EA026227B1

EA026227B1 - Вертикальная погружная фурма

Info

Publication number: EA026227B1
Application number: EA201490317A
Authority: EA
Inventors: Роберт Матусевич; Маркус Реутер
Original assignee: Ототек Оюй
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2017-03-31
Also published as: MX2014002303A; KR20140079388A; CA2844098C; CN103797137B; EA201490317A1; ES2621331T3; US20140284852A1; PL2751297T3; EP2751297A1; EP2751297A4; JP2014529685A; WO2013029092A1; US9771627B2; JP5775640B2; AU2012304255B2; CA2844098A1; BR112014004599A2; PE20140876A1; EP2751297B1; KR101616212B1

Abstract

Фурма (10) для проведения пирометаллургического процесса при введении материалов с помощью вертикальной погружной фурмы (top submerged lancing (TSL)), где фурма (10) имеет, по меньшей мере, внутреннюю трубу (12) и внешнюю трубу (14), которые являются, по существу, концентричными. Нижний выпуск внутренней трубы (12) установлен на некотором уровне относительно нижнего выпускного конца внешней трубы (14), необходимом для осуществления пирометаллургического процесса. Фурма (10) дополнительно включает кожух (22), через который проходит внешняя труба (14) и который закреплен на верхней части внешней трубы (14) и проходит вдоль нее, определяя, совместно с внешней трубой (14), проход (28), по которому можно подавать газ, протекающий в направлении выпускного конца внешней трубы (14), для выпуска его за пределы фурмы (10). Кожух (22) можно регулировать в продольном направлении относительно внешней трубы (14), чтобы иметь возможность, по существу, поддерживать или изменять расстояние в продольном направлении между выпускными концами кожуха (22) и внешней трубы (14).

Description

Изобретение относится к вертикальным погружным фурмам для введения материалов, используемым в пирометаллургических процессах с плавильной ванной.

Предпосылки создания изобретения

При выплавке в плавильной ванне или других пирометаллургических процессах, которые требуют взаимодействия между ванной и источником кислородсодержащего газа, применяют несколько различных устройств для подачи газа. В общем, эти операции включают прямую продувку расплавленного штейна/металла. Это могут быть донные фурмы, как в печи типа конвертера Бессемера, или боковые фурмы, как в конвертере типа Пирса-Смита. В альтернативном случае введение газа можно осуществлять посредством фурмы, обеспечивающей или продувку сверху, или погружную продувку. Примерами введения с помощью фурмы для продувки сверху являются установки для получения стали процессом КЛБПО и кислородно-конвертерным процессом, в которых чистый кислород продувают в ванну сверху для получения стали из жидкого чугуна. Другой пример введения с помощью фурмы для продувки сверху обеспечен стадиями выплавки и конверсии штейна процесса выплавки меди МПщЪкНк в котором фурмы служат для образования струй кислородсодержащего газа, например воздуха или воздуха, обогащенного кислородом, для соударения с верхней поверхностью ванны и проникновения в нее, соответственно, чтобы получить и преобразовать медный штейн. В случае введения через погружную фурму нижний конец фурмы погружен таким образом, чтобы введение происходило внутри слоя шлака в ванне, а не над его поверхностью, с обеспечением введения через вертикальную погружную фурму типа Т§Ь (Тор БиЪтетдеб Ьаисшд), хорошо известным примером которой является технология ОШо1ес ЛиктеЙ Т§Ь, применяемая в широком диапазоне технологий переработки металлов.

В случае обоих видов введения сверху, т.е. продувки сверху и введении через погружную фурму типа Т§Ь, фурму подвергают воздействию высоких температур, преобладающих в ванне. При продувке сверху в процессе получения меди МйкиЫкЫ применяют ряд относительно небольших стальных фурм, которые имеют внутреннюю трубу диаметром примерно 50 мм и внешнюю трубу диаметром примерно 100 мм. Внутренняя труба заканчивается примерно на уровне свода печи, значительно выше реакционной зоны. Внешняя труба, которая изготовлена с возможностью вращения, чтобы предотвратить ее прилипание к охлаждаемому водой фланцу в своде печи, проходит вниз, в газовое пространство печи, чтобы ее нижний конец располагался примерно на 500-800 мм выше верхней поверхности плавильной ванны.

Увлекаемое потоком воздуха порошкообразное сырье вдувают через внутреннюю трубу, в то время как обогащенный кислородом воздух вдувают через кольцевое пространство между трубами. Несмотря на то, что нижний конец внешней трубы находится над поверхностью ванны, и на то, что фурму в некоторой степени охлаждают газами, проходящими через нее, внешняя труба выгорает примерно на 400 мм в день. Таким образом, внешнюю трубу медленно опускают, и, когда это необходимо, присоединяют новые секции к верхней части внешней, расходуемой трубы.

Погружные фурмы типа ТЬ§ значительно больше, чем фурмы для процессов с продувкой сверху, таких как вышеописанный процесс МйзиЫкйт Погружная фурма типа ТЬ§ обычно имеет, по меньшей мере, внутреннюю и внешнюю трубу, как предполагают далее, но она может иметь по меньшей мере еще одну трубу, концентричную с внутренней и внешней трубами. Типичные крупномасштабные погружные фурмы типа ТЬ§ имеют диаметр внешней трубы от 200 до 500 мм, или больше. К тому же фурма значительно длиннее и проходит вниз через свод реактора типа ТЬ§, который может иметь высоту примерно от 10 до 15 м, так, чтобы нижний конец внешней трубы был погружен в фазу расплавленного шлака ванны на глубину примерно 300 мм или более. Нижняя часть погружной фурмы типа ТЬ§, включая ее погруженную часть, защищена слоем отвердевшего или застывшего шлака, образованным и поддерживаемым на внешней поверхности внешней трубы за счет охлаждающего действия вводимого потока газа. Внутренняя труба может оканчиваться примерно на том же уровне, как и внешняя труба, или на более высоком уровне, примерно до 1000 мм выше нижнего конца внешней трубы. Таким образом, может случиться, что погружен нижний конец только внешней трубы. В любом случае, на внешней поверхности внутренней трубы может быть смонтирована спиральная лопасть или другое формирующее поток устройство, заполняющее кольцевое пространство между внутренней и внешней трубами. Эти лопасти оказывают на поток воздуха или воздуха, обогащенного кислородом, сильное завихряющее действие по этому кольцевому пространству, и служат для повышения охлаждающего действия, а также гарантируют хорошее смешивание этого газа с топливом и материалом сырья, подаваемыми по внутренней трубе. Смешивание происходит, по существу, в смесительной камере, ограниченной внешней трубой, ниже нижнего конца внутренней трубы, если внутренняя труба заканчивается на достаточном расстоянии выше нижнего конца внешней трубы.

Внешняя труба погружной фурмы типа ТЬ§ изнашивается и выгорает на нижнем конце, но со скоростью, которая значительно снижена, за счет защитного покрытия из застывшего шлака, по сравнению со случаем без покрытия. Однако это в существенной степени определяется режимом работы при использовании технологии ТЬ§. Режим работы делает эту технологию жизнеспособной, несмотря на то, что нижний конец фурмы погружен в высокореакционноспособную и коррозионную среду ванны с расплавленным шлаком. Внутреннюю трубу погружной фурмы типа ТЬ§ можно использовать для подачи

- 1 026227 исходных материалов, например, концентрата, флюсов и восстановителя, которые необходимо ввести в находящийся в ванне слой шлака; или ее можно использовать для подачи топлива, например, топочного мазута, порошкообразного угля или измельченного материала пластика. Содержащий кислород газ, например воздух или обогащенный кислородом воздух, подают по кольцевому пространству между трубами. Перед тем, как начать погружное введение в слой шлака ванны, фурму располагают так, чтобы ее нижний конец, т.е. нижний конец внешней трубы, находился на соответствующем расстоянии над поверхностью шлака. Кислородсодержащий газ и топливо, например топочный мазут, мелкий уголь или газообразный углеводород, подают в фурму и полученную смесь кислород/топливо поджигают, чтобы создать струю пламени, которая ударяется о поверхность шлака. Это вызывает разбрызгивание шлака, с образованием на внешней трубе фурмы слоя шлака, который затвердевает под действием газового потока, проходящего через фурму, обеспечивая вышеупомянутое покрытие из твердого шлака. Затем фурму можно опустить, чтобы достигнуть введения внутрь шлака, при продолжающемся прохождении кислородсодержащего газа через фурму, поддерживая нижний участок фурмы при температуре, при которой покрытие из затвердевшего шлака сохраняется и защищает внешнюю трубу.

В случае новой погружной фурмы типа ТЬ8 относительные положения нижних концов внешней и внутренней труб, т.е. расстояние, на которое нижний конец внутренней трубы отстоит, если он вообще отстоит, от нижнего конца внешней трубы, представляет собой оптимальное расстояние для диапазона рабочих режимов конкретного пирометаллургического процесса, определенное при проектировании. Это оптимальное расстояние может различаться для различных применений технологии Т8Ь. Таким образом, при двухстадийном периодическом процессе превращения медного штейна в черновую медь, с переносом кислорода через шлак к штейну; при непрерывном одностадийном процессе превращения медного штейна в черновую медь; в процессе восстановления шлака, содержащего свинец; или в процессе плавки сырья на основе оксида железа для получения передельного чугуна - все эти процессы имеют различную соответствующую им оптимальную длину смесительной камеры. Однако в каждом случае длина смесительной камеры постепенно уменьшается относительно оптимальной длины для данной пирометаллургической операции, так как нижний конец внешней трубы медленно изнашивается и выгорает. Подобным образом, если отсутствует отступ между концами внешней и внутренней труб, нижний конец внутренней трубы может соприкасаться со шлаком, при этом он также изнашивается и подвергается выгоранию. Таким образом, через определенные интервалы времени, нижний конец, по меньшей мере, внешней трубы необходимо обрезать для обеспечения чистого края, к которому приваривают трубу некоторой длины соответствующего диаметра, чтобы восстановить оптимальные относительные положения нижних концов труб с целью оптимизации условий плавки.

Скорость, с которой изнашивается и выгорает нижний конец внешней трубы, изменяется в зависимости от проводимого в плавильной ванне пирометаллургического процесса. Факторы, которые определяют эту скорость, включают скорость переработки сырья, рабочую температуру, текучие свойства и химический состав ванны, расходы в фурме и т.д. В некоторых случаях скорость коррозионного износа и выгорания является относительно высокой и может быть такой, что, в худшем случае, в течение дня можно потерять несколько часов рабочего времени из-за необходимости прерывать переработку для удаления изношенной фурмы и замены ее другой, в то время как изъятую из процесса изношенную фурму восстанавливают. Такие перерывы в работе могут происходить несколько раз в течение дня, при этом каждый перерыв добавляется ко времени, которое не затрачивается на переработку. В то время как технология Т8Ь предоставляет существенные преимущества по сравнению с другими технологиями, включая экономию по затратам, время, потерянное на замену фурм, приносит значительные убытки.

Заявка авторов изобретения РСТ/Аи2012/000751, поданная 27 июня 2012 г., одновременно находящаяся на рассмотрении, раскрывает новую вертикальную погружную фурму, которая позволяет сократить потери времени из-за необходимости замены фурмы для ремонта. Отличительные признаки новой фурмы по заявке РСТ/АИ2012/000751 можно применять для широкого диапазона вертикальных погружных фурм, обеспечивая возможность регулирования нижнего конца внутренней или следующей, ближайшей к внешней, трубы относительно нижнего конца внешней трубы.

Была выделена подгруппа вертикальных погружных фурм, обозначенная как фурмы с кожухом, для которых хорошо известна технология Ои1о1ес Аи8ше11 Т8Ь - см., например, Австралийский патент 640955 и его аналог в США патент 5251879, выданный на имя Р1оуб. Эта подгруппа отличается применением дополнительной трубы, внешней по отношению к внешней трубе обычной фурмы. Дополнительная труба содержит относительно короткий рукав или кожух, через который проходит основная внешняя труба фурмы, и которая закреплена вокруг верхней части внешней трубы. Когда выпускной конец фурмы погружен, этот кожух заканчивается в положении над поверхностью ванны. Выпуск газа вниз, в объем реактора, по проходу между кожухом и внешней трубой, создает дополнительный охлаждающий эффект для газа, проходящего через фурму для введения в шлак плавильной ванны. Таким образом, кожух способствует поддержанию достаточной толщины покрытия из затвердевшего шлака на нижней части внешней трубы фурмы. Дополнительное охлаждение, которое можно получить в случае фурмы с кожухом, является в высокой степени благоприятным при большой длине фурмы, особенно если процесс, в котором используют фурму, требует ограниченного расхода газа, вводимого посредством фурмы. Охла- 2 026227 ждающий эффект, обеспечиваемый кожухом, является также благоприятным, если требуется, чтобы фурма работала в продолжение длительного периода. К тому же, в печи, работающей в диапазоне температур примерно от 1100 до 1600°С, толщина покрытия из затвердевшего шлака на внешней трубе фурмы снижается с увеличением температуры. В то время как при заданном химическом составе шлака степень перегрева обычно не является значительной, использование высоких температур может быть продиктовано химическим составом шлака или требованиями к конечному продукту. Таким образом, дополнительное охлаждение, обеспечиваемое газом, подаваемым через кожух, становится все более важным при высоких температурах для обеспечения покрытия достаточной толщины.

Фурма с кожухом обладает дополнительным важным значением. Во многих случаях в объем реактора необходимо подавать газ выше расплавленного шлака. Этот газ может представлять собой кислородсодержащий газ, например воздух или воздух, обогащенный кислородом, например, если требуется дожигание газов, выделяющихся из ванны, или окисление выделяющегося пара металла. Для того чтобы выполнять эту задачу, выход кожуха должен быть правильным образом расположен относительно слоя плавильной ванны. Если слишком близко, то любой введенный кислородсодержащий газ может взаимодействовать с основным материалом ванны. Слишком далеко - и любые реакции дожигания или окисления могут быть неполными. Такие реакции также могут обеспечивать преимущество теплопереноса, если шлак, выплеснутый из ванны, нагревается за счет этих экзотермических реакций и таким образом возвращает часть этой энергии непосредственно в ванну, когда выплеснувшийся материал возвращается в основной объем ванны. Это обеспечивает контроль за кислородным потенциалом в пространстве над поверхностью ванны таким образом, чтобы шлак сохранял свое состояние, в то время как отходящий газ окислялся в достаточной степени, чтобы обеспечить плавную и оптимальную работу и кондиционирование отходящего газа.

Данное изобретение направлено на обеспечение усовершенствованной фурмы с кожухом для вертикального введения в погружном состоянии.

Краткое описание изобретения

Согласно данному изобретению обеспечена фурма для проведения пирометаллургического процесса с введением посредством вертикальной погружной фурмы (Т§Ь), в котором фурма обладает, по меньшей мере, внутренней и внешней, по существу, концентрическими, трубами; и в котором фурма дополнительно включает кожух, через который проходит внешняя труба и который закреплен на верхней части внешней трубы и проходит вдоль нее, чтобы, совместно с внешней трубой, определять проход, по которому можно подавать газ, протекающий по направлению к выходному концу внешней трубы, для выпуска его из фурмы; и кожух можно регулировать в продольном направлении относительно внешней трубы, чтобы позволить, по существу, сохранять, или изменять, расстояние в продольном направлении между выпускными концами кожуха и внешней трубы. Фурма факультативно включает спиральную лопасть или другое устройство, формирующее поток, расположенное в продольном направлении в кольцевом пространстве между внешней трубой и внутренней трубой; или, если фурма имеет по меньшей мере три, по существу, концентрические трубы - между внешней трубой и следующей за ней трубой, между внешней трубой и внутренней трубой. Нижний, выпускной конец внутренней трубы или, по меньшей мере, трубы, следующей за ней, устанавливают на некотором, необходимом для пирометаллургического процесса, уровне относительно нижнего, выпускного конца внешней трубы.

Фурма может позволять перемещать кожух относительно внешней трубы так, чтобы поддерживать, по существу, постоянное расстояние в продольном направлении между выпускными концами кожуха и внешней трубы. Устройство может быть таким, чтобы поддержание этого расстояния компенсировало износ и выгорание нижнего конца внешней трубы при использовании фурмы в пирометаллургическом процессе. Для достижения этой компенсации относительное перемещение в ходе работы между кожухом и внешней трубой может быть непрерывным или ступенчатым. С этой целью кожух может оставаться неподвижным относительно реактора, а внешнюю трубу можно опускать через кожух, для компенсации износа и выгорания ее нижнего конца.

В альтернативном случае фурма выполнена с возможностью перемещения кожуха относительно внешней трубы для обеспечения регулирования высоты кожуха относительно реактора. В этом случае кожух может быть регулируемым, чтобы обеспечить, по существу, постоянное расстояние между нижним концом кожуха и поверхностью плавильной ванны по мере того, как объем ванны увеличивается изза образования шлака и/или получения расплавленной или металлической фазы, или по мере того, как какую-либо фазу выпускают из реактора в ходе работы.

В другом альтернативном случае кожух выполнен с возможностью регулирования по отношению к внешней трубе, с целью перемещения кожуха между активным и неактивным положениями, или между положениями, обеспечивающими или регулирование интенсивности охлаждающего действия газа, выпускаемого из нижнего конца кожуха, или регулирование скорости переноса тепловой энергии к плавильной ванне, если этот газ предназначен для дожигания.

Кожух выполнен с возможностью перемещения или регулирования относительно внешней трубы, в соответствии с сочетанием этих двух или более целей. В результате кожух по данному изобретению предоставляет несколько преимуществ по сравнению с обычными вертикальными погружными фурмами с

- 3 026227 неподвижным кожухом. Эти преимущества включают полный контроль уровня нижнего конца кожуха и, следовательно, уровня, на котором газ выходит из кожуха в объем реактора, находящийся над ванной;

возможность регулировать условия в объеме реактора над ванной от сильно окислительных до сильно восстановительных;

контроль за степенью взаимодействия между шлаком, выплескиваемым при погружном введении, и, следовательно, величиной тепловой энергии, получаемой при дожигании, которую отбирают из объема над уровнем расплава посредством расплескивания фазы шлака из ванны;

контроль качества отходящего газа, например, путем снижения содержания ΝΘχ, диоксинов, лабильной серы и других частиц.

Трубы, входящие в состав фурмы по изобретению, могут быть зафиксированы неподвижно друг относительно друга, при этом предусмотрено, что положение кожуха можно регулировать в продольном направлении относительно каждой из труб. Альтернативно для фурмы может быть предусмотрена возможность регулирования положения внешней трубы в продольном направлении, как описано в приведенной заявке РСТ/Аи 2012/000751, и это предполагается в дальнейшем. Таким образом, в одном из вариантов устройства, нижний конец внутренней трубы имеет, по существу, нулевой отступ от нижнего конца внешней трубы. В альтернативном варианте устройства нижний конец внутренней трубы отстоит от нижнего конца внешней трубы таким образом, что между этими концами определена смесительная камера.

Фурма может иметь две трубы со спиральной лопастью, соединенной по одному продольному краю с внешней поверхностью внутренней трубы, при этом ее другой продольный край прилегает к внутренней поверхности внешней трубы. Однако фурма может иметь по меньшей мере три трубы, при этом лопасть соединена по одному краю с внешней поверхностью трубы, следующей за внешней, а ее другой край прилегает к поверхности лопасти внешней трубы. В последнем случае все трубы, кроме внешней трубы, могут быть или зафиксированы неподвижно друг относительно друга, или могут иметь возможность перемещаться друг относительно друга в продольном направлении.

Для использования в пирометаллургическом процессе Т8Ь, фурму можно подвесить на устройстве, выполненном с возможностью поднимать и опускать фурму, как единое целое, относительно реактора типа Т8Ь. Это устройство может опускать фурму в реактор типа ТЬ§ так, чтобы нижний конец фурмы находился над поверхностью фазы шлака, сверху плавильной ванны, находящейся в реакторе, чтобы дать возможность образоваться покрытию из шлака на фурме, как подробно описано выше. То есть такое покрытие из шлака образуется на внешней поверхности нижнего участка внешней трубы фурмы, а также оно может образоваться на внешней поверхности нижнего участка кожуха. Затем устройство может опустить фурму так, чтобы нижний конец фурмы находился в фазе шлака, и это позволяло проводить введение в погружном состоянии внутрь шлака; а нижний конец кожуха располагался над поверхностью шлака. Устройство также может вынимать фурму из реактора. При этих перемещениях фурма движется как единое целое. Однако это устройство также может быть выполнено с возможностью обеспечения относительного перемещения в продольном направлении между кожухом и внешней трубой, а предпочтительно также между внутренней и внешней трубами фурмы. Это относительное перемещение в продольном направлении может представлять собой:

(a) подъем или спуск кожуха относительно труб фурмы для изменения расстояния между выпускными концами кожуха и внешней трубы, для изменения действия газа, выпускаемого через этот конец кожуха;

(b) подъем кожуха относительно труб фурмы для поддержания, по существу, постоянного расстояния между выпускными концами кожуха и внешней трубы, по мере того, как нижний конец внешней трубы изнашивается и выгорает; или (c) достижение перемещения, как указано в п. (а) или (Ь), по мере того, как внешнюю трубу перемещают в продольном направлении по отношению к внутренней трубе так, чтобы поддерживать относительные положения выпускных концов внешней и внутренней труб, по существу, постоянными или регулировать их.

В каждом случае относительное перемещение в продольном направлении может быть таким, чтобы поддерживать, по существу, фиксированное относительное положение между нижними концами кожуха, внешней трубы и внутренней трубы. Таким образом, если относительное положение является таким, чтобы обеспечить смесительную камеру, то наиболее предпочтительным относительным перемещением в продольном направлении является такое, чтобы поддерживать смесительную камеру при, по существу, фиксированной, заданной или выбранной длине, в то же время, поддерживая нижние концы кожуха и внешней трубы при, по существу, фиксированной, заданной или выбранной длине. Необходимо только, чтобы точность, с которой поддерживают заданные или выбранные длины, была, по существу, постоянной. Таким образом, возможно поддерживать уровень выпускного конца внутренней трубы по отношению к нижнему концу внешней трубы таким образом, чтобы относительное перемещение между внутренней и внешней трубами составляло в пределах ±25 мм от необходимого уровня внутренней трубы. Таким же образом, возможно поддерживать уровень выпускного конца кожуха относительно нижнего

- 4 026227 конца внешней трубы в пределах ±25 мм от необходимого уровня кожуха.

Фурма, или установка, включающая фурму, может иметь систему привода, с помощью которой производят относительное перемещение в продольном направлении между кожухом и внешней трубой, а предпочтительно также между внутренней и внешней трубами. Система привода может быть выполнена с возможностью осуществлять движение с заданной скоростью, исходя из оценки средней скорости, с которой изнашивается и выгорает нижний конец внешней трубы. Таким образом, если для данного пирометаллургического процесса известно, что износ и выгорание составляет примерно 100 мм за 4часовой рабочий цикл, то система привода может создавать относительное перемещение, между кожухом и внешней трубой и между внутренней и внешней трубами, равное 25 мм/ч, для поддержания, по существу, постоянного относительного уровня для кожуха и, по существу, постоянные относительные положения для кожуха и для нижних концов труб, например, по существу, постоянную длину смесительной камеры.

Применение системы привода, обеспечивающей такую постоянную скорость относительного перемещения между кожухом и внешней трубой, и между внутренней и внешней трубами, может быть основано на предположении, что имеются стабильные рабочие условия, которые приводят, по существу, к постоянной скорости, с которой изнашивается и выгорает нижний конец внешней трубы. Однако система привода может работать с переменной скоростью, чтобы приспособиться к изменению рабочих условий. Рабочие условия могут изменяться между последовательными рабочими циклами, или даже в пределах данного цикла, например, из-за изменения марки материала сырья, или топлива, и/или восстановителя, или из-за увеличения объема ванны, например, из-за увеличения объема шлака и/или получаемой фазы металла или штейна. К тому же может существовать различие между стадиями данного процесса в целом, например между стадиями продувки медного штейна и стадией продувки черновой меди в двухстадийном процессе конверсии медного штейна, проводимом в одном реакторе; или между последовательными стадиями трехстадийного процесса получения свинца. Система привода выполнена с возможностью регулирования вручную или с помощью дистанционного контроля. Альтернативно система привода выполнена с возможностью регулирования в ответ на выходной сигнал по меньшей мере одного датчика, способного отслеживать по меньшей мере один параметр процесса. Например, таким датчиком может быть датчик, приспособленный для отслеживания состава отходящих из реактора газов, температуры реактора в соответствующем положении, давления газа над ванной или в трубопроводе для отбора газа, электропроводности компонента ванны, например, фазы шлака, электропроводности внешней трубы фурмы, или же это может быть оптический датчик для проведения оптических измерений фактической длины внешней трубы, по длине фурмы между кожухом и внешней трубой, или между внутренней и внешней трубами, или комбинация датчиков для отслеживания двух или более таких параметров.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы данное изобретение можно было легко понять, последующее описание относится к сопровождающим чертежам, на которых:

фиг. 1 схематически изображает вид сбоку первого вида фурмы, используемой при проведении пирометаллургического процесса с подачей материалов через вертикальную погружную фурму;

фиг. 2 соответствует фиг. 1, но изображает второй вид фурмы;

фиг. 3 является схематическим представлением третьего вида фурмы для пирометаллургических процессов с использованием верхней погружной фурмы в сечении;

фиг. 4 соответствует фиг. 3, но изображает схематическое представление четвертого вида фурмы для таких процессов; и фиг. 5 соответствует фиг. 3, но изображает схематическое представление пятого вида фурмы для таких процессов.

Подробное описание чертежей

Фиг. 1 описывает вертикальную погружную фурму 11, которая схематически показана в момент применения. Фурма 11 включает внешнюю трубу 13, через которую коаксиально проходит по меньшей мере одна внутренняя труба (не показана), и кожух 15, концентричный с верхней частью трубы 13. Нижний конец фурмы 11 изображен погруженным в слой шлака 17 плавильной ванны, которая находится в реакторе типа Т§Ь (не показан). Степень погружения является такой, чтобы при введении материала, проходящего сверху вниз внутри внешней трубы 13 под поверхностью шлака 17, нижний конец кожуха 15 был расположен над верхней поверхностью шлака 17.

Введение внутрь шлака 17 вызывает турбулентность и расплескивание шлака. Брызги схематично изображены линиями 19, справа от трубы 13, но в реальности брызги могут возникать по всей окружности трубы 13. Фурма 11 подвешена на устройстве (не показано), с помощью которого ее можно поднимать или опускать, как единое целое, как показано стрелкой А. Перед расположением фурмы 11 таким образом, чтобы ее нижний конец был погружен, фурма 11 расположена так, чтобы ее нижний конец находился непосредственно над поверхностью шлака 17. Затем из фурмы 11 выдувают воздух на шлак 17, чтобы взболтать шлак и вызвать брызги 19. Это приводит к тому, что капли расплавленного шлака покрывают нижнюю часть внешней поверхности внешней трубы 13. При протекании через фурму газ охлаждает трубу 13 и делает твердыми брызги 19 шлака, создавая отвердевшее покрытие 21 из шлака. За- 5 026227 тем фурму 11 опускают с помощью устройства, чтобы погрузить нижний конец фурмы 11. Покрытие 21 можно поддерживать, хотя оно частично погружено, за счет охлаждающего эффекта вдуваемого газа, несмотря на то, что отвердевший шлак находится в контакте с расплавленным шлаком 17.

Высота расположения нижнего конца кожуха 15 над расплавленным шлаком 17 может быть такой, что, как показано, внешняя поверхность кожуха 15 не покрывается брызгами 19 в сколько-нибудь значительной степени. Г аз, обычно воздух или воздух, обогащенный кислородом, можно подавать через кольцеобразное отверстие между кожухом 15 и трубой 13, так, чтобы он проходил вниз по трубе 13 и выходил в объем реактора над поверхностью шлака 17, как указано стрелками 23. Несмотря на высоту кожуха 15, поток 23 газа способствует сохранению трубы 13 в достаточно холодном состоянии, чтобы поддерживать покрытие 21 из шлака в твердом виде. Возможность поддержания покрытия 21 сохраняется, даже если газ потока 23 используют для дожигания газов, выходящих из плавильной ванны, чтобы заставить шлаковые брызги 19 поглотить тепловую энергию, полученную при дожигании. Можно дожигать пары металла, свободную серу, водород и/или моноксид углерода, ΝΘχ и/или диоксины и другую токсичную органику.

В известных видах фурмы с кожухом кожух имеет фиксированную длину, и расстояние, на которое выпускной конец кожуха отстоит от выпускного конца внешней трубы, можно изменить только за счет отрезания секции с нижнего конца кожуха, или приваривания дополнительной длины к существующему кожуху. Таким образом, кожух зафиксирован неподвижно, и регулирование кожуха требует, по существу, работы вручную, не пригодной для относительно точного регулирования при выведении фурмы из рабочего процесса.

В противоположность известному виду фурмы с кожухом, кожух 15 выполнен с возможностью регулирования на верхнем конце трубы 13, чтобы иметь возможность изменять расстояние X между нижним концом кожуха 15 и нижним выпускным концом трубы 13. Имеется множество различных устройств, с помощью которых можно изменять расстояние X. В первом устройстве кожух 15 монтируют с возможностью регулирования на верхнем конце трубы 13 так, чтобы его можно было обратимо перемещать, как единое целое, вдоль трубы. Во втором устройстве кожух 15 зафиксирован неподвижно по отношению к трубе 13, но кожух 15 является регулируемым по длине, так, чтобы его нижний конец можно было опускать до нижнего конца трубы 13, чтобы уменьшить или увеличить, соответственно, расстояние X. В одном из видов второго устройства кожух 15 может включать по меньшей мере две перекрывающиеся в продольном направлении телескопические секции, одну из которых фиксируют неподвижно по отношению к трубе 13, в то время как каждая из других секций может скользить в продольном направлении относительно зафиксированной неподвижной секции.

В другом виде второго устройства кожух 15 снова включает по меньшей мере две перекрывающиеся в продольном направлении секции, одна из которых зафиксирована неподвижно или закреплена относительно внешней трубы, при этом секции выполнены с возможностью регулирования посредством винтового соединения, с помощью которого по меньшей мере одну секцию можно опускать или поднимать.

В случае устройства на фиг. 1 показано, что расстояние X, на глубину погружения трубы 13, является таким, что на кожухе 15 не образуется покрытие из шлака. Это, конечно, можно изменить за счет большей глубины погружения, повышения уровня шлака в ходе пирометаллургического процесса, или за счет спуска кожуха 15 на трубе 13, или увеличения длины кожуха 15, при уменьшении расстояния X. Также на внешней поверхности кожуха 15 может собраться некоторое количество пыли или других отложений. Ввиду возможного образования на кожухе 15 покрытия из шлака или пыли, для любого вида второго устройства является предпочтительным, чтобы самая внутренняя секция кожуха 15 была зафиксирована неподвижно по отношению к трубе 13, так, чтобы ее не было видно во всем диапазоне изменений длины X, даже если внешняя секция полностью втянута.

Фиг. 2 изображает альтернативный вид фурмы 11а. Ее устройство хорошо понятно из описания фурмы 11 фиг. 1. Отличительные черты, изображенные на фиг. 2, имеют те же номера позиций, что и на фиг. 1, но отличаются добавленной литерой а.

Устройство фурмы 11а принципиально отличается тем, что кожух 15а является более длинным, что приводит к тому, что расстояние Υ между его нижним концом и нижним концом внешней трубы 13а становится существенно меньше, чем расстояние X для фурмы 11 фиг. 1. Вследствие этого на кожухе 15а образуется покрытие 25а из шлака, в дополнение к покрытию 21а на трубе 13а. Как можно видеть, толщина покрытия 21а на трубе 13а является не такой значительной, чтобы оно блокировало нижний конец кольцеобразного пространства между кожухом 15а и трубой 13а, когда кожух 15а находится в самом низком положении, т.е. при расстоянии Υ, имеющем минимальное значение для диапазона, который можно получить при регулировании кожуха 15а относительно трубы 13а.

Меньшее расстояние Υ по сравнению с расстоянием X приводит к тому, что кожух 15а обеспечивает повышенную защиту внешней трубы 13а от излучаемой тепловой энергии. К тому же газ, подаваемый через кольцеобразное пространство между кожухом 15а и трубой 13а, способен обеспечить охлаждение по более значительной длине трубы 13а. Это способствует поддержанию твердого покрытия 21а из шлака на трубе 13а, даже на погруженной части, которая находится в контакте с расплавленным шлаком 17а. Это дополнительное охлаждение может быть благоприятным для поддержания твердого покрытия 21а из

- 6 026227 шлака, даже если содержащий кислород газ, выпускаемый из нижнего конца кожуха 15а, применяют для дожигания вблизи поверхности шлака 17, так, чтобы происходило высокое поглощение шлаком тепловой энергии, получаемой при дожигании.

Фурмы 11 и 11а на фиг. 1 и 2 можно использовать с системой привода. Она может быть такой, как это описано ранее в данном тексте, или как это описано со ссылкой на фиг. 3 и 4.

Фурма 10 на фиг. 3 имеет две концентрические стальные трубы с круглым поперечным сечением. Они включают внутреннюю трубу 12 и внешнюю трубу 14. Между трубами 12 и 14 определен кольцеобразный проход 16. Вдоль прохода 16 можно использовать спиральные лопасти или перегородки 20 для улучшения охлаждения. Участок перегородки, или каждый из участков перегородки, обеспечен полосой или лентой, которая спирально проходит вокруг трубы 12 и имеет один край, приваренный к внешней поверхности трубы 12, в то время как ее другой край плотно прилегает к внутренней поверхности внешней трубы 14. Форма перегородки может быть сходной с формой полос завихрителя 14, изображенного на фиг. 2 патента США 4251271, выданного на имя Иоуй.

Фурма 10 включает также кольцеобразный кожух 22, расположенный концентрично с трубами 12 и 14 и прикрепленный к верхнему концу внешней трубы 14. Кожух 22 имеет два концентричных рукава, представляющих собой внутренний рукав 24, зафиксированный неподвижно по отношению к трубам 12 и 14, и внешний рукав 26, который выполнен с возможностью перемещения в продольном направлении на внутреннем рукаве 24. При опускании или подъеме внешнего рукава 26 на внутреннем рукаве 24 расстояние N между нижним концом рукава 26 и нижним выпускным концом внешней трубы 14 можно изменять в диапазоне между максимальным, как проиллюстрировано, и минимальным.

Рукав 26 выполнен в возможностью телескопического скольжения по рукаву 24. В этом случае один из рукавов может иметь ребра или зубцы, которые сцепляются с канавками, имеющимися на другом рукаве, для обеспечения шлицевого соединения. Ребра или зубцы и канавки могут проходить параллельно оси фурмы 10, или спирально вокруг этой оси, так, чтобы рукав 26 можно было перемещать линейно вдоль рукава 24, или вращать для перемещения как в продольном направлении, так и по окружности. В последнем случае рукава 24, 26 могут иметь спиральные ребра и канавки, соответственно, которые формируют резьбовое соединение между рукавами.

Нижний конец внутренней трубы 12 размещен на расстоянии Ь выше нижнего конца внешней трубы 14. Это приводит к образованию камеры 18 в пространстве трубы 14, ниже трубы 12, которая служит смесительной камерой.

В простом проиллюстрированном устройстве воздух, кислород или обогащенный кислородом воздух подают в проход 16 в верхнем конце фурмы 10. Подходящее топливо с любой необходимой средойносителем подают в верхний конец трубы 12. Спиральная перегородка в проходе 16 оказывает сильное завихряющее воздействие на газ, подаваемый в проход 16. Таким образом, охлаждающий эффект газа увеличивается, и газ и топливо тщательно перемешиваются в камере 18 с образованием смеси, способной гореть с получением эффективного сгорания топлива и образованием интенсивного пламени сгорания, выходящего из нижнего конца фурмы 10. Отношение кислорода к топливу можно изменять, в зависимости от интенсивности восстановительных или окислительных условий, которые должны быть созданы на нижнем конце фурмы или под ним. Кислород или топливо, не израсходованные при сгорании в пламени, вводят в шлак ванны, при этом какой-либо компонент топлива, не сгоревший в пламени, может играть роль восстановителя внутри шлака. По этой причине при введении типа Т§Ь с помощью вертикальной погружной фурмы часто указывают, что топливо/восстановитель закачивают посредством фурмы.

В дополнение к подаче кислорода или обогащенного кислородом воздуха, который подают в проход 16, воздух, кислород или обогащенный кислородом воздух подают в верхний конец прохода 28, определяемого кожухом 22 и трубой 14. Газ, подаваемый в проход 28, может быть таким же, как газ, подаваемый в проход 16, или отличаться от него. Длина прохода 28 соответствует расстоянию между верхним концом рукава 24 и нижним выпускным концом рукава 26, и изменяется при спуске или подъеме рукава 26 относительно рукава 24. Газ, подаваемый по проходу 28, служит для охлаждения внешней трубы 14 и при выпуске на нижнем конце кожуха 22 позволяет осуществлять дожигание, например, паров металла, свободной серы, водорода, моноксида углерода, ΝΘχ и/или органики, например диоксинов, выделяющихся из плавильной ванны, в которой применяют фурму 10 при проведении пирометаллургического процесса или операции.

Устройство фурмы 30, показанное на фиг. 4, можно понять из описания фиг. 3. Соответствующие детали имеют такие же позиции, как на фиг. 3, плюс 20. В этом случае разница заключается в том, что фурма 30 имеет три концентрических трубы, из-за того, что между внутренней 32 и внешней 34 трубами размещена третья труба 33. Таким образом, проход 36 и завихритель 40 находятся между трубами 33 и 34. К тому же нижний конец трубы 33 отнесен от нижнего конца трубы 34 на расстояние (М-Ь), где М представляет собой расстояние между нижними концами труб 33 и 34, а Ь представляет собой расстояние между нижними концами труб 32 и 33. Таким образом, смесительная камера 38 включает кольцеобразное пространство вокруг длины трубы 32, которое расположено ниже конца трубы 33.

И снова обеспечена спиральная перегородка (не показана). Однако в этом случае перегородка прикреплена к внешней поверхности трубы 33 и проходит по проходу 36 таким образом, что ее внешний

- 7 026227 край находится вблизи внутренней поверхности трубы 34. И опять, фурма 30 на фиг. 4 имеет кожух 42 с рукавом 44, прикрепленным к трубе 34, и рукавом 46, который выполнен с возможностью регулирования на рукаве 44 для изменения расстояния Р.

В этом воплощении фурмы 30 топливо подают в верхний конец трубы 32, в то время как содержащий свободный кислород газ подают по трубе 34, по проходу 36 между трубами 33 и 34 и по проходу 48 между кожухом 42 и трубой 34. Также по трубе 33, вдоль кольцеобразного прохода 37 между трубой 32 и трубой 33 можно подавать материал сырья, например, концентрат, гранулированный шлак или гранулированный штейн, плюс флюс. Смешивание кислородсодержащего газа и сырья начинается перед концом трубы 32, и эту смесь газ/сырье затем смешивают с топливом ниже конца трубы 32. И опять, топливо сжигают в смесительной камере 38, в то время как подаваемое сырье можно, по меньшей мере, подогреть, возможно частично расплавить или подвергнуть реакции перед тем, как ввести его в шлаковый слой реактора, в который входит фурма 30.

Фиг. 5 изображает вариант фурмы 10 на фиг. 3. Подобный вариант можно выполнить на основе фурмы 30 на фиг. 4. Детали фурмы на фиг. 5, которые соответствуют деталям фурмы 10, имеют такие же номера позиций плюс 40.

Устройство фурмы 50 на фиг. 5 легко можно понять из описания фурмы 10. Одно различие заключается в том, что спиральная перегородка отсутствует, однако их можно использовать. К тому же кожух 62 включает лишь единственный рукав 25, который можно регулировать как единое целое по длине внешней трубы 54 фурмы. Регулирование можно проводить так, как это описано для регулирования внешнего рукава 26 на внутреннем рукаве 24 кожуха 22 фурмы 10.

Как очевидно для специалиста, приведенные на фиг. 3-5 подающие устройства являются только примерами вариаций основной конструкции. Отверстие или проход для введения, выбранный для различных газов и твердых веществ, может изменяться, не влияя на природу изобретения; например, в изобретении можно использовать завихрители или перегородки, а можно и не использовать.

Каждую из фурм 10, 30 и 50 можно использовать в ряде пирометаллургических процессов, для получения ряда металлов из некоторого диапазона первичного и вторичного сырья и при извлечении металлов из некоторого диапазона остатков и отходов производства. Фурмы 10, 30 и 50 состоят из концентрических труб, и, в то время как обычным случаем являются две или три трубы, для некоторых специальных применений в фурмах может быть по меньшей мере одна дополнительная труба. Фурмы можно использовать для введения в плавильную ванну сырья, топлива и технологических газов.

Во всех случаях трубы фурмы имеют фиксированную рабочую длину под сводом реактора типа Т§Ь, в котором эту фурму необходимо применять. Конкретнее, фурму размещают относительно ванны, и общая длина фурмы обычно является достаточно большой для достижения фиксированного расстояния от пода печи. Однако каждая из фурм 10, 30 и 50 предпочтительно является регулируемой, с целью поддержания, по существу, постоянной длины соответствующей смесительной камеры 16 и 38, необходимой для конкретной пирометаллургической операции. В случае фурм 10 и 50 устройство позволяет поддерживать длину Ь, по существу, постоянной, несмотря на износ и выгорание нижнего конца трубы 14, что в другом случае уменьшало бы длину Ь. Таким же образом, в фурме 30 это устройство позволяет поддерживать, по существу, постоянной каждую из длин Ь и М, несмотря на износ и выгорание нижнего конца трубы 34, что в противном случае уменьшало бы длины Ь и М. Таким образом, длину Ь в фурмах 10 и 50 и длины Ь и М в случае фурмы 30 можно поддерживать при заданных значениях, обеспечивающих оптимальные условия введения с помощью вертикальной погружной фурмы для необходимой пирометаллургической операции и для необходимых рабочих условий.

В случае фурмы 30 проходы 36 и 37 дают возможность изолировать друг от друга различные материалы до выгрузки материалов в камеру 38 и их перемешивания. Фурма может иметь по меньшей мере одну дополнительную трубу, что приводит к созданию дополнительного прохода, по которому можно пропустить еще один дополнительный материал. Эта по меньшей мере одна дополнительная труба может иметь расстояние отступа, соответствующее Ь или М, или расстоянию, отличному от Ь и М. Кроме того, в фурме 30 каждое из расстояний Ь и М, а также расстояние отступа любой дополнительной трубы, может быть регулируемым, чтобы компенсировать необходимое изменение рабочих условий.

Показано, что фурмы 10 и 30 имеют систему Ό привода, любого из ряда разнообразных видов. В то время как каждая система Ό показана, как расположенная на некотором расстоянии от соответствующей фурмы 10, 30 и функционально связанная линией передачи или приводным передаточным звеном 41, система Ό привода может быть смонтирована на фурме 10, 30; на устройстве, на котором фурма подвешена, или на какой-либо прилегающей структуре, в зависимости от природы системы Ό. Таким образом, линия передачи или передаточное звено 41 может представлять собой непосредственный механический привод, посредством которого можно отрегулировать в продольном направлении внешний рукав соответствующего кожуха 22, 42 относительно внутреннего рукава. Это передаточное звено может также перемещать одну трубу относительно другой в продольном направлении, чтобы компенсировать износ или выгорание нижнего конца внешней трубы. Альтернативно, линия передачи или передаточное звено 41 может обозначать действие системы Ό через соединение с устройством, посредством которого подвешена фурма 10,30. В каждом случае система Ό может работать на основе контроля по времени, для

- 8 026227 включения фиксированной скорости относительного перемещения между рукавами фурмы и предпочтительно между трубами фурмы 10, 30. Альтернативно, привод может работать в ответ на сигнал, генерируемый блоком С управления. Устройство может быть таким, чтобы сигнал можно было регулировать в ответ на выходной сигнал датчика 8, который отслеживается блоком С управления. Этот датчик может быть расположен и работать таким образом, чтобы обеспечить выходной сигнал, указывающий изменение длины Ь и М, вызванное износом и выгоранием нижнего конца внешней трубы фурмы 10 и 30.

Система привода Ό и датчик 8 могут обладать соответствующей природой и работать так, как это указано ранее в тексте данного описания.

Фурма по данному изобретению способна обеспечивать многочисленные преимущества по сравнению с обычными вертикальными погружными фурмами с кожухом, зафиксированным неподвижно. Эти преимущества включают следующее.

(a) Если невозможно избежать износа и выгорания фурмы, возможно, по существу, поддерживать необходимое расстояние между выходными концами кожуха и внешней трубой. Это позволяет сохранять оптимальные условия в ходе пирометаллургической операции.

(b) Если пирометаллургическую операцию проводят в несколько стадий, которые требуют различных рабочих условий, кожух можно поднять, если он не требуется на данной стадии, или разместить, как это требуется на каждой стадии.

(c) Контроль параметров процесса, включая дожигание, контроль отходящих газов и взаимодействие выплескивающегося шлака с реакциями, происходящими в верхней области печи.

Наконец, следует понимать, что можно ввести в конструкции и устройства ранее описанных деталей различные изменения, модификации и/или дополнения, не выходя за рамки сущности и объема данного изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Фурма для проведения пирометаллургического процесса путем введения материалов через вертикальную погружную фурму (Т8Ь), имеющую, по меньшей мере, внутреннюю и внешнюю трубы, расположенные, по существу, концентрически, а также дополнительно включающую кожух, через который проходит внешняя труба, на верхней части которой он расположен и проходит вдоль нее, кожух с внешней трубой образует проход для подачи газа в направлении выпускного конца внешней трубы для выпуска за пределы фурмы, причем кожух смонтирован с возможностью изменения своего положения относительно внешней трубы в продольном направлении, так чтобы при использовании фурмы в пирометаллургическом процессе имелась возможность, по существу, поддержания неизменным или задания необходимого расстояния в продольном направлении между выпускными концами кожуха и внешней трубы.
2. Фурма по п.1, в которой возможность перемещения кожуха относительно внешней трубы обеспечена таким образом, чтобы поддерживать, по существу, постоянное расстояние в продольном направлении между выпускными концами кожуха и внешней трубы, с целью компенсации износа и выгорания нижнего конца внешней трубы при использовании фурмы в пирометаллургическом процессе, так чтобы поддерживать/контролировать химические потенциалы в шлаке и отходящем газе.
3. Фурма по п.2, выполненная с возможностью непрерывного или ступенчатого относительного перемещения между кожухом и внешней трубой в ходе осуществления пирометаллургического процесса.
4. Фурма по п.3, в которой кожух остается неподвижным относительно реактора, включающего фурму, а внешняя труба выполнена с возможностью опускания через кожух для компенсации износа и выгорания ее нижнего конца.
5. Фурма по п.3, где фурма выполнена с возможностью перемещения кожуха относительно внешней трубы для обеспечения регулирования высоты кожуха относительно реактора, включающего фурму, благодаря возможности регулирования положения кожуха с целью обеспечения, по существу, постоянного расстояния между нижним концом кожуха и верхней поверхностью расплавленной ванны по мере того, как объем ванны изменяется ввиду образования шлака и/или получения расплавленной или металлической фазы, или по мере того, как какую-либо фазу сливают из реактора в ходе осуществления пирометаллургического процесса.
6. Фурма по п.3, где кожух выполнен с возможностью регулирования относительно внешней трубы с целью перемещения кожуха между активным и пассивным положениями или между положениями для регулирования интенсивности охлаждающего действия газа, выпускаемого из нижнего конца кожуха, или для регулирования скорости переноса тепловой энергии к расплавленной ванне, где этот газ предназначен для целей дожигания.
7. Фурма по любому из пп.1-6, где трубы находятся в фиксированном неподвижном положении друг относительно друга, при условии возможности регулирования в продольном направлении положения кожуха относительно каждой из труб.
8. Фурма по любому из пп.1-6, где кожух установлен на внешней трубе с возможностью регулирования для обеспечения возможности перемещения кожуха как единого целого вдоль внешней трубы.

- 9 026227
9. Фурма по любому из пп.1-6, где кожух включает по меньшей мере два концентричных рукава, при этом один из рукавов зафиксирован неподвижно по отношению к внешней трубе, а по меньшей мере один другой рукав выполнен с возможностью регулирования положения относительно зафиксированного неподвижно рукава и внешней трубы.
10. Фурма по любому из пп.1-9, где относительные положения внутренней и внешней труб являются регулируемыми в продольном направлении для обеспечения возможности поддержания на заданном уровне длины смесительной камеры, определенной между нижним концом внешней трубы и нижним концом следующей за ней трубы, во время периода использования, для компенсации износа и выгорания нижнего конца внешней трубы.
11. Фурма по п.10, где нижний конец внутренней трубы имеет, по существу, нулевой отступ от нижнего конца внешней трубы.
12. Фурма по п.10, где нижний конец внутренней трубы отстоит от нижнего конца внешней трубы таким образом, что смесительная камера определена между этими концами.
13. Фурма по любому из пп.10-12, где фурма имеет по меньшей мере три трубы, при этом к внешней поверхности трубы, следующей за внешней, присоединена одним продольным краем лопасть, а другой ее край примыкает к внутренней поверхности внешней трубы.
14. Фурма по п.13, где все трубы, кроме внешней, зафиксированы неподвижно в продольном направлении друг относительно друга.
15. Фурма по любому из пп.10-14, где фурма выполнена с возможностью подвешивания на устройстве, выполненном с возможностью поднимать или опускать фурму как единое целое относительно реактора типа Т8Ь, и где фурма обеспечивает возможность относительного перемещения в продольном направлении между внутренней и внешней трубами с помощью опускающего приспособления устройства, которое поддерживает фурму как единое целое, в то время как внутреннюю трубу поднимают относительно этих приспособлений, или фурма обеспечивает возможность относительного перемещения в продольном направлении между внутренней и внешней трубами таким образом, что внутреннюю трубу опускают, в то время как внутреннюю трубу удерживают в неподвижном состоянии.
16. Фурма по любому из пп.1-15, выполненная с возможностью поддержания уровня выпускного конца кожуха относительно нижнего конца внешней трубы в пределах ±25 мм от необходимого уровня для внутренней трубы путем относительного перемещения кожуха и внешней трубы.
17. Фурма по любому из пп.1-16, дополнительно включающая систему привода, с помощью которой осуществляют относительное перемещение в продольном направлении между кожухом и внешней трубой.
18. Фурма по п.17, в которой система привода выполнена с возможностью осуществления относительного перемещения с заданной, по существу, постоянной скоростью.
19. Фурма по п.17, где привод выполнен с возможностью регулирования скорости для согласования с изменениями рабочих условий, в которых используют фурму.
20. Фурма по любому из пп.17-19, где система привода выполнена с возможностью регулирования вручную.
21. Фурма по любому из пп.17-19, где система привода выполнена с возможностью регулирования с помощью дистанционного управления.
22. Фурма по любому из пп.17-19, где фурма включает или имеет связанный с ней датчик, способный отслеживать по меньшей мере один параметр пирометаллургического процесса и обеспечивать выходной сигнал, с помощью которого можно регулировать систему привода.
23. Фурма по любому из пп.1-22, дополнительно включающая спиральную лопасть или другое формирующее поток устройство, проходящее в продольном направлении в кольцеобразном пространстве между внешней трубой и внутренней трубой или, если фурма имеет по меньшей мере три, по существу, концентричные трубы, между внешней трубой и следующей за ней трубой, расположенной между внешней трубой и внутренней трубой.