ES2963951T3 - Horno de cuba e inyección de agente oxidante en el mismo - Google Patents

Abstract

Inyección sónica o supersónica de agente oxidante en un horno de cuba que presenta al menos un punto caliente y/o al menos un punto frío, mediante lo cual se reduce la duración activa de la inyección sónica o supersónica de agente oxidante en una sección de punto caliente y mediante la cual la aumenta la duración activa de la inyección sónica o supersónica de agente oxidante en una sección de punto frío. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Horno de cuba e inyección de agente oxidante en el mismo

La presente invención se refiere al funcionamiento de hornos de cuba.

La expresión horno de cuba se refiere a hornos verticales en forma de pozo o columna.

Los hornos de cuba se utilizan en una amplia gama de procesos. Los ejemplos de tales procesos incluyen, pero no se limitan a, la quema de residuos sólidos, la reducción de mineral de hierro para producir arrabio, la fusión de metales y lana mineral, etc., alimentándose una carga sólida al horno a través de la parte superior.

Se conoce el inyectar un oxidante de combustión o un agente oxidante, tal como aire, que puede o no estar precalentado, en un horno de cuba a través de varios inyectores distribuidos alrededor de la circunferencia del horno.

A pesar de tal distribución de la inyección de oxidante alrededor de la circunferencia del horno, el proceso de combustión no siempre es homogéneo en toda la sección transversal del horno y, a menudo, se pueden observar puntos calientes en los hornos de cuba. Éstos pueden surgir debido a la asimetría de la estructura del propio horno de cuba y/o debido a una distribución no homogénea de la carga o de la composición de la carga a lo largo de la sección transversal del horno.

La ubicación de un punto caliente puede ser constante o invariable, por ejemplo, cuando el sistema de carga cree sistemáticamente la misma distribución no homogénea de la carga en todo el horno, o puede variar con el tiempo, por ejemplo, cuando la naturaleza de la carga varíe con el tiempo.

La presencia de uno o más de tales puntos calientes puede conducir a una reducción de la eficiencia del horno, a una calidad inferior o menos constante del producto de los procesos de fusión y a daños en la pared refractaria del horno en o cerca de la zona del punto caliente.

Del mismo modo, también se han observado puntos fríos en hornos de cuba. En los puntos fríos, la temperatura cae por debajo de la temperatura óptima para el proceso que tiene lugar dentro del horno, lo que afecta a la eficiencia del horno y a la calidad del producto en caso de procesos de fusión. Por ejemplo, la presencia de un punto frío en un horno de cuba puede conducir a la formación de, así llamados, "puentes" e impedir un descenso uniforme de una carga sólida dentro del horno.

El documento AU-B-660238 divulga un alto horno para producir hierro fundido a partir de mineral de hierro, con toberas, que soplan continuamente viento caliente al alto horno, ubicadas en una parte inferior del horno. Como se explica en el documento AU-B-660238, cuando se forman costras en la pared del horno por encima de las toberas, la temperatura de la pared es detectablemente más baja. Para eliminar dichas costras, en el documento AU-B-660238 se propone reducir el volumen de viento caliente inyectado por una o más toberas por debajo de la zona más fría de la pared del horno durante varios días. Esto reduce la profundidad de penetración del viento caliente inyectado por esas toberas y hace que dicho volumen de viento caliente fluya cerca de la parte de la pared del horno donde se forma la costra, de modo que se elimina la costra. Además, fluye metal caliente a una temperatura anormalmente alta en partes del hogar en la parte inferior del horno, lo que puede provocar la erosión de la pared adyacente del horno. Estos flujos de metal caliente a temperatura anormalmente alta se pueden detectar a través de la temperatura más alta de la parte correspondiente de la pared del horno. En ese caso, en el documento AU-B-660238 se propone reducir el volumen de viento caliente inyectado por una o más toberas por encima de la zona de flujo de metal caliente a temperatura anormalmente alta, nuevamente durante varios días, a fin de disminuir la temperatura y el flujo de metal caliente en dicha zona. Dado que, en el método según el documento AU-B-660238, la reducción del volumen inyectado de viento caliente también reduce la profundidad de penetración de dicho viento caliente, la eficiencia energética del horno también se reduce.

En la técnica se conoce el mejorar la eficiencia de los hornos de cuba inyectando un oxidante de combustión con un contenido de oxígeno más alto que el del aire en el horno, en particular aire enriquecido con oxígeno y oxígeno sustancialmente puro. También se conoce, en ese caso, el inyectar el oxidante de combustión a velocidad supersónica para lograr una mayor penetración del oxidante de combustión en el horno de cuba a pesar del menor flujo volumétrico. En particular, en la técnica se conoce la inyección de oxidante de combustión rico en oxígeno de forma pulsada o secuenciada en el horno de cuba, pasando cada uno de los inyectores supersónicos por una fase activa, durante la que inyecta oxidante de combustión a velocidad supersónica, y una fase pasiva durante la cual no lo hace. Tales métodos de funcionamiento de hornos de cuba se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A-1242781, EP-A-1739194 y DE-A-10249235.

Desafortunadamente, se ha observado que el uso de oxidantes de combustión ricos en oxígeno no resuelve el problema de los puntos calientes y fríos e incluso puede aumentar la aparición e intensidad de los puntos calientes y sus consecuencias.

Por lo tanto, existe la necesidad de poder inyectar oxidante de combustión en el horno de cuba de tal manera que se reduzcan o incluso se remedien la aparición y los efectos negativos de puntos calientes y/o fríos en el horno de cuba.

En particular, existe la necesidad de poder inyectar oxidante de combustión rico en oxígeno en el horno de cuba para aumentar la eficiencia del horno y reducir al mismo tiempo la aparición y los efectos negativos de puntos calientes y/o fríos en el horno de cuba.

Para ello, la presente invención propone un método mejorado para inyectar agente oxidante en un horno de cuba vertical en el que tiene lugar un proceso de combustión.

Dicho horno de cuba presenta n inyectores (al menos 3), distribuidos alrededor de la circunferencia del horno de cuba a un nivel o altura [h, h Ah] del horno de cuba. Cada uno de dichos n inyectores está adaptado para la inyección sónica o supersónica de un fluido gaseoso en una de las n secciones de una sección transversal del horno de cuba al nivel [h, h Ah].

Los n inyectores y las n secciones están, por lo tanto, en una relación de uno a uno, estando cada inyector asociado a una de las secciones en la que el inyector puede inyectar el fluido, y estando cada sección asociada a uno de los inyectores mediante el cual se puede suministrar el fluido a la sección. Las n secciones juntas forman la sección transversal interna del horno de cuba en el nivel [h, h Ah].

Según la invención, el horno de cuba forma parte de una instalación que incluye una fuente de un agente oxidante y una unidad de control.

La fuente de agente oxidante está adaptada para suministrar un agente oxidante con un contenido de oxígeno superior al 21 % en volumen y como máximo del 100 % en volumen, estando dicha fuente en comunicación de fluidos con cada uno de los n inyectores. El contenido de oxígeno del agente oxidante suministrado por dicha fuente es preferiblemente de al menos un 50 % en volumen, más preferiblemente de al menos un 90 % e incluso más preferiblemente de al menos un 95 % en volumen.

La unidad de control está programada para controlar:

• tanto una cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno de cuba por medio de los n inyectores considerados conjuntamente

• como una cantidad de agente oxidante inyectada en el horno de cuba por cada uno de los n inyectores individualmente.

La suma de las cantidades de agente oxidante inyectadas en el horno de cuba por cada uno de los n inyectores en un momento dado corresponde a la cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno de cuba por medio de los n inyectores en dicho momento.

La unidad de control controla la cantidad total del agente oxidante inyectada por los n inyectores para satisfacer la demanda de agente oxidante por parte del proceso de combustión que tiene lugar en el horno de cuba.

En cuanto a la cantidad de agente oxidante inyectada por cada inyector individual de los n inyectores, ésta es controlada por la unidad de control de modo que la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los n inyectores tenga lugar cíclicamente según un ciclo con una duración t<c>. Durante cada ciclo, la unidad de control controla la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los n inyectores de modo que cada uno de los n inyectores inyecte agente oxidante de forma secuenciada, es decir, de forma alterna entre una fase activa y una fase pasiva. Más específicamente, la unidad de control controla la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los n inyectores de modo que la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los n inyectores alterne entre:

(a) una fase activa que tiene una duración activa t<a>, inyectando el inyector durante la fase activa el agente oxidante con un caudal activo y a una velocidad sónica o supersónica, y

(b) una fase pasiva que tiene una duración pasiva t<p>, bien no inyectando el inyector durante la fase pasiva agente oxidante, bien inyectando el inyector durante la fase pasiva agente oxidante a una velocidad subsónica y con un caudal pasivo inferior al caudal activo.

Aunque, como se explicará posteriormente, la duración de la fase activa t<a>y la duración de la fase pasiva t<p>pueden ser diferentes para diferentes inyectores, para cada uno de los n inyectores, la suma de la duración (t<a>) de la fase activa y la duración (t<p>) de la fase pasiva es igual a la duración (t<c>) del ciclo del funcionamiento cíclico de la unidad de control (es decir, t<a>+ t<p>= t<c>).

De esta manera, la unidad de control puede garantizar que se inyecte agente oxidante a una velocidad sónica o supersónica en cada sección de la sección transversal del horno de cuba al nivel [h, h Ah] en algún momento durante la duración del ciclo t<c>.

Según un primer aspecto, la presente invención se refiere a un método para inyectar agente oxidante en un horno de cuba vertical en el que tiene lugar un proceso de combustión y en el que al menos una de las n secciones se ha identificado como una sección de punto caliente o como una sección de punto frío.

Cuando una sección se ha identificado como una sección de punto caliente, la unidad de control controla la inyección de agente oxidante por parte del inyector correspondiente a la sección de punto caliente de modo que la duración activa t<a>de dicho inyector sea más corta que la duración activa t<a>de los inyectores no correspondientes a una sección de punto caliente (de modo que la duración pasiva t<p>de un inyector de sección de punto caliente sea a su vez más larga que la duración pasiva t<p>de un inyector correspondiente a una sección que no sea una sección de punto caliente). Como consecuencia, la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo en una sección de punto caliente es menor que la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo en una sección que no es una sección de punto caliente. Esto, a su vez, hace posible reducir la intensidad de la combustión en la sección de punto caliente y reducir la temperatura dentro de una sección de punto caliente o evitar un aumento adicional de dicha temperatura.

De manera análoga, cuando una sección se ha identificado como una sección de punto frío, la unidad de control controla la inyección de agente oxidante por parte del inyector correspondiente a la sección de punto frío de modo que la duración activa t<a>de dicho inyector sea más larga que la duración activa t<a>de los inyectores no correspondientes a una sección de punto frío (y la duración pasiva t<p>de un inyector de sección de punto frío sea por consiguiente más corta que la duración pasiva t<p>de un inyector correspondiente a una sección que no sea una sección de punto frío). Como consecuencia, la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo en una sección de punto frío es mayor que la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo en una sección que no es una sección de punto frío. Esto hace posible intensificar la combustión en la sección de punto frío y aumentar la temperatura dentro de una sección de punto frío o evitar una disminución adicional de dicha temperatura.

Al mismo tiempo, la penetración del oxidante en el horno se mantiene porque, durante cada ciclo, los n inyectores continúan inyectando oxidante a velocidad sónica o supersónica durante su fase activa.

Cuando se sabe que no surgen problemas con secciones de punto frío durante el funcionamiento del horno de cuba, se puede omitir del método el control por parte de la unidad de control de la inyección de agente oxidante mediante inyectores correspondientes a secciones de punto frío.

Asimismo, cuando se sabe que no surgen problemas con secciones de punto caliente durante el funcionamiento del horno de cuba, se puede omitir del método el control por parte de la unidad de control de la inyección de agente oxidante mediante inyectores correspondientes a secciones de punto caliente.

El caudal pasivo es preferiblemente inferior a la mitad del caudal activo, más preferiblemente inferior al 30 % e incluso más preferiblemente como máximo el 15 % del caudal activo. La razón para inyectar algo de agente oxidante (subsónico) durante la fase pasiva de un inyector es generalmente proteger el inyector pasivo contra el sobrecalentamiento y/o evitar la formación de depósitos sólidos sobre y dentro del inyector pasivo.

Para satisfacer continuamente la demanda de agente oxidante por parte del horno, la unidad de control controla el número de los n inyectores que están en la fase activa en cualquier momento dado, estando los otros inyectores del conjunto de n inyectores en la fase pasiva. Por lo tanto, cuando la demanda de agente oxidante sea alta, habrá más inyectores simultáneamente en la fase activa que cuando la demanda de agente oxidante sea baja.

Según una primera realización del presente método, la duración activa t<a>de cada uno de los inyectores no correspondientes a una sección de punto caliente o a una sección de punto frío es idéntica. Como alternativa o en combinación con esto, la duración activa t<a>de cada uno de los inyectores correspondientes a una sección de punto caliente puede ser idéntica y/o la duración activa t<a>de cada uno de los inyectores correspondientes a una sección de punto frío puede ser idéntica.

La unidad de control puede activar el inicio de la fase activa de los n inyectores de modo que el siguiente inyector para el que comience la fase activa esté situado en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del horno a continuación del último inyector que haya iniciado su fase activa (visto desde arriba).

La unidad de control puede, como alternativa, activar el inicio de la fase activa de los n inyectores de modo que el siguiente inyector para el que comience la fase activa esté situado en sentido contrario al de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del horno a continuación del último inyector que haya iniciado su fase activa (visto desde arriba).

Según una realización adicional, cuando el número n de inyectores sea de al menos 5 y preferiblemente de al menos 6, la unidad de control puede activar el inicio de la fase activa de los n inyectores de modo que el siguiente inyector para el que comience la fase activa esté situado en una semicircunferencia del horno enfrente del último inyector que haya iniciado su fase activa. Esto puede tener como resultado una distribución instantánea más uniforme de los inyectores en fase activa a lo largo de la sección transversal del horno de cuba.

Se puede saber por experiencia dónde surgirá invariablemente un punto caliente o un punto frío en el horno de cuba. En ese caso, la identificación de las una o más secciones de punto caliente puede estar predeterminada y/o la identificación de las una o más secciones de punto frío en el método según la invención puede estar predeterminada y los datos correspondientes pueden almacenarse como datos predeterminados en la memoria de la unidad de control, es decir, independientemente de cualquier retroalimentación en tiempo real del horno de cuba. Por ejemplo, sólo una de las n secciones puede haber sido identificada como una sección de punto caliente y/o sólo una de las n secciones puede haber sido identificada como una sección de punto frío de una manera predeterminada.

Del mismo modo, la duración activa t<a>de un inyector correspondiente a una sección de punto caliente y/o la duración activa t<a>de un inyector correspondiente a una sección de punto frío pueden estar predeterminadas, en cuyo caso dicha o dichas duraciones activas t<a>y la o las correspondientes duraciones pasivas t<p>se almacenan como datos predeterminados en la memoria de la unidad de control y no se modifican en función de una retroalimentación en tiempo real del horno de cuba.

Como alternativa, la duración activa t<a>de un inyector correspondiente a una sección de punto caliente y/o la duración activa t<a>de un inyector correspondiente a una sección de punto frío pueden variarse en función de una retroalimentación en tiempo real del horno de cuba.

Según tal realización, cuando una sección se ha identificado como una sección de punto caliente, el método puede comprender además ventajosamente una etapa de determinación continua o intermitente de una temperatura de punto caliente dentro de la sección de punto caliente o de un elemento de pared adyacente a la sección de punto caliente. La unidad de control compara la temperatura del punto caliente así determinada con un valor límite superior predeterminado del punto caliente. Cuando la temperatura del punto caliente supera un valor límite superior predeterminado del punto caliente, la unidad de control reduce la duración activa t<a>del inyector correspondiente a dicha sección de punto caliente. La unidad de control también compara la temperatura del punto caliente con un valor límite inferior predeterminado del punto caliente. Cuando la temperatura del punto caliente está por debajo de dicho valor límite inferior predeterminado del punto caliente, la unidad de control aumenta la duración activa t<a>del inyector correspondiente a dicha sección de punto caliente.

Del mismo modo, cuando una sección se ha identificado como una sección de punto frío, el método puede comprender además ventajosamente una etapa de determinación continua o intermitente de una temperatura de punto frío dentro de la sección de punto frío o de un elemento de pared adyacente a la sección de punto frío. La unidad de control compara entonces la temperatura del punto frío así determinada con un valor límite inferior predeterminado del punto frío. Cuando la temperatura del punto frío así determinada está por debajo de dicho valor límite inferior predeterminado del punto frío, la unidad de control aumenta la duración activa t<a>del inyector correspondiente a dicha sección de punto frío. La unidad de control también compara la temperatura del punto frío con un valor límite superior predeterminado del punto frío y, cuando la temperatura del punto frío determinada supera el valor límite superior predeterminado del punto frío, la unidad de control reduce la duración activa t<a>del inyector correspondiente a dicha sección de punto frío.

Obviamente, el valor límite superior del punto caliente es superior al valor límite inferior del punto caliente y el valor límite superior del punto frío es superior al valor límite inferior del punto frío. Ambos valores límite del punto caliente son normalmente más altos que ambos valores límite del punto frío.

Se apreciará que estas realizaciones posibilitan una respuesta más perfeccionada a la aparición de puntos calientes y/o puntos fríos en el horno de cuba.

Aunque, como se indicó anteriormente, en algunos casos puede ser posible predeterminar que aparecerán puntos calientes y/o puntos fríos en ciertas ubicaciones y, por lo tanto, predeterminar secciones de punto caliente y/o secciones de punto frío, en muchos casos no será posible predecir cuándo y/o dónde pueden aparecer un punto caliente o un punto frío en el horno de cuba.

Por esta razón, la presente invención también incluye un método para inyectar agente oxidante en un horno de cuba vertical en el que tiene lugar un proceso de combustión y mediante el cual se detecta en tiempo real la aparición de una o más secciones de punto caliente y/o secciones de punto frío.

Según tal realización, el método comprende además la etapa de determinar de forma continua o intermitente una temperatura de control dentro de cada una de las n secciones o de un elemento de pared adyacente a cada una de las n secciones.

Posteriormente, cuando el método incluye la identificación de secciones de punto caliente, cada temperatura de control se compara con una temperatura de referencia de punto caliente. Cuando la temperatura de control de una sección supera la temperatura de referencia de punto caliente, la unidad de control identifica dicha sección como una sección de punto caliente.

Del mismo modo, cuando el método (también) incluye la identificación de secciones de punto frío, cada temperatura de control se compara con una temperatura de referencia de punto frío y, cuando la temperatura de control de una sección se encuentra por debajo de la temperatura de referencia de punto frío, la unidad de control identifica dicha sección como una sección de punto frío.

La temperatura de referencia de punto caliente y/o la temperatura de referencia de punto frío están generalmente predeterminadas. Sin embargo, dicha o dichas temperaturas de referencia también pueden determinarse útilmente en tiempo real, por ejemplo, en función del promedio de las temperaturas de control de las n secciones. La temperatura de referencia de punto caliente podría entonces ser un primer número predeterminado de grados por encima de dicho promedio o un primer porcentaje predeterminado por encima de dicho promedio. Del mismo modo, la temperatura de referencia de punto frío podría ser un segundo número predeterminado de grados por debajo del promedio o un segundo porcentaje por debajo del promedio, por lo que, cuando se determinan tanto las secciones de punto caliente como la sección de punto frío, el primer y el segundo números predeterminados de grados o el primer y el segundo porcentajes pueden ser idénticos o diferentes. El valor exacto del primer y/o el segundo números predeterminados de grados o del primer y/o el segundo porcentajes dependerá de la sensibilidad a las diferencias de temperatura del proceso que tiene lugar en el horno y/o de los refractarios del horno. De hecho, las diferencias de temperatura que no producen un efecto perjudicial perceptible en el proceso ni en los refractarios no justifican, por regla general, el ajuste de la inyección del agente oxidante en el horno.

La determinación de las temperaturas de control puede realizarse manual o automáticamente. Cuando las temperaturas de control se determinan de forma intermitente, esto puede realizarse manual o automáticamente. Cuando las temperaturas de control se determinan de forma continua, esto se realiza normalmente de forma automática. Del mismo modo, el operador del horno puede realizar la identificación de las secciones de punto caliente y/o las secciones de punto frío y, en particular, la comparación entre las temperaturas de control y la o las temperaturas de referencia y el operador puede introducir los resultados (diferencia de temperatura o la identificación de las secciones de punto caliente y/o frío) en la unidad de control. Preferiblemente, la unidad de control recibe automáticamente las temperaturas de control determinadas, las compara con la o las temperaturas de referencia e identifica automáticamente cualesquiera secciones de punto caliente y/o secciones de punto frío en función de dicha comparación.

Además, según una realización preferida:

• la unidad de control también selecciona la duración activa t<a>de un inyector correspondiente a una sección de punto caliente en función de la diferencia entre la temperatura de control de dicha sección de punto caliente y la temperatura de referencia de punto caliente, de modo que una mayor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto caliente dé como resultado una duración activa t<a>más corta y una menor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto caliente dé como resultado una mayor duración activa t<a>

y/o

• la unidad de control selecciona la duración activa t<a>de un inyector correspondiente a una sección de punto frío en función de la diferencia entre la temperatura de control de dicha sección de punto frío y la temperatura de referencia de punto frío, de modo que una mayor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto frío dé como resultado una mayor duración activa t<a>y una menor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto frío dé como resultado una menor duración activa t<a>.

La unidad de control tiene preferiblemente al menos un elemento de salida de información que describe cuál de las n secciones es una sección de punto caliente y/o cuál de las n secciones es una sección de punto frío o cuál de los n inyectores corresponde a una sección de punto caliente y/o cuál de los n inyectores corresponde a una sección de punto frío. La unidad de control puede comprender, por ejemplo, a modo de elemento de salida, una pantalla con una representación esquemática de la sección transversal del horno de cuba en la que se resalten cualesquiera secciones de punto caliente y/o secciones de punto frío. El elemento de control también puede tener un elemento de salida que transmita dicha información a un dispositivo remoto, en particular a un dispositivo portátil o móvil.

Normalmente, la sección transversal del horno de cuba es sustancialmente circular, aunque también son posibles diferentes secciones transversales, tales como una sección transversal rectangular.

En general, los n inyectores están distribuidos de manera sustancialmente regular o uniforme alrededor de la circunferencia del horno de cuba.

El número n de dichos inyectores es generalmente mayor de 3. Un número de hasta 14 o 16 inyectores puede ser útil. Sin embargo, el número n de inyectores también puede ser significativamente mayor, por ejemplo, hasta 24 o incluso hasta 36.

La fuente de gas oxidante puede ser una instalación para enriquecer aire con oxígeno, normalmente cuando el contenido de oxígeno del gas oxidante es relativamente bajo, por ejemplo, más del 21 % en volumen y no más del 90 % en volumen. La fuente de gas oxidante también puede ser una unidad de separación de aire, un depósito de oxígeno licuado o una tubería que transporte oxígeno licuado, por ejemplo, cuando el contenido de oxígeno del gas oxidante está entre el 90 % en volumen y el 100 % en volumen, preferiblemente al menos el 95 % en volumen.

La unidad de control controla de manera útil la cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno de cuba por medio de una unidad de válvula de control ajustable. Tal unidad de válvula de control ajustable puede controlar, por ejemplo, la cantidad total de agente oxidante que se suministra a un distribuidor de gas que está en comunicación de fluidos con cada uno de los n inyectores, normalmente un anillo de suministro de gas que rodea el horno de cuba.

La unidad de control controla ventajosamente la cantidad de gas oxidante para cada uno de los n inyectores por medio de n unidades de válvula individuales, controlando cada una de las n unidades de válvula individuales el suministro de agente oxidante a uno solo de los n inyectores. Dichas n unidades de válvula individuales pueden, por ejemplo, colocarse en las n comunicaciones de fluidos entre el distribuidor (o anillo) de gas y los n inyectores, una unidad de válvula individual por comunicación de fluidos.

Las n unidades de válvula individuales son preferiblemente unidades de válvula de encendido-apagado. Cuando una unidad de válvula individual está en posición de encendido, se suministra un primer caudal de agente oxidante al inyector correspondiente, de modo que dicho inyector inyecte agente oxidante con dicho primer caudal (caudal activo) y a velocidad sónica o supersónica en el horno de cuba. Cuando una unidad de válvula individual está en una posición de apagado, no se suministra agente oxidante al inyector correspondiente o se suministra agente oxidante a dicho inyector correspondiente con un segundo caudal que es inferior al primer caudal, de modo que dicho inyector no inyecte agente oxidante en el horno de cuba o inyecte agente oxidante con dicho segundo caudal (caudal pasivo) y a velocidad subsónica en la zona de fusión. Los inyectores están equipados ventajosamente con una boquilla convergente-divergente o una boquilla de Laval.

El horno de cuba puede ser un horno de combustión de residuos. Sin embargo, la invención es particularmente útil cuando el horno es un horno en el que se transforme un material de carga, distinto del combustible que se quema con el agente oxidante. Por lo tanto, la invención es particularmente útil cuando el horno de cuba es un horno de fusión de vidrio, un horno de fusión de lana mineral o un horno de fusión de metales.

El horno de cuba puede ser un cubilote. El horno de cuba también puede ser un alto horno de fusión de hierro.

La presente invención también se refiere a una instalación para efectuar un proceso de combustión en un horno de cuba vertical. Esta instalación comprende el horno de cuba, una fuente de agente oxidante y una unidad de control.

El horno de cuba presenta n inyectores distribuidos alrededor de la circunferencia del horno de cuba a un nivel [h, h Ah] del horno de cuba, siendo n al menos 3 y estando cada inyector adaptado para la inyección sónica o supersónica de un fluido gaseoso en una de las n secciones de una sección transversal del horno de cuba al nivel [h, h Ah].

El agente oxidante que la fuente de agente oxidante puede suministrar tiene un contenido de oxígeno superior al 21 % en volumen y como máximo de un 100 % en volumen. Dicha fuente está además en comunicación de fluidos con cada uno de los n inyectores.

La unidad de control de la instalación según la invención está programada para controlar tanto (a) una cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno de cuba por medio de los n inyectores para satisfacer una demanda de agente oxidante por parte del proceso de combustión como (b) una cantidad de agente oxidante inyectada en el horno de cuba por cada uno de los n inyectores, estando programada dicha unidad de control más específicamente para controlar la cantidad de agente oxidante inyectada por cada uno de los n inyectores de acuerdo con una cualquiera de las realizaciones del método de la invención tal como se describió anteriormente.

Las diferentes características de instalación descritas anteriormente en el contexto del método, tales como el número y el tipo de inyectores, los tipos de horno de cuba, etc., también se aplican a diferentes realizaciones de la instalación de la invención.

La presente invención y sus ventajas se ilustran en los siguientes ejemplos, haciendo referencia a las Figuras 1 a 4, en las que:

• la Figura 1 es una representación esquemática de una primera realización de una instalación para fundir fundición y adecuada para su uso en el método de la invención, que incluye una representación en sección transversal del horno de cuba de tipo cubilote de la instalación,

• la Figura 2 es una representación esquemática de una segunda realización de una instalación de este tipo para fundir fundición,

• la Figura 3 es una representación esquemática de cómo, sobre la base de una temperatura de sección detectada, las secciones se identifican como secciones de punto caliente o de punto frío, y

• la Figura 4 es una representación esquemática parcial de una captura de pantalla de una interfaz de usuario adecuada para su uso en el contexto de la presente invención.

El horno 10 de cuba de las Figuras 1 y 2 tiene una sección transversal sustancialmente circular. Se introduce una carga 20 de metal (fundición) que se ha de fundir y coque en el extremo superior 11 del horno 10 de cuba. En la realización mostrada en la Figura 1, la carga 20 se introduce en el horno 10 de cuba a través de una abertura 21 de alimentación en la camisa exterior 17 del horno de cuba en su extremo superior 11. En la realización mostrada en la Figura 2, la carga 20 se introduce a través de la bóveda 18. Los fundentes generalmente también se introducen de esta manera. La carga 20 se introduce normalmente para formar capas sucesivas sustancialmente horizontales dentro del horno 10 de cuba, por ejemplo, una capa de metal, seguida de una capa de coque, seguida de una capa de fundente, seguida de una capa de metal, etc.

El coque se quema con agente oxidante de combustión en una zona 12 de combustión situada más abajo en el horno 10 de cuba. Para ello, el agente oxidante de combustión se inyecta en el horno 10 de cuba por medio de inyectores o toberas 30 que están colocados alrededor de la zona 12 de combustión a un nivel [h, h Ah] desde el fondo 19 del horno 10. Cada uno de los seis inyectores 30 está adaptado para inyectar agente oxidante a velocidad sónica o supersónica en una de las seis secciones, identificadas como secciones 1 a 6 en la Figura 4, de la sección transversal de la zona 12 de combustión del horno 10 de cuba al nivel [h, h Ah]. Cada sección 1 a 6 tiene una tobera 30 correspondiente y cada tobera 30 tiene una sección 1 a 6 correspondiente. Juntas, las seis secciones 1 a 6 cubren toda la sección transversal del horno 10 de cuba.

En las realizaciones ilustradas, todas las toberas 30 están ubicadas a un mismo nivel h' desde el fondo del horno. Sin embargo, en otras realizaciones, los inyectores pueden estar presentes a diferentes niveles alrededor de la zona 12 de combustión dentro de una zona de altura Ah hacia arriba desde el nivel h.

El calor de combustión hace que el metal en la carga inmediatamente encima de la zona 12 de combustión se funda y el metal fundido gotee a través de la zona 12 de combustión hasta la zona inferior 13 del horno 10. Los gases de combustión generados en la zona 12 de combustión se desplazan más hacia arriba a través de la carga estratificada, precalentando así la carga, hasta que se extraen del horno 10 de cuba. En la realización ilustrada en la Figura 1, los gases de combustión salen del horno 10 a través de una salida de gas en la bóveda 18, en la realización ilustrada en la Figura 2 a través de una salida 16 de gas de combustión en la camisa exterior 17 del horno 10. El metal fundido se retira de la zona inferior 13 del horno 10 de cuba mediante el canal 14 de colada. La escoria que se forma durante el proceso de fusión se retira del horno 10 de cuba a través del canal 15 de escoria ubicado a un nivel por encima del nivel del canal 14 de colada.

Una unidad 40 de control controla el funcionamiento del horno 10 de cuba.

En la realización ilustrada, seis (6) toberas 30 para agente oxidante están distribuidas uniformemente alrededor de la zona 12 de combustión del horno 10 de cuba. Cada tobera 30 está conectada individualmente a un distribuidor de agente oxidante en forma de un anillo 31 de oxidante que rodea el horno 10 de cuba.

En las realizaciones ilustradas, las toberas 30 son toberas para la inyección de oxígeno con un grado de pureza de entre el 90 % en volumen y el 100 % en volumen, preferiblemente de al menos el 95 % en volumen.

Para posibilitar la inyección sónica o supersónica de agente oxidante en el horno 10 de cuba, cada tobera 30 está equipada con una boquilla 34 de Laval.

El oxidante de combustión (agente oxidante) se suministra al anillo 31 de oxidante desde una fuente de agente oxidante, tal como una unidad de separación de aire o un depósito de oxígeno (no mostrado). La válvula 32 se usa para controlar el flujo de agente oxidante desde la fuente de agente oxidante al distribuidor 31 y, de esta manera, la cantidad total instantánea del agente oxidante inyectada en el horno 10 de cuba por medio de los seis inyectores 30. Las válvulas 33 se usan para controlar el flujo de agente oxidante desde el distribuidor 31 a las toberas 30 individuales, una válvula 33 por tobera 30. El funcionamiento de las válvulas 32, 33 individuales está controlado por o a través de la unidad 40 de control. La unidad 40 de control controla más específicamente la cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno 10 de cuba por medio de los seis inyectores/toberas 30 para satisfacer una demanda de agente oxidante por parte del proceso de combustión que tiene lugar en el horno 10 de cuba. Por medio de válvulas 33, la unidad 40 de control controla además la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los seis inyectores 30, de modo que cada inyector 30 inyecte agente oxidante en el horno 10 de forma pulsada, es decir, de una manera en la que dicho inyector 30 alterne entre

(a) una fase activa que tiene una duración activa t<a>y durante la cual el inyector 30 inyecta el agente oxidante a una velocidad sónica o supersónica y esto con un caudal activo, y

(b) una fase pasiva que tiene una duración pasiva t<p>y durante la cual el inyector 30, bien no inyecta agente oxidante, bien inyecta agente oxidante a una velocidad subsónica y esto con un caudal pasivo que es inferior al caudal activo.

Para cada inyector 30, la suma de la duración activa t<a>y la duración pasiva t<b>es igual a la duración t<c>del ciclo.

Se apreciará que las realizaciones ilustradas en las Figuras 1 y 2 son sólo dos de las muchas realizaciones posibles.

El número de toberas 30 puede ser mayor o menor que en la realización ilustrada. También se puede introducir combustible adicional, tal como carbón, fueloil o combustible gaseoso, en la zona 12 de combustión. El combustible adicional puede introducirse en el horno 10 mediante quemadores, mediante toberas de combustible, que pueden estar separadas de las toberas o que pueden formar un conjunto de toberas con (algunas de) las toberas 30, o, en particular en el caso de combustible adicional particulado sólido, directamente a través de (algunas de) las toberas 30. El horno 10 también puede comprender múltiples conjuntos de toberas para el oxidante de combustión. Por ejemplo, un conjunto de toberas de aire para la inyección de aire, que puede o no estar enriquecido con oxígeno, puede conectarse a un anillo de viento alrededor del horno de cuba y un conjunto de toberas para un agente oxidante, tal como oxígeno con una pureza de entre el 90 % en volumen y el 100 % en volumen, puede conectarse a un anillo de oxígeno separado alrededor del horno de cuba.

Con el tipo de hornos de carga lateral tales como el ilustrado en la Figura 1, se observó al final de cada campaña de funcionamiento que el material refractario de la camisa exterior 17 del horno había sufrido daños térmicos significativos en la zona adyacente a una sección concreta de la zona 12 de combustión, siendo dichos daños indicativos de la aparición de un punto caliente en dicha sección. Durante una campaña posterior, se midió regularmente la temperatura de la camisa exterior 17 del horno adyacente a las diferentes secciones y se calculó la diferencia de temperatura entre la camisa exterior adyacente a la sección identificada y adyacente a las otras secciones. Estas mediciones confirmaron que la sección identificada era, de hecho, una sección de punto caliente sistémica, en lo que sigue denominada "la sección de punto caliente predeterminada". Luego se llevó a cabo una prueba en la que la unidad 40 de control redujo la duración activa t<a>de la tobera 30 correspondiente a la sección de punto caliente predeterminada, mientras aumentaba la duración activa t<a>idéntica de todas las demás toberas 30 para compensar la cantidad reducida de agente oxidante inyectada por la primera tobera 30, hasta que se encontró una duración activa t<a>óptima para la tobera 30 correspondiente a la sección de punto caliente predeterminada, es decir, hasta que no pudo detectarse una diferencia significativa entre la temperatura de la camisa exterior adyacente a la sección de punto caliente predeterminada y la temperatura de la camisa exterior adyacente a las otras secciones. Posteriormente, la unidad 40 de control continuó controlando las válvulas 33 individuales para mantener la duración activa t<a>óptima más corta así determinada para la tobera 30 correspondiente a la sección de punto caliente predeterminada y la duración activa t<a>idéntica, algo más larga, para las otras toberas 30. Como consecuencia, el daño térmico previamente observado a nivel de una sección en particular ya no se producía y la ausencia de un punto caliente tuvo como resultado además un producto fundido de mejor calidad.

El horno 10 mostrado en la Figura 2 se hace funcionar con cargas variables y con una carga de composición algo variable.

La necesidad total de agente oxidante del proceso o de las diferentes etapas del proceso se almacena en la memoria de la unidad 40 de control.

Un sensor 60 de temperatura está instalado en o cerca de la camisa exterior 17 del horno adyacente a cada una de las seis secciones de la zona 12 de combustión y las temperaturas detectadas por los sensores 60 se transmiten a la unidad 40 de control, donde se comparan, por un lado, con una temperatura de referencia de punto caliente significativamente por encima de la temperatura normal u objetivo de la camisa exterior 17 del horno y, por otro lado, con una temperatura de referencia de punto frío significativamente por debajo de dicha temperatura normal u objetivo.

Por lo tanto, como se ilustra en la Figura 3, cuando la temperatura detectada es superior a una temperatura de punto caliente predeterminada, la sección se identifica como una sección de punto caliente y, cuando la temperatura detectada es inferior a una temperatura de punto frío predeterminada, la sección se identifica como una sección de punto frío. Cuando la temperatura detectada se encuentra dentro del intervalo entre la temperatura de punto frío predeterminada y la temperatura de punto caliente predeterminada, la sección correspondiente no es ni una sección de punto caliente ni una sección de punto frío.

Cuando todas las temperaturas detectadas se encuentran entre la temperatura de referencia de punto frío y la temperatura de referencia de punto caliente, la unidad 40 de control asegura que las seis toberas 30 funcionen con duraciones activas t<a>idénticas (y, por lo tanto, también con duraciones pasivas t<p>idénticas) de modo que cada tobera 30 inyecte una sexta parte de la cantidad total de agente oxidante inyectada en el horno 10. La unidad 40 de control puede, por ejemplo, activar las toberas 30 sucesivamente en el sentido de las agujas del reloj (vistas desde arriba), comenzando una primera tobera 30 su fase activa al inicio t<o>de la duración de un ciclo, comenzando la siguiente tobera 30 su fase activa a t<o>+ 1/6*t<c>, comenzando la siguiente tobera 30 su fase activa a t<o>+ 2/6*t<c>, etc.

Cuando una sección 1 a 6 se ha identificado como una sección de punto caliente, la duración activa del inyector 30 correspondiente se reduce a un valor t<a'>que es menor que la duración activa t<a>mencionada anteriormente en una fracción predeterminada. Como consecuencia, se reduce la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo por dicha tobera 30 en la sección de punto caliente correspondiente.

De manera similar, cuando una sección 1 a 6 se ha identificado como una sección de punto frío, la duración activa del inyector 30 correspondiente se reduce a un valor t<a">que es mayor que la duración activa t<a>mencionada anteriormente en una fracción predeterminada. Como consecuencia, se aumenta la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo por dicha tobera 30 en la sección de punto frío correspondiente.

Para garantizar que la cantidad total requerida de agente oxidante siga inyectándose en el horno cuando una o más secciones se identifiquen como secciones de punto caliente en las que se inyecta una cantidad reducida de agente oxidante por ciclo y/o cuando una o más secciones se identifiquen como secciones de punto frío en las que se inyecta una cantidad aumentada de agente oxidante por ciclo, la unidad 40 de control ajusta ventajosamente, cuando es necesario, la duración activa de las toberas 30 restantes (mediante las cuales se inyecta agente oxidante en las secciones que no son ni secciones de punto caliente ni secciones de punto frío) de modo que la cantidad total de agente oxidante inyectada en el horno 10 por ciclo corresponda a las necesidades reales de agente oxidante del proceso que tiene lugar en el horno 10.

La Figura 4 muestra una pantalla táctil con una representación esquemática de una sección transversal del horno 10 de cuba al nivel de las toberas 30, las válvulas 33 correspondientes y las secciones correspondientes numeradas del 1 al 6 en la figura. El anillo 31 de oxidante y las válvulas 32 se muestran igualmente.

Se visualiza permanentemente información general sobre el horno 10 y el proceso que tiene lugar en el mismo, por ejemplo, información sobre la carga y sobre la cantidad total de agente oxidante inyectada por ciclo o por unidad de tiempo. La información adicional puede incluir la duración t<c>del ciclo y/o la duración activa t<a>estándar de las seis toberas 30.

La información específica sobre el estado o las condiciones de funcionamiento de los diferentes elementos que se muestran en la representación se puede obtener "haciendo clic" en el elemento en cuestión.

Así, al "hacer clic" en una de las secciones, la pantalla táctil puede mostrar la temperatura detectada de la camisa exterior 17 del horno para dicha sección y la cantidad real de agente oxidante inyectada en dicha sección por ciclo o por unidad de tiempo a través de la tobera 30 correspondiente, o la diferencia entre la velocidad de inyección de agente oxidante real y la velocidad de inyección de agente oxidante estándar. En la Figura 3 se muestran tres ejemplos: la sección 3 es una sección de punto caliente, la sección 4 es una sección normal, es decir, ni una sección de punto caliente ni una sección de punto frío, y la sección 5 es una sección de punto frío.

Preferiblemente, se usa un código de colores para visualizar permanentemente el estado de cada sección. Por ejemplo, una sección puede mostrarse en azul cuando se haya identificado como una sección de punto frío y en rojo cuando se haya identificado como una sección de punto caliente, utilizándose un color estándar diferente, tal como el blanco, para las secciones que no son ni secciones de punto caliente ni secciones de punto frío.

Preferiblemente, también se puede visualizar información almacenada en la unidad 40 de control con respecto a la evolución a lo largo del tiempo de la temperatura de la camisa exterior detectada de cada sección y la cantidad de agente oxidante inyectada por ciclo en dicha sección (o la cantidad promedio del ciclo de agente oxidante inyectada en dicha sección).

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Método de inyección de agente oxidante en un horno (10) de cuba vertical en el que tiene lugar un proceso de combustión, presentando el horno (10) de cuba:

• n inyectores (30) distribuidos alrededor de la circunferencia del horno (10) de cuba a un nivel [h, h Ah] desde el fondo del horno (10) de cuba, con n > 3, estando cada inyector (30) adaptado para la inyección sónica o supersónica de un fluido gaseoso en una de las n secciones (1,2, 3, 4, 5, 6) de una sección transversal del horno de cuba al nivel [h, h [Ah], formando el horno de cuba parte de una instalación que incluye:

• una fuente de un agente oxidante que tiene un contenido de oxígeno superior al 21 % en volumen y como máximo del 100 % en volumen, estando dicha fuente en comunicación de fluidos con cada uno de los n inyectores (30),

• una unidad (40) de control programada para controlar:

(a) una cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno (10) de cuba por medio de los n inyectores (30) para satisfacer una demanda de agente oxidante por parte del proceso de combustión y

(b) una cantidad de agente oxidante inyectada en el horno (10) de cuba por cada uno de los n inyectores (30),

en donde:

• la unidad (40) de control controla la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los n inyectores (30) cíclicamente con una duración tc de ciclo;

• la unidad (40) de control controla la inyección de agente oxidante por parte de cada uno de los n inyectores (30) de modo que cada uno de los n inyectores (30) inyecte agente oxidante de forma pulsada, alternando entre:

(a) una fase activa que tiene una duración activa t<a>y durante la cual el inyector (30) inyecta el agente oxidante con un caudal activo y a una velocidad sónica o supersónica, y

(b) una fase pasiva que tiene una duración pasiva t<p>y durante la cual el inyector (30), bien no inyecta agente oxidante, bien inyecta agente oxidante a una velocidad subsónica y con un caudal pasivo que es inferior al caudal activo,

en donde para cada uno de los n inyectores t<a>+ t<p>= t<c>;

caracterizado por que:

• al menos una de las n secciones (1, 2, 3, 4, 5, 6) se identifica como una sección (3) de punto caliente y/o al menos una de las n secciones (1,2, 3, 4, 5, 6) se identifica como una sección (5) de punto frío,

- estando predeterminada la identificación de las una o más secciones (3) de punto caliente y/o estando predeterminada la identificación de las una o más secciones (5) de punto frío

o

- comprendiendo el método además la etapa de determinar de forma continua o intermitente una temperatura de control dentro de cada una de las n secciones (1, 2, 3, 4, 5, 6) o de un elemento de pared adyacente a cada una de las n secciones (1,2, 3, 4, 5, 6) y:

■ comparándose cada temperatura de control con una temperatura de referencia de punto caliente y, cuando la temperatura de control de una sección (1, 2, 3, 4, 5, 6) supera la temperatura de referencia de punto caliente, identificando la unidad (40) de control dicha sección como una sección (3) de punto caliente y/o

■ comparándose cada temperatura de control con una temperatura de referencia de punto frío y, cuando la temperatura de control de una sección (1,2, 3, 4, 5, 6) está por debajo de la temperatura de referencia de punto frío, identificando la unidad (40) de control dicha sección como una sección (5) de punto frío;

y

• cuando una sección (1, 2, 3, 4, 5, 6) se haya identificado como una sección (3) de punto caliente: controlando la unidad (40) de control la inyección de agente oxidante por parte del inyector (30) correspondiente a una sección (3) de punto caliente de modo que la duración activa t<a>de dicho inyector (30) sea más corta que la duración activa t<a>de los inyectores (30) no correspondientes a una sección (3) de punto caliente,

• cuando una sección (1, 2, 3, 4, 5, 6) se haya identificado como una sección (5) de punto frío: controlando la unidad (40) de control la inyección de agente oxidante por parte del inyector (30) correspondiente a una sección (5) de punto frío de modo que la duración activa t<a>de dicho inyector (30) sea más larga que la duración activa t<a>de los inyectores (30) no correspondientes a una sección (5) de punto frío.

2. Método según la reivindicación 1, en donde la duración activa t<a>de cada uno de los inyectores (30) no correspondientes a una sección (3) de punto caliente o a una sección (5) de punto frío es idéntica.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, en donde la duración activa t<a>de cada uno de los inyectores (30) correspondientes a una sección (3) de punto caliente es idéntica y/o en donde la duración activa t<a>de cada uno de los inyectores (30) correspondientes a una sección (5) de punto frío es idéntica.

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde, bien (a) la unidad (40) de control activa el inicio de la fase activa de los n inyectores (30) de modo que el siguiente inyector (30) para el que comienza la fase activa esté situado en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del horno (10) a continuación del último inyector (30) que haya iniciado su fase activa, bien (b) la unidad (40) de control activa el inicio de la fase activa de los n inyectores (30) de modo que el siguiente inyector (30) para el que comienza la fase activa esté situado en sentido contrario al de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del horno (10) a continuación del último inyector (30) que haya iniciado su fase activa.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde n es > 5, preferiblemente > 6, y en donde la unidad (40) de control activa el inicio de la fase activa de los n inyectores (30) de modo que el siguiente inyector (30) para el que comienza la fase activa esté situado en una semicircunferencia enfrente del último inyector (30) que haya iniciado su fase activa.

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde se determina de forma continua o intermitente una temperatura de control dentro de cada una de las n secciones (1,2, 3, 4, 5, 6) o de un elemento de pared adyacente a cada una de las n secciones (1, 2, 3, 4, 5, 6) y en donde:

• cuando la temperatura de control de una sección (1, 2, 3, 4, 5, 6) supera la temperatura de referencia de punto caliente, la unidad (40) de control identifica dicha sección como una sección (3) de punto caliente y/o,

• cuando la temperatura de control de una sección (1, 2, 3, 4, 5, 6) está por debajo de la temperatura de referencia de punto frío, la unidad (40) de control identifica dicha sección como una sección (5) de punto frío,

y en donde la unidad (40) de control realiza la comparación entre cada temperatura de control y la temperatura de referencia de punto caliente y/o la temperatura de referencia de punto frío.

7. Método según la reivindicación 6, en donde:

• la unidad (40) de control selecciona la duración activa t<a>de un inyector (30) correspondiente a una sección (3) de punto caliente en función de la diferencia entre la temperatura de control de dicha sección (3) de punto caliente y la temperatura de referencia de punto caliente, de modo que una mayor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto caliente dé como resultado una duración activa t<a>más corta y una menor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto caliente dé como resultado una mayor duración activa t<a>y/o

• la unidad (40) de control selecciona la duración activa t<a>de un inyector (30) correspondiente a una sección (5) de punto frío en función de la diferencia entre la temperatura de control de dicha sección (5) de punto frío y la temperatura de referencia de punto frío, de modo que una mayor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto frío dé como resultado una mayor duración activa t<a>y una menor diferencia entre la temperatura de control y la temperatura de referencia de punto frío dé como resultado una menor duración activa t<a>.

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la unidad (40) de control controla la cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno (10) de cuba por medio de una unidad (32) de válvula de control ajustable.

9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la unidad (40) de control controla la cantidad de gas oxidante para cada uno de los n inyectores (30) por medio de n unidades (33) de válvula individuales, controlando cada una de las n unidades (33) de válvula individuales el suministro de agente oxidante a uno solo de los n inyectores (30).

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las n unidades (33) de válvula individuales son unidades de válvula de encendido-apagado, en donde, cuando la unidad (33) de válvula individual está en una posición de encendido, se suministra un primer caudal de agente oxidante al inyector (30) correspondiente de modo que dicho inyector (30) inyecte agente oxidante con dicho primer caudal y a velocidad sónica o supersónica en el horno (10) de cuba y en donde, cuando la unidad (33) de válvula individual está en una posición de apagado, no se suministra agente oxidante al inyector (30) correspondiente o se suministra agente oxidante a dicho inyector (30) correspondiente con un segundo caudal que es inferior al primer caudal, de modo que dicho inyector (30) no inyecte agente oxidante en el horno (10) de cuba o inyecte agente oxidante con dicho segundo caudal y a velocidad subsónica en el horno (10) de cuba.

11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el horno (10) de cuba es un cubilote.

12. Instalación para efectuar un proceso de combustión en un horno (10) de cuba vertical, comprendiendo la instalación:

• el horno (10) de cuba vertical que presenta n inyectores (30) distribuidos alrededor de la circunferencia del horno (10) de cuba a un nivel [h, h Ah] desde el fondo del horno (10) de cuba, con n > 3, estando cada inyector (30) adaptado para la inyección sónica o supersónica de un fluido gaseoso en una de las n secciones (1, 2, 3, 4, 5, 6) de una sección transversal del horno (10) de cuba al nivel [h, h [Ah];

• una fuente de un agente oxidante que tiene un contenido de oxígeno superior al 21 % en volumen y como máximo del 100 % en volumen, estando dicha fuente en comunicación de fluidos con cada uno de los n inyectores (30), • una unidad (40) de control programada para controlar:

(a) una cantidad total del agente oxidante inyectada en el horno (10) de cuba por medio de los n inyectores (30) para satisfacer una demanda de agente oxidante por parte del proceso de combustión y

(b) una cantidad de agente oxidante inyectada en el horno (10) de cuba por cada uno de los n inyectores (10), de acuerdo con un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.