ГОРЕЛКА С УСТРОЙСТВОМ ОТОБРАЖЕНИЯ, ЭЛЕКТРОПЕЧЬ, СНАБЖЕННАЯ УПОМЯНУТОЙ ГОРЕЛКОЙ, И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РАСПЛАВЛЕННОГО ЧУГУНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УПОМЯНУТОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ Российский патент 2024 года по МПК C21C5/46 F27B3/28 C21B11/10 

Область техники

Представленное раскрытие относится к горелке с устройством отображения и, в частности, к горелке с устройством отображения, позволяющим оператору использовать горелку для наблюдения плавления холодного железного сырья при производстве расплавленного чугуна. Настоящее раскрытие также относится к электропечи, содержащей горелку с устройством отображения и выполненной с возможностью эффективного производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья. Дополнительно, настоящее раскрытие относится к способу использования электропечи для эффективного производства расплавленного чугуна. Горелка с устройством отображения может быть установлена, в зависимости от ситуации, в электропечи, выполненной с возможностью производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья.

Уровень техники

Когда электропечь используется для плавления холодного железного сырья, такого как железный скрап для производства расплавленного чугуна, холодное железное сырье в плавильной камере, находящееся вблизи электрода, плавится быстро, но холодное железное сырье, находящееся вдали от электрода, в так называемом "холодном месте", плавится медленнее, приводя в результате к неодинаковой скорости плавления холодного железного сырья в плавильной камере. В итоге, проблема состоит в том, что общее рабочее время электропечи определяется скоростью плавки холодного железного сырья в холодном месте.

Для устранения неодинаковости скоростей плавки холодного железного сырья и плавления холодного железного сырья в камере плавления хорошо сбалансированным способом, в месте, в котором возможно возникновение холодного места, устанавливается горелка (вспомогательная горелка). Горелка ускоряет плавление холодного железного сырья в холодном месте.

Например, документ JP H10-9524 A (PTL 1) описывает вспомогательную горелку электропечи, имеющую трехтрубчатую конструкцию, в соответствии с которой газообразный кислород для распыления на несгоревшей материал и на нарезанный скрап инжектируется из центра, топливо инжектируется с периферии газообразного кислорода и газообразный кислород для сжигания инжектируется с периферии топлива. В вспомогательной горелке для сжигания, соответствующей PTL 1, на наконечнике центральной инжекционной трубки для подачи газообразного кислорода обеспечивается ограничивающий участок для увеличения скорости центральной инжекции газообразного кислорода, а в межтрубном пространстве, образуемом трубкой инжекции топлива и трубкой инжекции газообразного кислорода для сжигания обеспечивается закручивающая лопатка для передачи закручивающего движения газообразному кислороду для сжигания, инжектируемому с наиболее удаленной окружности.

Используя вспомогательную горелку, описанную в PTL 1, холодное железное сырье в плавильной камере может плавиться более равномерно. Однако, поскольку при работе вспомогательной горелки невозможно визуально проверять состояние холодного железного сырья в плавильной камере, определение того, достаточно ли расплавлено холодное железное сырье, зависит от опыта оператора. Например, если холодное железное сырье, присутствующее в холодном месте, при использовании вспомогательной горелки все еще не расплавляется, эффективность плавления не может быть достаточно увеличена. Кроме того, чрезмерное нагревание холодного железного сырья в холодном месте не просто устраняет холодную точку, а вместо этого стимулирует появление горячей точки, приводя в результате к неравномерному распределению температуры расплавленного чугуна в плавильной камере.

Внутренняя часть камеры плавления может, конечно, быть проверена путем открывания заглушки для шлака, крышки печи и т.п. Однако при открывании в печь снаружи проникает избыточный воздух, приводящий к значительным потерям тепла. Дополнительно, оператор должен близко приближаться к корпусу печи, что может иметь катастрофические последствия в случае взрывчатого кипения расплавленного чугуна или шлака. Поэтому оптимизация времени поджигания и гашения горелки на практике является трудной задачей и эффективное производство расплавленного чугуна было проблемой.

В качестве способа наблюдения внутренней части печи документ JP H07-103670 A (PTL 2) предлагает контрольное устройство, располагающееся внутри печи, которое использует телекамеру для получения изображений внутренней части печи и контроля внутренних условий посредством телевизионных изображений.

Список цитирования

Патентная литература

PTL 1: JP H10-9524 A

PTL 2: JP H07-103670 А

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема

Однако, когда изобретатели попытались наблюдать холодное железное сырье в холодном месте, расплавляемое горелкой, фактически вставляя контрольное устройство, раскрытое в PTL 2 в электропечь, наконечник с объективом контрольного устройства выгорал в высокотемпературной среде электропечи. Дополнительно, наблюдалась ситуация, в которой наконечник с объективом покрывался расплавленным шлаком, который выплескивался, делая невозможным продолжение контроля.

С точки зрения проблем, описанных выше, таким образом, было бы полезно обеспечить горелку с устройством отображения, выполненную с возможностью четкого наблюдения внутренности печи, в которой нагревается объект, в то время как объект нагревается горелкой. Дополнительно, также было бы полезно обеспечить электропечь, снабженную горелкой с устройством отображения, причем чтобы электропечь была выполнена с возможностью эффективного производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья, и способ эффективного производства расплавленного чугуна при помощи электропечи.

Решение проблемы

В результате изучения вышеупомянутых проблем, изобретатели выяснили, что когда горелка содержит объектив и устройство отображения и имеет определенную многотрубчатую конструкцию, горелка может эффективно использоваться, в то же время обеспечивая хорошую визуальную проверку внутренности печи, в которой объект нагревается горелкой. Изобретатели также выяснили, что когда горелка используется для эффективного производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья, экономическая эффективность производства может быть повышена и расход электроэнергии, требуемой для производства, может быть уменьшен.

Основными признаками настоящего раскрытия являются:

[1] Горелка с устройством отображения, выполненная с возможностью сжигания газообразного топлива для формирования пламени, содержащая объектив; устройство отображения, расположенное позади объектива, где сторона объектива в направлении объекта, который должен отображаться, определяется как передняя, а противоположная сторона объектива в направлении от объекта, который должен отображаться, вдоль оптической оси объективы определяется как задняя; и многотрубчатую конструкцию, содержащую: внутреннюю трубку, расположенную вокруг объектива; причем внешняя трубка, расположенная вокруг внутренней трубки, больше по диаметру, чем внутренняя трубка и отделяется от внутренней трубы каналом потока хладагента для охлаждения объектива; трубку подачи газообразного топлива, расположенную радиально снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газообразного топлива в направлении вперед от объектива; трубку подачи газа, поддерживающего горение, расположенную радиально снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газа, поддерживающего горение, в направлении вперед от объектива; и охлаждающую трубку, самую удаленную в многотрубчатой конструкции, которая расположена вокруг трубки подачи газообразного топлива, и трубку подачи газа, поддерживающего горение.

В соответствии с приведенным выше раскрытием, передняя сторона объектива находится на стороне объекта, который должен отображаться, другими словами, на стороне, на которой располагается объект, который должен нагреваться горелкой, и также в направлении пламени, сформированного горелкой. Например, когда горелка устанавливается сквозь стену электропечи, направление указывает внутрь электропечи. Задняя часть объектива является противоположной стороной, направленной вдоль оптической оси объектива от объекта, который должен отображаться. Например, когда горелка устанавливается сквозь стенку электропечи, направление указывает наружу за пределы электропечи.

[2] Горелка с устройством отображения по п. [1], в которой трубка подачи газообразного топлива, имеющая больший диаметр, чем внешняя трубка, расположена вокруг внешней трубки и отделяется от внешней трубки каналом прохождения газообразного топлива, трубка подачи газа, поддерживающего горение, большая по диаметру, чем трубка подачи газообразного топлива, расположена вокруг трубки подачи газообразного топлива и отделяется от трубки подачи газообразного топлива каналом подачи газа, поддерживающего горения, трубка подачи хладагента, большая по диаметру, чем трубка подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки подачи газа, поддерживающего горение, и отделяется от трубки подачи газа, поддерживающего горение, каналом подачи хладагента для корпуса горелки, и внутренняя трубка, внешняя трубка, трубка подачи газообразного топлива, трубка подачи газа, поддерживающего горение и трубка подачи хладагента устанавливаются коаксиально.

[3] Горелка с устройством отображения по п. [2], в которой отверстия трубок в осевом направлении трубок располагаются в следующем порядке: внутренняя трубка, внешняя трубка и трубка подачи газообразного топлива вдоль направления вперед объектива.

[4] Электропечь, снабженная горелкой по любому из пп. [1]-[3], причем электропечь выполнена с возможностью плавления холодного железного сырья для производства расплавленного чугуна.

[5] Способ производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья с помощью электропечи, снабженной горелкой, по пп. [1]-[3], в которой условиями эксплуатации горелки управляют на основе визуальной информации, получаемой от горелки.

[6] Способ производства расплавленного чугуна по п. [5], в котором, когда визуальная информация, получаемая от горелки, подтверждает присутствие налипающего материала на передней поверхности объектива, газ, поддерживающий горение, инжектируется из трубки подачи газа, поддерживающего горение, или газ, поддерживающий горение, инжектируется из трубки подачи газа, поддерживающего горение, и газообразное топливо инжектируется из трубки подачи газообразного топлива, чтобы удалить с объектива налипающий материал.

Предпочтительный результат

В соответствии с настоящим раскрытием, при нагревании объекта горелкой, внутренность печи, в которой нагревается объект (объект, который должен отображаться), может ясно наблюдаться.

При работе горелки, когда наблюдается внутренность печи, в которой нагревается объект, например, когда в электропечи плавится холодное железное сырье для производства расплавленного чугуна, холодное железное сырье в холодном месте может эффективно плавиться и температура расплавленного чугуна может равномерно контролироваться, что эффективно для сокращения производственных затрат и дает исключительным эффект для промышленности.

Краткое описание чертежей

На сопроводительных чертежах:

Фиг. 1 - вид в продольном разрезе горелки с устройством отображения, соответствующей варианту осуществления настоящего раскрытия, рассматриваемому сбоку;

Фиг. 2A и 2B - виды в продольном сечении горелки с устройством отображения, соответствующей по меньшей мере одному варианту осуществления настоящего раскрытия, рассматриваемого с передней стороны. Фиг. 2A показывает пример, в котором каждая трубка устанавливается коаксиально и фиг. 2B показывает пример, в котором трубки подачи газообразного топлива и трубки подачи топлива, поддерживающего горение, установлены некоаксиально;

Фиг. 3 - вид в продольном сечении горелки с устройством отображения, соответствующей варианту осуществления настоящего раскрытия, установленной в электропечи; и

Фиг. 4 - вид в разрезе горелки с устройством отображения, соответствующей варианту осуществления настоящего раскрытия, установленной в электропечи.

Осуществление изобретения

Далее описываются варианты осуществления настоящего раскрытия.

Нижеследующее описание просто описывает предпочтительные примерные варианты осуществления и настоящее раскрытие никоим образом не ограничивается описанными примерами.

Горелка

В соответствии с настоящим раскрытием, горелка, содержащая объектив и устройство отображения, имеет определенную многотрубчатую конструкцию, содержащую внутреннюю трубку, которая расположена вокруг объектива, внешнюю трубку, которая расположена вокруг внутренней трубки, трубку подачи газообразного топлива, выполненную с возможностью инжекции газообразного топлива, трубку подачи газа, поддерживающего горение, выполненную с возможностью инжекции газа, поддерживающего горение, и самой последней трубки охлаждения. Конкретная конструкция горелки с устройством отображения позволяет отчетливо наблюдать за нагреванием объекта горелкой, даже при очень высоких температурах, превышающих 1000°C. Поэтому при использовании горелки условия эксплуатации могут управляться, при этом визуально проверяя условия нагревания за счет горелки при очень высоких температурах, например, при таких, которые имеют место в электропечи. В результате, например, при производстве расплавленного чугуна из холодного железного сырья в электропечи эффективность плавления холодного железного сырья горелкой может быть повышена и производственные затраты могут быть уменьшены. Горелка особенно пригодна во время производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья в электропечи для использования в качестве вспомогательной горелки для ускорения плавления нерасплавленного холодного железного сырья в так называемом холодном месте.

Далее, со ссылкой на чертежи, приводится описание предпочтительного варианта осуществления горелки.

Объектив

Горелка 1 содержит объектив 7 и устройство 8 отображения, расположенное за объективом 7. Объектив 7 предпочтительно является объективом Рэлея, содержащим несколько линз. Объектив Рэлея позволяет отделение осевой длины передней поверхности объектива 7 от устройства 8 отображения. Например, при установке горелки 1 в электропечи 90, это позволяет располагать переднюю сторону объектива 7 внутри печи, чтобы отчетливо получать изображение объекта, который должен отображаться, в то же время позволяя располагать устройство 8 отображения вне печи, чтобы защитить устройство 8 отображения от высокой температуры и упростить эксплуатацию.

Устройство отображения

Устройство 8 отображения обеспечивается позади объектива 7 и получает и, если требуется, записывает изображение объекта, сформированного объективом 7. Например, когда горелка 1 устанавливается в электропечи 90, устройство 8 отображения предпочтительно устанавливается за пределами электропечи 90, как описано выше. Устройство 8 отображения, как правило, является фотокамерой и предпочтительно защищается корпусом 83. Чтобы дополнительно защитить устройство 8 отображения от тепла электропечи 90, хладагент 80 для устройства отображения предпочтительно протекает через порт 81 подачи хладагента и выпуск 82 хладагента, обеспечиваемые в любом месте на корпусе 83. Хладагент 80 для устройства отображения может быть жидкостью, такой как вода, или любым газом, но для простоты эксплуатации, предпочтительно, является газом, и, более предпочтительно, воздухом или инертным газом, таким как азот.

Видео, получаемое устройством 8 отображения, обычно передается по соединительному кабелю (не показан) на монитор или на регистрирующее устройство (не показано) в помещении диспетчерской, в котором работает оператор.

Внутренняя трубка

Внутренняя трубка 6 расположена вокруг объектива 7. Внутренняя трубка 6 расположена вокруг объектива 7, защищая, таким образом, объектив 7, и физически защищая объектив 7 от окружающей среды, такой как тепло, адгезивные материалы и т. п. Внутренняя трубка 6 может быть соединена с корпусом 83, чтобы дополнительно защитить устройство 8 отображения. Внешний диаметр внутренней трубки 6 не ограничивается никаким конкретным значением, но с точки зрения обеспечения скорости потока хладагента 70 для объектива, описанного ниже, и, в то же время, сокращения затрат, внешний диаметр предпочтительно равен 100 мм или меньше и обычно равен 20 мм или больше.

Внутренняя трубка 6 может иметь трубчатую форму и свойства материала должны выбираться соответственно, с учетом температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения стоимости, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.

Когда объектив 7 является объективом Рэлея, внутренняя трубка 6 и объектив 7 предпочтительно устанавливаются коаксиально.

Внешняя трубка

Внешняя трубка 5, по диаметру большая, чем внутренняя трубка 6, расположена вокруг внутренней трубки 6 и отделена от внутренней трубки 6 каналом подачи хладагента для объектива. Используя многотрубчатую конструкцию с внешней трубкой 5, расположенной вокруг внутренней трубки 6, объектив 7 может быть лучше защищен от высокой температуры окружающей среды. Дополнительно, внешняя трубка 5 расположена вокруг внутренней трубки 6, отделенной каналом прохождения хладагента для объектива, позволяя хладагенту 70 для объектива протекать по каналу в пространстве между внутренней трубкой 6 и внешней трубкой 5, дополнительно защищая объектив 7 от высокой температуры окружающей среды. Например, когда хладагент 70 для объектива проходит в направлении вперед от объектива 7 через порт 71 подачи хладагента и выпуск 72 хладагента, расположенные, как показано для внешней трубки 5 на фиг. 1, хладагент 70 для объектива может эффективно использоваться, чтобы удалять расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак, брызгающие из электропечи 90, и, таким образом, избегать их налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива.

Например, чтобы пропустить хладагент 70 для объектива в электропечь 90, не влияя на состав расплавленного чугуна 96 в печи 90, хладагент 70 для объектива предпочтительно является газом и, более предпочтительно, воздухом или инертным газом, таким как азот. Скорость потока хладагента 70 для объектива составляет предпочтительно 50 н.л/мин или больше. Единица "н.л/мин" является единицей скорости потока, обычно используемой в этой технической области и может обычно рассматриваться как "л/мин".

Внешняя трубка 5 может быть соединена с корпусом 83 для дальнейшего обеспечения безопасности устройства 8 отображения. Внутренний и внешний диаметры внешней трубки 5 не ограничиваются никакими конкретными значениями, но с точки зрения обеспечения скорости потока хладагента 70 для объектива при снижении затрат, внутренний диаметр, предпочтительно, равен 120 мм или меньше и может составлять 30 мм или больше. С точки зрения снижения затрат при обеспечении скорости потока газообразного топлива 40, описанного позже, внешний диаметр предпочтительно равен 40 мм или больше.

Внешняя трубка 5 может иметь трубчатую форму и свойства материала должны выбираться соответственно, с учетом температуры окружающей среды и прочности в месте установки. С точки зрения затрат, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.

Когда объектив 7 является объективом Рэлея, внешняя трубка 5, внутренняя трубка 6 и объектив 7 предпочтительно устанавливаются коаксиально. Отверстие в осевом направлении внешней трубки 5 (на фиг. 1, наконечник на левой стороне внешней трубки 5) предпочтительно расположено дальше вперед от объектива 7, чем отверстие в осевом направлении внутренней трубки 6 (на фиг. 1, наконечник с левой стороны внутренней трубки 6). Сохраняя переднюю поверхность объектива 7 таким образом, можно лучше избегать налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива расплавленного чугуна 96 и расплавленного шлака, брызгающих из электропечи 90.

Трубка подачи газообразного топлива

Трубка 4 подачи газообразного топлива расположена радиально в направлении внешней трубки 5 и выполнена с возможностью инжекции газообразного топлива 40 в направлении вперед от объектива 7. Инжектированное газообразное топливо 40 сжигается в электропечи 90, например, формируя пламя горелки 1 так, чтобы нацеливать его и плавить холодное железное сырье 94, который не расплавлено.

Трубка 4 подачи газообразного топлива может быть по диаметру больше, чем внешняя трубка 5, располагаясь вокруг внешней трубки 5, и отделяется от внешней трубки 5 каналом подачи газообразного топлива, как показано на фиг. 1 и фиг. 2A, и может быть установлена как одна или множество трубок вблизи внешней окружности внешней трубки 5, как показано на фиг. 2B. Установки, показанные на фиг. 1 и фиг. 2A, предпочтительны. Используя многотрубчатую конструкцию из нескольких трубок 4 подачи газообразного топлива, дополнительно расположенных вокруг внешней трубки 5, объектив 7 может быть дополнительно защищен от высокой температуры окружающей среды. Дополнительно, поскольку трубка 4 подачи газообразного топлива расположена вокруг внешней трубки 5, отделяясь от нее каналом подачи газообразного топлива, газообразное топливо 40 может быть инжектировано через канал в пространство между внешней трубкой 5 и трубкой 4 подачи газообразного топлива, расположенной вокруг внешней трубки 5, и поэтому, например, расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак, разбрызгивающиеся в электропечи 90, могут также сдуваться газообразным топливом 40 и это может эффективно использоваться для предотвращения их налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива. Например, газообразное топливо 40 может инжектироваться вперед перед объективом 7 через порт 41 подачи газообразного топлива и порт 42 инжекции газообразного топлива, расположенные так, как показано для трубки 4 подачи газообразного топлива на фиг. 1.

В качестве газообразного топлива 40, примеры содержат сжиженный нефтяной газ (liquefied petroleum gas, LPG), сжиженный природный газ (liquefied natural gas, LNG), водород, побочный газ сталелитейного производства (газ C, газ B и т.д.), и смешанный газ, содержащий два или более из этих газов, каждый из которых может использоваться один или в сочетании с другим газом.

Скорость потока газообразного топлива 40 предпочтительно составляет 150 н.л/мин или более. Трубка 4 подачи газообразного топлива может быть закреплена в месте соединения с внешней трубкой 5. Внутренний и внешний диаметры трубки 4 подачи газообразного топлива не ограничиваются никакими конкретными значениями, но с точки зрения обеспечения скорости потока газообразного топлива 40 и сокращения затрат, когда трубка 4 подачи газообразного топлива располагается вокруг внешней трубки 5, внутренний диаметр предпочтительно равен 140 мм или меньше и может быть больше 40 мм. С точки зрения сокращения затрат при обеспечении скорости потока газа 30, поддерживающего горение, описанного ниже, внешний диаметр предпочтительно равен 50 мм или больше.

Трубка 4 подачи газообразного топлива может иметь трубчатую форму и свойства материалов должны быть соответственно выбраны с учетом температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения затрат, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.

Когда объектив 7 является объективом Рэлея, трубка 4 подачи газообразного топлива, внешняя трубка 5, внутренняя трубка 6 и объектив 7 предпочтительно устанавливаются коаксиально. Отверстие в осевом направлении трубки 4 подачи газообразного топлива (на фиг. 1, наконечник с левой стороны трубки 4 подачи газообразного топлива) предпочтительно расположено дальше вперед от объектива 7, чем отверстие в осевом направлении внешней трубки 5 (на фиг. 1, наконечник на левой стороне внешней трубки 5). Поддерживая переднюю поверхность объектива 7 дальше таким образом, можно дополнительно избежать налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива расплавленного чугуна 96 и расплавленного шлака, брызгающих из внутренности электропечи 90.

Трубка подачи газа, поддерживающего горение

Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположена радиально снаружи внешней трубки 5 и выполнена с возможностью инжекции газа 30, поддерживающего горение, вперед от объектива 7. Газ 30, поддерживающий горение, который инжектируется, способствует сжиганию газообразного топлива 40, описанного выше, и газообразное топливо 40 сжигается в электропечи 90, например, формируя пламя из горелки 1 так, чтобы нацеливать его и расплавлять холодное железное сырье 94, который не расплавлено.

Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, может быть больше в диаметре, чем трубка 4 подачи газообразного топлива, расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива и отделена от трубки 4 подачи газообразного топлива каналом подачи газа, поддерживающего горение, как показано на фиг. 1 и фиг. 2A, и может быть установлена одиночной или как множество трубок по внешней окружности внешней трубки 5, как показано на фиг. 2B. Конструкции, показанные на фиг. 1 и фиг. 2A, предпочтительны. Используя счетверенную конструкцию трубки вместе с трубкой 3 подачи газа, поддерживающего горение, дополнительно расположенную вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, объектив 7 может быть дополнительно защищен от высокой температуры окружающей среды. Дополнительно, поскольку трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, отделенной каналом подачи газа, поддерживающего горение, газ 30, поддерживающий горение, может быть инжектирован через канал в пространстве между трубкой 4 подачи газообразного топлива и трубкой 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположенной вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, и поэтому, например, расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак, брызгающие из электропечи 90, могут сдуваться газом 30, поддерживающим горение, для лучшего предотвращения их налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива. Например, газ 30, поддерживающий горение, может инжектироваться вперед от объектива 7 через порт 31 подачи газа, поддерживающего горение, и через порт 32 подачи газа, поддерживающего горение, расположенные, как показано для трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, на фиг. 1.

В качестве газа 30, поддерживающего горение, может использоваться чистый кислород (технический кислород), воздух, обогащенный кислородом, или воздух, но при плавлении холодного железного сырья 94 в электропечи 90 предпочтителен чистый кислород.

Скорость потока газа 30, поддерживающего горение, предпочтительно составляет 300 н.л/мин или более. Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, может быть закреплена в месте соединения с трубкой 4 подачи газообразного топлива. Внутренний и внешний диаметры трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, не ограничиваются никакими конкретными значениями, но с точки зрения обеспечения скорости потока газа 30, поддерживающего горение, и снижения затрат, когда трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, внутренний диаметр предпочтительно равен 150 мм или меньше и может быть больше 50 мм.

Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, может иметь трубчатую форму и свойства материала должны быть соответственно выбраны с учетом температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения затрат, могут быть предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.

Когда объектив 7 является объективом Рэлея, трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, трубка 4 подачи газообразного топлива, внешняя трубка 5, внутренняя трубка 6 и объектив 7, предпочтительно, устанавливаются коаксиально.

Трубка охлаждения

Трубка 2 охлаждения расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива и трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, и находится в наиболее удаленной части корпуса горелки. Например, когда хладагент 20 корпуса горелки протекает через порт 21 подачи хладагента и выпуск 22 хладагента, расположенные, как показано для трубки 2 охлаждения на фиг. 1, корпус горелки может использоваться в высокотемпературных средах, таких как электропечь 90, при охлаждении тела горелки. Например, даже когда расплавленный чугун 96 производится из холодного железного сырья 94 в электропечи 90, хладагент 20 корпуса горелки может выпускаться наружу печи через выпуск 22 хладагента и поэтому, с точки зрения эффективности охлаждения, хладагент 20 корпуса горелки предпочтительно является жидкостью и предпочтительно используется вода.

Когда горелка 1 используется при высоких температурах, на переднем конце трубки 2 охлаждения могут формироваться сосулькообразные массы. Даже в таких случаях пламя горелки 1 способно расплавлять сосулькообразные массы, поддерживая поле изображения чистым.

Свойства материала трубки 2 охлаждения должны выбираться соответственно в отношении температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения затрат, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.

Электропечь

Электропечь, соответствующая настоящему раскрытию, является электропечью для плавления холодного железного сырья при производстве расплавленного чугуна и снабжена горелкой с устройством отображения, как описано выше. Когда электропечь снабжена описанной горелкой с устройством отображения, горелка может использоваться, в то же время визуально проверяя в холодном месте холодное железное сырье, расплавляемое горелкой. Соответственно, несоответствующее плавление и чрезмерное плавление посредством горелки могут быть предотвращены, эффективность плавления может быть повышена и производственные затраты могут быть уменьшены.

Помимо наличия горелки 1, электропечь 90 не ограничивается никаким конкретным способом и может использоваться как обычная электропечь. На фиг. 3 схематично показано холодное железное сырье 94, расплавляющееся в камере плавления электропечи 90 теплом, создаваемым электродом 92 и пламенем горелки 1 для получения расплавленного чугуна 96. В холодном месте в плавильной камере, которое относительно далеко от электрода 92, холодное железное сырье 94 не может получать достаточно тепла от электрода 92 и может оставаться нерасплавленным. Электропечь снабжается определенной горелкой и поэтому горелка может использоваться только при необходимости с уверенным подтверждением присутствия или отсутствия холодного железного сырья 94, которое не расплавлено.

Расположение горелки 1 не ограничивается никаким конкретным местоположением, пока холодное железное сырье 94 в холодном месте находится в поле видимости, и горелка 1 предпочтительно устанавливается сквозь стенку печи камеры плавления, как показано на фиг. 3. Такая установка позволяет передней стороне объектива 7 располагаться в печи, чтобы отчетливо получать изображение холодного железного сырья 94 в печи, в то время как система 8 отображения располагается снаружи печи, чтобы защитить систему 8 отображения от высокой температуры и упростить эксплуатацию. Угол и высота, на которой устанавливается горелка 1, выбираются, соответственно, таким образом, что изображение холодного железного сырья 94 может быть отчетливо видно.

Дополнительно, горелка 1 предпочтительно устанавливается таким образом, чтобы, по меньшей мере, фурма 97 продувки кислородом или фурма 98 продувки углеродным материалом находилась в поле зрения, которые обе описаны ниже, или, более предпочтительно, таким образом, чтобы обе они находились в поле зрения. Когда горелка 1 может также использоваться для визуальной проверки фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом, условия работы фурмы 97 продувки кислородом дутья и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом могут контролироваться еще более эффективно. Например, при подтверждении, что холодное железное сырье 94 достаточно расплавлено, объем продувки от фурмы 97 продувки кислородом и/или от фурмы 98 продувки углеродным материалом может быть уменьшен или остановлен. Чтобы горелка 1 могла также использоваться для получения изображения фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом, поле зрения горелки 1 может быть расширено или может быть установлена новая горелка с устройством отображения для контроля фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом.

Способ производства расплавленного чугуна

Способ производства является способом производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья и содержит управление условиями эксплуатации горелки на основе визуальной информации, получаемой от горелки с устройством отображения, описанным выше. Способ производства при этом дает такие же результаты, как электропечь, описанная выше.

Способ производства никак конкретно не ограничивается, может выполняться обычный процесс, за исключением того, что используется электропечь, снабженная конкретной горелкой с устройством отображения, и применяется визуальная информация, получаемая от горелки с устройством отображения. На фиг. 4 схематично показан расплавленный чугун 96, производимый, используя электропечь 90, снабженную множеством горелок 1. Холодное железное сырье 94 подается в камеру плавления электропечи 90 и тепло, создаваемое электродом 92, расплавляет холодное железное сырье 94 в расплавленный чугун 96. Предварительный нагрев холодного железного сырья 94 перед подачей в камеру плавления может повысить эффективность плавления. Во время плавления углеродный материал в качестве вспомогательного источника тепла может дополнительно подаваться от фурмы 98 продувки углеродным материалом и кислород для декарбуризации может дополнительно подаваться от фурмы 97 продувки кислородом. Дополнительно, холодное железное сырье 94, которое присутствует в холодном месте и которое не расплавлено, интенсивно плавится с помощью горелки 1 для эффективного производства расплавленного чугуна 96. Расплавленный чугун 96, накопленный в камере плавления, может выпускаться из печи через любой порт выпуска на стороне выпуска расплавленного чугуна. Расплавленный шлак, производимый вместе с расплавленным чугуном 96, может выпускаться из печи через любой вспомогательный выпуск на стороне вспомогательного выпуска шлака.

В соответствии с настоящим раскрытием, горелка 1 может использоваться на основе визуальной информации, получаемой от горелки 1, например, при проверке состояния плавления холодного железного сырья 94, и это может оптимизировать условия эксплуатации горелки 1 без опасных операций. Это полезно в процессах производства расплавленного чугуна, чтобы повысить экономическую эффективность производства и снизить производственные затраты.

Конкретно, например, когда визуальная информация, получаемая от горелки 1, подтверждает, что холодное железное сырье 94 не расплавлено, скорость горения горелки 1 предпочтительно повышается для ускорения плавления. С другой стороны, когда визуальная информация, получаемая от горелки 1, подтверждает, что холодное железное сырье 94 в холодном месте уже расплавлено, скорость горения горелки 1 предпочтительно уменьшается или горелка 1 гасится, чтобы управлять ненужной потребляемой мощностью из-за избыточного нагревания и не допускать оксидирование железа.

Традиционные горелки не имеют устройства 8 отображения и с их помощью при работе горелки было невозможно на практике проверить состояние плавления холодного железного сырья 94. Поэтому, в соответствии с традиционной технологией, горелки использовались, основываясь на опыте оператора, и существовала тенденция злоупотреблять работой горелки, чтобы не оставлять нерасплавленным холодное железное сырье. Однако, в соответствии с настоящим раскрытием, условиями эксплуатации горелки можно управлять своевременно, визуально проверяя состояние плавления холодного железного сырья и позволяя оптимизировать условия эксплуатации горелки, чтобы высокоэффективным способом обращаться с холодным железным сырьем 94, который не расплавилось.

Во время производства расплавленного чугуна расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак могут выплескиваться в печи и налипать и осаждаться на передней поверхности объектива горелки 1, сужая поле зрения получаемого изображения. Когда визуальная информация, получаемая от горелки 1, подтверждает присутствие материала, налипшего на переднюю поверхность объектива, налипший материал предпочтительно удаляется с объектива путем инжекции газа 30, поддерживающего горение, поступающего из трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, или, кроме того, путем инжекции большего количества газообразного топлива 40 из трубки 4 подачи газообразного топлива. Например, при подтверждении, что шлак налип или осел на переднюю поверхность объектива, сначала инжектируется только газ 30, поддерживающий горение, чтобы оксидировать железо в шлаке и создать тепло реакции оксидирования, которое может снова расплавить и удалить налипший или осевший шлак. Когда это не позволяет удалить налипший или осевший шлак, в дополнительно к газу 30, поддерживающему горение, может инжектироваться газообразное топливо 40, и теплота горения пламени, образовавшаяся дополнительно, также расплавит шлак, чтобы удалить налипший или осевший шлак. Таким образом, постоянно контролируя холодное железное сырье 94, эффективность плавления, соответствующая горелке, может быть оптимизирована.

Дополнительно, горелка 1 более предпочтительно используется для проверки по меньшей мере одной и, более предпочтительно, обеих, фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом и, когда обнаруживается нерасплавленное холодное железное сырье 94, для увеличения объема продувки фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом для дальнейшего стимулирования плавления. С другой стороны, при подтверждении, что холодное железное сырье 94 уже расплавлено с помощью горелки 1, объем продувки фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом, более предпочтительно, уменьшается или прекращается.

Примеры

Далее описываются конкретные примеры настоящего раскрытия. Последующие примеры показывают просто предпочтительные примеры и настоящее раскрытие никак не ограничивается описанными примерами. Дополнительно, последующие примеры могут модифицироваться, не отступая от объема и сущности настоящего раскрытия и такие модификации также содержатся в техническом объеме настоящего раскрытия.

Пример 1

Электропечь 90 с горелкой 1, показанной на фиг. 1 и установленной так, как схематично показано на фиг. 3 и фиг. 4, использовалась для плавления холодного железного сырья 94 при производстве расплавленного чугуна 96. Электропечь 90 была электропечью постоянного тока, имеющей диаметр печи приблизительно 6,3 м, высоту печи 4,1 м и производительность стали приблизительно 120 тонн, с фурмой 97 продувки кислородом и фурмой 98 продувки углеродным материалом, охлаждаемыми водой и устанавливаемыми в печи сверху, и электродом 92, установленным отдельно в центре печи по горизонтали. Множество горелок 1 (№1, №2, №3) было установлено сквозь стенку печи в общей сложности в трех местах, распределенных примерно равномерно вокруг периметра корпуса печи (смотрите фиг. 3).

Основные условия эксплуатации электропечи указаны ниже.

Вес подаваемой загрузки холодного железного сырья: приблизительно 130 тонн

Вес подаваемой загрузки холодного железного сырья за один раз: приблизительно 65 тонн

Количество подаваемых загрузок холодного железного сырья: 2

Тип холодного железного сырья: Heavy H2 (согласно "Uniform Standards of Ferrous Scraps" ("Универсальные стандарты железного скрапа") японской Ассоциации сырьевых железных материалов)

Выход стали на одну загрузку: приблизительно 120 тонн

Целевая температура расплавленного металла при выпуске из печи: 1580°C

Целевая концентрация углерода при выпуске из печи: 0,060%.

Вес подачи коксовых масс (вторичное сырье): 1000 кг

Вес подачи извести (вторичное сырье): 500 кг

Скорость потока продувки кислородом (чистый кислород): от 0 н.м³/ч до 5000 н.м³/ч

Скорость потока продувки углеродным материалом (коксовый шлак): от 0 кг/мин до 100 кг/мин, скорость потока газа-переносчика углеродного материала (воздуха): приблизительно 350 н.м³/ч

Скорость потока газообразного топлива (LNG) на одну горелку 1: от 0 н.м³/ч до 350 н.м³/ч

Скорость потока газа, поддерживающего горение (чистый кислород) на одну горелку 1: от 0 н.м³/ч до 770 н.м³/ч

Скорость потока хладагента для объектива (воздух) на одну горелку 1: 8 н.м³/ч

Холодное железное сырье 94 поставлялся из ковша в электропечь 90 в двух отдельных случаях, перед и после операции. Перед операцией, в качестве вспомогательного топлива, массы кокса и вспомогательный известковый материал подавались в электропечь 90 через вспомогательный желоб подачи топлива (не показан).

Холодное железное сырье 94 плавилось в то время, когда чистый кислород и коксовый шлак подавались через фурму 97 продувки кислородом и через фурму 98 продувки углеродным материалом, соответственно.

Здесь, во время процесса плавки горелка 1 использовалась для наблюдения за холодным железным сырьем 94 в трех холодных местах, удаленных от электрода 92, и условия эксплуатации горелки 1 были соответственно изменены, основываясь на полученной визуальной информации. Конкретно, когда определено наличие холодного железного сырья 94, который не было расплавлено, скорость потока газообразного топлива 40 и/или скорость потока газа 30, поддерживающего горение горелки 1, которая используется для получения изображения холодного железного сырья 94, увеличивалась в вышеупомянутых пределах, пока не было получено подтверждение, что все холодное железное сырье 94 расплавлено. С другой стороны, когда было подтверждено, что все холодное железное сырье 94 расплавилось, чтобы стать расплавленным чугуном 96, скорость потока газообразного топлива 40 и/или скорость потока газа 30, поддерживающего горение горелки 1, которая использовалась для получения изображения расплавленного чугуна 96, уменьшалась в вышеупомянутых пределах или горелка 1 была погашена.

Дополнительно, когда визуальная информация от горелки 1 подтвердила, что на объектив 7 налип материал, скорость потока газа 30, поддерживающего горение, и, при необходимости, скорость потока газообразного топлива 40 горелки 1, которая использовалась для получения изображения налипающего материала, были увеличены в вышеупомянутых пределах, пока не было получено подтверждение, что налипший материал удален. Это обеспечивало ясное поле зрения в течение операции.

Процесс плавки одной загрузки был закончен, когда были произведены 120 тонн расплавленного чугуна 96 и расплавленный чугун 96 был удален из выпускного отверстия в ковш, находящийся вне печи. Это было повторено для 20 загрузок. Целевая температура расплавленного чугуна 96 при выпуске была приблизительно 1580°C и целевая концентрация углерода в расплавленном чугуне 96 при выпуске была 0,060 мас.% и, согласно Примеру 1, средняя температура расплавленного чугуна при выпуске составила 1600°C и средняя концентрация углерода была 0,056 мас.%.

Были вычислены средние значения времени производства, расхода электроэнергии, расхода потребления кислорода, расхода кокса и расхода газообразного топлива и расхода газа, поддерживающего горение, в расчете на одну горелку 1. Результаты приведены в таблице 1. Здесь, каждый расход может быть вычислен как величина в расчете на тонну выпущенного расплавленного чугуна.

Пример 2

В соответствии с Примером 2, расплавленный чугун 96 производился для 20 загрузок при тех же условиях, что и в Примере 1, за исключением следующих моментов. В соответствии с Примером 2, холодное железное сырье 94 вблизи фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом также наблюдалось посредством горелки 1 во время процесса плавки и рабочие условия фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом также изменялись соответственно на основе получаемой визуальной информации. А именно, когда определялось наличие холодного железного сырья 94, которое не было расплавлено, скорость потока продувки от фурмы 97 продувки кислородом и скорость продувки от фурмы 98 углеродным материалом увеличивались в вышеупомянутых пределах. С другой стороны, когда было подтверждено, что все холодное железное сырье 94 был расплавлено в состояние расплавленного чугуна 96, скорость потока от фурмы 97 продувки кислородом и скорость потока от фурмы 98 продувки углеродным материалом уменьшалась в вышеупомянутых пределах или останавливалась.

Целевая температура расплавленного чугуна 96 при выпуске составляла приблизительно 1580°C и целевая концентрация углерода в расплавленном чугуне 96 при выпуске равнялась 0,060 мас.% и, согласно Примеру 2, средняя температура расплавленного чугуна при выпуске была 1590°C и средняя концентрация углерода равнялась 0,058 мас.%.

Вычислялись средние значения времени производства, расхода электроэнергии, расхода кислорода, расхода кокса и расхода газообразного топлива и газа, поддерживающего горение, в расчете на 1 горелку. Результаты приведены в таблице 1.

Сравнительный пример

Условия эксплуатации горелки 1 управлялись на основе опыта оператора, не используя устройство 8 отображения горелки 1 и без визуального подтверждения состояния плавления холодного железного сырья 94. В противном случае, расплавленный чугун 96 производился для 20 загрузок при тех же условиях, что и в Примере 1 и в Примере 2.

Целевая температура расплавленного чугуна 96 при выпуске составляла приблизительно 1580°C и целевая концентрация углерода в расплавленном чугуне 96 при выпуске составляла 0,060 мас.% и, в соответствии со сравнительным примером, средняя температура расплавленного чугуна при выпуске равнялась 1640°C и средняя концентрация углерода равнялась 0,054 мас.%.

Вычислялись средние значения времени производства, расхода электроэнергии, расхода кислорода, расхода кокса и расхода газообразного топлива и газа, поддерживающего горение, в расчете на 1 горелку. Результаты приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, по сравнению со сравнительным примером, в Примерах 1 и 2 уменьшены расход электроэнергии и время производства. Расход кислорода, расход кокса, расход газообразного топлива горелки и расход газа, поддерживающего горение горелки, также были уменьшены, как видно в Примерах 1 и 2. Это вызвано тем, что в Примерах 1 и 2 печи работали с визуальной проверкой внутренних условий печи, что, в частности, позволяет быстро проверять и определять состояние плавления холодного железного сырья в холодных местах и немедленно управлять условиями эксплуатации горелки для эффективного подавления ненужной продувки горелок.

Дополнительно, быстрое подтверждение плавления холодного железного сырья также позволило подавать дополнительное холодное железное сырье в соответствующие моменты времени для поддержания непрерывной работы. Дополнительная подача холодного железного сырья влияет на время производства и на расход электроэнергии. Когда дополнительная подача холодного железного сырья происходит слишком рано, новое холодное железное сырье может подаваться сверху полурасплавленного или нерасплавленного холодного железного сырья в печи, заставляя их спекаться вместе и формировать большие массивы. Это нарушает процесс прохождения плавления, приводя в результате к большему времени производства и повышенному расходу электроэнергии. Когда дополнительная подача холодного железного сырья происходит слишком поздно, электроэнергия тратится впустую и расплавленный чугун чрезмерно нагревается. Это опять приводит в результате к большему времени производства и повышенному расходу электроэнергии.

В случае примеров 1 и 2, горелка, объектив и устройство отображения интегрируются в единый блок и тепло, получаемое от горелки, позволяло успешно избегать налипания или осаждения материала, такого как шлак, на переднюю сторону объектива. Дополнительно, даже когда материал, такой как шлак, налипал или осаждался на переднюю сторону объектива, состояние передней стороны объектива горелки всегда могло проверяться через устройство отображения и поэтому горелка могла использоваться для устранения перекрытий в поле зрения, вызванных налипанием или осаждением материала, такого как шлак, путем немедленной инжекции газа, поддерживающего горение, или газообразного топлива, по мере необходимости. Таким образом, состояние холодного железного сырья в печи во время эксплуатации могло постоянно проверяться.

Дополнительно, согласно примеру 2, условия эксплуатации фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом также корректировались на основе визуальной информации, используя горелку, которая дополнительно повышала эффективность плавления. Конкретно, при продувке кислородом и углеродным материалом, сжигание углеродного материала создавало газообразный моноксид углерода, который способствует так называемому "образованию шлака", при котором расплавленный шлак пузырится. При этом, образование шлака обладает эффектом снижения лучистого тепла дуги и повышения эффективности плавления холодного железного сырья, наблюдение посредством горелки состояния расплавленного чугуна и расплавленного шлака позволяло предотвратить чрезмерную продувку кислородом и углеродным материалом и состояние образование шлака могло успешно создаваться и поддерживаться. Это привело к дальнейшему повышению эффективности плавления и к дополнительному сокращения расхода электроэнергии и времени производства.

Промышленная применяемость

В соответствии с настоящим раскрытием, при нагревании объекта горелкой внутреннее пространство печи, в которой нагревается объект, может отчетливо наблюдаться, снижая производственные затраты для печи.

Перечень ссылочных позиций

1 Горелка (с устройством отображения)

2 Трубка охлаждения

20 Хладагент корпуса горелки

21 Порт подачи хладагента

22 Выпуск хладагента

3 Трубка подачи газа, поддерживающего горение

30 Газ, поддерживающий горение

31 Порт подачи газа, поддерживающего горение

32 Порт инжекции газа, поддерживающего сгорание

4 Трубка подачи газообразного топлива

40 Газообразное топливо

41 Порт подачи газообразного топлива

42 Порт инжекции газообразного топлива

5 Внешняя трубка

6 Внутренняя трубка

7 Объектив

70 Хладагент для объектива

71 Порт подачи хладагента

72 Выпуск хладагента

8 Устройство отображения

80 Хладагент для устройства отображения

81 Порт подачи хладагента

82 Выпуск хладагента

83 Корпус

90 Электропечь

92 Электрод

94 Холодное железное сырье

96 Расплавленный чугун

97 Фурма продувки кислородом

98 Фурма продувки углеродным материалом

Изобретение относится к металлургии, в частности к электропечи, содержащей горелку с устройством отображения, для производства чугуна путем плавления холодного железного сырья. Горелка содержит объектив, устройство отображения и многотрубчатую конструкцию, содержащую внутреннюю трубку, расположенную вокруг объектива, внешнюю трубку, расположенную вокруг внутренней трубки и отделенную от внутренней трубки каналом подачи хладагента для объектива, трубку подачи газообразного топлива, радиально расположенную снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газообразного топлива, трубку подачи газа, поддерживающего горение, радиально расположенную снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газа, поддерживающего горение, и трубку охлаждения, наиболее удаленную в многотрубчатой конструкции, которая расположена вокруг трубки подачи газа, поддерживающего горение. Изобретение позволяет визуально наблюдать внутреннюю часть печи, в которой холодное железное сырье нагревается горелкой, для эффективного производства чугуна. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл., 4 ил.

1. Горелка с устройством отображения, выполненная с возможностью сжигания газообразного топлива для формирования пламени, содержащая:

объектив;

устройство отображения, расположенное позади объектива, при этом сторона объектива в направлении объекта, который должен отображаться, определяется как передняя, а противоположная сторона объектива в направлении от объекта, который должен отображаться, вдоль оптической оси объектива определяется как задняя; и

многотрубчатую конструкцию, содержащую:

внутреннюю трубку, расположенную вокруг объектива;

внешнюю трубку, расположенную вокруг внутренней трубки, которая по диаметру больше, чем внутренняя трубка, и отделена от внутренней трубы каналом подачи хладагента для объектива;

трубку подачи газообразного топлива, расположенную радиально снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газообразного топлива в направлении вперед от объектива;

трубку подачи газа, поддерживающего горение, расположенную радиально снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газа, поддерживающего горение, в направлении вперед от объектива; и

трубку охлаждения, расположенную наиболее отдаленной от центра в многотрубчатой конструкции, которая расположена вокруг трубки подачи газообразного топлива и трубки подачи газа, поддерживающего горение.

2. Горелка по п. 1, в которой

трубка подачи газообразного топлива имеет диаметр больше, чем диаметр внешней трубки, расположена вокруг внешней трубки и отделена от внешней трубки каналом подачи газообразного топлива,

трубка подачи газа, поддерживающего горение, имеет диаметр больше, чем диаметр трубки подачи газообразного топлива, расположена вокруг трубки подачи газообразного топлива и отделена от трубки подачи газообразного топлива каналом подачи газа, поддерживающего горение,

трубка подачи хладагента имеет диаметр больше, чем диаметр трубки подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки подачи газа, поддерживающего горение и отделена от трубки подачи газа, поддерживающего горение, каналом подачи хладагента для корпуса горелки,

при этом внутренняя трубка, внешняя трубка, трубка подачи газообразного топлива, трубка подачи газа, поддерживающего горение, и трубка подачи хладагента установлены коаксиально.

3. Горелка по п. 2, в которой отверстия трубок в осевом направлении трубок вдоль направления вперед от объектива располагаются в следующем порядке: внутренняя трубка, внешняя трубка и трубка подачи газообразного топлива.

4. Электропечь, снабженная горелкой с устройством отображения по любому из пп. 1-3, причем электропечь выполнена с возможностью плавления холодного железного сырья для производства расплавленного чугуна.

5. Способ производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья с помощью электропечи, снабженной горелкой с устройством отображения по любому из пп. 1-3, в котором условиями работы горелки управляют на основе визуальной информации, получаемой от горелки.

6. Способ по п. 5, в котором, когда визуальная информация, получаемая от горелки, подтверждает присутствие материала, налипающего на переднюю поверхность объектива,

из трубки подачи газа, поддерживающего горение, инжектируют газ, поддерживающий горение, или из трубки подачи газа, поддерживающего горение, инжектируют газ, поддерживающий горение, и из трубки подачи газообразного топлива инжектируют газообразное топливо, чтобы удалить с объектива налипающий материал.