CN1007923B - 产生可燃的固体颗粒—气体悬浮流的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产生可燃性固体颗粒-气体悬浮流的装置，包括用于加入固体颗粒-一次气体悬浮流的垂直进料器、同心围绕该进料器的二次气体通道和两股物料流的混合级。所说进料器包括切线方向装有加入固体颗粒-一次气体悬浮流且基本上在水平方向相接入的外延进料管(10)的减压容器(2)，其后连有包括文丘里扩散器的两个串联混合级(I、II)，在第一混合级内二次气体通道(8)同心围绕扩散器(5、6、7)，混合级(II)装有稳定火焰的且其中绕带冷却室(18)的扩散器出口交替排列有燃料气与氧气喷嘴(14、14a)的气体燃烧器(G)。

Description

本发明涉及用来产生可燃的固体颗粒-气体悬浮流的装置，该装置包括一个引入固体颗粒-一次气体悬浮流的垂直送料器、围绕着上述送料器并与之同轴的二次气体通道和使这两股物流混合的混合器。

在高炉的操作过程和冶炼过程中，常常需要以悬浮流的形式将固体颗粒加入到实际的燃烧室或反应器中进行燃烧或进行化学反应。

已知的用起产生这种悬浮流的装置常常称之为燃烧炉，这样的装置包括有统一布置的送料器。这些进料器一部分是固定的，一部分是可以移动的，并先生成燃料和一次空气的混合物，然后，该混合物再与二次空气混合（西德专利说明书891，597）。特别是为了使粉煤和空气充分混合，这种已知的装置的一个具体实施方案包括一块隔板，它安装在一次空气的管内，因而在加入粉煤之前驱使一次空气旋转，这样，由于旋转空气的作用，加入的粉煤形成旋转的粉煤-空气悬浮流体。但是，由于随后加入的粉煤的量远远大于加入的空气的量，因此，大大地减弱了空气的旋转程度，甚至几乎使其全部消失。这样，就不可能使得所有的组分达到预期的充分混合的程度。

西德专利公报1292631公布了在气力输送流体内使固体颗粒混合的装置。这种装置由一涡旋室构成，该涡旋室具有对数螺线外形的横断面，而且，入口通道大于出口通道，还装有固体颗粒输入管线，并同极顶同轴且延伸通过入口通道，一直到接近出口通道的横截面处为止。这种装置在操作方面的缺点是，固体颗粒是以很大的垂直 分量方向进入燃烧室或反应室，并且在反应进行完全之前，固体颗粒就与上述的燃烧室或反应室壁相接触。

西德专利公报2253074公布了在固体颗粒的融熔温度下进行细粉状固体颗粒的热冶炼的工艺方法。在该方法中，使用一个旋流式容器，以上所述的固体颗粒与富氧空气和可任意选择的能量载体一起进行处理。在低于反应温度条件下，有色金属的硫化物矿砂或硫化物富集矿砂与富氧空气和可任意选择的能量载体混合而形成悬浮流。该悬浮流在足以避免回火的速度下进入垂直的燃烧通道并在那里进行反应。所得到的悬浮流主要包含有融熔的颗粒，然后送入旋流式容器。

西德专利申请公开3212100公布了用来处理有色金属精矿砂，特别是硫化物精矿砂的冶炼装置。该装置由通常是垂直延伸的喷枪构成，它配备有气体和固体颗粒混合的装置，并装有加速喷嘴，而且有环型燃烧炉喷嘴围绕着加速喷嘴。燃烧炉喷嘴配备有加入燃料和可燃物料混合物的装置。在此已知的装置中，是利用一个小的喷嘴把固体颗粒、融熔物料和气体的非均匀混合物导入放在膛式炉中的熔融物料中。在此射流内固体颗粒的停留时间是极为短暂的，因此，没有完全反应的固体颗粒射流就在融槽中产生激烈的反应，并在融槽中引起激烈的扰动。此一已知装置的缺点是，气体-固体颗粒悬浮体不能被充分地混合，而且在气体射流里固体颗粒只停留很短的时间，因此，该装置只能在带有融熔槽的反应器内运转。

本发明的目标正是提供这样的装置，即用来产生可燃的固体颗粒-气体悬浮流，特别是用来产生含有硫化物精矿粒那样的悬浮流，这种装置没有已知装置的那些缺点，尤其没有上文提到的那些缺点;还 有，它的结构简单，运转可靠。

这个目标是这样实现的，该装置属于上文首先叙述的那种类型，它是根据本发明进行设计的，它的固体颗粒-一次气体悬浮流送料器为一个减压容器，并在其切线方向上安装有延伸的供料管线（1），此管线用来加入固体颗粒-一次气体悬浮流，该供料管线在基本为水平的方向上通向上述容器。该减压容器（2）与二个串接的混合级（Ⅰ、Ⅱ）相连。这两个混合级为文丘里扩散器。在第一混合级（Ⅰ）内二次气体通道（8）同心地围绕着扩散器（5、6、7）。在第二混合级（Ⅱ）内，在设有冷却室（18）的扩散器出口范围内，围绕扩散器出口装有一个环状气体火焰稳定燃烧器（G）。该燃烧器带有交替排列的燃料气和氧气喷嘴（14、14a）。

显然，为了产生可燃的固体颗粒-气体悬浮流，所需要的一次和二次气体应包含有氧气。为了这个目的，可采用空气、富氧空气或工业用纯氧气。

利用本发明设计的装置，送入装置中的可燃气体-固体颗粒悬浮流在两个混合级中完全混合均匀了，因此，在第二混合级的出口就能得到一定的燃烧过程，並使燃烧炉射流内固体颗粒完全熔融。为了使燃料射流自动点火，为了稳定火焰，以及在回流区传递热能，稳定火焰的气体燃烧器是十分重要的。这样设计的燃烧器能使燃烧火焰锥基本上保持平稳。

根据本发明设计的装置，一次气体-固体颗粒悬浮流，例如含有复合硫化物精矿砂的悬浮流经入口管线（1）送入旋流式减压容器（2）。在减压容器的内侧有一层例如由混凝土构成的陶瓷耐磨层。由于粒度低于40微米（μm）和高于40微米（μm）至110微 米（μm）的固体颗粒是用气力输送法引入减压容器，由于在这个容器内产生旋流，经连接管道（4）离开旋流式减压容器（2）的固体颗粒当其进入混合级（Ⅰ）时具有一定的旋转运动。例如，气体-固体颗粒悬浮流可能以大约15米/秒（m/sec）的速度进入第一个混合级的文丘里扩散器，以文丘里扩散器的形式构成的混合级（Ⅰ）包括：一个特有的收缩进口管道（5），一个园筒形混合通道（6）和扩散器通道（7）。通过法兰接头，文丘里扩散器，混合级（Ⅰ）可拆性地与旋流式减压容器（2）连接。载有例如比例为每标准立方米（SM）17到27公斤（Kg）的固体颗粒的气流在文丘里扩散器的收缩进口管道（5）中被加速，从而在园筒形混合通道（6）内达到激烈的湍流。本发明的混合级（Ⅰ）的混合通道（6）的长度可为该通道直径的例如4到6倍，在该通道内达到的湍流流动相应于雷诺准数（Re）为1.5到1.7×10⁵。扩散器通道（7）的张开角度或锥度约为3到7度，锥度为5°是合适的。混合级（Ⅰ）的（5、6、7）区段起着使已带有旋流的固体颗粒-气体悬浮流均匀化并减少旋流的作用。如果适当地选择停留时间和适当地选择气体与固体颗粒之间以及较细固体颗粒和较粗固体颗粒之间所保持的相对速度，则运动中的流体颗粒将在流束轴向运动的横断面方向上产生激烈的湍流，因而，将会更有效地使得混合流束均匀化。因为混合通道（6）的长度例如约为它的直径4到5倍，在射流进入扩散器（7）之前，在收缩通道（5）内形成的旋流或射流分离将会减小。由于扩散器具有很小的锥角，所以可避免产生不规则的射流流动和密度的差别。

二次气体通道（8）是由一个弯管构成的。弯管的垂直部分同心 地围绕着扩散器。在扩散器的出口（7）的范围内，二次气体通道与园筒形通道（10）合为一体。园筒骤通道（10）的直径较小，实际上，它的直径等于扩散器出口直径。二次气体通道用来加入反应气体，例如富氧空气。

从二次气体通道（8）的横断面到混合通道（10）的过渡段（9），在横断面上没有台阶，而是曲线形的（凸出，凹进）或是锥形的。这样的设计可保证避免由于不均匀的负荷和（或）不规则的流场密度形成不稳定工况而使固体颗粒沉积下来。混合通道（10）的直径是这样选择的，使能达到相应于雷诺准数（Re）为3至7×10⁵的湍流。还采取某些措施防止在燃烧器出口（12）处发生流体的分离和形成旋涡。这样的措施包括例如装有其长度为其直径的5到8倍的混合通道（10）和与之相邻的扩散器（11）之间的平滑过渡段，采用很小的锥角，例如为2.5度。旋涡会引起射流的不正规点火，例如致使熄灭或抑制进入扩散器的回火。这会引起相当大的故障，例如，结渣。根据本发明设计的装置，不同横断面之间的过渡段和扩散器（7）的锥度与出口直径等相互之间都是匹配的，因而由二次气体流和固体颗粒-气体悬浮流组成的两股物料流将会完全混合，固体颗粒将以均匀分布的状态进入混合级（Ⅱ）。根据本发明设计的装置，二次气体的流速高于固体颗粒-气体悬浮流所形成的物料的流速，这二股物料流的相对速度保持在5到10米/秒。

根据本发明设计的装置，第二个文丘里扩散器（11）垂直地与第一个文丘里扩散器分隔开并用法兰接头（10a）连接。上述的第二个文丘里扩散器构成了混合级（Ⅱ）。扩散器（11）的锥角定为1.5至4度，优先选用2到3度。已经发现锥角为2.5度具有特 别的优越性。稳定火焰的环形气体燃烧器安装在该文丘里扩散器的末端或在扩散器（11）的出口区域，并围绕着以上所述的出口。环状燃烧器由各自独立的燃料气和氧气的分配管（16）构成。燃料气和氧气的独立喷嘴（14、14a）以约40毫米间距交替地排列形成一个同轴的环形圈，到进气流的分离边缘（17）的距离约为35到40毫米。用螺纹将喷嘴头与送气器（15、15a）可拆性地连接在一起。送气器（15、15a）延伸到冷却室（18）并焊接在燃烧器的顶端和底端达到对压力水密封。内导环（19）起着使冷却水均匀分布的作用。环状冷却室的高度一般为10到30厘米，最好为15到20厘米。稳定火焰的气体燃烧器由含铬和镍合金钢制成（例如由材料标号为4571号的合金钢制成）。对扩散器（11）采用这样的合金钢材料和安装冷却室就能确保保护材料不会结垢。为了防止事故，这样的保护措施是非常重要的。在燃烧器出口（12）的平面附近，在文丘里扩散器（11）的出口上安装有进气流的分离边缘（17），它很像刀刃，并突出以上所述的平面。进气流的分离突出边缘的高度在10和20毫米之间，它起着准确地确保在燃烧器出口外附近开始点火的作用。因而回流的高温燃烧气体和由固体颗粒和气体形成的混合射流以锐角相互紧密接触。这样，稳定火焰的气体燃烧器的环状底面实际上不会为固体提供沉积的表面。另外，进气流的分离边缘（17）可以防止点火的不均匀性。在流体射流离开文丘里扩散器（11）之前，如果其中存在旋涡的话，就会产生这种点火的不均匀性。这样的不均匀性会由于过早的反应、过热和结渣，使得扩散器的内表面受到应力的作用。

然而，也应对在下述的区唐内的稳定火焰的气体燃烧器的部件采 取另外的保护措施。这些区域包括遭受到特别高的温度的区域，例如燃烧器（12）出口的表面和冷却室（18）的底端和周边表面。适宜的保护层可以由例如钴或锆组成。在根据本发明设计的装置的操作温度下，钴或锆不会结垢或与吸附的固体颗粒中熔融的组份，例如铜或铅形成合金。如同该装置的其它部分一样，进气流的分离边缘（17）也适宜于全部或部分地由铬-镍钢制成。其边缘还可以进一步改进，分离边缘的外部区域也就是它的刀口可以复盖上一层含有例如钴或锆的熔凝的或烧结的材料。这将根据反应物射流中固体和液体组份的溶解能力来选择这些材料。

上文所述的装置的材料能经受得住根据本发明设计的装置内的操作条件，也就是经得住高温和速度约为19到28米/秒（m/sec）的混合射流出口速度，而不会损坏。

根据本发明另外的特点，稳定火焰的气体燃烧器或者说整个装置是通过一法兰接头（13a）安装在一个带有阶式过渡段的已知的垂直燃烧炉身（13）的顶端边缘上，而燃烧炉身的底边按已知的方式固定安装在一水平的熔炼旋流器上面。燃烧炉身（13）的长度取决于称之为精矿砂燃烧炉的尺寸。从燃烧炉出口到火焰最高温度点的距离x越小，燃烧炉身也越短。距离x由下述关系式确定：

x＝f（ (W_A)/(d_A·K) ）

式中：f-函数

W_A-在燃烧炉出口处的出口速度

d_A-燃烧炉出口的直径

K-燃烧系数

例如，当某种铜精矿砂以约为8000公斤/时（Kg/h）的硫率进行处理，燃烧炉身的长度将为180厘米。对于较大的生产装置（较大精矿砂燃烧炉）d_A可能较大，因此火焰长度x和燃烧炉身的长度可能较小。旋流器的长度一般为1米，其直径约为95厘米。

本发明的另一优越的特点是，在燃烧炉身（13）通向水平燃烧室（20）的区域，安装已知的双腔式的预混合燃烧器，作为点火喷燃器（pilot    burner）。这个点火喷燃器装在水平旋流器的末端，最好安装在旋流器的壳体上。由点火喷燃器产生的射流轴指向旋流器的内表面的较低区域。用来点燃点火喷燃器（23）的火花塞（29）装在由整块耐火材料构成的帽盖内部，在此形成的稳定火焰射流被引入园筒形的燃烧通道（24），该通道有一个带有阶梯的放大段。

在本发明的特别吸引人的具体实施方案中，在双腔式的预混合燃烧器（23）的点火通道（24）上沿轴向装有高压整体射流喷嘴（25），由此可供给一种液体还原剂，例如油。液体还原剂通过预混合器（23）的气体火焰喷流注入到旋流器内。还原剂按已知的方式进行还原反应，生成炉渣。在熔融物质从旋流器流入一般紧接该器的中间容器之前，炉渣适当地被还原了，如果安装有这样的喷嘴，它是被还没有点燃的气体-空气流适当地冷却了，因而可以避免热裂过程对该喷嘴引起的有害影响。

通过中心管（28）还可以安装用光学的方法观察火焰的装置。另外，可以依赖于所有其它的燃烧器来控制点火喷燃器（23）。因 此能保证熔炼操作绝对可靠。

根据本发明设计的装置特别适合于进行有色金属的硫化物矿砂或硫化物精矿砂的热冶炼处理。根据本发明设计的装置能确保从燃烧器出口开始的很短距离内，利用短而热的火焰将离开混合室的混合射流快速而完全地点燃。因此，在以速度低于30米/秒的已知速度范围内排放出的射流中的固体颗粒事实上完全已成熔融态了。

在旋流器内表面流下的熔融膜，用已知的方式进一步处理，来自金属膜的熔融材料汇集于旋流器的出口，并通过一出口缝隙以射流的形式排放到一附属容器中。从该容器再通过一垂直的卸料管送到前炉床。具有不同比重的熔融物质组份，例如不纯金属和熔渣，得以分离并分别从前炉床里取出。

根据本发明设计的装置能够用来处理许多固体材料，特别是有色金属硫化物矿砂或硫化物精矿砂，和铁的硫化物矿砂或硫化物精矿砂。它也非常适合用来处理可能已经过预还原处理的氧化铁矿砂氧化铁精矿砂和处理冶炼中间产品。

本发明将通过图例以举例的方式进行更详细的叙述。

图1为根据本发明设计的装置剖面图。

图2为作为本发明装置的底部的燃烧炉和旋流器剖面图。

图1中，固体颗粒-气体悬浮流组成的原料经入口管（1）送入减压容器（2）。减压容器包括园锥部分（3）和作为连接管的园筒形部分（4），该连接管通过法兰（4a）与混合级Ⅰ相连。混合级Ⅰ包括带有收缩通道（5）的文丘里扩散器、园筒形混合通道（6）和扩散器通道（7）。文丘里扩散器被二次气体通道（8）同轴地围绕着。二次气体通道（8）由一个弯管构成，通过过渡段（9），与 直径较小的园筒形混合通道段（10）相连。通过法兰接头（10a）将混合级Ⅰ与混合级Ⅱ连接。混合级Ⅱ由文丘里扩散器（11）构成。文丘里扩散器（11）的出口处安装有稳定火焰的环状气体燃烧器（C）。燃烧器（C）安装有分别为燃料气和氧气的独立的分配管路（16）。以上所述的分配管线分别与燃料气和空气的独立送气管（15、15a）相连。送气管（15、15a）的出口端可拆性地用螺纹与喷嘴（14、14a）连接。还安装有进气流的环形分离边缘（17）。为了使高压冷却水均匀分布，设有具有内导向环（19）的冷却室（18）。燃烧器通过法兰接头（13a）安装在燃烧炉身（13）上。燃烧器的出口（12）与燃烧炉身（13）连接，没有过渡段。

图2表示燃烧炉身（13）与水平旋流器（20）之间的过渡段。带有点火通道（24）的双腔式预混合燃烧器（23）安装在接近燃烧炉身（13）出口的旋流器（21）的园筒形末端（22）上。该燃烧器沿方向（27）喷出的射流到达旋流器内表面的底部区域。火花塞（29）点燃混合气流（28）和整体喷嘴（25）排出的液体燃料射流（26）。

实施例

来自前面的工序：料仓、干燥、配料和混合装置的流率为7000公斤/小时（Kg/h）的铜精矿粒用390标准米³/小时（SM³/h）的流率的一次空气（作为一次气体），进行气力输送。所产生的悬浮流经输料管线送到减压容器（2）的进口管（1）。

铜精矿粒的重量百分比组成如下：

铜    Cu    22～23%

铁    Fe    22～25%

硫    S    30～33%

锌    Zn    7～10%

铅    Pb    6～9%

二氧化硅 SiO₂1%

它的粒度在0.5到100微米之内，其中15到100微米范围内的颗粒占百分之五十三，剩余湿含量为0.1到0.3%。

SiO₂是生成炉渣的物质，它以砂子的形式以1300公斤/小时的流率在管路（1）之前加入到精矿砂-空气物流中。这样，生成的氧化铁（FeO）。

将被结合在炉渣中。为此目的而使用的砂子，其剩余湿含量为0.1%，粒度高达0.7毫米。

流率为7000公斤/小时（Kg/h）的精矿砂、流率为1300公斤/小时（Kg/h）的砂子和流率为350标准米³/小时（SM³/h）的输送用空气组成的物料经管线（1）进入减压容器（2），从减压容器流出的物料经过收缩管（5）进入混合级Ⅰ的混合通道（6），在这里此射流被加速到39米/秒（m/sec）。在具有直径选择好的混合通道（6）内，物料进行湍流流动，响应于雷诺准数（Re）为0.67×10⁵。混合通道（6）的L∶D（长度与直径之比）为5。然后，经过半径为100毫米的无阶梯过渡段，射流由混合通道（6）进入扩散器（7）。扩散器（7）的锥角为5度，最大直径为95毫米。

均匀化了的流体射流以例如15.9米/秒（m/sec）的速度从文丘里扩散器（7）排出，与来自二次气体通道（8）的混合二次气体一起进入文丘里混合级Ⅱ之混合通道（10）的接收段。混合二次气体由600标准米³/小时的空气和1800标准米³/小时（SM³/h）的氧气组成。

扩散器（7）排出的射流和从它外围的二次空气通道（8）流出的二次气体流之间的相对速度为9.3米/秒（m/scc）。

在混合通道（10）内，这两股物料流混合，射流的平均流速为70.5米/秒（m/sec），L∶D（长度与直径之比）为5.4，与最初的湍流流动相应的雷诺准数（Re）为6×10⁵。然后，混合的物料流转入混合级Ⅱ的扩散器（11）。为了避免流体的分离，扩散器（11）的锥角为2.5度。还未被点燃的流体射流以每秒18.5米的平均速度以无旋流状态从燃烧器出口（12）排出。

由于直径的突然扩大，即从燃烧器出口（12）直径为230毫米（mm）变化到燃烧炉身（13）直径为500毫米（mm），和由于排出的均匀射流在轴向位置上同心，热的燃烧产物和气体将在外侧返流，再加上稳定火焰的装置（14）和（14a）的作用，会使得热的燃烧产物和气体在进气流的分离边缘（17）处形成完全点燃的射流。

如果精矿砂的处理量为6000到10000公斤/小时（Kg/h），用作维持火焰的燃料-天然气的供给流率则为30标准米³/小时（SM³/h）。在燃烧器出口（12）处，经过进气流的分离边缘（17）排出的均匀流体射流是无旋流，在扩散器（11）尾部 的内表面形成的边界层附近流体不分离也不产生涡流。

定向射流经过进气流的分离边缘（17）和相对于四周的受到稳定火焰的燃烧器增强了的强反应性回流流体，自由地成锐角方向进入燃烧炉身（13）。在燃烧器出口，如果射流以18.5米/秒（m/sec）的速度排出，而固体反应物颗粒具有在所叙述的条件下的轨迹，燃烧炉身（12）的进口处将会得到如图3所示的燃烧流线图。由于从燃烧器出口（12）到燃烧炉身（13）的横截面的突然变化，由于燃烧反应，使正在反应的固体颗粒转向燃烧炉身的冷却壁面，而且根据本发明的设计，上述固体颗粒撞在燃烧炉壁上时，它们已经反应完全，处于熔融状态。沿着燃烧炉身壁面流下的熔融薄膜以一定的厚度凝固，这样，在冷却壳表面上形成了保护层，其厚度取决于燃烧炉身内的冷却管道的热传递的情况。与凝固层接触的熔融物质将沿着凝固层流下，流入旋流器内，而不留下残余物，并且处于希望的稳定状态下。

在燃烧炉身内系按照图4所示的线图进行完全的燃烧。根据图4，射流在很短的距离x内，被加热达到峰值温度1640℃，然后以切线的方向很快地进入旋流器（20），并在这里分离成气体相和熔融固体相。

对于本实施例，过程的热量是自给自足的。在处理反应热很小的混合物过程中，需通过管道（1）加入额外的燃料，如粉煤。

通过反应器装置的冷却壁取出的反应热可以用来生产水蒸汽，每1000公斤精矿砂产生压力为60巴的900到1000公斤的水蒸汽。

从旋流器（20）取出下述产品：

铜锍的重量百分比组成如下：

铜    Cu    73.5%

铅    Pb    2.0%

铁    Fe    2.0%

硫    S    21.6%

锌    Zn    0.9%

炉渣的重量百分比组成如下：

钴    Co    1.9%

铅    Pb    1.8%

锌    Zn    8.0%

铁    Fe    37.0%

二氧化硅 SiO₂31.0%

温度为1300℃，熔融状态的铜锍和矿渣一起从水平的旋流器底部排出。

温度为1320℃的废气从旋流器（20）的轴向排出，它含有56%的SO₂和5%的剩余氧气。

废气中含有由氧化物和硫酸盐构成的微尘，它的重量百分比组成如下：

铜    Cu    6%

铅    Pb    16%

锌    Zn    24%

硫    S    14%

铁    Fe    4%

安装在旋流器壁（22）上的监视火焰的辅助燃烧器（23）起 着确保在熔炼操作过程中，整个熔炼装置的点火和保持火焰以及在加热阶段进行点火和监视天然气火焰的作用。在加热阶段，熔炉一直加热到当熔炉室内的温度达到1200℃为止。在加热阶段，天然气以高达150标准米³/小时的流率通过维持火焰的燃烧器（C）的气体喷嘴，但是不供氧气。在这种情况下，所需的氧气由空气供给，它通过二次气体通道（8），混合通道（10）和扩散器（11）到达燃烧炉身（13）。

双腔式预混合燃烧器（23）所包含的高压整体喷嘴，是为了向旋流器（20）内输入还原剂，例如油以还原熔融材料的装置。

Claims (9)

1、用来产生可燃的固体颗粒-气体悬浮流的装置包括用来加入固体颗粒-一次气体悬浮流的垂直进料器，同心地围绕着上述进料器的二次气体通道，和将这二股物料流混合的混合级，其特征在于，固体颗粒-一次气体悬浮流的进料器是由一个减压容器(2)组成的，该容器在切线方向上装有用来供给固体颗粒-一次气体悬浮流的外延进料管(1)，该进料管基本上是以水平方向通向上述的减压容器，减压容器(2)紧接着两个串联的、构成文丘里扩散器的混合级(Ⅰ、Ⅱ)，在第一混合级(Ⅰ)中二次气体的通道(8)同心地围绕着扩散器(5、6、7)，在第二混合级(Ⅱ)中，在设有冷却室(18)的扩散器出口范围内，围绕扩散器出口装有一个环状气体火焰稳定燃烧器(G)，在该燃烧器上，交替地排列着燃料气和氧气喷嘴(14、14a)。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，减压容器（2）和混合级（Ⅰ、Ⅱ）是用法兰接头（4e、10a）连接的。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在扩散器出口（7）的范围内，二次气体通道（8）与园筒型的通道（10）合并一体，后者的直径较小，事实上等于扩散器出口（7）的直径。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在第二混合级（Ⅱ）的扩散器的出口，安装有进气流的分离边缘（17），它类似于刀刃，并且突出于所述的平面。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，燃烧器（G）或整个燃烧器装置安装在垂直的燃烧炉身（13）的顶口缘上，并用法兰接头（13a）连接。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，燃烧炉身的下口缘安装在一个水平的熔炼旋流器（20）之上。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，有一双腔式的预混合燃烧器（23）安装在旋流器（20）的末端，最好在它的壳壁上接近从燃烧炉身（13）至水平旋流器（20）的接合处;而且它的轴线指向旋流器内表面的较低部位。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，预混合燃烧器（23）在位于点火通道（24）内还装有高压整体喷嘴（25）。

9、根据权利要求1到8中的任何一项所述的装置，其特征在于，装置配备有点燃固体颗粒-气体悬浮流的设施。

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