CN102200392A

CN102200392A - 前炉

Info

Publication number: CN102200392A
Application number: CN2011100744728A
Authority: CN
Inventors: 马修·J·格尔
Original assignee: Technological Resources Pty Ltd
Current assignee: Tata Steel Ltd
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2026-04-26
Also published as: ATE525487T1; RU2007143419A; CN101194030A; BRPI0610762A2; EP1888791B1; UA93506C2; WO2006113969A1; EP1888791A1; US7828873B2; EP1888791A4; CN102200392B; RU2402616C2; US20080302213A1

Abstract

本发明涉及一种直接熔炼容器(3)，其用于操作在压力条件下在容器中基于熔池用来熔炼金属给料和生产熔融金属的直接熔炼工艺。容器包括前炉(67)，其用于连续地从容器中导出熔融金属。前炉包括连接口(97)，其贯穿容器的侧壁进入容器的内部。在容器中形成连接口以缓冲在压力下施加在流入前炉的熔融金属上的急剧变化的冲击，其可导致来自前炉的熔融金属的不良浪涌。连接口还形成为使得当熔融金属没能从容器流入前炉时借助于连接口致使熔融金属在连接中至少6小时不凝固。

Description

前炉

技术领域

本发明涉及一种直接熔炼容器，其包括当在容器中进行加工时用于连续地从容器中流出熔融金属的前炉。更具体地说，本发明涉及直接熔炼容器的前炉的结构。

背景技术

本发明虽然不是专门地，但特别涉及用于从含铁的金属给料，例如：铁矿石、部分还原铁矿石和含铁的废液(如，来自炼铁厂)，生产熔融铁的基于熔池的直接熔炼工艺的操作。

已知的基于熔池的直接熔炼工艺是泛指高熔炼工艺(HIsmelt)。在生产熔融铁的背景中，高熔炼工艺包括步骤：

(a)在直接熔炼容器中形成熔融铁和矿渣熔池；

(b)注入熔池：

(i)金属给料，一般为粉末状的铁矿；及

(ii)固体含碳材料代表性地煤，一般为煤，其作为金属给料的还原剂和能源；以及

(c)在熔池中熔炼金属给料为铁。

在这里术语″熔炼″理解为生产熔融金属的热处理，其中的化学反应减少金属氧化物。

在高熔炼工艺中，金属给料和固体含碳材料通过与垂直面相倾斜的多个水冷喷管/喷气口注入到包含在直接熔炼容器的熔池中，以致穿过容器侧壁向下和向上延伸并注入到容器较低的区域致使在容器的底层供给至少一部分的固体物料形成金属层。热含氧气体的气浪，一般为空气或富氧空气，通过向下延伸的水冷喷枪注入到容器上面的区域，致使在容器上部区域的熔池的喷射推进气体的后燃被解除。一般地就生产熔融铁而言，热风或富氧空气温度大约为1200℃并在热风炉中产生。在容器中由喷射推进气体的后燃引起的尾气通过尾气管从容器的上部区域被带走。容器包括在容器侧壁和炉顶中的耐火材料衬里的水冷嵌板，并且水是在连续的线路中循环连续地穿过嵌板。

高熔炼工艺能在单个小型的容器中生产一定量熔融铁，一般至少为0.5Mt/a。

为了在高熔炼工艺中达到高温熔炼铁的生产速度，必须(a)产生和运输一定量热风或富氧空气和载气(用于固体喷射)到直接熔炼容器，(b)运输一定量金属给料到容器，比如含铁的给料物质，包括产生和运输一定量载气到容器，(c)从容器输送一定量热的尾气，(d)将在工艺中产生的一定量熔融铁和矿渣转移远离容器，以及(e)循环一定量的水通过水冷式嵌板。全部在相对封闭区的内部。

由以上所述，高温熔炼生产率要求高熔炼工艺在压力条件下操作并且高熔炼设备包括(a)耐压直接熔炼容器，和辅助装置，比如：用于给容器供给固体给料的活底料斗，和在容器的尾气管上的压力控制设备；(b)火炉，为容器产生热风或富氧空气的高流速；及(c)尾气处理设备，其能够处理一定量尾气使其远离容器。

用于高熔炼的直接熔炼容器的现在设计包括：前炉，用于从容器中连续地导出熔融金属；和出渣洞，用于从容器中定期导出熔渣。前炉包括连接口，其贯穿容器的侧壁进入容器的内部。

通过利用带有通向容器内部的连接口的前炉和操作在压力情况下容器，一般为0.8巴标准量度，意味着在容器中压力变化将直接转化为在容器和前炉中熔融金属水平的变化。

从上述可知带有开放前炉的高熔炼操作，特别是在压力条件下，存在需注意的重大的安全问题。

如果容器内部有意外的增大压力，这样潜在重大安全问题将发生。在低于这样的外压力情况下，存在熔融金属以不受控制和危险的方式从容器汹涌流入前炉并溢出前炉的风险。

发明内容

本发明提供一种前炉结构，其在考虑其他的与前炉操作有关因素时针对在过压情况下限制来自前炉高熔金属的浪涌程度的问题而提出。

大体上本发明提供了一种直接熔炼容器用于基于熔池操作在压力条件下在容器中的直接熔炼工艺。容器包括前炉，其用于连续地从容器导出熔融金属。前炉包括连接口，其贯穿容器的侧壁进入容器的内部。形成连接口以缓冲在容器中压力急剧变化对流入前炉的熔融金属的冲击，其可导致来自前炉的熔融金属的不良浪涌。形成连接口也是为了当熔融金属没能从容器流入前炉时借助于连接口致使熔融金属在连接中至少6小时不凝固。

按照本发明，提供一种直接熔炼容器，其用于基于熔池操作在压力条件下在容器中用来熔炼金属给料和生产熔融金属的直接熔炼工艺，容器包括：

(a)炉膛，适于容纳熔池的金属层，炉膛具有基座和侧壁；

(b)侧壁，从炉膛的侧壁向上地延伸；

(c)多个水冷固体喷射管，向下并向内进入到容器中用于向容器注入固体给料，比如，金属给料和/或含碳材料；

(d)一个或多于一个的水冷含氧气体喷射管，向下进入容器向容器内注入含氧气体；以及

(e)前炉，用于连续地从容器中导出熔融金属，前炉包括：

(i)腔室，其可容纳一定量熔融金属并具有一出口用于从腔室中排出熔融金属，和

(ii)连接口，其贯穿炉膛的侧壁进入到容器的内部并从而与腔室和容器内部互连，形成连接口以缓冲在容器中压力急剧变化对流入前炉的熔融金属的冲击，其可导致来自前炉的熔融金属的不良浪涌，并且形成连接口也是为了当熔融金属没能从容器流入前炉时借助于连接口使得熔融金属在连接中至少6小时不凝固。

术语″缓冲″在这里理解为，容器中压力突然增加并未立即转化为从容器进入到前炉的熔融金属的速度和/或流量(体积或质量)的相应增多，这导致来自前炉熔融金属的不良浪涌。

在以上段落(e)中描述的对于前炉连接的要求是申请人科研工作的结果，其具有包括竞争因素的因素识别和考虑意义，对于在压力条件下在直接熔炼容器中、具有通过前炉来自容器的熔融金属连续流的直接熔炼工艺操作来说前炉的设计是很重要。

一个因素是当垂直横剖面面积减小时，耐火材料损蚀的程度提高，所述垂直横剖面是在前炉连接狭窄的一部分与前炉连接的长度横向。术语″最小的横向截面积″在这理解为，在前炉连接狭窄的一部分与前炉连接长度横切的垂直横剖面面积。竞争因素是指从容器进入到前炉的熔融金属的流量(体积或质量)的程度可在前炉连接的最小横向截面积降低的时候有限地增加。因此，较大的截面最小横截面面积从损蚀角度是更可取，但是从流量限制的角度来看较小的截面最小横截面面积是更可取的。此外，较窄的截面最小横截面面积从损蚀角度是更可取，但是从流量限制的角度就不是很可取的。

另一个因素是，对于给定的前炉连接的截面最小横截面面积，当前炉连接的长度减小时在前炉连接中的熔融金属冻结的风险降低。竞争因素是，对于给定的前炉连接的截面最小横截面面积，当前炉连接的长度降低时从容器进入到前炉的熔融金属流量(体积或质量)的程度有限地降低。因而，从流量限制的观点较长的长度是更可取的，但是从熔融金属凝入前炉连接的观点来看就不是很可取的。此外，较短的长度从熔融金属冻结的角度是更可取，但是从流量限制角度就不是很可取的。

另一个因素是，对于给定的前炉连接的截面最小横截面面积，当容器中气压变化增加，熔融金属流过前炉的速度增加并且连接的损蚀增加。有关因素是，对给定的容器内部的压力增量，当前炉连接的截面最小横截面面积减小，熔融金属流过前炉速度增加并且连接的损蚀增加。

优选地，形成连接口以便当工艺在容器的压力下操作及以满负荷生产率生产熔融铁时通过连接口的熔融金属的最大速度为1m/s。

术语″满负荷生产率″在此理解为对于容器所要求的每年计划生产的生产率。对于不同的容器每年的计划生产可以相应改变。一般地，用于生产熔融铁的容器，每年的计划生产最小为800,000吨并可能达到或大于2百万吨。

更优选地是形成连接口以便熔融金属通过连接口的极限速度为0.6m/s。

一般地，当工艺在容器中进行时，容器的工作压力最小为0.5巴标准量度。

一般地，当工艺在容器中进行时，容器的工作压力小于1.5巴标准量度并大于1.0巴标准量度。

优选地，选择连接口的形状包括从容器中伸出的第一通路并具有沿其长度的统一的横截面，和具有截面最小横截面面积，如此选择以便其在容器过压情况下可充当节流或以另外的方式限制熔融金属流入前炉，且从而缓冲容器压力急剧变化对流入前炉的熔融金属的冲击。

优选第一通路的主要宽度尺寸为75-200mm。

优选第一通路的长度小于1m。

优选第一通路的长度为200-600mm。

特别优选第一通路的长度为300-500mm。

第一个通路的横截面可以是任何适当的形状。适当的形状包括通道形、圆形和正方形。

优选通路的横截面为具有平底、与底座垂直延伸的平行侧壁和拱顶的通道形。

优选连接口也包括从第一通路延伸到前炉腔室的第二通路并具有随距第一通路距离增加而增大的横向截面积。

第二通路的宽度或高度可以随距第一通路的距离而增加。

优选第二通路的高度可以随距第一通路的距离而增加。

优选第二通路在沿第二通路的长度垂直截面察看时通常为截头圆锥形。

优选第二通路具有下壁和上壁。

优选第二通路的上壁比第二通路下壁相对于水平更加倾斜。

优选第二通路的上壁具有与第二通路的上壁相对于水平线至少15°的倾角。

特别优选与水平线的倾角至少为20°。

优选第二通道截面的宽度最初随距第一通路的距离而增加并其后沿第二通路到前炉腔室的其余长度保持恒定。

优选第二通路的量与第一个通路的量的比率最小为3∶1。

更优选第二通路的量与第一个通路的量的比率最小为4∶1。

一般地，设计前炉连接是缓冲容器压力的突然增加，其最多可达到容器工作压力50％。

优选前炉包括限定连接口在施工现场浇铸的浇注前砖块/石块或砖块/石块。

优选前炉包括限定前炉腔室的压制砖块/石块。

优选前炉包括出铁口，用于在从前炉和容器中排出熔融金属时导出熔融金属。在容器运转和生产金属时，出铁口关闭并可以在必需从容器和前炉排出熔融金属时有选择的打开。

优选容器包括压力释放阀，其从容器排气到大气以致容器压力增加到预定压力。

根据本发明所提供的直接熔炼设备，其包括上述描述直接的熔炼容器，所述容器用于操作在压力下基于熔池用于熔炼金属给料和生产熔融金属的直接熔炼工艺。

根据本发明还提供一种基于直接熔炼工艺的熔池，用于在如上所述的直接熔炼容器中在压力下熔炼金属给料并生产熔融金属。

附图说明

本发明在以下参照附图进行更加详细地描述，其中：

图1为根据本发明包括直接熔炼容器的直接熔炼设备的一个实施例的图解视图；

图2为图1所示直接熔炼容器的放大垂直截面图，其更详细地说明前炉；

图3为更详细地说明前炉的放大的垂直截面图；

图4为更详细地说明前炉的放大的水平截面图；以及

图5为从图3中的箭头A的方向看去前炉的侧视图。

具体实施方式

图中所示设备的以下描述在根据申请人的国际申请PCT/AU96/00197中描述的高温熔炼(HIsmelt)利用设备熔炼含铁给料和生产熔融铁的范围内。在此申请人的国际申请PCT/AU96/00197的专利说明书公开内容在此引入作为参考。

工艺是基于利用直接熔炼容器3进行的。

容器3是同一申请人的国际申请PCT/AU2004/000472和PCT/AU2004/000473中详细描述的类型。在此这些申请的专利说明书公开内容在此引入。

参照附图2，容器3包括：炉膛，其具有基座81和由耐火砖形成的侧壁83；侧壁85，其沿炉膛的侧面向上延伸通常为圆柱的圆筒；和炉顶87，其包括中央的尾气室89；从尾气室89伸出的尾气管9；前炉67，用于连续地从容器3中排出熔融金属；以及出铁口71，用于定期从容器3排出溶渣。

前炉67包括外铁壳体75和耐火材料的内衬77。

前炉67包括主燃烧室或井91，其具有出口93用于在腔室的上端熔融铁。在使用时，熔融铁借助于出口91从前炉67流出并流入流槽(未显示)。

前炉67在主燃烧室91的下部分也包括出铁口95。在使用时，出铁口95在工艺为正常工作状态时关闭。出铁口95可在需要从前炉67和容器3中排出熔融铁时打开。

前炉67也包括通常用附图标记97表示的前炉连接，其与主燃烧室91和容器3的内部相互连通。

如图3-5所示，前炉连接97包括：

(a)第一相对狭窄的和短的水平通路99，其从容器内部向外延伸，和

(b)第二逐渐地变宽和相对长的通路101从第一通路99向外延伸并通向主燃烧室91。

第一通路99仅延伸短距离(300mm)进入到炉膛的侧壁83。如图5所示，第一个通路99在横截面为通道形状，并包括基座103、平行侧壁103和拱顶107。第一个通路99高度和宽度为150mm。

形成第一通路99以在容器3中过压情况下充当节流并从而缓冲来自容器3的熔融铁任何不受控制的外流对前炉67的主室91熔融铁流动的冲击。

形成第二通路102以为从第一通路99进入到主室91的熔融铁流动提供过渡段。

考虑到前炉连接97的热量要求也形成第一通路99和第二通路101。特别地，形成第一通路99和第二通路101以便有充分的热传递从容器内部和前炉室91到第一通路99(借助于第二通路101)，并在不排气的情况下，即，在容器3中没有熔融铁且借助于前炉67排出时，保持第一通路99中熔融铁的温度在液线温度以上至少6小时。

具体地说，第二通路101的形状和尺寸促进第一通路99的热传递。就图3而言，第二通路101在垂直截面通常为截头圆锥形，通常具有水平线下壁107和相对水平线以角度20°向上倾斜延伸的上壁109。特别地，第二通路101有(a)大体上为截头圆锥形的第一部分111，其延伸600mm和并在宽度上从150mm增加到500mm，和(b)恒定宽度的第二部分113，其延伸到前炉67的主室91。第二通路101的尺寸足以容纳与第一通路99容纳的量相比相对较大的一定量熔融铁。

另外，选择前炉连接97的整个形状和尺寸，以及形成前炉连接97的耐火衬层的形状、材料和布局以达到(a)承受在工艺期间由于熔融铁流过前炉连接97而发生的重大磨损，和(b)相对于容器3延伸，以便若容器3加载，扩充位置最小化。对于耐火衬层，前炉连接97的衬里由耐火材料铸前块组成。图5所示为两个这样铸前块117a和117b的端部。对于(b)项而言，第一通路99根据要求的尺寸制作以便当以满负荷生产率生产熔融铁时在通道99中的熔融铁极限速度在0.2-0.6m/s范围内。一般地，满负荷生产率相当于在每年800,000吨-1,600,000吨范围内的名义金属生产率，其用于具有炉缸直径分别在6m-8m范围内并在0.8巴标准量度左右的压力下操作的容器。这样的生产率符合主要工艺赤铁矿矿粉，所述赤铁矿矿粉已经预热并在700℃左右温度以高达11％的还原率提供给炉膛。

形成前炉连接97的预制块在连接97提供远离熔融铁的热梯度，其足够限制在操作期间在预制块中的裂纹扩展。

容器3配备有向下延伸的水冷热空气射流(″HAB″)吹管7，所述吹管7延伸至容器3的顶端空间，和八个向下并向内延伸穿过侧壁85的水冷固体喷射吹管5。

在使用中，容器3容纳熔融铁熔池。在不在容器3进行直接熔炼工艺操作的静止状态时，熔池包括金属层91和在金属层之上的渣层93。

在使用中，当在容器3进行直接熔炼工艺时，含铁给料(比如，铁矿粉、含铁的铁铁厂废料或DRI粉)、煤和助熔剂(石灰和白云石)借助于固体喷射吹管5直接注入到熔池。

特别地，一套吹管5用于注入含铁给料和助熔剂，且另一套吹管5用于喷射煤和助熔剂。

吹管5为水冷以保护其不受在容器3内部的高温，且吹管5排有高抗磨材料以保护其不受由以高速注入的气体/固体混合物引起的磨损。吹管在内部延伸通过容器的侧壁并朝向容器的炉膛区域向下延伸。吹管的端部位于在操作期间离开炉膛中的金属层之上并在容纳矿渣的炉膛的一部分中。

在使用中，当在容器3中进行直接熔炼工艺操作时，含铁给料在提供给容器3之前通过预热到600℃-700℃温度范围进行预先处理并在注入到熔池之前在流动层预热器17中预还原。在一种预处理工艺形式中，铁矿通过来自工艺的废气单独或与天然气同时使用被预处理的。在这个条件下的预还原可以大约为并一般小于11％。

煤和助熔剂在室温注入熔池之前保存在多个活底料斗25中。煤借助于煤干燥和粉磨车间71提供给活底料斗25。

注入的煤在熔池中分离挥发，从而释放H₂和CO。这些气体作为还原剂和能源。煤中的碳迅速溶于熔池。溶解碳和固体碳也作为还原剂，产生CO作为还原产物。注入的含铁给料熔炼为熔池中熔融铁并借助于前炉67连续地流出。工艺中产生的溶渣借助于放渣口71定期排出。

在压力情况下，工艺操作在容器3中一般为0.8巴标准量度。

在压力条件下，在具有与容器3的外部连接口(借助于前炉67)的容器3中操作工艺存在着容器3中由于工艺中的意外干扰而引起的负压和过压情况的安全风险。

在容器3的过压情况下，安全风险发生源于从容器3流入前炉67和从前炉67流出的熔融铁浪涌以不受控制方式的可能性。以上描述的前炉连接97的第一通路99作为节流并从而缓冲熔融铁任何这样的不受控制的外流对在前炉67中熔融铁流动的冲击。具体地说，第一通路99术语确保容器3中突然增加的压力不会立即转化为从容器3进入到前炉67的熔融铁的速度和/或流量(体积或质量)的相应增多，这导致来自前炉67熔融铁的不良浪涌。

涉及在熔池中熔炼注入的含铁给料为熔融铁的典型还原反应是吸热的。需要支持工艺和特别是这个吸热反应的能量，是由熔池释放的起反应的CO和H2提供，所述熔池具有在高温下一般为1200℃，借助于HAB吹管7注入到容器3的富氧空气。

由上述在容器空间的后燃烧反应释放的能量借助于″过渡带″在包含矿渣和铁小滴的熔池上面形成高度紊流区域转移到熔融铁。小滴通过后燃烧反应产生的热量以连续方式受热并回到矿渣/铁熔池从而将能量传递到熔池。

借助于HAB吹管7注入到容器3的热富氧空气在一对热风火炉11中由传递一股富氧空气(标称包含按体积30-35％O₂)通过火炉11并加热所述空气而产生，其后将热富氧空气借助于热风总管41传递到HAB吹管7。

借助于在容器3上部的尾气管9释放容器3的尾气并且起初通过辐射冷却器15流通，所述辐射冷却器15以下简称为″尾气管″。一般地尾气温度在1450℃左右。

当尾气穿过尾气管15时被冷却，从而产生积聚在汽包35中的蒸汽。尾气管可以是专利US 6,585,929中描述的类型，其冷却并部分地清除尾气。

从尾气管15中排出的尾气气流的温度在大约1000℃并分成二分流。

从尾气管15排出的一股尾气分流，其包括在55-65％之间的来自容器3的尾气，首先通过湿式锥形除尘器21。

湿式除尘器21急冷并通过湿式除尘从尾气气流中移动颗粒材料、可溶解的气态、金属汽。在湿式除尘器中尾气从大约1000℃降温到低于100℃，一般在65℃-90℃之间。

来自湿式除尘器21的尾气穿过尾气冷却器23离开湿式除尘器21，所述尾气冷却器23进一步冷却尾气低于50℃，一般在30℃-45℃之间，并充分去除尾气的湿气以使其可用作燃料气体。一般地离开冷却器的尾气具有5％或更少的H₂O和含量小于10mg/Nm³，一般为5.0mg/Nm³的雾。

最终的尾气适于用作可燃气体在(a)火炉11(如上所述)和(b)WHR系统25。另外，除尘和冷却过的尾气适用于干燥和粉磨车间71。

用于上述目的，从尾气冷却器23排出的尾气分成三股，其中一股气流流入火炉11，另一股气流流入WHR系统25，第三股气流进入干燥、粉磨车间71。

来自尾气冷却器23的尾气为相对富含的尾气。进入到WHR系统25的气流间杂有已经通过以下将描述的预热器17的冷却和清除的尾气，由于尾气中CO和H₂在预热器中亚铁给料的预还原，上述尾气是相对贫乏的尾气。

混合尾气气流具有作为可燃气体的适合燃烧的生热值。

混合尾气气流，可燃气体的附加来源以天然气的形式(在图1中用附图标记83指代)，和空气被供给并在WHR系统25中燃烧。

混合尾气气流在WHR系统25内部在最少NO_X形成时以最大化CO破坏的方式燃烧。

WHR系统25释放的尾气与火炉11排出的尾气结合，然后转到FGD系统13。在FGD系统23中，SO₂被除去并借助于烟囱45将废气排放到大气。

另一股分流，其包含大约按体积35-45％的尾气气流，通过流化床预热器17传送用于含铁给料。预热器17从含铁给料去除湿气并预热和预还原含铁给料。尾气在预热器17中是能源和流化气。

预热器17释放的尾气经气旋61通过并且所携带的灰尘从尾气中分离。

然后尾气穿过湿式锥形除尘器63，其从尾气中去除颗粒材料、可溶解气体和金属汽并冷却尾气从500℃-200℃到低于100℃，一般在65℃-90℃之间。

来自湿式除尘器63的尾气然后穿过尾气冷却器65，所述尾气冷却器65进一步冷却尾气低于50℃，一般在30℃-45℃之间，并充分去除尾气的湿气以使其可用作燃料气体。一般地离开冷却器的尾气具有5％或更少的H₂O和含量小于10mg/Nm³按体积，一般为5.0mg/Nm³的雾。

如上所述，冷却和清除的尾体然后在废热回收(WHR)系统25中用作可燃气体。

在设备内部利用尾气作可燃气体抵消适量的电力，否则其需要从外部电力供应网获得，这使设备通常在电力方面自给自足。

对如上所述的本发明的具体实施例可进行许多修改，其并不脱离本发明的主旨和范围。

举例来说，虽然图1所示的容器3的前炉连接97的第一通路99在横截面为通道形状，可以容易地意识到本发明并不仅限制于此并可以提供任何适当的形状，包括圆形和方形。

Claims

1.一种适于在压力条件下操作的直接熔炼容器，其用于操作熔融的基于熔池的直接熔炼工艺，该直接熔炼工艺用于在压力条件下在容器中熔炼金属给料和生产熔融金属，该直接熔炼容器包括：

(a)炉膛，适于容纳熔池的金属层，所述炉膛具有基座和侧壁；

(b)侧壁，从所述炉膛的侧壁向上延伸；

(c)多个水冷固体喷射管，其向下并向内进入到容器中，用于向容器注入包括金属给料和/或含碳材料的固体给料；

(d)一个或多于一个水冷含氧气体喷射管，其向下进入容器，用于向容器内注入含氧气体；以及

(e)前炉，用于从容器中连续地导出熔融金属，该前炉包括：(i)用于容纳一定量熔融金属的腔室，且具有用于从腔室中排出熔融金属的出口，及

(ii)连接口，其贯穿所述炉膛的侧壁进入到容器的内部，并从而与所述腔室和容器内部互连，所述连接口包括：

从容器中伸出的第一通路，其具有沿其长度的统一横截面和截面最小横截面面积，该最小的横截面面积如此选择，以便减小第一通路的损蚀并在容器过压情况下限制熔融金属向前炉中的流动，以缓冲由于在前炉中流动的熔融金属在容器中压力急剧变化的冲击，这种冲击可导致来自前炉的熔融金属的不期望的浪涌，并且所述第一通路具有75-200mm的宽度尺寸和200-600mm的长度，使得当熔融金属没能从容器经过连接口流入前炉时，熔融金属在连接中至少6小时不凝固；

从第一通路延伸到前炉腔室的第二通路，该第二通路具有随距第一通路距离增加而增大的横截面积，并且所述第二通路的宽度或高度随着距第一通路的距离增加而增加，其中第二通路的量与第一通路的量的比至少为3∶1，且第二通路的形状和尺寸促进向第一通路的热传递；以及

位于所述腔室的下部分中的排出口，用于在需要从前炉和容器中排出熔融金属时导出熔融金属。

2.如权利要求1所述的容器，其中，所述连接口形成为使得当该工艺在容器中压力的条件下进行并以满负荷生产率生产熔融铁时，通过连接口的熔融金属的最大速度为1m/s。

3.如权利要求1所述的容器，其中，所述连接口形成为使得当该工艺在容器中压力的条件下进行并以满负荷生产率生产熔融铁时，通过连接口的熔融金属的最大速度为0.6m/s。

4.如权利要求1所述的容器，其中，所述第一通路的长度为300-500mm。

5.如权利要求1所述的容器，其中，所述第一通路在横截面的形状为通道形状、圆形和正方形中的任意一种。

6.如权利要求1所述的容器，其中，所述第二通路的高度随着距第一通路的距离增加而增加。

7.如权利要求6所述的容器，其中，所述第二通路在沿第二通路的长度在垂直截面察看时总体为截头圆锥形。

8.如权利要求6或7所述的容器，其中，所述第二通路具有下壁和上壁。

9.如权利要求8所述的容器，其中，所述第二通路的上壁比第二通路下壁相对于水平线更加倾斜。

10.如权利要求9所述的容器，其中，所述第二通路的上壁具有相对于水平线至少15°的倾角。

11.如权利要求9所述的容器，其中，所述第二通路的上壁具有相对于水平线至少20°的倾角。

12.如权利要求1所述的容器，其中，所述第二通路截面的宽度最初随距第一通路的距离增加而增加，然后沿第二通路到前炉腔室的其余长度保持恒定。

13.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉连接设计成用于缓冲最多可达到容器中工作压力的50％的容器压力的突然增加。

14.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉包括限定所述连接口的在施工现场浇铸的砖块/石块或预制的砖块/石块。

15.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉包括限定所述连接口的压制砖块/石块。

16.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉形成为如果有负载，使得该扩展在容器上的负载最小。

17.如权利要求1所述的容器，其包括压力释放阀，当所述容器压力达到一预定压力时，使容器连通大气。

18.一种包括权利要求1所述容器的直接熔炼设备，所述容器用于操作在压力条件下在容器中基于熔池用来熔炼金属给料和生产熔融金属的直接熔炼工艺。

19.一种在如权利要求1-18所述的直接熔炼的容器中在压力下基于熔池的用于熔炼金属给料和生产熔融金属的直接熔炼工艺。

20.如权利要求19所述的工艺，其中，所述容器中工作压力最小为0.5巴标准量度。

21.如权利要求20所述的工艺，其中，所述容器中工作压力小于1.5巴标准量度。