統(tǒng)可以包括從該芯管徑向向外的一個環(huán)形腔室，并且該穿孔檢測系統(tǒng)可以被適配成檢測由于該芯管中的穿孔而引起的該環(huán)形腔室中的壓力或進入或離開該環(huán)形腔室的氣流的變化。
[0037]該穿孔檢測系統(tǒng)可以包括從該芯管徑向向外的一個環(huán)形腔室；一個傳感器，該傳感器用于檢測指示在該芯管中存在穿孔的該環(huán)形腔室或該芯管中的壓力或進入或離開該環(huán)形腔室或該芯管的氣流的變化；以及一個警報器，該警報器響應于該傳感器以指示該芯管中的穿孔。
[0038]當該芯管穿孔時，壓力或氣體流量的變化可以是該環(huán)形腔室中的壓力減小或氣流向內(nèi)進入該環(huán)形腔室中。
[0039]例如，該環(huán)形腔室可以含有在高于該芯管中的平均氣壓的壓力下的惰性氣體，這樣使得在使用中，當該芯管穿孔時，惰性氣體從該環(huán)形腔室流入該芯管的通道中。
[0040]該腔室可以包括一個入口，通過該入口可以將該惰性氣體供應到該腔室以維持該腔室中的氣壓。
[0041]在這種安排的使用中，如果固態(tài)微粒材料磨穿該芯管，那么該環(huán)形腔室中的壓力下的該惰性氣體流動穿過該穿孔進入由該芯管限定的通道中，并且完全停止或使由該芯管中的原料引起的在那部分芯管中的對該芯管的進一步磨損最小化，并且僅僅在這點上是有利的。此外，該惰性氣流從該環(huán)形腔室進入該芯管中導致進入該環(huán)形腔室中的該惰性氣流增加，并且通過傳感器檢測該流增加。該傳感器使芯管穿孔的一個警報器激活。該警報器啟動一個程序來替換該噴槍。在該環(huán)形腔室中的壓力下的該惰性氣流穿過該穿孔為替換損壞的芯管提供合理的時間窗。
[0042]當該芯管穿孔時，壓力或氣流的變化可以是由于氣體從該芯管的通道流入該環(huán)形腔室中而引起的該環(huán)形腔室中的壓力增加或氣體從該環(huán)形腔室向外流動。
[0043]例如，該環(huán)形腔室可以含有在低于該芯管中的平均氣壓的壓力下的惰性氣體，這樣使得在使用中，當該芯管穿孔時，氣體從該芯管中的通道流入該環(huán)形腔室中。
[0044]該環(huán)形腔室可以在真空下。
[0045]本發(fā)明的該噴槍的優(yōu)點包括:
[0046]?安全一在檢測穿孔和允許用于噴槍替換的時間(典型地若干小時)兩方面。
[0047]籲在噴槍替換(使芯管壽命最大化)之前用于更長操作運行的機會是:在沒有穿孔檢測系統(tǒng)的情況下，可能需要比作為預防性維護程序的一部分所必需時更早地替換該芯管。
[0048]?修改注射參數(shù)、芯管材料或芯管生產(chǎn)技術的機會可以影響它的壽命而沒必要重建歷史記錄來判斷預期壽命。
[0049]該環(huán)形腔室的徑向深度可以是l_5mm。
[0050]該環(huán)形腔室可以基本上沿著環(huán)形冷卻夾套的長度延伸。
[0051 ] 該惰性氣體可以是任何適合的惰性氣體。
[0052]該惰性氣體可以是氮氣。
[0053]該環(huán)形腔室中的氣壓可以是相對于該芯管中的平均壓力的任何適合的壓力。如上所述，該環(huán)形腔室可以在真空下。
[0054]該環(huán)形腔室中的氣壓可以被選擇成對抗或由于該芯管中的內(nèi)壓而致使該惰性氣流通過該芯管中的穿孔從該環(huán)形腔室流入或流出該芯管。
[0055]任何給定情況下所要求的實際壓力將取決于一系列因素，包括在噴槍的這個區(qū)段中的機械設計。
[0056]僅通過舉例，在其中該環(huán)形腔室中的氣壓被選擇成大于該芯管中的平均氣壓的情況下，該環(huán)形腔室中的氣壓可以是至少1巴表壓，典型地至少2巴表壓，并且典型地5-15巴。
[0057]該芯管可以由一種結(jié)構(gòu)材料制成并且可以包括具有一種耐磨材料的一個內(nèi)部襯里或飾面，該耐磨材料如一種白鑄鐵，如一種鐵鉻合金白鑄鐵、陶瓷或兩者的混合物。
[0058]該芯管可以包括具有一種結(jié)構(gòu)材料的一個外部管道和具有一種耐磨材料的一個內(nèi)部管道結(jié)合在一起的一個組件。
[0059]該外部管道可以從鋼(如不銹鋼)形成。
[0060]該外部管道可以是至少1mm厚。
[0061]該外部管道的厚度可以是在3-30mm的范圍中。
[0062]該內(nèi)部管道可以從由白鑄鐵制成的耐磨襯里形成，如鐵鉻合金白鑄鐵、陶瓷或兩者的混合物。
[0063]該耐磨襯里可以是至少3mm厚并且更優(yōu)選地至少5mm厚。
[0064]該外部管道與該內(nèi)部管道之間的結(jié)合可以至少基本上在兩個管道之間的界面的整個表面積上延伸。
[0065]在金屬襯里的情況下，該外部管道與該內(nèi)部管道之間的結(jié)合可以是一種冶金結(jié)口 Ο
[0066]該芯管可以是至少2m長。
[0067]該芯管可以具有50mm的最小內(nèi)徑。
[0068]該芯管可以具有300mm的最大內(nèi)徑。
[0069]該芯管可以具有400mm的最大外徑。
[0070]本發(fā)明進一步提供一種直接熔煉廠，該直接熔煉廠包括具有如上所述的至少一個固體注射噴槍的一個直接熔煉容器。
[0071]本發(fā)明進一步提供一種用于從固態(tài)含金屬原料生產(chǎn)熔融金屬的基于熔浴的直接熔煉方法，該方法包括通過如上所述的至少一個固體注射噴槍將一種固態(tài)原料(如該含金屬原料)注射到一個直接熔煉容器中的一個熔浴中，并且監(jiān)測該噴槍以檢測該噴槍中的穿孔。
[0072]該方法可以包括檢查由于管道中的穿孔而引起的該固體注射噴槍的固體注射管道中的壓力或進入或離開該管道的氣流的變化。
[0073]該方法可以包括將一種惰性氣體供應到該固體注射噴槍的環(huán)形腔室以維持該環(huán)形腔室中的內(nèi)氣壓，并且檢查進入以維持該內(nèi)氣壓的惰性氣流的變化。
[0074]含金屬原料的一個例子是鐵礦石。
[0075]該鐵礦石可以是鐵礦石細粉。
[0076]該鐵礦石可以被預先加熱到至少600°C的溫度。
[0077]該方法可以包括將含金屬原料、固態(tài)含碳材料、熔劑或任何其他固態(tài)材料注射到該熔融容器中，該熔融容器含有呈熔融金屬和熔渣形式的熔融材料浴，并且通過該熔浴中的氣體逸出產(chǎn)生浴/礦渣噴泉并在該熔浴中產(chǎn)生廢氣和熔煉含金屬材料并形成熔融金屬。
[0078]該方法可以包括通過在小于300°C的溫度下燃燒可燃氣體來預先加熱該含金屬材料，其中該可燃氣體從該熔煉容器排出的廢氣產(chǎn)生。該可燃氣體可以是從該熔煉容器釋放的熱廢氣產(chǎn)生并冷卻到小于300°C溫度的可燃氣體。
[0079]本發(fā)明還提供一種用于從含金屬原料生產(chǎn)熔融金屬的基于熔浴的熔煉方法的裝置，該裝置包括一個直接熔融容器，該直接熔融容器具有如上所述的至少一個固體注射噴槍和用于注射含氧氣體的至少一個噴槍，該直接熔融容器含有呈熔融金屬和熔渣形式的熔融材料浴并且通過該熔浴中的氣體逸出產(chǎn)生浴/礦渣噴泉并產(chǎn)生廢氣和熔煉預先加熱的含金屬原料并形成熔融金屬。
[0080]該裝置可以包括:一個預加熱器，該預加熱器用于預先加熱含金屬原料；和一個廢氣處理系統(tǒng)，該廢氣處理系統(tǒng)用于冷卻從該熔煉容器中排出的廢氣并且在小于300°C的溫度下將該冷卻的廢氣供應到該預加熱器用作用于預先加熱該預加熱器中的含金屬原料的可燃氣體。
[0081]附圖簡要說明
[0082]通過參考附圖僅通過舉例進一步地描述了本發(fā)明，在這些附圖中:
[0083]圖1是穿過一個直接熔煉容器的垂直截面；
[0084]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于將礦石注射到圖1中示出的該容器中的一個固體注射噴槍的一個實施例的縱向局部截面視圖；并且
[0085]圖3是圖2中示出的該噴槍的一個區(qū)段的示意性截面視圖，該示意性截面視圖示出該噴槍的穿孔注射系統(tǒng)。
[0086]實施方式說明
[0087]圖1示出一個直接熔煉容器11，該直接熔煉容器特別適用于進行如在以本申請人名義的國際專利申請PCT/AU96/00197(W0 1996/0