CN101303196A - 用于将气体注入到容器内的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于将气体注入到容器内的装置，该装置包括：导管，通过该导管注入气体；内部和外部水流入和流出通道，所述通道延伸穿过所述导管的壁，分别用于冷却水从所述导管的后端到前端的流入和冷却水从所述导管的前端到后端的流出；和环形导管端头，该环形导管端头设置在导管的前端处，提供了内部和外部水流通道之间的水流连接；其中所述导管端头具有环形构造并包括环形内端部件、环形外端部件、位于内部和外部部件之间的环形中心部件、以及多个径向延伸的间隔物，这些间隔物将外端部件和中心部件之间的空间分成不连续的径向通道，以用作所述端头的内部水流通道。

Description

用于将气体注入到容器内的装置

技术领域

本发明涉及用于将气体注入到容器中的装置。本发明尤其应用于(但不限于)用于在高温条件下将气流注入到冶金容器内的装置。这种冶金容器可以例如是一种熔炼容器，在该熔炼容器中通过直接熔炼工艺生产熔融金属。

背景技术

美国专利6083296中描述了一种公知的直接熔炼工艺，该直接熔炼工艺依靠熔融金属层作为反应介质，并通常称作HIsmelt工艺。该专利中描述的HIsmelt工艺包括：

(a)在容器中形成熔融铁和熔渣的熔池；

(b)向该熔池中注入：

(i)含金属的供料，一般为金属氧化物；和

(ii)固体含碳材料，一般为煤，该固体含碳材料用作金属氧化物的还原剂，并用作能量源；以及

(c)在金属层中将含金属的供料熔炼成金属。

术语“熔炼”在此应理解为表示其中发生还原金属氧化物的化学反应以产生液态金属的热处理。

HIsmelt工艺还包括在熔池上方的空间中用含氧气体后燃烧反应气体(诸如从熔池中释放的CO和H₂)，并且将后燃烧所产生的热传递到熔池，以提供熔炼含金属的供料所需的热能。

HIsmelt工艺还包括在熔池的名义静止表面上方形成过渡区，在该过渡区中存在大量的先上升后下降的熔融金属和/或熔渣的液滴、飞溅物或液流，它们成为将在熔池上方后燃烧反应气体所产生的热能传递到熔池的有效介质。

在HIsmelt工艺中，通过多个喷枪/风口将含金属的供料和固体含碳材料注入到金属层中，所述喷枪/风口与垂直方向倾斜成向下并向内延伸穿过熔炼容器的侧壁并进入容器的下部区域内，从而将所述固体材料送入容器底部中的金属层中。为了促进容器上部中反应气体的后燃烧，通过向下延伸的热空气注入喷枪将可能富氧的热空气流注入到容器的上部区域内。为了促进容器上部中气体的有效后燃烧，期望引入的热空气流以涡旋运动离开喷枪。为此，喷枪的出口端可以配有内部流动引导件，以产生适当的涡旋运动。容器的上部区域可达到大约2000℃的温度，并且热空气可以约1100℃-1400℃的温度送入喷枪中。因此，该喷枪必须能够在内部和外壁上经受极高的温度，尤其是在其伸入到容器的燃烧区域中的喷枪输送端处。

美国专利6440356公开了一种气体注入喷枪构造，该构造设计成满足在HIsmelt工艺中遇到的极端条件。在该构造中，流动引导件是安装在气流导管的前端处的中心体上的螺旋叶片的形式。这些叶片连接到气流导管壁并且在内部通过流经导管壁内的供给和回流通道的冷却水进行水冷。美国专利6673305公开了一种替选的喷枪构造，在该构造中，螺旋流动引导叶片安装在延伸气流导管的长度的中心管状结构上。该中心结构设有水流通道，这些水流通道被设置用于冷却水到中心结构的基本位于气流导管顶部内的前部的流动。在该构造中，流动引导叶片不被冷却，并且从导管的具有耐熔衬里的壁部内的导管顶部折回(set back)。

在美国专利640356和6673305所公开的构造中，导管的端头形成有单个环形空间，冷却水从传输通道经过该环形空间流到具有相似长度的导管壁通道中的返回通道。本发明提供了一种改进的构造，该构造能够更有效地冷却端头并且具有改进的结构强度。本发明还可以应用到用于将固体颗粒材料注入到容器内的固体注入喷枪。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于将颗粒和/或气体材料注入到用于执行冶金处理的冶金容器中的装置，该装置包括：

导管，通过该导管注入材料；

延伸穿过导管壁的内部和外部水入流和出流通道，其分别用于冷却水从导管的后端到前端的入流和从导管的前端到后端的出流；和

环形导管端头，该环形导管端头设置在导管的前端处，提供了内部和外部水流通道之间的水流连接；

其中导管端头具有环形构造，包括环形内端部件、环形外端部件、位于内部部件和外部部件之间的环形中心部件，和多个径向延伸的间隔物，这些间隔物将外端部件和中心部件之间的空间分成不连续的径向通道，以用作所述端头内部水流通道。

所述导管可以是气流导管，用于气流从导管前端的排出。

所述间隔物可以是外端部件上的肋的形式。

中间部件可以具有一系列径向凹槽，以容纳外端部件上的肋中的至少一些。

外端部件上的肋可以包括第一肋系列和第二肋系列，第一肋系列沿外端部件的圆周间隔开，第二肋系列沿外端部件的圆周间隔在第一系列肋之间，第一系列的肋比第二系列的肋从外部部件突出得更远，并被中心部件中的凹槽系列容纳。

第一系列的肋可以焊接到端头的中心部件。

第二系列的肋可以接靠第一系列肋之间与端头的中心部件。

被肋分为所述不连续的水流通道端头的外端部件与中心部件之间的空间可以沿着通道在径向向外的方向上逐渐变窄。

该端头的内部、外部和中心部件可以由相同的材料制成，并焊接到一起。例如，它们可以由铜形成，其中铜可以至少具有99％的纯度，以促进通过端头的有效而均匀的热传递。

物料注入导管的壁可以包括同心间隔开的内部、中间和外部管，这些管形成被细分为内部和外部水流通道的内部和外部环形空间。

内部环形空间可以通过内部分隔条细分为用于水流入的内部水流通道，这些内部分隔条绕着内部导管管道的外围表面螺旋地延伸并焊接到该表面，并嵌入地配在中间导管管道内。

外部环形空间可以通过外部分隔条细分为用于水流出的外部水流通道，这些外部分隔条绕着中间导管管道的外围表面螺旋地延伸并焊接到该表面，并嵌入地配在外部导管管道内。

内部环形空间在径向方向上可以比外部环形空间在径向方向上宽，相应地，内部分隔条在径向方向上可以比外部分隔条在径向方向上高。

根据本发明，还提供一种配有上述用于将材料注入到容器中的装置的直接熔炼容器。

根据本发明，还提供了一种在冶金过程中使用的、用于将颗粒和/或气体材料注入到冶金容器中的装置，该装置包括：

导管，通过该导管注入所述材料，该导管包括具有同心环形通道的导管壁，该导管壁用于冷却水沿着所述环形通道中的第一个从导管的后端到前端的流入，以及冷却水沿着所述环形通道中的第二个从导管壁的前端到后端的流出；

所述同心环形通道由同心套管提供，这些同心套管由内部套管、外部套管和中间套管组成；

位于导管前端处的导管端头至少将内部套管和外部套管连接起来，从而提供第一和第二水流通道之间的水流连结；

所述外部套管提供所述装置的至少一部分外表面，并且其后部的直径比前部大；

所述中间套管的后部的直径比前部大，并且所述中间套管的所述后部与所述外部套管的所述后部相邻地设置；

所述外部套管的所述后部和所述中间套管的所述后部构造成使得设置在外部套管与中间套管之间的与外部套管的后部相邻的环形通道的径向宽度，与设置在外部套管与中间套管之间的与外部套管的前部相邻的环形通道的径向宽度基本相同。

外部套管的后部的壁厚可以与外部套管的前部的壁厚基本相同，并且中间套管的后部的壁厚可以比中间套管的前部的壁厚大。

该装置可以包括与中间套管的外表面相邻地设置的另一个套管构件，从而提供所述中间套管的所述后部的较大直径。

该另一个套管构件可以沿着所述装置的后部向内间隔开并从悬挂于该后部，从而为水到所述导管壁的所述流入或所述流出提供至少一个水流走廊(gallery)。

该装置可以包括外壳构件，该外壳构件将所述内部套管的后端与所述外部套管的所述后端连接起来，其中所述中间套管的后部从所述外壳的端部向内设置，从而提供沿着所述中间套管向后的水流路径。

所述另一个套管构件可以从所述中间套管的所述后部向前设置，从而将所述装置的后部分隔为用于水到所述环形通道的流入和流出的第一和第二水流走廊。

所述另一个套管可以紧固到所述装置的所述后部，所述另一个套管构件与所述中间套管中间设置有滑动密封装置，从而允许所述中间套管与所述另一个套管构件的相对纵向移动。

所述中间套管的后部可以包括从所述另一个套管构件向后延伸的第一部分和从所述另一个套管构件向前延伸到所述导管端头的第二部分，在所述中间套管的所述第二部分与所述另外的套管构件之间设置有滑动密封装置。

所述中间套管的内表面和所述内部套管的外表面可以通过在其间以螺旋布置的形式延伸的至少一个分隔条分开。

所述中间套管的第一部分可以紧固到所述至少一个分隔条。

中间套管的内径可以基本上不变。

内部套管的外表面可以基本上不变，由此，设置在所述内部套管和所述中间套管之间的水流通道的径向厚度沿着其长度可以基本上不变。

所述外部套管的内表面和所述中间套管的外表面可以由在其间以

螺旋布置的形式延伸的至少一个分隔条分开。

附图说明

为了更加充分地解释本发明，将参考以下附图详细地描述实施例，

在附图中：

图1为包含根据本发明构造的热空气注入喷枪的一个实施例的直接熔炼容器的垂直剖视图；

图2为热空气注入喷枪的纵向剖视图；

图3为喷枪的另一个实施例的前部的侧面正视图；

图4为图3中的喷枪的前部分的端视图；

图5为图3中的喷枪的前部的纵向剖视图；

图6为图5中喷枪的前部的放大图，显示了喷枪端头的构造，注意，图2中的喷枪的喷枪端头具有相同的构造。

图7为沿图6中的线7-7的剖视图；

图8表示了喷枪的环形端头的内端部件；

图9为沿图8中的线9-9的剖视图；

图10表示了喷枪端头的外端部件；

图11为图10中的部件的内部面的透视图；

图12为图10所示的部件的概略侧视图；

图13为沿图10中的线13-13的剖视图；

图14为沿图10中的线14-14的剖视图；

图15为沿图10中的线15-15的剖视图；

图16图示了导管端头的中央部件；

图17为图16所示的端头部件的侧面正视图；

图18为沿图16中的线18-18的剖视图。

具体实施方式

图1图示了用于美国专利US6083296中所描述的HIsmelt工艺下的操作的直接熔炼容器。该冶金容器基本上用11来表示，并具有：包括由耐熔砖形成的基座12和侧部13的炉床；侧壁14，该侧壁14形成从所述炉床的侧部13向上延伸的大致为圆柱形的圆筒，并包括圆筒上部15和圆筒下部16；顶部17；用于排气的出口18；用于连续地排放熔融金属的前部炉床19；以及用于排放熔渣的出渣孔21。

在使用中，所述容器包含铁和熔渣的熔池，所述熔池包括熔融金属层22和在熔融金属层22上的熔渣层23。数字24标出的箭头显示了金属层22的名义静止表面的位置，而数字25标出的箭头显示了熔渣层23的名义静止表面的位置。术语“静止表面”应该理解为当没有气体和固体注入到容器内时的表面。

所述容器配有向下延伸的热空气注入喷枪26和固体注入喷枪27，所述热空气注入喷枪26用于将大约1200℃温度下的空气流，即所谓的“热空气流”传送到所述容器的上部区域内，而固体注入喷枪27向下并向内延伸穿过侧壁14并进入所述熔渣层23，其用于将铁矿石、固体含碳材料和夹带在贫氧载体气体中的助熔剂注入到金属层22内。这样选择所述喷枪27的位置，使得它们的出口端28在所述工艺操作期间位于金属层22表面的上方。所述喷枪的这个位置降低了与熔融金属接触而受损害的危险，也使得可以通过强制内部水冷却来冷却喷枪，而不存在水与容器里的熔融金属相接触的重大危险。

图2至图18中示出了热空气注入喷枪26的不同实施例的构造。图2描绘了第一实施例，图3至图5描绘了第二实施例。图2至图5中的等同部件具有相同的编号。图6至图18中的喷枪端头在关于图3至图5中所示的喷枪的实施例的论述中进行了描述。图2中的喷枪端头具有相同的构造。

参考图2，喷枪26包括细长的导管31，该导管31通过气体入口结构32接收热气，并且将该热气注入到容器的上部区域内。环形导管端头36设置在气流导管31的前端。该喷枪包括细长的中心管状结构33，该中心管状结构在气流导管31内从它的后端延伸至它的前端。在所述导管的前端附近，中心结构33携有用于使得离开所述导管的气流产生涡旋的一系列涡旋传递叶片34。旋转叶片34可形成为四分头螺旋构造。它们的入口(后)端可以具有从开始的直线部分到完全形成的螺旋部分的平滑过渡部分，以便最小化涡流和压降。

中心结构33的前端具有圆顶鼻端35，圆顶鼻端35向前突出越过导管的31的端头36，使得所述中心本体的前端和所述导管端头联合起来作用，以形成用于来自导管的扩散气流的环形喷嘴，同时叶片34使得所述扩散气流产生涡旋。

从气体入口32向下游延伸的导管31的主要部分的壁是内部水冷的。所述导管的这个部分包括一系列的三个同心钢管37、38、39，它们延伸到所述导管的前端部分，并在此处连接到导管端头36。

在如图3-图5中描述的第二实施例中，外部管39在39A处分级，从而使得该管的后部39B比前部39C具有更大的直径。中间管38的后部由设置在外部管39的后部39B内的外部套管40增厚。具有恒定径向宽度的内部环形空间41被限定在管37、38之间，具有较小恒定径向宽度的外部环形空间42被限定在管38、39之间，空间41、42都从端头通过向导管的后面部分向后延伸，伴随着外部环形口42向外和向后沿着外部管道39的具有扩大的直径的后面部分39B延伸。该环形空间41、42分别被螺旋延伸的内部分隔条43和外部螺旋延伸分隔条44被细分成内部和外部水流通道，以形成一系列的四个螺旋延伸内部水流通道45和第二系列的四个螺旋延伸外部水流通道46。

冷却水通过位于导管后端的两个入水口47和环形入口歧管48供应给到内部通道45。水沿着螺旋通道45向前流到端头36，水以将在说明书中后面描述的方式穿过该端头流回到外部螺旋延伸通道46内，水沿着外部螺旋延伸通道46流回到导管的后端，从出口歧管49和两个出水口51流出。

内部水流通道45以四头螺旋排列延伸，外部水流通道46也以一个四头螺旋排列延伸，但是具有比螺旋内部通道45短的螺距。更具体地说，在从导管的后端向端头延伸时，内部通道45延伸通过仅仅大约一圈的1/4，然而，外部返流通道46以较短的螺距延伸数圈从端头返回出口歧管49。这增加了水在外部通道46中的驻留时间，从而增强了对导管的外部的冷却。内部通道45的径向宽度比外部通道46的径向宽度大，并且水流在通过端头时被加速，以增强通过端头的排热，保持了穿过较窄的外部水流通道46的恒定的体积流量。

内部分隔条43以螺旋状围绕内部导管管道37的外围表面延伸并焊接到该外围表面，并且嵌入地配在中间导管管道38内。形成外部水流通道的外部分隔条44以螺旋状围绕中间管道38的外围表面(包括在第二实施例中被增厚的后部39B)延伸并焊接到该外围表面，并且嵌入地配在外部导管管道39内(包括该管的直径增大的后部39B)。

导管管道39的后端与管状外壳52相连，外壳52容纳内部和中间管道37、38的后端，并且支撑(carry)着入水口47和出水口51。

外部套管40向管状外壳52内设置并紧固于管状外壳52。这将喷枪的后部分隔为两个水流走廊，一个用于水48的流入，一个用于水49的流出。

中间管道38向所述外壳52的端壁内设置，从而提供从走廊48到内部通道45的水流通道。

为了与入气口结构(如第一实施例中的入口结构)相连，外壳52设有后部法兰53。法兰53也与安装法兰54相连，用于喷枪与容器的相连。在第一个实施例中，法兰54将喷枪在垂直方向上悬吊在容器内，并通过外部导管管道39承受其全部重量。

第二实施例可以与垂直方向呈一定角度地悬吊，其中较大直径部分39B提供了安装套管，该安装套管用于定位在位于容器上的安装喷嘴中。一般地，在图1所示的类型的容器中，多个这样的喷嘴将会被放置到顶壁17上，并且在第二实施例中描述的类型的喷枪将会替换图1中描述的喷枪26。一般地，大直径部分39B具有介于喷枪长度的1/4与1/2之间的长度。

中间管道38的后端由外壳52内的滑动密封装置38支撑承，从而允许在各喷枪部件的不均匀膨胀时管道的相对纵向运动。特别地，中间管道38可以被分成第一部分，该第一部分向喷枪的后部延伸并紧固于螺旋分隔条43。中间管道38的第二部分向前延伸至导管端头。

水冷却导管31在内部衬有内部耐火衬里56，衬里56配在所述导管的内部管道39内并延伸到所述导管的水冷端头36。导管端头36的内周边基本与所述耐火衬垫的限定了用于气体通过所述导管的有效流通通道的内表面齐平。

外部管道39的前部的外围表面56(在第二个实施例中，在台阶39A与端头36之间)可以做的粗糙或者设有用作锁定构造的突出部，以促进该表面上的聚渣，该熔渣用作防止该表面过热的保护层。

导管端头36为环形构造，并且包括环形内端部件61和环形外端部件62以及位于所述内端部件和外端部件之间的环形中心部件63。外端部件62设有径向延伸的多个肋，从而将外端部件62和中心部件63之间的空间分隔为不连续的径向通道64，这些径向通道用于当水从螺旋流入通道45流到螺旋出水流出46流动时绕端头的流动。外端部件62的肋包括第一系列的肋65和第二系列的肋66，其中第一系列的肋65沿外端部件的圆周间隔开，第二系列的肋66沿外端部件的圆周间隔在第一系列肋65之间。第一系列肋65比第二系列肋66从外端部件突出的更远。中心部件63设有一系列径向凹槽67，以容纳第一系列肋65，较浅的第二系列肋仅仅在插入到凹槽67内的较高的肋65之间接靠端头的中心部件63。较高的肋65的外端部分在68位置处被焊接到中心部件63，从而将外部和中心部件62、63与肋65、66紧紧地固定在一起，肋65、66将它们之间的空间细分成不连续的水流通道64。内部端头部件61与中心部件63之间的空间69未被分隔，从而提供了从流入通道45到不连续的端头通道64的单独的、指向内的环形水流通道，不连续的端头通道64径向向外延伸并朝流出通道46围绕端头的外部延伸回来。被肋65、66分为离散的水流通道64的外端部件62和中心部件63之间的空间在径向向外方向沿着通道变窄，使得通道64的有效截面在径向向外方向上减小，以使冷却水在通过端头时加速。

端头的内部、外部和中心部件61、62、63被焊接到一起并都由高纯度的铜制成，以促进通过端头的有效并均匀的热传递，并避免部件之间的由于热膨胀差而引起的任何移动，否则该移动可能会影响通过端头的离散水流通道的构造和尺寸。

虽然本发明所示的实施例为气体注入喷枪，但是，应认识到，环形导管端头也可以应用到固体注入喷枪上，例如，在国际申请PCT/AU2005/001603中公开的普遍构造的喷枪。因此应当理解，本发明并不仅限于所示的实施例的构造细节，众多变化也落在本发明的范围内。

作为示例，当该喷枪的实施例被描述成热空气注入喷枪时，本发明并不局限于此，并且应扩展到任何适合的气体的注入和颗粒材料的注入。作为示例，注入的颗粒物料可以包括精铁矿和/或含碳材料。

Claims (29)

1.一种用于将颗粒和/或气体材料注入到用于进行冶金处理的冶金容器中的装置，该装置包括：

导管，通过该导管注入所述材料；

内部和外部水流入和流出通道，所述通道延伸穿过所述导管的壁，分别用于冷却水从所述导管的后端到前端的流入和冷却水从所述导管的前端到后端的流出；和

环形导管端头，该环形导管端头设置在所述导管的前端处，提供了所述内部和外部水流通道之间的水流连接；

其中所述导管端头具有环形构造并包括环形内端部件、环形外端部件、位于内部和外部部件之间的环形中心部件、以及多个径向延伸的间隔物，这些间隔物将外端部件和中心部件之间的空间分成不连续的径向通道，以用作所述端头的所述内部水流通道。

2.如权利要求1所述的装置，其中材料注入导管是用于从该导管的前端排出气流的气流导管。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述间隔物为所述外端部件上的肋的形式。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述中心部件具有一系列径向凹槽，以容纳所述外端部件上的肋中的至少一些。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述外端部件上的肋包括第一系列的肋和第二系列的肋，其中第一系列的肋沿着所述外端部件的圆周间隔开，第二系列的肋沿着所述外端部件的圆周间隔在第一系列的肋之间，第一系列的肋比第二系列的肋从所述外端部件突出得更远，并被所述中心部件中的所述一系列凹槽容纳。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述第一系列的肋焊接到所述中心部件。

7.如权利要求5或6所述的装置，其中所述第二系列的肋在所述第一系列肋之间邻接所述中心部件。

8.如权利要求3至7中任一项所述的装置，其中被所述肋划分成所述不连续水流通道的所述外端部件与所述中心部件之间的空间沿着这些通道在径向向外的方向上逐渐变窄。

9、如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述内部、外部和中心部件由相同的材料制作，并焊接到一起。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述端头的内部、外部和中心部件由铜形成。

11.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中材料注入导管的壁包括同心间隔开的内部、中间和外部管，这些管形成内部和外部环形空间，这些空间被细分为内部和外部水流通道。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述内部环形空间被内部分隔条细分为用于水流入的内部水流通道，所述内部分隔条围绕内部导管管道的外围表面螺旋地延伸并焊接于该外围表面，并且嵌入地装配在中间导管管道内。

13.如权利要求11或12所述的装置，其中所述外部环形空间被外部分隔条细分为用于水流出的外部水流通道，所述外部分隔条围绕中间导管管道的外围表面螺旋地延伸并焊接于该外围表面，并且嵌入地装配在外部导管管道内。

14.如权利要求11至13中任一项所述的装置，其中所述内部环形空间在径向方向上比所述外部环形空间宽，相应地，所述内部分隔条在径向方向上比所述外部分隔条高。

15.一种直接熔炼容器，该直接熔炼容器配有如前述权利要求中任一项所述的用于将材料注入到该容器中的装置。

16.一种用于将颗粒和/或气体材料注入到冶金处理中使用的冶金容器中的装置，该装置包括：

导管，通过该导管注入所述材料，该导管包括具有同心环形通道的导管壁，所述同心环形通道用于冷却水沿着所述环形通道中的第一个从所述导管的后端到前端的流入，以及冷却水沿着所述环形通道中的第二个从所述导管壁的前端到后端的流出；

所述同心环形通道由同心套管提供，所述同心套管由内部套管、外部套管和中间套管组成；

所述导管的前端处的导管端头至少将所述内部和外部套管连接起来，以提供所述第一和第二水流通道之间的水流连接；

所述外部套管提供所述装置的外部表面的至少一部分，并且其后部的直径比前部大；

所述中间套管的后部的直径比前部大，并且所述中间套管的所述后部与所述外部套管的后部相邻地设置；并且

所述外部套管的所述后部和所述中间套管的所述后部构造成，使得设置在所述外部套管和所述中间套管之间的与所述外部套管的后部相邻的环形通道的径向宽度与设置在所述外部套管和所述中间套管之间的与所述外部套管的前部相邻的环形通道的径向宽度基本相同。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述外部套管的后部的壁厚与所述外部套管的前部的壁厚基本相同，并且所述中间套管的后部的壁厚比所述中间套管的前部的壁厚大。

18.如权利要求16或17所述的装置，其中另一个套管构件与所述中间套管的外表面相邻地设置，从而提供所述中间套管的所述后部的所述较大直径。

19.如权利要求18所述的装置，其中所述另一个套管构件向所述装置的后部内隔开并悬挂于该后部，从而为水到所述导管壁的所述流入或所述流出提供至少一个水流走廊。

20.如权利要求19所述的装置，其中外壳构件将所述内部套管的后端与所述外部套管的所述后端连接起来，其中所述中间套管的后部向所述外壳的端部内设置，从而提供向所述中间套管后的水流通道。

21.如权利要求5至20中任一项所述的装置，其中所述另一个套管构件向所述中间套管的所述后部的前面设置，从而将所述装置的后部分隔为用于水到所述环形通道的流入和流出的第一和第二水流走廊。

22.如权利要求21所述的装置，其中所述另一个套管被紧固于所述装置的所述后部，并且在所述另一个套管构件和所述中间套管中间设有滑动式密封装置，从而允许所述中间套管和所述另一个套管构件的相对纵向运动。

23.如权利要求22所述的装置，其中所述中间套管的后部包括向所述另一个套管构件后延伸的第一部分和从所述另一个套管构件向前延伸到所述导管端头的第二部分，并且在所述中间套管的所述第二部分与所述另一个套管构件之间设有滑动式密封装置。

24.如权利要求23所述的装置，其中所述中间套管的内表面和所述内部套管的外表面被在它们之间以螺旋布置延伸的至少一个分隔条分隔开。

25.如权利要求24所述的装置，其中所述中间套管的所述第一部分紧固于所述至少一个分隔条。

26.如权利要求16所述的装置，其中所述中间套管的内部直径基本上不变。

27.如权利要求26所述的装置，其中所述内部套管的外表面基本上不变，由此，设置在所述内部套管和所述中间套管之间的水流通道的径向厚度沿其长度基本不变。

28.如权利要求16所述的装置，其中所述外部套管的内表面和所述中间套管的外表面被在它们之间以螺旋布置延伸的至少一个分隔条分隔开。

29.一种直接熔炼容器，该直接熔炼容器配有如权利要求28所述的用于将材料注入到该容器中的装置。

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