[发明专利]氧气注入方法

摘要

将氧气注入到位于具有加热的炉内气氛的冶金炉内的熔化物内的方法，其中氧气和燃料在阻流条件下注入到具有汇聚-发散构造的通道的一个或多个喷嘴内以产生从通道排出的超音速射流或多个射流。燃料注入到通道的内圆周位置内，以赋予排放出的射流包括外圆周区域和中心区域的结构，外圆周区域包括氧气和燃料的混合物且中心区域基本上包括氧气。这样的结构化射流当排出时与炉内气氛相互作用，以造成外剪切混合区，其中外圆周层与加热的炉内气氛混合且自动点燃，以产生围绕超音速氧气射流的火焰包围物。氧气射流和火焰包围物可以引导为朝向包括在冶金炉内的熔化物，用于将氧气注入到熔化物内。

主权项

1.一种将氧气注入到位于具有加热的炉内气氛的冶金炉内的熔化物内的方法，所述的方法包括：将一个或多个氧气流引入到具有一个或多个汇聚-发散构造的通道的一个或多个喷嘴内；将包括氢类的燃料在完全地位于一个或多个通道内的一个或多个通道的内圆周位置处注入到一个或多个氧气流内，使得一个或多个包括组合的燃料和氧气的流形成在一个或多个通道内，每个具有包括外圆周区域和内中心区域的结构，外圆周区域包括氧气和燃料的混合物且内中心区域被外圆周区域包围且包括氧气而基本上无燃料；该一个或多个氧气流在临界压力下或高于临界压力被引入到一个或多个通道的一个或多个入口段内，以因此产生：在一个或多个通道的每个的中心喉部段内的阻流条件；在一个或多个通道的每个的发散段内将包括组合的燃料和氧气的流加速到超音速速度；和将一个或多个包括组合的燃料和氧气的流作为一个或多个结构化射流从喷嘴排放到炉内气氛内，每个结构化射流具有包括组合的燃料和氧气的流的结构，且从喷嘴排出时，具有超音速速度；通过为通道提供不被任何不连续部中断的内表面来防止燃料在通道内的点燃和燃烧，否则在不连续部中外圆周区域将可能减速且为燃料的稳定燃烧提供位置；产生一个或多个围绕了从一个或多个结构化射流的内中心区域形成且最初具有超音速速度的氧气射流的火焰包围物，以抑制该一个或多个氧气射流的速度衰减和浓度衰减，通过结构化射流的外圆周区域与加热的炉内气氛的接触来完全地在喷嘴外产生该一个或多个火焰包围物，以产生剪切混合区，该剪切混合区包括包含燃料、氧气和加热的炉内气氛的可燃混合物，且可燃混合物通过由加热的炉内气氛供给的热自动点燃；和将一个或多个氧气射流引入到熔化物内，同时被火焰包围物围绕。