JP5346803B2 - 酸素噴射方法 - Google Patents
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Claims (2)
- 加熱された炉雰囲気を有する冶金炉内に位置する溶融物中へ酸素を噴射する方法において、
収束−分散形状の通路を有するノズル中へ酸素の流れを導入し、
酸素と燃料の混合物を含有する外周領域と、該外周領域によって囲繞され、酸素を含有し、基本的には何ら燃料を含有しない内側の中央領域とから構成される構造を有し、燃料と酸素を組み合わせて含有する流れが通路内で形成されるように全く前記通路内に位置する該通路の内周方向位置において酸素の流れ中へ分子水素、水素を含有する分子、若しくは水素原子を含む物質、又はそれらの組み合わせである水素類を含有する燃料を噴射し、
前記酸素の流れが臨界圧力であるいはそれ以上において前記通路の入口区画中へ導入され、それによって前記通路の中央のスロート区画内で抑制された流れ状態を生成し、燃料と酸素を組み合わせて含有する流れを前記通路の拡大区画内で超音速の速度まで加速し、燃料と酸素を組み合わせて含有する流れの構造と前記ノズルから排出されるとき超音速の速度を有する構造化されたジェットとして燃料と酸素を組み合わせて含有する流れを排出し、
前記外周領域を減速させ、燃料の安定した燃焼のための場所を提供する不連続部によって途切れない内面を前記通路に設けることによって前記通路内での燃料の点火と燃焼を阻止し、
構造化されたジェットの内側の中央領域から形成され、初期には超音速の速度を有する酸素のジェットを囲繞し、酸素のジェットの速度の減衰および濃度の減衰を阻止する炎外被であって、燃料、酸素および加熱された炉雰囲気から構成された燃焼性混合物を含有し、加熱された炉雰囲気によって供給される熱を介して燃焼性混合物を自動点火させるせん断−混合ゾーンを創り出すために前記構造化されたジェットの外周領域と加熱された炉雰囲気との接触を通して前記炎外被がノズルの全く外側で生成され、
酸素のジェットを、前記の炎外被によって囲繞されている間に溶融物中へ導き、
前記冶金炉が電気アーク炉又は塩基性酸素炉であり、
利用されている酸素に対する実際の燃料の比を、化学量論的燃焼に要する酸素に対する燃料の比で除したものを等価比としたときに、前記冶金炉が電気アーク炉であれば、燃料が0.02から0.14の等価比で酸素の流れの中へ導入され、前記冶金炉が塩基性酸素炉であれば、燃料が0.01から0.06の等価比で酸素の流れの中へ導入される、酸素を溶融物中へ噴射する方法。 - 一酸化炭素を含有する加熱された炉雰囲気を有する冶金炉内に位置する溶融物中へ酸素を噴射する方法において、
水冷ランスのチップに位置し、前記水冷チップの中心軸線から外方へ角度が付けられていて、収束−拡大形状の通路を有するノズル中へ酸素の流れを導入し、
各々が酸素と燃料の混合物を含有する外周領域と前記外周領域によって囲繞され、酸素を含有し、基本的には何ら燃料を含有していない内側の中央領域とから構成される構造を有している、燃料と酸素を組み合わせて含有する流れが前記通路内で形成されるように、全く前記通路内で位置している前記通路の内周位置において分子水素、水素を含有する分子、若しくは水素原子を含む物質、又はそれらの組み合わせである水素類を含有する燃料を酸素の流れ中へ噴射し、
前記酸素の流れが臨界圧あるいはそれ以上において前記通路の入口区画中へ導入され、それによって前記通路の中央のスロート区画内で抑制された流れ状態を生成し、前記通路の拡大区画内で燃料と酸素を組み合わせて含有する流れを超音速の速度まで加速させ、燃料と酸素を組み合わせて含有する流れの構造を有し、ノズルから排出されるとき超音速の速度を有する構造化されたジェットとして燃料と酸素を組み合わせて含有する流れをノズルから炉の雰囲気中へ排出させ、
前記外周領域を減速させ、燃料の安定した燃焼のための場所を提供する不連続部によって途切れない内面を前記通路に設けることによって前記通路内での燃料の点火および燃焼を阻止し、
前記構造化されたジェットの内側の中央領域から形成された個々の酸素の流れを囲繞し、酸素のジェットの速度減衰および濃度減衰を阻止する超音速の速度を初期に有する炎外被であって、燃料と、酸素と、加熱された炉雰囲気とから構成される燃焼性混合物を含有し、加熱された炉の雰囲気によって供給される熱を通して燃焼性混合物を自動点火するせん断−混合ゾーンを創り出すために前記の構造化されたジェットの外周領域と加熱された炉雰囲気との接触を通してノズルの全く外側で前記の炎外被を生成し、
水冷ランスを冶金学的炉内に位置させ、前記の炎外被によって囲繞されている間に酸素のジェットを溶融物中へ導き、
前記冶金炉が塩基性酸素炉であり、
3個から6個のノズルがあり、前記ノズルは中心軸線から6度から20度で外方に角度がつけられており、
利用されている酸素に対する実際の燃料の比を、化学量論的燃焼に要する酸素に対する燃料の比で除したものを等価比としたときに、燃料が0.01から0.06の等価比で酸素の流れの中へ導入される、冶金炉内に位置した溶融物中へ酸素を噴射する方法。
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