JPS62297424A - 金属溶融物処理方法およびその方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 本発明は金属溶融物を電磁力ｌこよって、好適な実質的
ｌこシリンダ状容器中で運動状態にセットし、化学的活
性物質または合金化元素を加えることにより金属溶融物
を処理する方法に関する。更ｆこ本発明はこの方法を実
施するための装置（こ関する。

金属溶融物、特に鉄および鋼溶融物は、固体、液体また
は気体状態で溶融物１こ加えられる化学的活性材料と均
質混合することによって従来から処理されている。

例えば銑鉄溶融物は、好適な材料例えばソーダまたは塩
基性酸化性スラグと混合することによって脱硫または脱
リンされる。鋼溶融物は、通常取瓶中で、粉末状物質ま
たはスラグと混合することによって、例えば脱酸素また
は脱硫のため同様に処理される。

合金化元素も溶融物と均密ｌこ混合することによってそ
れらの中に導入される。化学反応も、金属溶融物と固体
物質の均質混合によって達成できる。

例えば石炭は銑鉄溶融物中（こ導入することによってガ
ス化することができ、これは同時にまたは引き続いて酸
化される。またルクセンブルグ特許第８１３３０号で先
に提案されているように、亜鉛または亜鉛と鉛を含有す
るダスト（高炉ダスト）を、炭素加えてまたは加えずに
、銑鉄浴中に吹き込んで処理している、これは一方では
鉛および亜鉛の分離を可能にし、他方では鉄を還元した
元で回収できるようにする。

金属浴中に粉末状または粒状物質を導入するための従来
の方法は、ガス流中に導入すべき物質を懇濁させ、それ
らをランスによって浴上または浴中に導入することから
なる。しかしながら、吹き込みのこの処理中に、処理す
べき物質の実質的な量がガス流によって再び運び出され
、従って反応損失となることが判ってしする。

酸化性物質または還元性物質を吹き入れまたは頂部吹き
込みによって高炉のタツピングスノｔウドで銑鉄の脱ケ
イ素、脱リン、または脱硫の如き金属反応を行なうこと
が同様に知られてＧする。

更に従来の電磁スパウトで向流操作を行なうことができ
ることが知られている。しかしながら、殆んどの場合、
この方法では不適切な混合効果を達成できるだけである
ことが判っている。

本発明の目的は、添加物を固体、液体酸Ｇ）は気体の形
でさえ加えてもそれらに関係なく物質の導入を容易にし
、添加物と溶融物の良好な混合を可能にする方法および
装置を提供することにある。

この目的は本発明（こ従い、特許請求の範囲に記載した
特長を有する方法および装置によって達成される。更１
こ本発明の具体例は実施態様項に見出される。

本発明の方法により、処理すべき金属と金属を処理する
ため使用する物質またはガスの間に均質な完全混合が達
成され、その結果として所望反応の実質的な促進が達成
され、それと共に同時に温度損失の減少を達成する。

本発明による方法は金属浴に最も広い範囲にわたる物質
の導入を容易にする、特に物質が微細に粉砕されている
場合にそうであり、本発明の場合何ら損失なしに金属入
に導入できる。更に本発明による方法は、小さい設備で
操作することができ、或いは高炉スパウトの場合におけ
る如く、脱ケイ素化および続く脱リンまたは脱硫の如き
複数の反応を高炉と取瓶の間の限定された通路で実施で
きるような方法で、工程の実質的な促進をもたらす。

本発明による方法は、誘導を使用されるに当って従来知
られている金属処理方法とは実質的に異なる。知られて
いるようＥこ、従来用いられていた方法における目的と
するものは全て均質化またはスラグ／浴の相対移動にあ
る、一方本発明の方法においては、金属浴と処理のため
使用する物質またはガスの間で適切な完全混合が達成さ
れる。

本発明による方法は、例えば高炉タップと移送取瓶の間
を銑鉄を移送するため使用されるスパウト中、および長
さが少なくとも炉の直径に相当するチャンネル型炉にお
いて実施できる。

また本発明の範囲内で、金属の一部量を、スパウトによ
って表の下短い距離で大きな炉の一部から取り出し、炉
の異なる部分または別の炉へ同じスパウトを介して再び
流し戻すように炉を使用することもできる、それは金属
の乱流を作るため使用されるインダクターによりまたは
別のインダクターにより炉からスパウト中への出口とス
パウトから炉中への入口の間を金属を搬送できるように
する。大きな炉を使用するとき、それは仕切で分けるこ
とができ、この仕切の下部で二つの炉区域間に連通を与
えることができる。この仕切により分割された組合せ炉
は、下部を連結した二つの炉で代えることもできる。

本発明の範囲内で、インダクターはスパウトまたは炉の
軸に対してそれらの運動を垂直に作用させることができ
る。平行に配置した複数のインダクターを使用するとき
、それらは同じ回転方向でそれらの運動を動作させるこ
とができる。しかしながら個々の場合において、平行に
配置した複数のインダクターを使用する場合、それは反
対方向でそれら各々の運動を動作させるのが有利である
ことがある。これはより強力な混合効を達成できるよう
にする。

しかしながらこれらのインダクターは、スパウトの軸の
周りで金属を運ぶことに加えて、それらが実質的に水平
方向または上昇方向に金属を運ぶために同時に使用され
るような方法で配置でき、それが非常に有利である。

多くの場合、向流反応を促進するため、一定の傾斜をも
つ装置を設計することが適切でさえある。この傾斜は反
応速度によって決り、少なくともパイロットプラントに
おいてＯ〜２０°の間で調整できるようにすべをである
。別の処理段階においては、単一スパウトに複数の傾斜
を与えることが適切であり、かかるスパウトの部分にと
って、電磁輸送スパウトの形で使用することができる。

この最後に述べた応用は、例えば長手方向軸の周囲にら
せん形に配置したインダクターによって達成でき、向流
で金属学的反応を行なう可能性をもたらし、平衡条件に
基づいて浴／スラグ反応の実質的な改良を達成できる。

インダクターは処理装置上に固定配置でき、耐火ライニ
ングの摩耗後他の処理装置にとりつけるだけである。し
かしながら多くの場合、処理容器をインダクター中に容
易に押し込むことができるような方法でインダクターを
配置することが特に有利である、かくすると多くの処理
を同じインダクターで実施できる。この場合、勿論処理
装置はインダクターの作用を妨害しないか載いは殆んど
しない材料で作らなけれげからない。

誘導力によって行なわれる均質混合を支持するため機械
的力を使用することも不発明の範囲外ではない。この支
持は、耐火ライニングの適当な設計によって炉相互に、
または二つの炉の区域を連結する流動スパウトの場合に
行なうことができる。

複数の処理段階を直列に連結するとき、この方法で最も
完全な暫定的な脱スラグ化を達成するため、サイホン装
置によって処理段階を相互に分離することが必要である
。

本発明を図面に示した例示的具体例を参照して以下に詳
細に説明する。

第１図、第１ａ図および第１ｂ図に示した炉は金属１２
およびスラグ１３を含有する耐火ライ、スラグ１１から
なる。それ自体知られている一つ以上のインダクターが
炉の最高点へ金属を運び、そこで適当な設計の耐火シェ
ルによってできるなら助けられ、それは金属浴またはス
ラグ上に落し戻すか運び戻し、かくして均質金属／スラ
グ混合を生ぜしめる。しかしながらインダクターは一つ
のセクターに配置してよい、しかし平行に配置した複数
のセクター１４．１４ｍおよび１４ｂ上に分布させても
よい。

第１図に示したチャンネル型炉は、例えば高炉タッピン
グスパウトにおいて連続的に使用するために設計され、
熱金属は１５で示したスｔ４ウドを通ってチャンネル型
炉中に流入し、サイホン１６を通った後スパウ）１７を
経てチャンネル型炉を出る。スラグ１３はスパウト１８
および１８＆を通って流出でき、炉はスｔ４ウド１８を
専ら用いるときには有利な向流で操作する。

金属を処理するため使用する物質またはガスはノズルお
よび／またはランス１９．１９Ｊｌ、１９ｂを通して炉
中に供給する。

第１図から本発明による炉を使用するとき、浴／スラグ
または反応ガスの非常均質な混合と結果としての高効率
が達成されることが明らかに判る。

第１図１こ示した炉は連続流動操作用に設計されている
。不遍続榛作のため同じかまたは類似した装置を使用す
ることを瓶望するときには、サイホン１６を湯出し口の
如きそれ自体知られている装置で置換するか、或いは揺
転炉の如く炉を設計する。

第２図は第１図と同様の炉を示すが、インダクターはら
せん状に配置され、向流操作を有利にしている。これは
金属がインダクターによって左から右へとより強力に動
かされ、スラグが右から左へ強制的に動かされるからで
ある。

高炉と鋼工場の間で銑鉄を輸送するため通常使用される
標準トーピード−取瓶を、金属を処理するため、特に脱
硫のためＥこ本発明の範囲内で使用できる。この場合、
完全に充満されず、銑鉄の表面と取瓶の屋の間に少なく
とも２５０の自由空間を有する取瓶を第１図または第２
図に示す如くインダクターと直接固定できる、或いはか
かるインダクターをとりつけた装置中に組入れることが
でき、これらのインダクターを取瓶壁に対して動かすこ
とができる。インダクターが動作を開始したとき、銑鉄
は前述した如く頂点へと通り、通常の添加剤例えばソー
ダ、炭化カルシウム、ライム粉末またはこれらの物質の
混合物で処理される浴上に落下し、銑鉄浴とこれらの物
質と強力な混合および反応性が達成される。

更に非常に興味ある本発明の応用分野は、キュポラの前
床、輸送または合金化取瓶または鋳型中（こ銑鉄を分配
するため使用される鋳物輸送容器中での脱硫または合金
化のため、鋳物用銑の処理にある。この場合、合金化剤
または接種剤は、取瓶を満す前または後銑鉄と強力に混
合できる、チャンネル型炉の如く設計した取瓶はインダ
クターを取り付け、或いはトーピード−取瓶の場合壷こ
前述した如く、インダクタースタンドに数分間導入し、
合金化および接種用元素と均質に混合する。この場合第
３図に示す如く、インダクターは取瓶の両側に配置して
よく、より急速で強力な混合をこの方法で達成するため
、反＠＠Ｅ面ｉｒ動作大ぜる声よい。

本発明は、特に廃石（ｒｅｆｕｓｅ）の灰化または鋼の
製造において形成される如き金属含有廃物の除去におい
て特ｌこ価値を有することが判った。

これらの廃物は大きな困難を伴って処理できる微粉化ダ
ストの形で提供される。前述したルクセンブルグ特許に
記載されている如く、これらのダストは銑鉄浴中に吹き
入れられることが知られている。しかしながらこの方法
は、微粉砕物質が部分的に搬送ガスによって連行され、
再び運び出されることから、使用することが困難である
。本発明による方法は搬送ガスの使用をせずに、銑鉄と
金属含有廃物の間の均密な接触を可能にする。このため
、第１図、第１ｂ図および第２図に示した炉を使用でき
、仕込みノズル１５を除去し、炉を閉じる。この時仕込
みはサイホン５ａを介して行なう。この場合炉は脱ガス
ノズル２０で供給される。

この方法は例えば銑鉄スパウトにおける流動法でおよび
純粋な処理法として実施できる。

この方法を流動法として用いるとき、銑鉄はチャンネル
凰炉中にサイホン５ａを介して導入し、処理すべき廃物
はノズル１９　、１９ａ、１９ｂを介して装置中に導入
する。均質混合をインダクターの作用ｌζよって装置中
で生ぜしめ、全ての金属を還元し、それらの中の幾らか
はノズル２０を介して蒸気の形で逃散させ、一方他のも
の例えば鉛の場合−こは銑鉄中に蓄積させる。ノズル２
０を出た後、蒸気の形での金属は、金属として凝縮させ
るか、或いは酸化機標準フィルター装置中で沈澱させる
。廃物中に含有された酸化鉄は同様に還元し、サイホン
１６および放出スパウ）１７を介して銑鉄と共に装置か
ら出る。鉛はタップ２１を介して規則的な間隔で放出さ
せる。スラグはタップ１８または１８Ｍを介して装置か
ら出る。

純粋処理炉としてチャンネル屋炉を使用するときには、
銑鉄を炉が一杯になるまで導入するだけであり、次いで
処理を開始し、インダクターを開始させ、金属含有廃物
を導入できる。処理は前述した処理と同様であり、銑鉄
を廃物と共に所望によって炭素を導入して一定値に調整
すべきである′こと、および温度を好適な加熱装置、例
えばチャンネルインダクター２２によって維持しなけれ
ばならないことが異なる。混合インダクターはまたそれ
らが同時に加熱インダクターとして作用するような方法
で設計することもできる。

全ての実施態様において遭遇する最も重要な特長の一つ
゛は、金属博物を訪導回転によって、シリンダ状容器ま
たは炉壁のほぼ頂点まで上昇させ、次いで金属浴上に落
し戻すか運び戻すことである。これは金属溶融物中に二
重の乱流を作り、これが烈しい混合を促進する。

容器が充満されるレベルが、効率、即ちエネルギーので
きる限り少ない消耗と組合せたできる限り最も烈しい乱
流についての本質的役割を果す。充満レベルをＨとし、
炉直径をＤとしたとき、最良の効率は、充満レベルφ＝
　Ｈ／１）が０．７５〜０．９０にあるとき達成される
。

第４図は同時に脱ケイ素、脱リンおよび脱硫するチャン
ネル単位のダイアダラムを示す。それは三つのサイホン
壁３０ａ、３０ｂおよび３０ｏを有する三つのサイホン
ｓ１．ｓ２およびＳ３、および三つの混合区域３２ａ、
３２ｂおよび３２Ｑを有する。この種の単位は高炉と輸
送取瓶の間の高炉スパウトで使用できる、しかしトーピ
ード−取瓶と鋼工場取瓶の間の中間部としても使用でき
る。例えば銑鉄Ｒは銑鉄取瓶から第一サイホン装置に空
けられ、そこからスラグは開口３４ａを通って流れ落ち
ることができる。サイホン壁３０１を通過した後、銑鉄
は本発明による第一電磁混合装置３２＆の影響の下に来
る、そしてインダクターのらせん配置のため、サイホン
装置Ｓ２中に傾斜σ＝５°で運ばれる。このサイホンに
達する前にフラックスＷを有する予備加熱されたロール
スケールが仕込まれ、これはサイホンｓ１に向って向流
の形で流れ戻し、大きく銑鉄を脱ケイ素する。この区域
は酸性ライニングまたは高アルミナライニングを有する
一高シリカ含有率のスラグは開口３４ｂを通って沈着す
る。銑鉄がサイホンＳ２中に落下し、ここでケイ素含有
スラグ残渣は開口３４ｏ中に流れ落ちる。サイホンを通
過した後、脱リン化が次の電磁混合装置３２ｂ（これは
カーブした形を有する）中で生起する。サイホンＳ２の
区域におけるこの単位の下部は水平に対して傾斜β＝７
°を有し、その頂部端で２°に平らにされ、ここでらせ
ん状に配置された混合インダクターは、僅かに傾斜した
装置上および／または底で配置されたインダクターに線
状搬送を与える。この配置はソーダＳを与えるために選
択された、この例においてこれは脱リン化剤として加え
た、そしてそれが８２に向流の形で運ばれる前に液化す
る機会を与える、ここでそれは完全に反応し、開口３４
ｄを通って放出できる。脱リン化反応は酸素または酸素
含有ガスの導入（図示せず）によって混合装置中で助長
される。それが実質的に脱リンされた後処理された銑鉄
はサイホン装置Ｓ３中に流入し、そこでスラグの残存痕
跡は関口３４ｅを通って流出できる。サイホンＳ３を通
った後、銑鉄は電磁混合装置３２０に入る、これは下流
方向に向って水平であるか僅かに下方に傾斜している（
１〜３°）、ここで炭化カルシウムＫをサイホン壁３０
０の直ぐ後で加える。装置３２Ｑを出た後、その脱硫化
スラグと銑鉄は取瓶３６中に流入し、そこで必要ならば
フラッシングガス３８によって支持されたそれ以上の脱
硫を生起させることができる。この操作の主目的はしか
しながら脱硫化スラグ層（こよって輻射線損失に対し銑
鉄を保護することにある。同時に脱硫化スラグを除くこ
とが望まれる場合には、電磁混合装置３２０を約７°傾
斜させ、放出端の直前で炭化カルシウムを加え、スラグ
をサイホンＳ３中にとりつけたオーバーフローの形で流
出させる。

脱硫効果は少量の還元性ガスを噴出させることｌこよっ
て装置３２０で支持させることができる。

装置３２ｂおよび３２Ｑには塩基性ライニングを設ける
のが好ましい。

溶融物Ｃ）回転運動を生ぜしめる電磁力の作用は、動か
される金属浴の軸中に電流を通すことによって実質的に
増大させることができることも見出された。この電流は
動かされる点の上流および下流に置いた電極（図示せず
）によって金属浴中に導入するのが好ましい。電流は交
流または直流であることができる、しかし最高の効率は
直流によって達成される。

更に周波数変化によって、または正常電流供給時にパル
ス電流を重ねることによってインダクターへの電流の供
給を変化させることは実質的に混合効果を増大させるこ
とが判った。

本発明による方法は、相対的に長い炉に関するばかりで
なく、それぞれの場合において部分的な量のみが動かさ
れ、炉に戻される取瓶または別の炉、或いは連続法を生
ぜしめるような方法で組合せて操作される炉にも関係す
る。

一方で部分量の処理に関係し、他方で複数の連結された
炉の使用に関係するこれらの装置および方法を以下に詳
述する。

部分量を処理するための可能な装置との関係において、
平面図を示す第５ａ図、前立面図を示す第５ｂ図、およ
び側面図と断面図を組合せた第５Ｃ図を参照する。

これら三つの図において、取瓶または炉５１は耐火性物
質でライニングされており、レベルＮまで取瓶を満す金
属５２を含有している。スラグＳのフィルムまたは層は
通常金属浴上に浮いている。

しばしば鋼および銑鉄の場合に行なわれるように、例え
ば脱硫剤を加えることによって金属５２を処理すること
を望むときには、装置５３を金属浴中に導入する、それ
は殆んどの場合、スラグが装置中に入らぬことを確実に
する必要がある。この装置の入口そしてできるならば出
口を浴中に導入した後、装置５３を金属で満す。

この充填はインダクター５５にスイッチを入れることに
よって行なうことができる、インダクター５５は、それ
らが金属浴上にポンプ作用を働かせ、かくして処理イン
ダクター５４を設けである混合区域中に金属を運ぶよう
に設計してある。

インダクター５４の動作方法は前述した動作に相当し、
この場合のインダクターは、それらが図に見られるよう
に右から左へと金属を運ぶように設計するのが好ましい
。それらはまた混合および搬送効果に加えて加熱効果も
出すような方法で設計してもよい。金属がインダクター
５４に達し、これらのインダクター（こよる均質混合運
動を生ぜしめた時、処理するために必要な固体または液
体物質または気体は開口またはノズル５９．５９＆およ
び５９ｂを介して金属浴ｌこ供給でき、上記浴と均質的
に混合できる。

未処理量から処理量を分離することを望むときｌこは、
底で開いている仕切Ｔを取瓶に設けることができる。

上述した装置に類似した装置には、インダクターを設け
た混合区域を直接的に、即ち吊り上げインダクター５５
を設けた上昇区域なしに、取瓶中に作った少なくとも一
つまたは二の開口を設け、滑り閉止装置を設けて連結し
たような装置があり、これも前述した結果と同様の結果
をもたらす。この種の装置は、傾斜取瓶と、特にトーピ
ード−取瓶と共に使用すると非常に有利な結果をもたら
す。これらの場合、混合装置は取瓶を単に傾斜させるこ
とによって容易に満すことができ、それは関口を通って
取瓶中へのオーバーフローによって充填を達成すること
ができ、インダクター５４による昇揚作用と適切なポン
プ作用を４えることで達成できる。

金属との直接接触で、換言すれば昇揚インダクターを用
いずに、上述した混合区域をヨーロッパ特許出願第８３
／６３００７４号に記載されている如く鋳造前に金属溶
融物を処理するための装置に取り付けることができ、そ
れはこの特許出願に記載された加熱のため、本発明によ
る金属の同時処理と組合せることができる。

第５ａ図、第５ｂ図および第５０図は、処理すべき金属
を取瓶から本発明による混合装置への磁気ポンプ輸送効
果で運ぶような装置を示す。

磁気ポンプ輸送効果は他の既知の手段で助けることまた
は置換することができる。例えばトーピード−取瓶の例
を参照して後述する如く、磁気ポンプ輸送効果はガス昇
揚効果または真空により取瓶中で過圧によって助長もし
くは置換でき、それは四つの手段、即ち取瓶中の高圧、
ガス昇揚効果、真空および電気誘導ポンプ輸送を、単独
でまたはそれぞれのまたは別のまたは全ての上述手段の
組合せで使用することができる。

第６図および第６ａ図はトーピード−取瓶と組合せたこ
の種の装置を示し、この装置において、脱ケイ素、脱硫
および脱リンの如き所望の操作は継続的に実施できる。

正規のランナーゲートに加えて、トーピード−取瓶は第
二開口６２を有し、それは好ましくは気密な方法で、両
開口のため封止することができる。もしこれができぬと
きには、トーピード−取瓶のほぼ中央に達する仕切６３
を設ける。

装置には立ち管６５を含み、これはトーピード−取瓶の
底の僅か上の点に向って突出しており、ガスリフト単位
を設けるのが好ましい。立ち管の上部には吸入ライン６
６を設けることができる。第５図に示した電磁ポンプを
同様に立ち管６５中に組入れることができる。トーピー
ド−取瓶自体は、銑鉄がバイブロ５を満し、混合区域６
４または６４ａおよび８４ｂ中に通ずるような方法で、
僅かに加圧を受けさせることができる。トーピード−取
瓶がその入口で容易に封止できないとき、仕切６３を組
立てた後に、加圧下にトーピード−取瓶の右手部を置く
だけで充分である。完成装置と連結した充填装置６９は
トーピード−取瓶６１の入口コネクター中に導入する。

この装置はスラグオーバーフロー６７、取瓶入口コネク
ター６８、仕切を持ったサイホン容器を有する。コネク
ター６８は操作開始時には、溶融板８９＆またはプラグ
６９ｂで封止できる。

電磁混合区域６４は第６図の上方に、そして第６ａ図の
下方に破線で示すように５５ｍから６９の方向へ導くこ
とができる。しかしながらより長い混合通路を達成する
ため、混合区域は回り道６４ａおよび６４ｂを介して６
５から６９に達せさせることもできる。上昇および降下
装置によってトーピード−取瓶中に全体として導入され
たこの装置に）の操作の形式は第６図からそして以下の
説明から容易に明らかになるであろう。

銑鉄は前述した四つの手段の一つまたはそれ以上によっ
てバイブロ５を介して６５ａへと上昇させる、次いでそ
れは混合区域６４または６４ａおよび８４ｂを介して、
また通常の処理物質またはガスを添加してサイホン部６
９中に連続的に運ばれ、そこを充満し、６９＆を溶融し
或いは６９ｂを上昇させた後、処理後６８を介してトー
ピード−取瓶中に銑鉄を流し戻す。

処理中に形成されたスラグは自動的にオーバーフロー６
７を介して流れ出る。かくして脱硫、脱ケイ素および脱
リンの如き処理が何の問題もなしに連続的に実施できる
。

混合区域６４または６４＆および６４ｂが、スラグが金
属の流れで連行されないような方法で適切な傾斜、例え
ば４以上の傾斜を有するとき、それは向流の形で実施で
き、添加物の機能は混合区域の各端で行なわれ、スラグ
はサイホンとして示したコネクター６５＆からオーバー
フロー５７ａを介して流出する。

取瓶の右手側にとりつけた単位は取瓶の左手側に対して
対称的に取りつけることができる、゛この場合二つの単
位は一緒に仕事をすることができ、同じサイホン装置６
９の使用をする。

図示する如く、コネクター６２に対する個々のトーピー
ド−取瓶を、円錐区域で取りつけることができ、それは
トーピード−取瓶が後方向に傾斜しているとき金属で自
動的に充満するような方法でとりつけ、次いでこの金属
を８５８を介して混合装置に案内し、次いで説明したよ
うに継続させることができる。この場合光ｌこ説明した
四つの上昇装置は包囲することができる。

上述した装置は銑鉄、鋼または他の金属を含有する通常
の取瓶に同様に使用できた。

第５ａ図、第５ｂ図、第５０図および第６図に示した装
置を使用して、非常に広い範囲冶金処理操作が可能にな
ることは容易１こ判る。

例えば銑鉄の場合、脱ケイ素、脱リンおよび脱硫の如き
所望の操作を、それ自体知られている手段を備えた同じ
装置を用いて、例えばトーピード−取瓶の如き同じ取瓶
で連続的に好まし〈実施できる。個々の操作は自動的な
スラグの中間除去によって有利になされる。

第１図に関して説明した銑鉄での亜鉛および鉛含有廃物
の処理の如き操作を上述した単位で同様に実施できる。

また生産炉自体においてまたは鋳造取瓶もしくはタンデ
ィツシュ（ｔｕｎｄｉｓｈ　）　ｌこおいて、上述した
方法および装置で、鋼浴を通常の剤で処理することもで
きる。例えば鋼浴を粉末合金化元素を用いて容易に合金
化できる、或いは固体または液体ペラン（Ｐｅｒｒｉｎ
　）スラグの如き通常の処理スラグで脱硫または脱酸素
することができる。

同じ装置をテルミット法によって鋼溶融物を急速加熱す
るために使用できる。同じ時間で作られるスラグの処理
効果と浴の急速加熱を組合せたこの方法はルクセンブル
グ特許第８４２７２号に記載されている。

この方法に記載されている反応は第５ａ図、第５ｂ図ま
たは第５０図について説明した本発明による装置と組合
せることができ、例えばノズル５９を介してアルミニウ
ムを加、ｌことができ、続いて必要な酸素をノズル５９
ａおよび５９ｂを介して導入できる。本発明にょ不装置
によって達成できるアルミニウムおよび続いて導入する
酸素と処理される鋼との均質混合は、反応中に生成する
スラグから生ずる同時精製効果と組合された非常に急速
な加熱効果を生せしめる。

複雑な反応、例えば同時脱硫を伴う銑鉄浴中での石炭の
気化、銑鉄の同時生産と直接還元、または非鉄系冶金着
こ使用する方法の場合、組合せて使用する二つ以上の炉
の間の中間段階として本発明１こよる方法または装置を
使用すると有利である。大きな利益を伴うこの形の本発
明の応用は、以下の二つの実施例を参照して詳細に説明
する。

第一の実施例を第７図および第７ａ図に示し、これは比
較的低い硫黄含有率の石炭ｌこ対する石炭気化プラント
に関する。原則的ｌこ、このプラントは二つの容器７１
および７２からなり、これらはそれらの上部で混合区域
７４で連結されている。パイプ７５はそれらの下部で二
つの容器を連結している。全体としてプラントは耐熱ラ
イニング７３を設けである。プラントは、加圧下にも操
作できるようにカバー７６によって密封されている。

容器７には、８９で示す銑鉄浴上（こ、粉末石灰石と共
にまたは用いずに、酸素を頂部吹き込むランス８５を備
えている。石灰石を加えまたは加えない酸素は、底部ジ
ェット８５ａを介して銑鉄浴７９に供給することもでき
、このジェットは油冷却または気体冷却した環状間隙ジ
ェットとして設計できる。

この酸素供給の結果として、ガスが銑鉄中に含有される
炭素の燃焼によって形成される。このようにして発生し
た熱は吹き込まれる酸素に水蒸気を加えることによって
制御できる。この方法で形成される熱はまた開口８６を
介して容器７１中に導入されるスクラップまたは予備還
元された鉱石を溶融するためにも使用できる。

更に生成されるガスは全部をまたは一部を鉱石の予備還
元に使用できる。

プラントの心臓部は上方連結チャンネル７４にあり、こ
れは第１図に関して説明した如き誘電混合装置として設
計されている。例えば非磁性鋼の如き透磁性の殻、また
は有利には非磁性複合材料から本来なるべきであるこの
チャンネルは、高度に耐熱性で耐摩耗性の材料の内部ラ
イニングを有する。このチャンネル７４は金属７９が７
１から７２へ運ばれるような方法で設計すべきである。

このためインダクター８１を、それらの強力混合効果に
加えて、それらが７１から７２へ金属を蓮ぶ作用をする
ような方法で設計する。チャンネル７４１：ｉ、仕込み
コネクター８２を有し、これを介して炭素を系中に導入
する。

図に示す如く、チャンネル７４は炉７１中に主として石
灰石からなり、できるなら蛍石を加えたスラグ（この場
合脱硫スラグ）を７１から７２へと運ぶような方法で置
くことができる。

この方法で８２を介して導入された石炭は予備溶融され
た脱硫スラグおよび銑鉄と直ちに接触された状態になり
、かくして銑鉄が炭素によって炭化されるばかりでなく
同時に脱硫されるようになる。

この方法に従って、石炭の揮発性成分はガスライン８３
を介してリッチ石炭ガスとして価値あるタールと共に別
々に取り出すことができ、酸素／水蒸気の注入により７
１で形成されたガスは３３ｍを介して取り出される。明
確なガスの分離が所望されるときには、連結かつ混合パ
イプ７４を浴のレベルの下で容器７１中に導入しなけれ
ばならない。しかしながらこの場合、液体スラグ脱硫効
果をぎせいにすし、石炭と共Ｃζ脱硫剤を導入する必要
がある。

混合ガスのみを得ることを望むときには、廃ガスライン
８３を閉じ、全てのガスを８３ａを介して取り出す。こ
のときタールは容器７１中の浴７９の上の熱ガス空間中
で破砕される。

スラグ８０はできるならば僅かに余分の銑鉄と共に、出
ロア７から系外に出る。スクラップまたは予備還元した
鉱石によって冷却が生起したときには、これらの物質か
ら形成された銑鉄を湯出しロア８または８４を介して取
り出す。

銑鉄は混合チャンネル７４を通って７１から７２へ連続
的に運ばれ、連結パイプ７５を介して容器７１に流れ戻
るから、プラントは連続的に仕事をする。

第７図および第７ａ図に示したプラントは、広い範囲に
わたる冶金作業に使用できる。

例えば、このプラントは前述した如く、鉛および亜鉛含
有冶金廃物のためζこ使用でき、このプラントでの電気
加熱は、酸素による炭素の燃焼によって置き換える。こ
の場合、混合および搬送チャンネル７４のコネクターは
浴レベルＮの下で容器中に置き、炭素を加えまたは加え
ずに、処理すべき物質は８２を通して導入する。

鉛および亜鉛含有ガスはコネクター８３を通って系を出
る。温度は、底部ノズル８５ａを通しておよび／または
ランス８５を通して少量の酸素を注入することによって
制御する。できるなら銑鉄と共にスラグはオーバーフロ
ー７７を介して容器７２を出る。銑鉄は出ロア８を介し
てまたは出口８４を介して鉛と共に取り出すことができ
る。

第８図および第８ｂ図は三つの容器および二つの混合区
域を有するプラントの略図である。

このプランとはそれ自体において、相対的に高い硫黄含
有率の石灰の気化とセメントの同時生産の如きより複雑
な処理を可能にする。

前突施例における如く、石炭は容器９１中で酸素で、そ
して水蒸気を用いまたは用いずに気化される。混合区域
９４でコネクター１０２を介して粉末石灰石と共に炭素
を導入する、そしてインダクター１０１の前述した作用
によって銑鉄と強力に混合する。石灰石の添加はセメン
トの製造に好適である組成物を作るため、石炭灰分と組
合せて計算する。かくして形成されたスラグはスパウト
９７から分離される、所望によって底で中断されたサイ
ホン壁９６はこのスラグを混合区域９４ａ中に連行する
のを防止する。

主たる脱硫操作はこの混合区域９４ａで生起し、既知の
脱硫剤例えばソーダまたは石灰石／蛍石混合物はノズル
１０２＆を介して導入し、インダクター１ｏｌｌの作用
によって銑鉄と均質混合する。形成された脱硫スラグは
９７ａを介して分離され、銑鉄は９５を介して容器９１
中に戻る。流れ戻る量はソレノイド圧送バルブ９５ａで
制御できる。

形成されるガスおよび銑鉄は第６図について説明した如
く系から除去する。

より複雑な金属処理の場合、例えば普通非鉄金属冶金の
場合には、必要に応じて容器および誘導混合チャンネル
の数を増加させることができる。

第８ｂ図に示す如く、これらのチャンネルは、真直ぐな
パイプとして作る、これは第７ａ図に示した例に比較し
てチャンネルを煉瓦で内張すするのを容易にする。第７
ａ図に示したアーチ状のチャンネルは真直ぐなチャンネ
ルで置換でき、成功した。

例えば高灰分石炭を使用するとき、追加のエネルギーを
供給すること、例えばインダクシュンコイルまたはアー
クによりまたは処理インダクター自体によって電気エネ
ルギーの形での供給することは本発明の範囲外ではない
。

【図面の簡単な説明】

第１図はチャンネル型炉の長手方向断面図であり、第１
ａ図は開放チャンネル型炉の断面図であり、第１ｂ図は
閉鎖チャンネル型炉の断面図であり、第２図はらせん状
に配置したインダクターを備えた第１図と同様の炉を示
し、第３図は両側にインダクターを配置した炉の断面図
を示し、第４図は複数の処理段階を有するチャンネル装
置の略図であり、第５ａ図、第５ｂ図、第５０図は一部
量を処理するための単位の平面図および一部断面側面図
を示し、第６図および第６ａ図はトーピード−取瓶用単
位のそれぞれ断面図および平面図を示し、第７図は石炭
ガス化プラントの第一実施例の縦断面図を示し、第７ａ
図はその平面図であり、第８図は石炭ガス化プラントの
第二実施例の縦断面図であり、第８ｂ図はその平面図で
ある。 特許出願人　　ボ　−　ル　・　メ　ン　ツＦｉｇ、５ Ｆｉｇ、６ａ　　　６７ａ Ｆｉｇ、８ｂ 手続補正書 昭和６２年７月７　日 ３、補正をする者

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属溶融物を電磁力により、好適な実質的にシリン
   ダ状の容器中で運動状態にセツトし、化学的活性物質ま
   たは合金化元素を加えて金属溶融物を処理する方法であ
   つて、容器を処理すべき溶融物で少なくとも半分より上
   まで満し、容器の軸の周りの回転運動によつて容器の頂
   点まで溶融物を上昇させ、次いで実質的に容器の軸方向
   で、溶融物の面上に落し戻すかまたは運び戻し、このと
   き上記物質または元素を加えることを特徴とする方法。 ２、容器の充填度φ＝Ｈ／Ｄが０．７５〜０．９０の間
   にあり、ＨおよびＤはそれぞれ溶融物の充填レベルおよ
   び容器の直径である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、溶融物を容器の全長に沿つて均一回転方向で動かす
   特許請求の範囲第１項、または第２項記載の方法。 ４、少なくとも二つの区域を容器の長さに沿つて設け、
   それらの区域中で溶融物をそれぞれ反対方向に動かす特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ５、誘導的に行なう混合を機械力で助ける特許請求の範
   囲第１項〜第４項の何れか一つに記載の方法。 ６、金属溶融物の追加軸方向運動を電磁力で開始させ、
   これで回転運動を作り、この方法で混合区域を形成する
   特許請求の範囲第１項〜第５項の何れか一つに記載の方
   法。 ７、混合区域を、容器または流動部材に流れの方向で上
   昇する傾斜を与えることによつて形成し、混合区域の端
   で物質を導入することにより落加物質と上昇金属溶融物
   の間に向流を生成させる特許請求の範囲第６項記載の方
   法。 ８、電流、好ましくは直流を混合区域の帯域で溶融物中
   に通す特許請求の範囲第６項または第７項記載の方法。 ９、部分量を一つの治金容器から取り出し、これを少な
   くとも一つの混合区域で処理し、同じ容器に運び戻す特
   許請求の範囲第６項〜第８項の何れか一つに記載の方法
   。 １０、部分量を一つの治金容器から取り出し、これを混
   合区域で処理し、第二容器に運び入れる特許請求の範囲
   第６項〜第８項の何れか一つに記載の方法。 １１、インダクター（１４）をシリンダ状の水平または
   僅かに傾斜した容器（１）の壁の外側に配置し、インダ
   クターが金属溶融物（２）上に回転力および軸方向力を
   作用させ、容器（１）に金属の表面上に添加物質を導入
   するための手段（１９）を設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項〜第１０項の何れか一つに記載の方法
   を実施する装置。 １２、複数のインダクター（１４、１４ａ、１４ｂ）を
   容器の軸に対して平行に配置した特許請求の範囲第１１
   項記載の装置。 １３、複数のインダクター（１４、１４ａ、１４ｂ）を
   容器の軸の周囲をらせん状に延びる線に沿つて配置した
   特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １４、容器（１）が閉じられた管状炉である特許請求の
   範囲第１１項〜第１３項の何れか一つに記載の装置。 １５、容器（１）が開放チヤンネル型炉である特許請求
   の範囲第１１項〜第１３項の何れか一つに記載の装置。 １６、容器（１）が仕切によつて部屋に分けられ、部屋
   間を連結してある特許請求の範囲第１項〜第１５項の何
   れか一つに記載の装置。 １７、容器（１）が蒸気化した物質を引き出すためのコ
   ネクタ（２０）を有する特許請求の範囲第１１項〜第１
   ６項の何れか一つに記載の装置。 １８、容器が浴を加熱するための装置、好ましくはチヤ
   ンネル型インダクターを有する特許請求の範囲第１１項
   〜第１６項の何れか一つに記載の装置。 １９、混合インダクターを、それらが同時に加熱インダ
   クターとして作用するように設計してある特許請求の範
   囲第１１項〜第１８項の何れか一つに記載の装置。 ２０、インダクターへの電流供給が正常電流供給上に重
   ねたパルス電流のためまたは電流周期において短時間交
   番のための手段を含む特許請求の範囲第１１項〜第１９
   項の何れか一つに記載の装置。 ２１、流動部材が金属入口および金属出口との組合せに
   おいて傾斜し、金属出口を高い位置に置いた特許請求の
   範囲第１１項〜第２０項の何れか一つに記載の装置。 ２２、金属溶融物を誘導的に動かす混合区域（５３）が
   壁（Ｔ）によつて二つの部分に分けられている容器（５
   １）の二つの部分間に延びている特許請求の範囲第１１
   項〜第２０項の何れか一つに記載の装置。 ２３、混合区域（７４）が二つの容器（７３）を相互に
   連結し、金属の循環について見て、二つの治金容器（７
   ３）の下部がパイプ（７５）で相互に連結されている特
   許請求の範囲第１１項〜第２０項の何れか一つに記載の
   装置。 ２４、複数の治金容器（９１、９２、９３）を幾つかの
   混合区域（９４、９５）により相互に連結し、個々の容
   器（９１、９２、９３）および混合区域（９４、９５）
   中で各種の治金反応を行う特許請求の範囲第１１項〜第
   ２０項の何れか一つに記載の装置。 ２５、複数の混合区域（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を直
   列に配置し、特定治金処理を各混合区域（３２ａ、３２
   ｂ、３２ｃ）中で行ない、反応スラグまた廃ガスを除く
   ため取り出しコネクタ（３４）を設けたサイホン装置（
   Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を個々の混合区域間に配置する特許
   請求の範囲第１１項〜第２０項の何れか一つに記載の装
   置。 ２６、混合区域が真直ぐな設計である特許請求の範囲第
   １１項〜第２５項の何れか一つに記載の装置。 ２７、混合区域がカーブした設計である特許請求の範囲
   第１１項〜第２５項の何れか一つに記載の装置。 ２８、混合区域または容器が傾斜可能な設計である特許
   請求の範囲第１１項〜第２５項の何れか一つに記載の装
   置。 ２９、混合区域または容器が、それ自体傾斜可能な設計
   である相互反応治金容器に連結されている特許請求の範
   囲第１１項〜第２５項の何れか一つに記載の装置。