BRPI1106933A2 - Método para uso quando de realização de combustão em um forno industrial - Google Patents

Abstract

Método para uso quando de realização de combustão em um forno industrial. A invenção refere-se a um método durante combustão em um forno industrial (200), o interior do qual é aquecido por uma matriz de queimadores de teto (203) dirigidos para baixo dispostos em pelo menos duas fileiras (205a, 205b) no teto do forno industrial (200), em que os queimadores de teto (203, 303) são acionados com um combustível e um primeiro oxidante para aquecer um material (202) no interior do forno (200). A invenção é caracterizada pelo fato de que pelo menos uma lanceta (206) está disposta em uma parede lateral (201) do forno (200), um segundo oxidante com um teor de oxigênio de pelo menos 85 porcenteo em peso é fornecido ao interior do forno (200) através da lanceta (206) em velocidade sônica ou mais, na forma de um jato (20&0 do segundo oxidante, o jato (207) do segundo oxidante corre no plano horizontal acima do material (202), entre e essencialmente em paralelo a duas fileiras (205a, 205b) consecutivas de queimadores de teto (203) e a quantidade de segundo oxidante fornecido por unidade de tempo é equilibrada, de modo que o oxigênio o qual é fornecido via o segundo oxidante constitua pelo menos 50 porcento em peso do oxigênio fornecido no total por unidade de tempo no forno (200)

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA USO QUANDO DE REALIZAÇÃO DE COMBUSTÃO EM UM FORNO INDUSTRIAL". A presente invenção refere-se a um método para uso quando de realização de combustão em um forno industrial.

Mais especificamente, a invenção refere-se a tal método durante operação de um forno industrial o qual é aquecido por uma matriz de um número maior de queimadores no teto dirigidos descendentemente, por exemplo, do assim denominado tipo "chama plana", que proporciona uma chama em formato de placa a qual, frequentemente, gira. Em geral, tal configuração confere boa homogeneidade térmica no espaço do forno, o que é desejável.

Em virtude do alto risco de dano à superfície de um material o qual é aquecido no forno, por meio de superaquecimento, tais queimadores no teto são usualmente operados com ar como oxidante.

Um problema com tal aquecimento é que o ar fornecido contém grandes quantidades de lastro de nitrogênio, o qual leva à eficiência de e-nergia diminuída e, portanto, a emissões aumentadas de C02.

De forma a aumentar a eficiência de energia, cada queimador individual no teto pode ser projetado como um queimador regenerativo. Por outro lado, isso constitui um grande investimento.

Outro problema é que concentrações comparativamente altas de ΝΟχ são formadas durante aquecimento com tal matriz de queimadores no teto.

Além disso, seria desejável ser capaz de aumentar a capacidade máxima em fornos existentes com matrizes de queimadores no teto sem gradientes de temperatura inaceitáveis como um resultado que aparece no espaço do forno. A presente invenção resolve os problemas descritos acima.

Assim, a invenção refere-se a um método durante combustão em um forno industrial, o interior do qual é levado a ser aquecido por uma matriz de queimadores no teto dirigidos descendentemente dispostos em pelo menos duas fileiras no teto do forno industrial, em que os queimadores no teto são acionados por um combustível e um primeiro oxidante para a-quecer um material no interior do forno e é caracterizado pelo fato de que pelo menos uma lanceta está disposta em uma parede lateral do forno, pelo fato de que um segundo oxidante com um teor de oxigênio de pelo menos 85 porcento em peso é fornecido ao interior do forno através da lanceta em velocidade sônica ou mais, na forma de um jato do segundo oxidante, pelo fato de que o jato do segundo oxidante é levado a correr no plano horizontal acima do material entre e essencialmente em paralelo a duas fileiras consecutivas de queimadores no teto e pelo fato de que a quantidade do segundo oxidante fornecido por unidade de tempo é equilibrada de modo que o oxigênio, o qual é fornecido via o segundo oxidante, constitua pelo menos 50 porcento em peso do oxigênio fornecido no total por unidade de tempo no forno. A seguir, a invenção será descrita em detalhes com referência a modalidades exemplificativas da invenção e desenhos em anexo, onde: A figura 1 é uma vista seccional transversal tomada de cima de uma parte de um forno industrial convencional; a figura 2 é uma vista seccional transversal tomada do lado da parte do forno industrial convencional mostrado na figura 1; a figura 3 é uma vista seccional transversal tomada de cima de uma parte de um forno industrial no qual um método de acordo com uma primeira modalidade preferida de acordo com a presente invenção é aplicado; a figura 4 é uma vista seccional transversal tomada do lado da parte do forno industrial mostrada na figura 3; e a figura 5 é uma vista seccional transversal tomada de cima de uma parte de um forno industrial no qual um método de acordo com uma segunda modalidade preferida de acordo com a presente invenção é aplicado.

Na figura 1 é mostrada, em seção transversal a partir de cima, uma parte de um forno industrial 100 no qual, entre as respectivas paredes laterais opostas 101 do forno 100, um material 102, na figura 1, à guisa de exemplo ilustrada como uma peça crua metálica, é transportado em uma direção L de alongamento sob aquecimento. A figura 2 mostra a mesma parte do forno industrial 100, mas em seção transversal vista de lado. As figuras 1 e 2 compartilham numerais de referência para as mesmas partes.

De acordo com uma modalidade preferida, a parte de forno mostrada na figura 1 constitui uma de várias zonas do forno no forno industrial 100, zona ilustrada na qual um aquecimento o qual é tão uniforme quanto possível através de toda a superfície do material metálico 102 é o objetivo. De forma a obter tal aquecimento uniforme, uma matriz de queimadores no teto dirigidos para baixo 103 está disposta se abrindo acima do material aquecido 102, suas chamas dirigidas para baixo. É preferido que os queimadores no teto sejam do assim denominado tipo "chama plana", isto é, que eles dêem origem a chamas em formato de placa com um grande ângulo de dispersão, o qual resulta em risco diminuído de superaquecimento da superfície do material 102 e que a homogeneidade de temperatura no espaço acima da superfície superior do material 102 se torne alta.

Os queimadores no teto 103 são acionados com um combustível sólido, líquido ou gasoso, tal como gás natural; e um oxidante. O oxidante pode ser ar ou outro oxidante com um teor de oxigênio de no máximo 30 porcento em volume. É preferido que os queimadores no teto 103 sejam instalados no teto do forno 100 e que a distância vertical entre o referido teto e o material 102 esteja entre 1 e 3 metros, de preferência entre 1 e 2 metros.

De acordo com a invenção, os queimadores no teto 103 estão dispostos em pelo menos duas fileiras, se estendendo em uma direção perpendicular T a qual é, adequadamente, perpendicular à direção L de alongamento. Nas figuras 1 e 2, duas de tais fileiras 105a, 105b exemplificativas são mostradas com respectivas marcações. É preferido que a distância entre duas de tais fileiras 105a, 105b adjacentemente dispostas de queimadores no teto esteja entre 1 e 3 metros.

Tal aquecimento confere um aquecimento uniforme sobre a superfície superior do material 102, mas sofre das deficiências inicialmente mencionadas.

As figuras 3 e 4 mostram, de maneira correspondente àquela das figuras 1 e 2, respectivamente, em seção transversal a partir de cima e do lado e usando numerais de referência idênticos, um forno industrial 200 de acordo com a presente invenção. O forno 200 tem paredes laterais 201 e está associado a uma direção de alongamento L, ao longo da qual um material 202 é transportado através do forno 200 enquanto aquecido por uma matriz de queimadores de teto 203 convencionais per se tendo chamas 204, queimadores 203 os quais são do tipo descrito acima com relação às figuras 1 e 2 e dispostos em pelo menos duas fileiras 205a, 205b em uma direção perpendicular T, a qual é adequadamente perpendicular à direção de alongamento L. As distâncias fornecidas acima entre as fileiras de queimadores 205a, 205b e entre o material 202 e o teto são válidas também para as modalidades ilustradas nas figuras 3-5. É preferido que os queimadores no teto 203 estejam dispostos em pelo menos três fileiras, mais preferivelmente pelo menos quatro fileiras, ainda mais preferivelmente pelo menos sete fileiras, cada uma compreendendo pelo menos quatro, mais preferivelmente pelo menos seis, ainda mais preferivelmente pelo menos oito queimadores de teto. Uma configuração como essa com muitos queimadores de teto resulta em custos substanciais para modificação de cada queimador de teto individual de forma a obter eficiência aumentada e emissões diminuídas. Tal modificação pode, por exemplo, consistir no fato de que cada queimador é modificado de modo que ele se torne regenerativo, usando um respectivo recuperador. Uma vez que o presente método obtém essas vantagens de uma maneira com um custo substancialmente mais eficiente, ele é especialmente vantajoso em fornos tendo um grande número de queimadores no teto na referida matriz de queimador.

De acordo com a invenção, há um segundo oxidante, com um teor de oxigênio de pelo menos 8 porcento em peso, de pelo menos uma lanceta 206 para tal oxidante disposta em uma parede lateral 201 do forno 200. A lanceta 206 está disposta para fornecer o segundo oxidante ao espaço interno aquecido do forno 200 na forma de um jato 207 do segundo oxidante em alta velocidade. De acordo com a invenção, o segundo oxidante é fornecido na forma de um jato 207 com pelo menos velocidade sônica.

Além disso, o jato 207 é dirigido de modo que ele corre no plano horizontal, acima da superfície superior do material 202 e, como uma consequência, entre o material 202 e o teto interno do forno 200, bem como entre e essencialmente em paralelo com um par de fileiras 205a, 205b consecutivas e, portanto, adjacentes de queimadores no teto 203. O jato 207 corre "no plano horizontal" deve ser entendido como ele corre de modo essencialmente horizontal, mesmo se sua direção também tenha um componente vertical mínimo. O que é importante é que o jato 207 corre ao longo do espaço o qual está presente entre o material 202 e o teto.

Também, é preferido que o jato 207 esteja disposto para correr em paralelo com a superfície horizontal superior do material 202. Dependendo do tipo de material a ser aquecido, essa superfície superior pode ter diferentes configurações mas, no caso exemplificado de uma peça crua metálica ou um fundido de vidro, a referida superfície superior será essencialmente plana e horizontal.

Além disso, a quantidade de segundo oxidante a qual é fornecida por unidade de tempo é equilibrada de modo que o oxigênio fornecido via o segundo oxidante compreenda pelo menos 50 porcento em peso do oxigênio total fornecido no forno 200 por unidade de tempo e, assim, as condições estequiométricas desejadas sejam obtidas referentes à quantidade de oxigênio com relação à quantidade de combustível. O fornecimento de tal segundo oxidante com alta concentração de oxigênio, alta velocidade e entre e ao longo de duas fileiras 205a, 205b de queimadores no teto 203 resulta em uma série de vantagens.

Primeiramente, a eficiência do aquecimento na parte do forno 200 em questão pode ser aumentada, uma vez que uma menor quantidade de nitrogênio é fornecida à atmosfera do forno quando comparado a um oxi- dante com menores teores de oxigênio tal como, por exemplo, ar, que constituem uma maior proporção do oxidante fornecido no total. Assim, a eficiência de aquecimento pode ser aumentada, ao mesmo tempo em que se mantém o consumo de combustível estável, o que leva a vantagens, dentre outras, em termos de impacto ambiental e economia. Ao mesmo tempo, não há risco de superaquecimento da superfície do material 202, uma vez que o segundo oxidante, o qual é lançado em alta velocidade, leva a uma turbulência pesada no forno, por sua vez, resultando em aumento do volume total de chama, enquanto que as temperaturas de pico de chama diminuem. A diminuição das temperaturas de pico de chama também resulta no fato de que a produção de ΝΟχ diminui, o qual é desejável. Descobriu-se que a quantidade relativa de ΝΟχ formado, mas também de C02, diminui grandemente como uma função da proporção da quantidade total de oxigênio o qual se origina do segundo oxidante, até cerca de 50 porcento em peso, em determinados casos até 70 porcento em peso de oxigênio do segundo oxidante.

Uma vez que a lanceta 206 está orientada de modo que o jato 207 corre em paralelo com e entre as fileiras 205a, 205b de queimadores de teto 203, ela pode estar disposta de modo a alterar a função normal dos queimadores no teto 203 apenas minimamente, o qual resulta no fato de que a boa dispersão da eficiência de aquecimento desses queimadores de teto 203 pode ser mantida. Ao mesmo tempo, os efeitos positivos de turbulência aumentada podem ser explorados. De forma a obter isso, é preferido que o ângulo de dispersão do jato 207 seja, no máximo, de 10°.

Além disso, o poder máximo de aquecimento pode ser adicionalmente aumentado, dependendo do tipo de queimadores de teto 203 usados, sem modificação da construção dos queimadores de teto 203. Isto é, em muitos casos, é possível aumentar a quantidade de combustível fornecido via os queimadores de teto 203 e, então, equilibrar essa quantidade aumentada de combustível contra a quantidade total de oxidante fornecido au-mentando-se a quantidade de segundo oxidante fornecido por unidade de tempo. Como uma consequência da turbulência pesada obtida pelo jato 207, tal poder aumentado não levará a um risco aumentado de superaquecimento da superfície do material 202.

Na verdade, o lançamento em alta velocidade descrito acima do segundo oxidante leva a um aumento da homogeneidade de temperatura no volume que está sendo aquecido pelos queimadores de teto 203, entre a superfície superior do material 202 e o teto interno do forno 200, como uma consequência da turbulência aumentada no mesmo.

Também, essas vantagens podem ser obtidas usando apenas uma lanceta 206 para uma série, tal como pelo menos cinco, de queimadores de teto 203. Instalar tal lanceta 206 é consideravelmente mais econômico do que modificar pelo menos cinco queimadores de teto de outras formas. "Velocidade sônica" ou "Mach 1" significarão, nesse contexto, a velocidade sônica no interior do forno 200 na temperatura e composição gasosa que prevalecem ali. De acordo com uma modalidade preferida, o segundo oxidante é fornecido, com o significado correspondente, em uma velocidade de pelo menos Mach 1,5. Tal alta velocidade de lançamento resultará na assim denominada combustão sem chama, durante a qual o volume total de chama é muito grande e as temperaturas de pico de chama, portanto, são muito baixas e a homogeneidade de temperatura muito alta. É especialmente preferido usar bicos de venturi nos orifícios das lancetas 206.

De acordo com uma modalidade especialmente preferida, o segundo oxidante tem um teor de oxigênio de pelo menos 95 porcento em peso e, mais preferivelmente, é compreendido de oxigênio industrialmente puro. Isso resulta no fato de que a quantidade de lastro de gás nitrogênio é minimizada e a eficiência, portanto, é maximizada. Além disso, o jato 207 pode ser feito menor e mais estreito e com uma extensão volumétrica mais precisamente controlável, por sua vez, resultando no fato de que a perturbação na operação dos queimadores de teto 203 pode ser minimizada.

Além disso, é preferido que a quantidade de segundo oxidante fornecido por unidade de tempo seja equilibrada, de modo que o oxigênio fornecido via o segundo oxidante compreenda pelo menos 60% do oxigênio fornecido no total por unidade de tempo no forno 200.

No caso preferido onde pelo menos um ou uma série de, de preferência todos, os queimadores de teto 203 são queimadores convencionais acionados com um oxidante com um teor de oxigênio comparativamente baixo, tal como queimadores de ar convencionais, é preferido que esses sejam resfriados a ar. Nesse caso, pode também ser preferido que o fluxo de ar através dos queimadores de teto 203 em questão, mais preferivelmente todos os queimadores de teto 203 resfriados a ar na matriz, durante operação com lançamento de um segundo oxidante, seja configurado para o menor nível possível no qual resfriamento adequado dos queimadores de teto 203 ainda é possível e é também preferido que a quantidade de segundo oxidante fornecido seja controlada de modo que um equilíbrio estequiométrico global desejado seja obtido no forno 200. O menor nível possível de suprimento de ar para resfriamento adequado dependerá, naturalmente, dos detalhes de design dos queimadores de teto resfriados a ar em questão e das outras condições de operação, mas tal controle do suprimento de ar leva à possibilidade de maximizar as vantagens da invenção, ao mesmo tempo em que nenhuma modificação é requerida nos queimadores de teto 203 resfriados a ar existentes. É preferido que a lanceta 206 se abra entre o material 202 e o teto interno do forno 200 em uma distância vertical B, do ponto mais alto da superfície superior do material 202, de entre 40% e 70%, mais preferivelmente entre 50% e 60% da menor distância vertical A entre o material 202 e o teto interno do forno 200. Um posicionamento muito distante em direção ao teto interno levará à perturbação das chamas dos queimadores de teto 203 mais do que o necessário, a aumento da energia térmica do suprimento de segundo oxidante na atmosfera do forno mais do que desejável, bem como ao jato 207 sendo empurrado em direção ao teto do forno. Um posicionamento muito baixo resultará em aumento do risco de oxidação prejudicial da superfície superior do material 202. O intervalo estabelecido provou ser ideal para evitar esses problemas durante aplicação da presente invenção em fornos convencionais.

Conforme é mostrado nas figuras 3 e 4, as respectivas lancetas 206 para o segundo oxidante são instaladas nas paredes do forno 201 e são dispostas para fornecer respectivos jatos 207 do segundo oxidante em todos os espaços entre fileiras de queimadores de teto 203 na matriz de tais queimadores. Tal configuração é preferida, mas não necessária. As vantagens da invenção serão obtidas em um grau correspondente mesmo se tais lancetas 206 são instaladas apenas para fornecimento de jatos de oxidante 207 entre apenas um determinado par 205a, 205b de fileiras de queimadores de teto 203 ou entre apenas um determinado número de tais pares.

Além disso, as figuras 3 e 4 ilustram uma modalidade a qual é preferida quando o forno 200 tem pelo menos 8 metros de largura em uma direção a qual é paralela às fileiras 205a, 205b de queimadores de teto 203. Nesse caso, assim, é preferido que uma respectiva lanceta 208a, 208b esteja disposta para fornecer o segundo oxidante da forma descrita acima a partir de um respectivo orifício de lanceta disposta em qualquer lado do forno 200, uma oposta à outra, de modo que os respectivos jatos de segundo oxidante corram em paralelo, mas em direções opostas um ao outro. Nesse caso, oxidante é, assim, fornecido a partir de duas direções opostas uma à outra e ao mesmo espaço entre duas fileiras 205a, 205b adjacentes de queimadores de teto 203. Mesmo se a distância entre os respectivos orifícios dessas lancetas opostas 208a, 208b, nesse caso, é pelo menos cerca de 8 metros, bons efeitos podem ser obtidos ao longo de essencialmente todo o espaço entre as fileiras 205a, 205b.

Por outro lado, a figura 5 mostra, em uma vista correspondente e similar àquela mostrada na figura 3, uma modalidade preferida para um forno industrial 300 o qual tem no máximo 10 metros de largura em uma direção paralela às fileiras 305a, 305b de queimadores de teto 303 em uma matriz. O forno 300 compreende paredes laterais 301 e um material 302 a ser aquecido usando os queimadores de teto 303 é transportado em uma direção de alongamento L. As fileiras 305a, 305b correm em uma direção perpendicular T, adequadamente perpendicular à direção L de alongamento. O outro oxidante é fornecido na forma de jatos 307 de alta velocidade através de lancetas 206, todas as quais são similares àquelas descritas acima com relação às figuras 3 e 4.

Nesse caso, é preferido que várias respectivas lancetas 308a, 308b para o segundo oxidante estejam dispostas para fornecer o segundo oxidante da maneira descrita acima, a partir de respectivos orifícios dispostos sobre qualquer lado do forno 300 e, assim, que respectivos jatos de segundo oxidante sejam fornecidos em diferentes direções opostas ao longo das fileiras 305a, 305b de queimadores de teto 303 em diferentes respectivos espaços entre tais fileiras. Na figura 5, jatos 307 são dispostos em uma direção em cada outro espaço entre as fileiras 305a, 305b e na direção o-posta nos outros espaços, mesmo se outras configurações também sejam possíveis. De preferência, as lancetas 306 estão, nesse caso, dispostas de modo que uma circulação de loop fechado para o segundo oxidante surge no forno 300, ao longo de diferentes espaços entre as fileiras 305a, 305b em virtude da orientação oposta das diferentes lancetas 306. Aqui, a expressão "circulação de loop fechado" denota uma circulação acionada pela energia cinética dos diferentes jatos 307 do segundo oxidante, resultando em pelo menos um loop de circulação fechada de gases. De forma a obter tal loop de circulação, é preferido que a matriz compreenda pelo menos três fileiras de queimadores de teto 303. Tal circulação leva à homogeneidade térmica adequada, mesmo em fornos industriais relativamente pequenos.

De acordo com uma modalidade especialmente preferida da presente invenção, a invenção se aplica a um forno industrial 100 existente de forma a aumentar a eficiência e homogeneidade de temperatura, bem como diminuir a quantidade de ΝΟχ e C02 formada durante operação do mesmo. O forno industrial 100, então, compreende, conforme descrito acima, uma matriz de queimadores de teto 303 acionados a ar convencionais os quais, em uma etapa inicial, são suplementados por pelo menos uma lanceta 206, 306 para um segundo oxidante tendo um alto teor de oxigênio e alta velocidade, conforme descrito acima. A quantidade de ar e segundo oxidante fornecidos é, então, equilibrada durante operação, de forma a obter uma mistura estequiométrica de oxidante e combustível da forma descrita acima. Isso constitui uma forma com custo eficiente de obter as vantagens da presente invenção.

De acordo com uma modalidade preferida, em uma primeira e-tapa, a matriz de queimadores de teto a ar 103 existente é suplementada por uma ou várias lancetas 206, 306 de acordo com o mencionado acima e, a-pós o que, a quantidade de combustível fornecido por unidade de tempo a-través dos queimadores de ar 103 é ajustada quando necessário, em combinação com um aumento da quantidade total de oxigênio fornecido por unidade de tempo para obter equilíbrio estequiométrico. Isso pressupõe que os queimadores de teto 103 são de um tipo o qual permite ajuste do fornecimento de combustível e que essa eficiência de aquecimento máximo no forno 200, 300 aumenta quando comparado com o caso convencional, sem risco de superaquecimento da superfície do material 202, 302.

Acima, modalidades preferidas foram descritas. Contudo, é evidente para aqueles versados no campo que muitas modificações podem ser feitas nas modalidades descritas sem se desviar da ideia da invenção.

Por exemplo, não é necessário que as fileiras de queimadores de teto na matriz sejam perpendiculares à direção de transporte do material no forno. Elas também podem, por exemplo, ser essencialmente paralelas à referida direção de transporte ou dispostas em um ângulo não reto com relação à mesma. Nesse caso, as lancetas para o segundo oxidante podem estar dispostas em uma extremidade curta do forno ou de qualquer outra forma adequada de modo a obter as finalidades descritas acima. Assim, a invenção não deverá estar limitada às modalidades descritas acima, mas pode ser variada dentro do escopo das reivindicações em anexo.

Claims (13)

1. Método durante combustão em um forno industrial (200; 300), o interior do qual é levado a aquecer por uma matriz de queimadores de teto (203; 303) dirigidos para baixo, dispostos em pelo menos duas fileiras (205a, 205b; 305a, 305b) no teto do forno industrial (200; 300), em que os queimadores de teto (203; 303) são acionados com um combustível e um primeiro oxidante para aquecer um material (202; 302) no interior do forno (200; 300), caracterizado pelo fato de que pelo menos uma lanceta (206; 306) está disposta em uma parede lateral (201; 301) do forno (200; 300), um segundo oxidante com um teor de oxigênio de pelo menos 85 porcento em peso é fornecido ao interior do forno (200; 300) através da lanceta (206; 306) em velocidade sônica ou mais, na forma de um jato (207; 307) do segundo oxidante, o jato (207; 307) do segundo oxidante é levado a correr no plano horizontal acima do material (202; 302) entre e essencialmente em paralelo a duas fileiras consecutivas (205a, 205b; 305a, 305b) de queimadores de teto (203; 303) e a quantidade de segundo oxidante fornecido por unidade de tempo é equilibrada, de modo que o oxigênio o qual é fornecido via o segundo oxidante constitua pelo menos 50 porcento em peso do oxigênio fornecido no total por unidade de tempo no forno (200; 300).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo oxidante é fornecido em uma velocidade de pelo menos Mach 1,5.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o segundo oxidante tem um teor de oxigênio de pelo menos 95 porcento em peso.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a quantidade de segundo oxidante o qual é fornecido por unidade de tempo é equilibrada, de modo que o oxigênio o qual é fornecido via o segundo oxidante constitua pelo menos 70 porcento em peso do oxigênio fornecido no total por unidade de tempo no forno (200; 300).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro oxidante é ar.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os queimadores de teto (203; 303) são queimadores resfriados a ar convencionais, o fluxo de ar através dos queimadores de teto (203; 303) é controlado para ser o nível mais baixo possível no qual resfriamento adequado dos queimadores de teto (203; 303) ainda é possível e a quantidade de segundo oxidante fornecido é controlada de modo que um equilíbrio es-tequiométrico global desejado seja obtido no forno (200; 300).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a matriz de queimadores de teto (203; 303) compreende pelo menos três fileiras compreendendo pelo menos quatro queimadores de teto cada.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a lanceta (206; 306) é levada a se abrir em uma altura ao longo da parede do forno (201; 301) entre a superfície superior do material (202; 302) e o teto interno do forno (200; 300), em uma distância vertical a partir do ponto mais alto da superfície superior do material (202; 302) de entre 50% e 60% da menor distância vertical entre o material (202; 302) e o teto interno do forno (200; 300).

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o forno (200) tem pelo menos 8 metros de largura em uma direção (T) paralela às fileiras (205a, 205b) de queimadores de teto (203) e uma respectiva lanceta (208a, 208b) para o segundo oxidante está disposta para fornecer o segundo oxidante na referida alta velocidade a partir de um respectivo orifício disposto em qualquer lado do forno (200), oposta uma à outra, de modo que os respectivos jatos (207) de segundo oxidante sejam paralelos, mas dirigidos em direções opostas um ao outro.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que a matriz de queimadores de teto (303) compreende pelo menos três fileiras, o forno (300) tem no máximo 10 metros de largura em uma direção paralela às fileiras (305a, 305b) de queimadores de teto (303) e várias respectivas lancetas (308a, 308b) para o segundo oxidan-te estão dispostas para fornecer o segundo oxidante na referida alta velocidade a partir de respectivos orifícios dispostos em qualquer lado do forno (300) e, assim, respectivos jatos (307) de segundo oxidante são fornecidos em diferentes direções opostas uma à outra ao longo de fileiras de queimadores de teto (303) em diferentes respectivos espaços entre tais fileiras, de modo que uma circulação de loop fechado do segundo oxidante surge em virtude da orientação oposta uma à outra das diferentes lancetas (308a, 308b).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o ângulo de dispersão para o jato do segundo oxidante é de 10° ou menos.

12. Método para aumento da eficiência e homogeneidade de temperatura, bem como para diminuição da quantidade de ΝΟχ e C02 formados em um forno industrial (200; 300) existente compreendendo uma matriz de queimadores de teto acionados a ar (203; 303) convencionais, caracterizado pelo fato de que o forno (200; 300) é acionado, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, após uma etapa inicial na qual o forno é suplementado com segundo oxidante pela lanceta (206; 306).

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a quantidade de combustível fornecido por unidade de tempo através dos queimadores de teto (203; 303) existentes é equilibrada estequi-ometricamente ao oxigênio fornecido no total por unidade de tempo durante operação e quando necessário, pelo que o poder máximo de aquecimento aumenta para o forno industrial (200; 300).