[发明专利]用于预热含金属团粒的系统和方法

权利要求书

1.一种直接火焰冲击系统，其用于在金属团粒装填到熔炉中之前预热金属团粒，其中，所述团粒由传送器带运送到排出到所述熔炉中的斜道，所述直接火焰冲击系统包括：

衬有耐火材料的预热器罩，其包括覆盖所述斜道的斜道罩和覆盖所述传送器带的至少一部分的传送器罩，所述预热器罩具有入口端和出口端，团粒通过所述入口端而进入，团粒通过所述出口端而朝向所述熔炉离开；以及

至少一个喷燃器组，其各自包含设置在所述传送器罩中的至少一个喷燃器，所述至少一个喷燃器定位成引导火焰接触运送的团粒，以在所述团粒排出到所述熔炉中之前预热所述团粒；

其中，所述至少一个喷燃器组包括设置在所述传送器罩中的第一传送器喷燃器组，其包含定位成引导火焰接触在所述传送器带的第一区段上运送的团粒的至少一个喷燃器；

其中，所述至少一个喷燃器组进一步包括第二传送器喷燃器组，其包含设置在所述传送器罩中的定位成引导火焰接触在所述传送器带的第二区段上的团粒的至少一个喷燃器；

其中，在任何特定时间，所述第一和第二传送器喷燃器组中的一个被控制为富燃料的，以产生还原区域，且所述第一和第二传送器喷燃器组中的另一个被控制为富氧的，以产生氧化区域；以及

其中，所述还原区域靠近所述传送器罩的出口端，且所述氧化区域靠近所述传送器罩的入口端。

2.根据权利要求1所述的直接火焰冲击系统，其特征在于，所述至少一个喷燃器组包括设置在所述斜道罩中的斜道喷燃器组，其包含定位成引导火焰接触运送通过所述斜道的团粒的至少一个喷燃器。

3.根据权利要求1所述的直接火焰冲击系统，其特征在于，进一步包括惰性流体喷嘴组，其沿着所述传送器罩定位，以将惰性流体喷射向所述传送器，以实现所述团粒的快速冷却和/或灭火，其中，所述惰性流体选自惰性气体、惰性液体，和惰性气体和惰性液体的组合。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的直接火焰冲击系统，其特征在于，进一步包括在所述预热器罩的入口端处的烟道，以促使热的烟道气体流出所述熔炉，在所述预热器罩下方流动且流过在所述斜道中且在所述传送器上的团粒，以增强与所述团粒的对流热传递。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的直接火焰冲击系统，其特征在于，进一步包括沿着所述传送器带的一个或多个犁，以混合所述团粒，以增强所述火焰与所述团粒的接触。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的直接火焰冲击系统，其特征在于，所述喷燃器燃烧燃料与下者中的一个或多个：空气、具有大于23%摩尔O₂的富氧空气和具有至少70%摩尔O₂的工业级氧。

7.根据权利要求4所述的直接火焰冲击系统，其特征在于，进一步包括：

至少一个传感器，其用以检测工艺状况；以及

控制器，其编程成基于所述工艺状况而操作所述喷燃器；

其中，在所述至少一个传感器为定位在所述预热器罩的入口端处以测量所述烟道气体中的一种或多种气体的浓度的烟道气体传感器时，所述控制器编程成基于所述烟道气体中的一种或多种气体的测量浓度而调节所述喷燃器的操作；

其中，在所述至少一个传感器为定位在所述传送器罩中以测量气体温度、团粒温度和带温度中的一个或多个的温度传感器时，所述控制器编程成基于测量气体温度、测量团粒温度和测量带温度中的一个或多个而调节所述喷燃器的操作；以及

其中，在所述至少一个传感器构造且布置成检测安全状况时，所述控制器编程成在检测到所述安全状况的情况下关掉所述喷燃器。

8.一种使用根据权利要求1至7中任一项所述的直接火焰冲击系统来在熔炉的上游预热金属团粒的方法，其中，所述团粒由传送器带运送到排出到所述熔炉中的斜道，所述方法包括：

操作各自包含至少一个喷燃器的至少一个喷燃器组，以引导火焰接触运送的团粒，以在所述团粒排出到所述熔炉中之前预热所述团粒。