调节炉空间中炉内过程特性的方法和设备以及注入单元技术

本发明专利技术涉及用于调节在由冶金炉(4)的炉壳(3)限定的炉空间(2)中的炉内过程特性的方法和设备。设备包括注入单元(6)，注入单元具有框架(7)，通过安装器件(9)在炉壳(3)的炉空间(2)外将框架安装在冶金炉(4)上。本发明专利技术还涉及应用于该方法和设备中的注入单元(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调节炉空间中炉内过程特性的方法和设备以及注入单元
本专利技术涉及一种如在独立权利要求1前序中定义的那样调节由冶金炉炉壳限定的炉空间中的炉内过程特性的方法。本专利技术还涉及一种如在独立权利要求7前序中定义的用于调节由冶金炉炉壳限定的炉空间中的炉内过程特性的设备。本专利技术还涉及一种在该方法和/或设备中使用的注入单元。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种用于安全调节在由冶金炉炉壳限定的炉空间中的炉内过程特性的方法和设备，并且提供一种用在该方法和/或设备中的注入单元。
技术实现思路
本专利技术的用于调节在由冶金炉炉壳限定的炉空间中的炉内过程特性的方法以独立权利要求1的定义为特征。在从属权利要求2至6中限定了该方法的优选实施例。本专利技术的用于调节在由冶金炉炉壳限定的炉空间中的炉内过程特性的设备以独立权利要求7的定义为特征。在从属权利要求8至12中限定了该设备的优选实施例。应用在该方法和/或设备中的注入单元以独立权利要求13的定义为特征。在从属权利要求14至16中限定了注入单元的优选实施例。该方法和设备以及注入单元允许安全调节在由冶金炉炉壳限定的炉空间中的炉内过程特性。实现了这种安全性的原因在于，该方法和设备以及注入单元用于将诸如焦炭、煤粉、精矿混合料、硅石、石灰和石灰石之类的添加剂添加到炉空间中(例如将诸如焦炭、煤粉、精矿混合料、硅石、石灰和石灰石之类的添加剂添加到炉空间内的炉熔体中)，但操作者不必为了添加添加剂而靠近炉壳，因为注入单元可例如通过冶金炉的过程控制系统而由操作者远程操作。附图说明在下文中，将参照附图更加详细地描述本专利技术，在附图中：图1示出了设有根据第一实施例注入单元的冶金炉；图2示出了设有根据第二实施例注入单元的冶金炉；和图3和图4示出了根据第一实施例的注入单元的功能原理。具体实施方式本专利技术涉及用于调节在由冶金炉4的炉壳3限定的炉空间2中的炉内过程特性的方法和设备，并且涉及应用在该方法和/或该设备中的注入单元。冶金炉4可以例如是悬浮熔炼炉、电弧炉、顶吹浸没喷枪式炉、或底吹炉。图1和图2示出了形式为悬浮熔炼炉的冶金炉4。首先，将更加详细地描述用于调节在由冶金炉4的炉壳3限定的炉空间中的炉内过程特性的方法以及该方法的一些变型和实施例。该方法包括第一提供步骤，用于提供延伸穿过冶金炉4的炉壳3的炉孔5。该方法包括第二提供步骤，用于提供包括框架7的注入单元6。注入单元6包括至少一个可直线移动的注入装置8，配置成相对于框架7直线移动并且配置成注入添加剂。注入单元6包括安装器件9，用于在炉空间2外将框架7安装在冶金炉4上。注入单元6包括：第一移动器件10，用于使所述至少一个可直线移动的注入装置8相对于框架7移动；和第二移动器件11，用于使第一移动器件10相对于安装器件9在第一位置和第二位置之间移动。所述至少一个可直线移动的注入装置8优选但不是必须地配置成相对于框架7直线移动预定距离。该方法包括安装步骤，用于通过安装器件9在炉空间2外将注入单元6安装在冶金炉4上。该方法包括第一移动步骤，用于通过第二移动器件11使所述至少一个可直线移动的注入装置8相对于安装器件9从第一位置移动到第二位置，在第一位置中，所述至少一个可直线移动的注入装置8不能直线移动通过炉壳3中的炉孔5，在第二位置中，所述至少一个可直线移动的注入装置8能够直线移动通过炉壳4中的炉孔5。该方法包括：第二移动步骤，用于在第二位置中通过第一移动器件10使所述至少一个可直线移动的注入装置8直线移动通过炉壳3中的炉孔5而至少部分进入到炉空间2中并且还可能部分进入到炉空间2中的炉熔体1中；和注入步骤，用于通过至少部分位于炉空间2内的所述至少一个可直线移动的注入装置8将添加剂注入到炉空间2中。该方法包括第三移动步骤，用于在第二位置中通过第一移动器件10使所述至少一个可直线移动的注入装置8移动通过炉壳3中的炉孔5而离开炉空间2。该方法包括第四移动步骤，用于通过第二移动器件11使所述至少一个可直线移动的注入装置8相对于安装器件9从第二位置移动到第三位置，在第二位置中，所述至少一个可直线移动的注入装置8能够直线移动通过炉壳3中的炉孔5，在第三位置中，所述至少一个可直线移动的注入装置8不能直线移动通过炉壳3中的炉孔5。第三位置可以与第一位置相同，或者是与第一位置不同的位置。该方法可以包括在第二提供步骤中提供注入单元6，注入单元6包括转向单元(附图中未示出)，用于自动控制至少第一移动器件10和第二移动器件11，并且该方法可以包括在注入单元6的转向单元控制下自动实施第一移动步骤、第二移动步骤、第三移动步骤和第四移动步骤。在安装步骤中可通过安装器件9将注入单元6安装在冶金炉4的炉壳3的炉顶(如图1和图2所示)和冶金炉4的炉壳3的炉顶上方的炉钢结构(未示出)二者中的至少一个上。该方法可以包括：第三提供步骤，用于提供炉口机构12，用于关闭延伸穿过炉壳3的炉孔5；和第一连接步骤，用于使炉口机构12与注入单元6功能相连，使得炉口机构12配置成在注入单元6的第二移动器件11使所述至少一个可直线移动的注入装置8移动到第二位置中时打开炉孔5以及使得炉口机构12配置成在注入单元6的第二移动器件11使所述至少一个可直线移动的注入装置8从第二位置移动到第三位置时关闭炉孔5。该方法可以包括在第一移动步骤中通过使第一移动器件10相对于安装器件9旋转而使所述至少一个可直线移动的注入装置8在第一位置和第二位置之间移动并且在第四移动步骤中通过使第一移动器件10相对于安装器件9旋转而使所述至少一个可直线移动的注入装置8在第二位置和第三位置之间移动。图1、3和4示出了这种实施例。该方法可以包括在第一移动步骤中通过使第一移动器件10相对于安装器件9直线移动而使所述至少一个可直线移动的注入装置8在第一位置和第二位置之间直线移动并且在第四移动步骤中通过使第一移动器件10相对于安装器件9直线移动而使所述至少一个可直线移动的注入装置8在第二位置和第三位置之间直线移动。图2示出了这种实施例。在方法的一实施例中，在第二提供步骤中提供的注入单元6的所述至少一个可直线移动的注入装置8包括注入喷嘴14和细长杆15，注入喷嘴14附接到细长杆15的远端。在方法的一实施例中，在注入步骤中通过所述至少一个可直线移动的注入装置8将焦炭、煤粉、精矿混合料、硅石、石灰和石灰石中的至少一种注入到炉空间2内的炉熔体1中。在方法的一实施例中，在注入步骤中通过所述至少一个可直线移动的注入装置8将焦炭、煤粉、精矿混合料、硅石、石灰和石灰石中的至少一种注入到炉空间2中。在方法的一实施例中，提供的注入单元6包括电机、气压缸和直线电机中的至少一个，用于在第一移动步骤中使所述至少一个可直线移动的注入装置8在第一位置和第二位置之间直线移动并且在第四移动步骤中使所述至少一个可直线移动的注入装置8在第二位置和第三位置之间直线移动。在方法的一实施例中，提供的注入单元6包括电机、气压缸和直线电机中的至少一个，用于使所述至少一个可直线移动的注入装置8直线移动通过炉壳3中的炉孔5。在方法的一实施例中，该方法包括连接步骤，用于使注入单元6与冶金炉4的过程控制系统功能相连。在方法的一实施例中，在第二提供步骤中提供的注入单元6包括：可直线移动的监测装置(附图中未示出)，其包括测量装置、取样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节由冶金炉(4)的炉壳(3)限定的炉空间(2)中炉内过程特性的方法，其特征在于：第一提供步骤，用于提供延伸穿过炉壳的炉孔(5)；第二提供步骤，用于提供注入单元(6)，注入单元包括：框架(7)；至少一个可直线移动的注入装置(8)，配置成相对于框架(7)直线移动并且配置成注入添加剂；安装器件(9)，用于在炉空间(2)外将注入单元(6)安装在冶金炉(4)上；第一移动器件(10)，用于使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)相对于框架(7)直线移动；和第二移动器件(11)，用于使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)相对于安装器件(9)在第一位置和第二位置之间移动；安装步骤，用于通过安装器件(9)在炉空间(2)外将注入单元(6)安装在冶金炉(4)上；第一移动步骤，用于通过第二移动器件(11)使第一移动器件(10)相对于安装器件(9)从第一位置移动到第二位置，在第二位置中，第一移动器件(10)能够使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)；第二移动步骤，用于在第二位置中通过第一移动器件(10)使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)而至少部分进入到炉空间(2)中；和注入步骤，用于通过至少部分位于炉空间(2)内的所述至少一个可直线移动的注入装置(8)将添加剂注入到炉空间(2)中；第三移动步骤，用于在第二位置中通过第一移动器件(10)使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)而离开炉空间(2)；和第四移动步骤，用于通过第二移动器件(11)使第一移动器件(10)相对于安装器件(9)从第二位置移动到第三位置，在第三位置中，第一移动器件(10)不能使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.15 FI 201556601.一种用于调节由冶金炉(4)的炉壳(3)限定的炉空间(2)中炉内过程特性的方法，其特征在于：第一提供步骤，用于提供延伸穿过炉壳的炉孔(5)；第二提供步骤，用于提供注入单元(6)，注入单元包括：框架(7)；至少一个可直线移动的注入装置(8)，配置成相对于框架(7)直线移动并且配置成注入添加剂；安装器件(9)，用于在炉空间(2)外将注入单元(6)安装在冶金炉(4)上；第一移动器件(10)，用于使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)相对于框架(7)直线移动；和第二移动器件(11)，用于使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)相对于安装器件(9)在第一位置和第二位置之间移动；安装步骤，用于通过安装器件(9)在炉空间(2)外将注入单元(6)安装在冶金炉(4)上；第一移动步骤，用于通过第二移动器件(11)使第一移动器件(10)相对于安装器件(9)从第一位置移动到第二位置，在第二位置中，第一移动器件(10)能够使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)；第二移动步骤，用于在第二位置中通过第一移动器件(10)使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)而至少部分进入到炉空间(2)中；和注入步骤，用于通过至少部分位于炉空间(2)内的所述至少一个可直线移动的注入装置(8)将添加剂注入到炉空间(2)中；第三移动步骤，用于在第二位置中通过第一移动器件(10)使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)而离开炉空间(2)；和第四移动步骤，用于通过第二移动器件(11)使第一移动器件(10)相对于安装器件(9)从第二位置移动到第三位置，在第三位置中，第一移动器件(10)不能使所述至少一个可直线移动的注入装置(8)直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)。2.根据权利要求1的方法，其特征在于：通过安装器件(9)将注入单元(6)安装在炉壳的炉顶和炉壳(3)的炉顶上方的炉钢结构二者中的至少一个上。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：第三提供步骤，用于提供炉口机构(12)，以用于关闭炉孔(5)；和第一连接步骤，用于使炉口机构(12)与注入单元(6)功能相连，使得炉口机构(12)配置成在注入单元(6)的第二移动器件(11)使第一移动器件(10)移动到第二位置时打开炉孔(5)以及使得炉口机构(12)配置成在注入单元(6)的第二移动器件(11)使第一移动器件(10)从第二位置移动时关闭炉孔(5)。4.根据权利要求1至3中任意一项的方法，其特征在于：通过旋转使第二移动器件(11)在第一位置和第二位置之间移动。5.根据权利要求1至4中任意一项的方法，其特征在于：在第二提供步骤中提供的注入单元(6)包括：可直线移动的监测装置，其包括测量装置、取样装置和观察装置中的至少一个，用于监测炉空间(2)中的炉内过程特性；第三移动器件，用于使所述至少一个可直线移动的监测装置相对于框架(7)直线移动；和第四移动器件，用于使所述至少一个可直线移动的监测装置相对于安装器件(9)在第四位置和第五位置之间移动；第五移动步骤，用于通过第四移动器件使第三移动器件相对于安装器件(9)从第四位置移动到第五位置，在第五位置中，第三移动器件能够使所述至少一个可直线移动的监测装置直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)；第六移动步骤，用于在第五位置中通过第三移动器件使所述至少一个可直线移动的监测装置直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)而至少部分进入到炉空间(2)中；和监测步骤，用于通过至少部分位于炉空间(2)内的所述至少一个可直线移动的监测装置监测炉空间(2)中的炉内过程特性；第七移动步骤，用于在第五位置中通过第三移动器件使所述至少一个可直线移动的监测装置直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)而离开炉空间(2)；和第八移动步骤，用于通过第四移动器件使第三移动器件相对于安装器件(9)从第五位置移动到第六位置，在第六位置处，第三移动器件不能使所述至少一个可直线移动的监测装置直线移动通过炉壳(3)中的炉孔(5)。6.根据权利要求1至5中任意一项的方法，其特征在于：所述至少一个可直线移动的注入装置(8)包括注入喷嘴(14)，注入喷嘴配置成将诸如焦炭、煤粉、精矿混合料、硅石、石灰和石灰石之类的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·比约克伦德，O·卡尔胡瓦拉，V·索尼宁，P·萨利，M·罗马拉，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI