KR101215484B1

KR101215484B1 - 금속 및/또는 일차 금속 제품을 제조하기 위한 방법 및장치

Info

Publication number: KR101215484B1
Application number: KR1020077016557A
Authority: KR
Inventors: 마틴 슈미트; 요하네즈 첸크; 프란츠 하우젠베르거; 요제프 스토킹거; 요한 부름
Original assignee: 주식회사 포스코; 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2012-12-26
Also published as: AU2005324161B2; US8361189B2; WO2006072308A1; JP5034013B2; AU2005324161A1; AT413821B; EP1831406A1; EP1831406B1; TW200641142A; JP2008525632A; ATE449871T1; TWI417390B; ZA200705780B; US20120313300A1; KR20070091347A; BRPI0519403A2; RU2007127837A; US8236090B2; AU2005324161A2; RU2397252C2

Abstract

본 발명은 금속 및/또는 금속 일차 제품, 특히 선철 및/또는 일차 선철 제품을 제조하기 위한 방법으로서, 후속 프로세싱을 위해, 미립자형의 금속-함유 장입 물질이, 공압식 운반을 이용하여 그리고 가스의 운반 유동에 의해, 공급 물질 및 가스의 운반 유동으로 이루어진 매체 유동 형태로 용융 유닛, 특히 용융 가스화장치내로 도입된다. 본 발명에 따라, 공급 물질의 도입은 가스의 운반 유동을 제거한 후에 그리고 둘 이상의 도입 지점에서 독립적으로 이루어지며, 그에 따라 공급 물질의 둘 이상의 부분적인 양이 서로 독립적으로 그리고 연속적으로 또는 적층 방식으로 도입될 수 있다.

Description

금속 및/또는 일차 금속 제품을 제조하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING METALS AND/OR METAL INITIAL PRODUCTS}

본 발명은 금속 및/또는 일차(primary) 금속 제품, 특히 선철 및/또는 일차 선철 제품을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법에서 적어도 부분적으로 환원된 금속-함유 장입 물질, 특히 미세 입자 형태의 금속-함유 장입 물질이, 추가적인 프로세싱을 위해, 캐리어 가스 스트림(carrier gas stream)에 의해, 공압식 이송방식을 이용하여, 장입 물질과 캐리어 가스 스트림으로 형성된 매체(medium)의 스트림의 형태로, 용융 유닛 특히, 용융기 가스화장치(melter gasifier)내로 도입된다.

본 발명은 또한 특히 미세 입자 형태의 금속-함유 장입 물질로부터 금속 및/또는 일차 금속 제품, 특히 선철 또는 일차 선철 제품을 제조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 장입 물질의 추가적인 프로세싱을 위한 용융 유닛, 특히 용융기 가스화장치를 가지며, 캐리어 가스 스트림에 의한 장입 물질의 공압적 이송을 위한 장치를 구비한다.

특히 고온의 프로세스 물질을 이송할 때 상당한 요건이 필요하다는 것이 공지되어 있다. 이송 장치에 가해지는 열 응력에 더하여, 원하는 특성의 프로파 일(profile)을 가지며 특성이 거의 일정한 제품을 획득하기 위해서는, 정확한 프로세스 운영을 통해, 이송 시스템이 충족시켜야 하는 중요한 요건들 중 하나가 특히 정량적으로 정확한 이송이다.

특히, 미세 입자 형태의 금속-함유 물질의 이송은 야금학적(metallurgy) 프로세스 및 설비 기술에 있어서 높은 수준의 요건을 요구한다. 예를 들어, 특히 높은 온도 또는 고온(warm or hot) 물질의 이송은 플랜트 엔지니어링(plant engineering)에 있어서 추가적인 요건을 부여한다.

이러한 목적을 위한 공압적 운반 장치로 알려진 종래의 공지 기술을 이용하며, 그러한 공지 기술에서는 이송되는 물질이 가스 스트림에 의해 이동된다.

WO/0368994 A1에는 이러한 타입의 공압식 운반 시스템이 개시되어 있으며, 용융 유닛으로부터 회수된 프로세스 가스에 의한 금속-함유 물질의 운반이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 경우에, 금속-함유 장입 물질을 어떻게 용융 유닛내로 도입하여야 하는지 그리고 도입과 관련한 정량적인 제어를 어떻게 하는지에 대한 해결책은 제시되어 있지 않다.

종래 기술을 기초로, 본 발명의 목적은 청구범위 제1항의 소위 전제부에 따른 프로세스 및 제11항의 전제부에 따른 장치를 제공하는 것이며, 이때 금속 또는 일차 금속 제품의 제조 중에 장입 물질의 정확한 계량 및 분배가 가능하며, 그에 따라 보다 정밀한 프로세스 운영이 가능하다.

본 발명에 따라, 프로세스와 관련하여 청구범위 제1항의 내용에 의해서, 그리고 장치와 관련하여 청구범위 제11항의 내용에 의해서 상기 목적이 달성된다.

본 발명에 따라, 장입 물질이 둘 이상의 도입 지점에서 개별적으로 그리고 독립적으로 용융 유닛내로 도입되며, 이때 각 도입 지점에서 개별적인 도입이 가능하다. 이러한 도입은 연속적으로 또는 적층된(stacked) 형태, 즉 정량적으로 한정된 배치(batches)로 이루어질 수 있다.

이는 상당한 이점을 제공하며, 다시 말해 용융 유닛내로 장입 물질의 부분적인 정량을 도입하는 것은 국부적으로(locally) 그리고 정량적으로 제어될 수 있으며, 그에 따라 용융기 가스화장치내에서 공급 장치에 의해 장입 물질을 목표하는 바에 따라 분배할 수 있게 된다. 이는 이점을 제공하는데, 특히 미세 입자 형태의 장입 물질을 공급할 때 이점을 제공한다. 전술한 수단(measures)은 용융 유닛내에서 상당히 양호한 프로세스 운영이 가능하게 하는데, 이는 장입 물질의 분배에 영향을 미침으로써 장입 물질과 추가적인 프로세스 물질, 예를 들어 탄소 캐리어 사이의 최적 분배가 이루어질 수 있기 때문이다. 매체의 스트림을 2 내지 8 개의 부분적인 매체 스트림으로 분할하면 바람직한 도입이 보장된다는 것이 입증되었다.

다수의 독립적인 추가 지점들을 가지는 구성은 용융 유닛의 목표 공급을 보장하며, 그에 따라 용융 유닛내로 장입 물질을 제어 분배하는 것이 가능해진다. 장입 물질 및, 예를 들어, 탄소 캐리어의 바람직한 분배가 단지 6 개의 도입 지점에 의해서 가능해질 수 있다는 것을 테스트로부터 확인할 수 있었다.

본 발명의 프로세스의 바람직한 실시예에 따라, 캐리어 가스 스트림이 분리되기 전에, 매체의 스트림이 둘 이상의 부분적인 매체 스트림으로 분할되고, 그 분할된 스트림은 서로로부터 분리되어 추가적으로 프로세스되거나 서로 독립적으로 용융 유닛내로 도입될 수 있으며, 이때 장입 물질이 도입되기 전에 각각의 부분적인 매체 스트림으로부터 부분적인 캐리어 가스가 분리될 것이다. 부분적인 매체 스트림으로의 분할에 의해, 장입 물질 도입에 의한 영향을 보다 양호하게 할 수 있고 그에 따르 프로세스 운영도 보다 양호하게 할 수 있다. 특히, 서로 독립적인 각 지점에서의 적층 형태의 도입 가능성으로 인해, 시스템의 가변성을 이용한 시스템적인(systematic) 프로세스 최적화가 가능해진다.

그 대신에, 캐리어 가스 스트림이 매체의 스트림으로부터 분리된 후에 장입 물질을 부분적인 양으로 분리할 수도 있다. 이러한 특정 구성은, 예를 들어, 장입 물질이 도입되기 전에 추가적인 장입 물질의 추가를 가능하게 하며, 그에 따라 조인트 도입(joint introduction)을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 프로세스의 추가적인 바람직한 실시예에 따라, 장입 물질을 운반하기 위해 이용되는 캐리어 가스는 프로세스-내부(process-internal) 가스, 특히 용융 유닛으로부터의 프로세스 가스이다. 먼저, 프로세스-내부 가스의 이용은 저렴한 해결책을 제공한다. 또한, 캐리어 가스로서 이용된 프로세스 가스를 계산할 수 있게 되며, 이것 역시 이점을 제공한다. 적어도 부분적으로 환원된 금속-함유 장입 물질의 공압식 이송으로 인해, 적은 양의 캐리어 가스만이 요구된다. 그 대신에, 예로서, 처리 반응기로부터의 프로세스 가스를 이송에 이용할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 프로세스의 대안적인 실시예에 따라, 장입 물질의 이송에 이용되는 캐리어 가스가 프로세스-외부(process-external) 가스, 특히 질소이다. 이러한 대안적인 실시예로 인해, 프로세스 가스의 양이 충분하지 않은 경우에도 효과적인 공압식 이송이 가능해진다. 또한, 일반적으로 제강공정에서는 이용가능한 충분한 양의 가압 질소가 있으며, 그에 따라 현존 자원을 다시 한번 이용할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 추가적인 대안적 실시예에 따라, 프로세스-내부 가스 외의 추가적인 캐리어 가스를 이용하여 장입 물질을 이송할 수 있다. 이는, 예를 들어, 이송 능력을 일시적으로 높이기 위해 추가적인 캐리어 가스가 가끔(from time to time) 사용되는 상황에서 바람직한 해결책을 제공한다. 또한, 이러한 수단에 의해, 짧은 시간 동안 적층 형태의 장입 물질의 비교적 많은 양을 예를 들어 중간 용기(vessel)로 이송할 수 있게 되고, 또는 용융 유닛내로 운반할 수 있게 된다.

장입 물질이 연속적으로 또는 적층 형태로 캐리어 가스 스트림의 내부로 제어된 방식에 따라 도입되는 것이 바람직하다는 것이 증명되었다. 이러한 두 가지 특정 옵션(options)은 장입 물질을 적절하게 이용할 수 있게 함으로써 각 프로세스 조건을 조절할 수 있게 허용한다. 이러한 내용에서, 캐리어 가스 스트림을 유지할 수 있고, 그리고 필요한 장입 물질의 양을 캐리어 가스내로 연속적으로 또는 적층 형태로, 즉 제한된 양으로 각각 도입할 수 있게 된다. 어떠한 경우든, 도입은 제어된 방식으로 이루어지며, 그에 따라 용융 유닛의 정확한 공급이 보장된다. 이는, 장입 물질의 정량적으로 정확한 공급에 더하여, 용융 유닛내로 장입 물질이 국부적으로 정확하게 분배될 수 있게 한다.

유사하게, 공압식 운반 자체가 연속식으로 또는 적층된 형태로 실시될 수 있다는 것이 바람직하다고 입증되었다. 다시 말해, 현행(prevailing) 프로세스 상태(state)에 맞춰 조정할 수 있다는 것이 입증되었다. 이는, 캐리어 가스 스트림이, 필요에 따라, 적절하게, 연속적으로 유지되거나 스위칭될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 탄력적인 운전 모드는 공압식 운반이 현행 프로세스 조건에 맞춰 연속적으로 조정될 수 있게 허용하며, 그에 따라 예를 들어 특정 프로세스 상황에서 운전 모드를 조정함으로써 운전 비용을 절감할 수 있게 한다.

본 발명에 따른 프로세스의 하나의 예시적인 구성에 따라, 분리된 캐리어 가스 스트림이 가스 정화(purification) 후에 처리 반응기내로 도입될 수 있다. 장입 물질 운반에 필요한 가스의 양으로 인해, 캐리어 가스를 추가적으로 이용 또는 활용하는 것은 경제적인 이유 및 프로세스 엔지니어링적인 이유에 있어서 민감한 부분이다. 이는 배출되는 캐리어 가스의 양이, 처리 반응기내에서의 적절한 정화 후에, 최종적으로 완전히 재사용될 수 있게 허용한다.

본 발명에 다른 프로세스의 바람직한 구성에 따라, 장입 물질의 부분적인 양의 제어된 도입은 분리된 부분적 캐리어 가스 스트림의 목표하는(targeted) 제거에 의해 이루어진다. 분리된 후에 부분적인 캐리어 가스를 제어된 상태로 제거하는 것은 이송되는 장입 물질의 부분적인 양을 제어하는 효과적이고 간단한 방식을 제공한다. 이는, 제거되는 부분적인 캐리어 가스 양에 의해 부분적으로 이송되는 양을 독립적으로 제어할 수 있게 허용한다.

본 발명에 따른 프로세스의 바람직한 실시예에 따라, 장입 물질 또는 장입 물질의 부분적인 양이 용융 유닛내로 도입되기 전에 저장 용기내에 일시적으로 저장된다. 이러한 일시적인 저장은, 한편으로는 용융 유닛내로의 적층 도입을 허용하고, 다른 한편으로는, 저장으로 인해, 도입이 장입 물질의 선행(preceding) 운반으로부터 격리될 수 있게 허용하며, 그에 따라 보다 안정화된 프로세스 운영을 가능하게 하며, 이는 또한 각 프로세스 파라미터의 편차나 오류에 대해 덜 민감하게 만든다.

본 발명에 따른 프로세스의 특정 실시예에 따라, 장입 물질 또는 장입 물질의 부분적인 양이 압력의 작용을 받는다. 이는, 추가적인 프로세싱을 위한 압력의 목표 조정을 포함한다. 결과적으로, 예를 들어 순수하게 중력의 힘으로, 장입 물질을 용융 유닛내로 간단하게 도입하는 것이 가능해진다. 또한, 단순한 도입 장치를 구현할 수 있으며, 이는 예를 들어 복잡한 밸브나 제어 유닛이 더 이상 필요치 않다는 것을 의미한다.

용융 유닛내로 장입 물질을 도입하기에 앞서서 압력을 높인 결과, 장입 물질의 임시 저장 또는 공압식 운반을 용융 유닛내로의 도입과 분리시킬 수 있게 된다. 이러한 경우에, 저장 용기는 서로 상이한 압력 레벨에서 작동되는 프로세스 부분들 사이의 록킹(lock)으로서 작용한다. 그에 따라, 공압식 운반이 이루어지는 압력이, 용융 유닛의 작동 압력에 무관하게, 그리고 용융 유닛의 압력에 매칭(match)시킬 필요가 없이, 최적으로 셋팅될 수 있다. 그 결과, 제어가 보다 단순하고 보다 저렴한 프로세스 및 설비 부품들이 제공된다.

본 발명에 따른 프로세스의 대안적인 실시예에 따라, 하나 이상의 환원된 철-함유 첨가물 및/또는 첨가제가 장입 물질에 더하여 용융 유닛내로 도입된다. 이러한 옵션은 프로세스가 보다 성공적으로 영향을 받거나 교정될 수 있게 한다. 하나 이상의 첨가물 및/또는 첨가제의 도입은, 이러한 경우에, 장입 물질과 함께 또는 개별적으로 이루어질 수 있으며; 동일한 도입 지점들 또는 도입 장치들을 이용할 수도 있다. 그 대신에, 예를 들어, 동일한 도입 장치들을 이용하여 첨가물, 첨가제 또는 장입 물질을 도입할 수 있다. 첨가물 및/또는 첨가제를 전술한 중간 용기내로 도입하는 것 그리고 물질의 혼합물을 조인트 도입하는 것도 가능하며, 그에 따라 국부적으로 명확하게 규정된 방식으로 정확한 도입이 가능하며, 이는 프로세싱 엔지니어링과 관련하여 매우 탄력적인 해결책을 제공한다.

특허청구범위 제11항의 규정 내용에 따른 본 발명의 장치는 상기 프로세스를 실시하기에 적합한 보다 단순한 구조를 제공한다. 용융 유닛내로의 장입 물질의 제어된 도입을 둘 이상의 도입 지점들로 분할함으로써 그리고 도입 장비들을 이용함으로써, 여러 도입 지점들에서의 독립적인 도입과 관련하여 전체적인 탄력성(full flexibility)을 제공할 수 있는 견고한 설비를 제공할 수 있다. 이러한 수단들을 독립 장치와 조합함으로써, 특히 미세 입자 형태의 장입 물질을 이용할 때 용융 프로세스를 추가적으로 개선할 수 있고 또 프로세스 가스와 함께 용융 유닛으로부터 미세 물질이 상당량 배출되는 문제점을 감소시킬 수 있다. 움직이는 부분이 장치로부터 완전히 제거될 수 있기 때문에, 매우 견고하고 유지 보수가 간단한 설비가 얻어질 수 있다. 이러한 가장 단순한 실시예에서, 도입 장치가 라인(line)으로서 디자인되며, 그러한 라인은 밸브와 조합되어 제어될 수 있다.

장입 물질이 800℃의 온도일 수 있기 때문에, 장입 물질과 접촉하는 설비의 부분들 역시 높은 열 응력에 노출될 수 있다. 또한, 이는 전술한 분할 장치에 의해 달성될 수 있는 단순한 플랜트 엔지니어링을 이용하는 견고한 장치를 요구한다.

본 발명에 따른 장치의 특정 구성에 따라, 분할 장치는 캐리어 가스 스트림과 장입 물질로부터 형성된 매체의 스트림을 둘 이상의 부분적인 매체 스트림으로 분리하기에 적합한다. 각각의 경우에, 부분적인 매체의 스트림은 장입 물질의 부분적인 양 및 부분적인 캐리어 가스 스트림을 포함하며, 그에 따라 그 스트림들은 개별적으로 추가로 처리될 수 있다. 매체의 스트림들은 미세 입자 형태의 고온 장입 물질의 경우에도 분할 될 수 있으며, 이는 단순하고 견고한 장치들에 의해 구현될 수 있다. 많은 수의 부분적인 스트림으로 분할하는 것도 가능하며, 그에 따라 복잡한 시스템의 경우에도 플랜트 엔지니어링(plant engineering)과 관련하여 단순한 실시를 제공할 수 있다. 또한, 부분적인 매체의 스트림은, 여러 방식으로 용융 유닛내로 도입될 수 있다는 이점을 제공하며, 분리 장치의 이용은 장입 물질의 부분적인 양만이 도입된다는 것을 의미한다.

움직이는 부분이 없는 분할 장치의 이용은 또한 작동적으로 신뢰할 수 있는 해결책을 제공한다.

본 발명에 따른 장치의 추가적으로 바람직한 구성에 따라, 분할 장치가 라인을 통해 장입 물질을 공압적으로 이송하기 위한 장치에 연결되거나, 및/또는 둘 이상의 특히 6 개의 라인을 통해 용융 유닛에 연결될 수 있다. 장입 물질의 부분적인 양으로의 분할 또는 부분적인 매체 스트림으로의 분할 때문에, 장입 물질은 용융 유닛의 도입 지점들까지 전달될 수 있다. 이러한 경우에, 고정 연결부들에 의해서도 가능하며, 다시 말해, 이동 부품이나 가요성(flexible) 부품이 필요하지 않으며, 결과적으로 집중적으로 관리가 필요한 설비 부분들이 있을 필요가 없게 된다. 이러한 경우에, 캐리어 가스 및 장입 물질로 이루어진 또는 그 장입 물질만으로 이루어진 매체 스트림을 용융 유닛의 도입 지점들로 전달하도록 분할 장치가 구성될 수 있다. 도입 지점으로의 개별적이고 독립적인 공급이 중요하다. 용융 유닛으로의 공급 라인의 개체수는 특정 도입 요건에 따라 달라질 것인데, 이는 그러한 방식의 경우에 용융 유닛내에서 장입 물질의 원하는 분배를 만들어낼 수 있기 때문이다. 용융 유닛내로 6 개 이상의 공급라인을 제공하는 것이 바람직한 것으로 확인되었는데, 이는 그러한 경우에 용융 유닛내에 장입 물질의 바람직한 분배를 셋팅할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 구성에 따라, 공압식 운반 장치(3)가 실질적으로 상향(운반 방향에서 볼 때) 지향된다. 이는 퇴적(deposit)이나 케이킹(caking)을 회피할 수 있게 한다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 예시적인 구성에 따라, 장입 물질을 공압적으로 이송하기 위한 장치가 하나 이상의 라인을 통해 처리 반응기에 연결될 수 있다. 연결 라인은 적어도 부분적으로 환원된 금속-함유 장입 물질이 이송될 수 있게 허용하며, 이때 중요한 이점을 가지며, 다시 말해 장입 물질의 내부 에너지(energy content)를 용융 프로세스에 이용할 수 있으며, 그에 따라 전체적으로 보다 효율적인 프로세스가 고온 장입 물질의 이송이라는 옵션에 의해 달성될 수 있다. 용융 유닛을 처리 반응기와 조합하면, 공지된 이점 즉, 고온의 예를 들어 미리-환원된 금속-함유 장입 물질의 이용이라는 이점이 제공되는데, 이는 에너지 효율적인 프로세스가 프로세싱에 이용될 수 있기 때문이다. 특히, 미세 입자 형태의 금속 캐리어를 프로세싱할 때, 프로세스 유닛의 특성이 성공적으로 그리고 유리하게 이용될 수 있다. 특히, 처리 반응기에서 변환되는 금속 캐리어를 용융 유닛내로 공압식으로 이송하기 위한 장치에 의해 처리 반응기를 용융 유닛에 연결하는 것은 제조 프로세스를 실시하기 위한 매우 유리한 설비를 가능하게 한다.

처리 반응기로의 링크(link)로 인해, 장입 물질을 이송하기 위해 처리 반응기로부터의 프로세스 가스를 이용할 수 있다. 처리 반응기내의 압력 상황으로 인해, 처리 반응기의 작업 압력과 같은 압력의 처리 반응기의 프로세스 가스에 의한 장입 물질의 이송을 이용할 수 있으며, 그에 따라 설비와 관련하여 단순하고 저렴한 해결책을 제공할 수 있다.

장입 물질은 장치내로 직접 도입될 수 있고 또는 별도 설비에 의해 도입될 수 있으며, 그에 따라 프로세스 및 요건에 따라 적절하게 플랜트(plant)를 디자인할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 특정 구성에 따라, 부분적인 캐리어 가스 스트림으로부터 장입 물질의 부분적인 양을 분리할 목적으로, 분리 장치, 특히 사이클론(cyclone)이 하나 이상의 부분적인 매체 스트림에 대해 제공된다. 매체 스트림을 부분적인 매체 스트림으로 분할함으로써, 이들 부분적인 스트림을 서로 독립적으로 추가 처리할 수 있게 된다. 하나 이상의 부분적인 매체 스트림에 대해 분리 장치를 설치함으로써, 장입 물질의 부분적인 양을 제공할 수 있게 되며, 그러한 부분적인 양은 필요에 따라 용융 유닛내로 도입될 수 있을 것이다. 이러한 내용에서, 각각의 부분적인 매체 스트림이 용융 유닛내로 직접 도입될 수도 있을 것이고, 부분적인 매체 스트림의 일부의 경우에 캐리어 가스가 도입 전에 분리될 수도 있을 것이다. 이러한 수단은, 예를 들어, 적층 형태의 도입을 연속적인 도입과 결합시킬 수 있게 하며, 그에 따라 일부 도입 지점들에서 연속적인 운반을 생성하고 다른 지점들에서는 적층 도입을 생성할 수 있게 된다. 사이클론의 이용으로 인해, 입증된 개념을 기초로 하는 바람직하게 단순한 설비를 생성할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 구성에 따라, 하나 이상의 분리 장치가, 라인들에 의해, 장입 물질의 도입을 위해 용융 유닛으로, 적절한 경우에(if appropriate) 캐리어 가스 스트림을 정화하기 위해 가스 처리 장치로, 특히 습식 정화 장치로, 그리고 분할 장치로 연결될 수 있다. 가스 처리 장치내에서 분리된 부분적인 가스 스트림을 처리하는 것은, 전체 프로세스 또는 개별적 프로세스 단계에서 재사용될 수 있는 방식으로 캐리어 가스를 처리할 수 있게 허용한다. 예를 들어, 처리는 스크럽(scrub)과 같이 분진 및 기타 미세 입자를 제거하는 습식 처리일 수 있다. 결과적으로, 사이클론은 가스 배출 라인을 통해 가스 처리 장치로 연결될 수 있고, 분리된 장입 물질은 라인을 통해 용융 유닛으로 공급될 수 있다. 매체의 부분적인 스트림이 라인을 통해 분리 장치로 공급되며, 이는 모든 연결 라인들이 실질적으로 움직이는 부분 없이 작동될 수 있다는 것을 의미하며, 간단하고 신뢰할 수 있는 설치를 제공할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 장치의 다른 구성에 따라, 부분적인 매체 스트림을 제어하기 위한 제어 밸브가 분리 장치와 가스 처리 장치 사이의 라인에 제공된다. 분리 장치로부터 캐리어 가스를 제거하기 위한 라인내의 제어 밸브는 플랜트 엔지니어링과 관련하여 단순하고 매우 효과적인 매체 스트림 제어 방식을 제공하며 그에 따라 이송되는 장입 물질의 부분적인 양의 제어 방식을 제공한다. 이는, 어떠한 밸브나 제어 요소 자체가 매체의 스트림과 접촉하지 않은 상태로, 다시 말해 이러한 타입의 제어 요소의 마모와 관련한 문제를 일으키지 않은 상태로, 분리 장치로부터 가스 처리 장치로 제거되는 캐리어 가스의 양에 의한 대응 간섭(intervention)에 의해 부분적인 운반 양의 독립적인 제어를 허용한다.

본 발명에 따른 장치의 특정 구성에 따라, 용융 유닛으로부터의 프로세스 가스를 정화하기 위해, 가스 처리 장치는 라인을 통해 용융 유닛으로부터 프로세스 가스 배출 라인으로 연결될 수 있다. 이러한 연결은, 바람직한 조합 가스 처리를 허용하며, 그에 따라 조밀한(compact) 설치의 제공을 허용한다. 처리 잔류물들을, 예를 들어, 용융 유닛으로 복귀시킴으로써, 잔류 폐기 물질을 회피할 수 있고 그에 따라 비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 구성에 따라, 도입 장치는 분리된 장입 물질 및/또는 그 부분적인 양을 용융 유닛내로 도입하기 위해 압력을 인가받을 수 있는 저장 용기, 및/또는 장입 물질의 제어된 도입을 위한 하나 이상의 밸브를 포함한다. 장입 물질의 부분적인 양의 개별적인 운반으로 인해, 각 도입 지점에서 부분적인 양을 독립적으로 이용할 수 있게 되며, 그에 따라 용융 유닛내로 적층 도입 및 연속적 도입을 허용할 수 있게 된다.

본 발명의 이러한 특정 실시예는, 용융 유닛내로의 장입 물질의 도입을 장입 물질의 운반과 분리시킬 수 있으며, 그에 따라 추가적인 기능적인 옵션 외에도, 보다 큰 프로세스 신뢰성이 얻어질 수 있다. 압력 증가 가능성으로 인해, 장입 물질을 이송하기 위해 이용되는 또는 장입 물질과 상호작용하는 모든 장치의 부분들이 서로 다른 압력 레벨에서 개별적으로 작동되게 할 수 있다. 장입 물질의 도입 직전에 압력을 조정함으로써, 예를 들어, 공압식 운반 장치 및 분리 장치가 이들 유닛에 최적인 압력에서 작동될 수 있게 하며, 그에 따라 그 유닛들이 작업 압력과 관련하여 조정될 필요가 없게 된다. 양(quantity)에 더하여, 저장 용기내에서의 일시적인 저장으로 인해서, 용융 유닛내로의 시간-베이스(time-base) 도입이 각 도입 지점에서 정확하게 조정될 수 있게 하며, 밸브와의 상호작용으로 인해 단순하고 저렴한 설비가 제공된다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 예시적인 구성에 따라, 밸브는 슬라이드 밸브 또는 공압식 밸브, 특히 자체-블록(self-block) L 밸브로 디자인된다. 이러한 타입의 밸브들이 바람직한 것으로 입증되었는데, 이는 야금 설비내에서 물질의 스트림을 제어할 때 전술한 모든 특정 온도 및 마모 응력이 중요하기 때문이다. 따라서, 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 장치를 제공할 필요가 있다. 슬라이드 밸브는 제어에 있어서 유리한 것으로 입증되었는 데, 이는 단순한 구조를 가짐으로써 높은 작업 신뢰성을 제공하기 때문이다. L 밸브 역시 단순한 구조로 인해 유리한 것으로 입증되었다. 이러한 타입의 밸브들은 이중 L-형상 운반 튜브를 포함한다. 캐리어 가스 스트림이 스위치 오프(switched off; 차단)된다면, 장입 물질은 튜브의 중간 섹션에 잔류하게 되며, 결국 자체-블록킹 작용을 제공한다. 튜브의 중간 섹션의 길이 및 그 내부에 남아 있는 장입 물질의 길이가 적절한 크기를 갖는다면, 효과적인 블록킹 작용을 달성할 수 있을 것이다. 단순한 구조는 매우 높은 밸브 프로세스 신뢰성을 제공한다. 열 응력을 견딜 수 있는 높은 능력은 이러한 디자인의 추가적인 결과이다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 구성은 매체 스트림을 수용할 수 있으며 압력이 인가될 수 있는 버퍼 용기(buffer vessel)를 제공하며, 상기 버퍼 용기는 공입식 이송을 위해 장치에 연결될 수 있으며 적절한 경우에 둘 이상의 라인을 통해 둘 이상의 도입 지점에서 용융 유닛에 연결될 수 있다. 본 발명에 따른 버퍼 용기는 추가적인 프로세스 신뢰성을 생성한다. 그 부피로 인해, 장입 물질의 이송이 용융 유닛내로의 도입으로부터 완전히 분리될 수 있다. 이러한 경우에, 버퍼 부피는 이송에 문제가 발생하는 경우에도 용융 유닛의 적절한 공급이 가능하도록 충분히 크게 선택된다. 그 대신에, 장입 물질이 때때로 그리고 필요에 따라 버퍼 용기로 이송만 되도록 하는 방식으로 버퍼 기능이 이용될 수 있다. 둘 이상의 지점에서 라인들에 의해 버퍼 용기를 용융 유닛에 연결하는 것은 안정적이고 단순한 장치를 제공한다. 버퍼 용기와 용융 유닛 사이의 6개 이상의 연결부를 가지는 실시예가 바람직한 것으로 입증되었으며, 그에 따라 용융 유닛의 국부적으로 가변적인 공급이 가능해진다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 구성에 따라, 도입 장치는 라인을 통해 버퍼 용기로 연결될 수 있는 저장 용기를 포함하며, 캐리어 가스가 버퍼 용기로부터 저장 용기로 인가될 수 있다.

버퍼 기능에 더하여, 버퍼 용기는 또한 분리 장치의 기능을 수행하며, 그에 따라 공압식 운반 장치에 의해 전달되는 매체 스트림이 버퍼 용기내로 도입될 수 있고, 이어서 캐리어 가스 스트림이 분리될 수 있고 장입 물질이 분할될 수 있으며 둘 이상의 공급 라인을 통해 용융 유닛내로 도입될 수 있다. 장입 물질의 둘 이상의 부분적인 양의 각각의 도입은 저장 용기를 통해 이루어질 수 있으며, 각각의 경우에 버퍼 용기와 용융 유닛 사이에 정렬되고, 밸브와 관련되며, 그에 따라 추가적인 저장 기능 및 버퍼 용기로부터의 압력 조정의 분리가 가능해진다.

특정 실시예는 버퍼 용기와 둘 이상의 저장 용기 사이의 압력 보상 라인을 제공하며, 그에 따라 유닛들 사이의 압력 보상과 저장 용기내의 압력 증가로부터 용융 유닛에 매칭되는 압력으로 변화시킴으로써 저장 용기로 공급을 할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 특정 실시예에 따라, 공급 용기 및/또는 록(lock)을 포함하는 하나 이상의 공급 장치가, 바람직하게 버퍼 용기 및/또는 도입 장치를 통해, 용융 유닛내로 금속-함유 첨가물 및/또는 첨가제를 도입하도록 제공된다.

장입 물질에 더하여, 추가적인 프로세스 보조제들을 용융 유닛내로 공급할 필요가 종종 있다. 전용의(dedicated) 장치들이 이러한 목적을 위해 제공되며, 그에 따라 첨가물 및/또는 첨가제의 제어된 공급을 허용한다. 이러한 경우에, 공급은 용융 유닛내로의 개별적인 도입에 의해서 또는 장입 물질과 함께 이루어질 수 있다. 첨가물 및/또는 첨가제가 장입 물질과 함께 용융 유닛내로 도입되는 것이 바람직할 것이며, 그러한 경우에 이들 물질들이 예를 들어 버퍼 용기내에서 또는 도입 장치내에서 장입 물질에 첨가된다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 예시적인 구성에 따라, 용융 유닛내에서 장입 물질을 분배 또는 배치하기 위한 전환기(diverter) 장치가 하나 이상의 도입 지점에 제공되며, 그러한 도입 지점에서 장입 물질 및 참가물질 및/또는 첨가제(해당되는 경우)가 용융 유닛내로 도입된다. 이러한 특정 장치는 목표로 하는 그리고 보다 성공적인 용융 유닛내로의 장입 물질 도입을 가능하게 하는데, 이는 전환기 장치가 용융 유닛내에서 장입 물질의 추가적인 배치 방식을 제공하기 때문이다. 사용되는 전환기 장치는, 예를 들어, 피봇가능한 사면로(斜面路)(pivotable chutes)를 포함할 수 있으며, 상기 피봇가능한 슈트는 장입 물질이 각 도입 지점으로부터 분배될 수 있게 한다.

본 발명에 따른 장치의 부가적인 구성에 따라, 제공되는 분할 장치는 장입 물질 및 첨가물질 및/또는 첨가제를 용융 유닛내에 분배 또는 배치하기 위한 다이나믹 분배기(dynamic distributor)이다. 이러한 분배기는 공급 라인을 통해 분리 장치에 연결될 수 있고, 적절하다면, 저장 용기에 또는 버퍼 용기에 연결될 수 있으며, 그리고 둘 이상의 라인을 통해 용융 유닛에 연결될 수 있다. 능동적 전환기 요소로 인해, 다이나믹 분배기는 용융 유닛내로의 또는 버퍼 용기로의 또는 그 대신에 저장 용기로의 개별적인 도입 지점들로 개별적인 공급을 허용한다. 다이나믹 분배기는 다수의 배출 라인 및 사면로와 같은 가동(moving) 전환기 장치를 기초로 하며, 장입 물질을 분할하고 독립된 도입 지점을 통해 개별적으로 공급하는 추가의 방식을 구성한다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 예시적인 구성에 따라, 압력이 인가될 수 있는 하나 이상의 추가 장치, 특히 추가 용기, 및 장입 물질을 캐리어 가스 스트림으로 연속 또는 적층 도입하기 위한 하나 이상의 밸브가 처리 반응기와 공압식 운반 장치 사이에 제공된다. 공압식 운반을 위해 장입 물질을 장치내로 직접적이고 연속적으로 첨가하는 것에 더하여, 압력이 인가될 수 있는 전용 장치에 의해 이를 실시하는 것이 바람직하다고 입증되었다. 이러한 방식에서, 예를 들어, 공압식 이송을 위한 장치와 처리 반응기 사이에서 서로 상이한 압력 레벨을 보상할 수 있다. 하나의 특정 구성은 공압식 이송 장치내로 장입 물질을 제어가능하게 첨가하기 위한 밸브 및 하나 이상의 첨가 용기를 제공한다. 이러한 장치들은 또한 장입 물질의 급격한 첨가를 허용하며, 그에 따라 장입 물질의 콤팩트한(compact) 양도 실행될 수 있다. 또한, 이는 적층 도입에 의해 매우 정확한 첨가를 허용한다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 구성에 따라, 컨베이어 장치, 특히 컨베이어 스크류, 및/또는 사출기(ejector)가 밸브 대신에 제공된다. 첨가 용기로부터 공압식 이송 장치로의 배출은 컨베이어 스크류에 의해 실시되며, 그에 따라 신뢰성 있고 저렴한 장치가 제공된다. 컨베이어 스크류는 특히 장입 물질의 연속적인 첨가에 적합하다. 워터 제트 펌프의 원리와 유사하게, 사출기의 이용은, 장입 물질이 캐리어 가스 스트림내로 도입되게 하고 캐리어 가스 스트림의 흡입 작용에 의해 이동되게 한다. 이는 장입 물질의 첨가를 위한 기질적(temperamental) 작용 및 스위칭 장치의 필요성을 제거한다. 또한, 이는 마모와 관련한 바람직한 해결책을 제공한다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 구성에 따라, 높은 압력을 위한 상류 용기 및 하나 이상의 첨가 장치가 제공되며, 그에 따라 장입 물질의 록-유사(lock-like) 공급 및 압력 증가가 허용된다. 이러한 구성은 공급 장치와 용기가 함께 록(lock)과 유사하게 작동될 수 있게 허용한다. 상부 용기가 충진된 후에, 밸브에 의해 처리 반응기로부터 단절되며 장입 물질은 첨가 용기내로 도입된다. 두 개의 용기가 밸브에 의해 단절된 후에, 적절한 압력 조정 후에, 공압식 이송 장치로의 첨가가 가능하다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 구성에 따라, 병렬로 연결된 둘 이상의 첨가 장치가 첨가 장치들의 교호적인(alternate) 충진 및 비움(emptying)을 위해 제공된다. 이러한 구성은 특히 연속적인 공급에서 유리한데, 이는 장입 물질의 연속적인 첨가가 첨가 용기들의 교호적인 충진 및 비움에 의해 실행될 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 장치의 다른 대안적인 구성에 따라, 공압식 이송을 위한 장치가 추가의 캐리어 가스를 위한 하나 이상의 공급 라인을 가진다. 특히 충분한 양 또는 품질의 프로세스 가스를 이용할 수 없는 프로세스에서, 추가적인 캐리어 가스를 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 추가적인 캐리어 가스는 외부 가스 공급원 또는 공급 네트워크로부터 취해질 수 있고 공압식 이송 장치로 공급될 수 있다. 이는 공압식 이송 장치로의 공급 라인에 의해 구현된다.

이하에서는, 첨부 도면을 참조하고 가능한 바람직한 실시예를 기초로 하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 첨가 장치, 분할 장치 및 저장 용기, 분리 장치 및 가스 처리 장치를 구비하는 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면이다.

도 2는 사출기를 구비한 첨가 장치를 도시한 도면이다.

도 3은 병렬 첨가 장치를 구비한 첨가 장치를 도시한 도면이다.

도 4는 프로세스 가스에 의한 직접 이송을 도시한 도면이다.

도 5는 버퍼 용기를 구비한 구성을 도시한 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 실시예에 대한 대안적인 구성을 도시한 도면이다.

도 7은 전환기 장치를 구비한 실시예를 도시한 도면이다.

도 8은 다이나믹 분리 장치를 구비한 실시예를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 구성을 도시한다. 장입 물질은 처리 반응기(1)내에서 적어도 부분적으로 환원되고 첨가 장치(2)를 통해 공압식 이송 장치(3)로 긍급된다. 첨가 장치(2)는 두 개의 첨가 용기(4a 및 4b)를 포함하며, 상기 첨가 용기들은 라인(5 및 6)을 통해 서로 연결되고 처리 반응기에 연결된다. 두 개의 첨가 용기(4a 및 4b)를 분리하기 위해 밸브(7)가 제공된다. 공압식 이송 장치(3)로부터의 단절(disconnection)을 위해 자체-블록킹 L 밸브로 디자인된 밸브(8)가 제공된다. 캐리어 가스를 위한 공급 라인(9)이 밸브(8)에 제공된다. 두 개의 첨가 용기(4a 및 4b)에는 라인(9a)을 통해 캐리어 가스로부터의 압력이 인가될 수 있다. 공압식 이송 장치(3)는 분리 장치(10)에 연결되며, 상기 분리 장치는 매체 스 트림이 부분적인 매체 스트림으로 분할될 수 있게 한다.

프로세스 요건에 따라 라인(11)의 개체수를 선택할 수 있으며, 6 개의 라인(11)에서도 용융 유닛(12)의 바람직한 공급이 허용된다. 분할 장치가 라인(11)을 통해 각각의 분리 장치(13)로 연결되며, 상기 분리 장치는 캐리어 가스를 장입 물질로부터 분리한다. 라인을 경유하여, 장입 물질이 도입 장치(14)를 통해 용융 유닛(12)내로 도입되고, 상기 도입 장치는 각각의 경우에 저장 용기(15) 및 밸브(16)를 포함한다. 다수의 도입 지점에서의 도입에 의해, 용융 유닛(12)내에서의 장입 물질(12a)의 바람직한 분배가 달성된다. 도면부호 '12a'는 조밀한 장입 물질의 위치를 나타내고, 그 사이의 영역은 예를 들어 탄소 캐리어 또는 물질의 혼합물과 같은 다른 물질로 충진된다. 바람직하게, 밸브(16)는 자체-블록킹 L 밸브로서 디자인된다. 분리 장치(13)는 밸브(18)를 포함하는 라인(17)을 통해 용융 유닛(12)으로부터 프로세스 가스를 배출하기 위한 라인(19)으로 연결된다. 라인(20)을 통해, 용융 유닛(12)으로부터의 프로세스 가스 및 캐리어 가스가 함께 가스 처리 장치(21)로 공급된다. 고체들이 사이클론(22)에서 분리되고 저장 용기(23)를 통해 용융 유닛으로 공급된다. 정화된 가스는 라인(24)을 통해 처리 반응기(1)로 전달될 수 있다. 처리 반응기(1)는 프로세스 가스를 배출하기 위한 라인(25)을 구비한다.

도 2는 첨가 장치(2)의 변형예를 도시하며, 상기 첨가 장치에서는 밸브 대신에 스크류 컨베이어(26)가 제공된다. 이러한 컨베이어는 장입 물질(12a)의 제어된 배출을 위해 이용되며, 장입 물질(12a)은 사출기(27)에 의해 캐리어 가스 스트림내 로 도입된다.

도 3은 첨가 장치(2)의 바람직한 구성을 도시하며, 그 첨가 장치에는 서로 병렬로 정렬된 두 개의 첨가 용기(4a 및 4b)가 있다. 두 개의 첨가 용기(4a 및 4b)에는 공급 라인을 통해 장입 물질(12a)이 교대로 공급될 수 있으며, 상기 공급 라인은 관련 밸브(28 및 29)를 가지는 두 개의 연결 라인(26 및 27)으로 분할될 수 있다. 이는 공압식 이송 장치(3)로 공급 물질을 연속적으로 첨가할 수 있게 허용한다. 예를 들어, 스크류 컨베이어(30 및 31)에 의해, 캐리어 가스 스트림으로의 첨가가 실시될 수 있다.

도 4에는 처리 반응기(1)로부터 분리 장치(10)로 장입 물질(12a)을 직접 이송하는 것이 도시되어 있다. 추가적인 캐리어 가스가 공급 라인(32)을 통해 공압식 이송 장치(3)로 도입될 수 있다. 공압식 이송 장치는 밸브(33)에 의해 처리 반응기(1)로부터 분리될 수 있으며, 그에 따라, 이송이 그러한 방식으로 제어될 수 있다. 분리 장치(13)에서 회수된 캐리어 가스가 습식 스크러빙(scrubbing) 장치(34)로 공급되고, 정화된 가스와 고체 또는 슬러리는 각각의 라인(35 및 36)을 통해 프로세스 가스로부터 배출된다.

도 5는 버퍼 용기(37)가 제공된 본 발명의 특정 구성을 도시한다. 버퍼로서의 기능에 더하여, 이러한 버퍼 용기는 또한 분할 장치로서 작용하며, 그에 따라 캐리어 가스 스트림의 사전(prior) 분할 없이, 매체 스트림이 공압식 이송 장치(3)를 통해 공급된다. 이러한 분할은 버퍼 용기(37)로의 도입 후에 이루어지며, 장입 물질이 부분적인 양으로 분리되도록 하는 방식으로 상기 버퍼 용기의 하부가 형성 된다. 장입 물질은 각각의 경우에 저장 용기(15) 및 각각의 경우에 두 개의 밸브(16 및 38)를 경유하여 도입되고, 용융 유닛과 마주하는 상기 밸브(16)는 자체-블록킹 L 밸브(16a) 또는 슬라이드 밸브(16b)로서 디자인될 수 있다. 캐리어 가스 및 프로세스 가스는 캐리어 가스 배출 라인(39) 및 용융 유닛(12)으로부터 캐리어 가스를 배출하기 위한 라인(19)을 통해 가스 처리 장치로 공급된다. 정화된 가스 혼합물은 라인(24)을 통해 처리 반응기(1)로 공급될 수 있다. 공급 용기(41), 록(43) 및 관련 밸브(42 및 44)를 포함하는 공급 장치(40)가 첨가물 또는 첨가제의 이용을 위해 제공된다. 장입 물질의 도입에 앞서서, 첨가물 또는 첨가제가 장입 물질과 혼합될 수 있고; 용융 유닛내로 독립적으로 도입되는 실시예도 가능해진다.

도 6은 도 5에 대한 변형예를 도시하며, 여기서 장입 물질은 처리 반응기(1)로부터의 프로세스 가스에 의해 그리고 선택적으로 추가적인 캐리어 가스에 의해 작동되는 공압식 이송 장치(3)를 이용하여 버퍼 용기(37)내로 운반된다. 버퍼 용기가 용융 유닛 보다 낮은 압력에서 작동되기 때문에, 용융 유닛(12)내로 도입되기 전에 장입 물질에 압력을 인가할 필요가 있다. 이는 저장 용기(15)내에서 이루어지며, 여기서는 압력-증가 장치를 구체적으로 도시하지 않았다. 저장 용기는, 로딩 후에, 라인(45)을 통해 캐리어 가스의 작용을 받을 수 있고 이어서 다시 감소된 압력을 가지며, 그에 따라 장입 물질로 다시 충진될 수 있다. 버퍼 용기로부터 추출된 캐리어 가스가 습식 스크러빙 장치(34)내에서 처리되고, 정화된 가스 그리고 고체 또는 슬러리는 각각의 라인(35 및 36)을 통해 프로세스로부터 배출된다.

도 7은 용융 유닛(12)내로 장입 물질을 도입하기 위한 특별한 전환기 장 치(46)를 도시한다. 이러한 전환기 장치는 용융 유닛(12)내에서 장입 물질의 추가적인 배치를 가능하게 한다.

도 8에 따라, 중앙의 다이나믹 분배기(47)가 제공되며, 상기 다이나믹 분배기는 라인(48)을 통해 도입 지점들에 연결되고 저장 장치(15)를 통해 장입 물질이 공급된다.

Claims

금속과 일차 금속 제품 중 하나 이상을 제조하기 위한 방법으로서, 추가적인 프로세싱을 위해, 적어도 부분적으로 환원된 미세 입자 형태의 금속-함유 장입 물질이, 캐리어 가스 스트림에 의해, 공압식 이송을 이용하여, 장입 물질과 캐리어 가스 스트림으로 형성된 매체의 스트림의 형태로, 용융 유닛내로 도입되는 금속 제품 제조 방법에 있어서,

상기 장입 물질은 상기 캐리어 가스 스트림이 분리된 후에 도입되며, 상기 장입 물질은 둘 이상의 도입 지점에서 부분적인 양으로 개별적으로 도입되며, 상기 장입 물질의 상기 부분적인 양들은 서로 독립적으로 그리고 연속적으로 또는 적층된 형태로 도입되며, 상기 캐리어 가스 스트림이 분리되기에 앞서서, 상기 매체의 스트림이 둘 이상의 부분적인 매체 스트림으로 분할되며, 상기 부분적인 캐리어 가스 스트림들이 각각 분리되고, 상기 장입 물질의 부분적인 양이 도입되며, 상기 장입 물질의 부분적인 양의 제어된 도입이 분리된 부분적인 캐리어 가스 스트림의 목표된 제거(targeted removal)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 장입 물질의 운반에 이용된 캐리어 가스가 프로세스-내부 가스인 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 장입 물질의 운반에 이용된 캐리어 가스가 프로세스-외부 가스인 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 장입 물질의 운반에 이용된 캐리어 가스가 프로세스-내부 가스 및 추가적인 캐리어 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

분리된 캐리어 가스 스트림 또는 적어도 부분적인 캐리어 가스 스트림이, 가스 정화 후에 처리 반응기내로 도입되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 장입 물질 또는 상기 장입 물질의 부분적인 양이 상기 용융 유닛내로 도입되기에 앞서서 저장 용기내에 일시적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 장입 물질 또는 상기 장입 물질의 부분적인 양이 압력의 작용을 받는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

하나 이상의 금속-함유 첨가물 및 하나 이상의 첨가제 중 하나 이상을 장입 물질에 더하여 상기 용융 유닛내로 도입되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
미세 입자 형태의 금속-함유 장입 물질로부터 금속과 일차 금속 제품 중 하나 이상을 제조하기 위한 장치로서, 장입 물질의 추가적인 프로세싱을 위한 용융 유닛(12)를 구비하고, 캐리어 가스 스트림에 의해 장입 물질을 공압적으로 이송하기 위한 장치(3) 및 상기 캐리어 가스 스트림을 분리하기 위한 하나 이상의 분리 장치(13)를 구비하는 금속 제품 제조 장치에 있어서,

상기 장입 물질을 둘 이상의 부분적인 양으로 분할하기 위한 분할 장치(10), 및 상기 용융 유닛(12)내로 상기 장입 물질을 제어하여 도입하기 위한 도입 장치(15, 16a, 16b, 48)가 제공되며, 상기 분할 장치(10)는 캐리어 가스 스트림 및 장입 물질로부터 형성된 매체 스트림을 둘 이상의 부분적인 매체 스트림으로 분할하기 위해 제공되며, 상기 둘 이상의 부분적인 매체 스트림은 각각 장입 물질의 부분적인 양 및 부분적인 캐리어 가스 스트림으로부터 형성되며, 부분적인 캐리어 가스 스트림으로부터 장입 물질의 부분적인 양을 분리하기 위해, 하나 이상의 매체의 부분적인 스트림에 대해 분리 장치(13)가 제공되며, 상기 분리 장치(13)가, 라인들에 의해, 장입 물질의 도입을 위해 용융 유닛(12)으로, 캐리어 가스 스트림을 정화하기 위해 가스 처리 장치(21)로, 그리고 분할 장치(10)로 연결되며, 상기 분리 장치(13)와 상기 가스 처리 장치(21, 22, 23) 사이의 라인(17)내에서 상기 부분적인 매체 스트림을 제어하기 위한 제어 밸브(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 분할 장치(10)는, 단일 라인(11)을 통해 상기 장입 물질을 공압적으로 이송하기 위한 장치(3)에 연결되거나 둘 이상의 라인들을 통해 용융 유닛(12)에 연결되거나 단일 라인(11)을 통해 상기 장입 물질을 공압적으로 이송하기 위한 장치(3)에 연결되고 둘 이상의 라인들을 통해 용융 유닛(12)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 장입 물질을 공압식으로 이송하기 위한 장치(3)가 하나 이상의 라인(24)을 통해 처리 반응기(1)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 공압식으로 이송하기 위한 장치(3)가, 운반 방향에서 볼 때, 실질적으로 위쪽으로 지향되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 용융 유닛으로부터의 프로세스 가스를 정화하기 위해, 상기 가스 처리 장치(21, 22, 23)가 라인을 통해 상기 용융 유닛으로부터의 프로세스 가스 배출 라인에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

도입 장치가 저장 용기(15) 및 둘 이상의 밸브(16, 16a, 16b, 38) 중 하나 이상을 포함하고, 상기 저장 용기(15)에는 분리된 장입 물질 및 상기 분리된 장입 물질의 부분적인 양 중 하나 이상을 상기 용융 유닛(12)내로 도입하기 위해 압력이 인가될 수 있으며 상기 둘 이상의 밸브(16, 16a, 16b, 38)는 상기 장입 물질의 제어 도입을 위한 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 밸브(16, 16a, 16b, 38)가 슬라이드 밸브 또는 공압식 밸브인 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

매체 스트림의 수용을 위해 압력이 인가될 수 있는 버퍼 용기(37)가 제공되고, 상기 버퍼 용기는 공압식 이송을 위한 장치(3)에 연결될 수 있으며 또한, 둘 이상의 도입 지점들에서 용융 유닛(12)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 16 항에 있어서,

도입 장치가 라인을 통해 상기 버퍼 용기(37)에 연결될 수 있는 저장 용기(15)를 포함하며, 캐리어 가스가 상기 버퍼 용기(37)로부터 상기 저장 용기(15)로 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

버퍼 용기(37) 및 도입 장치 중 하나 이상을 통해서, 금속-함유 첨가물 및 첨가제 중 하나 이상을 상기 용융 유닛(12)내로 도입하기 위해, 공급 용기(41) 및 록(43) 중 하나 이상을 포함하는 하나 이상의 공급 장치(40)가 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 용융 유닛(12)내에서 상기 장입 물질을 분배 또는 배치하기 위한 전환기 장치(46)가, 상기 장입 물질 및 첨가물과 첨가제 중 하나 이상이 상기 용융 유닛(12)으로 도입되는, 하나 이상의 도입 지점에 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 제공된 분할 장치가 상기 용융 유닛내에서 상기 장입 물질 및 임의 첨가물 및 첨가제 중 하나 이상을 분배 또는 배치하기 위한 다이나믹 분배기(47)이며, 상기 분배기는 공급 라인을 통해 상기 분리 장치(13), 저장 용기(15) 또는 버퍼 용기(37)에 연결될 수 있으며, 그리고 둘 이상의 라인(48)을 통해 상기 용융 유닛에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 11 항에 있어서,

압력이 인가될 수 있는 하나 이상의 첨가 장치 및 상기 캐리어 가스 스트림내로 상기 장입 물질을 연속적으로 또는 적층식으로 도입하기 위한 하나 이상의 밸브(7)가 상기 처리 반응기(1)와 상기 공압식 운반을 위한 장치(3) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 21 항에 있어서,

컨베이어 스크류(26) 및 사출기(27) 중 하나 이상이 상기 밸브 대신에 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 21 항에 있어서,

압력을 높이기 위한 상류 첨가 용기(4a) 및 하나 이상의 첨가 장치(2)가 제공되어, 장입 물질의 록-유사 공급 및 압력 증가가 허용되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 첨가 장치들의 교호적인 충진 및 비움을 위해, 병렬로 연결된 둘 이상의 첨가 장치(4a, 4b, 9a, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 49, 50)가 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 공압식 운송을 위한 장치가 추가적인 캐리어 가스를 위한 하나 이상의 공급 라인(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

선철 및 일차 선철 제품 중 하나 이상을 제조하는 것을 특징으로 하는 금속 제품 제조 방법.
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