本发明涉及金属熔炼，特别是涉及可应用于以金属炉料为主的连续熔炼 的旋转炉工艺和装置。

工业上已知的熔炼工艺具有固有的难点和缺陷。这些难点和缺陷通过对 设计和操作实践的改进只能部分地克服。作为黑色金属熔炼的实例，在电弧 炉(EAF)铁和钢碎屑的熔炼中，未熔融的炉料加热到熔融温度，固态表面接 触周围的空气或即氧化热气，从而产生氧化微粒而降低了产量。热的输入集 中在炉内相对于炉料所占据的总区域的一小部分区域上。此外，由喷入金属 池中的氧气产生的一氧化碳在从EAF中出来以前通过后燃只是部分燃烧成 二氧化碳，如此释放的热只有部分反馈到炉料中。冲天炉内的熔炼有类似的 缺点，只限于铸铁而不是钢的生产。作为有色金属的实例，铝反射熔炼炉广 泛地应用于工业中，相对于热量和分布来说未熔融炉料的位置集中在小区域 上。

采用部分熔融池(固态炉料馈送至其内)的长型旋转熔炼炉通过对连续池 的搅动和推进作用，在炉子每旋转一周期间，结合火焰至炉壁、随后炉壁至 炉料的热量传输可克服上述某些缺陷。然而，金属炉料、助熔剂、试剂引至 炉中的方式，只有通过炉子的环形端口，而过程中物质的传输、热量传输和 过程的化学反应要求是变化的，并沿着反应区长度分布。作为实例，当冷的 炉料引入邻近于进口处的部分熔融金属池中时，未熔融的材料可能聚合，产 生部分熔融材料团块，以及其它类似物，与此同时，炉料沿着炉子进一步完 全熔融，并变成过热。暴露于炉子热气中的未熔融金属团块也经受愈来愈强 的氧化，并作为氧化微粒而损失。这些问题明显呈现在处理过程的化学反 应、物质传输和传输热的控制中，也是对可获得的最大装料和生产率的一种 限制。所以，本发明的目的是根据可获得的、使金属产生熔融的热的分布， 沿着长度方向的反应区，对未熔融的炉料，分布熔融所要求的热，于是，必 然会使金属炉料快速熔融。

金属炉料通常带有不同百分比的金属氧化物以及其它杂质，如金属氧化 物、其它金属、其它化合物、溶解的气体、其它如磷、硫等类似元素的杂质。 在处理过程中，需要助熔剂、添加剂作为炉料与这些杂质以及金属加料反应 的组分，以获得有效的工艺参数和熔炼后所要求的最终产品成分。添加剂最 普通的大概是用于金属氧化物还原的碳，以增加金属的产量和(或)在熔炼中 获得含规定范围被溶解碳的金属合金的产量。当然要求，将碳引入到最有效 的位置，以获得所要求的过程反应，如与金属氧化物或氧的反应，产生的一 氧化碳(CO)进入炉内气体中，产生高度的CO后燃(PCD)，和在炉内气体排 出以前，如此放的热进入炉料内的良好热传输效率(HTE)，以及对产品成分 的控制。本发明另一个主要目的是根据过程化学反应的要求，沿着长度方向 的过程反应区，分布助熔剂和添加剂的引入位置。

本发明提供一种在水平设置、长型的旋转炉中金属连续熔炼的工艺和装 置，它包括将带有浮渣层的局部熔融金属池保持在一由通过该炉内所述金属 和渣上面的的热气加热的一长型的气-固-液反应区中；运输包括金属材 料、助熔剂和添加剂的固体炉料通过炉子的一环状端部开口，并沿着所述的 气-固-液反应区将炉料向下喷进所述的熔池内；依次向后和向前横向移动 所述向下喷射的位置，借此，沿着一纵向跨距，分布炉料进入所述池的进口 位置，以及使液体金属流出所述的气-固-液反应区，借此，用新的固体材 料填充所述的熔池。所述的跨距优选包括所述气-固-液反应区的长度主要 部分。

当采用尺寸小于3cm的粒状和球状炉料时，例如，DRI小球、粒状碳 化铁、煤球、石灰、破碎和筛分的石灰石以及铁合金添加剂时，所述的运输 最好包括借助于通过一固体喷射枪的加压气体载体输送和推进炉料，该喷射 枪纵向悬臂在所述气-固-液反应区内的热气流中，以及所述的向下喷射包 括在所述的喷枪纵向沿着所述跨距依次向后和向前来回移动，分布炉料进口 位置的同时，从一喷枪的喷嘴向下发出炉料和气体载体的喷射束进入所述的 局部熔融的金属池中。当采用如再循环金属切屑、灰铸铁、球化铁(HBI)、石 灰煤或焦碳、石灰助熔剂及类似的大尺寸炉料时，所述的运输最好包括通过 振动运输器的振动来推进炉料，该振动运输器也沿着所述的气-固-液反应 区而悬臂，以及所述的向下喷射包括在该运输器向后和向下来回运动的同 时，使炉料从该运输器的排放唇边向下降落到该池中。工艺要求一般最好借 助振动运输器和固体喷射枪的组合而装料，在这种情况下，本发明包括对行 程循环时间间隔以及对喷枪喷嘴与运输器排放唇边相对位置的控制，以避免 从喷枪喷嘴发出的炉料与从运输器排放唇边降落的炉料在越过行程公共跨 距的任何时间，炉料互相干涉。

此时，炉料流动的速率也可在沿着跨距的不同位置而变化，甚至包括中 断，以便实现炉料进入按要求的工艺参数的纵向分布。这可借助于改变来回 运动的速度或在采用喷枪的情况下改变喷枪进口的馈送速率来实现。

金属通常带有表面氧化物，例如铁锈、DRI或其它预还原原生铁也可能 带有相当数量的未还原的残留金属氧化物。在处理中金属也受到高温氧化。 溶解碳也通常作为产物的成分，例如在铁和钢的熔炼中。炉料通常包括含碳 材料作为添加剂，用于还原金属和渣的熔池中的氧化物，释放CO进入热气 流中，其代表未燃烧的可燃物或燃料。选择喷射氧气进入热气流中有利于反 应区中的CO的后燃。这样产生的热回收通过直接的热传递进入部分熔化池 中，比现有技术中的PCD和HTE高。

本发明的工艺和设备最好用于长度进一步加长的旋转炉，以结合邻接于 所述气-固-液反应区的一气-液反应区，所述的液体金属流进该区并积 聚，以便在从该炉子排出以前进行精炼和温度调节。该区由一燃烧器加热， 从该燃烧器出来的燃烧产物形成所述的热气流，以逆材料一般运动的方向流 动，进入所述的气-固-液反应，通过与该气-固-液反应区邻接的所述环 状端部开口排放。该液体金属借助于周期性地停止炉子的旋转和打开一出钢 孔而排放，排放到一出料桶中，或者，作为替换方案，连续或半连续地通过 一耐火管，虹吸该液体金属，该耐火管通过所述炉子的环状端开口插入该液 体金属中，该液体金属进入该炉子外部的一邻近的真空容器中，液体金属从 该真空容器中抽出用于铸造或进一步处理。炉渣可通过一环状端部开口的唇 边溢流而排放，包括按需要的撇渣，或选择性地辅助以炉子端部抬高，作小 角度倾斜，或者，作为替换方案，借助于如我的美国专利US5305990所描 述的一炉渣真空去除系统。

本工艺和设备可应用于各种金属的熔炼，例如，包括铁和钢的切屑、铸 铁、DRI颗粒、HBI的黑色金属的熔炼，以及各种原生的或回收形式的如 铜、铝、铅、锌、铬、镍、锡和镁的有色金属的熔炼。可以处理金属和金属 氧化物的混合物，它可适合于酸基或碱性的炉渣以及耐熔物质的处理。它提 供了从由气力喷射的细粒炉料到由运输器输送的回收金属切屑片大范围炉 料的处理能力。它有利于在选择连续、间歇或批量排出产物时的连续熔炼。 它也有利于在整个过程反应区高的热传输速率，并避免局部过热或过冷，并 且提供金属与炉渣接近于化学方程式组分良好的相互作用，以实现高产量和 均匀一致的化学成分。所以，本发明呈现出快速、洁净、低噪声、高的热效 率、以及优越的金属熔炼技艺。

本发明工艺和设备的各种其它目的、特征和优点通过参阅附图并从以下 详细的说明和权利要求，将变得显而易见，其中：

图1为表示本发明工艺和设备典型特征的局部剖视的侧向视图；

图2为沿着图1的平面2-2的截面图；

图3为在由一振动运输器和一固体喷射枪的组合引入炉料的实例中表示 横向移动循环的曲线图；

图4为表示炉料进入和其它三个实例的过程输入的一般纵向分布的说明 图；

图5为表示另外两个实例的说明图；

图6为适合于越过气流，分布后燃所需氧气的气流氧气喷枪喷嘴的局部 截面侧视图；

图7表示如图8中的一个替换实施例的喷嘴；

图8为表示本发明工艺和设备附加和替换特征的局部剖视侧向图；

图9为沿着图8平面9-9的截面图；

图10为沿着图9平面10-10的截面图，当进入浸入的通道65的进口与 炉渣层一致时，炉子中心轴线下面的平面部旋转大约45°所见到的截面图；

图11为表示排出的气体回收进入含有过程处理热的热气流中的局部剖 视侧视图。

参阅图1，具有一耐火炉衬6和端部环状缩口4、5的长形旋转炉1， 水平或稍微倾斜地被支承在多个托环2内，而该托环按已知的方式在滚子3 上被运载而旋转。一个部分熔融的金属池7保持在一气-固-液反应区8 内，还有一液态金属9保持在一气-液反应区10内，如所示的实施例中， 金属池带有浮动炉渣层11。所述的旋转炉由燃烧器12加热，从燃料13和 氧和/或空气14出来的燃烧产物形成热气流15，以与一般炉料运动的逆流方 向行进，通过端部环状开口4排放到调节室16，进入排放导管42，然后经 过气体清洁系统而排放到大气中。处理的产物(液体金属)可借助于周期性地 中断炉子的旋转，通过出钢孔17排放到出料桶18或类似的器具中，作为替 换方案，在炉子旋转期间通过耐火虹吸管19，虹吸到一邻接的真空容器20 中。该容器可选择性地加热，根据出料桶和真空冶金术的技艺，装备该容器 用于气体喷射、合金和熔剂添加物21以及常规排料，通过一滑门22而排出。

如再循环(回收)的金属碎屑或用煤球还原的金属氧化物一类的大块和不 规则形状的炉料，通过运输，沿着振动运输器24引入。该运输器通过端部 开口4沿着所述的气-固-液反应区而悬臂，从该运输器排出唇边25将它 们向下降落至部分熔融的金属池7中。馈送速率可通过各种方法进行控制， 例如，图中所示的带有一起重磁铁57的一重力单元58，吸放黑色金属(铁与 钢)，或者通过其它充料方法，以控制的时间间隔，按既定的数量充料。各种 型式的重力馈送器也可应用于非磁性材料的装料运输器24，特别是对于助 熔剂和添加剂。

最佳实施例的运输器24为水平振动型。在该运输器中，振动器驱动26， 根据运输技术的已有实践，使运输器平台27相对于基板，以短冲程高频向 后和向前来回振动。该运输器平台的悬臂部分为双层壁和缓冲型，采用内部 强制水冷。运输器24也乘骑于在轨导30上运行的滚子29上。该轨导大体 上与炉子6的轴线平行。通过一液压运输器运行液缸31的来回运动或其它 等价方法，炉料进口32的位置便可沿着气-固-液反应区8的运行跨距33 纵向分布。

尺寸均小于3cm的较小材料最好在气体载体内夹带并经过一固体喷射 枪34将它们进行气力运输而引入，炉料从喷嘴35以足够的速度向下喷入金 属池7，以便将炉料浸入炉渣与金属池内。在所示的实施例中，喷枪34与 一拖板36夹紧，该拖板乘骑于在导轨38中运行的滚子37上，该导轨也大 体上与炉子6的轴线平行。通过液压喷枪横向移动驱动液缸39的来回运动， 炉料进口40沿着气-固-液反应区8的横向移动跨距41而纵向分布。该喷 枪34通常采用水冷，但也可包括耐热材料，它特别适合于如铝、铅等低熔 点合金，甚至也可包括如现有喷枪技术中的易损型材料。前端支承87包括 一枢轴88，在其附近，喷枪34的倾斜度可通过支承在后支承90的液缸89 进行调节，能够相对于炉渣和金属池调节喷嘴35的高度。包括喷嘴浸入至 炉渣或炉渣与金属池中，它较适合于如炉渣发泡实践的某些处理工况。支承 87、90都支承在一固定支架或机架上。作为替换方案，可连接在公共拖板 机架上，该机架也可乘骑在轮子或两导轨上，适合于提供整个部件接近和离 开炉子端部开口的纵向运动。

所述的区域8最好用燃烧器44直接加热，如图2所示，燃烧器与固体 喷枪34并置，它也可安装用于纵向可调节的定位。用于后燃的补充氧气可 通过燃烧器44引入，或者也可通过单独的后燃喷枪45，作为选择方案，也 可采用可调节性的定位。由于废气出口导管43内的热气接近于大气压，如 气帘一类的动态密封方法适合于所述运输器、喷枪和燃烧器导管开口以及与 端部开口4接口的密封。

在所示的实施例中，液态金属，由于允许它通过由环形耐火液坝23作 用的受限通道而流出，它可从气-固-液反应区8流至气-液反应区10。 该液坝23也可用来阻挡未熔融炉料的片块，以及，在由液坝23限制的通道 上增加的流速实质上也可防止从区域10反流至区域8的任何逆流。在关闭 温度控制的处理情况下，金属池和炉渣中获得化学平衡的精炼时间便不需 要，而补给容器中的处理还是需要的，炉子6便可缩短，实质上消除了区域 10和中间液坝23，保持了从环形缩口4延伸到缩口5的部分熔融的金属池， 金属和渣直接从气-固-液反应区8排放。

在炉渣流相对于金属流反向逆流对处理过程有利的情况下，炉渣11可 通过在缩口5甚至缩口4唇边的撇渣或溢流而去除。炉子6在竖直平面内、 长度方向上的小倾角可作为选择性的特征，它对炉渣在缩口唇边上的排放有 用。也可采用在我的美国专利US5305990中描述的去除系统一类的真空去 渣法。

参阅图3和图1，表示一横向移动循环实例，采用一振动运输器和一固 体喷射枪的组合，将炉料引入。运输器排料唇边25以1ft/sec(每秒一英尺)的 速度横移向前，直到它达到LCmax位置，在那儿它以3ft/sec速度反向回到 LCmin，循环一直重复下去。在相同时间间隔内，喷枪嘴35以4ft/sec的速 度向前横移到LLmax位置，然后以1.33ft/sec的速度返回到LLmin。在这一 实例中，喷枪与运输器方向上协调一致地移动，但在不同跨距上有不同的速 度。这些跨距可以重叠，以便包含炉料从运输器和喷射枪进入金属池的共同 横移跨距。这一循环实例在前进方向中采用相对速度增量，以便在横移返回 点附近减少“双剂量”的瞬时效应。可获得宽范围的横移循环变量，例如通 过加速和减速的变换、步进速度的改变、或只在一个方向上馈送；而在另一 方向横移期间，中断馈送等等方式，沿着所选定区域，获得集中馈送的进口。 尽管对于用喷枪喷入的各个小球或微粒，在液态金属和炉渣中熔融时间很 短，例如对于DRI小球，小于1分钟，对于细颗粒，为10秒钟，但是，当 固体炉料的喷射集中在一个位置时，如此吸收的热量可急剧降低液体温度至 熔点以下，生成固体金属凝结团块，它会干涉处理过程的进行。循环反复的 喷枪横移，它作为本发明的一个特征，不仅消除了这一问题，而且在任何金 属和炉渣池给定的平均温度下确保金属的熔融和处理过程反应速率的维 持。

除了固体喷射枪34以外，气-固-液反应区8通常也用燃烧器(未图示) 加热，提供熔融需要的集中热量，并利用一喷枪，在相对较低的压力下提供 后燃所需的氧气，如我同时申请的专利No.08/916395(如图2、8和图9所示) 所描述的。给出几个有关的相互影响的过程变量，这些喷枪插入气-固-液 反应区的最佳距离起初是未知的，在处理过程中可改变，因而在操作期间， 通过试探可以建立起最合适的距离。所以，这些喷枪最好安装在类似于喷枪 34的可变定位的托板上，如实例图3横截面所示，以平行的方式对正，图3 表示一固体喷射枪34、燃烧器44和后燃所需氧气喷射枪45在振动运输器 27的上方平行地被运载。一高速金属池氧气喷射枪也可单独引入，或作为已 知的组合氧气喷射枪技术，与喷枪45组合引入。

除了横移速度、横移冲程的跨距和跨距的纵向位置等变量外，本工艺和 装置还对装料提供沿着横移跨距的不同截面喷射固体的构成情况。例如，添 加的碳可以偏程喷射，由安装在喷射碳供应管道上的遥控操作阀的开启和关 闭进行调节，而只在喷枪冲程向前横移的后一个50％和向后横移的第一个 50％期间进行喷射。这可免去对另一个单独的碳喷射枪的需要，而获得对于 高度(充分)后燃所要求的碳进入金属池的分布。

设备结构和操作的模式可根据炉料的构成和待执行的处理功能而改 变。这如图4和图5所示，该实例表示炉料进入和其它输入至熔融过程的分 布情况。在图4的A例中，再循环(回收)的铁屑、助熔剂和添加剂借助于振 动炉料馈送运输器的来回循环运动，沿着气-固-液反应区的第一个50％ 而分布，依靠炉子的旋转和倾斜，将未熔融的材料分布至平衡区。它表示碳 在区域进口附近单独喷射，借此降低金属池的温度，并增加热的传输速率， 犹如我的美国专利US5163997所描述的。尽管金属炉料通常带有一些表面 氧化物，单独喷射后燃所需的氧气通常只有在附加金属池氧气喷射的情况下 才有保证，它可作为这种情况下的选择性方案。另一方面，所产生的较少量 CO和H2可与附加燃烧器中的氧气发生反应。

在B例中，作为主要炉料的DRI和(或)碳化铁和碳最好通过气力固体喷 射枪馈送，以还原残余的氧化铁，横移跨距沿着气-固-液反应区的主部延 伸。C例表示一由运输器装料的再循环碎屑与由固体喷射枪气力装料的颗粒 材料的组合，包括横移行程的重叠跨距。图5中的D例表示附加金属池氧气 喷射的附加部分和单独的用于后燃的氧气喷射至热气流中。在操作期间，对 废气温度和成分、以及产品的成分、温度和生产率的监控有利于对最合适的 输入和它们的分布的选择。在A至D例的任一实例中，炉料也可包括金属氧 化物，例如，在铁熔融中碎的氧化铁皮、BOF炉渣、预处理EAF粉末，以 及作为使氧化物还原至金属的添加剂的碳。

E例表示回收的铝和/或初次铝铸锭及类似金属的熔炼，其尺寸通常适合 通过振动运输器装料。未熔融或已熔融的铝的暴露表面在上升的温度下急速 氧化，形成氧化铝碎屑。需要助熔剂减缓氧化，并加速夹杂物的去除，使碎 屑恢复为金属铝，并清除炉壁生成的氧化物。如图中实例，为获得基本上即 时的浸入，对炉料进入的分布使未熔融铝的氧化最小化。通过炉内热气防止 熔融铝氧化的蒙皮助熔剂通常包括接近低熔点的KCl/NaCl混合物，通常也 包括氟化物、氯化物或碳化物。各种助熔剂在铝熔炼的技术中也可用作撇渣 助熔剂、洁净助熔剂和除气助熔剂，例如，MgCl2、各种碱性氟化物和氟化 盐以及用于放热反应的含氧化合物。人们知道，这些助熔剂当用熔剂喷枪输 送时通常很有效，藉此，它们在金属池中熔融成小滴，当它们浮至表面时， 提供与熔融金属大面积的接触。如图所示，喷入的助熔剂沿着连续反应区的 纵向分布实质上增加了与助熔剂小滴直接接触的熔融表面的比例。降低镁的 含量，一般称为“去镁”，也是二次铝熔炼的共同要求，一般通过含氯气体 或通过助熔剂和气体组合的局部表面喷射来完成，利用简单的喷气喷枪，或 包括旋转喷嘴和部分浸没的多孔插头，以获得较小的众多液泡，这些液泡较 均匀广泛地分布于熔融金属中。E例描述了炉渣覆盖情况，至少一部分除 气、洁净和去镁功能可通过固体和气体沿着本发明的旋转炉内长型的连续反 应区的纵向分布来达到。

图6表示了将后燃所需氧气发送至热气流15的喷枪喷嘴45的最佳实施 例。氧气通过水冷圆柱外管47与水冷内管48之间的环带引入，带有氧气喷 射速率、方向和分布控制盘49。借此，环状狭窄的喷嘴开口50由外管47 的端部与控制圆盘49背面之间的空隙来确定。通过它，氧气喷射流51在连 续的氧气帘中，径向向外吹出，该氧气帘横跨轴向流动的气体流。圆盘49 最好水冷，例如，由内水管52提供的冷却水通过内管环带53而返回。开口 50的形状增加与气流混合的效率，以增加与可燃物的反应。例如，在图例中， 狭窄开口50与垂直面于上游成大约30°角，发出径向向外的锥形帘，它与 一般的气流15的流向相反。引导氧气喷射束51向着金属池7向下的开口50 的扇形做得宽于引导喷射束向上的扇形，借此，输送大量的氧气可直接阻断 金属池表面放出的CO。开口50的宽度，以及与此有关的，在选定压力和速 度下的氧气流速可通过管子48轴向位置的调整而改变，该轴向位置的调整 是通过内管位置导向环54轴向滑动到外管47内的不同位置而达到。例如， 提供不同厚度、抵靠内管48进口端凸缘的隔圈。图7表示气体流氧气喷枪 喷嘴一种变型的实施例，在该例中，相类似的安装圆盘只用作偏斜圆盘55， 它适合于氧气喷射束56向外偏斜，将环状氧气帘横跨炉内气体流的横截面 而喷射。

这种氧气流的喷射使后燃所需氧气横过金属流的方向以及整个气流横 截面而与金属池表面交叉。热反应的气体混合物在极大的距离上同时接触而 流动，并加热部分熔融的金属池及炉壁，随后连续搅动金属池，并在该壁上， 当炉子旋转时，热量从后燃流至金属池。于是，本发明提供了比之于例如电 弧炉和氧转换器工艺技术增加PCD和HTE之明显优点。

先前参阅图1描述的各种特征在图8中得以重复，图8中还表示各种附 加或选择替换的特征。为了便利于撇出炉渣并在端部开口4或5的唇边上排 放，例如便利于进入炉渣坩埚，以及为便利于通常地接近炉子1的内部，例 如借助一液压油缸62、直线促动器或其它类似部件，它可围绕一枢轴支承 61纵向倾斜。作为替换方案，支承61可直接定位在两组滚子3下，促动器 62支承另一组滚子。某些处理要求最好在区域10内采用不同于区域8炉渣 层厚度和成分的炉渣。在区域8与区域10之间炉渣的传输可由一环状液坝 63的冠部加以限制，液坝63凸出至炉渣最高平面。通过液坝63的一个或多 个通道65使液态金属从液坝进入开口81实质上自由通过至液坝出口82， 而限制炉渣通过。参阅图9和图10，为了在炉子旋转期间，避免炉渣实质 上通过通道65而传输(假定进口81和出口82通过炉渣层)，通道65可在向 着炉子旋转轴线径向向外的方向上，向上倾斜，从进口81和从出口向上至 冠部85内部的一通道(未在图8和11中表示)。在炉子每旋转一周，进口81 和出口82通过炉渣层期间的两个位置上，可以看到，液坝冠部内部通道的 拱部86应高于进口81的顶端83和出口82的顶端84，其高出的距离最好 至少等于炉渣层的最大厚度，如图所示，借此，拱部86用作一种隔栏，适 合于在运作期间限制区域8与10之间炉渣的双向交替。

金属成分的调整和区域10内精炼所需的助熔剂、合金和气体可采用基 本上类似于喷枪34的纵向横移喷枪总成66进行喷射。用于氧气和其它处理 气体喷射相关的喷射束喷枪，如已知的，要保持狭窄气流以高速从喷嘴喷出 2米以上的距离，即使使用操纵较简易的喷枪机械总成也可增加纵向覆盖。

由于本发明的目的包括生产大范围具有可控和特定成分以及特性的产 品，所以，它包括可供选择的后置处理工艺步骤。例如，在金属池9上方具 有由保持在容器20内的真空调节压力控制的顶平面69的液体金属柱68的 下部可侧向延伸，包括界定在一侧向通道密闭室71内的冶炼后处理池70， 通过它，金属流动，然后排放，该处理池70具有池平面72，它保持在比表 面69较低的高度，而具有较高压力。在大气压力下或接近大气压力时，按 伯努利定理，表面72通常接近于金属和炉渣的平面高度。金属可通过浸入 的喷嘴73排放。喷嘴节流滑门74、计量针或挡头杆的可调流速控制，在与 通过喷嘴的金属排放的相同平均速率下，也控制了通过虹吸管19的炉内金 属排放流。作为替换方案，金属借助溢流可从后处理池70进行唇口排放。 在该例中，炉内金属的排放速率要求通过其它方法，例如通过改变密闭室20 的真空度进行控制，或者对后处理总成进行倾斜控制。此外，密闭室20内 的高真空度可在进入后处理池70的通道以前去除溶解在金属中的大部分气 体。在另一个变型设计中，虹吸管19中的金属可直接排放到顶面69上方的 排泄空间76，实现一定程度的喷射除气，但也要求通过改变真空度或其它 方法，直接调节通过虹吸管19的排放流的速率。通道密闭器71的密封和关 闭节流阀74和其它出口，便利于容器20的初始排泄，以便启动金属流动。 容器20也可配备一进口阀67，它在排泄期间保持关闭，然后打开，以允许 启动金属流动。

作为实例(见图8)，铝处理过程通常包括采用惰性气体和反应气体的混 合物，以去除熔融金属中的气体和镁，这些气体混合物可借助多孔插头或从 通过多孔耐火材料76的处理气室75引入(该多孔耐火材料用作通过一系列挡 板77的金属帘)，以增加后处理通道的有效长度。金属然后向上通过一过滤 器78，以去除非金属一类的材料，然后通过一喷嘴73向下排放，排放速率 通过流量控制针、挡头杆或节流滑动阀74加以控制。处理中的金属可以加 热，例如借助电阻加热元件79。表面72可通过引入附加的保护气体80而 阻止氧化，并将这些气体排泄到废气运输和处理系统中。各种金属处理系统 是可行的，例如，将喷射的气体剪切成众多小泡的气体旋转散射器可以采 用，作为附加或替换，气体可通过多孔耐火材料76引入。可以采用各种处 理气体，例如，根据在浇铸以前的除气和过滤、精炼系统的技术，铝处理气 体通常是惰性氮和氩与活性氯和氟化合物的混合物。

对于铝和铅一类低熔点金属的熔炼，氧-燃料火焰的高温特性是过分 的。排放回收的气体，如图11所示，可以缓解这一问题。排放气体的主部 和被控部分可以借助排放气体再循环吹风机93通过排放气体再循环导管 92(通常具有耐火管衬)而进行再循环，该吹风机93通常配备一水冷叶轮。该 吹风机93可在可控变速下工作，或其流量可由水冷的调节风门94来控制。 包括非循环的排放气体的废气99直接通过废气导管95，该废气导管最好也 配备一调节风门96。导管92出口可直接进入旋转炉子中，也可配备单独的 氧-燃料燃烧器，或如图所示，进入预燃烧室97，该预燃烧器97也借助氧 -燃料燃烧器98而着火，燃烧产物随后排放至炉子的反应区并形成热气流。 总的效果一般为降低炉子和废气的平均温度，提高处理过程的热效率，并避 免局部过热和不必要的氧化氮的形成。废气99也可通过回流换热用来预热 炉料、燃料或氧气，进一步提高处理过程的热效率。