CN1044386C - 强化冶金反应器中反应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种强化冶金反应器中反应的方法，所述反应器含有一种从浴表面以下和以上加入反应剂的熔融浴，从金属浴逸出的气体在熔炼体以上的空间中被注入所述气体空间中的氧化性气体后燃烧，且所生成的热量再传递给熔融浴，其中呈熔炼体液滴、溅沫和大颗粒等形式的熔炼体部分在所述冶金反应器的气体空间内沿惯性弹道运动，是通过经由浴下风嘴引进的这一部分气体像喷泉一样从该熔炼体喷射出来的。

Description

强化冶金反应器中反应的方法

本发明涉及一种强化冶金反应器中反应的方法，所述反应器含有一种熔池，反应剂从熔池的表面下方和上方加入该熔池中，从金属熔池中逸出的气体在熔炼体上方空间被注入这个气体空间中的氧化性气体后燃烧，所生成的热量再传送给该熔池。

近年来，新冶金工艺的开发既针对提高生产率，也针对更充分地利用所供给燃料的能量。题为“钢铁冶炼新概念和新方法”的《1987年豪纪念讲麻》(The Howe Memorial Lecture of 1987)在铁制品工业领域中第一次论述能量传递密度的概念和工艺气体后燃烧与所生成热量再传递的重要性。它公开了熔炼1吨废钢铁的煤耗与后燃烧程度的关系的数字，以及迄今为止已知的生铁和钢的冶炼方法的能量传递密度(兆瓦/米³)。

使反应气体尤其CO和CO，后燃烧并利用所生成的燃烧热提高废钢铁熔炼能力的尝试曾在钢精炼厂中进行过，在保护性权利中也有描述。例如，东德专利0101916涉及电弧炉和炼钢转炉中的CO后燃烧。据说对这项发明至关重要的是，后燃烧风嘴有近似水平的安装位置，而且这些风嘴的供氧量是根据经由底部风嘴通入熔炼体中的氧气量调控的。然而，自1971年以来这种保护性权利的内容尚未进入实际运行。

只是利用德国专利2755165的方法，才有可能大规模地使平均大约20％CO后燃烧并使所得到的热量以大约80％～90％的高效率因子再传递给熔炼体。这显著提高了组合吹转炉炼钢中废钢铁添加率。这种方法的基本特征是氧气总量的约20％～80％通过对准熔池表面、起吹入气体空间的自由射流作用的气体射流从上面加入精炼工艺中的。通过向熔炼体供给碳素燃料可进一步提高炼钢中的废钢铁添加比例，而按照德国专利2838983所述使反应气体后燃烧，同样提高了这些燃料的热效率。

在诸如铅铜工业的有色金属生产中，也已引进了类似方法来利用反应气体后燃烧产生的热量。

在铁浴煤气化中，通过所产生煤气的部分燃烧，同样能提高对气化过程的能量供给量。这个步骤对于本来会导致铁浴冷却的、具有高挥发成分的煤质的气化特别重要。此外，铁浴反应器中所产生煤气的部分后燃烧所产生的能量也可利用来诸如使铁矿石还原。英国专利No.2082624描述了这样一种方法。

在全世界目前正在开发的铁矿石熔炼还原方法中，这些工艺的生产率一方面可以通过使熔化反应器与预还原设施相结合，另一方面可以通过提高后燃烧率来提高。这两个发展方向特别有利的实施方案详见目前尚未公开的德国专利申请4206828和美国专利5,051,127。按照这项专利申请的铁矿石熔炼还原组合工艺中生产率改善的特征在于：这种组合工艺包括至少三个工艺单元，且熔化反应器构成一个工艺单元，而金属矿石的部分还原是在至少另两个工艺单元中进行的，这三个工艺单元各自产生不同的废气。按照这项美国专利的后燃烧改善，具体地说，是借助于通过一个或多个螺旋形的风嘴把一股或多股氧化剂射流吹到反应器中的熔池表面上得到的。

欧洲专利申请No.90116879.9，公开号0418627描述了一种用于运行熔炼还原反应器的方法，其特征在于以熔池表面为基准计算必须存在至少2000千克/米²炉渣。这种工艺利用氧气顶吹喷枪和熔池下风嘴把搅拌气体通入熔炼体中。反应气体的后燃烧在铁浴中的泡沫状炉渣层中发生。按照这项专申请中所述的搅拌功率计算公式，这个数值应是权利要求4中所述的1～6千瓦/吨。经由熔池下风嘴通入熔炼体中的搅拌气体数量的流量率是每个风嘴70～450标准立方米/小时。根据所述的加料量为70～110吨和4个熔池下内嘴，可算出一个比值为0.05～0.3标准立方米/吨·分钟。如果超过所述的从熔池表面以下导入的搅拌气体的流量率，则这个工艺中顶吹氧和铁熔炼体之间的接触就会增加。这又会导致铁浴氧化，从而造成后燃烧降低。

另一个公开的欧洲专利申请No.0308925涉及铁矿石熔炼与还原的方法与设备。这种方法的典型特征是氧气通过一支顶吹喷枪吹入熔融还原炉，有用于脱碳的风嘴，另有用于后燃烧的风嘴，而搅拌气体则通过侧风嘴和底风嘴通入。惰性搅拌气体的吹入速率是底风嘴为0.5～3标准米³/分钟，侧壁风嘴为0.3～2标准米³/分钟，均以1吨熔融浴为基准计。炉渣和炉渣形成剂也是从工艺一开始就以30～100千克/吨金属的速率加入该熔炼体中。

上述这些已知的、用于炼钢、铁浴煤气化和铁矿石熔炼还原中提高生产率和改善所供给燃料的能源利用的方法，其共同点在于它们都只在有限程度上进入生产实践，而且实际、可靠获得的后燃烧率比预期的低，只在例外情况下才达到可高达30％的数值及同时实现的约70％的高热再传递。此外，观察到后燃烧程度越高，反应器气体空间中耐火衬里的损坏越大。

用氧气顶吹喷枪和用铁浴上泡沫状炉渣层作为反应介质的熔炼还原方法，就其反应而言是有限的，因为反应剂吹入速率的提高无法不带来建立和保持这种泡沫状炉渣层的缺点。

成为本发明基础的问题是要设计一种使炼钢、铁浴煤气化和金属矿石熔炼还原的无泡沫状炉渣层冶金反应器中的反应得以强化的方法，其方式是可靠且可重现地获得30％以上的高程度后燃烧，同时以70％以上的高传热有效系数把所生成的热量传递给熔炼体，从而实现工艺的高能量传递密度，以期在保持熔炼体中良好的浓度平衡的同时强化冶金反应器中的反应。因此，本发明方法的一个目的也就是当把它应用于一已知给定冶金反应器中时提高其生产率。

本发明方法对这一问题的解决在于，呈熔炼体液滴、溅沫和大颗粒等形式的熔炼体各部分在冶金反应器气体空间内沿惯性弹道运动，而且是通过经由浴下风嘴引进的这部分气体像喷泉一样从熔炼体中喷射出来的。

本发明的目标是一种使含有熔融体的冶金反应器中的反应强化的方法，反应剂从熔池表面下方和上方加入该熔池中，从该熔池中逸出的反应气体大部分在存在着由金属和/或炉渣组成的液滴和溅沫的熔炼体上方的气体空间中，通过向其中注入氧化性气体而被后燃烧，而以高效率把所生成的热量再传递给该熔池。

本发明的目标也是把这种方法用于炼钢、铁合金生产、在铁熔池中的煤气化和金属矿石的熔炼还原。

本发明基于如下发现，通过从熔池的表面以下向反应器的熔炼体中注入大量气体，能使反应增强。

本发明还基于如下发现：如果各部分熔炼体通过经由熔池下风嘴引进的气体的量而像喷泉一样从该熔池中喷射出来，且熔炼体的这些部分在气体空间内以熔炼体的液滴、溅沫和大颗粒等形式沿惯性弹道运动，只是当熔炼体的这些部分碰到器壁或熔炼体本身与其它熔炼体部分相碰撞时或被以自由射流形式吹入该熔池内的氧化性气体吸入时才停下来，则能使冶金反应器中的反应增强。

按照本发明的方法已经以不可预见的方式导致冶金反应器中的反应显著增强，同时有30％以上的高的后燃烧率和以70％以上的优异传热有效系数向熔炼体再传递热量。本发明使得有可能在溶池下风嘴以上约0.5米的最小池深按1吨熔池计引进0.2～30标准立方米/分钟的气体量，从而把熔炼体中呈液滴、溅沫和大颗粒等形式的熔炼体的一些部分像喷泉一样喷射到冶金反应器中无泡沫状炉渣的气体空间中。在这个气体空间中，这些熔炼体的一些部分沿惯性弹道运动，以其大的表面积对提高从气体空间向熔炼体的再传递热量做出贡献。这种增大的能量传输是本发明的一个重要特点，而且是溶池表面上方和下方气体与固体的高引进率以及致使冶金反应器中的反应增强的依据。

关于本发明工艺如何在冶金反应器中进行的设想可以按照目前的知识水平解释如下。在熔池表面以下注入或产生的气体使金属与炉渣的熔炼体的一些部分以朝上的速度像喷泉一样从该熔炼体或过渡区喷射到反应器的气体空间中。熔炼体的这些液滴或类似构型按照牛顿原理沿惯性弹道运动。这些熔炼体部分可能碰到其它液滴而且炸裂或熔化，从而改变其运动轨迹，直至它们最终碰到反应器气体空间中的耐火衬里或落入该熔炼体中。在这个高温气体空间中，液滴的运动主要决定于它们的初始速度和重力的影响，因为它们不必克服任何显著的流动阻力，在这些环境中也不存在泡沫状炉渣或类似障碍。只有在以高速顶吹的后燃烧气体射流区中才会夹带这些液滴或影响它们的运动轨迹，这种影响因液滴大小而异，要在高于50米/秒的气流速度才会发生。这些液滴也有可能破碎成小颗粒，这种比表面积增大有利于增加热量和质量传输。

从熔池的表面以下引进的反应剂使熔炼体的液滴和溅沫像喷泉一样连续喷射到气体空间中，并产生一种金属滴分散相。这种金属滴分散相有巨额增大的表面积，因而会有利于增大后燃烧热向金属熔体的直接能量传输。为了按照本发明方法使反应增强，这种由于气体空间中大量液滴而引起的表面积增大是理想的，因为它造成气体空间和熔炼体之间的高度热交换，这又会允许熔池的表面上方和下方的高注入速率。粗略估计气体空间中发现的金属液数量而得出每吨以液滴直径为约0.10至约25毫米的熔炼体至少为10千克的基准值。这些数值可由于取决于操作条件的综合因素而发生改变是这样一些估计值的特性。

这些在金属熔池表面以下相对高的气体注入速率和所形成的在熔炼体中的流动方式的一个进一步有利特征是，在每个底风嘴所注入的气体锥上方，熔池表面几乎没有炉渣，因而金属液滴主要被吹入气体空间中。此外，这个几乎无炉渣的区域引起反应气体后燃烧产生的热量高效率地再传递给金属熔也。这很可能也解释了在本发明方法运行中炉渣数量的影响很小。这种工艺也可以在熔体表面上无炉渣的情况下进行而无任何可公认的缺点。

本发明的一个特别重要的特征是金属液滴在反应器气体空间中的分散式分布，因为这引起金属熔池表面的颇大增加，而这种增加又是通过增大熔池表面下方和上方注入速率来强化能量和质量传输所需要的。

与本发明方法中熔池表面下方气体的高注入速率的这些有利特征相比，在利用金属熔池上方的泡沫状炉渣运行的已知工艺即所谓深炉渣工艺中从熔池表面加入的大量搅拌气体对本方法产生不利影响。由于从金属熔池逸出的反应气体的后燃烧在泡沫状炉渣层中进行，炉渣和金属熔池必须充分混合才能使后燃烧能量从泡沫状炉渣层传递给金属熔池。否则，泡沫状炉渣会有非常大的过热。致使炉渣再氧化，而这两者又导致增大转炉衬里的损坏及其它的问题。

金属液滴在泡沫状炉渣中的运动及因此而发生反应和热交换，均受到湍流速度、炉渣密度及其粘度的限制。本发明方法关于强化反应、包括反应气体的后燃烧和向金属熔体的高热再传递的技术内容因此而可能不适用于这些已知的深炉渣工艺。

按照本发明，“反应气体”这一术语系指参与在反应器中的气体、熔融金属与熔融炉渣和固体之间发生的反应的或从处于熔池温度的固体中释放出来的所有气体，包括所形成的裂解产物。因此，它们通常包括供给的所有气体，姑且不说主要用作固体输送气的惰性地作用或惰性气体，如氮气和氩气。反应气体这一组包括诸如氧气，空气，富氧空气，二氧化碳，和烃类如甲烷、天然气、丙烷和丁烷。这些气体当然也可以通过熔池下风嘴以任何所希望的混合物加入熔炼体中，现有产品气体或来自本发明方法或其它冶金工艺、经纯化的废气也可以使用。

所述熔池下风嘴以上的熔池水平以理论上假定静止的熔池表面为基准。在本发明方法的运行状态下，熔池表面当然不是以一个面的形式存在的：有一个由熔融金属、熔融炉渣和气泡或甚至大的气体锥的混合物组成的过渡区，而且在这个区中熔融金属/炉渣实际上已化解成小液滴、溅沫、喷发式涌起和喷射的熔炼体部分。由该熔炼体的波动和晃动引起的重叠也会发生。这个混合区或过渡区隆起成为熔池下风嘴以上的金属/炉渣熔体和混合区以上的实际气体空间之间的一个过渡层。

本发明的一个基本特征是把通过熔池下风嘴的气体流量增大到其数值能使熔炼体能像喷泉一样旋转到气体空间中并有一部分从那里进一步到达反应器的衬里表面。这种在熔炼体中、在混合区中和在其上方的气体空间中的本发明的这种运动状态，是由通过熔池下的风嘴将一定量的气体引进熔炼体中而得到的。已经证明每吨熔炼体的流量在0.2标准立方米/分钟至30标准立方米/分钟之间是一个有利的范围。然而，对于本发明的方法来说在流量为0.5标准立方米/分钟·吨～10标准立方米/分钟·吨熔池范围运行时特别有利，尤其对铁熔炼体而言。反应气体流量的下限是根据熔炼体的不充分的熔池运动而确定的，在这种情况下，再也不可能实现本发明的高强度反应，包括高能量传递密度。

最大反应气体流量主要受本发明方法中必须防止所谓吹透这一事实的限制。“吹透”(Blow-throughs)系指一种操作状态，在这种状态下通过底风嘴加入熔炼体中的气体和/或固体尚未完全反应便再次离开该熔融体。采用最低熔池水平和较小的喷嘴直径就可以避免这种吹透。

按照本发明，如果风嘴以上的熔池深除以熔池下风嘴的内径(其中熔池深和直径当然具有相同的量钢，例如[米])得到等于或大于20的数值，则已证明是足够的。根据这一关系可以得知，在同一熔池内熔体水平上有大量的小直径风嘴倾向于比有少量的大直径的风嘴引起更少的吹透。按照本发明，最好是保持在熔池下风嘴以上约0.5米的最小熔池水平，以期以前面所确定的高气体注入速率来调整所述的本发明熔炼体的运行状态，使得在该冶金反应器中有一个混合区且有部分数量能像喷泉一样从该混合区涌起。

按照本发明，当调整从熔池表面以下加入熔池中的反应气体总量时也必须考虑在熔炼体温度下释放的、化学键合于固体中的气体部分。对于从熔池表面以下注入的固体，例如所使用的煤质量，会有非常不同数量的气体发生，如气体焰煤和无烟煤的分析所示。

                  气焰煤 无烟煤C            [％]    68.8   84.5H₂          [％]    4.4    3.6O₂          [％]    6.4    2.25N₂          [％]    1.1    1.35H₂O         [％]    1.6    2.0S            [％]    0.6    0.9灰分          [％]    6.9    5.4挥发性组分    [％]    26.4   9.7

从熔池表面以下加入的矿石的氧含量也必须计入反应气体的数量。

本发明方法的一个进一步有利特征是与已知工艺比较，具有高的搅拌功率。这种搅拌功率大体上决定于反应气体的流量。高的混合或搅拌功率是本工艺中强化反应的进一步先决条件。混合功率E[瓦]是用一个根据欧洲专利申请号0418627中所述公式得出的公式计算的。

E=Q·R·T₁((ρ₁·g·h_b)/P₂)-瓦

Q=气体流量             [标准米³/秒]

R=气体常数

T₁=熔池温             [℃]

ρ₁=熔炼体密度        [千克/标准米³]

g=重力加速度           [米/秒]

h_b=熔池深             [米]

P₂=熔池表面上的压力   [帕]

用这个公式确定并按吨熔池计算的搅拌功率，对于本发明的工艺应是6千瓦/吨以上。总之，本发明方法的搅拌功率范围为6千瓦/吨～40千瓦/吨，较好的范围是约10千瓦/吨～25千瓦/吨。

当本发明方法应用于现代冶金反应器，例如有底部供氧风嘴和氧气顶吹装置并能从底部风嘴供给固体的炼钢转炉中时，反应可以比已知方法有明显增强。反应气体的流量是1～8标准米³/分钟.吨生铁。通过转炉底部风嘴加入铁熔炼体中的主要是作为反应气体的氧气，作为风嘴保护介质的天然气和化学键合于所引进无烟煤中的气体，尤其是O₂和H₂。从熔炼体经由过渡区逸出的气体，主要是CO和H₂，在转炉气体空间中被顶吹氧的后燃而成CO₂和H₂O。后燃烧率是大约32％，即明显高于已知钢精炼工艺中得到的近似20％。在后燃烧期间产生的热量向熔炼体再传递的传热系数是85％，被非常剧烈湍动的过渡区以及从这个过渡区像喷泉一样喷射的熔炼体溅沫和大小不一的颗粒大大促进。本发明方法旨在湍动、飞溅的混合与过渡区，其特征是像喷泉一样喷发的熔炼体部分(颗粒)，这与已知工艺中熔融浴的膨胀与发泡成鲜明对照。如果炼钢转炉中有形成泡沫状炉渣的迹象，则通过底部风嘴添加细颗粒碳素固体燃料和/或炉渣形成剂如煤和CaO就可立即消除所不希望的泡沫状炉渣。

在本发明方法进一步有利地应用于炼钢和生产铁合金时，采用温度约1300℃的热空气使转炉气体空间中的反应气体后燃烧。得到约50％的高后燃烧率，当诸如德国专利No.3903705中所述那样采用专门开发的顶吹风嘴时则超过60％。这种高后燃烧水平能可靠和可重现地加以调整，而且至少80％的向金属浴的良好热再传递开辟了经济地生产钢和铁合金的新可能性。例如，不同质量和块度的废钢铁、仅约30％的低程度金属化或尤其90～100％的高程度金属化的预还原矿石以及不同组成的固体生铁，均可意外地利用少量外部能源例如碳素燃料进行熔炼。因所使用煤的质量而异，可以达到每吨炉料100千克以下量级的消耗值。这些炉料可以按习惯以份额方式引进转炉，也可以从熔池表面以下和/或以上连续地把它们加入金属浴中。例如，颗粒状固体生铁可以从熔池表面以下连续注入，而适当大小的废钢铁，例如经撕碎机处理过的的废钢铁，可通过适当加料装置从上方连续加入转炉的熔炼体中。

本发明方法的一种特别有利的应用导致金属矿石尤其铁矿石和正亚铁矿石熔炼还原生产生铁和铁合金。一种卧式圆筒状反应器已证明对诸如这种应用有益。利用这种形状的反应器，本发明方法的一些重要特征可以很好地得到实现。所希望的过渡混合区的强烈湍动以及像喷泉一样喷射并在气体空间中沿惯性弹道运动的溅沫和熔炼体颗粒，可以用风嘴以上自由注入射流形成的多个注入气体罐获得。这种运行状态可以用多个小直径风嘴和风嘴以上相对低但大于0.5米的熔池深来实现。这种熔炼还原反应器中约1.5米的反应器高度也构成了对本发明方法有利的预期反应器几何形状。在这种反应器中，已无任何麻烦地调节了1～10标准米³/分钟·吨熔融浴的反应气体流量。引进熔池中的主要是作为反应气体的氧气、作为风嘴保护介质的甲烷和在铁矿石中化学键合的气体以及所供给的有高挥发组分的煤。这个熔炼还原工艺开始时在金属熔池上没有炉渣层；在工艺时间进程中熔融炉渣逐渐增多，在这种情况下由于通过底部风嘴加入石灰，其碱度是大约1.4。

本发明方法可成功地应用于最近提交但尚未公布的、按照DE4206828所开发的工艺的熔炼还原反应器中，以及德国专利3607774和3607776中所述的本领域方法中。在这些熔炼还原工艺中，本发明方法导致反应的进一步增强，且因而导致金属熔池表面下方和上方更高的注入率，它们反映在这些方法的生产率进一步提高。

这些有利效应当然也导致一些在此没有说明的、气体空间中没有泡沫状炉渣即可工作的类似熔炼还原方法，而且其技术内容在本发明范围内也可利用来改善已知工艺，照样可根据需要加以修改。具体地说，已经证实本发明方法可成功地用来强化反应，从而提高用于熔炼还原的金属矿石的任何一个预还原阶段、直至全金属化矿石例如海绵铁或铁粒的生产率。例如，可以使用未经预还原或稍经预还原的金属矿直至铁矿石的大约方铁(魏氏)体阶段，或提高了金属化如30％～50％以上的金属矿石，直至90～100％金属化的高度金属化产品。

现在将参照附图和一个实例更详细地解释本发明。

图1表示铁矿石和正亚铁矿石熔炼还原生产生铁和铁合金用的鼓型反应器的纵剖面视图。

这个圆筒形反应器包括衬有耐火衬里2的金属外套1。在这个耐火衬里2中，有通过法兰4与反应器连接的可变底下部分3。底下部分3含有熔体下风嘴5及其供料接头6。反应器包含熔池7和炉渣层8。在风嘴5出口上方，可以看到注入气体锥9。风嘴上方的熔炼体化解成过渡/混合区10及其上方的气体空间11，熔炼体以小液滴和溅沫13的形式像喷泉12一样注入该气体空间。热空气风嘴15是通过热鼓风管14供给温度范围为1100～1500℃的预热空气的，后燃烧射流16使熔炼体逸出的气体CO和H₂燃烧成CO₂和H₂O。所生成的热量借助于像喷泉一样喷射的熔炼体部分12和小液滴与溅沫13再传递给熔炼体7。后燃烧的废气夹杂着粉尘通过废气口17如箭头18所示那样离开反应器。这个图也表示出反应器孔19，热的预还原矿石经由这个孔进入反应器。排放孔20用于从熔炼还原反应器排出金属和炉渣。箭头21表示熔炼体对耐火壁表面的润湿。

在一个非限制性实例中，将对一种类似于图1中所示的卧式鼓型转炉中铁矿石的熔炼还原更详细地说明使冶金反应器中反应强化的方法。

一个对应于图1的中试转炉含有一种重8吨、含碳量3％的铁熔炼体。在具有高强度反应的本发明工艺中，约98千克/分钟的Hamersley精矿、46千克/分钟的褐煤焦炭和约60标准米³/小时用于保护风嘴的甲烷通过熔池内熔体下风嘴吹入熔炼体中。这些数值导致反应气体注入率为约8标准米³/分钟·吨熔融体。

在熔炼还原开始时，铁浴上没有炉渣。由于酸性煤灰分的缘故，同样通过底部风嘴以约3.5千克/分钟的吹入率把石灰加入熔炼体中，以提高炉渣碱度，从而把炉渣碱度调节为近似1.4。风嘴出口以上的熔池水平h_b是0.47米(以静止熔池表面为基准)，从同一平面测量的反应器高度h_r是1.4米。熔池下风嘴的内径为12毫米，这座中试转炉配置5个熔池下风嘴。

搅拌功率计算值为23千瓦/吨熔融浴。通过底部风嘴区上方的一个顶吹风嘴，温度约1200℃的热空气成螺旋形吹到熔炼体上，其数量为6000标准米³/小时加上1200标准米³/小时O₂富集气，以使熔炼体逸出的反应气体后燃烧。所达到的后燃烧程度是58％，向熔融浴的热量再传递效率因子高这85％。

在这座熔炼还原中试装置约2小时运行时间之后，放出7.2吨含碳量3％和温度1450℃的生铁。随后放出的炉渣数量是1600千克。

按照本发明的方法已经证明它值得用于在组合吹氧转炉中炼钢和生产铁合金，用于铁浴煤气化，用于正亚铁矿石的熔炼还原，以及用于生产和精炼有色金属，尤其用于铜和铅的生产。

Claims (15)

1．一种用于冶金反应器中使反应强化的方法，该反应器含有一种熔池，反应剂由该熔池表面之上和由熔池表面之下送入池中，通过将氧化气体射入熔炼体上部的气体空间而使从金属熔池逸出的气体在该熔炼体上部的空间被后燃烧，所生成的热量再被传递给该熔池，该方法的特征在于，熔池中的熔炼体的一些部分借助于从熔池下的风嘴引进的以每吨熔池为基准计的0.2标准立方米/分钟至30标准立方米/分钟流量的气体以呈液滴、溅沫和大颗粒的形式从熔炼体中喷射出来，该风嘴具有的内径满足相对于熔池深度h_b而言的h_b/d等于的值大于20的关系，该熔炼体部分产生在气体空间中的一种金属滴相，从而直径为0.1至25m的金属液滴的量以每吨熔炼体计至少是10kg。

2．权利要求1的方法，其特征在于在冶金反应器的气体空间，当该熔炼体部分碰撞反应器壁或碰撞它们自身时，该熔炼体部分被改变或停止与其它熔炼体部分的碰撞并被喷射而吹到熔池上的氧化气体拉回。

3．权利要求1的方法，其特征在于反应气体和/或惰性气体是通过熔炼体下风嘴引进该熔炼体中的。

4．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于通过熔炼体下风嘴引进的这一部分气体也包括化学键合于所注入的固体中的并在熔炼体温度释放的气体。

5．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于通过熔炼体下风嘴加入而引进的该气体的量，是与存在的炉渣层及在熔炼体上的炉渣量无关的量。

6．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于当该气体量是通过熔炼体表面以下注入细小颗粒状炉渣形成和/或固体碳素燃料，而从熔炼体表面以下引进时可避免在金属熔炼体上形成所不希望的泡沫状炉渣的量。

7．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于通过熔炼体下风嘴引进的这一部分气体，是按1吨熔炼体计以0.2～30标准立方米/分钟的流量加入反应器内的熔炼体中。

8.权利要求7的方法，其中通过熔炼体下风嘴引进的这一部分气体，是按1吨熔炼体计以0.5-10标准立方米/分钟的流量加入反应器内的熔炼体中。

9．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于通过熔炼体下风嘴引进的这一部分气体的流量是按相对于所述风嘴以上熔炼体的深度而进行调节的。

10．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于所引进气体的流量随熔炼体下风嘴以上的熔炼体深度的增加而增加。

11．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于气体注入熔炼体中所通过的在熔炼体下的风嘴，具有内径d，并设计得相对于熔炼体深h_b而言能满足其关系为h_b/d=20以上的数值。

12．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于将搅拌功率E[瓦/吨]调整到6-40千瓦/吨之间的数值。

13．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于将搅拌功率E调整到10-25千瓦/吨之间的数值。

14．权利要求1至3中任一项权利要求的方法，其特征在于适合于在冶金反应器中生产金属的原料以份额和/或连续方式从熔炼体表面以上和/或以下加入熔炼体中。

15．权利要求13的方法，其特征在于所用的原料是金属性炉料，适用的废旧金属，有高程度金属化和/或完全金属化的预还原矿石。