JP2018511023A - 冶金炉の運転方法および装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、冶金炉（4）の運転方法および装置に関する。本方法は、供給工程、ならびに冶金炉（4）の炉空間（3）内の溶融金属層（1）およびスラグ層（2）の温度を調整する温度調整工程を含む。温度調整工程は、スラグ温度（Tslag）を測定する第１の測定工程、スラグ液相温度（Tslag, liquidus）を測定する第２の測定工程、およびスラグ温度（Tslag）とスラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して過熱温度（Tsuperheat）を算出する算出工程を含む。本方法は、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合に実際の過熱温度を調整する調整工程を含む。また、本発明はコンピュータプログラム製品に関する。
Description
本発明は、独立請求項１の前段に規定する冶金炉の運転方法に関するものである。
また、本発明は、独立請求項７の前段に規定する冶金炉の運転装置に関するものである。
さらに、本発明は、独立請求項11の前段に規定するコンピュータプログラム製品に関するものである。
例えば浮遊溶鉱炉、電気アーク炉、トップサブマージランス炉または底吹き炉などの冶金炉を運転する場合、冶金炉の炉空間内の溶融物によって冶金炉の内壁に半固化状態もしくは固化状態の保護層または被膜を形成できることが有利であるが、その理由は、このような保護層によって冶金炉の内壁が冶金炉の炉空間の溶融物から保護されるからである。一方において、冶金炉内の溶融物の温度が上がりすぎてしまうと、保護層が溶解して炉空間の内壁が冶金炉の炉空間の溶融物に晒されてしまう。これに対し、冶金炉内の溶融物の温度が下がりすぎると、保護層の溶解物の厚さが必要以上に増して、有効炉空間が狭くなってしまう。
本発明は、上述の問題を解消する冶金炉の運転方法および装置を提供することを目的とする。
本発明の冶金炉の運転方法は、独立請求項１に規定の事項により特徴付けられる。
本方法の好適な実施形態は、従属請求項２ないし６に規定の事項により特徴付けられる。
同様に、本発明の冶金炉の運転装置は、独立請求項７に規定の事項により特徴付けられる。
本装置の好適な実施形態は、従属請求項８ないし10に規定の事項により特徴付けられる。
コンピュータプログラム製品は、独立請求項11に規定される事項により特徴付けられる。
請求項１ないし６のいずれかによる方法または請求項７ないし１０のいずれかによる装置で用いられるコンピュータプログラム製品を請求項12に示す。
本発明は、直接的、あるいはスラグ分析により間接的に、スラグ温度の測定およびスラグ液相温度の測定、ならびにスラグ温度とスラグ液相温度との差の算出による過熱温度の算出と、算出した過熱温度が所定の過熱温度範囲内であるか否かの判断とに基づく。算出した過熱温度が所定の過熱温度範囲外である場合、調整工程を実行する。
スラグ液相温度を直接測定する場合、ヘレウス エレクトロナイト社が提供するPositherm浸漬ランスを使用してもよい。
スラグ液相温度をスラグ分析により間接的に測定する場合、分析結果は十分迅速に入手できなければならないため、レーザ誘起ブレークダウン分光（LIBS）分析器を、溶解物の元素分析に基づくスラグ液相温度を算出するコンピュータプログラムとともに使用してもよい。
過熱温度を所定の過熱温度範囲内に維持することでスラグの温度を維持して、冶金炉の炉空間内の溶融スラグが半固化あるいは固化保護層または被膜を冶金炉の内壁に形成できるようにするが、保護層の厚さが必要以上に増大しないようにする。
以下に、本発明について図面を参照しながら詳細に述べる。
浮遊溶鉱炉型冶金炉を示す図である。
電気アーク炉型冶金炉を示す図である。
トップサブマージランス炉型冶金炉を示す図である。
底吹き炉型冶金炉を示す図である。
冶金炉の詳細図である。
本方法の実施形態のフローチャートである。
本方法の別の実施形態のフローチャートである。
本発明は、冶金炉４の運転方法、冶金炉４の運転装置、およびコンピュータプログラム製品に関する。
最初に、冶金炉４の運転方法およびいくつかの好適な実施形態、ならびに本方法の変形例について、詳細に述べる。
本方法は供給工程を含み、金属含有供給材料、ならびに任意で反応ガス、還元剤、冷却剤、炭化水素ベース燃料のうちの少なくとも１つを、継続的に、または回分式に冶金炉４の炉空間３に供給して、冶金炉４の炉空間３に溶融金属含有層１を形成し、さらに溶融金属含有層１の上にスラグ層２を形成する。
金属含有材料は、例えば、硫化金属精鉱などの固体金属含有供給材料および金属を含有する液状スラグ、またはこれらのうちの少なくとも２つの混合物のうちの少なくとも１つでよい。
反応ガスは、例えば、空気、工業用酸素、または酸素富化率20.8％〜100％の酸素富化空気のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
還元剤は、例えば、コークス、フェロシリカまたはアルミニウムを含有する材料のうちの少なくとも１つでよく、これらは例えば冶金炉４の炉空間３の金属含有スラグに反応するように構成されたものでよい。
冷却剤は、例えば、水、水溶液および様々な強度（０〜100％）の硫酸、あるいはこれらのうちの少なくとも２つの混合物などの液体冷却剤、または粉塵、石灰岩、石灰フラックス、還元剤、粉砕スラグ、粉砕マット、粉砕金属および粉砕ブリスタ、もしくはこれらのうちの少なくとも２つの混合物などの固体冷却剤のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
炭化水素ベース燃料は、例えば、重油、軽油、ディーゼルオイル、粉コークス、粉炭、塊コークス、天然ガス、プロパンガス、バイオマス燃料、木材ペレット、廃棄物ベース燃料、産業廃棄物ベース燃料および電子機器廃棄物ベース燃料、またはこれらのうちの少なくとも２つの混合物のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
冶金炉４は、例えば、図１に示す自溶炉、図２に示す電気アーク炉、図３に示すトップサブマージランス炉、または図４に示す底吹き炉などの溶鉱炉でよい。
溶融金属含有層１は、例えば、マット、ブリスタ、金属合金、金属、鉄または鉛地金、もしくはこれらのうちの少なくとも２つの混合物を含んでいてもよい。
本方法は、冶金炉４の炉空間３の溶融金属含有層１およびスラグ層２の温度を調整する温度調整工程を含む。
温度調整工程は、以下のうちの少なくとも１つを調整することを含んでいてもよい。
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱。
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱。
本方法は、スラグ温度（Tslag）を測定する第１の測定段階を含む。
本方法は、スラグ液相温度（Tslag,liquidius）を測定する第２の測定段階を含む。
第１の測定段階および第２の測定段階は、例えば、ヘレウス エレクトロナイト社が提供するPositherm浸漬ランスを使用して実行してもよい。
また、第２の工程では、スラグ分析によって間接的に測定を行ってもよく、溶融スラグの分析は迅速に行う必要があるため、レーザ誘起ブレークダウン分光（LIBS）分析器を、溶解物の元素分析に基づくスラグ液相温度を算出するコンピュータプログラムとともに使用してもよい。
本方法は、スラグ温度（Tslag）とスラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出する算出工程を含む。
本方法は、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合には、
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱
のうち少なくとも１つを調整する調整工程を含み、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を下回る場合、実際の過熱温度を上昇させ、または、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を上回る場合、実際の過熱温度を下げる。
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱
のうち少なくとも１つを調整する調整工程を含み、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を下回る場合、実際の過熱温度を上昇させ、または、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を上回る場合、実際の過熱温度を下げる。
過熱温度を所定の過熱温度範囲に維持することで、スラグ層２のスラグの温度を維持して、冶金炉４の炉空間３内の溶融物が冶金炉４の内壁６の半固化もしくは固化保護層５または被膜を形成するようにする一方で、保護層５の厚さが必要以上に増さないようにする。
所定の過熱温度範囲は例えば-30℃〜250℃でよく、例えば-10℃〜150℃、好適には-10℃〜100℃、あるいは例えば30℃〜250℃でよい。所定の過熱温度範囲は、スラグ層２のスラグの含有量によって決まる。本方法は、冶金炉４の内壁６に半固化もしくは固化保護層または被膜を形成して、維持する形成工程を含んでいてもよい。このような場合、温度調整工程には、算出した過熱温度（Tsuperheat）を所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）内に維持して、冶金炉４の内壁６の半固化もしくは固化保護層または被膜を維持することが含まれることが望ましいが、これに限定するものではない。
次に、冶金炉４の運転装置、ならびに本装置のいくつかの好適な実施形態および変形例について詳細に述べる。
本装置は、金属含有供給材料、および任意で反応ガス、還元剤、冷却剤および炭化水素ベース燃料のいずれか１つを、継続的に、もしくは回分式で冶金炉４の炉空間３に供給して溶融金属含有層１を形成し、さらに溶融金属含有層１の上にスラグ層２を形成するように構成された供給手段を備えている。
金属含有材料は、例えば、固体金属含有供給材料および金属を含有する液体スラグ、またはこれらのうちの少なくとも２つの混合物のうちの少なくとも１つでよい。
反応ガスは、例えば、酸素または酸素富化率が20.8％〜100％の酸素富化空気のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
還元剤は、例えば、コークス、フェロシリカまたはアルミニウム含有材料、またはこれらのうちの少なくとも２つの混合物のいずれか１つでよい。
冷却剤は、例えば、水、水溶液および様々な強度（０〜100％）の硫酸、あるいはこれらのうちの少なくとも２つの混合物などの液体冷却剤、または粉塵、石灰岩、石灰フラックス、還元剤、粉砕スラグ、粉砕マット、粉砕金属および粉砕ブリスタ、もしくはこれらのうちの少なくとも２つの混合物などの固体冷却剤のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
炭化水素ベース燃料は、例えば、重油、軽油、ディーゼルオイル、粉コークス、粉炭、塊コークス、天然ガス、プロパンガス、バイオマス燃料、木材ペレット、一般廃棄物ベース燃料、産業廃棄物ベース燃料および電子機器廃棄物ベース燃料、またはこれらのうちの少なくとも２つの混合物のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
冶金炉４は、例えば、図１に示す自溶炉、図２に示す電気アーク炉、図３に示すトップサブマージランス炉、または図４に示す底吹き炉などの浮遊溶鉱炉であってもよい。
溶融金属含有層１は、例えば、マット、ブリスタ、金属合金、金属、鉄または鉛地金、もしくはこれらのうちの少なくとも２つの混合物を含んでいてもよい。
本装置は、冶金炉４の炉空間３の溶融金属含有層１およびスラグ層２の温度を調整するよう構成された温度調整手段を備えている。温度調整手段は、
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱
のうちの少なくとも１つを制御するプロセッサの制御信号を生成するよう構成されたものでよい。
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱
のうちの少なくとも１つを制御するプロセッサの制御信号を生成するよう構成されたものでよい。
温度調整手段は、スラグ温度（Tslag）を測定するように構成された第１の測定手段を備えている。
温度調整手段は、スラグ液相温度（Tslag, liquidus）を測定するように構成された第２の測定手段を備えている。
温度調整手段は、スラグ温度（Tslag）とスラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出するように構成された算出手段を備えている。
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合には、温度調整手段は、
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱
のうちの少なくとも１つを制御するプロセッサの制御信号を生成し、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を下回る場合、実際の過熱温度を上昇させ、または、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を上回る場合、実際の過熱温度を下げるように構成されている。
（i）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の供給速度、
（ii）冶金炉４の炉空間３に供給される金属含有供給材料の組成、
（iii）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの供給速度、
（iv）冶金炉４の炉空間３に供給される反応ガスの組成、
（v）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の供給速度、
（vi）冶金炉４の炉空間３に供給される冷却剤の組成、
（vii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）冶金炉４の炉空間３に供給される炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）冶金炉の炉空間３に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱
のうちの少なくとも１つを制御するプロセッサの制御信号を生成し、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を下回る場合、実際の過熱温度を上昇させ、または、算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を上回る場合、実際の過熱温度を下げるように構成されている。
過熱温度を所定の過熱温度範囲内に維持することにより、スラグ層２のスラグの温度を維持して、冶金炉４の炉空間３内の溶融物が冶金炉４の内壁６の半固化もしくは固化保護層５または被膜を形成するようにする一方で、保護層５の厚さが必要以上に増さないようにする。
所定の過熱温度範囲は例えば-30℃〜250℃でよく、例えば-10℃〜150℃、好適には-10℃〜100℃、あるいは例えば30℃〜250℃でよい。所定の過熱温度範囲は、スラグ層２のスラグの含有量によって決まる。
温度調整手段は、冶金炉４の炉空間３内の溶融金属含有層１およびスラグ層２の温度を調整することにより、冶金炉４の内壁６に半固化もしくは固化保護層または被膜を形成して、維持するように構成することが望ましいが、これに限定されるものではない。このような場合、温度調整手段は、プロセッサの制御信号を生成して、算出した過熱温度（Tsuperheat）を所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）内に維持し、冶金炉４の内壁６の半固化もしくは固化保護層または被膜を維持するよう構成することが望ましいが、これに限定するものではない。
また、本発明は、処理装置用のプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品に関するものであり、コンピュータプログラム製品は、
冶金炉４の炉空間３に含まれるスラグ層２のスラグ温度（Tslag）を表す第１の電気信号を受信し、
冶金炉４の炉空間３に含まれるスラグ層２のスラグ液相温度（Tslag, liquidus）を表す第２の電気信号を受信し、
スラグ温度（Tslag）とスラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出し、
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）の内か外かを判断し、
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）の外である場合には処理装置の制御信号を生成するプログラムコードを含む。
また、本発明は、本願記載のいずれかの実施形態による方法において使用されるコンピュータプログラム製品、または本願記載のいずれかの実施形態による装置において使用されるコンピュータプログラム製品に関するものであり、コンピュータプログラム製品は、
冶金炉４の炉空間３に含まれるスラグ層２のスラグ温度（Tslag）を表す第１の電気信号を受信し、
冶金炉（4）の炉空間（3）に含まれるスラグ層（2）のスラグ液相温度（Tslag, liquidus）を表す第２の電気信号を受信し、
スラグ温度（Tslag）とスラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出し、
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）の内か外かを判断し、
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合に処理装置の制御信号を生成するプログラムコードを含む。
冶金炉４の炉空間３に含まれるスラグ層２のスラグ温度（Tslag）を表す第１の電気信号を受信し、
冶金炉（4）の炉空間（3）に含まれるスラグ層（2）のスラグ液相温度（Tslag, liquidus）を表す第２の電気信号を受信し、
スラグ温度（Tslag）とスラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出し、
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）の内か外かを判断し、
算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合に処理装置の制御信号を生成するプログラムコードを含む。
技術の進歩に合わせて、本発明の基本概念を様々な仕方で実現できることは、当業者に明らかであろう。したがって、本発明およびその実施形態は、上述の例に限定されるものではなく、本願特許請求の範囲内で変更してもよい。
Claims (12)
- 金属含有材料、ならびに任意で反応ガス、還元剤、冷却剤および炭化水素ベース燃料のうちの少なくとも１つを冶金炉（4）の炉空間（3）に供給して、該冶金炉（4）の炉空間（3）内に溶融金属含有層（1）を形成し、さらに該溶融金属含有層（1）の上にスラグ層（2）を形成する供給工程と、
前記冶金炉（4）の炉空間（3）内の前記溶融金属含有層（1）および前記スラグ層（2）の温度を調整する温度調整工程とを含む前記冶金炉（4）の運転方法において、
前記温度調整工程は、
スラグ温度（Tslag）を測定する第１の測定工程と、
スラグ液相温度（Tslag, liquidus）を測定する第２の測定工程と、
前記スラグ温度（Tslag）と前記スラグ液相温度（Tslag, liquidus）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出する工程とを含み、
該方法は、該算出された過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合、
（i）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記金属含有供給材料の供給速度、
（ii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記金属含有供給材料の組成、
（iii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記反応ガスの供給速度、
（iv）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記反応ガスの組成、
（v）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記冷却剤の供給速度、
（vi）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記冷却剤の組成、
（vii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱のうちの少なくとも１つを調整する調整工程を含み、
前記算出した過熱温度（Tsuperheat）が前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を下回る場合、実際の過熱温度を上昇させ、または該算出した過熱温度（Tsuperheat）が該所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を上回る場合、実際の過熱温度を低下させることを特徴とする冶金炉の運転方法。 - 請求項１に記載の方法において、前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）は-30℃〜250℃、好適には-10℃〜100℃、または30℃〜250℃であ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、前記スラグ液相温度はスラグ分析を行うことで間接的に測定す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、前記スラグ液相温度は直接測定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、
前記冶金炉（4）の内壁（6）に半固化もしくは固化保護層（5）または被膜を形成して維持する形成工程を含むことを特徴とする方法。 - 請求項５に記載の方法において、前記温度調整工程は、前記算出した過熱温度（Tsuperheat）を前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）内に維持して、前記冶金炉（4）の内壁（6）に前記半固化もしくは固化保護層または被膜を維持することを含むことを特徴とする方法。
- 金属含有材料、ならびに任意で反応ガス、還元剤、冷却剤および炭化水素ベース燃料のうちの少なくとも１つを冶金炉（4）の炉空間（3）に供給して、該冶金炉（4）の炉空間（3）内に溶融金属含有層（1）を形成し、さらに該溶融金属含有層（1）の上にスラグ層（2）を形成するように構成された供給手段と、
前記冶金炉（4）の炉空間（3）内の前記溶融金属含有層（1）および前記スラグ層（2）の温度を調整するように構成された温度調整手段とを含む前記冶金炉（4）の運転装置において、
前記温度調整手段は、
スラグ温度（Tslag）を測定するように構成された第１の測定手段と、
スラグ液相温度（Tslag, liquidus）を測定するように構成された第２の測定手段と、
前記スラグ温度（Tslag）と前記スラグ液相温度（Tslag, liquidus）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出するように構成された算出手段とを含み、
該算出された過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合、前記温度調整手段は、
（i）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記金属含有供給材料の供給速度、
（ii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記金属含有供給材料の組成、
（iii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記反応ガスの供給速度、
（iv）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記反応ガスの組成、
（v）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記冷却剤の供給速度、
（vi）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記冷却剤の組成、
（vii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記炭化水素ベース燃料の供給速度、
（viii）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される前記炭化水素ベース燃料の組成、
（ix）前記冶金炉（4）の炉空間（3）に供給される固体、液体または気体材料のいずれかの温度、および
（x）様々な電気エネルギー量での加熱のうちの少なくとも１つを調整するプロセッサの制御信号を生成し、
前記算出した過熱温度（Tsuperheat）が前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を下回る場合、実際の過熱温度を上昇させ、または該算出した過熱温度（Tsuperheat）が該所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）を上回る場合、実際の過熱温度を低下させるように構成されていることを特徴とする冶金炉の運転装置。 - 請求項７に記載の装置において、前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）は-30℃〜250℃、好適には-10℃〜100℃、または30℃〜250℃であることを特徴とする装置。
- 請求項７または８に記載の装置において、前記温度調整手段は、前記冶金炉（4）の炉空間（3）内の前記溶融金属含有層（1）およびスラグ層（2）の温度を調整して、該冶金炉（4）の内壁（6）に半固化もしくは固化保護層または被膜を形成して維持するように構成されていることを特徴とする装置。
- 請求項９に記載の装置において、前記温度調整手段は、前記プロセッサの前記制御信号を生成して前記算出した過熱温度（Tsuperheat）を前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）に維持し、前記冶金炉（4）の内壁（6）に前記半固化もしくは固化保護層または被膜を維持するように構成されていることを特徴とする装置。
- 処理装置のプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品において、該コンピュータプログラム製品は、
冶金炉（4）の炉空間（3）に含まれるスラグ層（2）のスラグ温度（Tslag）を表す第１の電気信号を受信し、
前記冶金炉（4）の炉空間（3）に含まれる前記スラグ層（2）のスラグ液相温度（Tslag, liquidus）を表す第２の電気信号を受信し、
前記スラグ温度（Tslag）と前記スラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出し、
該算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）の内か外かを判断し、
前記算出した過熱温度（Tsuperheat）が前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合、前記処理装置の制御信号を生成するプログラムコードを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載の方法または請求項７ないし10のいずれかに記載の運転装置で使用されるコンピュータプログラム製品において、該コンピュータプログラム製品は、
冶金炉（4）の炉空間（3）に含まれるスラグ層（2）のスラグ温度（Tslag）を表す第１の電気信号を受信し、
前記冶金炉（4）の炉空間（3）に含まれる前記スラグ層（2）のスラグ液相温度（Tslag, liquidus）を表す第２の電気信号を受信し、
前記スラグ温度（Tslag）と前記スラグ液相温度（Tslag,liquidius）との温度差を算出して、過熱温度（Tsuperheat）を算出し、
該算出した過熱温度（Tsuperheat）が所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）の内か外かを判断し、
前記算出した過熱温度（Tsuperheat）が前記所定の過熱温度範囲（Tsuperheat set）外である場合、処理装置の制御信号を生成するプログラムコードを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
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