JP4227346B2

JP4227346B2 - 酸素を使用した金属精錬法

Info

Publication number: JP4227346B2
Application number: JP2002094300A
Authority: JP
Inventors: バル・サルマ; ロナルド・ジョーゼフ・シーリンズ; ジョン・アーリング・アンダーソン; ウィリアム・ジョン・マホーニー
Original assignee: プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: US6432163B1; ATE281534T1; AU2934802A; CN1266288C; CA2379591A1; CA2379591C; ZA200202534B; EP1270748A3; MXPA02003241A; EP1270748B1; DE60201780D1; KR20030001229A; JP2003013127A; KR100604768B1; BR0201028B1; AU785348B2; EP1270748A2; DE60201780T2; CN1393569A; BR0201028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、溶融金属の表面の上方から酸素を溶融金属に供給することからなる金属精錬法に関し、塩基性酸素法の如き鋼精錬法で使用するのに特に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
塩基性酸素法（ＢＯＰ）を使用する鋼の製造の如き金属の精錬では、酸素が溶融金属浴に供給されて溶融金属中の成分と反応されるが、この成分のいくつかは、溶融金属と一緒に溶融浴を構成する溶融スラグ中に配合されている。これらの反応は、溶融金属に熱を供給して金属を溶融状態に維持するのを助けるために働き、また、望まれない成分を除去して最終製品に望まれる溶融化学に達するためにも働く。
【０００３】
酸素は、ＢＯＰプラクチスにおけるように溶融浴表面の上方から溶融浴に供給することができ、又は速塩基性酸素法（Ｑ−ＢＯＰ）プラクチス及びアルゴン酸素脱炭（ＡＯＤ）プラクチスにおけるように溶融浴表面の下方から溶融浴に供給されることができる。
【０００４】
酸素を溶融浴表面の上方から溶融浴に供給する方法は、酸素を溶融浴表面の下方から溶融浴に供給する方法よりも複雑でなく費用もかからない。というのは、後者の操作は、耐火材の摩耗を増加し、サブマージ酸素注入によって形成される苛酷な環境のためにサブマージ注入装置、例えば、羽口の頻繁な取り替えを必要とし、そして不活性又は炭化水素シュラウドガスを使用して羽口を保護することを必要とするからである。その高いコストは、より高い耐火材消費量、シュラウドガス及び取替用羽口のコスト、並びに所要の羽口取替によって招かれる停止時間によるものである。
【０００５】
しかしながら、金属精錬における酸素の炉頂注入法は、炉底注入法よりも効果的でない。というのは、炉頂注入法で行われる溶融金属浴の混合の方が少ないからである。このことは、一般的には、匹敵する炉底吹込法と比較して炉頂吹込金属精錬法では低い収率をもたらす。例えば、ＢＯＰの如き純酸素上吹転炉法での鉄及びマンガンの収率は、金属及びスラグの適切な混合には不十分なガス撹拌エネルギーのためにＱ−ＢＯＰの如き純酸素下吹転炉法でのものよりも低い。加えて、鋼脱酸用のアルミニウムの消費量は、Ｑ−ＢＯＰと比較してＢＯＰでは、精錬プロセスの終了時のより高い溶存酸素含量のためにより高い。
【０００６】
この問題に対処する１つの方法は、酸素を溶融金属表面の上下の両方から注入することである。これは、溶融金属表面の下方からの酸素注入に付随するコスト及び羽口取替の頻度を幾分減少するが、しかし２つの別個の酸素供給系の操作を必要とするコストが伴う。この問題に対処する他の方法は、酸素注入期間の少なくとも一部分の間に金属とスラグとの追加的な混合を提供するために酸素を溶融金属表面よりも上方のごく短い距離から炉のヘッドスペース中に注入することである。しかしながら、この方法は、酸素注入ランスの摩耗が増加するために依然として不満足なものである。
【０００７】
世界の鋼生産の約６０％を製造するのにＢＯＰが使用されているので、ＢＯＰの如き炉頂酸素注入法における何らかの改良が極めて望ましいであろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、酸素を溶融金属表面の上方から溶融金属に供給することからなる金属の改良精錬法であって、しかも、酸素注入ランスの一体性を阻害せずに有効なガス混合エネルギーを溶融金属浴に供給することができる改良精錬法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明の概要
本発明によって、本明細書の開示を通読するときに当業者には明らかになるであろう上記の目的及び他の目的が達成される。
【００１０】
本発明は、珪素及び炭素を含有する溶融金属浴に酸素含有ガス流れを、該溶融金属を目標金属純度に精錬脱炭するのに十分な時間の間接触させることからなる金属精錬法において、前記ガス流れが少なくとも約８０モル％の酸素を含有し、そして出口直径ｄを有するノズルから供給され、前記接触が第一段階及び第二段階で行われ、該第一段階は全接触期間の初期の約１０〜９０％に相当し、そしてガス流れが３０ｄ未満の超音波ジェット長さを有する程のものであること、溶融金属との広い接触面積を有すること、並びに二次酸素含有ガス及び不活性ガスを含むガスシュラウドによって包囲されていることによって特徴づけられ、しかも該第一段階は、溶融金属浴中の珪素の少なくとも５０％が酸化されるまで行われ、該第二段階は実質上全接触期間の残りに相当し、そしてガス流れが約３０ｄよりも大きい超音波ジェット長さを有する程のものであること、溶融金属とのより小さい接触面積を有すること、及び火炎シュラウドによって包囲されていることによって特徴づけられ、しかも該第二段階は、溶融金属が目標残留炭素レベルを実質上達成するように脱炭されるまで行われることからなる金属精錬法である。
【００１１】
本明細書において用語「ヘッドスペース」を使用するときには、それは、静止した溶融浴表面よりも上側でそして金属精錬炉の頂部開口によって画成される平面よりも下側に位置される空間を意味する。
【００１２】
本明細書において用語「コヒーレントジェット」を使用するときには、それは、長さに沿って実質上一定の直径を有するガス流れを意味する。
【００１３】
本明細書において用語「脱炭」を使用するときには、それは、炭素を酸素と反応させて一酸化炭素又は二酸化炭素を形成することによって溶融金属から炭素を除去することを意味する。
【００１４】
本明細書において用語「超音波ジェット長さ」を使用するときには、それは、ノズルからのジェットの長さであって、その軸方向速度が周囲大気条件下に測定したときに超音波的であるような長さを意味する。
【００１５】
本明細書において用語「軸方向速度」を使用するときには、それは、ガス流れの軸中心線におけるその速度を意味する。
【００１６】
本明細書において用語「ジェット力」を使用するときには、それは、πｄ²／４である元のノズル面積によって定められるガス流れの面積内でガス密度とガス速度の平方の積を積分したものに比例するジェットの計算された侵入力を意味する。
【００１７】
本明細書において用語「周囲大気条件」を使用するときには、それは、ゼロ（０）〜１００°Ｆの範囲内の温度を有する周囲空気を意味する。本発明の目的に対して、本発明で有用なガスジェット２３及び３０は、周囲大気条件下にモデルテスト条件下で試験したときにここに示される３０ｄのジェット長さでの軸方向速度及びジェット力保持の基準を満足するものである。３０ｄのジェット長さにおいてマッハ１未満の軸方向速度及び元のジェット力の２０％以下のジェット力を有するガスジェットは、本明細書では、“溶融金属との広い接触面積”を有すると記載されている。３０ｄのジェット長さにおいてマッハ１以上の軸方向速度及び元のジェット力の５０％以上のジェット力を有するガスジェットは、本明細書では、“溶融金属とのより小さい接触面積”を有すると記載されている。
【００１８】
本明細書において用語「モデルテスト条件」を使用するときには、それは、次の通りである。ジェットは、野外試験設備において特徴づけられる。ジェットが形成されて周囲空気中に注入され、ここでジェットの構造がピトー管を使用してプローブで調べられる。このピトー管は、種々のジェット特性を決定することができる流動ガスの動圧力を測定する。このプローブは、三次元で移動することができ、かくして全立体特性表示が可能になる。典型的には、ジェットのうちの１つのみがプローブで調べられる。プローブで調べられないジェットは、プローブで調べられたジェットと同じであると仮定される。取られる測定値は、（１）軸方向の動圧力分布（中心線）及び（２）半径方向の動圧力分布（種々の軸方向位置で取られる）である。マッハ数、速度及び力の分布は、周知のガス動的関係を使用してピトー管の測定値から計算される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
発明の具体的な説明
ここで、添付図面を参照しながら本発明をＳＯＰでの使用に関して詳細に説明する。図面における参照数字は、共通部材に対しては同じである。
【００２０】
図１は、装入材料２１を精錬して鋼を製造するところの塩基性酸素炉２０を例示する。この装入材料は、典型的には、溶鉱炉からの溶銑の如き溶融鉄、鋼スクラップ、及び石灰、ドロマイト石灰又は蛍石の如きスラグ形成剤を含む。また、装入材料は、典型的には、約０．０５〜２．０質量％の珪素濃度及び約４〜４．５質量％の炭素濃度を有する。
【００２１】
全酸素吹込期間の第一段階又はソフトブロー期間の間、精錬用酸素は、酸素ランス２２から１つ又はそれ以上のガス流れ２３で炉２０のヘッドスペース２４に注入される。図１に例示される具体例では、複数のガス流れ２３が使用される。全酸素吹込期間のこの第一段階では、少なくとも約８０％の酸素を含有しそして好ましくは純酸素を含む酸素含有ガス流れが酸素ジェット２３の形態で放出される。この酸素ジェットは、溶融金属浴の表面との広い接触面積を提供する。以下でより詳細に説明するように、酸素精錬プロセスのこの第一段階では、スラグの融点を下げるＦｅＯ及びＳｉＯ₂の形成を促進させるために、またこれらの反応に付随する熱を放出させて迅速な溶融及び溶融浴の溶融スラグ部分の形成を促進させるために、溶融金属浴及びすべての未溶融スクラップの表面との比較的広い接触面積が望まれる。容器のヘッドスペースにおける注入酸素のいくらかとＣＯとの反応は、迅速な溶融スラグ形成及び追加的なスクラップ溶融に対して更に追加的な熱を提供する。ガスジェット２３は、先細帯域、のど帯域及び出口直径ｄを有する末広出口帯域を有し、且つマッハ１を越えたそして典型的にはマッハ１．５〜マッハ２．５の範囲内の出口速度を有するラバル（Laval）ノズルを通って流出する。酸素ジェット２３における周囲雰囲気の連行を増加させ、これによってこれらのジェットの接触面積を広めるために、ガスジェット２３は、二次酸素含有ガス及び少なくとも１種の不活性ガスを含むガスシュラウド２５によって包囲される。好ましい不活性ガスは窒素である。本発明の実施において使用することができる他の不活性ガスとしては、アルゴン、二酸化炭素及びヘリウムが挙げられる。二次酸素含有ガス及び不活性ガスの流量はそれぞれ、典型的には、全ガスジェット２３の総流量の２〜１０％の範囲内である。酸素ジェット２３は、包囲する雰囲気と相互作用して乱流混合域を形成する。この混合乱流域は、周囲大気条件下にノズル出口から３０ｄの距離で、ガスジェット２３の軸方向速度がマッハ１未満になりそしてジェット力がノズル出口において元のジェット力の２０％以下そして好ましくは１０％以下になるように、包囲する雰囲気を連行し、且つ酸素ジェット２３にジェット速度及び力を失わせる。このジェット力の損失は、ガスジェット２３が広がって侵入が少なくなり且つ包囲する雰囲気、未溶融スクラップ及び溶融浴の表面との表面接触及び化学反応のより大きな面積を提供するようになる程度の尺度である。
【００２２】
酸素ガス流れ２３は、ランス２２からヘッドスペース２４へのその注入時に超音波速度を有するが、しかし大気からの精錬用酸素ガス流れを炉のヘッドスペース内に遮蔽するガスシュラウド中の不活性ガスによって、ガス流れ２３の速度は、流れ２３が金属装入材料２１の表面に達する前に急速に低下して超音波よりもかなり下の音波になる。ガス流れ２３の各々の超音波ジェット長さは３０ｄ以下である。ガス流れ２３の速度が音波速度よりも下に低下するにつれて、ガス流れ２３の各々は約１０度の半角で広がってそれらの直径を増大し、そしてソフトガス流れ即ち低侵入流れ、及び包囲する雰囲気と溶融浴の表面との大きな表面接触面積をもたらす。ヘッドスペースは一酸化炭素の如き被酸化性種を収容するので、不活性ガス流れが精錬用酸素流れの近くに存在しない場合には、精錬用酸素流れは広がりを抑制する制限燃焼反応を受けるであろう。
【００２３】
酸素吹込期間のこの第一段階又はソフトブロー期間の間又はその前に、所望のスラグ化学を達成するために且つ形成される二酸化珪素を中和するするために石灰及びドロカイトの如きフラックスが装入材料に添加される。ソフトブロー酸素流れは、溶融金属表面よりも上方にあるヘッドスペースであって、炉のライニングを保護し且つ燐及び硫黄の如き不純物の除去を容易にするための所望の化学を有するヘッドスペース内で装入材料表面のより大きな部分に接触して装入材料中の炭素、珪素及び他の金属成分とより迅速に且つ均一に反応してフラックスを溶解させ且つ溶融したスラグ２６を形成する。加えて、ソフトブロー酸素流れは、ランス又は炉のライニングに対して損傷を引き起こす可能性がある酸素吹込期間の開始時に存在するかもしれない未溶融スクラップによって反射される傾向が少ない。更に、ソフトブロー酸素流れの膨張性は、流れ２３中に有意量のヘッドスペース雰囲気を連行するために働く。ヘッドスペース雰囲気は高い百分率の一酸化炭素を含有し、そして連行された一酸化炭素の一部分はガス流れ２３中の酸素で燃焼されて二酸化炭素を生成する。この燃焼によって放出された生成熱は、溶融することができるスクラップの量を増加し、これによってコストが低下しそして生産性が向上する。また、ガスシュラウド２５中に含有される追加的な酸素は一酸化炭素と反応し、しかしてこの初期又はソフトブロー期間の間に発生される熱の量を更に増加させる。第一段階又はソフトブロー期間は、溶融金属中の珪素の少なくとも５０％そして好ましくは少なくとも７５％が酸化されて二酸化珪素に変換されるまで続けられる。
【００２４】
酸素吹込期間の第一段階又はソフトブロー期間に続いて、第二段階又はハードブロー期間が実施される。一般には、ソフトブロー期間は、初期のスフトブロー期間及びそれに続くハードブロー期間の合計総時間の初期の１０〜９０％そして好ましくは初期の２０〜８０％に相当する。ソフトブローからハードブローへの過渡期間はガス制御系の応答時間に左右され、そして典型的には５〜９０秒の範囲内である。
【００２５】
図２は、第二段階又はハードフロー期間中の本発明の方法の操作を例示する。ランス２２は、ハードフロー期間中に高い混合エネルギーの利益を得ながら通常のＢＯＦを実施にする程に溶融浴の表面に接近させる必要がないことが本発明の方法の重要な利益である。
【００２６】
ここで図２を説明すると、第二段階又はハードブロー期間の間、精錬用酸素がランス２２から１つ又はそれ以上のガス流れ３０でヘッドスペース２４に注入される。図２に例示される具体例では、複数のガスジェット３０が使用される。ガスジェット３０は、先細帯域、のど帯域及び末広出口帯域を有し、且つマッハ１を越えたそして典型的にはマッハ１．５〜マッハ２．５の範囲内の出口速度を有するラバル（Laval）ノズルを通って流出する。酸素及び不活性ガスがガスジェットの周囲のシュラウドに供給されるような第一段階とは違って、第二段階の間、酸素及び可燃性流体がガスジェット３０の周囲に供給される。この酸素及び可燃性流体は燃焼してガスジェット３０の周囲に火炎シュラウド３１を形成する。酸素及び可燃性ガスの流量は、ガスジェット３０での周囲雰囲気の連行を最小限にし、且つこれらのジェットによるそれらの軸方向速度、運動量及び混合エネルギーの保持を最大限にする火炎シュラウドを生じるように選択される。典型的には、これらのガス流れの各々は、すべてのガスジェット３０の全流れの２〜１０％の範囲にある。火炎シュラウド３１は、ガスジェット３０とヘッドスペース２４の雰囲気との間にバリヤを形成するために働き、かくしてヘッドスペースの雰囲気がガスジェット３０中に連行されるのを防止する。その結果として、ノズル出口から３０ｄの距離におけるガスジェット３０の軸方向速度は、周囲大気圧条件下に試験したときに、マッハ１よりも大きい軸方向速度によって特徴づけられ、そして好ましい具体例では、ガスジェット３０の設計出口速度に実質上等しく、そしてジェット力は、ノズル出口において元のジェット力の５０％よりも大きく好ましくは７０％よりも大きい。第二段階の間におけるジェット軸方向速度及びジェット力のこのより大きい保持は、ガスジェット３０が浴表面に比較的小さな面積に対して極めて高い運動量で衝突し、かくしてより多くの混合エネルギーを溶融金属浴に供給する能力を保持する程度の尺度である。ガスジェット３０のこのより大きい混合エネルギーは、溶融金属浴の脱炭を向上させ、これによって精錬プロセスの効率を向上させる。
【００２７】
各ガスジェット３０は、出口直径（ｄ）を有するノズル、典型的には、先細／末広ノズルからヘッドスペースに注入される。各ガスジェット３０は、少なくとも３０ｄそして５０ｄまで又はそれ以上の超音波ジェット長さを有する。その上、各ガスジェット３０はコヒーレント（coherent）性であり、そしてランス２２から装入原料２１の表面への注入からヘッドスペース内の距離の少なくとも一部分の間コヒーレント性のままである。一般には、各ガスジェット３０はコヒーレント性であり、そしてランス２２のその注入ノズルからヘッドスペースへのその注入から少なくとも３０ｄそして５０ｄまで又はそれ以上の距離の間コヒーレント性のままである。ガスジェット３０は超音波ジェット長さを有することができ、そしてランスから溶融金属浴の表面までのヘッドスペース内の実質上全距離にわたってコヒレント性であり得る。
【００２８】
ハードブロー期間の間の酸素ジェットの超音波軸方向速度及びコヒーレント性は、第一段階の間に酸素ジェットが溶融金属表面に接触面積よりも小さい比較的小さな面積に対して極めて高い運動量で衝突するのを可能にし、かくしてガスジェットによって溶融金属に供給される有効な混合エネルギーを最大限にし且つ集中化する。これは、図２において溶融金属への酸素ジェットの深い侵入３２によって示されている。これは、スラグ中の低級酸化鉄及び／又は精製金属中の溶存酸素との向上したスラグ金属混合、並びに精製金属のより高い収率、より少ない飛沫及び散乱、より高い生産性及びより低い炭素含量をもたらす。全精錬又は酸素接触期間の第二段階は、溶融金属浴が目標炭素レベル典型的には約０．０３〜０．１５質量％を実質上達成するように脱炭されるまで続けられる。
【００２９】
第二段階又はハードブロー期間の終了時に、ランスは炉から抜き出され、そして精錬用酸素ジェット、並びに火炎シュラウド用の酸化剤及び可燃性流体が止められる。炉は、次いで、精製鋼を取鍋に注入するために傾斜される。所望の最終鋼化学を得るために、また鋼中に溶解された望まれない酸素を除去するために合金及び脱酸剤例えばアルミニウムや珪素が添加される。
【００３０】
図３は、本発明の方法を実施するのに使用されることができるランスヘッドの１つの好ましい配置例を示す。ここで図３を説明すると、ランス２２の面７の上に４つの酸素ノズル５が示されている。本発明の実施では、好ましくは１〜６個そして最も好ましくは３〜５個の酸素のズルが使用されるが、各々の酸素ノズルはソフトブローガス流れそしてその後にハードブロー超音波コヒーレントガスジェットを供給する。酸素ノズル５は、ランスの中心線に対して外向きの角度（これは約６〜２０度の範囲内であってよい）で配向されるのが好ましい。図３に示されるように、酸素ノズル５は、ランス２２の面７に円形に配列されるのが好ましい。酸素の流れは、本発明の方法の初期のソフトブロー期間及びその後のハードブロー期間の両方の間にノズル５から噴出される。
【００３１】
また、ランス２２の面７には、穴８の内環及び穴９の外環が配置される。好ましくは、図３に示されるように、外側穴９は、ランスの面において内側穴８と各々の半径の上に整列される。穴の内環及び穴の外環の各々は、酸素ノズルの周囲で円形の整列状態にある。初期のソフトブロー期間の間に、酸素は穴９の外環から送られ、そして窒素の如き不活性ガスは穴８の内環から送られ、かくしてソフトブローガス流れを包囲しそしてソフトブローガス流れを膨張させることができるガスシュラウドが形成される。穴９の外環を経て放出される酸素は、少なくとも８０モル％の酸素を含む流体である。ソフトブロー期間の終了時に、穴８を通る不活性ガス流れは停止され、そして可燃性流体即ち燃料の流れによって置き換えられる。好ましい燃料は、メタン又は天然ガスである。本発明の実施において使用されることができる他の燃料としては、プロパン、ブタン、ブチレン、水素、コークス炉ガス及び油が挙げられる。燃料は外側穴９を経て供給される酸素と混合し燃焼して火炎シュラウドを形成し、このシュラウドは、ハードブロー酸素ジェットを包囲し、そしてそれらをランスから溶融金属表面に流れるときの距離の少なくとも一部分の間コヒレント性に且つ超音波速度に保つために働く。
【００３２】
ＢＯＰの実施に関連してある種の好ましい具体例を参照しながら本発明を詳細に説明したけれども、当業者には請求の範囲の精神及び範囲内に本発明の他の具体例が存在することが認識されよう。例えば、本発明は、Ｑ−ＢＯＰ及びＡＯＤ法の如き表面下注入法を使用しても実施されることができる。また、精錬用酸素ノズルの周囲に穴の単環を含む供給手段を使用することもでき、この場合には不活性ガス又は可燃性流体及び酸素はこの供給手段の穴を交互に流れる。また、図３に示される如き穴８及び９の環の代わりに、精錬用酸素ノズルの周囲に環状又はリング形状開口の如き他の供給手段を使用することもできよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属精錬法の第一段階又はソフトブロー期間を示す図である。
【図２】本発明の金属精錬法の第二段階又はハードブロー期間を示す図である。
【図３】本発明の実施に有用なランスの１つの好ましい具体例の正面図である。
【符号の説明】
５酸素ノズル
７面
８穴の内環
９穴の外環
２０炉
２１装入材料
２２ランス
２３酸素ガス流れ
２４ヘッドスペース
２５ガスシュラウド
２６溶融スラグ
３０ガスジェット
３１火炎シュラウド
３２深い侵入

Claims

珪素及び炭素を含有する溶融金属浴に酸素含有ガス流れを、該溶融金属を目標金属純度に精錬脱炭するのに十分な時間の間接触させることからなる金属精錬法において、前記ガス流れが少なくとも８０モル％の酸素を含有し、そして出口直径ｄを有するノズルから供給され、前記接触が第一段階及び第二段階で行われ、該第一段階は全接触期間の初期の１０〜９０％に相当し、そしてガス流れが３０ｄ未満の超音波ジェット長さを有し、ノズルから３０ｄの距離においてマッハ１未満の軸方向速度及びノズルから３０ｄの距離においてノズルから供給したときのその初期のジェット力の２０％以下であるジェット力を有し、並びに二次酸素含有ガス及び不活性ガスを含むガスシュラウドによって包囲されていることによって特徴づけられ、しかも該第一段階は、溶融金属浴中の珪素の少なくとも５０重量％が酸化されるまで行われ、該第二段階は全接触期間の残りに相当し、そしてガス流れが３０ｄよりも大きい超音波ジェット長さを有し、ノズルから３０ｄの距離においてマッハ１以上の軸方向速度及びノズルから３０ｄの距離においてノズルから供給したときのその初期のジェット力の５０％以上であるジェット力を有し、及び火炎シュラウドによって包囲されていることによって特徴づけられ、しかも該第二段階は、溶融金属が目標残留炭素レベルを達成するように脱炭されるまで行われることからなり、前記ジェット力は、πｄ²／４である元のノズル面積によって定められるガス流れの面積内でガス密度とガス速度の平方の積を積分したものに比例するジェットの計算された侵入力を意味する金属精錬法。
金属が鉄を含む請求項１記載の方法。
不活性ガスが窒素を含む請求項１記載の方法。
ガスシュラウドが、不活性ガスの流れをガス流れに対して環状に、そして二次酸素含有ガスの流れを不活性ガスの流れに対して環状に供給することによって形成される請求項１記載の方法。
火炎シュラウドが、可燃性流体の流れを注入されたガス流れに対して環状に、そして二次酸素含有ガスの流れを可燃性流体の流れに対して環状に供給することによって形成される請求項１記載の方法。
第一段階の間に、ガス流れがランスの少なくとも１個のノズルから供給され、ガスシュラウド用の不活性ガスの流れがランスの複数の穴からガス流れに対して環状に供給され、そして第二段階の間に、火炎シュラウド用の可燃性流体の流れが前記の複数の穴から供給される請求項１記載の方法。
ガスシュラウド用の二次酸素含有ガスの流れが、ランスの第二の複数の穴から不活性ガスの流れに対して環状に供給される請求項６記載の方法。
第一段階の間に、ガス流れがランスの少なくとも１個のノズルから供給され、ガスシュラウド用の不活性ガスの流れ及び二次酸素含有ガスの流れがランスの複数の穴からガス流れに対して環状に交互の順序で供給され、そして第二段階の間に、火炎シュラウド用の可燃性流体の流れが第一段階の間に不活性ガスを供給した穴から供給される請求項１記載の方法。
第一段階の間にガスシュラウドによって包囲されそして第二段階間には火炎シュラウドによって包囲される複数の酸素含有ガス流れを使用する請求項１記載の方法。