CN101023311B - 熔炼装置 - Google Patents

Abstract

一种熔炼熔炉(11)，具有沿周向间隔的管状安装件(25)，固体注入喷管(31)穿过管状安装件(25)伸入炉内。喷管抽取装置(33)包括支撑在各喷管(31)的倾斜方向上方并且从熔炉向上向外倾斜的双轨轨道(40)的细长轨道支撑构件(41)。通过吊升机(47)的操作，互连的上下吊架(42、44)可沿轨道(40)移动。抽取装置(33)可顺序操作，以便通过与吊架(42、44)的连接和这些吊架沿轨道(40)的向上运动，移去固体输运管线部分(36和37)和喷管(31)。上吊架(42)支撑枢轴臂(51)，用于连接至待移去的部件的上部，以使这些部件可以向下枢转至它们可从桥式吊车悬挂的位置，从而便于被移至远处位置。

Description

熔炼装置

技术领域

本发明涉及熔炼方法和装置。本发明特有而不是专有的应用于下述熔炼装置，在该熔炼装置内执行直接熔炼以从含金属的供给材料(例如矿石、部分还原的矿石和包含金属的废气流)中产生纯或合金形式的熔融金属。

背景技术

在本申请人申请的美国专利6267799和国际专利申请WO96/31627中描述了一种已知的直接熔炼工艺，该工艺依赖于熔化金属层作为反应介质，并且通常被称为Hismelt工艺。如在这些申请中所述的Hismelt工艺包括：

(a)在炉中形成铁及矿渣的熔池；

(b)将下述物质注入该池中：

(i)含有金属的给送材料，典型地为金属氧化物；和

(ii)起到金属氧化物的还原剂和能量源作用的固体含碳材料，典型地为煤；和

(c)将含金属的给送材料熔炼为金属层形式的金属。

术语“熔炼”在这里被理解表示热处理，其中发生还原金属氧化物的化学反应，以产生液体金属。

Hismelt工艺还包括使用含氧气体在池上方的空间中补充燃烧从该池中释放的反应气体(例如CO和H₂)，并且将由补充燃烧产生的热量传递到该池，以用作熔炼含金属给送材料所需的热量。

Hismelt工艺还包括在该池的名义静止表面(nominal quiescent surface)上方形成过渡带，在此处存在数量可观的熔化金属和/或矿渣的上升以及下降的液滴或飞溅物或液流，它们用作将由该池上方的补充燃烧反应气体产生的热能传递给该池的高效媒介。

在Hismelt工艺中，含金属的给送材料和固体含碳材料通过大量喷管/吹风口被注入金属层，该喷管/鼓风口垂直向下和向内倾斜从而延伸穿过熔炼炉的侧壁并进入炉的下部区域，以将固体材料传递到炉底部的金属层中。为了促使反应气体在熔炉上部中补充燃烧，可富含氧气的热空气流通过向下延伸的热空气注入喷管被注入熔炉的上部区域。从熔炉的上部通过废气管排出在熔炉中由反应气体的补充燃烧产生的废气。

Hismelt工艺能够通过在单个小型熔炉中的直接熔炼过程产生大量的熔融金属。这种熔炉必须起到作为在可能持续时间较长的熔炼操作中容纳非常高温度的固体、液体和气体的压力熔炉的作用。如本申请人申请的美国专利6267799和国际专利申请WO96/31627中所描述的，该熔炉可以由其中容纳由耐火材料制成的炉膛的钢壳组成，该炉膛具有至少与熔融金属接触的底座和侧面以及从炉膛的侧面向上延伸并且与上方的矿渣层和气体连续空间相接触的侧壁，这些侧壁中至少部分由水冷板组成。这种板可以是双螺旋形状，在其间散布冲压或装填的耐火材料。

用于实施Hismelt工艺的冶金熔炉存在的问题在于该工艺连续进行，熔炉必须作为压力熔炉长期(典型地为一年或更长)闭合，然后必须在短期内快速重新加炉衬，如本申请人申请的美国专利6565798中所述。

在进行该熔炉的整修之前，必须从熔炉中抽出所有的固体注入喷管，并将它们移动至安全位置。此外，在熔炉的大修期间，需要将个别喷管取出以修理和/或替换。在商业冶炼设备中，喷管可以超过5米长，细长结构且非常重，它们需要在抽出期间将被足够地支撑，直至将它们竖立起来，以供桥式吊车或吊升机吊起。一般地，还有将固体材料输运给喷管的固体输运管线，在可以抽出喷管之前，这些固体输运管线必须首先被移走。

发明内容

依据本发明，提供一种熔炼装置，其包括：

冶金熔炉；

至少一个细长固体注入喷管，其延伸穿过熔炉侧壁并具有向下向内的倾斜度，用于将固体材料输运至熔炉中；

细长轨道，其从熔炉的侧壁向上和向外延伸；

吊架机构，其沿轨道可移动；以及

吊架驱动机构，其可操作以沿轨道移动吊架机构，吊架机构可被连接至喷管以能够从轨道支撑喷管，并且吊架机构在吊架驱动机构的操作下向上向外移动由此被从熔炉中抽出。

轨道可被设置成临近且与喷管倾斜方向平行。例如，轨道可被设置在喷管倾斜方向上方且包括平行轨。

所述的熔炼装置可进一步包括喷管连接器机构，其用于将喷管连接至吊架机构，以便通过吊架机构从轨道支撑喷管。

喷管连接器可操作以允许被连接的喷管从平行于轨道延伸的初始倾斜位置被降低至大体直立位置，通过桥式吊车或吊升机的操作，该被连接的喷管可以从该直立位置被提升。

吊架机构可包括沿轨道上下设置的上部和下部吊架。

连接器机构可包括用于将上部吊架连接至喷管的上端部件的上连接器，和用于将下吊架连接至与该喷管的上端部件向下间隔开的喷管下部部件的下连接器。

上连接器可提供上部吊架和喷管的上端之间的枢轴连接，并且下连接器可动作以允许喷管围绕该枢轴连接向下摆动至所述直立位置。

下连接器可包括吊升机，该吊升机可动作以将被支撑的喷管降低至直立位置。该吊升机可手动操作。例如，可为手动杠杆吊升机。吊升机可被连接至吊升线或吊升链以连接喷管。

吊升线或链可连接至喷管或者作为吊索支撑件的一部分围绕它传送。

熔炉可包括管状喷嘴形式的喷管支撑件，并且喷管在其上端包括外套管，该套管可支撑在喷嘴中，并可在喷管向上和向外运动时在喷嘴内滑动以保持对喷管的支撑直至下连接器连接到喷管。

熔炼装置可进一步包括被连接至熔炉外围的喷管的固体输运管线。

固体输运管线可包括可分离的大致直线部分，该直线部分被连接至喷管且在轨道下面从熔炉的侧壁向上和向外延伸，并且喷管连接器机构可操作以将输运管线部分连接至吊架机构以从轨道支撑该输运管线部分，从而在喷管抽出之前的初始工序中使输运管线部分可沿轨道向上移动进而从装置中抽出。

在初始工序中连接器机构可操作以允许输运管线部分被降低至直立部分，在该直立部分，输运管线部分可在桥式吊车或吊升机上被提升。

本发明还涉及一种从冶金熔炉中抽取固体注入喷管的方法，该固体注入喷管在其操作位置处延伸穿过熔炉的侧壁且向下向内倾斜，用于将固体材料输运到该熔炉中，所述方法包括：

定位细长轨道，使其从熔炉向上向外延伸；

在轨道上安装吊架机构，使其沿轨道可移动；

将喷管连接至吊架机构，使其从轨道被支撑；以及

沿轨道向上移动吊架机构，以在喷管由轨道支撑的同时从熔炉取出该喷管。

轨道可被定位成临近且与喷管的倾斜方向平行。例如，轨道可被定位在喷管的倾斜方向的上方。

所述的方法还包括步骤：在通过与吊架机构的连接由轨道支撑喷管的同时将喷管降低至大体直立位置；将喷管上端连接至桥式吊车或吊升机；断开喷管与吊架机构的连接且在直立状况下提升喷管远离熔炉。

本发明还涉及一种从冶金熔炉移走固体注入喷管和固体供给管线部分的方法，该固体供给管线部分与该喷管可分离地连接，该喷管具有一操作位置，在该位置处喷管延伸通过熔炉侧壁，用于通过在熔炉外部向上向外延伸并且与喷管对齐的供给管线部分将固体材料输运进入熔炉的下部，所述方法包括步骤：

定位细长轨道，使其在所述供给管线部分上方从熔炉向上向外延伸；

在轨道上安装吊架机构，使其可沿轨道移动；

将供给管线部分连接至吊架机构，使其从轨道被支撑；

由轨道支撑供给管线部分的同时，下降供给管线部分至直立位置；

将供给管线部分连接至桥式吊车或吊升机；

断开该供给管线部分与吊架机构的连接，并且在桥式吊车或吊升机上将它提升远离该熔炉；

将喷管连接至吊架机构；

沿轨道向上移动吊架机构，以从熔炉取出该喷管；

在由轨道支撑喷管的同时，下降该喷管至直立位置；

将喷管连接至桥式吊车或吊升机；以及

断开该喷管与吊架机构的连接，并且在桥式吊车或吊升机上将它提升远离该熔炉。

所述的方法还包括步骤：沿轨道移动吊架机构，以在将供给管线部分降低至直立位置之前向上向外移动供给管线部分。

附图说明

为了可以更充分地解释本发明，将参考附图描述一些具体实施例，其中：

图1是直接熔炼熔炉的垂直横截面；

图2是熔炉的平面图；

图3示出固体注入喷管，其与固体供给管线和喷管抽取装置一起被装配到熔炉；

图3A是喷管抽取装置中的部分放大图；

图4至14显示可以使用图3中的抽取装置移动喷管或供给管线部件的方式；以及

图15至17示出图3至16示出的装置和工序的变型；

图18是围绕该熔炉的服务塔的透视图，

图19是从下抽取平台看去的透视图；

图20是上抽取平台的侧透视图；以及

图21是从上抽取平台向下看去的透视图。

具体实施方式

附图显示直接熔炼装置，其适于如美国专利6267799和国际专利公开WO96/31627中所述的Hismelt工艺的操作。该装置包括一般示为11的冶金炉、包括由耐火砖形成的基座13和侧壁14的炉膛12、用于连续排放熔融金属的前炉膛15和用于排放熔融矿渣的排出孔16。

熔炉的基座被固定至外炉壳17的底部端，该外熔炉壳17由钢制造且包括：柱形主炉缸部分18、向上和向内成锥形的顶端部分19、和限定废气腔26的上柱形部分21和顶部分22。上柱形部分21配置有用于废气的大直径出口23，并且顶部分22具有开口24，在该开口中安装向下延伸的气体注入喷管，该气体注入喷管用于将热空气流输送进该熔炉的上部区域。热气体注入喷管20为内部水冷式的，并配置有内部和外部环形冷却剂流动通道，用于冷却水的向内和向外流动。更具体地，这个喷管可以是美国专利6440356中公开的一般结构。

壳体的主炉缸部分18具有八个周向间隔开的管状安装件或喷嘴25，用于将铁矿石、含碳材料和助熔剂注入熔炉底部的固体注入喷管31通过该管状安装件或喷嘴25伸入。固体注入喷管也是内部水冷式的，配置有内和外环形冷却剂流动通道，用于冷却水的向内和返回流动。特别地，固体注入喷管可以是美国专利6440356中公开的通常结构。

使用中，熔炉包含铁和矿渣的熔池，炉的上部必须包含在压力和1200℃左右的高温下的热气体。因此，需要熔炉长期作为一种压力熔炉工作，因而其必须可靠并且完全密封。

在一种典型安装中，主炉缸部分18直径可以为10米左右，并且上柱形部分21直径可以为5.5米左右。

如图2中所示，熔炉11配备有八个固体注入喷管31，其被布置在熔炉周围的八个周向间隔处。这些喷管中的四个可以将预加热的矿石注入熔炉的底部，并且中间四个喷管可以注入煤。各个喷管31被连接至用于输运热矿石或煤的各输运管线，并且各个喷管具有专用喷管抽取装置。图3显示用于喷管31之一的热矿石输运管线32(示出部分轮廓)和喷管抽取装置33。类似的输运管线和抽取装置可以被提供用于其它各个喷管。

如在图3中所看到的，喷管31在熔炉中被安装一个管状安装件25中。它在其上端具有较大尺寸的柱形套管30，该套管滑动配合在支撑喷嘴25中，且在64处被固定至喷嘴25的上端。喷管的上端在34处被固定至输送线32的管线部分35的下端。输运管线部分35的上端通过弯管连接器36(示出轮廓)连接至输运管线32的垂直直线部分37(示出轮廓)。在熔炼期间，典型地使用气动输运，通过输运管线32的垂直部分37向上将热矿石传输直至弯头连接器36的上部。然后，矿石向下通过输运管线32的倾斜的管线部分35，进入注入喷管31。

喷管抽取装置33包括细长轨道支撑构件41，其支撑沿支撑构件41延伸的双轨轨道40，使其在熔炉11外部向上和向外倾斜。特别地，轨道40被定位在直线输运管线部分35上方且平行于直线输运管线部分35和喷管31的倾斜方向。装配有轮子43的吊运车形式的上部吊架42和装配有轮子45的吊运车形式的下部吊架44被安装在轨道40上以沿轨道可运动。上部吊运车42由吊升链46连接至吊升机47，以沿轨道提升或下降上部吊运车42。下部吊运车44通过连接吊升链48被连接至上部吊运车，使其可与上部吊运车关联地沿轨道被提升和下降。上部吊运车使用孔52承载枢轴臂51，以便以下述方式在移去矿石管线和喷管时提供枢轴连接。下部吊运车具有向下突出的吊钩53，用于连接至管线和喷管连接器。

为了从炉11中取出喷管31，首先必须移去输运管线32的倾斜管线部分35(连同示出轮廓的矿石管线32的上面部分)。喷管抽取装置33可被使用用于移去管线部分35，并且用于以参考图3至16所述的步骤顺序抽取喷管。

图3

1.定位热矿石输运管线的上部端的导向器53被移去。

2.杠杆吊升机54和链式吊索55被连接在轨道支撑构件41和热矿石管线的管线部分35之间，以使热矿石管线的倾斜部分稳定。

3.由桥式吊车移去输运管线32的上部部件(示出轮廓)。

图4

4.提升支架38经由桥式吊车或吊运车被定位在上部吊运车42附近，并且被枢轴连接到上部吊运车42上的向下突起的凸起臂51。

5.上部吊运车42被从轨道下降一小段距离，并且提升支架被联接至矿石输运管线32的倾斜管线部分35的上端。

6.底部吊运车44通过两个杠杆吊升机61连接到倾斜管线部分35的下部。

7.杠杆吊升机54在直线部35更上面的位置处被释放，并且枢轴臂51通过提升支架38支撑倾斜管线部分35的上部。

8.矿石输运管线32的倾斜部分35通过在34处解开凸缘螺栓而断开与喷管31的上端的连接。

图5

9.通过吊升机47，下部吊运车42、44的上端被拉到轨道的顶部。

10.通过下降杠杆吊升机61，热矿石管线部分35被下降到接近垂直部分的直立部，以允许直线部分围绕提升支架38和上部吊运车42上的枢轴臂51之间的枢轴连接摆动。

图6

11.杠杆吊升机61与热矿石管线断开连接。

12.管线部分35在主起重机或吊升机上被提升，直到枢轴臂51水平且热矿石管线部分被垂直悬挂在主起重机下。

图7

13.上部吊运车的枢轴联接与提升支架脱开连接，并且管线部分35被垂直提升至较远的位置。

图8

14.通过主起重机带入喷管提升支架62，并且使其连接至顶吊运车枢轴臂51。

图9

15.下吊运车和上吊运车均被降低，直到下吊运车到达在喷嘴25邻近的轨道41的下端。

16.上部吊运车42被降低到轨道的底部，邻近下吊运车，以允许在喷管的上端将喷管提升支架62连接到法兰34。

18.在64处，从安装件25旋开喷管，并且使用流体压力单元释放喷管。

图10

19.上部吊运车通过吊升机47的操作被拉至轨道上。

20.使用两个杠杆吊升机61，将下吊运车连接到喷管的套管30的下部。在喷管的初始向上运动和部分抽取期间，套管30在支撑喷嘴25中滑动，以保持对喷管的支撑，直到下吊升机被连接以完成喷管从吊架的支撑。吊升机61的连接点被定位在顶中间套管30处，以使在套管脱离与喷嘴25的支撑接合之前，使下吊架可以支撑喷管。使套管30的下端成一角度而大致垂直，从而在喷管被安装在熔炉内部时基本上与熔炉的内表面齐平。这个垂直部分使套管具有延伸的下部件，该下部件在经由喷嘴从熔炉抽取喷管时增加了套管与喷嘴的接合范围。

图11

26.通过吊升机47的操作，将两个吊运车升高到轨道的上端。这使喷管定位在轨道的上端，喷管顶端远离喷嘴25的外周边。

图12

27.通过逐渐释放两个杠杆吊升机61，使喷管31围绕臂51的枢轴连接下降，直到喷管接近垂直及主起重机被再次连接至喷管提升支架62。

图13

28.两个杠杆吊升机61被释放和收回。主起重机被操作以提升喷管直到上吊架上的枢轴联接件51水平，并且喷管被垂直地悬挂在起重机下。

图14

29.喷管提升支架62与枢轴臂51断开连接，然后喷管被垂直提升远处移动至较远位置。

将被理解的是，使用相反顺序步骤，喷管和输运管线部分及弯头连接器可被安装或重新安装，操作吊升机61摆动喷管或管线部分向上进入其倾斜的位置，并通过连接至上、下吊运架而从轨道被支撑。

喷管31及热矿石或煤输运管线部分中可以各通过各自的抽取装置按如上所述的操作顺序被移去，并且通过相反操作顺序被安装或重新安装。根据周围辅助设备的定位，在所有情况中不可能的是：在主起重机上将各个喷管和输运管线部分吊离之前，降低各个喷管和输运管线部分至充分垂直的位置。图15至17显示了变型，在其中，喷管31被降低与导向器63相接合，该导向器63接合喷管的下端以使它保持在直立但略微倾斜的状态，导向器接下来引导和支撑喷管的下端以在它在主起重机上被向上拉起时逐渐使它到达垂直位置，直至它离开周围的构件且可被垂直地提升离开。可能必需的是：根据周围装置的可达性和接近度将这种变型用于在熔炉周围的一些喷管。在熔炼熔炉大致离开周围障碍物的条件中，可安装单个轨道，以用于例如通过从高架环形轨悬挂而在熔炉周围移动，从而使一个抽取设备能够在熔炉周围的不同位置被依序使用，以服务于几个或所有的喷管。

图18至21显示围绕熔炉11的服务塔(access tower)100。服务塔100定位和支撑服务于熔炉11的辅助装置，例如提供工人控制熔炉11、冷却系统的熔炉的冷却管以及安装和移动喷管的吊升机和原材料输运系统的平台。

一对平台103、104被提供用于每个喷管31。如在图19中最佳看到的，将第一平台103在临近喷嘴25的水平处定位在该塔上，将喷管定位在熔炉内。第二平台104被定位在第一平台103的上方。吊升机的第一端被定位成位于容纳且定位喷管到熔炉上的喷嘴的上方且临近熔炉。如图20中所示，吊升机47的第二端从熔炉向上和向外定位在第二平台104上方适于个人控制该第二端的工作高度处。这可能要求吊升机部分被定位在第二平台104的凹部或者孔105内。

第二平台104典型地被定位在熔炉和服务塔的更高处。典型地，熔炉的上部和服务塔101的上部在第二平台的高度上方延伸。服务塔的上部可以从第二平台后移设置，以使一大致间隔的空间垂直设置在第二平台104向外延伸超过由上部分101限定的周边的区域的上方，以便限定出抽取范围。这个垂直间隔空间大致上能够不妨碍起重机接近吊升机的第二端和第二平台104中供吊升机和喷管通过用的凹部(或孔)。垂直空间可以被称为抽取范围(envelope)。

在操作中，原材料供给管线可垂直传送过第一平台103中的孔107和第二平台104中的孔105，然后平行于吊升机向下和向内延伸向将喷管限制在熔炉上的喷嘴25。在从熔炉移去喷管31以及相关原材料供给管线时，喷管沿轨道被抽出(如前参考图3-17中所述)。喷管的上部分将通过第二平台104中的凹部(或孔)105，吊升机被约束在第二平台104内部或邻近。桥式吊车或吊升机的耦接件通过在第二平台上方延伸的抽取范围且被联接至提升支架62，该提升支架被固定在喷管的后端(如前参考图8和9中所述)。该喷管围绕枢轴臂51被枢转到垂直位置。第二平台104中的凹部(或孔)105被足够地成形，以允许喷管在其平行于吊升机延伸穿过通道/孔的一位置和其从临近吊升机的第二端被垂直地悬挂进而易于使用桥式吊车或吊升机被提升离开第二平台的一位置之间移动。

吊升机47的第二端被定位在第一平台上方的足够高度处，用于在其于垂直位置和平行于吊升机的位置之间移动时喷管31的梢端离开第一平台和喷嘴25。优选地，喷管梢端在垂直地从枢轴臂51悬挂时定位在第一平台上方的高度处。这允许个人从第一和第二平台控制和检查喷管。

根据喷管的长度，在第一和第二平台之间可能间隙不充足，不够第二平台包括服务塔的地面高度。在这种情况中，第二平台优选从服务塔的第一周边向外延伸，并且从被定位在地面水平上的第三平台垂直向下移动。被定位在第一平台上方预定高度处的第三平台为第一平台上的个人通过足够的顶部间隔。

因此，熔炉和服务塔提供了一种支持喷管安装装置可操作而将注入喷管安装进熔炉的下部区域的熔炼装置，服务塔包括在所述安装装置上方垂直延伸的一个或多个喷管安装范围。

此外，喷管安装装置可以从熔炉横向延伸超过塔上部的外周边，抽取范围被定位在临近塔上部的外周。

此外，喷管安装装置从临近塔的第一端向上和向外延伸至第二端，该第二端从塔上部的外周边横向向外移动。

其它变型可以是所需要的，并且将被理解的是：示出的装置仅仅作为例子被提出，不脱离从属权利要求的范围可以作出许多变型。

Claims (26)

1.一种熔炼装置，包括：

冶金熔炉，在该冶金熔炉内执行直接熔炼以产生熔融金属；

至少一个细长固体注入喷管，其延伸穿过熔炉侧壁并具有向下向内的倾斜度，用于将固体材料注入熔炉中内的熔池；

热空气注入喷管，热空气流通过向下延伸的该热空气注入喷管被注入熔炉的上部区域；

细长轨道，其从熔炉的侧壁向上和向外延伸；

吊架机构，其能够沿轨道移动；以及

吊架驱动机构，其能够操作以沿轨道移动吊架机构，吊架机构能够被连接至所述固体注入喷管以能够从轨道支撑固体注入喷管，并且吊架机构在吊架驱动机构的操作下向上向外移动由此被从熔炉中抽出。

2.如权利要求1中所述的熔炼装置，其中，轨道被设置成临近且与固体注入喷管倾斜方向平行。

3.如权利要求2中所述的熔炼装置，其中，轨道被设置在固体注入喷管倾斜方向上方且包括平行轨。

4.如前面权利要求中任一项所述的熔炼装置，其中，进一步包括喷管连接器机构，其用于将固体注入喷管连接至吊架机构，以便通过吊架机构从轨道支撑固体注入喷管。

5.如权利要求4中所述的熔炼装置，其中，喷管连接器能够操作以允许被连接的固体注入喷管从平行于轨道延伸的初始倾斜位置被降低至大体直立位置，通过桥式吊车或吊升机的操作，该被连接的固体注入喷管能够从该直立位置被提升。

6.如权利要求4所述的熔炼装置，其中，吊架机构包括沿轨道上下设置的上部和下部吊架。

7.如权利要求6中所述的熔炼装置，其中，连接器机构包括用于将上部吊架连接至固体注入喷管的上端部件的上连接器，和用于将下吊架连接至与该固体注入喷管的上端部件向下间隔开的固体注入喷管的下部部件的下连接器。

8.如权利要求7中所述的熔炼装置，其中，上连接器提供上部吊架和固体注入喷管的上端之间的枢轴连接，并且下连接器能够动作以允许固体注入喷管围绕该枢轴连接向下摆动至直立位置。

9.如权利要求8中所述的熔炼装置，其中，下连接器包括吊升机，该吊升机能够动作以将被支撑的固体注入喷管降低至直立位置。

10.如权利要求9中所述的熔炼装置，其中，吊升机被连接至吊升线或吊升链以连接固体注入喷管。

11.如权利要求10中所述的熔炼装置，其中，吊升线或链能够连接至固体注入喷管或者作为吊索支撑件部分围绕它传送。

12.如权利要求7所述的熔炼装置，其中，熔炉包括管状喷嘴形式的喷管支撑件，并且固体注入喷管在其上端包括外套管，该外套管能够支撑在喷嘴中，并能够在固体注入喷管向上和向外运动时在喷嘴内滑动以保持对固体注入喷管的支撑直至下连接器连接到固体注入喷管。

13.如权利要求1至3中任一项所述的熔炼装置，其中，进一步包括被连接至熔炉外围的固体注入喷管的固体输运管线。

14.如权利要求13中所述的熔炼装置，其中，固体输运管线包括能够分离的大致直线部分，该直线部分被连接至固体注入喷管且在轨道下面从熔炉的侧壁向上和向外延伸，并且喷管连接器机构能够操作以将输运管线部分连接至吊架机构以从轨道支撑该输运管线部分，从而在固体注入喷管抽出之前的初始工序中使输运管线部分能够沿轨道向上移动进而从装置中抽出。

15.如权利要求14中所述的熔炼装置，其中，在初始工序中喷管连接器机构能够操作以允许输运管线部分被降低至直立部分，在该直立部分，输运管线部分能够在桥式吊车或吊升机上被提升。

16.如权利要求1至3中任一项所述的熔炼装置，其中，进一步包括围绕熔炉的服务塔，该服务塔用于定位和支撑至少一个吊升机，从而在临近所述熔炉的第一端和从所述熔炉向上向外移动的第二端之间延伸，熔炉的上部和所述服务塔的上部在所述吊升机的第二端的高度上方垂直向上延伸，并且所述服务塔的上部被配置以允许至少一个固体注入喷管抽取范围垂直向上延伸到所述吊升机的所述第二端的上方，以便穿过所述至少一个固体注入喷管抽取范围移出所述固体注入喷管和/或被连接至熔炉外围的固体注入喷管的固体输运管线。

17.如权利要求16中所述的熔炼装置，其中，服务塔上部在吊升机的第二端上方的至少部分从吊升机的第二端横向移动，并且，抽取范围包括从服务塔上部横向延伸至与吊升机的至少第二端临近以及从吊升机第二端向上延伸的空间。

18.如权利要求16所述的熔炼装置，其中，第一平台以临近用于定位所述固体注入喷管的喷嘴的高度被定位在服务塔上，并且至少第二平台从第一平台垂直向上被定位；以及定位吊升机以使其通过第二平台中的孔或凹部，从而将吊升机第二端垂直定位在第二平台的上方。

19.如权利要求18中所述的熔炼装置，其中，所述孔或凹部被成型，以容纳所述固体注入喷管，使其在由所述吊升机支撑时大致上平行于所述吊升机以及在临近吊升机的第二端支撑时大致垂直取向。

20.如权利要求18所述的熔炼装置，其中，第二平台从第三平台的周边横向及垂直地向下延伸，并且所述第三平台在所述第一平台的正上方且被定位在所述第一平台上方的预定最小距离处。

21.一种从熔炼装置的冶金熔炉中抽取固体注入喷管的方法，在该冶金熔炉内执行直接熔炼以产生熔融金属，该熔炼装置包括热空气注入喷管和固体注入喷管，热空气流通过向下延伸的该热空气注入喷管被注入熔炉的上部区域，该固体注入喷管在其操作位置中延伸穿过熔炉的侧壁且向下向内倾斜，用于将固体材料注入该熔炉内的熔池中，所述方法包括：

定位细长轨道，使其从熔炉向上向外延伸；

在轨道上安装吊架机构，使其能够沿轨道移动；

将固体注入喷管连接至吊架机构，使其从轨道被支撑；以及

沿轨道向上移动吊架机构，以在固体注入喷管由轨道支撑的同时从熔炉取出该固体注入喷管。

22.如权利要求21中所述的方法，其中，轨道被定位成临近且与固体注入喷管的倾斜方向平行。

23.如权利要求22中所述的方法，其中，轨道被定位在固体注入喷管的倾斜方向的上方。

24.如权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，进一步包括步骤：在通过与吊架机构的连接由轨道支撑固体注入喷管的同时将固体注入喷管降低至大体直立位置；将固体注入喷管上端连接至桥式吊车或吊升机；断开固体注入喷管与吊架机构的连接且在直立状况下提升固体注入喷管远离熔炉。

25.一种从熔炼装置的冶金熔炉移走固体注入喷管和固体供给管线部分的方法，在该冶金熔炉内执行直接熔炼以产生熔融金属，该固体供给管线部分与该固体注入喷管能够分离地连接，该固体注入喷管具有一操作位置，在该位置处固体注入喷管延伸通过熔炉侧壁，用于通过在熔炉外部向上向外延伸并且与固体注入喷管对齐的固体供给管线部分将固体材料注入熔炉的下部内的熔池，所述方法包括步骤：

定位细长轨道，使其在所述固体供给管线部分上方从熔炉向上向外延伸；

在轨道上安装吊架机构，使其能够沿轨道移动；

将固体供给管线部分连接至吊架机构，使其从轨道被支撑；

由轨道支撑固体供给管线部分的同时，下降固体供给管线部分至直立位置；

将固体供给管线部分连接至桥式吊车或吊升机；

断开该固体供给管线部分与吊架机构的连接，并且在桥式吊车或吊升机上将它提升远离该熔炉；

将固体注入喷管连接至吊架机构；

沿轨道向上移动吊架机构，以从熔炉取出该固体注入喷管；

在由轨道支撑喷管的同时，下降该固体注入喷管至直立位置；

将固体注入喷管连接至桥式吊车或吊升机；以及

断开该固体注入喷管与吊架机构的连接，并且在桥式吊车或吊升机上将它提升远离该熔炉。

26.如权利要求25中所述的方法，其中，进一步包括步骤：沿轨道移动吊架机构，以在将固体供给管线部分降低至直立位置之前向上向外移动固体供给管线部分。

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