JP2014500940A - 浮遊溶解炉の熱平衡の制御方法および浮遊溶解炉 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
Claims (44)
- 反応シャフト(1)、下層炉(2)およびアップテイク(3)を備えた浮遊溶解の熱平衡の制御方法であって、前記反応シャフト(1)は、囲壁構体(5)と該囲壁構体(5)の上端にあるルーフ構体(6)とを備えたシャフト構造体(4)を有し、該シャフト構造体(4)は、該シャフト構造体(4)の内部において反応チャンバ(7)を画成し、該反応チャンバ(7)は前記下層炉(2)と連通した下端を有し、前記反応シャフト(1)は、微細固形物および反応ガスを前記反応チャンバ(7)内に供給する精鉱バーナ(14)を備え、該方法は、
前記反応シャフト(1)のシャフト構造体(4)に、該反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内へ吸熱材料を供給する少なくとも1つの冷却手段(8)を設け、
少なくとも1つの冷却手段(8)を用いて前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする浮遊溶解の熱平衡の制御方法。 - 請求項1に記載の方法において、該方法は、前記精鉱バーナ(14)からある距離だけ離隔し分離した形で前記シャフト構造体(4)に、少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。
- 請求項1または2に記載の方法において、該方法は、前記精鉱バーナ(14)からある距離だけ離隔し分離した形で前記シャフト構造体(4)のルーフ構体(6)に、少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。
- 請求項3に記載の方法において、該方法は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を設け、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して65度から85度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする方法。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)に少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。
- 請求項5に記載の方法において、該方法は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を設け、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して30度から60度まで、好ましくは40度から50度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする方法。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)に肩形成部(12)を設け、該肩形成部(12)に少なくとも1つの冷却手段(8)を配設することを特徴とする方法。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)に少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることによって、第1の垂直反応域(10)および第2の垂直反応域(11)を前記反応チャンバ(7)に形成し、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)における前記少なくとも1つの冷却手段(8)を用いて吸熱材料を前記反応チャンバ(7)内に供給して、該反応チャンバ(7)に吸熱材料の存在しない第1の垂直反応域(10)を形成し、前記反応チャンバ(7)内で前記第1の垂直反応域(10)の下方に第2の垂直反応域(11)を形成し、該第2の垂直反応域(11)は吸熱材料を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)に少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることによって、第1の垂直反応域(10)および第2の垂直反応域(11)を前記反応チャンバ(7)に形成し、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)における前記少なくとも1つの冷却手段(8)を用いて吸熱材料を前記反応チャンバ(7)内に供給して、該反応チャンバ(7)に第1の垂直反応域(10)を形成し、前記反応チャンバ(7)内で該第1の垂直反応域(10)の下方に第2の垂直反応域(11)を形成し、該第2の垂直反応域(11)は前記第1の垂直反応域(10)よりも多量の吸熱材料を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8または9に記載の方法において、該方法は、
前記第1の垂直反応域(10)と前記第2の垂直反応域(11)との間に肩形成部(12)を設け、
前記第1の垂直反応域(10)と前記第2の垂直反応域(11)との間の前記肩形成部(12)に、少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。 - 請求項8ないし10のいずれかに記載の方法において、該方法は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を設け、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して30度から60度まで、好ましくは40度から50度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする方法。 - 請求項8ないし11のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記第1の垂直反応域(10)および前記第2の垂直反応域(11)を形成して該第1の垂直反応域(10)の平均断面積が該第2の垂直反応域(11)の平均断面積より小さくなるようにすることを特徴とする方法。
- 請求項8ないし12のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記第1の垂直反応域(10)を前記反応チャンバ(7)の最上部分に形成することを特徴とする方法。
- 請求項8ないし13のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)において該シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)の垂直方向で少なくとも2つの異なる位置に冷却手段(8)を設けることによって、前記第2の垂直反応域(11)を少なくとも2つの垂直下位反応域(13)に分割し、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)の垂直方向において少なくとも2つの異なる位置から前記反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給して、該反応チャンバ(7)に吸熱材料の存在しない第1の垂直反応域(10)を形成し、該第1の反応域(10)の下方に少なくとも2つの垂直下位反応域(13)を形成し、該下位反応域(13)は吸熱材料を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8ないし13のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)において該シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)の垂直方向で少なくとも2つの異なる位置に冷却手段(8)を設けることによって、前記第2の垂直反応域(11)を少なくとも2つの垂直下位反応域(13)に分割し、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)の垂直方向において少なくとも2つの異なる位置から前記反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給して、前記反応チャンバ(7)に第1の垂直反応域(10)を形成し、該第1の反応域(10)の下方に少なくとも2つの垂直下位反応域(13)を形成し、該下位反応域(13)は該第1の反応域(10)よりも多量の吸熱材料を含むことを特徴とする方法。 - 請求項14または15に記載の方法において、該方法は、
2つの隣接する垂直下位反応域(13)の間に肩形成部(12)を形成し、
2つの隣接する垂直下位反応域の間の肩形成部(12)に少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。 - 請求項14ないし16のいずれかに記載の方法において、該方法は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を設け、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して30度から60度まで、好ましくは40度から50度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする方法。 - 請求項1ないし17のいずれかに記載の方法において、該方法は、hを前記反応チャンバ(7)の高さとして、該反応チャンバ(7)のルーフ構体(6)から計測して0.3hから0.7hまでの距離だけ、好ましくは0.4hから0.6hまでの距離だけ離隔して少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし18のいずれかに記載の方法において、該方法は、水、公共の下水といった排水、硫酸または弱酸といった様々な強度の酸、石灰水、硫酸銅または硫酸ニッケルといった金属塩および金属硫酸塩のうちの少なくとも1つを吸熱材料として使用することを特徴とする方法。
- 請求項1ないし19のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記精鉱バーナ(14)を用いて前記反応シャフト(1)内に供給される微細固形物に対し追加として、また前記精鉱バーナ(14)を用いて前記反応シャフト(1)内に供給される反応ガスに対し追加として、吸熱材料を供給することを特徴とする方法。
- 請求項1ないし20のいずれかに記載の方法において、該方法は、吸熱材料を流体状で、好ましくは液体状で使用することを特徴とする方法。
- 請求項1ないし21のいずれかに記載の方法において、該方法は、hを前記反応チャンバ(7)の高さとして、該反応チャンバ(7)の下端から計測して少なくとも0.3hの高さ位置に少なくとも1つの冷却手段(8)を設けることを特徴とする方法。
- 反応シャフト(1)、下層炉(2)およびアップテイク(3)を備え、該反応シャフト(1)は、囲壁構体(5)と該囲壁構体(5)の上端にあるルーフ構体(6)とを備えたシャフト構造体(4)を有し、該シャフト構造体(4)は反応チャンバ(7)を画成し、前記反応シャフト(1)は、微細固形物および反応ガスを前記反応チャンバ(7)内に供給する精鉱バーナ(14)を備えている浮遊溶解炉において、
前記反応シャフト(1)のシャフト構造体(4)は、該反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内へ吸熱材料を供給する冷却手段(8)を備えていることを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項23に記載の浮遊溶解炉において、前記シャフト構造体(4)には、前記精鉱バーナ(14)から離隔し分離された冷却手段(8)があることを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項23または24に記載の浮遊溶解炉において、前記シャフト構造体(4)のルーフ構体(6)には、前記精鉱バーナ(14)から離隔し分離された冷却手段(8)があることを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項25に記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を含み、
前記ノズル(9)を調整して、水平面に対して65度から85度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項23ないし26のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)には冷却手段(8)があることを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項27に記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を含み、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して30度から60度まで、好ましくは40度から50度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項23ないし28のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)には肩形成部(12)があり、該肩形成部(12)には少なくとも1つの冷却手段(8)があることを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項23ないし29のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、
前記反応チャンバ(7)は、第1の垂直反応域(10)と、該第1の垂直反応域(10)の下方にある第2の垂直反応域(11)とを含み、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)には少なくとも1つの冷却手段(8)が配設され、該冷却手段は、吸熱材料を前記反応チャンバ(7)内に供給するように配設されて、前記第2の垂直反応域(11)は吸熱材料を含み、前記第1の垂直反応域(10)は吸熱材料を含まないことを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項23ないし29のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、
前記反応チャンバ(7)は、第1の垂直反応域(10)と、該第1の垂直反応域(10)の下方にある第2の垂直反応域(11)とを含み、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)には、少なくとも1つの冷却手段(8)が配設され、該冷却手段は、吸熱材料を前記反応チャンバ(7)内に供給するように配設されて、前記第2の垂直反応域(11)が前記第1の垂直反応域(10)よりも多量の吸熱材料を含むようにすることを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項30または31に記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、
前記第1の垂直反応域(10)と前記第2の垂直反応域(11)との間に肩形成部(12)を含み、
前記第1の垂直反応域(10)と前記第2の垂直反応域(11)との間の肩形成部(12)には冷却手段(8)があることを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項30ないし32のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を含み、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して30度から60度まで、好ましくは40度から50度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項30ないし33のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記第1の垂直反応域(10)の平均断面積は前記第2の垂直反応域(11)の平均断面積より小さいことを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項30ないし34のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記第1の垂直反応域(10)は前記反応チャンバ(7)の最上部分に形成されていることを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項30ないし35のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、
前記第2の垂直反応域(11)は少なくとも2つの垂直下位反応域(13)に分割され、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)の垂直方向において少なくとも2つの異なる位置から前記反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給する冷却手段(8)が配設されて、前記反応チャンバ(7)に吸熱材料の存在しない第1の垂直反応域(10)を形成し、該第1の垂直反応域(10)の下方に少なくとも2つの垂直下位反応域(13)を形成し、該少なくとも2つの垂直下位反応域(13)は吸熱材料を含むことを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項30ないし35のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、
前記第2の垂直反応域(11)は少なくとも2つの垂直下位反応域(13)に分割され、
前記シャフト構造体(4)の囲壁構体(5)における垂直方向において少なくとも2つの異なる位置から前記反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給する冷却手段(8)が配設されて、前記反応チャンバ(7)に第1の垂直反応域(10)を形成し、該第1の垂直反応域(10)の下方に少なくとも2つの垂直下位反応域(13)を形成し、該少なくとも2つの垂直下位反応域(13)は前記第1の垂直反応域(10)よりも多量の吸熱材料を含むことを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項36または37に記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、
2つの隣接する垂直下位反応域(13)の間に肩形成部(12)を含み、
該2つの隣接する垂直下位反応域(13)の間の肩形成部(12)には少なくとも1つの冷却手段(8)があることを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項36ないし38のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、
ノズル(9)を備えた少なくとも1つの冷却手段(8)を含み、
該ノズル(9)を調整して、水平面に対して30度から60度まで、好ましくは40度から50度までの角度で前記反応シャフト(1)の反応チャンバ(7)内に吸熱材料を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。 - 請求項23ないし39のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、hを前記反応チャンバ(7)の高さとして、該反応チャンバ(7)のルーフ構体(6)から計測して0.3hから0.7hまでの距離だけ、好ましくは0.4hから0.6hまでの距離だけ離隔して少なくとも1つの冷却手段(8)が配設されていることを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項23ないし40のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、少なくとも1つの冷却手段(8)が配設されて、水、公共の下水といった排水、硫酸または弱酸といった様々な強度の酸、石灰水、硫酸銅または硫酸ニッケルといった金属塩および金属硫酸塩のうちの少なくとも1つを吸熱材料として供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項23ないし41のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、少なくとも1つの冷却手段(8)が配設されて、前記精鉱バーナ(14)を用いて前記反応シャフト(1)内に供給される微細固形物に対し追加として、また前記精鉱バーナ(14)を用いて前記反応シャフト(1)内に供給される反応ガスに対し追加として、吸熱材料を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項23ないし42のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、少なくとも1つの冷却手段(8)が配設されて、吸熱材料を流体状で、好ましくは液体状で供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
- 請求項23ないし43のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、該溶解炉は、hを前記反応チャンバ(7)の高さとして、該反応チャンバ(7)の下端から計測して少なくとも0.3hの高さ位置に少なくとも1つの冷却手段(8)が配設されていることを特徴とする浮遊溶解炉。
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