[发明专利]用于炉气氛控制的低速分级燃烧

权利要求书

1.一种用于执行燃烧的方法，包括：

(A)向包含炉料的熔炉内、在炉料上方的点处注入化学计量比不超过化学计量百分数为70％的燃料与一次氧化剂，所述一次氧化剂为包括摩尔百分数为至少50％的氧气的一种流体，所述燃料与一次氧化剂都以每秒100英尺或更小的速度注入到所述熔炉内；

(B)在所述熔炉内燃烧燃料与一次氧化剂以产生热和包括未燃烧燃料的燃烧反应产物；

(C)在燃料与一次氧化剂的注入点上方以每秒100英尺或更小的速度将二次氧化剂注入到所述熔炉内，所述二次氧化剂是包括摩尔百分数为至少50％的氧气的一种流体；

(D)建立起靠近所述炉料的富含燃料的气体层，所述富含燃料的气体层对所述炉料的还原性比二次氧化剂更强；以及

(E)燃烧二次氧化剂与未燃烧燃料以在所述熔炉内提供额外的热和燃烧反应产物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中燃料与一次氧化剂以化学计量百分数为5％至50％的范围内的化学计量比而注入到所述熔炉内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在不处于向所述熔炉内注入燃料和一次氧化剂的点下方的一点处从所述熔炉收回燃烧反应产物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述炉料包括可氧化材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述炉料包括呈其完全还原态的铁。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述炉料还包括焦炭或木炭。

7.根据权利要求1所述的方法，其中以足以提供氧气的流率向熔炉内提供二次氧化剂，从而使得注入到所述熔炉内的一次氧化剂和二次氧化剂与燃料的化学计量比是至少90％。

8.一种用于执行燃烧的方法，其包括：

(A)向包含炉料的熔炉内、在所述炉料上方的点处，注入化学计量比不超过化学计量百分数为70％的燃料和一次氧化剂，所述一次氧化剂是包含摩尔百分数为至少50％的氧气的一种流体，所述燃料与一次氧化剂都以每秒100英尺或更小的速度注入到所述熔炉内；

(B)在所述熔炉内燃烧燃料与一次氧化剂以产生热和包括未燃烧燃料的燃烧反应产物；

(C)在燃料与一次氧化剂注入点下方以每秒100英尺或更小的速度将二次氧化剂注入到所述熔炉内，所述二次氧化剂是包含摩尔百分数为至少50％的氧气的一种流体；

(D)建立起靠近所述炉料的富含氧气的气体层，所述富含氧气的气体层对所述炉料的氧化性比所述熔炉内的所述燃烧反应产物更强；以及

(E)燃烧二次氧化剂与未燃烧燃料以在所述熔炉内提供额外的热与燃烧反应产物。

9.根据权利要求8所述的方法，其中燃料与一次氧化剂以化学计量百分数为5％至50％范围内的化学计量比而注入到所述熔炉内。

10.根据权利要求8所述的方法，其中在不处于向所述熔炉内注入燃料与一次氧化剂的点下方的一点处从所述熔炉收回燃烧反应产物。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述炉料包括可氧化材料。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述炉料包括熔融玻璃。

13.根据权利要求8所述的方法，其中以足以提供氧气的流率向所述熔炉内提供二次氧化剂，从而使得注入到所述熔炉内的一次氧化剂和二次氧化剂与所述燃料的化学计量比为至少90％。