KR20010041658A - 가스/액체 혼합체임버를 가진 송풍 랜스와 그 팽창-냉각방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융체 안으로 물질을 주입하거나 성질을 측정하기 위해 제공되는 랜스(lance)의 냉각방법과 관계된다. 가스/액체 혼합물은 용융측면 상에 놓여진 랜스의 말단부(2)에 까지 와있는 냉각회로 안으로 냉매로서 주입된다. 본 발명은 가스/액체 혼합물이나 혹은 혼합물의 구성성분이 용융측면 상에 놓여진 랜스의 말단부에 까지 압력을 받아 주입되어 팽창하도록 한다. 본 발명은 또한 냉각회로와 연결된 혼합체임버(5,6)를 자지는 랜스와 관련된다. 혼합체임버는 가스/액체 혼합물을 만들기 위해 설계된 가스와 액체 공급을 위한 연결부(3,7)를 가진다. 혼합체임버(5,6)는 용융측면 상에 놓인 랜스말단부(2) 영역에 배치된 적어도 하나의 두 성분 노즐(11)에 까지 압력 파이프라인(10)을 통하여 연결된다.

Description

가스/액체 혼합체임버를 가진 송풍 랜스와 그 팽창-냉각 방법{BLASTING LANCE WITH A GAS/LIQUID MIXING CHAMBER AND A METHOD FOR THE EXPANSION COOLING THEREOF}

용광로나 컨버터(converter)와 같은, 그리고 용융성질을 측정하기 위한 장치의 운반체와 같은, 야금용 용기의 내부로 들어가는 송풍재료(특히 고체나 가스)를 사용하는 랜스는 알려져 있다. 예를 들면, 선철(pig iron)의 산소 제련, 철강처리 과정동안의 매체(예를 들면 슬래그(slag)를 발포하기 위한 석탄)내에서의 송풍, 그리고 용융물의 온도측정에 사용된다.

용융물을 마주보는 랜스의 말단부는 매우 높은 열응력을 받는다. 종래기술에 의하면 원통형 강철 랜스를 사용하는 것이 알려져 있으며, 용융 측면 말단부는 운전 중 계속하여 연소하여 사라지고, 랜스는 이에 따라 상승 한다. 또한, 폐회로 수냉방법에 의해 랜스를 냉각하는 방법이 알려져 있다. 이러한 랜스의 작동은 결국 냉각회로의 누설을 가져와, 냉각수와 용융체와의 접촉으로 폭발적 반응을 일으킬 수 있으므로 위험하다. 만약에 냉각수가 용융체에 의하여 둘러싸인다면 냉각수는 용융체를 박살내며 폭발할 수 있다. 냉각수의 화학적 분해나 산수소 가스의 연속적인 반응도 제외될 수 없다.

따라서, 두 개의 랜스를 작동위치에 선택적으로 옮겨 사용하는 방법이 이미 제안되었다(DE 3543836 C2). 작동위치에 놓인 랜스는 가스로 냉각된다. 이 방법을 사용하면 충분한 냉각이 되지 않으므로, 일정 운전시간 이후에 랜스는 용광로 밖으로 옮겨지고, 용융체로부터 멀리 떨어진 위치에서 냉각수로 재냉각된다. 이 기간동안 두 번째 랜스는 계속하여 작동한다. 그러한 두 개의 랜스를 사용한 선택적 운전은 비경제적이다.

특허 WO-A-92/07965에서는 이상(diphase) 혼합체가 공급되며, 폐냉각회로를 갖는 랜스가 알려져 있다.

본 발명은 물질을 용융체 안으로 보내거나 용융성질을 측정하기 위한 랜스의 냉각방법과, 청구범위 1과 3항의 전문에 따른 방법을 구현하기 적합한 랜스(lance)와 관련된다.

본 발명에 따른 실시예들은 다음의 도면을 참조하여 설명될 것이다.

제 1 도는 본 발명에 따른 랜스의 종단면도이다.

제 2 도는 도 1의 평면 A-A에 따른 단면도이다.

제 3 도는 본 발명에 따른 랜스의 두 번째 실시예를 통한 종단면도이다. 제 4 도는 도 3의 A-A 평면에 따른 단면도이다.

*도면부호설명

1...랜스튜브 2...용융측면 랜스말단부

3,7,16,17...연결부 4,5,6,15...체임버

8...벽 9...연결구멍

10...압력파이프(파이프라인) 11...노즐

12...냉각체임버 13...냉각표면

14,18,19...파이프라인

본 발명의 목적은 상술한 바와 같이 효과적이고 신뢰성 있는 냉각이 가능한 형태의 랜스의 제작과 냉각방법을 만드는 데에 있다.

본 발명에 따른 방법은 가스/액체 혼합물이나 이들의 구성요소가 용융측면 랜스 말단부로 압력에 의해 공급되어, 그 곳에서 팽창할 수 있도록 하는 데에 그 특징이 있다.

용융측면 랜스 말단부는 운전 중에 용융체를 마주보거나 그 안으로 잠기는 랜스의 말단부를 나타낸다. 이곳은 매우 높은 열응력을 받는 랜스의 말단부이다. 냉각회로는 용융측면 랜스말단부 쪽으로 지나간다. 이 지역에서는 냉매의 누출이 발생하지 않으며, 대신에 용융체로부터 떨어진 지역으로 냉매가 되돌아오고, 그 장소에서 랜스를 떠난다. 냉각회로는 전체적으로 폐회로로 구성될 수도 있으나, 개방 냉각회로 또한 사용되는 것이 가능하며, 이 경우에 용융측면 말단부로부터 떨어진 랜스를 떠나는 가열된 냉매는 재사용 되지 않는다.

본 발명에 따라 사용되는 혼합체의 가스 내용물은 공기나 불활성가스(예를 들면 질소나 아르곤)가 좋으며, 액체 성분은 물이 유리하다.

가스/액체 혼합물은 압력을 받아 융융측면 랜스말단부 지역으로 전달된다. "용융측면 랜스말단부"는 이미 높은 열응력을 운전중에 받은 지역으로, 용융체를 마주보는 랜스 말단부 주변을 의미한다. "혼합물은 압력을 받아 융융측면 랜스말단부 지역으로 전달되고 계속해서 팽창한다"는 의미는 이 말단부의 지정된 영역에서 가스/액체 혼합물의 갑작스러운 압력변화가 발생한다는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시는 단지 적절한 압력차이에 달려있으며, 팽창전후 각각의 절대적 압력수준에 따르는 것은 아니다. 팽창(적절한 노즐로부터 낮은 압력을 갖는 영역으로 방출을 이용하는 것이 좋음)을 시킴으로 혼합물의 액체성분이 미세한 방울로 부서지고 증발하는 효과가 발생한다. 그러한 효과들은 실질적으로 냉각효율을 증가시키는데, 이는 다시 말하면 증발은 상당한 양의 열을 필요로 하고, 미세하게 부서진 방울들은 표면적이 매우 크기 때문에 빠르고 효과적으로(증발을 통하여) 열을 제거시킬 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 용융측면 랜스말단부 영역에서의 냉매 혼합물의 팽창은, 종래기술에 비하여 냉각능력의 상승효과를 가져온다. 다른 한편으로는, 이 랜스말단부에서의 팽창과정의 결과로 액체가 거의 없어지므로 확실한 안전도의 증가를 가져온다. 운전중 장애가 있을 경우에는, 이 영역으로 침투해 들어가는 용융물은 많은 양의 물을 포함하지 않으므로 폭발위험이 적다. 본 발명의 범위 내에서, 가스와 액체의 이상 혼합물은 용융측면 랜스말단부로부터 떨어진 곳에서 생산될 수 있으며, 압력에 의해 최종 혼합물로 공급되어 그 곳에서 팽창할 수 있다. 가스와 액체를 압력에 의해 각각 분리하여 용융측면 랜스말단부로 공급하는 것이 가능하며, 팽창과정 전에 잠시 서로 혼합하거나, (팽창과정 중에 가스/액체 혼합물이 생산되는 그 위치에서 그러한 방법으로 배열되는) 분리된 노즐을 사용하여 팽창시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 분리된 노즐들은 배출되는 액체가 팽창가스에 방출되어 미세한 연무질(aerosol)을 형성하도록 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 종래기술에 의한 방법에 비하여 상당히 작은 양의 냉각을 위한 냉매를 요구한다. 가스/액체 흐름은 특별히 열응력을 받은 용융측면 랜스말단부의 영역내의 액체가 대부분 증발하거나 팽창으로 인해 완전히 증발하는 방법으로 조절된다. 이것은 두 가지 장점을 가진다. 첫 번째로, 이러한 냉각방법은액체(물)의 열용량을 사용할 뿐만 아니라 액체에서 증기로의 상변화로 인한 많은 양의 증기열을 이용하며, 비교적 적은 양의 액체흐름으로 높은 냉각능력을 갖도록 해준다. 만약 운전장애가 있을 경우에, 용융측면 말단부의 영역에는 냉매라인 상에 누설이 있게되고, 연무질로 공급되는 가스/액체 혼합물의 넓은 표면적으로 인하여 용융체가 액체방울을 둘러싸기 전에 액체 내용물은 매우 빠르게 증발하게 된다.

본 발명에 따라 사용되는 냉매의 액체부분은 보통 물이다. 만약 운전조건이 용융측면 랜스말단부의 영역 내의 물이 대부분 혹은 완전히 증발하는 것으로 선택된다면, 냉각회로는 냉각영역에 상응하는 지역에서 탄산칼슘성분이 고착되는 것을 피하기 위하여 광물질이 제거된 물을 공급하는 것이 좋다. 만약 광물질이 제거된 물이 불가능하고 일반 수돗물이나 처리되지 않은 물을 사용해야 한다면, 가스/액체 흐름은 더 적은 양의 물이 용융측면 랜스말단부의 영역에서 증발하고, 나머지는 미세하게 분포된 연무질로 포함되는 방법으로 조절하는 것이 좋다. 원하지 않는 탄산칼슘질의 고착은 이렇게 하여 주로 피할 수 있다.

이상(diphase) 혼합물의 흐름속도는, 팽창의 결과로 높은 값을 가지며, 용융물이 침투하는 경우에 폭발의 위험을 일으킬 수 있는 랜스 끝부분의 정지상태의 물이 모일 수 없으므로 증발된 물을 반출하지 않는다.

가스/액체 혼합물은 랜스 외부에서 생산될 수 있으며, 미리 혼합물로서 공급될 수 있다. 그러나, 본 발명의 영역 내에서 랜스는 냉각회로와 연결된 혼합 체임버를 갖는 것이 선호되며, 혼합 체임버는 가스와 액체 공급을 위한 연결부와 가스/액체 혼합물의 생산을 위한 구조를 가진다. 혼합 체임버는 용융측면 랜스말단부와 떨어진 공간에 배열된다. 용광로나 컨버터로부터 떨어진 랜스부분에 설치하는 것이 좋다.

가스/액체 혼합물은 혼합 체임버로부터 2내지 6바(bar), 대략 3바의 압력으로 압력파이프를 통하여 용융측면 랜스말단부를 향하여 전달되는 것이 좋다. 이 말단부에 두 성분의 노즐이 배치되며, 랜스 끝부분에 배치된 냉각영역 안으로 혼합체가 팽창한다. 본 발명의 관점 내에서, "두 성분 노즐"은 가스/액체 혼합물의 통과를 허용하는 어떤 장치이며, 과정 중에 공급 측과 방출 측 사이에, 노즐 다음에 놓인 저압력 영역에서 공급된 혼합물의 분리를 하는 방식으로, 압력차이를 유지하는 장치이다. 노즐을 빠져나오자마자 혼합물의 액체부분은 미세한 방울로 부서진다. 팽창되고 가열된 혼합물은 두 번째 파이프를 통하여 용융측면 랜스말단부로부터 전달되고, 컨버터의 외부에 배치되는 것이 좋은 연결부에서 다시 랜스를 벗어난다. 두 성분 노즐이나 노즐을 떠난 혼합물의 압력은 대기압 보다 약간 높은 것이 유리하다. 만약 랜스가 잠기는 운전상태로 사용된다면, 랜스 끝을 둘러싼 액체 용융체의 역압보다 높아야 한다. 만약, 운전중 장애로 인하여, 랜스 끝이 녹아서 냉각영역으로 용융체가 침투한다면, 그 내부에 작용하는 높은 압력은 용융체와 슬래그가 더 침투하는 것을 막아준다.

혼합 체임버는 서로 동심이며 랜스 튜브를 둘러싸는 두 개의 환상의 체임버를 갖는 것이 유리하고, 환상의 체임버의 방사상으로 나뉜 벽에는 구멍이나 연결개구부가 배열된다. 랜스 튜브는 전체 랜스 배열의 내부 튜브를 의미하며, 가스나 고체를 용융체로 보내기 위해 설치된다. 내부 환상의 체임버는, 예를 들면 말단 표면으로부터 물을 수용할 수 있으며, 외부 환상의 체임버는 둘레로부터 압축공기를 받는다. 방사상으로 나뉜 벽의 구멍을 통하여 압축공기는 물과 혼합된다. 만들어진 혼합물은 혼합 체임버의 용융측면 말단부 표면에서 제거되며 운반된다.

혼합 체임버를 연결하기 위한 압력 파이프와 두 성분 노즐은 랜스 튜브를 동심으로 감싸는 폐회로의 원형 파이프라인이 선호된다. 용융측면 랜스말단부에서 팽창된 혼합물의 귀환은, 압력파이프를 동심으로 감싸는 두 번째 폐회로 원형 파이프라인으로 구성될 수 있는 파이프라인을 통하여 실행하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 랜스의 두 번째 실시예는 가스와 액체를 용융측면 랜스말단부로 각각 공급하기 위하여 분리된 압력파이프를 가진다. 이러한 압력파이프들은 랜스튜브를 동심으로 감싸는 폐회로 원형 파이프라인으로서 구성될 수 있다. 융용측면 랜스말단부의 영역에서, 압력파이프는 가스와 액체가 방출되는 노즐배열에서 마감되며, 팽창과정 중에 그 위치에서 미세한 입자의 연무를 만들기 위해 가스와 액체를 혼합한다. 팽창가스의 흡입작용은 분출액체를 반출하며 이들을 미세한 방울로 나눈다. 그 위치에서 생산된 연무의 흐름속도는 대단히 커서 작은 양의 물도 용융측면 랜스말단부에 남아있지 않는다. 따라서, 용융체가 침투할 위험성이 거의 없다. 랜스의 운전압력은 3바 이하가 될 수 있다. 예를 들면, 가스라인(압력가스라인)의 필요한 초과압력은 1에서 2바에 이르며, 1.5바 정도가 좋다. 액체(물)는 단지 1바 이하의 낮은 압력으로 공급되면 되고, 보통 0.5바 정도이며, 이는 미세화 과정 중에 팽창하는 압축공기에 의해 수반되고 나누어지기 때문이다.

본 발명의 선호되는 사용분야는 야금 용융물, 예를 들면 선철이나 강철용융물의 측정이나 처리이다. 그러나, 본 발명은 금속용융물의 사용에 제한되지 않으며 고온의 기타의 용융물(예를 들면 유리 용융물)에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 랜스는 도 1과 2에 도시된 바와 같이 내부 랜스튜브(1)를 가지며, 이를 통하여 용융체의 고체나 가스가 공급된다. 이러한 매체의 용융체로의 방출은 용융측면 랜스말단부(2)에서 발생한다. 랜스튜브(1)는 아래에 보다 자세히 기술될 냉각장치에 의해 둘러싸여 있다.

연결부(3)에 의하여 냉각수는 랜스튜브(1)를 둘러싸는 환상의 체임버(4)로 공급된다. 환상의 체임버(4)의 말단표면과 축으로 연결되는 혼합 체임버의 내부 체임버(5)는 서로 연결되며, 내부 체임버(5)는 환상의 체임버(4)로부터 물을 공급받는다. 내부 체임버(5)는 연결부(7)에 의하여 압축공기가 공급되는 환상의 외부체임버(6)에 의해 둘러 싸인다. 두 개의 환상의 체임버(5,6)는 같이 혼합 체임버를 형성한다. 환상의 체임버 5와 6 사이의 방사상으로 나누는 벽(8)은 9로 표시된 연결구멍을 가진다. 압축공기와 물의 혼합체는 폐회로 순환 파이프라인(10,압력파이프)을 통하여 전달되며, 이는 용융측면 랜스말단부 쪽으로 환상의 내부 체임버(5) 안으로 축방향으로 연결한다. 압력파이프(10) 내의 혼합물의 압력은 대략 3바에 이른다.

폐회로 순환 파이프라인(10)은 용융측면 랜스말단부(2) 안에서 랜스 주위를 따라 규칙적으로 배열된 여섯 개의 두 성분 노즐(11) 안으로 형성된다. 물/공기 혼합물은 두 성분 노즐로부터 나오자마자 환상의 냉각체임버(12) 안으로 팽창한다. 물은 이 과정을 통하여 매우 미세한 방울들로 부셔진다. 공급된 물의 큰 표면적은 빠른 열흡수와 이에 따른 높은 냉각능력을 가져온다. 여섯 개의 두 성분 노즐(11) 안으로 폐회로 순환 파이프라인(10)을 형성함으로써 수돗물이나 처리한 물을 냉매로서 사용하여 랜스를 운전하게 해준다. 두 성분 노즐(11)의 내부 지름은 불순물과 처리된 물에 함유될 수도 있는 입자들의 통과를 가능하게 하여준다. 만약에 랜스가 예외적으로 광물질이 제거된 물을 사용하여 운전된다면, 폐회로 순환 파이프라인(10)은 랜스튜브(1)를 회전대칭으로 감싸는 환상의 갭을 가지며, 이 환상의 갭을 형성하는 냉각영역의 냉각 체임버(12) 영역에서 내부 지름이 대략 0.5mm 정도로좁혀질 수 있다. 이러한 환상의 갭은 단일한 두 성분 노즐을 형성한다. 몇몇의 분리된 두 성분 노즐(11)의 형성은 이 경우에 필요치 않다.

냉각 체임버(12)의 서로 마주보는 용융측면 말단부 표면에서, 두 성분 노즐(11)을 벗어난 혼합물은 굴곡된 냉각표면(13)을 만나며, 이에 따라 운동방향이 바뀌고, 두 번째 폐회로 순환 파이프라인(14)으로 구성된 냉매 제거라인에 공급된다. 공급된 혼합물의 액체성분은 냉각 체임버(12)에서 완전히 증발되는 것이 좋다. 특별한 운전조건에서, 만약 냉각체임버(12) 내에서 비정상적인 고온이 발생하면, 냉각작용은 분자 수소와 산소로 물의 흡열 분리에 의해 이루어진다.

만약, 운전장애가 있을 경우에는, 용융측면 랜스말단부(2)의 영역이 연소되어 없어지고, 냉각 체임버(12)는 용융체를 향하여 개방된다. 이때 냉매는 미세한 연무질의 냉매로서 사용되므로 여전히 액체상태인 물이 용융체에 의해 포위되고 폭발적으로 증발하는 위험은 실질적으로 없다. 냉각영역(12)에 있어서, 초과 압력이 가해지는 것이 좋으며, 이는 랜스가 잠기는 운전과정 중에, 냉각영역(12)으로 침투해 들어올 가능성이 있는 용융상태의 금속이나 슬래그가 더 이상 침투해 들어오지 못하도록 힘을 가해준다.

폐회로 순환 파이프라인(14)을 통하여 다시 흐르는 냉매는 환상의 체임버(15)와 연결부(16)에 의하여 랜스로부터 제거된다. 이 냉매는 버려지거나(개방 냉각회로) 혹은 냉각회로로 다시 보내질 수 있다.

환상의 체임버(15)는 도면에 도시되지 않은 안전 압력제어밸브에 연결된 두 번째 연결부(17)를 가진다.

물질을 용융물 내로 집어넣는 것과는 별도로, 랜스는 또한 용융체의 성질을 측정하는 데에 사용될 수 있다. 이를 위하여, 측정장치는 용융측면 랜스말단부(2) 영역에 설치될 수 있으며, 측정장치는 도시되어있지 않다. 예를 들면, 용융체의 온도는 복사 온도계에 의하여 측정될 수 있다. 강철 용융체에 있어서 다중요소 해석(multi-element analysis)이 적용될 수 있고, 예를 들면 레이저로 유도된 방사빛의 분광기가 사용될 수 잇다. 이렇게 하여, 강철 제련과정이 수행되어 원하는 상태로 끝나게 된다.

그러한 측정을 수행하기 위해서는, 랜스는 그 위에 배열된 측정장치와 함께 강철 용기의 표면상으로 안내된다. 압축공기나 혹은 질소와 같은 불활성 기체가 랜스튜브(1)를 통하여 송출되며, 랜스 개구부를 깨끗하게 유지시키고, 슬래그의 강철 용기 표면을 자유롭게 한다.

본 발명에 따른 랜스는 벽 내의 개구부나 혹은 커버를 통하여 컨버터나 용광로 안으로 들어간다. 냉매의 공급과 제거를 위한 연결부와 혼합 체임버는 적절한 냉각영역에서 컨버터 외부에 위치하는 것이 유리하다.

도 3 및 4는 본 발명에 따른 두 번째 실시예를 보여주며, 가스와 액체는 용융측면 랜스말단부(2) 까지 분리되어 전달되고, 가스/액체 혼합물은 팽창과정 중에 그 위치에서 생산된다. 여기서, 동일한 참조번호는 도 1과 2에 따른 실시예와 비교하여 기능적으로 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1과 2에 따른 실시예와 비교했을 때 실질적인 차이점은 서로 동심을 이루며 내부 랜스튜브(1) 주변에 배치된 세 개의 폐회로 순화 파이프라인을 구성한다는 데에 있다. 내부 폐회로 순환 파이프라인(18)은 냉각수를 용융측면 랜스말단부(2)로 전달하며, 이를 위하여 환상의 체임버(4)와 연결되어있다. 폐회로 순환 파이프라인(19)의 중간부는 연결부(7)와 연결구멍(9)이 있는 환상의 체임버를 통하여 압축공기가 공급된다. 첫 번째 실시예에서와 같이, 외부 폐회로 순환 파이프라인(14)은 가열된 냉매를 환상의 체임버(15)와 결합된 연결부(16)로 되돌리는 데에 사용된다.

물과 가스상태의 물질(압축공기)은 폐회로 순환 파이프라인 18과 19를 통하여 용융측면 랜스말단부(2)에 까지 각각 흐른다. 환상의 냉각체임버(12)로 방출되어 나오자마자 팽창하며, 방출 냉각수를 분무하여 미세한 연무질 형태로 나눈다. 본 발명에 따라 사용되는 이상의 혼합물은 그 위치에서 만들어진다.

본 실시예의 운전압력은 도 1과 2에 따른 랜스와 비교하면 확실히 감소될 수 있다. 따라서, 환상의 냉각체임버(12)를 통하여 높은 흐름속도로 통과하며, 계속하여 제거되는 미세한 입자의 연무질을 만들기 위하여 폐회로 순환 파이프라인(18) 내에 0.5바의 초과 압력으로 물을 공급하고, 폐회로 순환 파이프라인(19) 내를 1.5바의 초과압력으로 압축공기를 공급하면 충분하다.

본 발명을 이용하여 상술한 바와 같이 효과적이고 신뢰성 있는 냉각이 가능한 형태의 랜스의 제작하여 사용할 수 있다.

Claims (10)

1. 용융체의 성질을 측정하거나 용융체 내로 물질을 주입하기 위하여 제공되는 랜스의 냉각방법에 있어서;

   용융측면 랜스말단부(2) 쪽으로 닫혀진 냉각회로 내에는 가스/액체 혼합물이 냉매로서 전달되고, 가스/액체 혼합물이나 혹은 그 구성성분은 압력을 받아 용융측면 랜스말단부(2) 영역으로 전달되어 그 곳에서 팽창하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 가스/액체 혼합물은 용융측면 랜스말단부(2)로부터 떨어진 곳에 배치된 랜스의 혼합 체임버(5,6) 내에서 생산되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 혹은 제 2 항에 있어서, 가스/액체 혼합물은 2에서 6바(bar)의 압력으로, 3바가 선호되며, 용융측면 랜스말단부(2)로 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 가스와 액체는 분리되어 용융측면 랜스말단부(2)로 전달되고, 거기서 팽창하며, 팽창과정 중에 그 장소에서 가스/액체 혼합물이 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 2 항 혹은 제 3 항에 따른 방법을 수행하는 용융측면 랜스말단부(2) 쪽으로 닫혀진 냉각회로를 가진 랜스에 있어서;

   혼합 체임버(5,6)들은 용융측면 랜스말단부(2)로부터 떨어진 곳에 배치되고 냉각 회로와 연결되며, 가스와 액체 공급을 위한 연결부(3,7)를 가지고 가스/액체 혼합물을 만들기 위해 구성되며, 상기 혼합 체임버(5,6)는 압력파이프(10)를 통하여 용융측면 랜스말단부(2) 영역에 배치된 적어도 하나의 두 성분 노즐(11)까지 연결된 것을 특징으로 하는 랜스.
6. 제 5 항에 있어서, 혼합체임버(5,6)들은, 서로 동심을 이루고 랜스튜브를 둘러싸는 두 개의 환상의 체임버를 가지며, 이들 환상의 체임버를 방사상으로 나누는 분리 벽(8) 내에 배열된 연결구멍(9)을 가지는 것을 특징으로 하는 랜스.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 압력파이프는 랜스튜브(1)를 동심으로 둘러싸는 폐회로 순환 파이프라인(10) 임을 특징으로 하는 랜스.
8. 제 7 항에 있어서, 팽창된 가스/액체 혼합물을 용융측면 랜스말단부(2)로부터 랜스를 벗어나는 혼합물의 출구(16)로 되돌리기 위하여, 압력파이프(10)를 동심으로 둘러싸는 두 번째 폐회로 순환 파이프라인(14)이 구비되는 것을 특징으로 하는 랜스.
9. 제 4 항의 방법을 수행하기 위한 용융측면 랜스말단부(2) 쪽으로 닫혀진 냉각회로를 가진 랜스에 있어서;

   가스와 액체의 공급을 위한 연결부(3,7)와 연결된 두 개의 압력파이프(18,19)에서 한쪽은 가스를, 다른 한쪽은 액체를 각각 분리하여 용융측면 랜스말단부(2) 쪽으로 공급하며, 가스/액체 혼합물을 노즐을 통하여 생산하도록 배열하고, 용융측면 랜스 말단부(2) 영역에서 마감되는 것을 특징으로 하는 랜스.
10. 제 9 항에 있어서, 압력파이프는 랜스튜브(1)를 동심으로 둘러싸는 폐회로 순환 파이프라인(18,19)임을 특징으로 하는 랜스.