BR102014030393A2 - Method for heating a metal material in an industrial furnace - Google Patents

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Linde Ag
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Abstract

Método para aquececimento de um material de metal em um forno industrial. A presente invenção refere-se a um método para aquecer um material de metal (206) em um forno industrial (200) que compreende uma zona escura (201) e pelo menos uma zona de aquecimento (202,203) disposta a jusante da zona escura (201), e pelo menos, uma zona de aquecimento (202,203) esta que é aquecida com o uso de pelo menos um queimador (210), em que o dito material de metal (206) é transportado através da zona escura (201) e depois disso através da zona de aquecimento (202,203), e em que gases de combustão circulam contra a corrente através do forno industrial (200) através da pelo menos uma zona de aquecimento (202,203) e depois disso através da zona escura (201). A invenção é caracterizada pelo fato de que o valor lambda, em outras palavras a razão da razão real de oxigênio para combustível e a razão estequiométrica de oxigênio para combustível, da combustão, em pelo menos, uma dentre a dita, pelo menos, uma zona de aquecimento (202,203) fica abaixo de um, e em que um oxidante que compreende pelo menos 85 por cento em peso de oxigênio é fornecido através de pelo menos uma lança (212) *na zona escura (201), para que pelo menos um fluxo (213) do dito oxidante seja dirigido no sentido do material de metal (206) e para que o dito oxidante na zona escura (201) queime gases combustíveis que se originam, a partir da pelo menos uma zona de aquecimento (202,203).Method for heating a metal material in an industrial furnace. The present invention relates to a method for heating a metal material (206) in an industrial furnace (200) comprising a dark zone (201) and at least one heating zone (202,203) arranged downstream of the dark zone (200). 201), and at least one heating zone (202,203) which is heated using at least one burner (210), wherein said metal material (206) is conveyed through the dark zone (201) and thereafter through the heating zone (202,203), and wherein combustion gases flow upstream through the industrial furnace (200) through the at least one heating zone (202,203) and thereafter through the dark zone (201). The invention is characterized in that the lambda value, in other words the ratio of the actual oxygen to fuel ratio and the stoichiometric oxygen to fuel ratio, of combustion in at least one of said at least one zone (202,203) is below one, and wherein an oxidant comprising at least 85 weight percent oxygen is supplied through at least one lance (212) * in the dark zone (201), so that at least one flow (213) of said oxidant is directed towards the metal material (206) and for said dark zone oxidizer (201) to burn combustible gases that originate from at least one heating zone (202,203).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA AQUECECIMENTO DE UM MATERIAL DE METAL EM UM FORNO INDUSTRIAL". [001] A presente invenção refere-se a um método para aquecer material de metal em um forno industrial. A invenção também se refere a um método para aprimorar um forno industrial aquecido por queimador de ar a fim de aumentar a eficiência da combustão. [002] Materiais de metal, tais como placas, tarugos e barras, convencionalmente são aquecidos em fornos industriais que são aquecidos com o uso de queimadores de ar, onde acontece a combustão de um combustível com ar fornecido pelo queimador. Em fornos de contra fluxo, os produtos de combustão fluem a montante em relação para a direção de transporte do material de metal, para desse modo aquecer o material que se aproxima dos queimadores de ar. Nesses fornos, existe uma convencionalmente chamada zona escura, na qual material de metal carregado é preaquecido pelos gases de combustão fluindo contra a corrente antes de entrarem na zona ou zonas de aquecimento do forno. [003] Um problema é que combustão de ar é ineficaz, uma vez que grandes volumes de nitrogênio são aquecidos no processo. Portanto é desejável usar oxidantes de alto teor de oxigênio para substituir ar nos fornos descritos acima. [004] Para estes fornos, sugeriu-se substituir queimadores de ar pelos chamados queimadores oxicombustível, isto é, queimadores a-limentados com um oxidante de alto teor de oxigênio em vez de com ar. Entretanto, adicionalmente a esses queimadores serem caros para instalar, estes levam a menores volumes de produtos de combustão fluindo através do forno e da zona escura, e, portanto, que os produtos de metal carregados são preaquecidos menos eficazmente. A fim de resolver esse problema, tem sido proposto abaixar o teto na zona es- cura, para desse modo diminuir o volume da zona escura e melhorar o preaquecimento dos produtos de metal em seu interior por unidade de volume de produtos de combustão. Entretanto, isso leva a pressões aumentadas no espaço principal do forno, a jusante da zona escura, o que aumenta o risco de vazamentos em seu interior. [005] Outra possibilidade é dispor queimadores adicionais na zona escura. Entretanto, isso tem se provado caro e complicado, não menos importante uma vez que muitos fornos são bastante amplos e é difícil obter aquecimento uniforme por toda a amplitude dos produtos de metal a serem preaquecidos sem o risco de superaquecimento da superfície do material de metal. [006] A presente invenção resolve os problemas descritos acima. [007] Portanto, a invenção refere-se a um método para aquecer um material de metal em um forno industrial que compreende uma zona escura e pelo menos uma zona de aquecimento disposta a jusante da zona escura, zona de aquecimento esta que é aquecida com o uso de pelo menos um queimador, em que o dito material de metal é transportado através da zona escura e depois disso através da zona de aquecimento, e em que gases de combustão circulam contra a corrente através do forno industrial através da pelo menos uma zona de aquecimento e depois disso através da zona escura, e é caracterizado pelo fato de que o valor lambda, em outras palavras a razão da razão real de oxigênio para combustível e a razão estequiométrica de oxigênio para combustível, da combustão em pelo menos uma das ditas pelo menos uma zona de aquecimento fica abaixo de um, e em que é fornecido um oxidante que compreende pelo menos 85 por cento em peso de oxigênio através de pelo menos uma lança na zona escura, para que pelo menos um fluxo do dito oxidante seja dirigido no sentido do material de metal e para que o dito oxidante na zona escura queime gases combustíveis que se originam a partir da pelo menos uma zona de aquecimento. [008] A seguir, a invenção será descrita em detalhe, com referência a modalidades exemplificativas da invenção e aos desenhos anexos, onde: [009] a Figura 1a é uma vista lateral parcialmente removida simplificada de um forno industrial convencional que é aquecido com o uso de queimadores de ar; [0010] a Figura 1b é uma vista de topo parcialmente removida simplificada do forno da Figura 1 a; [0011] a Figura 2a é uma vista lateral parcialmente removida simplificada de um forno industrial disposto para operar com o uso de um método de acordo com a presente invenção; e [0012] a Figura 2b é uma vista de topo parcialmente removida simplificada do forno da Figura 2a. [0013] As Figuras 1a e 1b mostram, com o uso de sinais de referência comuns, um forno industrial 100 que é aquecida por queimadores 110 e que compreende uma zona escura 101 e duas zonas de a-quecimento com chama 102, 103. Gases de combustão quentes dos queimadores 110 dispostos nas zonas 102, 103 circulam contra a corrente através do forno 100, em uma direção geralmente a montante 111, em ordem através da zona de aquecimento 103, através da zona de aquecimento 102 e depois disso através da zona escura 101, após o que os mesmos escapam através de um escape ou chaminé 104. Os queimadores 110 podem ser queimadores de ar, o que é o caso preferido em um aprimoramento de acordo com o exposto abaixo, mas outros tipos de queimador também são possíveis, incluindo queimadores de ar assistidos por oxigênio ou queimadores uniformes acionados diretamente com um oxidante que compreende mais oxigênio do que ar. Uma mistura desses queimadores com queimadores de ar também é previsível. A seguir, é entendido que os queimadores 110 podem ser desses tipos diferentes. [0014] O material de metal 106 para ser aquecido é transportado em uma direção geralmente a jusante 109, oposta à direção 111, em um dispositivo de transporte 105 tal como uma correia transportadora ou similares (ver abaixo), de um ponto de carregamento 107 para um ponto de saída 108. É preferido que o material de metal seja na forma de discos, placas ou tarugos, e seja preferencial mente constituído por aço, preferencialmente aço inoxidável, preferencial mente um material de aço que exiba baixa emissividade, tal como, por exemplo, um material de aço com uma superfície levigada. A saber, esses aços são particularmente adequados para uso com a eficiência de transferência de energia térmica melhorada oferecida pelo método da presente invenção. O forno 100 é preferencialmente um forno de viga móvel, um forno contínuo ou um forno anelar, e, portanto, o dispositivo de transporte 105 é de um tipo adequado para o tipo de forno em questão. [0015] Neste documento, o termo "zona escura" deve ser interpretado como uma zona que preferencialmente é disposta a montante, em relação para ao sentido de deslocamento 109 do material de metal 106, de qualquer zona de aquecimento 102, 103 que é aquecida com o uso de um ou alguns queimadores 110. Preferencialmente, a zona escura 101 é disposta a montante, como visto no sentido 109, de todos os pontos de fornecimento de combustível no forno industrial 100. A zona escura 101 é disposta para preaquecer material de metal 106 que tenha sido carregado no forno 100 antes de alcançar a primeira zona de aquecimento com chama 102. [0016] Ambas as zonas de aquecimento 102, 103 são, portanto aquecidas com o uso de uma série de queimadores 110 dispostos ao longo das paredes laterais do forno 100. Preferencialmente, os queimadores são operados com o uso de um combustível sólido, líquido ou gasoso que é queimado com o oxidante fornecido, tal como ar, para desse modo aquecer os espaços 102, 103. Os produtos de combustão, que compreendem nitrogênio, dióxido de carbono, água etc., circulam contra a corrente, no sentido 111, através do forno 100 a montante em direção à saída 104. [0017] Percebe-se que o forno pode compreender apenas uma zona de aquecimento, ou mais do que duas zonas de aquecimento. [0018] As Figuras 2a e 2b mostram, com referências numéricas compartilhadas, um forno industrial 200 de acordo com a presente invenção. Que o que foi dito em relação ao forno 100 também é, em casos aplicáveis, verdade em relação para o forno 200. Portanto, similarmente ao forno 100 o forno 200 compreende uma zona escura 201 e duas zonas de aquecimento 202, 203. O material de metal 206 é transportado, em um sentido geral 209, por um dispositivo de transporte 205 a partir de um ponto de entrada de carregamento 207 para uma saída 208. Gases de combustão, que se originam de uma série de queimadores 210 dispostos nas zonas de aquecimento 202, 203, circulam contra a corrente, em um sentido geral a montante 211, ao longo do forno 200 e são evacuados através de um escape ou chaminé 204. Similarmente aos queimadores 110, os queimadores 210 preferencialmente são queimadores de ar, mais preferencialmente apenas queimadores de ar, mas também podem ser acionados parcial ou completamente, ou ser assistidos, por um oxidante que compreende mais oxigênio do que ar. [0019] A seguir, as diferenças entre o forno convencional 100 e o forno 200 de acordo com a invenção serão descritas. [0020] De acordo com a invenção, o valor lambda da combustão em pelo menos uma das ditas pelo menos uma zona de aquecimento 202, 203 fica abaixo de um. O valor lambda é a razão da razão real de oxigênio para combustível e a razão de oxigênio para combustível quando em equilíbrio estequiométrico. No forno industrial convencional 100 das Figuras 1a e 1b, o fornecimento de oxigênio e combustível para os queimadores 110 é balanceado, para que a combustão seja realizada em equilíbrio estequiométrico. Entretanto, ao contrário disto, o fornecimento de oxigênio e/ou combustível para os queimadores 210 que aquecem as zonas 202, 203 do forno 200 foi modificado para que comparativamente menos oxigênio seja fornecido em relação à quantidade de combustível fornecido. Como uma consequência, 10 os gases de combustão resultantes que circulam da zona de aquecimento localizada mais a montante 202 e na zona escura 201 transportarão um excedente de gases combustíveis. É entendido que esses gases combustíveis podem ser na forma de gases combustíveis não queimados e/ou gases combustíveis na forma de CO, H2 ou similares, resultantes da combustão incompleta de combustível nas zonas de aquecimento 202,203. [0021] É entendido que na modalidade preferida na qual o queimador 210 é um queimador de ar, o dito valor lambda abaixo de um é alcançado reduzindo-se a quantidade de ar fornecida para o dito queimador de ar 210. [0022] Além disso, de acordo com a invenção, é fornecido um oxi-dante que compreende pelo menos 85 por cento em peso, preferencialmente pelo menos 95 por cento em peso de oxigênio, preferencialmente oxigênio industrialmente puro, através de pelo menos uma lança de oxidante 212 disposta para abrir na zona escura 201. Como uma consequência, pelo menos um fluxo 213 do dito oxidante de alto teor de oxigênio é dirigido na direção do material de metal 206. Também, o dito oxidante de alto teor de oxigênio, na zona escura 201, queimará gases com excedente de combustível descritos acima que se originam da pelo menos uma zona de aquecimento a montante 202, 203. [0023] É preferido que a combustão total, contando a combustão em todas as zonas de aquecimento 202, 203 e na zona escura 201, se somarão para equilíbrio estequiométrico, ou pelo menos próximo ao equilíbrio estequiométrico, para que essencialmente todo o combustível seja queimado antes de os produtos de combustão serem evacuados através do escape 204. [0024] Diminuindo-se a quantidade de oxigênio fornecido através dos queimadores, e substituindo as quantidades diminuídas de oxigênio resultantes das menores quantidades de oxigênio com o uso do oxidante de alto teor de oxigênio lançado na zona escura, o lastro de nitrogênio diminui, o que, por sua vez, aumenta a eficiência do forno 200. A combustão adicional que ocorre quando o oxidante lançado entra em contato com os gases combustíveis das zonas de aquecimento 202, 203 resultará em um aumento de temperatura na zona escura. Isso resolve o problema de baixas taxas de transferência térmica para o material de metal 206 na zona escura 201 apenas com a substituição de queimadores de ar 210 por queimadores de oxicombustível, como discutido inicialmente. [0025] Como a combustão na zona escura 201 envolve um combustível de grau mais baixo (a saber, produtos de combustão incompleta diluídos) do que a combustão nas zonas de aquecimento 202, 203, que envolvem o combustível descrito acima diretamente, a temperatura da chama na zona escura 201 consequentemente também será mais baixa. Isso leva a menor formação de NOx. Como resultado, a emissão total de NOx do processo será diminuída quando comparada ao caso correspondente convencional. [0026] Além disso, uma vez que o oxidante de alto teor de oxigênio é lançado em direção à superfície do material de metal ainda relativamente frio 206, o calor extra é dirigido sobre a dita superfície, de modo que o material de metal será preaquecido eficazmente. [0027] O fato de que a superfície do material de metal 206 ainda está relativamente fria enquanto ainda na zona escura o torna menos sujeito a superaquecimento. [0028] Por outro lado, o lançamento do oxidante de alto teor de oxigênio preferencial mente não deve resultar no fato de que o dito oxidante entre em contato direto com a superfície do material de metal 206. De acordo com uma modalidade preferida, por um lado, a relação entre a quantidade de oxigênio lançada por unidade de tempo e pela lança de oxidante 212 no oxidante de alto teor de oxigênio lançado, e, por outro lado, a distância entre o orifício da lança 212 e o material de metal 206, serem tais que o oxidante lançado se misture com os gases combustíveis presentes na zona escura 201 antes do mesmo colidir com a superfície do material de metal 206, e de modo que nenhum oxidante não misturado entre em contato direto com o material de metal 206. Em outras palavras, a quantidade de oxigênio lançado seja suficientemente pequena e a distância entre o orifício da lança 212 e o material de metal 206 seja suficientemente grande para que o oxidante se misture com os gases combustíveis na zona escura 201 suficientemente, para que essencialmente nenhum oxidante de alto teor de oxigênio não misturado alcance a superfície do material de metal 206. É preferido que a dita pequena quantidade de oxigênio lançado e a dita grande distância entre orifício da lança 212 e material 206 devam ser estabelecidas dada certa velocidade de lançamento, que deve ser alta (ver abaixo), e possivelmente também uma dada concentração de oxigênio no oxidante lançado. [0029] A distância H entre o orifício da lança 212 e o material de metal 206, quando medida na direção da lança 212, é preferencialmente de pelo menos 1,5 metros, mais preferencialmente de pelo menos 2 metros. Na Figura 2a, H indica a distância vertical uma vez que a lança 212 seja dirigida vertical mente. É entendido que, se a lança for inclinada, a distância H será medida em uma direção que não é vertical. [0030] Desse modo, a ação de lançamento empurrará os gases de alta temperatura na zona escura 201 em direção à superfície do material de metal 206 sem o risco de superaquecer a última como uma consequência. Em vez disso, uma chama "suave" pode ser disposta por uma grande parte de, ou essencialmente toda, a largura do material de metal 206, preaquecendo eficazmente o mesmo enquanto passa através da zona escura 201. Nas Figuras, a chama é ilustrada por uma zona de combustão 214, por toda a qual acontece a combustão secundária, entre o oxidante lançado e os gases queimados incompletamente. [0031] Para realizar isto, é preferido que pelo menos uma linha, preferencialmente pelo menos duas linhas essencialmente paralelas, dispostas essencialmente perpendiculares à direção 209 das lanças de oxidante de alto teor de oxigênio 212, são dispostas com pelo menos três lanças em cada linha, para desse modo alcançar uma concentração essencialmente uniforme de oxidante de alto teor de oxigênio por toda a amplitude, perpendicularmente à direção 209, do material de metal 206. [0032] É especialmente preferido que pelo menos uma dessas lanças 212 seja disposta no teto da zona escura 201, e que o fluxo associado 213 de oxidante seja dirigido essencialmente para baixo em direção à superfície do material de metal 206. Entretanto, o fluxo 213 também pode ser levemente inclinado na direção 209, de modo que o fluxo 213 seja deslocado da vertical em direção à zona de aquecimento 202. Os ângulos adequados são de aproximadamente 5 a 15° da vertical. Também é entendido que lanças montadas no teto podem ser complementadas por lanças montadas nas paredes laterais da zona escura 201, a fim de obter um perfil de temperatura ainda mais uniforme dos gases que circundam o material de metal 206. [0033] Alternativamente, as lanças podem ser inclinadas para que o oxidante de alto teor de oxigênio lançado impulsione os gases do forno na direção a jusante 209. Isso aumenta a turbulência, e consequentemente aumenta o tamanho da chama, o que por sua vez diminui o risco de superaquecimento. Em particular, essas lanças inclinadas podem ser úteis na parte da zona escura 201 disposta mais a jusante, a fim de melhorar a mistura dos produtos de combustão que chegam das zonas aquecidas 202, 203 com o oxidante de alto teor de oxigênio lançado. Os ângulos de lançamento preferidos nesse caso são entre 30 e 45° em relação à vertical e inclinados com o orifício da lança 212 em direção a direção a jusante 209. [0034] A fim de evitar o risco de superaquecimento da superfície do material de metal 206, é preferido que apenas uma parte menor da totalidade de oxigênio fornecido se origine do oxidante de alto teor de oxigênio lançado. De acordo com uma modalidade preferida, a energia de combustão da reação de combustão que envolve o oxidante de alto teor de oxigênio lançado e o excedente de combustível fornecido pelos queimadores 210 é no máximo de aproximadamente 10% da energia total de combustão do forno 200. Portanto, a quantidade total de oxidante fornecido por unidade de tempo é pequena, preferencialmente apenas entre 1/10 e 1/100 do volume, em comparação à quantidade de gases de combustão que circulam através da zona escura 201 por unidade de tempo. [0035] Além disso, é preferido que a velocidade do oxidante no orifício de cada lança 212 seja de pelo menos 100 m/s, mais preferencialmente entre 300 m/s e 450 m/s. A combinação de volumes relativamente pequenos lançados e altas velocidades de lançamento produzirá uma chama "suave" diluída de turbulência muito alta que é empurrada para baixo em direção à superfície do material de metal 206, preaquecendo eficazmente a mesma sem o risco de superaquecimento. É preferido que sejam fornecidos aproximadamente entre 200 a 500 Nm3/h de oxidante de alto teor de oxigênio através de cada lança. [0036] De acordo com uma modalidade particularmente preferida, um forno convencional, tal como o forno 100, é aprimorado para operação de acordo com a presente invenção. Em outras palavras, um forno industrial 100 que antes do aprimoramento é preparado para ser aquecido apenas pelo uso de um ou alguns queimadores existentes 110 e que compreende uma zona escura 101 e pelo menos uma zona de aquecimento 102, 103 disposta a jusante da zona escura 101, zona de aquecimento 102, 103 esta que é preparada para ser aquecida com o uso dos ditos queimadores 110, em que o material de metal 106 é transportado através da zona escura 101 e depois disso através da zona de aquecimento 102, 103, e em que gases de combustão circulam contra a corrente através do forno 100 através das zonas de a-quecimento 103 e 102 e depois disso através da zona escura 101, é aprimorado complementando-se o mesmo com pelo menos uma lança de oxidante 212 disposta para fornecer um fluxo 213 de um oxidante que compreenda pelo menos 85%, preferencial mente pelo menos 95% de oxigênio, preferencialmente oxigênio industrialmente puro, para a zona escura 101. Depois disso, o forno 100 é operado como descrito acima em conexão com as Figuras 2a e 2b. Portanto, a quantidade de oxigênio fornecido através do pelo menos um queimador 110 é diminuída quando comparada à operação antes do aprimoramento, de modo que o valor lambda das zonas de aquecimento 102, 103 é diminuído, e a diminuição resultante no fornecimento de oxigênio é compensada pelo oxidante de alto teor de oxigênio lançado. Preferencialmente, a-proximadamente 10% a 50%, mais preferencial mente aproximadamente 20% a 30% da exigência total de oxigênio daqueles queimadores que são operados em um estado de oxigênio reduzido será atendida pelo oxidante de alto teor de oxigênio lançado. [0037] É entendido que na modalidade preferida na qual pelo me- nos um dentre o pelo menos um queimador existente 110 é um queimador de ar existente, que a dita quantidade de oxigênio diminuída fornecida seja alcançada reduzindo-se a quantidade de ar fornecido para o dito pelo menos um queimador de ar existente. [0038] Esse aprimoramento é muito econômico quando comparado à substituição de alguns ou todos os queimadores 110 por queimadores de oxicombustível correspondentes, e resolve os problemas discutidos inicialmente. [0039] Uma vez que as quantidades totais de gases de combustão que saem através do escape 104 serão menores do que antes do a-primoramento em uma dada energia total de combustão, é preferido que a quantidade de material de metal 106 carregada por unidade de tempo durante a operação seja aumentada quando comparada a operação antes do aprimoramento, de modo a manter essencialmente a mesma temperatura de gás de combustão na saída de gás de combustão 104 da zona escura 201. Em outras palavras, o aumento de eficiência provocado pela introdução de oxidante de alto teor de oxigênio é usado preferencialmente para aumentar a taxa de produção em vez de para diminuir a quantidade utilizada de combustível. [0040] Em vez de, ou adicionalmente, a redução do oxigênio fornecido para os queimadores 210 descrita acima, a quantidade de combustível, descrita acima, fornecida para as zonas aquecidas 202, 203 por unidade de tempo pode ser aumentada a fim de alcançar os ditos valores lambda abaixo de um. [0041] Além disso, é preferido que a taxa de carregamento seja ajustada para que a temperatura do gás na saída 104 é mantida em aproximadamente 800 a 900°C. [0042] Como exemplo, um forno de queimador com chama de ar com 3 zonas de aquecimento (em ordem de direção de transporte de material Z1 = 20 MW, Z2 = 20 MW e Z3 = 5 MW) foi aprimorado de acordo com a presente invenção montando-se lanças de oxidante de alto teor de oxigênio no teto da zona escura. [0043] Após o aprimoramento, as zonas dispostas mais a jusante Z2 e Z3 foram acesas de uma maneira convencional com 26.819 Nm3/h de ar e 2.457 Nm3/h de gás natural (energia total de combustão 25 MW). Os produtos de combustão resultantes tinham a seguinte composição: [0044] Ao contrário das zonas Z2 e Z3, a zona Z1 originalmente com 20 MW foi acesa com um déficit de oxigênio, para que fossem queimados apenas 18 MW com ar fornecido através dos queimadores de ar existentes. 1.966 Nm3/h de gás natural foram queimados com 17.745 Nm3/h de ar. Os gases de combustão resultantes dessa combustão, com lambda = 0,924, na zona Z1 tinham a seguinte composição: [0045] O conteúdo resultante de gases combustíveis queimados incompletamente (CO e H2) corresponde a 2 MW, que foi queimado com o uso de 320 Nm3/h de oxigênio industrialmente puro lançados na zona escura. A composição total final de produtos de combustão foi: [0046] Acima foram descritas modalidades preferidas. Entretanto, fica evidente para o indivíduo versado na técnica que podem ser feitas muitas modificações às modalidades descritas sem se afastar da ideia da invenção. [0047] Como exemplo, a introdução de lanças de oxidante de alto teor de oxigênio na zona escura também resulta em controle aumentado sobre o perfil de temperatura ao longo do comprimento do forno. No caso de algumas linhas dessas lanças serem instaladas, a quantidade de oxidante de alto teor de oxigênio lançado através de cada linha pode ser ajustada dependendo do perfil de temperatura desejado. Também, pode ser ajustada a proporção do oxigênio total fornecido através de lançamento durante a operação ou entre lotes, dependendo do preaquecimento desejado na zona escura. [0048] Portanto, a invenção não deve ser limitada às modalidades descritas, mas pode ser variada dentro do escopo das reivindicações anexas.Invention Patent Descriptive Report for "METHOD FOR HEATING METAL MATERIAL IN AN INDUSTRIAL OVEN". [001] The present invention relates to a method for heating metal material in an industrial furnace. The invention also relates to a method for upgrading an air burner heated industrial furnace to increase combustion efficiency. Metal materials, such as slabs, dowels and bars, are conventionally heated in industrial furnaces that are heated using air burners, where combustion of a fuel with air supplied by the burner occurs. In counterflow furnaces, combustion products flow upstream to the metal material transport direction, thereby heating the material approaching the air burners. In such furnaces, there is a conventionally called dark zone, in which charged metal material is preheated by the combustion gases flowing against the stream before entering the furnace heating zone or zones. One problem is that air combustion is ineffective since large volumes of nitrogen are heated in the process. Therefore it is desirable to use high oxygen oxidants to replace air in the furnaces described above. For these furnaces, it has been suggested to replace air burners with so-called oxy-fuel burners, that is, a-limed burners with a high oxygen oxidant rather than air. However, in addition to the fact that these burners are expensive to install, they lead to lower volumes of combustion products flowing through the furnace and the dark zone, and therefore that charged metal products are preheated less effectively. In order to solve this problem, it has been proposed to lower the ceiling in the dark zone, thereby decreasing the volume of the dark zone and improving the preheating of metal products within it per unit volume of combustion products. However, this leads to increased pressures in the main furnace space downstream of the dark zone, which increases the risk of leaks within the furnace. Another possibility is to have additional burners in the dark zone. However, this has proven expensive and complicated, not least since many furnaces are quite large and it is difficult to obtain uniform heating over the full range of metal products to be preheated without the risk of overheating the surface of the metal material. The present invention solves the problems described above. Therefore, the invention relates to a method for heating a metal material in an industrial furnace comprising a dark zone and at least one heating zone arranged downstream of the dark zone, which heating zone is heated with the use of at least one burner, wherein said metal material is conveyed through the dark zone and thereafter through the heating zone, and wherein combustion gases flow against the stream through the industrial furnace through the at least one zone and thereafter through the dark zone, and is characterized by the fact that the lambda value, in other words the ratio of the actual oxygen to fuel ratio and the stoichiometric oxygen to fuel ratio, of combustion in at least one of said at least one heating zone is below one, and in which an oxidant comprising at least 85 weight percent oxygen is provided through at least one lance in the zone. so that at least one flow of said oxidant is directed towards the metal material and said oxidizer in the dark zone burns combustible gases that originate from at least one heating zone. In the following, the invention will be described in detail with reference to exemplary embodiments of the invention and the accompanying drawings, where: Figure 1a is a simplified partially removed side view of a conventional industrial furnace that is heated with the use of air burners; Figure 1b is a simplified partially removed top view of the furnace of Figure 1a; Figure 2a is a simplified partially removed side view of an industrial furnace arranged to operate using a method according to the present invention; and Figure 2b is a simplified partially removed top view of the furnace of Figure 2a. Figures 1a and 1b show, using common reference signals, an industrial furnace 100 which is heated by burners 110 and which comprises a dark zone 101 and two flame heating zones 102, 103. Gases The hot combustion gases of the burners 110 arranged in zones 102, 103 flow upstream through the furnace 100, in a generally upstream direction 111, in order through the heating zone 103, through the heating zone 102 and thereafter through the heating zone. dark 101, after which they escape through an exhaust or chimney 104. Burners 110 may be air burners, which is the preferred case in an upgrade as outlined below, but other types of burner are also possible. including oxygen assisted air burners or uniform burners driven directly with an oxidizer that comprises more oxygen than air. A mix of these burners with air burners is also predictable. In the following, it is understood that the burners 110 may be of these different types. Metal material 106 to be heated is conveyed in a generally downstream direction 109, opposite direction 111, on a conveyor 105 such as a conveyor belt or the like (see below), from a loading point 107. It is preferred that the metal material is in the form of discs, plates or billets, and preferably consists of steel, preferably stainless steel, preferably a steel material that exhibits low emissivity, such as, for example, a steel material with a raised surface. Namely, such steels are particularly suitable for use with the improved thermal energy transfer efficiency offered by the method of the present invention. The furnace 100 is preferably a movable beam furnace, a continuous furnace or an annular furnace, and therefore the conveyor 105 is of a type suitable for the furnace type in question. In this document, the term "dark zone" is to be interpreted as a zone which is preferably disposed upstream with respect to the direction of travel 109 of the metal material 106 of any heating zone 102, 103 which is heated. preferably one or more burners 110. Preferably, dark zone 101 is disposed upstream, as seen in the direction 109, of all fuel supply points in industrial furnace 100. Dark zone 101 is arranged to preheat fuel material. metal 106 that has been charged into furnace 100 before reaching the first flame heating zone 102. Both heating zones 102, 103 are therefore heated using a series of burners 110 arranged along the walls. Preferably, the burners are operated using a solid, liquid or gaseous fuel that is burned with the supplied oxidant, such as air, to thereby heat space. s 102, 103. Combustion products comprising nitrogen, carbon dioxide, water etc. circulate upstream 111 through the upstream furnace 100 towards outlet 104. It is noted that The oven may comprise only one heating zone, or more than two heating zones. Figures 2a and 2b show, with shared numerical references, an industrial furnace 200 according to the present invention. That what has been said with respect to furnace 100 is also, in applicable cases, true of furnace 200. Therefore, similar to furnace 100, furnace 200 comprises a dark zone 201 and two heating zones 202, 203. The material 206 is conveyed, in a general sense 209, by a conveyor 205 from a charging entry point 207 to an outlet 208. Combustion gases, which originate from a series of burners 210 disposed in the zones of heating 202, 203, circulate upstream in a generally upstream direction 211 along the furnace 200 and are evacuated through an exhaust or chimney 204. Similar to the burners 110, the burners 210 preferably are air burners, more preferably air burners only, but can also be partially or completely fired, or assisted by an oxidizer comprising more oxygen than air. In the following, the differences between conventional oven 100 and oven 200 according to the invention will be described. According to the invention, the lambda value of combustion in at least one of said at least one heating zone 202, 203 is below one. The lambda value is the ratio of the actual oxygen to fuel ratio and the oxygen to fuel ratio when in stoichiometric equilibrium. In the conventional industrial furnace 100 of Figures 1a and 1b, the oxygen and fuel supply to the burners 110 is balanced so that combustion is performed in stoichiometric equilibrium. However, in contrast to this, the oxygen and / or fuel supply to the burners 210 heating zones 202, 203 of the furnace 200 has been modified so that comparatively less oxygen is supplied relative to the amount of fuel supplied. As a consequence, the resulting flue gases circulating from the upstream located heating zone 202 and the dark zone 201 will carry a surplus of combustible gases. It is understood that such combustible gases may be in the form of unburnt combustible gases and / or combustible gases in the form of CO, H2 or the like resulting from incomplete combustion of fuel in heating zones 202,203. It is understood that in the preferred embodiment in which burner 210 is an air burner, said lambda value below one is achieved by reducing the amount of air supplied to said air burner 210. according to the invention there is provided an oxidant comprising at least 85 weight percent, preferably at least 95 weight percent oxygen, preferably industrially pure oxygen via at least one oxidant lance 212 disposed to open in dark zone 201. As a consequence, at least one flow 213 of said high oxygen oxidant is directed toward metal material 206. Also, said high oxygen oxidant, in dark zone 201, will burn Excess fuel gases described above that originate from at least one upstream heating zone 202, 203. It is preferred that total combustion, counting combustion in all heating zones 202, 20 3 and in dark zone 201, will add to stoichiometric equilibrium, or at least close to stoichiometric equilibrium, so that essentially all fuel is burned before combustion products are evacuated through exhaust 204. [0024] Decreasing the amount oxygen supplied through the burners, and by replacing the decreased oxygen amounts resulting from the lower oxygen amounts with the use of the high-oxygen oxidizer released into the dark zone, the nitrogen ballast decreases, which in turn increases the furnace efficiency 200. The additional combustion that occurs when released oxidant comes into contact with combustible gases from heating zones 202, 203 will result in a temperature increase in the dark zone. This solves the problem of low heat transfer rates for dark zone metal material 206 only by replacing air burners 210 with oxy fuel burners, as initially discussed. As combustion in the dark zone 201 involves a lower grade fuel (namely diluted incomplete combustion products) than combustion in heating zones 202, 203, which involves the fuel described above directly, the temperature of the flame in dark zone 201 consequently will also be lower. This leads to lower NOx formation. As a result, the total NOx emission of the process will be decreased compared to the corresponding conventional case. In addition, since the high oxygen oxidant is released towards the surface of the still relatively cold metal material 206, the extra heat is directed over said surface so that the metal material will be preheated. effectively. The fact that the surface of metal material 206 is still relatively cold while still in the dark zone makes it less subject to overheating. On the other hand, the release of the high oxygen oxidant preferably should not result in the fact that said oxidant comes into direct contact with the surface of the metal material 206. According to a preferred embodiment, a On the one hand, the ratio of the amount of oxygen released per unit of time and the oxidizer lance 212 to the high-oxygen oxidant released, and, on the other hand, the distance between the lance hole 212 and the metal material 206, such that the released oxidant mixes with the combustible gases present in the dark zone 201 before it collides with the surface of the metal material 206, and so that no unmixed oxidant comes into direct contact with the metal material 206. In other words, the amount of oxygen released is sufficiently small and the distance between the lance hole 212 and the metal material 206 is large enough for the oxidant to mix with the gauges. fuels in the dark zone 201 sufficiently so that essentially no unmixed high oxygen oxidant reaches the surface of the metal material 206. It is preferred that said small amount of released oxygen and said long distance between lance hole 212 and material 206 should be established given a certain release rate, which should be high (see below), and possibly also a given oxygen concentration in the released oxidant. The distance H between the lance hole 212 and the metal material 206, when measured in the direction of the lance 212, is preferably at least 1.5 meters, more preferably at least 2 meters. In Figure 2a, H indicates the vertical distance once boom 212 is directed vertically. It is understood that if the boom is tilted, the distance H will be measured in a non-vertical direction. Thus, the release action will push the high temperature gases in the dark zone 201 towards the surface of the metal material 206 without the risk of overheating the latter as a consequence. Instead, a "soft" flame may be arranged over a large part or substantially all of the width of the metal material 206, effectively preheating it as it passes through the dark zone 201. In the Figures, the flame is illustrated by a combustion zone 214, through which secondary combustion takes place, between the released oxidant and incompletely burned gases. To accomplish this, it is preferred that at least one line, preferably at least two essentially parallel lines, arranged essentially perpendicular to the direction 209 of the high oxygen oxidizer lances 212, are arranged with at least three lances in each line. , thereby to achieve an essentially uniform concentration of high oxygen oxidant over the entire amplitude, perpendicular to the direction 209, of the metal material 206. It is especially preferred that at least one of these lances 212 be disposed on the ceiling of the metal. dark zone 201, and that the associated oxidant flow 213 is directed essentially downward to the surface of the metal material 206. However, the flow 213 may also be slightly inclined in the direction 209 so that the flow 213 is displaced from the surface. towards heating zone 202. Appropriate angles are approximately 5 to 15 ° from the vertical. It is also understood that ceiling mounted lances may be complemented by lances mounted on the dark zone sidewalls 201 to obtain an even more uniform temperature profile of the gases surrounding the metal material 206. Alternatively, the lances they can be tilted so that the released high oxygen oxidant propels the furnace gases downstream 209. This increases turbulence, and consequently increases flame size, which in turn decreases the risk of overheating. In particular, such inclined lances may be useful in the downstream portion of the dark zone 201 in order to improve the mixing of combustion products arriving from the heated zones 202, 203 with the released high oxygen oxidant. Preferred launch angles in this case are 30 to 45 ° from the vertical and inclined with boom hole 212 toward downstream direction 209. In order to avoid the risk of overheating of the surface of the metal material 206, it is preferred that only a minor part of the total oxygen delivered comes from the released high oxygen oxidant. According to a preferred embodiment, the combustion energy of the combustion reaction involving the released high oxygen oxidant and the excess fuel provided by the burners 210 is at most approximately 10% of the total combustion energy of the furnace 200. Therefore, the total amount of oxidant supplied per unit time is small, preferably only between 1/10 and 1/100 volume, compared to the amount of flue gas circulating through dark zone 201 per unit time. Furthermore, it is preferred that the oxidant velocity at the orifice of each lance 212 is at least 100 m / s, more preferably between 300 m / s and 450 m / s. The combination of relatively small pitched volumes and high pitching speeds will produce a dilute "soft" flame of very high turbulence that is pushed down toward the surface of metal material 206, effectively preheating it without the risk of overheating. It is preferred that approximately 200 to 500 Nm3 / h of high oxygen oxidant be supplied through each lance. According to a particularly preferred embodiment, a conventional oven, such as oven 100, is enhanced for operation in accordance with the present invention. In other words, an industrial furnace 100 which prior to upgrading is prepared to be heated only by the use of one or a few existing burners 110 and which comprises a dark zone 101 and at least one heating zone 102, 103 disposed downstream of the dark zone. 101, heating zone 102, 103 which is prepared to be heated using said burners 110, wherein the metal material 106 is conveyed through dark zone 101 and thereafter through heating zone 102, 103, and wherein combustion gases flow against the current through the furnace 100 through the heating zones 103 and 102 and thereafter through the dark zone 101, it is enhanced by complementing it with at least one oxidant lance 212 arranged to provide a flux 213 of an oxidant comprising at least 85%, preferably at least 95% oxygen, preferably industrially pure oxygen, to dark zone 101. Thereafter, furnace 100 is operated as described above in connection with Figures 2a and 2b. Therefore, the amount of oxygen delivered through at least one burner 110 is decreased as compared to pre-upgrade operation, so that the lambda value of heating zones 102, 103 is decreased, and the resulting decrease in oxygen supply is compensated. by the high oxygen oxidant released. Preferably, at about 10% to 50%, more preferably about 20% to 30% of the total oxygen demand of those burners that are operated in a reduced oxygen state will be met by the released high oxygen oxidant. It is understood that in the preferred embodiment in which at least one of at least one existing burner 110 is an existing air burner, said diminished oxygen supply is achieved by reducing the amount of air supplied to the air. said at least one existing air burner. This enhancement is very economical when compared to replacing some or all burners 110 with corresponding oxyfuel burners, and solves the problems discussed initially. Since the total amounts of flue gas exiting through exhaust 104 will be less than before pre-priming at a given total combustion energy, it is preferred that the amount of metal material 106 charged per unit of combustion. time during operation is increased when compared to operation before enhancement so as to maintain essentially the same flue gas temperature at flue gas outlet 104 of dark zone 201. In other words, the increased efficiency caused by the introduction of High oxygen oxidant is preferably used to increase the production rate rather than to decrease the amount of fuel used. Instead of, or in addition to, the reduction in oxygen delivered to the burners 210 described above, the amount of fuel described above supplied to the heated zones 202, 203 per unit of time may be increased to achieve said lambda values below one. In addition, it is preferred that the charge rate be adjusted so that the gas temperature at outlet 104 is maintained at approximately 800 to 900 ° C. As an example, an air-burning burner furnace with 3 heating zones (in order of material transport direction Z1 = 20 MW, Z2 = 20 MW and Z3 = 5 MW) has been upgraded according to the present invention by mounting high oxygen oxidant lances on the ceiling of the dark zone. Following enhancement, the further downstream zones Z2 and Z3 were lit in a conventional manner with 26,819 Nm3 / h of air and 2,457 Nm3 / h of natural gas (total combustion energy 25 MW). The resulting combustion products had the following composition: Unlike zones Z2 and Z3, the originally 20 MW zone Z1 was lit with an oxygen deficit so that only 18 MW would be burned with air supplied through the gas burners. existing air 1,966 Nm3 / h of natural gas were burned with 17,745 Nm3 / h of air. The combustion gases resulting from this combustion, lambda = 0,924, in zone Z1 were as follows: The resulting content of incompletely combusted gases (CO and H2) corresponds to 2 MW, which was burned using 320 Nm3 / h of industrially pure oxygen released into the dark zone. The final total composition of combustion products was: Preferred embodiments have been described above. However, it is apparent to the skilled person that many modifications to the embodiments described may be made without departing from the idea of the invention. As an example, the introduction of high oxygen oxidant lances in the dark zone also results in increased control over the temperature profile along the length of the furnace. In case some lines of these booms are installed, the amount of high oxygen oxidant released through each line can be adjusted depending on the desired temperature profile. Also, the proportion of total oxygen delivered through release during operation or between batches may be adjusted depending on the desired preheat in the dark zone. Therefore, the invention should not be limited to the embodiments described, but may be varied within the scope of the appended claims.

Claims (14)

1. Método para aquecer um material de metal (206) em um forno industrial (200) que compreende uma zona escura (201) e pelo menos uma zona de aquecimento (202,203) disposta a jusante da zona escura (201), zona de aquecimento (202,203) que é aquecida com o uso de pelo menos um queimador (210), em que a dita zona escura (101) é disposta a montante de todos os pontos de fornecimento de combustível no forno industrial, em que o dito material de metal (206) é transportado através da zona escura (201) e depois disso através da zona de aquecimento (202,203), e em que gases de combustão circulam contra a corrente através do forno industrial (200) através da pelo menos uma zona de aquecimento (202,203) e depois disso através da zona escura (201), caracterizado pelo fato de que o valor lambda, em outras palavras a razão da razão real de oxigênio para combustível e a razão estequiométrica de oxigênio para combustível, da combustão em pelo menos um da dita, pelo menos uma, zona de aquecimento (202,203) fica abaixo de um, e em que é fornecido um oxidante que compreende pelo menos 85 por cento em peso de oxigênio até pelo menos uma lança (212) na zona escura (201), para que pelo menos um fluxo (213) do dito oxidante seja dirigido no sentido do material de metal (206) e para que o dito oxidante na zona escura (201) queime gases combustíveis que se originam da pelo menos uma zona de a-quecimento (202,203).Method for heating a metal material (206) in an industrial furnace (200) comprising a dark zone (201) and at least one heating zone (202,203) disposed downstream of the dark zone (201) heating zone (202,203) which is heated using at least one burner (210), wherein said dark zone (101) is arranged upstream of all fuel supply points in the industrial furnace, wherein said metal material (206) is conveyed through the dark zone (201) and thereafter through the heating zone (202,203), and wherein combustion gases flow against the stream through the industrial furnace (200) through the at least one heating zone ( 202,203) and thereafter through the dark zone (201), characterized in that the lambda value, in other words the ratio of the actual oxygen to fuel ratio and the stoichiometric oxygen to fuel ratio, of combustion in at least one of the dictates at least one zone (202,203) is below one, and wherein an oxidant comprising at least 85 weight percent oxygen to at least one lance (212) in the dark zone (201) is provided, so that at least one stream ( 213) said oxidizing agent is directed towards the metal material (206) and for said dark zone oxidizing agent (201) to burn combustible gases originating from at least one heating zone (202,203). 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito queimador (210) é um queimador de ar, e que o dito valor lambda de abaixo de um é alcançado reduzindo-se a quantidade de ar fornecido para o dito queimador de ar.Method according to claim 1, characterized in that said burner (210) is an air burner, and that said lambda value of below one is achieved by reducing the amount of air supplied to the burner. said air burner. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma lança (212) é disposta no teto da zona escura (201), e em que o dito pelo menos um fluxo (213) de oxidante é dirigido para baixo em direção ao material de metal (206).Method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one lance (212) is arranged in the ceiling of the dark zone (201), and wherein said at least one flow (213) of The oxidizer is directed down towards the metal material (206). 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a energia de combustão da combustão que envolve o dito oxidante e o combustível excedente fornecido na pelo menos uma zona de aquecimento (202,203) é nenhum máximo de aproximadamente 10% da energia de combustão total do forno industrial (200).Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the combustion energy of the combustion surrounding said oxidant and the surplus fuel supplied in the at least one heating zone (202,203) is no maximum of approximately 10 ° C. % of total combustion energy of industrial furnace (200). 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o forno industrial (200) é um forno de viga móvel, um forno contínuo ou um forno anelar.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the industrial furnace (200) is a movable beam furnace, a continuous furnace or an annular furnace. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a relação entre por um lado a quantidade de oxigênio lançada por unidade de tempo e por lança de oxidante (212) no oxidante de alto teor de oxigênio lançado e por outro lado a distância entre cada orifício de lança (212) e o material de metal (206) é tal que, para uma dada velocidade de lançamento, o oxidante se mistura com os gases combustíveis presentes na zona escura (201) antes do mesmo colidir com a superfície do material de metal (206), e de modo que essencialmente nenhum oxidante não misturado entra em contato direto com o material de metal (206).Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the amount of oxygen released per unit time and per lance of oxidant (212) into the released high oxygen oxidant and On the other hand, the distance between each lance hole (212) and the metal material (206) is such that, for a given launch speed, the oxidizer mixes with the combustible gases present in the dark zone (201) before it. impact the surface of the metal material (206), and such that essentially no unmixed oxidizer comes into direct contact with the metal material (206). 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a distância (H) entre o orifício de lança (212) e o material de metal (206) como medido na direção de lançamento é de pelo menos 2 metros.Method according to claim 6, characterized in that the distance (H) between the lance hole (212) and the metal material (206) as measured in the direction of release is at least 2 meters. 8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a velocidade do oxidante no orifício da lança (212) é de pelo menos 100 m/s.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the velocity of the oxidant in the lance hole (212) is at least 100 m / s. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a velocidade do oxidante no orifício da lança (212) está entre 300 m/s e 450 m/s.Method according to claim 8, characterized in that the oxidant velocity at the lance hole (212) is between 300 m / s and 450 m / s. 10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o oxidante compreende pelo menos 95 por cento de oxigênio.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the oxidant comprises at least 95 percent oxygen. 11. Método para aprimorar um forno industrial existente (100), forno industrial (100) este que antes do aprimoramento é preparado para ser aquecido apenas pelo uso de um ou alguns queimadores existentes (110) e que compreende uma zona escura (101) e pelo menos uma zona de aquecimento (102,103) disposta a jusante da zona escura (101), zona de aquecimento (102,103) esta que é disposta para ser aquecida com o uso de pelo menos um queimador (110), em que um material de metal (106) para ser aquecido é disposto para ser transportado através da zona escura (101) e depois disso pela zona de aquecimento (202,203), e em que gases de combustão são dispostos para circular contra a corrente através do forno industrial (100) através da pelo menos uma zona de aquecimento (102,103) *e depois disso através da zona escura (101), caracterizado pelo fato de que o forno industrial (100) é complementado por pelo menos uma lança de oxidante (212) disposta para fornecer um fluxo (213) de um oxidante que compreende pelo menos 85% de oxigênio para a zona escura (100), e em que o forno industrial (100) é então operado conforme definido no método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, de modo que a quantidade de oxigênio fornecido via o pelo menos um queimador existente (110) é diminuída quando comparada à operação antes do aprimoramento e a diminuição resultante no fornecimento de oxigênio é compensada pelo oxidante lançado.11. Method for upgrading an existing industrial furnace (100), an industrial furnace (100) which prior to upgrading is prepared to be heated only by the use of one or a few existing burners (110) and comprising a dark zone (101) and at least one heating zone (102.103) disposed downstream of the dark zone (101), heating zone (102.103) which is arranged to be heated using at least one burner (110) wherein a metal material (106) to be heated is arranged to be transported through the dark zone (101) and thereafter by the heating zone (202,203), and wherein combustion gases are arranged to flow against the current through the industrial furnace (100) through at least one heating zone (102,103) * and thereafter through the dark zone (101), characterized in that the industrial furnace (100) is complemented by at least one oxidant lance (212) arranged to provide a flow (213) of an oxidan comprising at least 85% oxygen for the dark zone (100), and wherein the industrial furnace (100) is then operated as defined in the method as defined in any one of the preceding claims, such that the amount of oxygen supplied via at least one existing burner (110) is decreased compared to operation prior to enhancement and the resulting decrease in oxygen supply is compensated by the released oxidant. 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do dito, pelo menos, um queimador existente (110) é um queimador de ar existente, e que a dita quantidade de oxigênio diminuída fornecida é alcançada reduzindo-se a quantidade de ar fornecido para o dito pelo menos um queimador de ar existente.A method according to claim 11, characterized in that at least one of said at least one existing burner (110) is an existing air burner, and that said decreased amount of oxygen supplied is achieved by reducing The amount of air supplied to said at least one existing air burner is provided. 13. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a quantidade de material de metal (106) carregada por unidade de tempo durante a operação, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, é aumentada quando comparada à operação antes do aprimoramento, de modo a manter essencialmente a mesma temperatura de gás de combustão em uma saída de gás de combustão (104) da zona escura (101).A method according to claim 11 or 12, characterized in that the amount of metal material (106) charged per unit time during operation as defined in any one of claims 1 to 9 is increased when compared to operation prior to upgrading so as to maintain essentially the same flue gas temperature at a flue gas outlet (104) from the dark zone (101). 14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a lança (212) é disposta no teto da zona escura (101), para que aquele dito fluxo (213) de oxi-dante é disposto para ser dirigido para baixo em direção ao material de metal (106).A method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the lance (212) is disposed on the ceiling of the dark zone (101) so that said oxidant flow (213) is disposed. to be directed down towards the metal material (106).
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