JP2001192717A - 溶融金属を製造する方法における安定した休止操作 - Google Patents
溶融金属を製造する方法における安定した休止操作Info
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Abstract
(57)【要約】
金属製造を中断する必要があり、かつ酸素含有ガスおよ
び含炭素固体材料を連続供給できる場合、中断操作は、
含金属供給材料の供給を停止し、容器に対する酸素含有
ガスおよび含炭素固体材料の注入を続行して容器内に熱
を生じさせ、溶湯温度を溶湯凝固温度よりも高く維持す
る段階を含む。製造を中断する必要があり、かつ酸素含
有ガスの連続供給はあるものの、含炭素固体材料が無い
場合、中断操作は、含金属供給材料の供給を停止し、酸
素含有ガスおよび気体または液体可燃材料を容器に注入
して容器内に熱を生じさせ、溶湯温度を維持する段階を
含む。
び含炭素固体材料を連続供給できる場合、中断操作は、
含金属供給材料の供給を停止し、容器に対する酸素含有
ガスおよび含炭素固体材料の注入を続行して容器内に熱
を生じさせ、溶湯温度を溶湯凝固温度よりも高く維持す
る段階を含む。製造を中断する必要があり、かつ酸素含
有ガスの連続供給はあるものの、含炭素固体材料が無い
場合、中断操作は、含金属供給材料の供給を停止し、酸
素含有ガスおよび気体または液体可燃材料を容器に注入
して容器内に熱を生じさせ、溶湯温度を維持する段階を
含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融鉄を溶湯を収
容する冶金容器で、鉱石、一部分的に還元された鉱石、
および金属含有廃棄物の流れ等の、金属を含む供給材料
から溶湯を含有する冶金容器溶融鉄をにおいて製造する
方法に関するものである。
容する冶金容器で、鉱石、一部分的に還元された鉱石、
および金属含有廃棄物の流れ等の、金属を含む供給材料
から溶湯を含有する冶金容器溶融鉄をにおいて製造する
方法に関するものである。
【０００２】特に、本発明は、特に、金属を含む供給材
料から溶融鉄を製造するための溶湯を基礎とするベース
の直接製錬法に関するものである。用語「直接製錬法」
は、溶融金属、本件この場合、は鉄を金属を含む供給材
料から溶融金属を製製造する方法を意味するものとす
る。さらに具体的に言えば、本発明は、さらに詳しくは
一般的にＨＩ製錬法と呼ばれる溶湯を基礎とするベース
の直接製錬法に関するものである。
料から溶融鉄を製造するための溶湯を基礎とするベース
の直接製錬法に関するものである。用語「直接製錬法」
は、溶融金属、本件この場合、は鉄を金属を含む供給材
料から溶融金属を製製造する方法を意味するものとす
る。さらに具体的に言えば、本発明は、さらに詳しくは
一般的にＨＩ製錬法と呼ばれる溶湯を基礎とするベース
の直接製錬法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】一般的に言えば、ＨＩ製錬法は、（ａ）
直接製錬容器において金属層および該金属層上のスラグ
層を有する溶湯を直接製錬容器内に形成し、（ｂ）金属
を含む供給材料、および含炭素固体炭質材料、およびさ
らに選択的に任意でフラックスを、複数のランス／羽口
を通じて金属層内に複数のランス／羽口を介して注入
し、（ｃ）金属層中で金属を含む供給材料を金属層にお
いて金属に製錬し、（ｄ）溶融材料をスプラッシ、液
滴、および流れとして溶湯の公称静止表面よりも上の空
間に、飛沫、液滴、および流れとして溶融材料を内へ放
出させて遷移帯域を形成し、（ｅ）酸素含有ガスを容器
内へ一以上のランス／羽口を通じ介して容器内に酸素含
有ガスを注入し、て溶湯から放出された反応ガスを後燃
焼させ、それることによって、遷移帯域において上昇、
しその後下降する溶融材料のスプラッシ飛沫、液滴、お
よび流れにより溶湯への熱伝達を容易にし、もってさら
に遷移帯域が遷移帯域に接している側壁を経由する介し
て容器からの熱損失を遷移帯域が極最少小化にする工程
を含む。
直接製錬容器において金属層および該金属層上のスラグ
層を有する溶湯を直接製錬容器内に形成し、（ｂ）金属
を含む供給材料、および含炭素固体炭質材料、およびさ
らに選択的に任意でフラックスを、複数のランス／羽口
を通じて金属層内に複数のランス／羽口を介して注入
し、（ｃ）金属層中で金属を含む供給材料を金属層にお
いて金属に製錬し、（ｄ）溶融材料をスプラッシ、液
滴、および流れとして溶湯の公称静止表面よりも上の空
間に、飛沫、液滴、および流れとして溶融材料を内へ放
出させて遷移帯域を形成し、（ｅ）酸素含有ガスを容器
内へ一以上のランス／羽口を通じ介して容器内に酸素含
有ガスを注入し、て溶湯から放出された反応ガスを後燃
焼させ、それることによって、遷移帯域において上昇、
しその後下降する溶融材料のスプラッシ飛沫、液滴、お
よび流れにより溶湯への熱伝達を容易にし、もってさら
に遷移帯域が遷移帯域に接している側壁を経由する介し
て容器からの熱損失を遷移帯域が極最少小化にする工程
を含む。
【０００４】ＨＩ製錬法の好適な形態によればは、担持
ガス、金属を含む供給材料、含炭素固体炭質材料、さら
に任意でフラックスを溶湯内へ下方かつおよび内側に向
かってへ容器の側壁を貫通し通じて伸長す延びているラ
ンスを通じ介して、担持ガス、金属を含む供給材料、含
炭素固体材料、および任意的にフラックスを溶湯内に注
入し、担持ガスおよび固体材料が金属層に入り込み、溶
融材料が溶湯から放出せしめられるようにすることによ
って遷移帯域を形成する。ので担持ガスおよび固体材料
が金属層を透過し且つ溶融材料が溶湯から放出されるこ
とによって特徴づけられる。
ガス、金属を含む供給材料、含炭素固体炭質材料、さら
に任意でフラックスを溶湯内へ下方かつおよび内側に向
かってへ容器の側壁を貫通し通じて伸長す延びているラ
ンスを通じ介して、担持ガス、金属を含む供給材料、含
炭素固体材料、および任意的にフラックスを溶湯内に注
入し、担持ガスおよび固体材料が金属層に入り込み、溶
融材料が溶湯から放出せしめられるようにすることによ
って遷移帯域を形成する。ので担持ガスおよび固体材料
が金属層を透過し且つ溶融材料が溶湯から放出されるこ
とによって特徴づけられる。
【０００５】この形態のＨＩ製錬法は、担持ガスおよび
固体炭質材料の底部注入方式で羽口を通じて介する担持
ガスおよび含炭素固体材料を溶湯中にへの底部注入する
ことによりによって遷移帯域を形成して、溶融材料の液
滴、スプラッシ飛沫および流れを溶湯から放出さて遷移
帯域を形成すせる方法の従来方法の形態を改善するもの
である。
固体炭質材料の底部注入方式で羽口を通じて介する担持
ガスおよび含炭素固体材料を溶湯中にへの底部注入する
ことによりによって遷移帯域を形成して、溶融材料の液
滴、スプラッシ飛沫および流れを溶湯から放出さて遷移
帯域を形成すせる方法の従来方法の形態を改善するもの
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】出願人は、ＨＩ製錬法
について、かなりの規模の広範囲の実実験設備で工場作
業を行ない、一連の重要な知見を得た。においてＨＩ製
錬法をなお、この作業では、直接製錬容器から、溶融鉄
をの連続的に排出し、またな放出および溶融スラグをの
直接製錬容器から周の定期的にな排出した。出湯で実行
し且つ一連の重要な発見を方法に関して行った。
について、かなりの規模の広範囲の実実験設備で工場作
業を行ない、一連の重要な知見を得た。においてＨＩ製
錬法をなお、この作業では、直接製錬容器から、溶融鉄
をの連続的に排出し、またな放出および溶融スラグをの
直接製錬容器から周の定期的にな排出した。出湯で実行
し且つ一連の重要な発見を方法に関して行った。
【０００７】本発明の第一の観点である知発見の一つ
は、本発明の第一の観点となるが、酸素含有ガスおよび
含炭素固体炭質材料の連続供給がある場合、工程を無期
制限に中断し（、即ちすなわち、金属の製造を中止
し）、容器内に溶融金属のプール（溜まり）を維持し、
その後工程の作業を続けて金属の溶融製造を再開続行す
ることが可能である。
は、本発明の第一の観点となるが、酸素含有ガスおよび
含炭素固体炭質材料の連続供給がある場合、工程を無期
制限に中断し（、即ちすなわち、金属の製造を中止
し）、容器内に溶融金属のプール（溜まり）を維持し、
その後工程の作業を続けて金属の溶融製造を再開続行す
ることが可能である。
【０００８】このことが重要な知発見であるのは、溶融
鉄の製造を比較的短時間の間停中止できることが重要で
ある場合が多いからである。このような場合の一例は、
として下流作業は該工程によって製造された溶融鉄を下
流作業で採取とることすることができない時である。こ
の場合、工程を継続行して溶融鉄を製造することができ
るものの一方で、溶融鉄を直ちに下流の工程加工作業で
溶融鉄を直ちに使用できないこというに関してコスト上
の損失が面で不利である。別の例は、として金属を含有
む供給材料の供給に予測ししなかったい中断があるため
に工程の作業を続行けることができない場合である。こ
のような場合、中断操作手順がなければを行わないと、
工程を直ちに停止し、て容器から溶融鉄とおよびスラグ
を除去して停止原因を是修正した後に工程を再開続行す
るしかない。工程停止／再開起動は、かなり生産製造お
よびコストをかなり損失させる主たる行為な問題であ
る。
鉄の製造を比較的短時間の間停中止できることが重要で
ある場合が多いからである。このような場合の一例は、
として下流作業は該工程によって製造された溶融鉄を下
流作業で採取とることすることができない時である。こ
の場合、工程を継続行して溶融鉄を製造することができ
るものの一方で、溶融鉄を直ちに下流の工程加工作業で
溶融鉄を直ちに使用できないこというに関してコスト上
の損失が面で不利である。別の例は、として金属を含有
む供給材料の供給に予測ししなかったい中断があるため
に工程の作業を続行けることができない場合である。こ
のような場合、中断操作手順がなければを行わないと、
工程を直ちに停止し、て容器から溶融鉄とおよびスラグ
を除去して停止原因を是修正した後に工程を再開続行す
るしかない。工程停止／再開起動は、かなり生産製造お
よびコストをかなり損失させる主たる行為な問題であ
る。
【０００９】本発明の第二の観点である、試実実験設備
工場作業における別の知発見は、本発明の第二の観点と
なるが、含炭素固体炭質材料の連続供給が中断されたが
天然ガス等の気体状または液体可燃材料の供給がある場
合、工程をかなりの時間中断し、即ち（すなわち、金属
の製造を中止し）、容器内に溶融金属のプールを維持
し、その後工程の作業を続けて金属の溶融製造を再開続
行することが可能である。
工場作業における別の知発見は、本発明の第二の観点と
なるが、含炭素固体炭質材料の連続供給が中断されたが
天然ガス等の気体状または液体可燃材料の供給がある場
合、工程をかなりの時間中断し、即ち（すなわち、金属
の製造を中止し）、容器内に溶融金属のプールを維持
し、その後工程の作業を続けて金属の溶融製造を再開続
行することが可能である。
【００１０】このことが重要な知発見であるのは、この
ような場合、中断操作手順を行わないとがなければ、、
工程を直ちに停止して容器から溶融鉄およびスラグを容
器から除去して停止原因を是修正した後に工程を再開続
行するしかない。工程停止／再開起動は、かなり生産工
程およびコストをかなり損失させる主たる行為な問題で
ある。前記知上述した発見は、特に、溶融金属を連続的
に排放出し、且つ溶融スラグを周定期的に出湯する直接
製錬法に適用可能である。
ような場合、中断操作手順を行わないとがなければ、、
工程を直ちに停止して容器から溶融鉄およびスラグを容
器から除去して停止原因を是修正した後に工程を再開続
行するしかない。工程停止／再開起動は、かなり生産工
程およびコストをかなり損失させる主たる行為な問題で
ある。前記知上述した発見は、特に、溶融金属を連続的
に排放出し、且つ溶融スラグを周定期的に出湯する直接
製錬法に適用可能である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点によ
れば、金属層および該金属層上のスラグ層を有する溶湯
を収容包含する容器でにおいて金属を含む供給材料から
溶融金属を製造する以下の直接製錬法が提供される。こ
の該方法は下記の標準作業手順を含み、即ちすなわち
（ａ）金属層の上にあって金属層の表面に向かって延び
る複数の固体材料注入ランス／羽口を通じて溶湯内に、
担持ガス、金属を含む供給材料、含炭素固体材料、およ
び任意的にフラックスを注入し、溶湯の公称静止表面よ
りも上の空間に、飛沫、液滴および流れとして溶湯から
溶融材料を放出させて遷移帯域を形成する段階、（ｂ）
金属を含む供給材料を、溶湯中で金属に製錬する段階、
（ｃ）一以上のランス／羽口を通じて容器内に酸素含有
ガスを注入し、溶湯から放出された反応ガスを後燃焼さ
せ、それによって、遷移帯域において上昇、下降する溶
融材料の飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を
促進させる段階、および（ｄ）溶融金属および溶融スラ
グを必要に応じて容器から出湯する段階、以上の各標準
作業処理を含み、酸素含有ガスおよび／または含炭素固
体材料の工程への供給に中断が生じた場合を除き、或る
時間の間、溶融金属の製造を停止する必要のある場合の
ための方法であり、（ｉ）金属を含む供給材料の容器内
への供給を停止する段階、（ｉｉ）固体材料注入ランス
／羽口を通じて、溶湯内に担持ガスおよび含炭素固体材
料を注入し続けて、金属層中に可燃材料を生じさせると
ともに溶融材料と可燃材料を遷移帯域に放出させる段
階、および（ｉｉｉ）一以上のランス／羽口を通じて容
器内に酸素含有ガスを注入し続けて、遷移帯域に放出さ
れた可燃材料を燃焼させ、それによって、遷移帯域にお
いて上昇、下降する溶融材料の飛沫、液滴および流れが
溶湯への熱伝達を促進させて、溶湯温度を溶湯の凝固温
度よりも上に維持する段階、以上の各中断操作段階によ
って特徴づけられる方法である。（ａ）担持ガス、金属
を含む供給材料、および固体炭質材料、さらに任意でフ
ラックスを溶湯内に上方に位置して金属層の表面の方へ
延びている複数の固体材料注入ランス／羽口を介して注
入し且つ溶融材料をスプラッシ飛沫、液滴および流れと
して溶湯から溶湯の公称静止表面より上の空間内に放出
させて遷移帯域を形成し、（ｂ）金属を含む供給材料を
溶湯において金属に製錬し、（ｃ）酸素含有ガスを容器
内に一以上のランス／羽口を介して注入し且つ溶湯から
放出された反応ガスを後燃焼することによって、遷移帯
域において上昇しその後下降する溶融材料のスプラッシ
飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を容易に
し、（ｄ）溶融金属および溶融スラグを必要に応じて容
器から出湯する方法であって、ある時間溶融金属の製造
を中止する必要がある場合であって酸素含有ガスおよび
／または固体炭質材料の工程への供給に対して中断があ
った場合以外に下記の中断手順によって特徴づけられ、
即ちすなわち（ｉ）金属を含む供給材料の容器内への供
給を中止し、（ｉｉ）担持ガスおよび固体炭質材料を溶
湯内に固体材料注入ランス／羽口を介して注入し続けて
溶湯において可燃材料を生成し且つ溶融材料および可燃
材料を遷移帯域に放出させ、（ｉｉｉ）酸素含有ガスを
容器内に一以上のランス／羽口を介して注入し続け且つ
遷移帯域に放出された可燃材料を燃焼することによっ
て、遷移帯域において上昇しその後下降する溶融材料の
スプラッシ飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達
を容易にし溶湯の温度を溶湯が凍結する温度より上に維
持する。
れば、金属層および該金属層上のスラグ層を有する溶湯
を収容包含する容器でにおいて金属を含む供給材料から
溶融金属を製造する以下の直接製錬法が提供される。こ
の該方法は下記の標準作業手順を含み、即ちすなわち
（ａ）金属層の上にあって金属層の表面に向かって延び
る複数の固体材料注入ランス／羽口を通じて溶湯内に、
担持ガス、金属を含む供給材料、含炭素固体材料、およ
び任意的にフラックスを注入し、溶湯の公称静止表面よ
りも上の空間に、飛沫、液滴および流れとして溶湯から
溶融材料を放出させて遷移帯域を形成する段階、（ｂ）
金属を含む供給材料を、溶湯中で金属に製錬する段階、
（ｃ）一以上のランス／羽口を通じて容器内に酸素含有
ガスを注入し、溶湯から放出された反応ガスを後燃焼さ
せ、それによって、遷移帯域において上昇、下降する溶
融材料の飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を
促進させる段階、および（ｄ）溶融金属および溶融スラ
グを必要に応じて容器から出湯する段階、以上の各標準
作業処理を含み、酸素含有ガスおよび／または含炭素固
体材料の工程への供給に中断が生じた場合を除き、或る
時間の間、溶融金属の製造を停止する必要のある場合の
ための方法であり、（ｉ）金属を含む供給材料の容器内
への供給を停止する段階、（ｉｉ）固体材料注入ランス
／羽口を通じて、溶湯内に担持ガスおよび含炭素固体材
料を注入し続けて、金属層中に可燃材料を生じさせると
ともに溶融材料と可燃材料を遷移帯域に放出させる段
階、および（ｉｉｉ）一以上のランス／羽口を通じて容
器内に酸素含有ガスを注入し続けて、遷移帯域に放出さ
れた可燃材料を燃焼させ、それによって、遷移帯域にお
いて上昇、下降する溶融材料の飛沫、液滴および流れが
溶湯への熱伝達を促進させて、溶湯温度を溶湯の凝固温
度よりも上に維持する段階、以上の各中断操作段階によ
って特徴づけられる方法である。（ａ）担持ガス、金属
を含む供給材料、および固体炭質材料、さらに任意でフ
ラックスを溶湯内に上方に位置して金属層の表面の方へ
延びている複数の固体材料注入ランス／羽口を介して注
入し且つ溶融材料をスプラッシ飛沫、液滴および流れと
して溶湯から溶湯の公称静止表面より上の空間内に放出
させて遷移帯域を形成し、（ｂ）金属を含む供給材料を
溶湯において金属に製錬し、（ｃ）酸素含有ガスを容器
内に一以上のランス／羽口を介して注入し且つ溶湯から
放出された反応ガスを後燃焼することによって、遷移帯
域において上昇しその後下降する溶融材料のスプラッシ
飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を容易に
し、（ｄ）溶融金属および溶融スラグを必要に応じて容
器から出湯する方法であって、ある時間溶融金属の製造
を中止する必要がある場合であって酸素含有ガスおよび
／または固体炭質材料の工程への供給に対して中断があ
った場合以外に下記の中断手順によって特徴づけられ、
即ちすなわち（ｉ）金属を含む供給材料の容器内への供
給を中止し、（ｉｉ）担持ガスおよび固体炭質材料を溶
湯内に固体材料注入ランス／羽口を介して注入し続けて
溶湯において可燃材料を生成し且つ溶融材料および可燃
材料を遷移帯域に放出させ、（ｉｉｉ）酸素含有ガスを
容器内に一以上のランス／羽口を介して注入し続け且つ
遷移帯域に放出された可燃材料を燃焼することによっ
て、遷移帯域において上昇しその後下降する溶融材料の
スプラッシ飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達
を容易にし溶湯の温度を溶湯が凍結する温度より上に維
持する。
【００１２】好ましくは、容器内に注入される含炭素固
体炭質材料および酸素含有ガスの量は、中断手順操作の
間時に低減化される。好ましくは、中断手順操作がは、
フラックスを溶湯へ周定期的に溶湯に添加することを含
む。好ましくは、中断手順操作が、は溶融スラグを中断
期間中に周定期的に溶融スラグを出湯することを含む。
体炭質材料および酸素含有ガスの量は、中断手順操作の
間時に低減化される。好ましくは、中断手順操作がは、
フラックスを溶湯へ周定期的に溶湯に添加することを含
む。好ましくは、中断手順操作が、は溶融スラグを中断
期間中に周定期的に溶融スラグを出湯することを含む。
【００１３】本発明の第二の観点によれば、金属層およ
び該金属層上のスラグ層を有する溶湯を収容包含する容
器でにおいて金属を含む供給材料から溶融金属を製造す
る方法が提供される。、該 この方法は下記の標準作業手順を含み、即ちすなわち
（ａ）金属層の上にあって金属層の表面に向かって延び
る複数の固体材料注入ランス／羽口を通じて溶湯内に、
担持ガス、金属を含む供給材料、含炭素固体材料、およ
び任意的にフラックスを注入し、溶湯の公称静止表面よ
りも上の空間に、飛沫、液滴および流れとして溶湯から
溶融材料を放出させて遷移帯域を形成する段階、（ｂ）
金属を含む供給材料を、溶湯中で金属に製錬する段階、
（ａ）担持ガス、金属を含む供給材料、および固体炭質
材料、さらに任意でフラックスを溶湯内に上方に位置し
て金属層の表面の方へ延びている複数の固体材料注入ラ
ンス／羽口を介して注入し且つ溶融材料をスプラッシ飛
沫、液滴および流れとして溶湯から溶湯の公称静止表面
より上の空間に放出させて遷移帯域を形成し、（ｂ）金
属を含む供給材料を溶湯において金属に製錬し、（ｃ）
一以上のランス／羽口を通じて容器内に酸素含有ガスを
注入し、溶湯から放出された反応ガスを後燃焼させ、そ
れによって、遷移帯域において上昇、下降する溶融材料
の飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を促進さ
せる段階、および、（ｄ）溶融金属および溶融スラグを
必要に応じて容器から出湯する段階、以上の各標準作業
処理を含み、（ｃ）酸素含有ガスを容器内に一以上のラ
ンス／羽口を介して注入し且つ溶湯から放出された反応
ガスを後燃焼することによって、遷移帯域において上昇
しその後下降する溶融材料のスプラッシ飛沫、液滴およ
び流れにより溶湯への熱伝達を容易にし、（ｄ）溶融金
属および溶融スラグを必要に応じて容器から出湯する方
法であって、或る時間の間、溶融金属の製造を停止する
必要があり、かつ含炭素固体材料の工程への供給に中断
があった場合に、（ｉ）金属を含む供給材料の容器への
供給を停止し、（ｉｉ）酸素含有ガスおよび気体または
液体可燃材料を容器に注入し、該可燃材料を燃焼させて
温度を維持するという中断操作によって特徴づけられる
方法である。ある時間溶融金属の製造を中止する必要が
あり且つ固体炭質材料の工程への供給に対して中断があ
った場合の下記の中断手順によって特徴づけられ、即ち
すなわち（ｉ）金属を含む供給材料の容器内への供給を
中止し、（ｉｉ）酸素含有ガスおよび気体状または液体
可燃材料を容器内へ注入し且つ可燃材料を燃焼して温度
を維持する。
び該金属層上のスラグ層を有する溶湯を収容包含する容
器でにおいて金属を含む供給材料から溶融金属を製造す
る方法が提供される。、該 この方法は下記の標準作業手順を含み、即ちすなわち
（ａ）金属層の上にあって金属層の表面に向かって延び
る複数の固体材料注入ランス／羽口を通じて溶湯内に、
担持ガス、金属を含む供給材料、含炭素固体材料、およ
び任意的にフラックスを注入し、溶湯の公称静止表面よ
りも上の空間に、飛沫、液滴および流れとして溶湯から
溶融材料を放出させて遷移帯域を形成する段階、（ｂ）
金属を含む供給材料を、溶湯中で金属に製錬する段階、
（ａ）担持ガス、金属を含む供給材料、および固体炭質
材料、さらに任意でフラックスを溶湯内に上方に位置し
て金属層の表面の方へ延びている複数の固体材料注入ラ
ンス／羽口を介して注入し且つ溶融材料をスプラッシ飛
沫、液滴および流れとして溶湯から溶湯の公称静止表面
より上の空間に放出させて遷移帯域を形成し、（ｂ）金
属を含む供給材料を溶湯において金属に製錬し、（ｃ）
一以上のランス／羽口を通じて容器内に酸素含有ガスを
注入し、溶湯から放出された反応ガスを後燃焼させ、そ
れによって、遷移帯域において上昇、下降する溶融材料
の飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を促進さ
せる段階、および、（ｄ）溶融金属および溶融スラグを
必要に応じて容器から出湯する段階、以上の各標準作業
処理を含み、（ｃ）酸素含有ガスを容器内に一以上のラ
ンス／羽口を介して注入し且つ溶湯から放出された反応
ガスを後燃焼することによって、遷移帯域において上昇
しその後下降する溶融材料のスプラッシ飛沫、液滴およ
び流れにより溶湯への熱伝達を容易にし、（ｄ）溶融金
属および溶融スラグを必要に応じて容器から出湯する方
法であって、或る時間の間、溶融金属の製造を停止する
必要があり、かつ含炭素固体材料の工程への供給に中断
があった場合に、（ｉ）金属を含む供給材料の容器への
供給を停止し、（ｉｉ）酸素含有ガスおよび気体または
液体可燃材料を容器に注入し、該可燃材料を燃焼させて
温度を維持するという中断操作によって特徴づけられる
方法である。ある時間溶融金属の製造を中止する必要が
あり且つ固体炭質材料の工程への供給に対して中断があ
った場合の下記の中断手順によって特徴づけられ、即ち
すなわち（ｉ）金属を含む供給材料の容器内への供給を
中止し、（ｉｉ）酸素含有ガスおよび気体状または液体
可燃材料を容器内へ注入し且つ可燃材料を燃焼して温度
を維持する。
【００１４】本発明の第一の観点に関係する用語「可燃
材料」は、例えばとして、一酸化炭素、固体木炭、水
素、および等の含炭素固体炭質材料から発生する成可能
な揮発物を包含するむものと理解していする。溶湯に関
するに関連する用語「静止表面」は、気体／固体の注入
がなく、したが従って溶湯撹拌のない工程条件下の溶湯
の表面を意味するものと理解していする。典型的に、中
断時間は、典型的には最長５時間である。好適にましく
は、方法の段階工程（ｄ）が、溶融金属を容器から連続
的に溶融金属を出湯することを含む。
材料」は、例えばとして、一酸化炭素、固体木炭、水
素、および等の含炭素固体炭質材料から発生する成可能
な揮発物を包含するむものと理解していする。溶湯に関
するに関連する用語「静止表面」は、気体／固体の注入
がなく、したが従って溶湯撹拌のない工程条件下の溶湯
の表面を意味するものと理解していする。典型的に、中
断時間は、典型的には最長５時間である。好適にましく
は、方法の段階工程（ｄ）が、溶融金属を容器から連続
的に溶融金属を出湯することを含む。
【００１５】工程が前炉床を経介して溶融金属を連続的
に出湯することを含む場合、好適にましくは、中断手順
操作が、容器内の圧力を変化させることによって容器内
の溶融金属のレベルを変化させ、且つ溶融金属を容器か
ら前炉床内へ、そしておよび前炉床から容器内へと押し
進めることを含込む。圧力を変化させると、容器と前炉
床との間で溶融金属が循環して、且つ容器および前炉床
における溶融金属の比較的均一様な温度を容器および前
炉床において維持する助けとなる。
に出湯することを含む場合、好適にましくは、中断手順
操作が、容器内の圧力を変化させることによって容器内
の溶融金属のレベルを変化させ、且つ溶融金属を容器か
ら前炉床内へ、そしておよび前炉床から容器内へと押し
進めることを含込む。圧力を変化させると、容器と前炉
床との間で溶融金属が循環して、且つ容器および前炉床
における溶融金属の比較的均一様な温度を容器および前
炉床において維持する助けとなる。
【００１６】好ましくは含炭素固体炭質材料は、石炭で
あるのが好ましい。好ましくは気体状の可燃材料は、好
ましくは天然ガスを含む。好ましくは酸素含有ガスは、
空気、または酸素が富化濃縮された空気である。より好
ましくは酸素が富化濃縮された空気は、５０容量％未満
以下の酸素を含含むのが更により好ましい。好ましくは
本方法は、高い後燃焼レベルで実行すされるのが好まし
い 。好ましくは後燃焼レベルは、６０％を超えるより
大きいのが好ましい。
あるのが好ましい。好ましくは気体状の可燃材料は、好
ましくは天然ガスを含む。好ましくは酸素含有ガスは、
空気、または酸素が富化濃縮された空気である。より好
ましくは酸素が富化濃縮された空気は、５０容量％未満
以下の酸素を含含むのが更により好ましい。好ましくは
本方法は、高い後燃焼レベルで実行すされるのが好まし
い 。好ましくは後燃焼レベルは、６０％を超えるより
大きいのが好ましい。
【００１７】好ましくは金属を含む供給材料は、鉄含有
供給材料であるのが好ましい。好適な供給材料は鉄鉱石
である。鉄鉱石は予熱してもよい。鉄鉱石は部分的に還
元してもよい。好ましくは金属を含む供給材料は、主と
してに金属層中でにおける金属に製錬するのが好まし
い。
供給材料であるのが好ましい。好適な供給材料は鉄鉱石
である。鉄鉱石は予熱してもよい。鉄鉱石は部分的に還
元してもよい。好ましくは金属を含む供給材料は、主と
してに金属層中でにおける金属に製錬するのが好まし
い。
【００１８】
【発明の実施の形態】さらに、本発明をさらに添付図面
を見ながら参照して本発明の説明を行なう。するが図面
は、本発明によって鉄鉱石を溶融鉄に直接製錬するため
の好適な実施例に係わよる方法を実行する好適な形態の
直接製錬容器の縦断面図である。
を見ながら参照して本発明の説明を行なう。するが図面
は、本発明によって鉄鉱石を溶融鉄に直接製錬するため
の好適な実施例に係わよる方法を実行する好適な形態の
直接製錬容器の縦断面図である。
【００１９】本図に示されている容器は、耐火性煉瓦で
から形成された基底部３および側部５５を含む炉床と、
上樽部分５１および下樽部分５３を含むとともに、炉床
の側部５５から上方向に伸長すびている概ね一般的に円
筒形の樽を形成し且つ上部樽区分５１および下部樽区分
５３を含むする側壁５と、排ガスの出口９と、溶融鉄を
連続的に排出可能な前炉床８１と、炉床と前炉床８１と
を接続する前炉床接続部７１と、溶融スラグを排出する
ための栓ねじ穴６１とを有する含む。
から形成された基底部３および側部５５を含む炉床と、
上樽部分５１および下樽部分５３を含むとともに、炉床
の側部５５から上方向に伸長すびている概ね一般的に円
筒形の樽を形成し且つ上部樽区分５１および下部樽区分
５３を含むする側壁５と、排ガスの出口９と、溶融鉄を
連続的に排出可能な前炉床８１と、炉床と前炉床８１と
を接続する前炉床接続部７１と、溶融スラグを排出する
ための栓ねじ穴６１とを有する含む。
【００２０】使用時、標準作業（即ちすなわち、定常状
態）条件下で、容器中のに包含される鉄およびスラグか
ら成るの溶湯は、溶融鉄の層１５と、該金属層１５上の
溶融スラグの層１６とを含む。矢印１７は、金属層１５
の公称静止表面の位置を示し、矢印１９は、スラグ層１
６の公称静止表面の位置を示すしている。用語「静止表
面」は、気体および固体の容器内への気体および固体の
注入がない場合の表面を意味するものと理解する。
態）条件下で、容器中のに包含される鉄およびスラグか
ら成るの溶湯は、溶融鉄の層１５と、該金属層１５上の
溶融スラグの層１６とを含む。矢印１７は、金属層１５
の公称静止表面の位置を示し、矢印１９は、スラグ層１
６の公称静止表面の位置を示すしている。用語「静止表
面」は、気体および固体の容器内への気体および固体の
注入がない場合の表面を意味するものと理解する。
【００２１】また、容器は、が含む二つ個の固体注入ラ
ンス／羽口１１を有し、これらは鉛垂直線に対して角度
３０〜６０°の角度で側壁５を貫通してスラグ層１６中
内にへ上下方向に延びている。ランス／羽口１１の位置
は、その下端が、定常状態の工程条件下で、金属層１５
の静止表面１７よりも上にとなるように選択されてい
る。
ンス／羽口１１を有し、これらは鉛垂直線に対して角度
３０〜６０°の角度で側壁５を貫通してスラグ層１６中
内にへ上下方向に延びている。ランス／羽口１１の位置
は、その下端が、定常状態の工程条件下で、金属層１５
の静止表面１７よりも上にとなるように選択されてい
る。
【００２２】使用の際時、標準作業条件下で、鉄鉱石、
含炭素固体炭質材料（代表例：典型的に石炭）、および
フラックス（代表例：石灰およびマグネシア）を包含す
る担持ガス（代表例：典型的にＮ2Ｎ2）に混入されてい
るフラックス（典型的に石灰およびマグネシア）が、は
溶湯内にランス／羽口１１を通じ介して溶湯に注入され
る。固体材料／担持ガスの運動量によって、固体材料と
およびガスがは金属層１５に入りこむを透過する。石炭
のを脱揮（揮発成分の喪失）蔵することによって金属層
１５内にガスが生じ成される。炭素は、一部分的にが金
属に溶解し、一部が分的に固体炭素として残る。鉄鉱石
は金属に製錬され、製錬反応によって一酸化炭素ガスが
生じ成される。金属層１５内に輸送られたガス、および
されて脱揮蔵および製錬によって生じ成されたガスによ
って、（固体／ガス／注入の結果として金属層１５から
引出された）溶融金属、固体炭素、およびスラグ（固体
／ガスの注入の結果として金属層１５に引き込まれる）
をの有意の金属層１５から浮揚させるかなりの揚力が生
じ、による持ち上がり部分が溶融材料のスプラッシ飛
沫、液滴および流れの上方への運動を生じさせる金属層
１５から生成され、これらのスプラッシ飛沫、液滴、お
よび流れはスラグ層１６を通移動する際ににつれてスラ
グを取り込む同伴する。
含炭素固体炭質材料（代表例：典型的に石炭）、および
フラックス（代表例：石灰およびマグネシア）を包含す
る担持ガス（代表例：典型的にＮ2Ｎ2）に混入されてい
るフラックス（典型的に石灰およびマグネシア）が、は
溶湯内にランス／羽口１１を通じ介して溶湯に注入され
る。固体材料／担持ガスの運動量によって、固体材料と
およびガスがは金属層１５に入りこむを透過する。石炭
のを脱揮（揮発成分の喪失）蔵することによって金属層
１５内にガスが生じ成される。炭素は、一部分的にが金
属に溶解し、一部が分的に固体炭素として残る。鉄鉱石
は金属に製錬され、製錬反応によって一酸化炭素ガスが
生じ成される。金属層１５内に輸送られたガス、および
されて脱揮蔵および製錬によって生じ成されたガスによ
って、（固体／ガス／注入の結果として金属層１５から
引出された）溶融金属、固体炭素、およびスラグ（固体
／ガスの注入の結果として金属層１５に引き込まれる）
をの有意の金属層１５から浮揚させるかなりの揚力が生
じ、による持ち上がり部分が溶融材料のスプラッシ飛
沫、液滴および流れの上方への運動を生じさせる金属層
１５から生成され、これらのスプラッシ飛沫、液滴、お
よび流れはスラグ層１６を通移動する際ににつれてスラ
グを取り込む同伴する。
【００２３】溶融金属、固体炭素およびスラグのが浮揚
力によって持ち上がるとは、金属層１５およびスラグ層
１６において実質的な上の撹拌をもたらしが生じ、その
結果スラグ層１６の体積が膨張し、且つ矢印３０でによ
って示される表面を有する。撹拌は、金属およびスラグ
領域においてかなり妥当に均一様な温度が得られる程度
に行われる。、この場合、典型的には温度典型的に１４
５０〜１５５０℃でとなり、温度変動が３０°程度での
がある。程度に行われる。
力によって持ち上がるとは、金属層１５およびスラグ層
１６において実質的な上の撹拌をもたらしが生じ、その
結果スラグ層１６の体積が膨張し、且つ矢印３０でによ
って示される表面を有する。撹拌は、金属およびスラグ
領域においてかなり妥当に均一様な温度が得られる程度
に行われる。、この場合、典型的には温度典型的に１４
５０〜１５５０℃でとなり、温度変動が３０°程度での
がある。程度に行われる。
【００２４】さらに、溶融金属、固体炭素、およびスラ
グのが浮揚力によって持ち上がって生じる溶融金属およ
びスラグのスプラッシ飛沫、液滴および流れの上方への
移動きは、容器内における溶融材料の上の上部空間３１
に及び、（ａ）遷移帯域２３を形成し、（ｂ）溶融材料
（大部分はスラグ）の一部を、遷移帯域を越えて、遷移
帯域２３よりも上位にある側壁５の上樽部分５１の箇
所、およびで屋根７まで上に位置している側壁５の上部
樽区分５１の部分放に突出させる。
グのが浮揚力によって持ち上がって生じる溶融金属およ
びスラグのスプラッシ飛沫、液滴および流れの上方への
移動きは、容器内における溶融材料の上の上部空間３１
に及び、（ａ）遷移帯域２３を形成し、（ｂ）溶融材料
（大部分はスラグ）の一部を、遷移帯域を越えて、遷移
帯域２３よりも上位にある側壁５の上樽部分５１の箇
所、およびで屋根７まで上に位置している側壁５の上部
樽区分５１の部分放に突出させる。
【００２５】一般的に、スラグ層１６はガス気泡を含む
液体の連続体であり、ガス気泡を含み、遷移帯域２３は
溶融金属およびスラグから成るのスプラッシ飛沫、液滴
および流れを有するガス連続体である。さらに、容器
は、さらに容器に含まれている酸素含有ガス（典型的に
は、予熱された酸素濃縮富化空気）を注入するためのラ
ンス１３を有し、該ランスは中心に位置し、設けられ且
つ容器内に鉛直縦方向下方向きに向かって容器内に伸長
し延びている。ランス１３の位置およびランス１３内の
ガス流速量は、選択によって、標準作業条件下で酸素含
有ガスが遷移帯域２３の中央心領域に入り込み、を透過
し且つ実本質的に金属／スラグのない空間２５がをラン
ス１３の端部の周囲まわりに維持するように選択され
る。
液体の連続体であり、ガス気泡を含み、遷移帯域２３は
溶融金属およびスラグから成るのスプラッシ飛沫、液滴
および流れを有するガス連続体である。さらに、容器
は、さらに容器に含まれている酸素含有ガス（典型的に
は、予熱された酸素濃縮富化空気）を注入するためのラ
ンス１３を有し、該ランスは中心に位置し、設けられ且
つ容器内に鉛直縦方向下方向きに向かって容器内に伸長
し延びている。ランス１３の位置およびランス１３内の
ガス流速量は、選択によって、標準作業条件下で酸素含
有ガスが遷移帯域２３の中央心領域に入り込み、を透過
し且つ実本質的に金属／スラグのない空間２５がをラン
ス１３の端部の周囲まわりに維持するように選択され
る。
【００２６】使用の際時、標準作業条件下で、酸素含有
ガスがランス１３を通じ介して注入され、て反応ガスＣ
ＯおよびＨ2を遷移帯域２３およびランス１３の端部周
囲のまわりの自由空間２５において反応ガスＣＯおよび
Ｈ22を後燃焼させ、し且つ２０００℃以上程度の高温を
ガス空間内に作り出すおいて生成する。その熱は、ガス
注入領域において上昇しおよび下降する溶融材料のスプ
ラッシ飛沫、液滴および流れに伝達され、その後、金属
／スラグが金属／スラグ層１５、／１６に戻った時に、
ると部分的に金属層１５に伝達される。
ガスがランス１３を通じ介して注入され、て反応ガスＣ
ＯおよびＨ2を遷移帯域２３およびランス１３の端部周
囲のまわりの自由空間２５において反応ガスＣＯおよび
Ｈ22を後燃焼させ、し且つ２０００℃以上程度の高温を
ガス空間内に作り出すおいて生成する。その熱は、ガス
注入領域において上昇しおよび下降する溶融材料のスプ
ラッシ飛沫、液滴および流れに伝達され、その後、金属
／スラグが金属／スラグ層１５、／１６に戻った時に、
ると部分的に金属層１５に伝達される。
【００２７】自由空間２５は高いレベルの後燃焼を達成
する上で重要である。がこれは、ガスを遷移帯域２３よ
りも上の空間にあるガスをでランス１３の端部領域内に
捉えへ同伴することによって、より多くの後燃焼に利用
できる反応ガスのを後燃焼機会を増大させることができ
るからためである。ランス１３の位置、ランス１３内ラ
ンス１３を通るのガス流速量、および溶融材料のスプラ
ッシ飛沫、液滴および流れの上方への移動きを組み合わ
せた結果として、全体として番号２７で示されるよう
に、ランス１３の下部領域の周囲まわりに遷移帯域２３
が通常、番号２７で示されるように遷移帯域２３が形成
される。このように形成された領域は、側壁５への放熱
による熱伝達を部分的に遮断するものである。
する上で重要である。がこれは、ガスを遷移帯域２３よ
りも上の空間にあるガスをでランス１３の端部領域内に
捉えへ同伴することによって、より多くの後燃焼に利用
できる反応ガスのを後燃焼機会を増大させることができ
るからためである。ランス１３の位置、ランス１３内ラ
ンス１３を通るのガス流速量、および溶融材料のスプラ
ッシ飛沫、液滴および流れの上方への移動きを組み合わ
せた結果として、全体として番号２７で示されるよう
に、ランス１３の下部領域の周囲まわりに遷移帯域２３
が通常、番号２７で示されるように遷移帯域２３が形成
される。このように形成された領域は、側壁５への放熱
による熱伝達を部分的に遮断するものである。
【００２８】またさらに、標準作業条件下で、溶融材料
の上昇しおよび下降する溶融材料の液滴、スプラッシ飛
沫および流れは、熱を遷移帯域２３からの熱を溶湯にへ
伝達する有効な手段であるがり、その結果側壁５の領域
における遷移帯域２３の温度は１４５０℃〜１５５０℃
程度である。
の上昇しおよび下降する溶融材料の液滴、スプラッシ飛
沫および流れは、熱を遷移帯域２３からの熱を溶湯にへ
伝達する有効な手段であるがり、その結果側壁５の領域
における遷移帯域２３の温度は１４５０℃〜１５５０℃
程度である。
【００２９】容器は工程が標準作業条件下で工程が実行
さわれている場合の、容器内のにおける金属層１５、ス
ラグ層１６、および遷移帯域２３のレベル（高さ水準）
を基準にするとともに、および工程が定常状態の作業条
件下で工程が実行さわれている場合の、遷移帯域２３よ
りも上の上部空間３１内に放出されている溶融材料のス
プラッシ飛沫、液滴および流れを基準参照にして容器が
構成築されているので、（ａ）金属／スラグ層１５、／
１６に接触すしている炉床および側壁５の下樽部樽区分
５３は耐火材のれんが煉瓦でから形成されていて（図
中、において交差線クロスハッチングで示しされてい
る）、（ｂ）側壁５の下部樽部区分５３の少なくとも一
部の背面には水冷パネル８が当てがわれ、（ｃ）遷移帯
域２３および上部空間３１に接触していする側壁５の上
部樽部区分５１および屋根７がは水冷パネル５７、５９
でから形成されている。
さわれている場合の、容器内のにおける金属層１５、ス
ラグ層１６、および遷移帯域２３のレベル（高さ水準）
を基準にするとともに、および工程が定常状態の作業条
件下で工程が実行さわれている場合の、遷移帯域２３よ
りも上の上部空間３１内に放出されている溶融材料のス
プラッシ飛沫、液滴および流れを基準参照にして容器が
構成築されているので、（ａ）金属／スラグ層１５、／
１６に接触すしている炉床および側壁５の下樽部樽区分
５３は耐火材のれんが煉瓦でから形成されていて（図
中、において交差線クロスハッチングで示しされてい
る）、（ｂ）側壁５の下部樽部区分５３の少なくとも一
部の背面には水冷パネル８が当てがわれ、（ｃ）遷移帯
域２３および上部空間３１に接触していする側壁５の上
部樽部区分５１および屋根７がは水冷パネル５７、５９
でから形成されている。
【００３０】側壁５の上部樽部区分５１における各水冷
パネル５７、５９（図示しない）は、それぞれ平行な
上、部および下の部縁および並びに平行な側縁を有し、
且つ湾曲しすることによって円筒形樽の一区分を形成し
画定している。各パネルは、それぞれ内側水冷パイプと
および外側水冷パイプを備えている含む。パイプは、蛇
行形状に形成され、て水平部分区分は湾曲部区分によっ
て接続されている。さらに、各パイプはそれぞれ水入口
とおよび水出口を有する含む。内側水冷パイプと外側水
冷パイプは、鉛垂直方向でに変位置づれしており、する
ので外側パイプの水平部区分は、パネルの露出面、（即
ちすなわち、容器内側に露出している面）から見た場合
に、内側パイプの水平部区分の背直後にはない。またさ
らに、各パネルはイプに含まれる突き固められた耐火材
を含み、該耐火材は、内側水冷パイプおよび外側水冷パ
イプの各々における各パイプの隣接している直線部区分
の間、および内側水冷パイプおよび外側水冷パイプの間
の空間を埋めている。さらに、各パネルはパネルの外側
表面を形成すしている支持板を具備する含む。
パネル５７、５９（図示しない）は、それぞれ平行な
上、部および下の部縁および並びに平行な側縁を有し、
且つ湾曲しすることによって円筒形樽の一区分を形成し
画定している。各パネルは、それぞれ内側水冷パイプと
および外側水冷パイプを備えている含む。パイプは、蛇
行形状に形成され、て水平部分区分は湾曲部区分によっ
て接続されている。さらに、各パイプはそれぞれ水入口
とおよび水出口を有する含む。内側水冷パイプと外側水
冷パイプは、鉛垂直方向でに変位置づれしており、する
ので外側パイプの水平部区分は、パネルの露出面、（即
ちすなわち、容器内側に露出している面）から見た場合
に、内側パイプの水平部区分の背直後にはない。またさ
らに、各パネルはイプに含まれる突き固められた耐火材
を含み、該耐火材は、内側水冷パイプおよび外側水冷パ
イプの各々における各パイプの隣接している直線部区分
の間、および内側水冷パイプおよび外側水冷パイプの間
の空間を埋めている。さらに、各パネルはパネルの外側
表面を形成すしている支持板を具備する含む。
【００３１】パイプの水入口および水出口に接続された
ている水供給回路（図示せずしない）は、水を大きな高
い流速量でパイプに水を循環させる。また、容器に設け
た備えられている二つ個の天然ガスバーナー１２は、鉛
垂直線に対して角度３３０〜６０°の角度で側壁５を貫
通し上下方向に伸長し延びている。以下に述べるよう
に、天然ガスバーナー１２は、中断手順操作に使用可能
である。
ている水供給回路（図示せずしない）は、水を大きな高
い流速量でパイプに水を循環させる。また、容器に設け
た備えられている二つ個の天然ガスバーナー１２は、鉛
垂直線に対して角度３３０〜６０°の角度で側壁５を貫
通し上下方向に伸長し延びている。以下に述べるよう
に、天然ガスバーナー１２は、中断手順操作に使用可能
である。
【００３２】前に上述べした実験設備による工場作業
は、出願人による一連の広範な組織滑動キャンペーンと
して、西オーストラリアの、キナナにおけるの実験設備
工場で行なわ実施された。実験設備による工場作業は、
図示し上述した前記容器により、で前上記の定常状態の
工程条件に従って行われた。特に、工程は、溶融鉄の前
炉床８１を経て介する溶融鉄を連続排出し、および溶融
スラグのねじまた、栓穴６１を通じて介する周定期的に
溶融スラグをな出湯するものとしで行われた。
は、出願人による一連の広範な組織滑動キャンペーンと
して、西オーストラリアの、キナナにおけるの実験設備
工場で行なわ実施された。実験設備による工場作業は、
図示し上述した前記容器により、で前上記の定常状態の
工程条件に従って行われた。特に、工程は、溶融鉄の前
炉床８１を経て介する溶融鉄を連続排出し、および溶融
スラグのねじまた、栓穴６１を通じて介する周定期的に
溶融スラグをな出湯するものとしで行われた。
【００３３】実験設備工場における作業では、による以
下の点について大きく異なる条件で、容器の評価とおよ
び工程の吟味が調査は広範囲で異なる下記によってなさ
行われた。 （ａ）供給材料、（ｂ）固体およびガスも注入割合量、
（ｃ）スラグ層の深さスラグ残留量、−スラグ層の深さ
および金属に対するスラグ／金属の比によって測定によ
って測定されるスラグ残留量、（ｄ）作業温度、および
（ｅ）装置構成。
下の点について大きく異なる条件で、容器の評価とおよ
び工程の吟味が調査は広範囲で異なる下記によってなさ
行われた。 （ａ）供給材料、（ｂ）固体およびガスも注入割合量、
（ｃ）スラグ層の深さスラグ残留量、−スラグ層の深さ
および金属に対するスラグ／金属の比によって測定によ
って測定されるスラグ残留量、（ｄ）作業温度、および
（ｅ）装置構成。
【００３４】本発明の文脈におい関して、実験工場作業
において容器内に溶融金属のプールがある状態で、工程
を最長５時間工程を中断し、且つ中断期間の最後終わり
に工程を再開することが可能できあることが、実験設備
における作業から判っ見出された。この知発見は、柔軟
性があって、で工程の停止を最小限にすることのができ
る方法を提供するという点で大きな意味が重要である。
において容器内に溶融金属のプールがある状態で、工程
を最長５時間工程を中断し、且つ中断期間の最後終わり
に工程を再開することが可能できあることが、実験設備
における作業から判っ見出された。この知発見は、柔軟
性があって、で工程の停止を最小限にすることのができ
る方法を提供するという点で大きな意味が重要である。
【００３５】出願人は、以下下記の中断手順操作のが成
功を確認したことを見出した。 １．酸素含有ガスの供給に対する中断がある場合。 中断手順操作は以下記の段階工程を含む。 （ａ）担持ガスのランス／羽口１１に対するへの低いが
正圧の流れを維持する以外は、全すべての供給材料の容
器への供給を中止する。 （ｂ）スラグを容器から金属層１５上に比較的僅か小さ
なスラグ層が金属層１５上にある位置まで、個所へ容器
からスラグを排出する。 （ｃ）スラグを金属層１５上でスラグを凝固凍結させ
る。 （ｄ）木炭を前炉床８１に添加え、し且つ前炉床接続部
７１の外側表面の噴霧冷却を停中止する。
功を確認したことを見出した。 １．酸素含有ガスの供給に対する中断がある場合。 中断手順操作は以下記の段階工程を含む。 （ａ）担持ガスのランス／羽口１１に対するへの低いが
正圧の流れを維持する以外は、全すべての供給材料の容
器への供給を中止する。 （ｂ）スラグを容器から金属層１５上に比較的僅か小さ
なスラグ層が金属層１５上にある位置まで、個所へ容器
からスラグを排出する。 （ｃ）スラグを金属層１５上でスラグを凝固凍結させ
る。 （ｄ）木炭を前炉床８１に添加え、し且つ前炉床接続部
７１の外側表面の噴霧冷却を停中止する。
【００３６】出願人は、この手順操作によって、金属が
容器中の金属がにおいて溶融状態で６時間以上維持され
ることを見出した。この場合、前炉床８１は容器よりも
より露出された領域であって、溶融金属の状態を監視し
て、且つ（余分の木炭を前炉床の表面に添加えする等
の）手段を講じて金属を絶縁して熱損失を低減する少な
くする必要がある。一旦酸素含有ガスの供給をが再開す
されると、直接製錬法を再開することができる。
容器中の金属がにおいて溶融状態で６時間以上維持され
ることを見出した。この場合、前炉床８１は容器よりも
より露出された領域であって、溶融金属の状態を監視し
て、且つ（余分の木炭を前炉床の表面に添加えする等
の）手段を講じて金属を絶縁して熱損失を低減する少な
くする必要がある。一旦酸素含有ガスの供給をが再開す
されると、直接製錬法を再開することができる。
【００３７】２．酸素含有ガスおよび含炭素固体炭質材
料の連続供給があり、且つ他の理由状態で金属製造のを
中断がする必要ながある場合。 （ａ）容器に対する供給材料の容器への連続供給はある
が、溶融鉄の製造を停中止する必要のがある特殊な定の
状況において場合、中断手順操作は以下記の段階工程を
含む。 （ｉ）鉄鉱石の容器に対するへ鉄鉱石の供給を中止す
る。 （ｉｉ）ランス／羽口１１を通じて、量を少なくした含
炭素固体炭質材料、および担持ガスを量を減らしての供
給をし続けて、さらに担持ガスをランス／羽口１１を介
して供給し続けることによって溶融金属および固体炭素
の遷移帯域内へのスプラッシ溶融金属と固体炭素の飛
沫、液滴および流れの上方への運動を生じさせる。溶融
材料を水冷パネル上に放出させし、主にスラグから成る
固体層を形成してパネルを介するによる熱損失を最小限
にする。 （ｉｉｉ）ランス１３を通じて、量を少なくした酸素含
有ガスのを量を減らしてランス１３を介して注入をし続
けて、且つ遷移帯域でにおける材料を燃焼させする。溶
融材料の下降するスプラッシ飛沫、液滴および流れが、
は溶湯に熱を伝える。 （ｉｖ）過剰な余分の木炭を前炉床８１に添加え、し且
つ前炉床接続部の外側表面の噴霧冷却を停中止する。 （ｖ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時間
を通して容器内の圧力を予め設定された上限まで増加さ
せる。 （ｖｉ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時
間を通して容器内の圧力を予め設定された下限まで低下
減少させる。 （ｖｉｉ）段階工程（ｖ）および段階（ｖｉ）を反復繰
り返して、前炉床の温度および炭素のサンプリング見本
を周定期的に行なう取る。 （ｖｉｉｉ）周定期的にスラグを出湯する。
料の連続供給があり、且つ他の理由状態で金属製造のを
中断がする必要ながある場合。 （ａ）容器に対する供給材料の容器への連続供給はある
が、溶融鉄の製造を停中止する必要のがある特殊な定の
状況において場合、中断手順操作は以下記の段階工程を
含む。 （ｉ）鉄鉱石の容器に対するへ鉄鉱石の供給を中止す
る。 （ｉｉ）ランス／羽口１１を通じて、量を少なくした含
炭素固体炭質材料、および担持ガスを量を減らしての供
給をし続けて、さらに担持ガスをランス／羽口１１を介
して供給し続けることによって溶融金属および固体炭素
の遷移帯域内へのスプラッシ溶融金属と固体炭素の飛
沫、液滴および流れの上方への運動を生じさせる。溶融
材料を水冷パネル上に放出させし、主にスラグから成る
固体層を形成してパネルを介するによる熱損失を最小限
にする。 （ｉｉｉ）ランス１３を通じて、量を少なくした酸素含
有ガスのを量を減らしてランス１３を介して注入をし続
けて、且つ遷移帯域でにおける材料を燃焼させする。溶
融材料の下降するスプラッシ飛沫、液滴および流れが、
は溶湯に熱を伝える。 （ｉｖ）過剰な余分の木炭を前炉床８１に添加え、し且
つ前炉床接続部の外側表面の噴霧冷却を停中止する。 （ｖ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時間
を通して容器内の圧力を予め設定された上限まで増加さ
せる。 （ｖｉ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時
間を通して容器内の圧力を予め設定された下限まで低下
減少させる。 （ｖｉｉ）段階工程（ｖ）および段階（ｖｉ）を反復繰
り返して、前炉床の温度および炭素のサンプリング見本
を周定期的に行なう取る。 （ｖｉｉｉ）周定期的にスラグを出湯する。
【００３８】圧力を変える目的は、溶融金属を容器から
前炉床８１へ、内およびそして前炉床８１から容器内へ
溶融金属を流して、溶融金属を両領域間でに循環させる
ことである。溶融金属を循環させることによって、確実
に溶融金属の温度が比較的均一様にな溶融金属温度りが
保証され、また溶融金属の局所凝固凍結が回避される。
前炉床８１へ、内およびそして前炉床８１から容器内へ
溶融金属を流して、溶融金属を両領域間でに循環させる
ことである。溶融金属を循環させることによって、確実
に溶融金属の温度が比較的均一様にな溶融金属温度りが
保証され、また溶融金属の局所凝固凍結が回避される。
【００３９】（ｂ）石炭供給の減少損失はあるが、他の
供給材料の供給を続行させる特殊な定状況の場合、中断
手順操作は以下記の段階工程を含む。 （ｉ）鉄鉱石の容器に対するへの鉄鉱石の供給を停中止
し、か且つ担持ガスの容器内への固体注入ランス／羽口
１１によを介する容器内への担持ガスの正圧の流れを維
持する。 （ｉｉ）酸素含有ガスのランス１３を通介する酸素含有
ガスの流量量をより低い流量に減少させ減らして、天然
ガスを容器内へバーナー１２を通じ介して容器内に天然
ガスを注入する。天然ガスは容器内でにおいて燃焼し、
且つ生じた熱がを発生させて容器内の温度を維持する。 （ｉｉｉ）過剰な余分の木炭を前炉床８１に添加え、し
且つ前炉床の出口の噴霧冷却を停中止する。或る時間間
隔を通して、一連の段階で、 （ｉｖ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時
間を通して容器内の圧力を予め設定された上限まで増加
させる。 （ｖ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時間
を通して容器内の圧力を予め設定された下限まで減少さ
せる。 （ｖｉ）段階工程（ｉｖ）および段階（ｖ）を反復繰り
返して、前炉床の温度および炭素のサンプリング見本を
周定期的に行なう取る。
供給材料の供給を続行させる特殊な定状況の場合、中断
手順操作は以下記の段階工程を含む。 （ｉ）鉄鉱石の容器に対するへの鉄鉱石の供給を停中止
し、か且つ担持ガスの容器内への固体注入ランス／羽口
１１によを介する容器内への担持ガスの正圧の流れを維
持する。 （ｉｉ）酸素含有ガスのランス１３を通介する酸素含有
ガスの流量量をより低い流量に減少させ減らして、天然
ガスを容器内へバーナー１２を通じ介して容器内に天然
ガスを注入する。天然ガスは容器内でにおいて燃焼し、
且つ生じた熱がを発生させて容器内の温度を維持する。 （ｉｉｉ）過剰な余分の木炭を前炉床８１に添加え、し
且つ前炉床の出口の噴霧冷却を停中止する。或る時間間
隔を通して、一連の段階で、 （ｉｖ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時
間を通して容器内の圧力を予め設定された上限まで増加
させる。 （ｖ）或る時間間隔を通して、一連の段階工程で、時間
を通して容器内の圧力を予め設定された下限まで減少さ
せる。 （ｖｉ）段階工程（ｉｖ）および段階（ｖ）を反復繰り
返して、前炉床の温度および炭素のサンプリング見本を
周定期的に行なう取る。
【００４０】石炭供給を再開確立することができるよう
になるまでの推定時間に応じよっては、容器内の溶融金
属とおよびスラグの容器内の量を極少最小レベルまで低
減らすることが適切であるかもしれない。一旦石炭供給
をが再開確立されした場合の好適な起動手順は、溶融金
属を約１４５０℃まで加熱して炭素を含有させ、と化合
させて約１４５０℃とし炭素を飽和させ炭素を得た後、
に供給材料の供給を増やすことである。前記上述した本
発明による方法の好適な実施例は、本発明の精神および
範囲から逸脱することなく種々様々に変更可能であるし
てもよい。
になるまでの推定時間に応じよっては、容器内の溶融金
属とおよびスラグの容器内の量を極少最小レベルまで低
減らすることが適切であるかもしれない。一旦石炭供給
をが再開確立されした場合の好適な起動手順は、溶融金
属を約１４５０℃まで加熱して炭素を含有させ、と化合
させて約１４５０℃とし炭素を飽和させ炭素を得た後、
に供給材料の供給を増やすことである。前記上述した本
発明による方法の好適な実施例は、本発明の精神および
範囲から逸脱することなく種々様々に変更可能であるし
てもよい。
【図１】本発明に従い、よって鉄鉱石を溶融鉄に直接製
錬直接製錬するための方法の好適な実施例を実行する上
で好適な形態の直接製錬容器の縦断面図である。
錬直接製錬するための方法の好適な実施例を実行する上
で好適な形態の直接製錬容器の縦断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｃ
Claims (15)
- 【請求項１】 金属層および該金属層上のスラグ層を有
する溶湯を収容する容器で金属を含む供給材料から溶融
金属を製造する方法であっであって、即ち （ａ）金属層の上にあって金属層の表面に向かって延び
る複数の固体材料注入ランス／羽口を通じて溶湯内に、
担持ガス、金属を含む供給材料、および含炭素固体炭質
材料、およびさらに任意的にでフラックスを注入し、溶
湯の公称静止表面よりも上の空間に、上方に位置して金
属層の表面の方へ延びている複数の固体材料注入ランス
／羽口を介して溶湯内に注入し且つ溶融材料をスプラッ
シ飛沫、液滴および流れとして溶湯から溶湯の公称静止
表面より上の空間に溶融材料を放出させて遷移帯域を形
成する段階し、 （ｂ）金属を含む供給材料を、溶湯中でにおいて金属に
製錬する段階し、 （ｃ）酸素含有ガスを容器内に一以上のランス／羽口を
通じ介して容器内に酸素含有ガスを注入し、且つ溶湯か
ら放出された反応ガスを後燃焼させ、することそれによ
って、遷移帯域において上昇し、その後下降する溶融材
料のスプラッシ飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱
伝達を容易にする段階し、および （ｄ）溶融金属および溶融スラグを必要に応じて容器か
ら出湯する段階方法であって、 以上の各標準作業処理を含み、 ある時間溶融金属の製造を中止する必要がある場合であ
って酸素含有ガスおよび／または含炭素固体炭質材料の
工程への供給に対して中断が生じあった場合を除き、以
外に或る時間の間、溶融金属の製造を停止する必要のあ
る場合のための方法において下記の中断手順によって特
徴づけられ、即ち（ｉ）金属を含む供給材料の容器内へ
の供給を停中止しする段階、（ｉｉ）担持ガスおよび固
体炭質材料を固体材料注入ランス／羽口を通じて、溶湯
内に担持ガスおよび含炭素固体材料を固体材料注入ラン
ス／羽口を介して注入し続けて、溶湯において金属層中
に可燃材料を生じさせるとともに成し且つ溶融材料とお
よび可燃材料を遷移帯域に放出させる段階、および（ｉ
ｉｉ）酸素含有ガスを容器内に一以上のランス／羽口を
通じ介して容器内に酸素含有ガスを注入し続けて、且つ
遷移帯域に放出された可燃材料を燃焼させ、それするこ
とによって、遷移帯域において上昇、しその後下降する
溶融材料のスプラッシ飛沫、液滴および流れがにより溶
湯への熱伝達を促進させて、容易にし溶湯の温度を溶湯
のが凝固凍結する温度よりも上に維持する段階、 以上の各中断操作段階によって特徴づけられる溶融金属
の製造方法。 - 【請求項２】 中断時間が最長５時間である前記請求
項のいずれかに記載されたの溶融金属の製造方法。 - 【請求項３】 段階工程（ｅ）として、が容容器から
溶融金属を連続的に出湯することを含む前記請求項１ま
たは請求項２のいずれかに記載されたの溶融金属の製造
方法。 - 【請求項４】 段階工程（ｄ）が前炉床を介して容器
から溶融金属を連続的に出湯することを含み、且つ中断
操作手順が、は容器内の圧力を変化させることによって
容器内の溶融金属のレベルを変化させ、且つ溶融金属を
容器から前炉床内へ、そしておよび前炉床から容器内へ
と押し進める込むことを含む請求項３に記載されたの溶
融金属の製造方法。 - 【請求項５】 容器に内へ注入される含炭素固体炭質
材料および酸素含有ガスの量が中断操作手順時に低減化
される請求項４に記載された記載の溶融金属の製造方
法。 - 【請求項６】 中断手順操作がフラックスを溶湯へ定
期的に添加することを含む請求項４に記載された記載の
溶融金属の製造方法。 - 【請求項７】 含炭素固体炭質材料が石炭である前記
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のに記
載された溶融金属の製造方法。 - 【請求項８】 中断操作手順が溶融スラグを中断期間
に周定期的に出湯することを含む前記請求項１から請求
項７までのいずれか１項に記載のされた溶融金属の製造
方法。 - 【請求項９】 金属層および該金属層上のスラグ層を
有する溶湯を収容包含する容器でにおいて金属を含む供
給材料から溶融金属を製造する方法であって、下記の標
準作業手順を含み、即ち（ａ）金属層の上にあって金属
層の表面に向かって延びる複数の固体材料注入ランス／
羽口を通じて溶湯内に、担持ガス、金属を含む供給材
料、含炭素固体材料、および任意的にフラックスを注入
し、溶湯の公称静止表面よりも上の空間に、飛沫、液滴
および流れとして溶湯から溶融材料担持ガス、金属を含
む供給材料、および固体炭質材料、さらに任意でフラッ
クスを上方に位置して金属層の表面の方へ延びている複
数の固体材料注入ランス／羽口を介して溶湯内に注入し
且つ溶融材料をスプラッシ、液滴および流れとして溶湯
から溶湯の公称静止表面より上の空間にを放出させて遷
移帯域を形成する段階し、 （ｂ）金属を含む供給材料を、溶湯中でにおいて金属に
製錬する段階し、 （ｃ）一以上のランス／羽口を通じて容器内に酸素含有
ガスを注入し、溶湯から放出された反応ガスを後燃焼さ
せ、それによって、遷移帯域において上昇、下降する溶
融材料の飛沫、液滴および流れにより溶湯への熱伝達を
促進させ容易にする段階、および酸素含有ガスを容器内
に一以上のランス／羽口を介して注入し且つ溶湯から放
出された反応ガスを後燃焼することによって、遷移帯域
において上昇しその後下降する溶融材料のスプラッシ、
液滴および流れにより溶湯への熱伝達を容易にし、 （ｄ）溶融金属および溶融スラグを必要に応じて容器か
ら出湯する段階、以上の各標準作業処理を含み、 酸素含有ガスおよび／または含炭素固体材料の工程への
供給に中断が生じた場合を除き、或る時間の間、溶融金
属の製造を停止する必要のある場合のための方法におい
て、溶融金属および溶融スラグを必要に応じて容器から
出湯する方法であって、 或ある時間の間、溶融金属の製造を停中止する必要があ
り、か且つ含炭素固体炭質材料の工程への供給に対して
中断があった場合に、の下記の中断手順によって特徴づ
けられ、即ち（ｉ）金属を含む供給材料の容器内への供
給を停中止し、（ｉｉ）酸素含有ガスおよび気体状また
は液体可燃材料を容器に内へ注入し、該且つ可燃材料を
燃焼させして温度を維持するという中断操作によって特
徴づけられる溶融金属の製造方法。 - 【請求項１０】 さらに酸素含有ガスの流量を、標準
作業処理手順のための流量から中断操作手順と一致する
低い流量に減少させることを更に含む請求項９記載のに
記載された溶融金属の製造方法。 - 【請求項１１】 工程（ｉ）において、容器にへ供給
される可燃材料が天然ガスを含む請求項９または請求項
１０記載のに記載された溶融金属の製造方法。 - 【請求項１２】 中断時間が最長５時間である請求項
９から請求項１１までのいずれか１項に記載のされた溶
融金属の製造方法。 - 【請求項１３】 工程（ｄ）が、溶融金属を容器から
連続的に出湯することを含む請求項９から請求項１２ま
でのいずれか１項に記載のされた溶融金属の製造方法。 - 【請求項１４】 工程（ｄ）が、前炉床を経通じ介し
て容器から溶融金属を連続的に出湯することを含み、且
つ中断操作手順が、容器内の圧力を変化させることによ
って容器内の溶融金属のレベルを変化させ、且つ溶融金
属を容器から前炉床内へ、そしておよび前炉床から容器
内へと押し進める込むことを含む請求項１３記載のに記
載された溶融金属の製造方法。 - 【請求項１５】 中断操作手順が、固体注入ランス／
羽口による担持ガス注入の正圧を固体注入ランス／羽口
を介して維持することを含む請求項９から請求項１４ま
でのいずれか１項に記載されたの溶融金属の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPQ3463A AUPQ346399A0 (en) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Stable idle procedure |
| AU3463 | 1999-10-15 | ||
| AUPQ3463 | 1999-10-15 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192717A true JP2001192717A (ja) | 2001-07-17 |
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ID=3817619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000348810A Expired - Fee Related JP5155503B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-10-11 | 溶融金属を製造する方法における安定した休止操作 |
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|---|---|
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| AU (1) | AUPQ346399A0 (ja) |
| CA (1) | CA2323272C (ja) |
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