СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА В ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕЧИ

1. Способ нагрева металлического материала (206) в промышленной печи (200), содержащей темную зону (201) и, по меньшей мере, одну зону нагрева (202, 203), расположенную ниже по ходу от темной зоны (201), в котором зону нагрева (202, 203) нагревают, используя, по меньшей мере, одну горелку (210), причем упомянутая темная зона (101) расположена выше по ходу от всех точек подачи топлива в промышленной печи, в котором упомянутый металлический материал (206) переносят через темную зону (206) и затем через зону нагрева (202, 203), и в котором газы сгорания противоточно циркулируют в промышленной печь (200) и проходят через, по меньшей мере, одну зону нагрева (202, 203), а затем через темную зону (201), отличающийся тем, что величина лямбда, то есть отношение действительного отношения кислорода к топливу и стехиометрического отношения кислорода к топливу, при горении в, по меньшей мере, одной из упомянутых, по меньшей мере одной, зон нагрева (202, 203) составляет меньше единицы, причем окислитель, содержащий, по меньшей мере, 85 массовых процентов кислорода, подают через, по меньшей мере, одну трубку (212) в темную зону (201), так что, по меньшей мере, один поток (213) упомянутого окислителя направляют к металлическому материалу (206), и так что упомянутый окислитель в темной зоне (201) сжигает горючие газы, происходящие из, по меньшей мере, одной зоны нагрева (202, 203).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая горелка (210) представляет собой воздушную горелку, причем упомянутой величины лямбда ниже единицы достигают путем снижения количества воздуха, подаваемого в упомянутую воздушную горелку.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна дутьевая трубка (212) расположена в своде темной зоны (201), причем упомянутый, по меньшей мере, один поток (213) окислителя направляют вниз к металлическому материалу (206).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мощность горения при сгорании, включающем упомянутый окислитель и избыток топлива, обеспеченный в, по меньшей мере, одной зоне нагрева (202, 203), составляет, самое большее, приблизительно 10% от полной мощности горения промышленной печи (200).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промышленная печь (200) представляет собой печь с шагающими балками, толкательную печь или кольцевую печь.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение между, с одной стороны, количеством кислорода, вдуваемым в единицу времени и на одну дутьевую трубку (212) окислителя, во вдуваемом высококислородном окислителе и, с другой стороны, расстоянием между отверстием каждой дутьевой трубки (212) и металлическим материалом (206) таково, что, для данной скорости вдувания, окислитель смешивается с горючими газами, присутствующими в темной зоне (201), до того, как он ударяется о поверхность металлического материала (206), причем по существу, никакой несмешанный окислитель не вступает в непосредственный контакт с металлическим материалом (206).
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что расстояние (Н) между отверстием дутьевой трубки (212) и металлическим материалом (206), измеренное в направлении вдувания, составляет, по меньшей мере, 2 метра.
8. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что скорость окислителя у отверстия дутьевой трубки (212) составляет, по меньшей мере, 100 м/с.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что скорость окислителя у отверстия дутьевой трубки (212) составляет от 300 м/с до 450 м/с.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окислитель содержит, по меньшей мере, 95 процентов кислорода.
11. Способ усовершенствования существующей промышленной печи (100), причем промышленная печь (100) до усовершенствования скомпонована так, чтобы нагреваться только путем использования одной или нескольких существующих горелок (110), и которая содержит темную зону (101) и, по меньшей мере, одну зону нагрева (102, 103), расположенную ниже по ходу от темной зоны (101), при этом зону нагрева (102, 103) нагревают с использованием, по меньшей мере, одной горелки (110), а нагреваемый металлический материал (106) переносят через темную зону (101) и затем через зону нагрева (202, 203), и газы сгорания циркулируют противоточно через печь (100) через, по меньшей мере, одну зону нагрева (102, 103) и затем через темную зону (101), отличающийся тем, что промышленную печь (100) дополняют, по меньшей мере, одной дутьевой трубкой (212) окислителя, приспособленной для подачи потока (213) окислителя, содержащего, по меньшей мере, 85% кислорода, в темную зону (100), причем промышленную печь (100) используют согласно способу по любому из предыдущих пунктов для снижения количества кислорода, подаваемого через, по меньшей мере, одну существующую горелку (110), по сравнению с работой до усовершенствования, а полученное снижение подачи кислорода компенсируют вдуваемым окислителем.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из упомянутых, по меньшей мере одной, существующих горелок (110) представляет собой воздушную горелку, причем упомянутое сниженное количество подаваемого кислорода достигают путем уменьшения количества воздуха, подаваемого в упомянутую, по меньшей мере, одну существующую воздушную горелку.
13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что количество металлического материала (106), загружаемое в единицу времени во время работы в режиме по способу согласно любому из пп. 1-9, увеличивают по сравнению с работой до усовершенствования так, чтобы поддерживать, по существу, такую же температуру дымового газа на выходе (104) дымового газа из темной зоны (101).
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дутьевую трубку (212) располагают в своде темной зоны (101) так, что упомянутый поток (213) окислителя направляют вниз к металлическому материалу (106).