OXYGEN INJECTION METHOD

• Main Authors: RILEY, MICHAEL FRANCIS, VARDIAN, GARY THOMAS, MANLEY, STEPHEN A, MAHONEY, WILLIAM JOHN, DENEYS, ADRIAN CHRISTIAN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 23.08.2011
• Subjects: CHEMISTRY; METALLURGY; METALLURGY OF IRON; PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OFWROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS

A method of injecting oxygen into a melt located within a metallurgical furnace having a heated furnace atmosphere in which oxygen and fuel is injected into 1 or more nozzles having passageways of converging- diverging configuration under choked flow conditions to produce supersonic jet or jets discharged from the passageways. Fuel is injected into internal circumferential locations of the passageways so as to impart a structure to the jets being discharged that have an outer circumferential region containing a mixture of fuel and oxygen and a central region containing essentially oxygen. Such a structured jet upon discharge interacts with the furnace atmosphere to create an outer shear-mixing zone in which the outer circumferential layer mixes with the heated furnace atmosphere and auto- ignites to produce a flame envelope surrounding a supersonic jet of oxygen. The jet of oxygen and flame envelope can be directed against a melt contained within the metallurgical furnace for injection of oxygen into the melt. L'invention concerne un procédé d'injection d'oxygène dans une coulée à l'intérieur d'un four métallurgique dont l'atmosphère est chauffée, de l'oxygène et un combustible étant injectés dans une ou plusieurs buses dotées de passages à configuration convergeante-divergeante dans des conditions d'écoulement étranglé afin de produire un ou des jets supersoniques qui sont déchargés desdits passages. Le combustible est injecté dans des emplacements circonférentiels internes des passages afin de fournir une structure aux jets déchargés qui présentent une région circonférentielle externe contenant un mélange de combustible et d'oxygène et une région centrale contenant essentiellement de l'oxygène. Un jet structuré au moment de sa décharge interagit avec l'atmosphère du four afin de créer une zone externe de mélange-cisaillement dans laquelle une couche circonférentielle externe se mélange avec l'atmosphère chauffée du four et s'enflamme automatiquement afin de produire une enveloppe de flammes entourant un jet supersonique d'oxygène. Le jet d'oxygène et l'enveloppe de flammes peuvent être dirigés vers une coulée contenue dans le four métallurgique afin d'injecter de l'oxygène dans ladite coulée.