JP2008190031A - 容器にガスを吹き込むための装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】中央構造体の前端部をより効果的に冷却することを可能にする改善された構造の提供。
【解決手段】冶金用容器にガスを吹き込むための装置が開示される。この装置は、ガス流ダクト、ガス流ダクト内を延びる伸張形状の中央管状構造体、中央管状構造体の周りに配置された複数の流れ案内旋回羽根、及び中央管状構造体内の冷却水通路とを含む。中央構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルと、内側構成部品から構成されるノーズ部分を有する。内側構成部品は、外側シェル内に配置され、冷却水通路から水を受け、外側シェルの内側表面に対してジェットでその水を導くための内部ノズルを有し、それにより、外側シェルの内側表面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水流を生じさせる。
【選択図】図2
【解決手段】冶金用容器にガスを吹き込むための装置が開示される。この装置は、ガス流ダクト、ガス流ダクト内を延びる伸張形状の中央管状構造体、中央管状構造体の周りに配置された複数の流れ案内旋回羽根、及び中央管状構造体内の冷却水通路とを含む。中央構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルと、内側構成部品から構成されるノーズ部分を有する。内側構成部品は、外側シェル内に配置され、冷却水通路から水を受け、外側シェルの内側表面に対してジェットでその水を導くための内部ノズルを有し、それにより、外側シェルの内側表面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水流を生じさせる。
【選択図】図2
Description
本発明は、容器にガスを吹き込むための装置を提供するものである。この装置は、限定ではないが、とりわけ高温状態の冶金用容器にガス流を吹き込むための装置に対して適用される。例えば、そのような冶金用容器は、溶融金属を直接精錬法によって製造する精錬容器であることができる。
溶融金属層を反応媒体として利用する、一般にハイスメルト(HIsmelt)法と呼ばれる公知の直接精錬法は、米国特許第6083296号に開示されている。その特許に開示されるハイスメルト法は、
(a)容器内に溶融した鉄およびスラグからなる浴を形成させる段階と、
(b)この浴に、(i)金属を含有する供給材料(通常は金属酸化物)、および(ii)金属酸化物の還元剤として作用してエネルギ源となる固体炭素質材料(通常は石炭)を吹き込む段階と、
(c)金属層内で、金属含有供給材料を金属に精錬する段階とを含む。
(a)容器内に溶融した鉄およびスラグからなる浴を形成させる段階と、
(b)この浴に、(i)金属を含有する供給材料(通常は金属酸化物)、および(ii)金属酸化物の還元剤として作用してエネルギ源となる固体炭素質材料(通常は石炭)を吹き込む段階と、
(c)金属層内で、金属含有供給材料を金属に精錬する段階とを含む。
本明細書での用語「精錬(smelting)」は、金属酸化物を還元して液体金属を製造する化学反応の行われる熱的処理工程を意味するものと理解される。
ハイスメルト法は、浴から放出されたCO及びH2などの反応ガスを浴の上方の空間で酸素含有ガスによって後燃焼させ、この後燃焼により発生する熱を金属含有供給材料を精錬するために必要な熱エネルギとして使うために浴に伝達する段階も含む。
このハイスメルト法は、浴の名目上の静止表面の上方に遷移領域を形成する段階も含む。遷移領域では、溶融金属及び/又はスラグの小滴又は飛沫又は流れからなる好ましい質量体が、上昇してはその後下降して、それにより、浴の上方での後燃焼反応ガスによって発生された熱エネルギを浴に伝達するための効果的な媒体となる。
ハイスメルト法では、金属含有供給材料及び固体炭素質材料は、多数のランス/羽口を通り金属層に吹き込まれる。ランス/羽口は、鉛直方向に対して傾いており、精錬容器の側壁を貫通して下向き且つ内向きに延びて容器の下部領域まで延在し、それにより、容器底部の金属層内に固体物質を供給できるようになっている。容器上部での反応ガスの後燃焼を促進するために、(酸素富化された)高温空気が下向きに延びる高温空気吹き込みランスを通って容器の上部領域に吹き込まれる。容器上部でのガスの効果的な後燃焼を促進するために、入ってくる高温空気の流れが旋回運動してランスから放出されることが望ましい。これを達成するために、ランスの出口端部に適切な旋回運動を付与するための内部流れ案内部を嵌合することができる。容器の上部領域は2000℃台の温度に到達する場合があり、高温空気はランスに1100〜1400℃程度の温度で供給され得る。したがって、ランスは、内部且つ外壁の両方で、とりわけ容器の燃焼領域に突き出すランスの供給端のところで、極めて高い温度に耐えることができなければならない。
米国特許第6440356号は、ハイスメルト法で直面するこの極限状態に対応するように設計されたガス吹き込みランスの構造を開示している。その構造では、流れ案内部は、ガス流ダクトの前端部のところで中央本体に取り付けられた螺旋形の羽根の形態をしている。これらの羽根は、ガス流ダクトの壁に結合され、ダクトの壁内の供給通路及び戻り通路を通って流れる冷却水によって内部水冷される。米国特許第6673305号は、螺旋形の流れ案内羽根が、ガス流ダクトの全長にわたって延びる管状中央構造体に取り付けられた代替のランス構造を開示している。この中央構造体は、一般にガス流ダクトの先端に配置された、中央構造体の前面部に冷却水の流れを供給する水流通路が設けられている。この構造では、流れ案内羽根は冷却されず、ダクトの先端部からダクトの耐火物でライニングされた壁領域に後退している。
米国特許第6673305号で開示された構造では、旋回羽根を取り付けられた中央構造体の前端部は、中央水流通路を通って中央構造体のドーム形状のノーズ部分(先端部)まで前方に流されて供給される冷却水によって内部から水冷される。このノーズ部分は、単一の螺旋冷却水通路が内部に設けられており、中央構造体の中央水流通路から水を受け、ノーズ周りおよびノーズに沿って後ろ向きの単一の流れとしてその水を流し、冷却水の単一の首尾一貫した流れによってノーズを冷却する。この冷却水は、環状の水戻り通路を介して中央構造体を通り、戻る。
米国特許第6440356号明細書
米国特許第6673305号明細書
本発明は、中央構造体の前端部をより効果的に冷却できる改善された構造を提供する。
本発明によれば、冶金工程用の冶金用容器にガスを吹き込むための装置が提供され、この装置は、
後端部から前端部まで延び、ガス流ダクトからのガスを前端部から放出する、ガス流ダクトと、
ガス流ダクト内で、ガス流ダクトの後端部からガス流ダクトの前端部まで延びる伸張形状の管状中央構造体であって、該伸張形状の管状中央構造体の前端部が、ガス流ダクトの前端部に隣接して配置される、管状中央構造体と、
ガス流ダクトの前端部を通るガス流に旋回を付与するための複数の流れ案内羽根であって、この流れ案内羽根が、管状中央構造体の周りでガス流ダクトの前端部に隣接して配置され、管状中央構造体の前端部とガス流ダクトの前端部が、前記流れ案内羽根によって旋回を付与されたガス流ダクトからのガスを流すための環状ノズルを形成するように共同する、流れ案内羽根と、
冷却水を後端部から前端部まで管状中央構造体を通って前方に流して前端部を内部冷却し、次いで管状中央構造体を通り後端部に戻すための管状中央構造体内の冷却水通路であって、冷却水通路が、管状中央構造体の前端部へ水を流すための第1の水流通路と、管状中央構造体の前端部から管状中央構造体の後端部に向かって水流を戻すための、第1の水流通路に隣接して配置された第2の水流通路を備える、冷却水通路と
を含み、
管状中央構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルから構成されたノーズ部分を有し、内側構成部品が、外側シェル内に配置されて、内部ノズルを有して形成され、内部ノズルが、第1の水流通路から水を受け、その水を外側シェルの内側面に対する噴流として導き、それにより、外側シェルの内側面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水の流れを生じさせるようになっている。
後端部から前端部まで延び、ガス流ダクトからのガスを前端部から放出する、ガス流ダクトと、
ガス流ダクト内で、ガス流ダクトの後端部からガス流ダクトの前端部まで延びる伸張形状の管状中央構造体であって、該伸張形状の管状中央構造体の前端部が、ガス流ダクトの前端部に隣接して配置される、管状中央構造体と、
ガス流ダクトの前端部を通るガス流に旋回を付与するための複数の流れ案内羽根であって、この流れ案内羽根が、管状中央構造体の周りでガス流ダクトの前端部に隣接して配置され、管状中央構造体の前端部とガス流ダクトの前端部が、前記流れ案内羽根によって旋回を付与されたガス流ダクトからのガスを流すための環状ノズルを形成するように共同する、流れ案内羽根と、
冷却水を後端部から前端部まで管状中央構造体を通って前方に流して前端部を内部冷却し、次いで管状中央構造体を通り後端部に戻すための管状中央構造体内の冷却水通路であって、冷却水通路が、管状中央構造体の前端部へ水を流すための第1の水流通路と、管状中央構造体の前端部から管状中央構造体の後端部に向かって水流を戻すための、第1の水流通路に隣接して配置された第2の水流通路を備える、冷却水通路と
を含み、
管状中央構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルから構成されたノーズ部分を有し、内側構成部品が、外側シェル内に配置されて、内部ノズルを有して形成され、内部ノズルが、第1の水流通路から水を受け、その水を外側シェルの内側面に対する噴流として導き、それにより、外側シェルの内側面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水の流れを生じさせるようになっている。
第1の水流通路は、伸張形状の管状構造体からなる中央通路であることができ、内部ノズルは、ジェットを外側シェルの内側面の中央に導き、第2の水流通路は、中央通路の周りに配置された環状通路であることができる。
ドーム形状の外側シェルの中央部分は、内部ノズルと位置合わせされた内向きの隆起部を有して形成でき、それにより、外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる流れを促進できる。より具体的には、ドーム形状の外側シェルの中央部分は、内部ノズルと位置合わせされた内向きに突起する概ね円錐形の隆起部を備えることができ、それにより、内部ノズルから導かれた水が隆起部の傾いた側壁に対して鋭角で衝突して、外側シェルのドーム形状の内側面上を、傾斜する表面に沿って外向きに流れる。
ドーム形状の外側シェルと内側構成部品との間の間隙は、ノーズ部分に沿って外向き且つ後ろ向きに延びるリブによって再分割することができ、それにより、ドーム形状の外側シェルの内側面の周りを外向き且つ後ろ向きで扇形に広がる冷却水を流すための一連の別個の水流通路が形成される。
このリブは、ドーム形状の外側シェルの内面上に形成することができる。
このリブは、外側シェルの中央部分に形成された隆起部から外向き且つ後ろ向きに放射状に広がる第1の系のリブと、第2の系のリブとを含むことができる。第2の系のリブは、外側シェルの中央部分から後方に間隔をあけて配置され、第1の系のリブの間に間隔をあけて配置され、水流通路が外向き且つ後ろ向きに内部シェルに沿って分岐するように、それらの通路をより多数の通路に再分割する。
内側構成部品の後端部は、円周方向に間隔をあけて配置された長手方向リブを備え、長手方向リブが、内側構成部品の後端部と外側シェルの後部分との間の間隙を、中央構造体の外側環状通路に入る戻り水流のための別個の水流通路に再分割する。環状通路に戻る冷却水の流れをさらに再分割できるように、外側シェルの内側面上のリブよりもさらに多数のそのようなリブを設置することができる。
本発明は、容器にガスを吹き込むための上記で説明された装置が取り付けられた直接精錬炉にも拡大される。
本発明は、予熱されたガスを容器へ供給するためのランス内の予熱されたガス流に旋回を付与するための装置にも拡張される。この装置は、
伸張形状の管状構造体と、
中央の管状構造体の周りで管状構造体の前端部に隣接して配置された複数の流れ案内羽根と、
管状構造体を後端部から前端部まで通って流れ、前端部を内部冷却し、次に管状構造体を通り、後端部に戻る冷却水の冷却水通路を含み、
冷却水通路が、管状構造体の前端部内へ水を流すための中央水流通路と、管状構造体の前端部から後端部に水流を戻すための、中央水流通路の周りに配置された環状水流通路とを備え、
管状構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルから構成されたノーズ部分を有し、内側構成部品が、外側シェル内に配置されて、内部ノズルを有して形成され、内部ノズルが、第1の水流通路から水を受け、その水を外側シェルの内側面に対する噴流として導き、それにより、外側シェルの内側面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水流を生じさせるようになっている。
伸張形状の管状構造体と、
中央の管状構造体の周りで管状構造体の前端部に隣接して配置された複数の流れ案内羽根と、
管状構造体を後端部から前端部まで通って流れ、前端部を内部冷却し、次に管状構造体を通り、後端部に戻る冷却水の冷却水通路を含み、
冷却水通路が、管状構造体の前端部内へ水を流すための中央水流通路と、管状構造体の前端部から後端部に水流を戻すための、中央水流通路の周りに配置された環状水流通路とを備え、
管状構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルから構成されたノーズ部分を有し、内側構成部品が、外側シェル内に配置されて、内部ノズルを有して形成され、内部ノズルが、第1の水流通路から水を受け、その水を外側シェルの内側面に対する噴流として導き、それにより、外側シェルの内側面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水流を生じさせるようになっている。
本発明は、容器にガスを供給するためのランス及びガスの流れに旋回を付与するための上記で説明した装置が取り付けられた直接精錬容器にも拡大される。
本発明をより完全に説明するために、1つの具体的な実施例が添付の図面を参照して詳細に説明される。
図1は、米国特許第6083296号に開示されたハイスメルト法による操業に適した直接精錬容器を示す。この冶金用容器は全体として11により指示され、耐火物レンガから形成された底部12及び側面13を含む炉床、炉床の側面13から上向きに延在する概ね円筒形の胴部を形成し上側胴部領域15及び下側胴部領域16を含む側壁14、屋根17、排出ガス用出口18、溶融金属を連続的に排出するための前炉19、並びに溶融スラグを排出するための栓孔21を有する。
使用中は、この容器には、溶融金属の層22及び金属層22の上の溶融スラグの層23を含む、鉄及びスラグの溶融浴が入っている。符号24が付された矢印は、金属層22の公称静止表面の位置を示しており、符号25の付された矢印は、スラグ層23の公称静止表面の位置を示している。用語「静止表面」は、容器へのガス及び固体の吹き込みが全くないときの表面を意味すると理解されたい。
この容器は、1200℃程度の温度に加熱された空気流、いわゆる「高温空気風(hot air blast)」(又は、HAB)を容器の上側領域に供給するために下向きに延びる高温空気吹き込みランス26、並びに下向き且つ内向きに側壁14を貫通して延び、金属層22内に酸素欠乏搬送ガスにより運ばれる鉄鉱石、固体炭素質材料、及びフラックスを吹き込むためにスラグ層23に入る、2本の固体吹き込みランス27が嵌合されている。ランス27の位置は、操業中にランスの出口端部28が金属層22の表面よりも上方にあるように選択される。ランスがこの位置にあることにより、溶融金属との接触による損傷の危険性を低減させるとともに、水が容器内の溶融金属と接触するという重大な危険を回避して、強制内部水冷によってランスを冷却することも可能になる。
高温空気吹き込みランス26の構造を図2〜図14に示す。これらの図に示すとおり、ランス26は、ガス入口構造体32から高温ガスを受け、それを容器の上側領域に吹き込む伸張形状のダクト31を備える。このランスは、ガス流ダクト31内を、後端部から前端部まで延びる伸張形状の管状の中央構造体33を有する。ダクトの前端部に隣接して、中央構造体33には、ダクトを出るガス流に旋回を付与する一連の4つの旋回付与羽根34が取り付けられている。中央構造体33の前端部は、ダクト31の先端部36を超えて前方に突出するドーム形状のノーズ(先端部)35を有し、中央本体の前端部及びダクト先端部によって、環状ノズルを形成して、そこを羽根34によって旋回させられたダクトからのガスが広がって流れる。羽根34は、4点開始螺旋構成(four start helical formation)で配置され、ダクトの前端部に滑り嵌めされる。
ガス入口32から下流に延びるダクト31の主要部分の壁は内部から水冷される。ダクトのこの領域は、一連の3つの同心状の鋼管37、38、39から構成され、これらの鋼管はダクトの前端部まで延びて、そこでダクト先端部36に接続される。このダクト先端部36は、中空の環状構成であり、ダクト31の壁内の通路を通って供給され且つ戻される冷却水によって内部から水冷される。具体的に言えば、冷却水は、入口41及び環状入口マニホールド42を通り、ダクト管37、38の間に形成された内側環状水流通路43に入り、先端部の円周方向に間隔をあけて配置された開口部を通ってダクト先端部36の中空内部に入る。水は、先端部から円周方向に間隔をあけて配置された開口部を通り後ろ向きに流れて、管38、39の間に形成された外側環状水戻り流通路44に入り、ダクト31の水冷領域の後端部の水出口45に達する。
ダクト31の水冷領域は、内側を耐火物ライニング46によりライニングされており、耐火物ライニング46は、ダクトの最内側の金属管37に取り付けられる。ダクト先端部36の内側は、この耐火物ライニングの内面と概ね同一平面になっており、この面によりダクトを通るガスにとっての有効な流れ通路が画定される。耐火物ライニングの前端部は、直径がわずかに減少した領域47を有し、そこに旋回羽根34がとまり滑り嵌め(snug sliding fit)により受けられる。領域47から後方に向かって、耐火物ライニングはわずかに直径が大きくなり、それにより、ランスの組み立てに際して、中央構造体33をダクトが貫通して下向きに挿入され、旋回羽根34が、ダクトの前端部に到達すると、そこでテーパの付いた耐火物ランド48によって耐火物領域47とのとまり係合に案内され、耐火物ランド48は、旋回羽根を耐火物領域47に配置し且つ案内する。
旋回羽根34を備えた中央構造体33の前端部は、冷却水によって内部から水冷される。冷却水は、ランスの後端部から前端部まで中央構造体を通り前方に供給され、次いで中央構造体に沿ってランスの後端部に戻される。これによって、中央構造体の前端部、とりわけランスが使用される際に非常に高温の熱流束に曝されるドーム形状のノーズ35まで冷却水が非常に強く直接流れることが可能になる。
中央構造体33は、内側及び外側の同心状鋼管50、51からなり、それらは、端同士をつき合わせ溶接された管セグメントによって形成される。内側管50は中央水流通路を画成する。それを通り、水がランスの後端部の水入口53から中央構造体の前端部のノーズ35および環状水戻り通路54まで前方に向けて流れる。環状水戻り通路54は、2つの管の間に形成され、そこを通って冷却水がノーズ35から中央構造体を通りランスの後端部の水出口55に戻る。
中央構造体33のノーズ35は、62のところで互いに溶接される2つの部品61A、61Bから形成された銅でできたドーム形状の外側シェル61と、中央構造体33の内側管材の前端部に64にねじ嵌めされた銅でできた内側構成部品63とを備える。この内側構成部品63は、内部収束ノズル65を有して形成され、中央水流通路材から水を受け取り、その水を外側シェル61の内面に対して中心に導き、噴流として、外側シェルの内面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水の流れを生じさせる。
ドーム形状の外側シェル61の中央部分は、ノズル65に位置合わせされた内向きに向けられた円錐形隆起部66を有して形成され、それにより、ノズルから導かれた水が、隆起部の傾斜した側壁67に対して鋭角で衝突して、隆起部の傾斜面67に沿って外側シェルのドーム形状の内面68を外向きに流れることができる。
ドーム形状の外側シェル61と内側構成部品63との間の間隙71は、ドーム形状の外側シェルの内面に形成されたリブ72によって再分割される。リブ72は、外側シェルの中央部分に形成された隆起部から外向きに且つ後ろ向きに放射状に広がる第1の系のリブ72Aと、外側シェルの中央部分から後ろ向きに間隔をあけて配置された第2の系のリブ72Bとを含む。第2の系のリブ72Bは、第1の系のリブ72Aとの間に間隔をあけて配置され、水流通路70を、それらの通路が内側シェルに沿って外向きに且つ後ろ向きに広がるように、より多数の個別の通路に再分割している。
内側構成部品63の後端部63Aは、円周方向に間隔をあけて配置された長手方向リブ73を備え、内側構成部品の後端部部分と外側シェルの後方部分61Bとの間の間隙74を、中央構造体33の外側環状通路54へ水が戻るための別個の水流通路75に再分割する。内側構成部品の後端部のリブ73の数は、外側シェルの内面のリブ72の数より多くなっており、冷却水が環状通路54に戻ると、さらに流れを再分割できるようになっている。例えば、54個のリブ72(短いものが27個、長いものが27個)と72個のリブ73が存在することができる。
外側シェルの内面の周りに外向きに扇形に広がる冷却水の流れによって、及びその流れをノーズの周りに近接して間隔をあけて配置された極めて多数の個別の水流通路に再分割することによって、熱を効率的に抜き出すことが確実に行われ、ノーズに「熱地点(hot spot)」が発生することが回避される。
図示された構造によって、「熱地点」の発生につながる可能性のある選択的な水流を発生させずに、中央構造体のノーズの全円周周りに水を均等に流れさせることを確実にするための、極めて多くの近接して間隔をあけて配置された同一の水流通路が形成できる。
内側構造体33は、ダクト31に入ってくる高温ガス流から中央構造体33を流れる冷却水への熱伝達を遮蔽するための外側熱遮蔽体79を備える。非常に高い温度に曝され、および大型の溶解設備で大きいガス流量が必要とされる場合、固体耐火物遮蔽体が短時間使用できる。図示された構造では、遮蔽体79は、UMCOの名前で市販されているセラミック材料の管状スリーブにより形成される。これらのスリーブは、遮蔽体と中央構造体の最外側チューブ51との間の空隙81を取り囲む連続的なセラミック遮蔽体を形成するように、端部と端部をつき合わせて配置される。特にこの遮蔽体は、重量%で0.05〜0.12%の炭素、0.5〜1%のシリコン、最大0.5〜1%のマンガン、0.02%の燐、0.02%の硫黄、27〜29%のクロム、48〜52%のコバルト、及び基本的に鉄から成る残部を含有するUMCO50の管状部品(セグメント)から作ることができる。この材料は、優れた熱遮蔽をもたらすが、高温でかなりの熱膨張を起こす。この問題点に対処するために、この熱遮蔽体の個々の管状部品は、米国特許第6673305号に開示されるように形成し、取り付けることができる。
Claims (12)
- 冶金工程を行う冶金用容器にガスを吹き込むための装置において、該装置が、
後端部から前端部まで延び、ガス流ダクトからのガスを前端部から放出する、ガス流ダクトと、
前記ガス流ダクト内で、前記ガス流ダクトの後端部から前記ガス流ダクトの前端部まで延びる伸張形状の管状中央構造体であって、該伸張形状の管状中央構造体の前端部が、前記ガス流ダクトの前端部に隣接して配置される、管状中央構造体と、
前記ガス流ダクトの前端部を通るガス流に旋回を付与するための複数の流れ案内羽根であって、該流れ案内羽根が、前記管状中央構造体の周りで前記ガス流ダクトの前端部に隣接して配置され、前記管状中央構造体の前端部と前記ガス流ダクトの前端部とが共同して、前記流れ案内羽根によって旋回を付与された前記ガス流ダクトからのガスを流すための環状ノズルを形成する、流れ案内羽根と、
冷却水を後端部から前端部まで前記管状中央構造体を通って前方に流して前端部を内部冷却し、次いで前記管状中央構造体を通り後端部に戻すための前記管状中央構造体内の冷却水通路であって、該冷却水通路が、前記管状中央構造体の前端部へ水を流すための第1の水流通路と、前記管状中央構造体の前端部から前記管状中央構造体の後端部に向かって水流を戻すための、前記第1の水流通路に隣接して配置された第2の水流通路とを備える、冷却水通路と
を含み、
前記管状中央構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルから構成されたノーズ部分を有し、内側構成部品が、前記外側シェル内に配置されて、内部ノズルを有して形成され、前記内部ノズルが、前記第1の水流通路から水を受け、該水を前記外側シェルの内側面に対する噴流として導き、それにより、前記外側シェルの内側面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水の流れを生じさせるようになっている、ガスを吹き込むための装置。 - 前記第1の水流通路が、伸張形状の管状構造体からなる中央通路であり、前記内部ノズルが、前記ジェットを前記外側シェルの内側面の中央に導き、前記第2の水流通路が前記中央通路の周りに配置された環状通路である、請求項1に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記ドーム形状の外側シェルの中央部分が、前記内部ノズルと位置合わせされた内向きの隆起部を有して形成され、それにより、外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる流れの形成を促進するようになっている、請求項1又は請求項2に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記ドーム形状の外側シェルの中央部分が、前記内部ノズルと位置合わせされた内向きに突起する概ね円錐形の隆起部を備え、それにより、前記内部ノズルから導かれた水が、前記隆起部の傾いた側壁に対して鋭角で衝突して、前記外側シェルのドーム形状の内側面上を、傾斜する表面に沿って外向きに流れるようになっている、請求項1又は請求項2に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記ドーム形状の外側シェルと前記内側構成部品との間の間隙が、前記ノーズ部分に沿って外向き且つ後ろ向きに延びるリブによって分割され、それにより、前記ドーム形状の外側シェルの内側面の周りを外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる冷却水を流すための一連の別個の水流通路が形成されている、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記リブが前記ドーム形状の外側シェルの内側面上に形成されている、請求項5に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記リブが、前記外側シェルの中央部分に形成された前記隆起部から外向き且つ後ろ向きに放射状に広がる第1の系のリブと、第2の系のリブとを含み、該第2の系のリブが、前記外側シェルの中央部分から後方に間隔をあけて配置され、前記第1の系のリブの間に間隔をあけて配置され、水流通路が外向き且つ後ろ向きに内部シェルに沿って分岐するように、前記水流通路をより多数の通路に再分割している、請求項3又は請求項4に従属する請求項5又は請求項6に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記内側構成部品の後端部が、円周方向に間隔をあけて配置された長手方向リブを備え、前記長手方向リブが、前記内側構成部品の後端部と前記外側シェルの後部分との間の間隙を、前記管状中央構造体の外側環状通路内の水流が戻るための別個の水流通路に再分割する、請求項5から請求項7までのいずれか1項に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 前記長手方向リブが、前記外側シェルの内側面上のリブよりも多数存在して、前記外側環状通路に戻る冷却水の流れをさらに再分割できるようになっている、請求項8に記載されたガスを吹き込むための装置。
- 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載された前記冶金用容器にガスを吹き込むための装置が取り付けられた直接精錬容器。
- 予熱されたガスを容器へ供給するランス内の予熱されたガス流に旋回を付与するための装置において、該装置が、
伸張形状の管状構造体と、
中央の前記管状構造体の周りで前記管状構造体の前端部に隣接して配設された複数の流れ案内羽根と、
管状構造体を後端部から前端部まで通って流れ、前端部を内部冷却し、次に管状構造体を通り、後端部に戻る冷却水の冷却水通路を含み、
前記冷却水通路が、前記管状構造体の前端部内へ水を流すための中央水流通路と、前記管状構造体の前端部から後端部に水流を戻すための、前記中央水流通路の周りに配置された環状水流通路とを含み、
前記管状構造体の前端部は、ドーム形状の外側シェルから構成されたノーズ部分を有し、内側構成部品が、前記外側シェル内に配置されて、内部ノズルを有して形成され、前記内部ノズルが、第1の水流通路から水を受け、前記水を前記外側シェルの内側面に対する噴流として導き、それにより、前記外側シェルの内側面の周りに外向き且つ後ろ向きに扇形に広がる水流を生じさせるようになっている、予熱されたガスの流れに旋回を付与するための装置。 - 容器にガスを供給するためのランス及び請求項10に記載された前記ガスの流れに旋回を付与するための装置が取り付けられた直接精錬容器。
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