MXPA98002064A - Lanza/quemador para horno de metal fundido - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para inyectar gas dentro, y penetrar la superficie de, un baño de metal fundido en un horno, desde un punto de inyección en el horno a una distancia significativa arriba de la superficie del baño de metal fundido, en donde el baño de metal fundido tiene una capa de escoria sobre su superficie superior, dicho método comprendiendo:(A) forma un flujo supersónico coherente de gas en el horno, mediante (1) inyectar en el horno, arriba del baño de metal fundido a través de una boquilla dirigida hacia la superficie del baño, (a) una corriente de gas principal cuya velocidad de eje de flujo inicial es supersónica y (b) un combustible y un oxígeno secundario coaxialmente con la corriente de gas principal supersónica, y (2) rodear la corriente de gas principal supersónica con una cubierta de flema que se forma mediante combustión del combustible con el oxígeno secundario y que se extiende sustancialmente toda la longitud de la corriente de gas principal supersónica en el hormo, desde la salida de la boquilla hacia el baño de metal fundido, en donde la boquilla tiene un diámetro de salida d, y en donde la longitud de la corriente de gas principal supersónica dentro del horno es, por lo menos, 20 d;y (B) penetrar la superficie del baño fundido con la corriente de gas principal, cuya velocidad de eje de flujo en ese punto todavía es supersónica.

Description

LANZA/QUEMADOR PARA HORNO DE METAL FUNDIDO Campo Técnico Esta invención se refiere de manera general a la inyección de gas tal como oxígeno dentro de un horno que contiene un baño de fusión de metal fundido y es particularmente ventajosa para el uso en un horno de arco eléctrico.

Técnica Anterior En el procesamiento de metal fundido en un horno frecuentemente se desea proporcionar gas tal como oxígeno dentro del metal fundido. U n avance significativo reciente para el procesamiento de metal fundido en un horno de arco eléctrico es el método de postcombustión descrito y reivindicado en la Patente de los Estados unidos no. 5, 572,544 - Mathur et al. , en donde el oxígeno principal es proporcionado dentro del metal fundido desde arriba de la superficie del baño de fusión de metal fundido y el oxígeno de postcombustión es proporcionado dentro del horno por arriba aunque cierra la superficie del baño de metal fundido. En tal sistema, debido a que el oxígeno principal debe penetrar dentro del baño de metal fundido, debe ser inyectado dentro del horno muy cerca de la superficie del metal fundido utilizando una o más lanzas enfriadas con agua o inyectadas dentro del metal fundido en el punto por debajo de la superficie del baño de metal fundido utilizando una o más tuberías. Sin embargo, esta rapidez aún no es satisfactoria ya que la proximidad de la punta del dispositivo de inyección de gas a la superficie del líquido provoca un desgaste excesivo aunque inevitable del inyector de oxígeno de tipo de lanza enfriada con agua. Las tuberías deben ser avanzadas continuamente para compensar la fusión y la oxidación en el extremo sumergido en el baño de acero fundido que no solamente requiere el equipo de manipulación de tubería sino que también es costoso debido a la pérdida continua de tubería. Además, ya que la superficie del metal fundido no es estacionaria, el inyector de oxígeno debe ser movido continuamente para asegurar que la inyección de oxígeno se hace en la ubicación adecuada y con la boquilla apropiada para la distancia de la superficie del baño de metal fundido. Por consiguiente, es un objeto de esta invención proporcionar un sistema para proporcionar gas de manera que el oxígeno dentro de un horno que contiene un baño de metal fundido en donde el gas pasa dentro del baño de metal fundido, aunque se evita el desgaste excesivo del sistema de inyección de gas. Hay ocasiones cuando se desea proporcionar calor dentro del horno de metal fundido, por ejemplo para fundir residuos, además de proporiconar gas dentro del baño de metal fundido. Por consiguiente, es otro objeto de esta invención proporcionar un sistema para proveer gas dentro de un horno de manera que el gas puede ser pasado de manera efectiva dentro del metal fundido dentro del horno en tanto que se proporciona también calor dentro del horno. En la operación de un horno de arco eléctrico es deseable generar una capa de escoria espumosa sobre el baño de metal fundido. Por consiguiente es un objeto adicional de esta invención para proporcionar un sistem a para proveer gas dentro un horno de arco eléctrico de manera que el gas puede ser pasado de manera efectiva dentro del metal fundido adentro del horno en tanto que se genera también una escoria espumosa sobre el metal fundido. En la operación de un horno de arco eléctrico es deseable reducir la cantidad de humo que se genera. Por consiguiente, es un objeto adicional de esta invención proporcionar un sistema para proveer gas dentro de un horno de arco eléctrico que reduce al mínimo la creación de salpicadura y proporciona además una atmósfera de reducción que se forma en la cercanía de la salpicadura para reducir la cantidad de formación de humo. En la operación de un horno de arco eléctrico es deseable inyectar reactivos tales com o carbón, cal viva, aleaciones, etc. , en forma de polvo dentro del baño. Por consiguiente es un objeto de esta invención proporcionar un sistema para proveer gas dentro de un horno de arco eléctrico de manera que el gas puede ser pasado efectivamente dentro del metal fundido adentro del horno mientras se introducen también reactivos en polvo dentro del metal fundido.

Breve Descripción de la I nvención Los anteriores y otros objetos, los cuales se volverán evidentes para aquellos con experiencia en la técnica, se logran mediante la presente invención la cual es: Un método para proporcionar gas dentro de un horno que contiene un baño que está comprendido por una baño de metal fundido con una capa de escoria sobre su superficie superior, el método que comprende: (A) inyectar una corriente de gas principal a alta velocidad dentro del horno por arriba del baño e inyectarla dentro del combustible del horno y el oxígeno secundario coaxialmente con la corriente de gas principal a alta velocidad; (B) quemar el combustible con el oxígeno secundario para formara una cubierta de flama alrededor de la corriente de gas principal a lata velocidad; y (C) pasar la corriente de gas principal a alta velocidad dentro del baño. Como se usa en la presente el término "oxígeno" significa un fluido que tiene una concentración de oxígeno que excede aquella del aire, que tiene preferiblemente una concentración de oxígeno de por lo menos 30% mol, más preferiblemente de por lo menos 80% mol. El oxígeno puede ser oxígeno comercialmente puro que tiene una concentración de oxígeno de 99.5% mol o más.

Como se usa en la presente el término "cubierta de flama" significa una corriente de combustión substancialmente coaxial con la corriente de gas principal y anular con la misma. Como se usa en la presente el término "escoria" significa una capa fundida o sólida de óxidos que comprende generalmente uno o más de óxido de calcio, dióxido de silicio, óxido de magnesio, dióxido de aluminio y óxido de fierro. Como se usa en la presente el término "escoria espumosa" significa una escoria que contiene también una fracción de alto volumen de burbujas de gas tal como monóxido de carbono que reduce enormemente la densidad de la capa de escoria e imparte una apariencia y comportamiento similar a espuma a la capa de escoria.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en elevación parcialmente en sección transversal de una modalidad de la lanza/quemador de esta invención en operación en un horno de arco eléctrico. Las Figuras 2 y 3 son vistas detalladas de una modalidad , la Figura 2 siendo un a vista en sección transversal y la Figura 3 siendo una vista frontal , del extremo de inyección de la lanza/quemador útil en la práctica de esta invención. La figura 4 es una representación de una' modalidad preferida de las corrientes de gas emitidas desde la lanza/quemador y de la cubierta de flama formada alrededor de la corriente de gas principal en la práctica de esta invención. Los números en las Figuras son los mismos para los elementos comunes.

Descripción Detallada En general, la invención comprende la creación y uso de un chorro de gas principal a alta velocidad tal como oxígeno que se mantiene coherente mediante una cubierta de flama alrededor del chorro de alta velocidad . La coherencia del chorro permite que el punto de inyección del chorro dentro del horno sea colocado a una distancia significativa ¿obre la superficie del baño de metal fundido en tanto que permite que el chorro penetre la superficie del baño de metal fundido de manera que el gas principal a alta velocidad puede pasar dentro del baño d e metal fundido. La cubierta de flama está formada por el fluido de combustión, preferiblemente inyectado dentro del horno en dos corrientes de fluido las cuales son cada una anularmente coaxiales con la corriente de gas de alta velocidad. Una de las corrientes de fluido es una corriente de combustible y la otra es una corriente de oxígeno secundario. El movimiento más lento de la cubierta de flama que resulta a partir de la combustión de las dos corrientes anulares forma un protector de fluido o barrera alrededor de la corriente de gas a alta velocidad reduciendo enormemente los gases desde el exterior de la corriente de gas a alta velocidad q ue está entrando dentro de la corriente de gas de alta velocidad . Normalmente, conforme una corriente de fluido a alta velocidad pasa a través del aire o alguna otra atmósfera, los gases son introducidos dentro de la corriente de gas a alta velocidad que causa que se expanda en un patrón de cono característico. Mediante la acción de la barrera de cubierta de flama, se reduce enormemente esta entrada para una distancia significativa desde el punto de inyección dentro del horno, y el chorro de gas a alta velocidad retiene substancialmente su diámetro original a través de esta distancia, es decir es coherente a través de esta distancia. Esta coherencia permite que el chorro retenga su capacidad para penetrar el baño de metal fundido y consecuentemente el punto de inyección de chorro puede estar separado de la superficie de metal fundido mientras que se logra aún una adecuada penetración del metal fundido. Además, si se desea, el chorro puede contener polvo u otros aditivos que pueden inyectarse dentro del metal fundido con el gas principal. Una aplicación particularmente ventajosa de esta invención es el uso de un horno de arco eléctrico. En tal práctica el chorro de gas principal comprende oxígeno que reacciona con carbono en el metal fundido para formar monóxido de carbono que burbujea fuera del metal fundido. El oxígeno de postcombustión reacciona con este monóxido de carbono sobre la superficie del baño de metal fundido que proporciona calor adicional dentro del horno mejorando la eficiencia de energ ía y la productividad y reduciendo el nivel de monóxido de carbono nocivo que es emitido dentro de la atmósfera del horno. Se describirá la invención con mayor detalle con referencia a los dibujos y también con referencia a la aplicación de horno de arco eléctrico para la invención. Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, se ilustra una lanza 1 que tiene un conducto central 2, un primer pasaje anular 3 y un segundo pasaje anular 4, cada uno de los pasajes anulares siendo coaxial con el conducto central 2. El conducto central 2 termina en el extremo de inyección 5 de la lanza 1 para formar el orificio principal 6. El primero y segundo pasajes anulares terminan también en el extremo de inyección , preferiblemente, como se ilustra en las Figuras, substancialmente en el mismo plano que el orificio principal 6. El primero y segundo pasajes anulares pueden formar cada uno orificios anulares alrededor del orificio principal 6. Preferiblemente, como se ¡lustra en la figura 3, el primer pasaje anular 3 termina en el extremo de inyección 5 en un conjunto de primeros orificios de inyección 7 colocados en un círculo alrededor del orificio principal 6 y, el segundo pasaje anular 4 termina en el extremo de inyección 5 en un conjunto de segundos orificios de inyección 8 colocados en un círculo alrededor del orificio principal 6 y los primeros orificios de inyección 7. Cada uno del conducto central 2 y el segundo pasaje anular 4 comunica con u n a fuente de oxígeno (no mostrada) . El oxígeno usado en el conducto central 2 y el segundo pasaje anular 4 puede ser el mismo fluido de oxígeno, o puede usarse un fluido de oxígeno en el segundo pasaje anular 4 diferente del usado en el conducto central 2. El primer pasaje anular 3 comunica con una fuente de combustible (no mostrada) . El combustible puede ser cualquier combustible, preferiblemente es un combustible gaseoso y más preferiblemente es gas natural o hidrógeno. En una modalidad alternativa el combustible puede ser pasado a través de la lanza en el pasaje anular más externo y el oxígeno secundario puede ser pasado a través de la lanza en el pasaje anular más interno. En otra modalidad alternativa el combustible y el oxidante secundario pueden ser pasados a través de la lanza como una mezcla a través de un pasaje anular. Haciendo referencia a la figura se muestra el horno de arco eléctrico 20 que tiene la pared lateral 21 y la pared inferior 22 y que contiene un baño que comprende un baño de metal fundido 23. Generalmente el metal comprenderá fierro o acero. En la Figura 1 se ilustra también una capa de escoria 24, la cual puede ser fundida o sólida, sobre el baño de metal fundido y una capa de metal en trozo 25 sobre la capa de escoria 24. La capa de escoria comprende generalmente uno o más de óxido de calcio, dióxido de silicio, óxido de magnesio, dióxido de aluminio y óxido de fierro. La capa en trozo, si está presente, está fundida mediante el calor proporcionado por los electrodos 26 para formar el baño de metal fundido 23. El baño de metal fundido comprende, además del metal, materia oxidable tal como carbón y/o hidrocarburos.

La lanza/quemador está colocada de manera que pasa a través de la pared lateral 21 con su extremo de inyección 5 por arriba y separada de la superficie superior del baño mediante una distancia a lo largo del eje de chorro de por lo menos 20d, y puede estar separada del baño por una distancia a lo largo del eje del chorro de hasta 100d o más, donde d es el diámetro externo de la boquilla a través de la cual el gas principal es expulsado desde la lanza/quemador. El eje de chorro es la línea imaginaria que corre a través del centro del chorro a lo largo de su longitud. Típicamente esta separación a lo largo del chorro de eje está dentro de la escala desde 30d hasta 60d. La Figura 1 , para propósitos ilustrativos, muestra una lanza utilizada con el horno. En la práctica comercial puede ser preferible usar más de una lanza. Preferiblemente, se usan tres o cuatro lanzas, y sus ubicaciones se seleccionan para proporcionar calor a las regiones normalmente más frías del horno, ?al como entre los electrodos y las aberturas cercanas en la pared lateral o el techo del horno. El oxígeno principal es inyectado dentro del horno 20 a través del orificio de boquilla 6 de la lanza 1 hacia el baño que comprende el baño de metal fundido 23 a una velocidad de eje de chorro inicial , generalmente de por lo menos 304 metros por segundo y preferiblemente de por lo menos 456 metros por segundo, para formar una corriente de oxígeno principal a lata velocidad 30 como se ilustra en la Figura 4. La velocidad de eje de chorro es la velocidad de la corriente de gas en su eje de chorro. El oxígeno principal hará contacto con el baño a una velocidad de por lo menos 50%, preferiblemente de por lo menos el 75% de la velocidad de eje de chorro inicial de la corriente de oxígeno principal. Preferiblemente el oxígeno principal tiene una velocidad supersónica desde la lanza y tiene también una velocidad supersónica cuando hace contacto con el baño. Simultáneamente con la inyección de oxígeno principal, el combustible es inyectado dentro del horno 20 a través de los primeros orificios de inyección 7 y el oxígeno secundario es inyectado dentro del horno 20 a través de los segundos orificios de inyección 8 para formar una corriente de combustible y una corriente de oxígeno secundario, cada una de esas corrientes siendo concéntrica con y coaxial con la corriente 30. El oxígeno secundario quema el combustible para formar la cubierta de flama 33 la cual tiene una velocidad que es menor que aquella de la corriente de oxígeno principal 30 y generalmente está dentro de la escala desde 15.2 hasta 152 metros por segundo. La cubierta de flama forma a o muy cerca de, por ejemplo, 2.54 cm, hacia la punta de la lanza y se extiende substancialmente, es decir a por lo menos 75% de, la longitud completa de la corriente de gas principal dentro del horno hacia el baño. Preferiblemente la cubierta de flama se extiende toda la longitud de la corriente de gas principal dentro del horno hacia el baño. La cubierta de fla ma 33 forma una barrera o protección alrededor de la corriente de oxígeno 30 reduciendo enormemente de esta manera la cantidad de gas fuera de la corriente 30 que es introducida dentro de la corriente 30. Por tanto la corriente 30 no se expande significativamente desde el punto donde es inyectada dentro del horno a través de la lanza 1 hasta el punto donde impacta el baño que comprende* el baño de metal fundido 23. Generalmente el diámetro de la corriente 30 cuando impacta el baño que comprende el baño de metal fundido 23 será esencialmente la misma que cuando es inyectada dentro del horno 20 a través de la lanza 1. Ya que la corriente 30 permanece substancialmente coherente conforme pasa desde el extremo de inyección de lanza hacia la superficie del baño, el extremo de inyección puede haber una gran distancia desde el metal fundido en tanto que se permite aún que la corriente de oxígeno 30 a alta velocidad impacte la superficie del baño de metal fundido con la fuerza suficiente de manera que la corriente de oxígeno a alta velocidad penetre la superficie del baño y pase dentro del baño de metal fundido. Dentro del baño de metal fundido 23, el oxígeno principal en la Corriente a alta velocidad 30 reacciona con la materia oxidable dentro del baño de metal fundido. Por ejemplo, el oxígeno principal puede reaccionar con el carbón en el baño de metal fundido para generar monóxido de carbono en una reacción exotérmica que proporciona el calor adicional para el horno y agita el metal fundido para mejorar la transferencia de calor. El gas generado mediante la reacción del oxígeno principal con la materia oxidable dentro del baño de metal fundido que burbujea fuera del baño de metal fundido. En muchos casos tal gas o gases están en la forma de especies quemadas de manera incompleta, tal como el monóxido de carbono antes mencionado. Tales especies quemadas de manera incompleta son dañinas para el ambiente y representan también una pérdida de energía si se permite que pasen sin reaccionar fuera del horno. El oxígeno de postcombustión provisto dentro del horno arriba del metal fundido reacciona con esas especies quemadas de manera incompleta como se describió previamente. En una modalidad de esta invención en el modo de lanza, la cantidad de combustible y el oxidante secundario usados no es significativamente mayor que aquella requerida para formar la cubierta de flama. Sin embargo, en algunas situaciones, puede ser deseable proporcionar una gran cantidad de calor dentro del horno, tal como, por ejemplo, fundir los trozos en el horno. En tales situaciones una alta velocidad de flujo del oxidante puede proporcionarse dentro del horno y el combustible y el oxidante, que pueden ser el oxidante secundario y/o el principal, se usa para quemar el combustible a fin de generar calor para el horno. Es decir, la lanza usada en la práctica de esta invención, puede, si se desea, funcionar también como un quemador es decir, en el modo de lanza/quemador. De esta manera se proporciona una flama muy intensa que puede usarse para penetrar y fundir el metal en trozo para proporcionar un pasaje sin obstrucción a través del cual el chorro de oxígeno puede pasar para alcanzar la superficie del baño de metal fundido. Simultáneamente, la flama puede fundir cualquier trozo que puede quedar frente al quemador debido a la progresión de la fusión de trozo y los hundimientos, manteniendo de esta manera el pasaje para la inyección de baño. La alta velocidad de flujo de gas natural puede proporcionar también un patrón de gas natural alrededor del chorro coherente conforme penetra el baño de metal fundido. Cuando el chorro coherente penetra el baño de metal, se forma una pequeña cavidad localizada y existe poca deflexión de la corriente de gas y poca salpicadura del baño. Sin embargo, puede ocurrir alguna aspersión alrededor del baño. La aspersión puede estar contenida en un patrón de gas combustible. Esto evitará la oxidación de las gotas de metal que conducen a ia formación de humo. La formación de humo durante la inyección es suprimida de dos maneras: (a) la cantidad de la aspersión es reducida en gran medida mediante la inyección de un chorro coherente en lugar de un chorro normal; y (b) el patrón de gas combustible evitará la oxidación de las gotas de metal sobre la superficie del baño. Además en algunas situaciones puede ser deseable emplear el combustible en exceso y proporcionar el combustible dentro del baño fundido con el gas a alta velocidad. Una situación así sería para ayudar a generar una escoria espumosa en la práctica del horno de arco eléctrico. La escoria espumosa es muy deseable en la reducción de pérdidas de energ ía desde el arco eléctrico y en la reducción del desgaste refractario en la pared del horno. En esta situación, el combustible en exceso tal como gas natural es introducido dentro de la capa de escoria donde experimenta la descomposición y la reacción para producir gases tales como monóxido de carbono, hidrógeno y dióxido de carbono que genera subsecuentemente la escoria espumosa deseable. Además, en alguna situaciones puede ser deseable introducir reactivos en la forma de polvo dentro de la corriente de gas de manera que puede ser inyectado de manera efectiva dentro del baño de metal fundido. Entre tales reactivos pueden nombrarse el carbono, varias composiciones de cal viva, adiciones de aleación, óxido de fierro y polvo producido mediante hornos de arco eléctrico. Una vez que la lanza/quemador de la invención está en su lugar, puede funcionar solamente como un quemador en las ocasiones cuando no se desee la inyección de gas a alta velocidad dentro del baño de metal fundido. La siguiente guía pertenece al diseño y la operación de la invención como se ilustra en las Figuras 2 y 3: 1 ) Es importante tener algo de flujo de oxígeno en el anillo externo de los orificios para todos los modos de operación para estabilizar las flamas alrededor del chorro central. Cuando de opera en los modos de lanza y lanza/quemador, el flujo de oxígeno a través de los anillos centrales de los orificios debe ser de por lo menos 1 % del flujo de oxígeno total y preferiblemente en la escala de aproximadamente 5% hasta 10%. 2) Cuando se opera en los modos de lanza y lanza/quemador, la velocidad de flujo de gas combustible a través del anillo interno de los orificios debe ser mayor de aquella requerida para quemar estequiométricamente con el oxígeno en el anillo externo de los orificios. 3) Cuando se opera en los modos de lanza y lanza/quemador, la velocidad del chorro central debe ser mayor de aproximadamente 152 metros por segundo y preferiblemente mayor de 364.8 metros por segundo. 4) cuando se opera como un quemador para precalentar y fundir trozos metálicos fríos, la porción de la velocidad de flujo de oxígeno para el anillo exterior de los orificios debe estar entre 25 y 75% de la velocidad de flujo de oxígeno total, preferiblemente entre 40 y 60% de la velocidad del flujo de oxígeno total y el oxígeno total debe estar entre 100 y 200% del oxígeno estequiométrico requerido para quemar el gas combustible hasta terminación. 5) Cuando se opera en el modo de lanza/quemador para penetrar el trozo parcialmente fundido, la porción de la velocidad del flujo de oxígeno hacia el chorro central debe ser mayor del 50% y preferiblemente entre 75 hasta 99% de la velocidad de flujo de oxígeno total y el oxígeno total debe ser mayor del 100% del oxígeno estequiométrico requerido para quemar el gas combustible hasta terminación y preferiblemente mayor de 150%. Se presenta el siguiente ejemplo de la invención para propósitos ilustrativos y no se pretende que sea limitante. Utilizando un sistema similar a aquel ilustrado en la Fig. 1 , se inyectó oxígeno dentro de un baño de metal fundido. El oxígeno fue expulsado desde la punta de la lanza a través de una boquilla que tiene un diámetro de salida de 2.049 cm. La punta de la lanza fue colocada a 71 .12 cm sobre la superficie del baño y en un ángulo de 40 grados hacia la horizontal de manera que el chorro de oxígeno pasada a través de una distancia de 109.22 cm o 53 diámetros de boquilla desde la punta de la lanza a la superficie del baño. El gas de oxígeno principal fue cubierto en una cubierta de flama desde la punta de la lanza hasta la superficie del baño y tiene una velocidad de eje de chorro inicial de 486.4 metros por segundo y mantuvo esta velocidad de eje de chorro de 486.4 metros por segundo cuando se impactó contra la superficie. Aproximadamente el 85% del oxígeno expulsado desde la lanza entró al baño de metal fundido y se volvió disponible para reaccionar con los componentes del metal fundido. Aproximadamente 10.27 m3 estándar (MCS) de oxígeno por tonelada de metal fundido fueron necesarios para quemar aproximadamente 9.06 kg de carbón por tonelada de metal fundido comparado con aproximadamente 15.62 m3 de oxígeno por tonelada de metal fundido que se requirieron para la misma operación metalúrgica aunque usando la práctica de provisión de gas convencional. Ahora mediante el uso de esta invención, puede proporcionarse gas de manera efectiva dentro de un horno de metal fundido tal como un horno de arco eléctrico. Aunque se ha descrito la invención en detalle con referencia a ciertas modalidades preferidas, aquellos con experiencia en la técnica reconocerán que existen otras modalidades de la invención dentro del espíritu y alcance de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método para proporcionar gas dentro de un horno que contiene un baño que está comprendido de un baño de metal fundido con una capa de escoria sobre su superficie superior, el método que comprende: (A) inyectar una corriente de gas principal a alta velocidad dentro del horno por arriba del baño e inyectarla dentro del combustible del horno y el oxígeno secundario coaxialmente con la corriente de gas principal a alta velocidad; (B) quemar el combustible con el oxígeno secundario para formar una cubierta de flama alrededor de la corriente de gas principal a alta velocidad; y (C) pasar la corriente de gas principal a alta velocidad dentro del baño en donde la cubierta de flama se extiende substancialmente toda la longitud de la corriente de gas principal dentro del horno hacia el baño.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el gas principal comprende oxígeno.

3. El método de la reivindicación 2, en donde el baño de metal fundido contiene carbono y que comprende además hacer reaccionar el oxígeno principal con el carbono dentro del baño de metal fundido para formar monóxido de carbono, burbujear el monóxido de carbono fuera del baño de metal fundido e inyectar oxígeno adicional dentro del horno arriba del baño de metal fundido parta oxidar el monóxido de carbono que burbujea fuera del baño de metal fundido.

4. El método de la reivindicación 1 , en donde el combustible y el oxígeno secundario son inyectados dentro del horno en dos corrientes, cada una de las dos corrientes siendo concéntricas con la corriente de gas principal a alta velocidad.

5. El método de la reivindicación 1 , en donde la corriente de gas principal comprende un gas inerte.

6. El método de la reivindicación 1 , en donde parte del combustible no se quema y es pasado dentro de la capa de escoria en donde reacciona para formar gas que sirve para crear una capa de escoria espumosa.

7. El método de la reivindicación 1 , en donde la cubierta de flama se extiende toda la longitud de la corriente de gas principal dentro del horno hacia el baño.

8. El método de la reivindicación 1 , en donde la corriente de gas principal pasa dentro del baño de metal fundido que contiene polvo.

9. El método de la reivindicación 2, en donde el oxígeno secundario es inyectado dentro del horno a una velocidad de flujo que está dentro de la escala desde 25 hasta 75 por ciento de la velocidad de flujo de oxígeno total del oxígeno secundario y el oxígeno principal inyectado dentro del horno, y la velocidad de flujo de oxígeno total está dentro de la escala de 100 hasta 150 por ciento de aquella requerida para quemar estequiométricamente con el combustible inyectad.0 dentro del horno.

10. El método de la reivindicación 2, en donde el oxígeno de gas principal es inyectado dentro del horno a una velocidad de flujo que está dentro de la escala desde 75 hasta 99 por ciento de la velocidad de flujo de oxígeno total del oxígeno secundario y el oxígeno de gas principal inyectado dentro del horno, y la velocidad de flujo de oxígeno total es mayor del 100 por ciento de aquella requerida para quemar estequiométricamente con el combustible inyectado en el horno. RESU MEN Un método para proporcionar gas principal de manera efectiva dentro de un baño de metal fundido, el cual es particularmente útil para el uso en un horno de metal eléctrico. El método emplea la combustión de oxígeno secundario con el combustible para formar una cubierta de flama alrededor de una corriente de gas principal que protege al gas principal de la entrada de gases naturales conforme pasa a través del espacio superior del horno. Esto permite que el gas retenga hasta un grado substancial su fuerza original a la inyección dentro del espacio superior y por tanto puede ser inyectado dentro del horno a una distancia segura desde la superficie del metal fundido en tanto que se logra aún la penetración completa dentro del metal fundido.