KR100318121B1 - 금속광석으로부터 금속을 생산하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속광석으로부터 금속, 특히 철광석으로부터 선철(crude or pig iron)을 생산하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 금속산화물을 함유하는 광석은 탄소 및/또는 수소(및 가능하게는 그 혼합물)를 함유하며 탄소-함유 및/또는 탄화수소-함유 고체물질로부터 사전에 얻은 환원가스와 함께 반응접촉된다. 대부분이 금속산화물(여러 가지로서, 철의 경우에도 마찬가지임)인 광석은 환원처리를 거친 후 금속을 얻을 수 있다는 것이 공지되어 있다. 본 발명의 명세서에 개시된 공지의 방법에 있어서, 본 발명의 목적은 유기적 및/또는 무기적으로 오염된 형태를 포함하는 플라스틱 폐기물을 환원가스 조성물의 공급물질로서 사용할 수 있도록 하는 것이다. 플라스틱 폐기물은 끊임없이 대량으로 발생하며 그 처리문제가 심각하다. 이것은 전부는 아니지만 대부분 고체형태, 즉 포장 폐기물(종종 심하게 오염됨) 또는 플라스틱 제품 생산 중에 발생하는 절단자투리(offcuts) 등이다. 따라서, 본 발명은 명세서 개시된 일반적인 종류의 방법에서 환원가스를 얻기 위하여 공급된 최소한 부분적으로 플라스틱재를 포함하는 탄소-함유 및/또는 탄화수소-함유 물질이 고로(metallurgical shaft) 또는 균열로(pit furnace), 특히 용광로(blast furnace) 노상(hearth)의 공기흐름 내에 괴상(agglomerate)으로서 쇄분 유동 형태(comminuted fludised form)로 투입되는 방법을 제공한다. 이것은 샤프트(shaft furnace)로 내로 돌출하며 반송도관(transport conduit)에 연결된 랜스(lances)를 통하여 실행된다. 투입될 플라스틱재는 반송도관을 통하여 랜스에공급된다. 예상과는 달리, 폐색물(blockage)이 발생하거나 또는 고온의 공기가 용광로에서부터 랜스 및 반송도관 내로 다시 송풍되는 경우, 복수개의 차단장치 즉 체크장치(check device)를 반송도관에 제공함으로써 반송도관이 보호될 뿐만 아니라 전면적인 플라스틱재 설치 및 투입운전이 즉시 재개된다. 반송도관 내의 플라스틱재 폐색물을 제거하기 위하여 제1 및 제3 차단장치가 제공되는 한편, 제2 차단장치는 플라스틱재가 역방향으로 반송되거나 또는 다량의 고온가스가 용광로에서부터 반송도관 내로 다시 송풍되는 것을 방지한다. 상기 차단장치의 동작모드는 청구범위, 특히 명세서에 상세하게 개시되어 있다.

Description

금속광석으로부터 금속을 생산하는 방법 및 장치 {PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING METAL FROM METAL ORES}
본 발명은 금속광석으로부터 금속, 특히 철광석으로부터 선철을 생산하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 금속산화물을 함유하는 광석은 탄소 및/또는 수소(및 가능하게는 그 혼합물)를 함유하며 탄소-함유 및/또는 탄화수소-함유 고체물질로부터 사전에 얻은 환원가스와 함께 반응접촉된다.
대부분이 금속산화물(여러 가지로서, 철의 경우에도 마찬가지임)인 광석은 환원처리를 거친 후 금속을 얻을 수 있다는 것이 공지되어 있다. 환원작용은 금속광석 상에 작용하는 환원가스에 함유된 탄소 및 가능하게는 수소(또는 그 혼합물)에 의하여 행해진다.
다음에, 환원된 금속광석이 용융처리된다. 이 경우, 환원작용에 필요한 가스는 이미 환원 및 가열된 금속대에 가해진 탄소-함유 물질(예를 들면 코크스, 석탄, 오일, 천연가스)에 산소(공기 중의)를 가함으로써 탄소-함유가스로 분해 또는 화학 변화가 일어나게 함으로써 환원 및 용융처리 영역에서 얻어져서 상기 환원작용에 공급된다.
종래의 용광로 프로세스는 금속광석의 환원 및 환원가스의 형성은 물론 후속적인 금속 용융융해(smelting liquefaction) 모두가 용광로에서 하향하여 점진적으로 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 용광로 프로세스에 있어서, 첨가물질 중 코크스가 탄소매체로서 철광석과 혼합될 수 있다. 또한, 오일 또는 탄소를 랜스를 통하여 용광로 노상영역의 공기흐름 내에 투입하여 용광로 공정이 보다 양호하게 제어되며 코크스가 절약되는 것, 즉 코크스의 소모가 저감되는 것이 알려져 있다. 추가로 투입되는 이 물질(오일 또는 분탄)은 아주 미세하게 분포된 형태로 투입되어야 매우 충분한 가스화가 보장된다. 1985년 2월 25일에 발행된 간행물 'Stahl und Eisen(제4호, 페이지 211-220)'에 분탄의 용광로 투입에 관하여 요약되어 있다. 특히 원유가가 상승하는 시기에는 분탄을 투입하지 않을 수 없었다. 이 점에 있어서, 투입처리 시, 약 10 ms의 짧은 시간 때문에, 양호한 결과는, 보다 구체적으로 분탄의 거의 완전한 가스화는, 일부 설비에서는 입경이 보다 큰 분탄을 사용하여 성공적으로 시험을 행할 수도 있지만, 입경이 0.1mm 이하인 분탄을 사용해야만 된다는 것이 밝혀졌다.
또한, 오일 및 분탄 대신에, 예를 들어 건조된 하수슬러지(sewage sludge)와 같은 다른 탄소-함유 페기물 또는 쓰레기(refuge), 폐지(waste paper),아탄(lignite)은 물론 폐목(waste from wood), 플라스틱재, 고무 등과 같은 다른 탄소-함유 폐기물이 투입될 수 있다고 제안되어 있다(DE-A 29 35 544 참조). 그러나, 적절한 시험 또는 결과에 관해서는, 이러한 물질이 용광로 내에 투입되는 방식을 가정하여 제안한 것이 전부이다. 또한, DE-A 41 04 252에는 예로서 언급된 하수슬러지(점적(點滴)흐름이 가능한 분진)와 같은 종류의 플라스틱-함유 폐기물질을 풍구를 통하여 미립 및 분진 형태로 용광로 내에 투입하는 것이 제안되어 있다. 이 방법에서도 또한, 투입될 물질은 미립 특징을 가진 물질이어야 함을 강조하여 나타내고 있다.
상기와 같이 본 발명의 명세서에 개시된 공지의 방법에 있어서, 본 발명의 목적은 유기적 및/또는 무기적으로 오염된 형태를 포함하는 플라스틱 폐기물을 환원가스 조성물의 공급물질로서 사용할 수 있도록 하는 것이다. 플라스틱 폐기물은 끊임없이 대량으로 발생하며 그 처리문제가 심각하다. 전부는 아니지만 이것은 대부분 고체형태, 즉 포장재 폐기물(종종 심하게 오염됨) 또는 플라스틱 제품 생산 중에 발생하는 절단자투리(offcuts) 등이다.
따라서, 본 발명은 명세서에 개시된 일반적인 종류의 방법에서 환원가스를 얻기 위하여 공급된 최소한 부분적으로 플라스틱재를 포함하는 탄소-함유 및/또는탄화수소-함유 물질이 고로 또는 균열로, 특히 용광로 노상(hearth)의 공기흐름 내에 괴상으로서 쇄분 유동 형태로 투입되는 방법을 제공한다. 이것은 샤프트로 내로 돌출하며 반송도관에 연결된 랜스를 통하여 실행된다. 투입될 플라스틱재는 반송도관을 통하여 랜스에 공급된다. 예상과는 달리, 폐색물이 발생하거나 또는 고온의 공기가 용광로에서부터 랜스 및 반송도관 내로 다시 송풍되는 경우, 복수개의 차단장치 즉 체크장치를 반송도관에 제공함으로써 반송도관이 보호될 뿐만 아니라 전면적인 플라스틱재 설치 및 투입운전이 즉시 재개된다. 반송도관 내의 플라스틱재 폐색물을 제거하기 위하여 제1 및 제3 차단장치가 제공되는 한편, 제2 차단장치는 플라스틱재가 역방향으로 반송되거나 또는 다량의 고온가스가 용광로에서부터 반송도관 내로 다시 송풍되는 것을 방지한다. 상기 차단장치의 동작모드는 청구범위, 특히 명세서에 상세하게 개시되어 있다.
반송도관 내의 폐색물을 제거하기 위하여, 본 발명에서는 반송도관의 압력을 대기압력의 4 내지 6배 이상의 압력을 이용한다. 따라서, 반송도관 내부의 압력이 통기구를 통하여 대기압력(약 1바)으로 저감되는 경우, 매우 강한 압력 및 흡입 효과가 폐색물에 가해져서 상기 폐색물이 해체되어 반송도관으로부터 시스템 외부로 배출된다.
투입설비가 정지상태에 있을 때 용광로 내로 돌출하는 투입 랜스가 과열되지 않도록, 항상 작동하는 압축공기용 연결부가 제공된다.
본 발명의 다른 바람직한 구성은 첨부된 청구범위에 개시되어 있다.
도 1은 유동 플라스틱재를 공급하는 적합한 장치 및 가열된 공기흐름을 공급하는 적합한 장치를 포함하는 용광로의 개략도이고,
도 2는 도 1의 다른 실시예를 나타내는 도면이고,
도 3은 유동 플라스틱재를 용광로의 풍구 또는 노즐 내로 투입하는 노즐-랜스 배열의 도면이고,
도 4는 플라스틱재를 랜스로 반송하는 반송도관의 확대도이다.
다음에, 본 발명을 첨부도면을 참조하고 예시적인 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1은 일반적인 구조의 용광로(1)를 나타내며, 하측 노상영역에는 외주를 중심으로 균일하게 분포되며 공기가열기(4)에서 가열된 공기(3)가 도관(5) 및 원형도관 즉 매니폴드(2)를 통하여 공급되는 복수개의 노즐 즉 풍구(20)(도 3 참조)를 가지고 있다. 또한, 공기(3)에는 산소(O2)(3a)가 첨가될 수 있다. 간략하게 하기 위하여, 도 1에는 단지 한 개의 노즐(20)만을 나타낸다.
노즐(20)의 일부 또는 모두는 추가 연료를 투입할 수 있는 한 개 이상의 랜스(18)를 가진다. 전술한 공지의 용광로에는, 분탄 또는 오일 중 어느 한 가지를 투입함으로써 용광로의 운전성능이 향상되며 코크스를 절약할 수 있다. 풍구배열 의 노즐(20) 개수는, 예를 들어 32개가 일반적이며, 각 노즐의 직경은 예를 들어 140 mm이다. 분탄 또는 오일의 공급과 관련하여, 일반적으로 직경이 8 또는 12 mm인 2개의 랜스가 제공되는 것이 일반적이다. 본 발명의 경우에 있어서, 각 노즐(20)에는 유동 플라스틱재를 공급하는 예를 들어 직경이 28 mm인 단지 한 개의 랜스(18)가 제공된다.
풍구배열에 있어서, 모든 랜스(18)에 유동 플라스틱재가 공급되거나 또는 노즐(20)을 혼합식 또는 하이브리드식, 즉 일부 노즐은 예를 들어 2개의 오일 랜스를 가지는 한편, 나머지 노즐(20)은 플라스틱재 랜스(18)를 구비할 수 있다. 그러나, 플라스틱재 랜스(18) 및 오일 랜스는 풍구배열의 외주 둘레에 균등하게 분포되는것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 플라스틱재는 다음과 같이 준비 및 처리된다:
플라스틱재 준비설비(6)로부터, 높은 비표면적을 가지며 입경이 1 내지 10 mm, 바람직하게는 5 mm인 괴상 형태의 쇄분 플라스틱재가 사일로(7)에 공급된다. 체적밀도가 0.35 이상인 괴상의 플라스틱재를 사용하는 것이 바람직한 것을 알았다. 이것으로는 플라스틱재 포장용기 등이 적합한 반면, 예를 들면 플라스틱 필름 또는 시트는 분쇄될 때 체적밀도가 낮아지게 되어서 투입하기 전 또는 투입 시에 적합한 양이 투입될 수 있도록 특별히 주의를 해야 한다.
도 1은 괴상의 플라스틱재가 경로입자가름체(course grain sieve)(14)를 통하여 투입되어, 송풍기(11)에 의하여 유동화가스가 도관(12, 13)을 통하여 주입됨으로써 유동화되는 투입로(8)를 나타낸다. 예를 들어 체적이 3m3인 투입로에는 시간 당 약 2 내지 25m3의 유동화가스가 필요하다. 다음에, 유동 플라스틱재는 별개의 계량기(9), 예를 들면 기계식 스크루형 계량기 또는 셀-휠 계량기(cell-wheel metering device)에서 계량되어, 도관(10)을 통하여 풍구배열의 적절한 랜스(18)에 균등하게 공급된다. 이 경우, 플라스틱재 입자는 유동 반송(flying flow conveyance), 즉 다량의 가스에 의하여, 예를 들면 유동화가스 1 kg 당 플라스틱재 5 내지 30 kg의 비율로 반송된다. 본 발명의 예에서는 플라스틱재의 입자 크기가 1 내지 10 mm로 폭발위험이 없기 때문에 가압공기가 유동화가스로서 사용된다.
플라스틱재의 투입량은 광범위하게 변화될 수 있다(예를 들면 선철 톤 당 플라스틱재 30-150 kg). 또한, 오일과 비교하여 플라스틱재는 1.5배 많은 양이 투입되어야 동일하게 양호한 가스화가 달성가능함을 알았다. 플라스틱재 투입량이 선철 톤 당 70 kg 이상인 경우, 전술한 바와 같이, 양호한 가스화를 위하여는 O2를 공기흐름에 가하는 것이 바람직하다. 선철 톤 당 70 kg의 값 이상되는 선철 톤 당 매 kg의 플라스틱재에는, 공기에 0.05 내지 0.1%, 바람직하게는 0.08%의 O2를 가해야 한다. 양호한 가스화 효과를 위하여, 공기가열기(4)로부터의 혼합공기 온도는 1100℃ 이상이다. 랜스(18)에서의 투입압력은 용광로(1)의 압력 이상인 0.5 x 105내지 1.5 x 105Pa가 바람직하다.
플라스틱재는 비교적 고온에서 용융되기 때문에(분탄 또는 오일에 비하여) 플라스틱재는 노즐로부터 다시 발산되는 열로 인하여 투입랜스(18)로부터 공급되기 전에 베이킹-온(baking-on) 현상이 생길 위험이 있다. 이 때문에, 가스와 부유상태의 플라스틱재 입자의 흐름속도는, 튜브형 단면의 랜스(18)와 비교하여, 충분하게 높아야 플라스틱재가 용해 즉 용융 개시되지 않고, 따라서 역복사(radiated back)되는 열로 인한 랜스(18)에서의 베이킹 현상이 방지될 수 있다. 흐름속도 대 랜스 단면의 적합한 비율은 20000 내지 40000 ℓ/sec x m의 범위, 바람직하게는 25000 ℓ/sec x m이다. 이 값이 너무 낮으면 베이킹 현상이 발생할 위험이 있고, 한편, 값이 너무 높으면 랜스(18)가 매우 심하게 마모된다. 또한, 모든 반송도관, 특히 랜스(18)의 연결영역(18a)에는, 흐름 구성의 불연속성, 불균일성 및 수축성을방지하고 굴곡부(bends) 및 만곡부(curves)가 있는 경우 곡률반경이 1 m 이하가 되지 않게 하는것이 필요하다.
도 1에 나타낸 배열에 있어서, 계량효과는 별개의 계량기(9)에 의하여 구현된다. 도 2에는 유동화 및 계량이 한 번의 동작으로 실행될 수 있는 다른 구성을 나타낸다. 이를 위하여, 볼밸브(ball valve)(19)가 투입로의 하측영역에 계량기로서 제공된다. 압력 설정 및 유동화가스량에 의하여 정교한 설정이 행해진다. 그러나, 이 구조는 용광로(1) 내의 내압 변동에 따라, 가압공기를 투입로(8)의 상측 도관(13)에 신속하고 정확하게 조절하여 공급하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 위하여 도관(13)의 밸브를 조정루프(17)를 통하여 신속하게 조정하는 압력센서를 용광로(1)의 적절한 위치에 제공하여 정확한 계량효과가 달성된다.
플라스틱재 입자의 유동화 및 계량은 내압 셀-휠 로크어셈블리(cell wheel lock assembly)에 의하여 또한 구현될 수 있다. 이 경우, 투입로(8)는 생략될 수 있다.
도 4는 도 1 및 2에 I로 나타낸 도관(10) 일부의 확대도로서, 용광로(1) 내에 투입될 괴상형태의 플라스틱재, 특히 플라스틱 폐기물이 상기 도관을 통하여 랜스(18)로 반송된다. 투입탑(예를 들면, 계량기(9) 및 압축공기 또는 플러싱 공기/질소공급용 연결부도 포함한다)의 피팅(fitting)에 인접하여, 반송도관(10)이 호스부(21)에 의하여 형성된다. 여기에는 반송도관(10)의 차단블록 즉 유닛(22)이 결합되며, 또한 차단블록 즉 유닛(22)에는 투입랜스(18)를 포함하는 필수적인 랜스 피팅부(23)가 투입랜스(18) 방향으로 결합된다.
차단블록 즉 유닛(22)은 폐쇄되어 폐색물을 제거하는 차단밸브를 제1 차단장치(24)로서 포함한다(후술함). 또한, 차단블록 즉 유닛(22)에는 통기관(vent conduit)(개구부)(25)이 반송도관(10)으로부터 연장된다. 통기관(개구부)(25)은 차단밸브(26)를 가진다.
차단블록 즉 유닛(22)에는, 이하 랜스 피팅부(23)라고 하는 반송도관(10) 영역이 연결된다. 피팅부(23) 내에는 차단블록 즉 유닛(22)의 반송도관(10)을 제2 차단장치로서의 열 차단 즉 체크밸브(28)에 연결하는 호스부(27)가 배치된다. 상기 제2 차단장치에는 제3 차단장치(29)가 결합되어 랜스(18)를 차단한다. 제3 차단장치의 하류(차단블록 즉 유닛(22)으로부터 볼 경우)에는 마우스부(30)가 배치되어, 이 마우스부를 통하여 압축공기가 연결부(31)에 의하여 랜스(18) 및 용광로(1) 내로 투입될 수 있다.
전술한 배열의 운전모드는 다음과 같다:
투입설비가 정지상태일 때, 플라스틱재 또는 다른 환원제가 어떤 이유로 용광로 내에 투입되지 않는 경우, 차단장치(29)는 폐쇄되고 연결부(31)가 개방되어 압축공기가 랜스 내로 송풍된다. 플라스틱재가 랜스로 반송되는 것이 방해될 때마다 압축공기 투입운전은 수동적 또는 자동적으로 실행된다. 압축공기의 투입으로 투입랜스가 원하지 않는 온도로 가열되는 것이 방지되며, 따라서 열에 의한 손상이 배제된다. 플라스틱재가 랜스로 공급되는 것이 제3 차단장치에 의하여 차단될 때 마다 압축공기를 랜스 내로 투입하는 연결부(31)가 개방된다. 연결부(31)는 압축공기 저장조에 연결된 밸브를 포함하는 것이 필연적이다.
풍구에 압력 변동이 있는 경우(원하지 않게 반복해서 발생함) 풍구(용광로)에서부터 랜스 및 후속하는 투입시스템 내로 고온 풍구가스가 역류하는 것을 방지하기 위하여, 비복귀밸브(non-return valve) 형태의 열 차단밸브를 제2 차단장치로서 제공한다. 상기 열 차단밸브는 간단한 플랩(flap)으로서 재료/공기가 랜스로 반송될 수 있지만(개방되어), 재료/공기가 반대방향으로 역류 시에는 자동적으로 폐쇄된다.
용광로 내에 투입될 괴상의 플라스틱이 그들의 입경 형상 및 크기는 물론 그들의 특정 성분에 따라 도관(10) 내에 폐색물이 될 수 있으며, 이 폐색물은 전술한 바와 같이 방지되어야 한다. 그럼에도 불구하고 폐색물(플러그)이 발생하면, 신속하게 폐색물 제거작업을 행하여야 한다. 이를 위하여 차단블록 즉 유닛이 설계되어, 폐색물이 발생하는 경우, 차단밸브(제1 및/또는 제3 차단장치)가 폐쇄된 후 통기피팅 즉 통기밸브(26)가 개방된다. 통기작용은 외부 대기를 통하여 행해지며, 그 결과 문제 부분의 반송도관(10) 사이에는 통기관(25)을 통하여 압력이 거의 4 내지 6바로 하강하지만, 한편 투입피팅부로부터 투입랜스 까지의 도관을 통한 총 압력은 0.5 내지 0.8바로 하강한다. 공기압력 강하폭이 매우 높기 때문에, 상당한 압력이 폐색물을 야기한 플라스틱재에 가해져서 반송도관 내의 폐색물이 신속하게 제거되고, 이로써 반송도관이 다시 이용가능하게 되어, 밸브(26)를 폐쇄한 후, 괴상의 플라스틱재를 투입할 수 있다.

Claims (9)

  1. 금속산화물을 함유하는 광석을 탄소 및/또는 수소(및 가능하게는 그 혼합물)를 함유하며 탄소-함유 및/또는 탄화수소-함유 고체물질로부터 사전에 얻은 환원가스와 함께 반응접촉시켜 금속광석으로부터 금속, 특히 철광석으로부터 선철을 생산하는 방법에 있어서,
    플라스틱재는 괴상으로서 쇄분 유동형태로 고로, 특히 용광로(1) 노상의 공기흐름 내로 투입되고,
    상기 플라스틱재는 용광로의 공기노즐에 배열된 랜스(18)를 통하여 공기흐름 내로 투입되고,
    상기 플라스틱재는 반송도관(10)을 통하여 상기 랜스(18)로 반송되고,
    상기 플라스틱재 반송도관(10)은 제1 차단장치(24), 제2 차단장치(28) 및 제3 차단장치(29)를 가지고,
    상기 반송도관 또는 상기 랜스에는 압축공기를 커플링하는 수단이 추가로 제공되고,
    상기 제1 차단장치(24)는 플라스틱재 폐색물이 상기 반송도관(10) 또는 상기 랜스(18)에 발생할 때 폐쇄되고,
    상기 제2 차단장치(28)는 상기 플라스틱재가 상기 반송도관 내에서 소정의 방향으로 반송될 수 있지만 상기 플라스틱재 입자 또는 가스가 소정의 반송방향과 반대방향으로 이동할 때는 폐쇄되는 체크밸브 기능을 가진 열 차단밸브로서, 고온의 공기가 상기 투입랜스(18)를 통하여 상기 반송도관(10) 및/또는 상기 랜스(18) 내로 일반적인 반송방향(RT)과 반대방향으로 침투할 때 폐쇄되고,
    상기 제3 차단장치(29)는 상기 플라스틱재가 투입되지 않을 때 작동하여 폐쇄되며, 이와 동시에 상기 랜스(18)를 냉각시키기 위한 압축공기가 상기 랜스(18)로 투입되어 상기 투입랜스가 냉각되고,
    상기 반송도관(10)의 상기 제1 차단장치와 제2 차단장치 사이에 통기구(26)가 제공되어, 상기 반송도관에 플라스틱재 폐색물이 발생할 때 상기 제1 차단장치(24)는 플라스틱재가 더 반송되는 것을 차단하며, 도관(10) 내의 통기구(26)는 개방되어 폐색물을 형성하는 플라스틱재가 상기 반송도관(10)으로부터 배출가능한 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  2. 제1항에 있어서, 투입될 상기 플라스틱재는 플라스틱재 저장조로부터 로크어셈블리를 통하여 상기 반송도관 내로 배출되는 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  3. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 반송도관을 통하여 상기 용광로에 이르는 압력은 약 0.3 내지 1바로 강하하고, 상기 반송도관의 내부와 상기 외부 대기 사이의 압력차는 약 4 내지 6바인 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  4. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 플라스틱재는 입경이 약 3 내지 25 mm이며 체적밀도가 0.25 이상인 높은 비표면적을 가진 괴상 형태인 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  5. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 랜스의 투입압력은 상기 용광로 압력 이상인 0.5 x 105내지 1.5 x 105Pa인 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 플라스틱재 입자는 상기 반송도관 내로 투입되기 전에 별개의 장치에서 연속적으로 유동화 및 계량되는 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 플라스틱재 입자는 결합 유동화 계량기에서 유동화 및 계량되고, 상기 투입압력은 고속 조정루프(17)를 통하여 노압에 따라 항상 적합하게 되는 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  8. 제10항에 있어서, 상기 결합 유동화 계량기로서 내압 셀-휠 로크어셈블리가 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 생산방법.
  9. 플라스틱재가 괴상으로서 쇄분 유동형태로 고로, 특히 용광로(1) 노상 내의 공기흐름 내로 투입될 수 있는 랜스(18)를 구비하여, 광석으로부터 금속을 생산하기 위한 장치에 있어서,
    상기 랜스(18)에는 반송도관(10)을 통하여 플라스틱재 또는 다른 환원제가 공급되고,
    상기 반송도관(10)에는 제1 차단장치(24), 제2 차단장치(28) 및 제3 차단장치(29)가 제공되고,
    상기 반송도관(10) 및/또는 상기 랜스(18) 내로 공기를 투입하기 위한 연결부(31)가 추가로 제공되고,
    상기 제1 차단장치(24)는 상기 반송도관(10)이 플라스틱재로 폐색될 때 작용하고,
    상기 제2 차단장치(28)는 상기 플라스틱재가 상기 반송도관(10) 내에서 소정의 방향(RT)으로 반송될 수 있지만 플라스틱재 또는 가스가 의도하는 반송방향과 반대방향으로 이동할 때는 폐쇄되는 체크밸브 기능을 가진 열 차단밸브이며,
    상기 제3 차단장치(29)는 플라스틱재가 투입되지 않을 때 작동하며, 동시에 압축공기 상기 연결부(31)를 통하여 투입되어 상기 랜스(18)를 냉각시키고,
    상기 반송도관(10)의 상기 제1 차단장치와 제2 차단장치 사이에는 통기구(26)가 제공되고, 상기 반송도관에 플라스틱재 폐색물이 발생할 때 상기 제1 차단장치(24)는 플라스틱재가 더 반송되는 것을 차단하며 상기 통기구(26)는 개방되어 폐색물을 형성하는 플라스틱재가 상기 반송도관(10)으로부터 배출가능한 것을 특징으로 하는 금속 생산장치.
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