Спосіб запуску процесу плавки

Реферат: Спосіб запуску процесу плавки в плавильній печі включає нагрівання шлакової охолоді і формування розплавленого шлаку, злив розплавленого шлаку з живильного каналу крізь форкамеру і створення безперешкодного шляху для потоку крізь живильний канал, а потім гарячий запуск процесу плавки. UA 112562 C2 ДЕРЖАВНА СЛУЖБА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ УКРАЇНИ UA 112562 C2 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки Даний винахід стосується до способу запуску процесу плавки металовмісного матеріалу. Під терміном "металовмісний матеріал" слід розуміти матеріал, що включає твердий вихідний матеріалі розплавлений вихідний матеріал. Цей термін також включає частково відновлений металовмісний матеріал. Рівень техніки Даний винахід відноситься, зокрема, хоча не виключно, до способу запуску процесу плавки у ванні розплаву плавильної печі для виробництва розплавленого металу з металовмісного вихідного матеріалу, що має сильне збудження ванни / шлаку, генероване виділення газу у ванні розплаву, при цьому виділення газу, щонайменше, частково є результатом виділення летких компонентів вуглецьвмісного матеріалу у ванну розплаву. Зокрема, хоча не виключно, даний винахід відноситься до способу запуску процесу для плавки залізовмісного матеріалу, наприклад, залізної руди, і отримання розплавленого чавуну. Даний винахід відноситься, зокрема, хоча не виключно, до способу запуску процесу плавки в плавильній печі, яка має основну камеру для плавки металовмісного матеріалу. Відомий процес плавки у ванні розплаву зазвичай називають процесом "Hlsmelt" і він описаний в значній кількості патентів і патентних заявок на ім'я заявника. Інший процес плавки у ванні розплаву називають далі процесом "Hlsarna". Процес "Hlsarna" і пристрій описано в міжнародній заявці PCT/AU99/00884 (WO 00/ 022176) на ім'я заявника. Процес "Hlsmelt" і процеси "Hlsarna" зокрема пов'язані з виробництвом розплавленого чавуну з залізної руди або іншого залізовмісного матеріалу. При отриманні розплавленого чавуну процес "Hlsmelt" включає етапи: (а) формування ванни розплавленого чавуну і шлаку в основній камері плавильної печі; (б) введення у ванну: (і) залізної руди, як правило, у вигляді дрібних частинок; і (іі) твердого вуглецьвмісного матеріалу, зазвичай вугілля, яке діє як відновник вихідного матеріалу залізної руди і джерело енергії; і (в) переплавлення залізної руди у залізо у ванні. Під терміном "плавка" тут розуміється термічна обробка, при якій хімічні реакції відновлення оксидів металів мають місце для вироблення розплавленого металу. В процесі "Hlsmelt" тверді сировинні матеріали у вигляді металовмісного матеріалу і твердого вуглецьвмісного матеріалу впорскують газом - носієм в ванну розплаву крізь декілька фурм, які нахилені до вертикалі так, щоб проходити донизу і всередину крізь бічну стінку основної камери плавильної печі в нижню частину печі, таким чином доставляючи, щонайменше, частину твердих вихідних матеріалів в шар металу в нижній частині основної камери. Тверді вихідні матеріали і газ - носій проникають в ванну розплаву і викликають плавку металу і / або шлаку, які виштовхуються в простір над поверхнею ванни і утворюють перехідну зону. Сильний потік газу, що містить кисень, як правило, це збагачене киснем повітря або чистий кисень, впорскують у верхню зону основної камери печі крізь донизу простягнену фурму, щоб викликати допалення хімічно активних газів, що виділяються з ванни розплаву у верхній зоні печі. У перехідній зоні є сприятлива маса висхідних, а потім низхідних крапель або бризок, або струменів розплавленого металу і / або шлаку, які забезпечують ефективне середовище для передачі у ванну теплової енергії, генерованої допаленням хімічно активних газів над ванною. Як правило, у випадку виробництва розплавленого чавуну, коли використовують збагачене киснем повітря, його подають при температурі порядку 1200 °С і генерують з підігрівачів дуття. Якщо використовується технічно чистий кисень холодним, то його зазвичай подають при кімнатній температурі або близько до неї. Відхідні гази, які отримані в результаті допалення хімічно активних газів у плавильній печі, відбирають з верхньої частини плавильної печі крізь протоку для відхідного газу. Плавильна піч включає вогнетривку футеровану секцію в нижній топці, водоохолоджувані панелі в бічних стінках і дах основної камери печі, і вода безупинно циркулює крізь панелі по безперервному колу. Процес "Hlsmelt" дає можливість отримання великої кількості розплавленого чавуну, зазвичай, щонайменше 0,5 Мт/рік, шляхом плавки в одній компактній печі. Процес "Hlsarna" здійснюється в плавильному апараті, який включає: (а) плавильну піч, яка має основну плавильну камер уі і фурми для введення твердих сировинних матеріалів і кисневмісного газу в основну камеру і адаптовану до вмісту ванни розплавленого металу і шлаку, і (б) плавильний циклон, який слугує для попередньої обробки металовмісного вихідного матеріалу і розташований вище плавильної печі і взаємодіє безпосередньо з нею. 1 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Термін "плавильний циклон" уведений тут для позначення ємності, яка, як правило, утворює вертикальну циліндричну камеру і сконструйована так, що вихідні матеріали, що подаються в камеру, рухаються по траєкторії навколо вертикальної центральної осі камери і яка може витримувати високі робочі температури, достатні, щонайменше, частково розплавити металовмісні вихідні матеріали. В одному варіанті процесу "Hlsarna", вуглецьвмісний вихідний матеріал (зазвичай вугілля) і необов'язково флюс (зазвичай обпалений вапняк) вводять в ванну розплаву в основній камері плавильної печі. Вуглецьвмісний матеріал надається в якості джерела відновника і джерела енергії. Металовмісний вихідний матеріал, такий як залізна руда, необов'язково в суміші з флюсом, вводять, нагрівають, частково плавлять і частково відновлюють в плавильному циклоні. Цей розплавлений, частково відновлений металовмісний матеріал тече донизу з плавильного циклону у ванну розплаву в плавильній печі і плавиться до розплавленого металу у ванні. Гарячі хімічно активні гази (зазвичай CO, СО 2, Н2 і Н2О), отримані у ванні розплаву, частково спалюються кисневмісним газом (зазвичай технічним киснем) у верхній частині основної камери. Тепло, що генерується при подальшому спалюванні передається до розплавлених крапель у верхній частині, які падають назад у ванну розплаву, щоб підтримувати температуру у ванні. Гарячі, частково вигорілі хімічно активні гази течуть вгору від основної камери і входять в нижню частину плавильного циклону. Кисневмісний газ (зазвичай технічний кисень) вводять в плавильний циклон крізь фурми, які розташовані таким чином, щоб генерувати циклонний малюнок завихрення в горизонтальній площині, тобто навколо вертикальної центральної осі камери плавильного циклону. Таке введення кисневмісного газу призводить до подальшого горіння газів плавильної печі, що призводить до дуже гарячого (циклонного) полум'я. Мілко подрібнений металовмісний вихідний матеріал вводять пневматично в ці полум'я крізь фурми в плавильний циклон, призводячи до швидкого нагрівання і часткового плавлення, що супроводжується частковим відновленням (зниження приблизно на 10-20 %). Відновлення пов'язане з термічним розкладанням гематиту і з відновлювальною дією СО/Н2 в хімічно активних газах з основної камери. Гарячий, частково розплавлений металовмісний вихідний матеріал викидається назовні на стінки плавильного циклону дією циклонного вихору і, як описано вище, стікає донизу в плавильну піч нижче для плавлення в основній камері цієї печі. Кінцевий результат вищеописаного варіанту процесу "Hlsarna" полягає в тому, що це є процес двоступінчастого протитоку. Металовмісний вихідний матеріал нагрівається і частково відновлюється вихідними хімічно активними газами, утвореними в плавильній ванні (з домішкою кисневмісного газу), і тече вниз в плавильну піч і плавиться до стану розплавленого чавуну в плавильній печі. У загальному значенні, таке протитечійне розташування підвищує продуктивність і енергоефективність. Процеси "Hlsmelt" і "HIsarna" включають операції впорскування твердих речовин у ванни розплаву в плавильних печах крізь фурми впорскування твердих речовин, охолоджувані водою. На додаток, ключовою особливістю обох процесів є те, що ці процеси протікають в плавильних печах, які мають основну камеру для плавки металовмісного матеріалу і форкамеру, з'єднану з основною камерою живильним каналом, що дозволяє безперервний відтік металевого продукту з печей. Форкамера працює як затвор сифона, заповнений надлишковим розплавленим металом, природно "витиснутим" з плавильної печі, де його вироблено. Це дозволяє визнавати і регулювати рівень розплавленого металу в основній камері плавильної печі в межах невеликого допуску - це дуже важливо для безпеки установки. Рівень розплавленого металу повинен (весь час) зберігатися на безпечній відстані нижче охолоджуваних водою елементів, таких як фурми для вдування твердих речовин, що проходять в основну камеру, інакше будуть можливі вибухи пара. Саме з тієї причини форкамера вважається невід'ємною частиною плавильної ємності для процесів "Hlsmelt" і "HIsarna". Термін "форкамера" означає тут камеру плавильної печі, яка є відкритою в атмосферу і з'єднана з основною плавильною камерою плавильної печі каналом (званий тут як "живильний канал") і, при стандартних умовах експлуатації, містить розплавлений метал в камері, а живильний канал повністю заповнений розплавленим металом. Наведений вище опис не слід розглядати як вичерпне визнання загальновідомих знань в Австралії або в іншому місці. У ході випробувань дослідно-промислової установки для процесу "HIsarna" стало необхідним для заявника зробити незапланований кінцевий кран плавильної печі, який використовувався при випробуваннях. Розплавлений метал був успішно видалений з основної камери плавильної ємності в кінцевий кран, але по суті весь розплавлений шлак залишився і затвердів в плавильній печі. Це призвело в основній камері до того, що живильний канал і 2 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 форкамера плавильної печі були наповненою шлаком, охолодженим до рівня, що перевищує рівень живильного каналу між форкамерою і основною камерою плавильної печі (далі, шлакова охолодь). Стандартний запуск процесу "Hlsmelt" і пропонований запуск процесу "HIsarna" включають встановлення ванни розплавленого металу в плавильній печі шляхом заливання порції свіжого розплавленого металу в піч крізь форкамеру і живильний канал. Перед тим як дослідна установка могла бути запущена знову, було необхідно спочатку відновити безперешкодне з'єднання між форкамерою і плавильною піччю. Стандартний варіант потребує охолодження всієї системи, а потім механічної виїмки шлакової охолоді, на що витрачається надто багато часу і тому не є кращим варіантом. Сутність винаходу Винахід заснований на реалізації того, що можливо, за більш короткий час, ніж пов'язаний з необхідністю охолодження/механічного видалення шлаку, що описано вище, шлакову охолод/блокування живильного каналу відновити за допомогою джерел тепла, яке розплавляє шлак і дає можливість злити його з системи через форкамеру і встановити безперешкодний шлях для потоку крізь форкамеру, щоб зробити можливим подачу порції розплавленого металу в основну камеру через форкамеру для повторного запуску процесу. Даний винахід відноситься до способу запуску (термін, який включає і "повторний запуск") процесу плавки в плавильній печі, яка має основну камеру для плавки металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу і форкамеру, з'єднану з основною плавильною камерою живильним каналом, причому, плавильна піч містить шлакову охолодь, що блокує, щонайменше, живильний канал. Спосіб запуску процесу, включає нагрів шлакової охолоді, формування розплавленого шлаку, злив розплавленого шлаку з живильного каналу крізь форкамеру і створення безперешкодного шляху для потоку крізь живильний канал, а потім гарячий запуск процесу плавки шляхом виконання ряду етапів, включаючи подачу порції розплавленого металу в основну камеру крізь живильний канал та подачу вихідних матеріалів до процесу і плавку металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу. Спосіб може включати видалення розплавленого шлаку крізь льотку кінцевого зливу з форкамери в найнижчий частині форкамери. Спосіб може включати підвищення тиску в основну камеру для полегшення зливу розплавленого шлаку з живильного каналу. Спосіб може включати нагрівання і плавлення шлакової охолоді в живильному каналі пальниками газу, збагаченого киснем, і / або кисневими фурмами. В ситуації, коли є шлакова охолодь в основній камері, а також шлакова охолодь є в живильному каналі, спосіб включає нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері і живильному каналі. Спосіб може включати нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері теплом від тепла системи пальників для основної камери. Системою пальників може бути система пальників паливного газу, яка використовує або повітря або суміш кисню і повітря. Системою пальників може бути система, яка використовується для попереднього нагрівання основної камери під час стандартного процесу пуску. В ситуації, коли є шлакова охолодь в форкамері, а також шлакова охолодь є в живильному каналі, спосіб може включати нагрівання і плавлення шлакової охолоді в форкамері і живильному каналі. Спосіб може включати використання газових пальників газу і / або кисневих фурм, щоб розплавити охолодь шлаку в форкамері. В ситуації, коли є шлакова охолодь в основній камері, в живильному каналі і в форкамері, спосіб може включай операції нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері, форкамері і живильному каналі. Послідовність стадій нагрівання може бути вибрана в міру необхідності в залежності від таких факторів, як кількість шлакової охолоді в основній камері і розміру основної камери. Наприклад, переважною формою може бути нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері перед початком нагріву шлакової охолоді в форкамери. Це не завжди так. Наприклад, в ситуації, коли є шлакова охолодь в основній камері, живильному каналі і форкамері, спосіб може включати такі етапи: (а) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері; (б) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в форкамері; (в) злив розплавленого шлаку з форкамери; (г) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в живильному каналі; (д) злив розплавленого шлаку з живильного каналу і основної камери крізь форкамеру і встановлення безперешкодного шляху для потоку по живильному каналу; і 3 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (е) гарячий запуск процесу виконанням серії етапів, що включають подачу порції розплавленого матеріалу в основну камеру крізь живильний канал та подачу вихідних матеріалів до процесу, плавлення металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу. Більш конкретно, спосіб може включати наступні етапи. (і) Нагрівання основної камери (зазвичай тими же засобами, що використовуються для попереднього нагрівання її до початку завантаження гарячого металу) і плавлення шлакової охолоді в основній камері. Для цього, як правило, залучається система пальників паливного газу, які використовують або повітря або киснево-повітряну суміш в основній камері. Мета цієї стадії нагрівання, в поточних умовах, полягає у створенні розплавленого шлаку в основній камері для подальшого зливу крізь форкамеру. Оскільки розплавлення шлаку відбувається відносно повільно, то цей етап зазвичай ініціюють першим і виконують паралельно з етапами (іі) до (iv), зазначеними нижче, нагрівання і плавлення шлакової охолоді в форкамері і живильному каналі. Але, це не завжди може бути і можуть бути ситуації, в яких переважним є очищення шлакової охолоді з форкамери і живильного каналу до плавлення шлакової охолоді в основній камері. (іі) Нагрівання верхньої (тобто відкритої) частини форкамери, використовуючи пальники газу і / або кисневі фурми. Мета цього етапу полягає у створенні розплавленого шлаку в основній частині форкамери. (ііі) Злив рідкого шлаку з льотки кінцевого зливу форкамери (тобто льотки в найнижчій точці порожнині форкамери), створюючи тим самим по суті порожню форкамеру, яка дозволяє прямий доступ до заблокованого живильного каналу між форкамерою і основною камерою. (iv) Підведення тепла до заблокованого живильного каналу, використовуючи пальники газу, збагаченого киснем, і / або кисневі фурми, розташовані для генерування тепла в живильному каналі з боку форкамери, з метою плавлення і видалення шлаку (крізь льотки кінцевого зливу форкамери) із зони живильного каналу. Це призводить до створення шляху для зливу розплавленого шлаку в основній камері. (ν) Злив розплавленого шлаку, що генерується на етапі (і) з основної камери крізь льотку кінцевого зливу форкамери в кількості, достатній, щоб відновити безперешкодний шлях для потоку крізь живильний канал, всередині основної камери і форкамеру для завантаження нової порції гарячого металу в плавильну піч крізь форкамеру і живильний канал. Цей етап може включати створення тиску в основній камері для полегшення зливу розплавленого шлаку з живильного каналу. (vi) Запуск процесу завантаженням нової порції гарячого металу в основну камеру крізь форкамеру і живильний канал і виконанням наступних етапів для повторного запуску плавки в основній камері. Спосіб може включати додавання вапна або інших матеріалів в основну камеру і / або форкамеру для регулювання температури розплавленого шлаку, утвореного в основній камері і/або форкамері. Етапи для початку процесу в ситуації, коли процес є процесом "Hlsarna", можуть включати: (а) попереднє нагрівання, щонайменше, основної камери плавильної печі, (б) додавання порції розплавленого металу в основну камеру, (в) початок подачі кисневмісного газу в основну камеру, (г) початок подачі вуглецьвмісного матеріалу в основну камеру, (д) контроль за запалювання вуглецьвмісного матеріалу, і (е) після встановлення, що запалення сталося, починають подавати металовмісний вихідний матеріал і кисневміснийгаз в плавильний циклон і генерують циркулюючий потік матеріалу в циклоні і спалювання пального газу, який тече вгору в циклон від основної камери, і частково відновлюють і розплавляють металовмісний вихідний матеріал в циклоні, внаслідок чого частково відновлений розплавлений металовмісний вихідний матеріал тече донизу з циклону в ванну розплаву металу і шлаку в печі і плавиться до стану розплавленого металу у ванні. Після встановлення, що запалювання сталося, етапи для початку процесу "Hlsarna" можуть включати початок подачі шлаку або матеріалу, який утворює шлак, до основної камери для формування шлаку на розплавленому металі. Короткий опис креслень Варіант здійснення способу запуску процесу плавки в плавильній печі, яка містить розплавлений шлак, щонайменше, в живильному каналі печі, відповідно до цього винаходу описується з посиланням на додані креслення, на яких: 4 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіг. 1 являє собою схематичний вигляд пристрою для процесу "Hlsarna" плавки металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу відповідно з одним варіантом здійснення процесу "Hlsarna"; фіг. 2 являє собою вид в поперечному розрізі плавильної печі, показаної на фіг. 1, який ілюструє рівні розплавленого металу і розплавленого шлаку в печі, коли процес "Hlsarna" працює нормально і отримується розплавлений метал; фіг. 3 являє собою вид в поперечному розрізі плавильної печі, показаної на фіг. 1, який ілюструє схематично стан плавильної печі, коли кінцевий кран плавильної печі не є задовільним для видалення шлаку і піч містить шлакову охолодь; фіг. 4 являє собою вид в поперечному розрізі плавильної печі, показаної на фіг. 1, який схематично ілюструє стан печі під час стадії повторного нагрівання основної камери печі джерелом тепла в основній камері для розплавлення шлакової охолоді відповідно до одного з варіантів здійснення способу повторного запуску процесу "Hlsarna" відповідно до даного винаходу; і фіг. 5 являє собою вид в поперечному розрізі плавильної печі, показаної на фіг. 1, який ілюструє схематично стан печі під час пізнішого етапу способу повторного запуску процесу "Hlsarna" відповідно до одного варіанту здійснення даного винаходу. Опис варіанту (варіантів) В процесі "Hlsarna" плавлять металовмісний вихідний матеріал і здійснюється процес зливу розплавленого металу, розплавленого шлаку і відхідного газу. Наступний опис стосується процесу "Hlsarna" при плавці металовмісного матеріалу у вигляді залізної руди. Винахід не обмежується цим типом металовмісного матеріалу. Установка "Hlsarna", показана на фіг. 1, містить плавильний циклон 2 і плавильну піч 4 з базовою ванною розплаву, що має основну камеру 19, розташовану безпосередньо під плавильним циклоном 2, з прямим сполученням між камерами плавильного циклону 2 і плавильної печі 4. Під час стаціонарної операції плавки (фіг. 1) потік 1 суміші руди на основі магнетиту (або іншої залізної руди) з верхнім розміром 6 мм і флюсу, наприклад, вапняка, подається через сушарку руди разом з газом 1а для пневматичного транспортування в плавильний циклон 2. Вапняк складає приблизно 8-10 % ваги об'єднаного потоку руди і вапняку. Кисень 8 впорскують в плавильний циклон 2 крізь фурми для попереднього нагрівання, часткового плавлення і часткового відновлення руди. Кисень 8 також забезпечує горіння горючого газу, який тече вгору в плавильний циклон 2 з плавильної печі 4. Частково розплавлена і частково відновлена руда тече донизу з плавильного циклону 2 у ванну 25 розплаву металу і шлаку в основній камері 19 в плавильній печі 4. Частково розплавлена і частково відновлена руда плавиться з утворенням розплавленого чавуну у ванні 25 розплаву. Вугілля 3 подається, крізь окрему сушарку, в основну камеру 19 плавильної печі 4. Вугілля 3 та транспортуючий газ 2а вводять крізь фурми 35 у ванну 25 розплаву металу і шлаку в основній камері 19. Вугілля забезпечує джерело відновника і джерело енергії. На фіг. 1-5 показана ванна 25 розплаву, що складається з двох шарів, з яких шар 25а є шаром розплавленого металу, а шар 256 є шаром розплавленого шлаку. На фігурах показані шари однакової глибини. Але це тільки для ілюстрації і не є точним уявленням про те, що буде в робочий і добре змішаній ванні в процесі "Hlsarna". Перемішування ванни 25 розплаву відбувається, завдяки виділенню летких компонентів вугілля у ванну, які генерують газ, наприклад, CO і Н2, в результаті чого відбувається рух вгору газу та залученого матеріалу з ванни розплаву у верхній простір основної камери 19, тобто над ванною 25 розплаву. Кисень 7 впорскують в основну камеру 19 крізь фурми 37 для допалення деяких з цих газів, як правило CO і Н2, генерованих і вивільнених з ванни 25 розплаву у верхній простір основної камери 19, і забезпечення необхідного тепла для процесу плавки у ванні. Нормальна робота згідно процесу "Hlsarna" під час плавки включає: (а) введення вугілля крізь фурми 35 та введення холодного кисню крізь фурми 37 в основну камеру 19 плавильної печі 4 і (б) введення руди 7 та додаткове введення кисню 8 в плавильний циклон 2. Робочі умови, але не обмежуючись ними, а саме: швидкості подачі вугілля і кисню в основну камеру 19 плавильної печі 4, швидкості подачі руди і кисню в плавильний циклон 2 і теплові втрати в основній камері 19 вибирають таким чином, щоб відхідний газ, залишаючи плавильний циклон 2 через випускний канал 9 відпрацьованих газів, мав ступінь допалення, щонайменше, 90 %. Відхідний газ з плавильного циклону 2 проходить крізь канал 9 відпрацьованого газу в піч 10 для спалювання відпрацьованого газу, куди додатковий кисень 11 вводиться, щоб спалити залишки СО/Н2 і забезпечити нормативну кількість вільного кисню (зазвичай 1-2 %) в повністю спаленому відпрацьованому газі. 5 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Повністю спалений відпрацьований газ потім проходить крізь секцію 12 регенерації тепла відходів, де газ охолоджується і генерується пар. Відпрацьований газ потім проходить крізь мокрий скрубер 13, де будуть досягнуті охолодження і видалення пилу. Отриманий осад 14 є доступним для повернення в плавильну піч з потоком 1 подачі руди. Охолоджений відпрацьований газ, що залишає скрубер 13, подають до блоку 15 десульфурації відпрацьованих газів. Очищений відпрацьований (димовий) газ потім випускають крізь димову трубу 16. Цей газ складається в основному з СО2 і, при необхідності, він може бути стиснутий і геоізольований (з відповідним видаленням залишкових неконденсованих видів газу). Плавильна піч 4 (фіг. 2) має підігрівальну камеру 33 з вогнетривкою футеровкою і бічні стінки 41, переважно з панелей з водяним охолодженням, які визначають основну камеру 19. Плавильна піч 4 також має форкамеру 21, яка з'єднана з основною камерою 19 через живильний канал 23. У ході плавки при процесі "Hlsarna", розплавлений метал, отриманий в основній камері 19, розвантажують з основної камери 19 крізь живильний канал 23 і форкамеру 21. Крім того, форкамера 21 і живильний канал 23 забезпечують прохід для подачі порції розплавленого металу в основну камеру 19 під час гарячого запуску процесу "Hlsarna". Процес і пристрій, показані на фіг. 2, ілюструють нормальну роботу при плавці за процесом "Hlsarna" в плавильній печі 4, за умови, що в нормальному режимі роботи ванна 25 розплаву є досить збудженою, як описано вище. У стабільних нормальних умовах експлуатації форкамера 21 і живильний канал 23 містять розплавлений метал. Нормальна манометрична система переповнення функціонує через "надлишковий" метал (від виробництва), який витискається над кромкою 5 форкамери, щоб зберегти рівень розплавленого металу в основній камері 19, по суті, постійним. Звичайний кінцевий випуск з плавильної печі 4 (фіг. 2), наприклад, наприкінці плавки, включає перший злив розплавленого шлаку 256 з основної камери 19 крізь зливну льотку 41 для шлаку (льотка 41 орієнтована від сторінки в напрямку читача на фіг. 2). Розплавлений метал 25а потім зливають з основної камери 19, живильне канал 23, і форкамеру 21 крізь льотку 36 кінцевого зливу в основній камері 19 (також орієнтованої від сторінки в напрямку читача на фіг. 2), залишаючи основну камеру 19 по суті порожньою і від метала, і від шлака і, зокрема, залишаючи форкамеру 23 порожньою, а живильне канал 23 безперешкодним. Льотка 39 кінцевого зливу форкамери при цьому звичайно не використовується в цих умовах. Фіг. 3 ілюструє стан плавильної печі 4, коли кінцевий випуск не був успішним відносно видалення шлаку. У цій ситуації шлакова охолодь 27, частково або повністю, займає нижню частину основної камери 19 і заповнює живильний канал 23 і нижню частину форкамери 21. Для того, щоб повторно запустити процес "Hlsarna", коли плавильна піч 4 містить шлакову охолодь 27 (див. фіг. 3) необхідно видалити шлакову охолодь з основної камери 19, живильного каналу 23 і форкамери 21. Це досягають відповідно до цього винаходу, використовуючи джерела тепла, щоб розплавити шлакову охолодь і злити її з плавильної печі 4 крізь форкамеру 21 і забезпечити безперешкодний шлях для потоку крізь живильний канал 23 і форкамеру 21, щоб було можливим подати порцію розплавленого металу в основну камеру крізь форкамеру 21 і живильний канал 23, як один з серії етапів для гарячого запуску процесу. Один варіант способу повторного запуску процесу "Hlsarna", в ситуації, яка показана частково на фіг. 4 і 5, має наступні етапи: (а) нагрівання і плавлення шлакової охолоді 27 в основній камері 19; (б) одночасно або після початку етапу (а) нагрівання та плавлення шлакової охолоді 27 в форкамері 21; (в) злив розплавленого шлаку крізь льоток 39 кінцевого зливу з форкамери (також орієнтовану від сторінки з фігурою в напрямку читача), (г) нагрівання і плавлення шлакової охолоді 27 в живильному каналі 23; (д) злив розплавленого шлаку з живильного каналу 23 і основної камери 19 крізь льотку 39 кінцевого зливу з форкамери і встановлення безперешкодного шляху для потоку крізь живильний канал 23; і (є) гарячий запуск процесу "Hlsarna" серією етапів, які включають подачу порції розплавленого металу в основну камеру 19 крізь форкамеру 21 і живильний канал 23 та інші етапи подачі вихідних матеріалів і повторний початок плавки металовмісного матеріалу і отримання розплавленого металу. На фіг. 4 показана плавильна піч 4 при здійсненні викладеного вище етапу (а) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері 19 джерелом 33 тепла до поступового створення ванни розплавленого шлаку 29. 6 UA 112562 C2 5 10 15 20 25 30 На фіг. 4 також показана плавильна піч 4 при здійснені викладеного вище етапу (б) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в форкамері 23 за допомогою джерела тепла 43 до поступово створення ванни 45 розплавленого шлаку в форкамері 21. На етапі (в), викладеному вище, розплавлений шлак 45 може бути видалений з форкамери 21, випуском крізь льотку 39 кінцевого зливу з форкамери. На фіг. 5 показана форкамера 21 після того, як розплавлений шлак випущений з форкамери 21. У цьому стані, з порожньою форкамерою, стає можливим доступ до шлакової охолоді у живильному каналі 23. Фіг. 5 ілюструє викладений вище етап (г) застосування джерела 3 7 тепла до шлакової охолоді у живильному каналі 23, щоб розплавити шлакову охолодь і забезпечити безперешкодний живильний канал 23. Джерелом 37 тепла може бути повітряно-кисневий пальник і / або кисневі фурми. За необхідності, може бути забезпечений доступ прямої видимості крізь праву стінку форкамери 21 (не показано). Після забезпечення безперешкодного живильного каналу 23 між форкамерою 21 і розплавленим шлаком 29 в основній камері 19 може бути виконаний етап (д), викладений вище. Цей етап включає масове видалення розплавленого шлаку з основної камери 19. Це призводить до створення відповідних умов для стадії (є), викладеної вище, а саме, повторного запуску процесу "Hlsarna" виконанням серії етапів, включаючи подачу порції гарячого металу в основну камеру 19 через форкамеру 21 і живильний канал 23 і після цього подачу вихідних матеріалів, таких як шлакоутворювальних агентів, вугілля і кисню, в основну камеру, генерацію розплавленого шлаку, перемішування ванни розплаву і відхідних газів, нагрів через допалення відхідних газів і після цього подачу вихідних матеріалів, таких як металовмісний матеріал і кисень, в плавильний циклон і часткове плавлення і відновлення металовмісного матеріалу. Багато модифікації можуть бути зроблені у варіанті здійснення способу за даним винаходом, описаним вище, не відходячи від суті і об'єму даного винаходу. Вищеописаний варіант здійснення базується на процесі "Hlsarna". Але винахід не обмежується процесом "Hlsarna" і поширюється на будь-який процес на основі ванни розплаву в печі для прямої плавки, що має форкамеру для видалення розплавленого металу. Наприклад, даний винахід поширюється і на процес "Hlsmelt". Як було зазначено вище, процес "Hlsmelt" описано в значній кількості патентів і патентних заявок на ім'я заявника. Наприклад, процес "Hlsmelt" описано у міжнародній заявці PCT/AU96/00197 на ім'я заявника. Розкриття в даному описі поданої Міжнародної заявки є перехресним посиланням. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб запуску процесу плавки в плавильній печі, яка має основну камеру для плавки металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу і форкамеру, з'єднану з основною плавильною камерою живильним каналом, причому плавильна піч містить шлакову охолодь, що блокує щонайменше живильний канал, спосіб запуску процесу включає нагрів шлакової охолоді, формування розплавленого шлаку, злив розплавленого шлаку з живильного каналу крізь форкамеру і створення безперешкодного шляху для потоку крізь живильний канал, а потім гарячий запуск процесу плавки шляхом виконання ряду етапів, включаючи подачу порції розплавленого металу в основну камеру крізь живильний канал та подачу вихідних матеріалів до процесу і плавку металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу. 2. Спосіб за п. 1, який включає видалення розплавленого шлаку крізь льотку кінцевого зливу з форкамери в найнижчій частині форкамери. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який включає нагрівання і плавлення шлакової охолоді в живильному каналі пальниками газу, збагаченого киснем, і/або кисневими фурмами. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому, в ситуації, коли є шлакова охолодь в основній камері, а також шлакова охолодь є в живильному каналі, спосіб включає нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері і живильному каналі. 5. Спосіб за п. 4, який включає нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері теплом від системи пальників для основної камери. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому, в ситуації, коли є шлакова охолодь в форкамері, а також шлакова охолодь є в живильному каналі, спосіб включає нагрівання і плавлення шлакової охолоді в форкамері і живильному каналі. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому, в ситуації, коли є шлакова охолодь в основній камері, в живильному каналі і в форкамері, спосіб включає операції нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері, форкамері і живильному каналі. 8. Спосіб за п. 7, який включає етапи: 7 UA 112562 C2 5 10 (а) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в основній камері; (б) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в форкамері; (в) зливання розплавленого шлаку з форкамери; (г) нагрівання і плавлення шлакової охолоді в живильному каналі; (д) зливання розплавленого шлаку з живильного каналу і основної камери крізь форкамеру і встановлення безперешкодного шляху для потоку по живильному каналу; і (e) гарячий запуск процесу виконанням серії етапів, що включають подавання порції розплавленого матеріалу в основну камеру крізь живильний канал та подавання вихідних матеріалів до процесу, плавлення металовмісного матеріалу та отримання розплавленого металу. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому металовмісний вихідний матеріал включає залізовмісний матеріал. 8 UA 112562 C2 9 UA 112562 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10