NL1003186C2

NL1003186C2 - Pressure vessel, use of that pressure vessel in the preparation of pig iron, as well as pipe suitable for use in that pressure vessel.

Info

Publication number: NL1003186C2
Application number: NL1003186A
Authority: NL
Inventors: Hendrikus Koenraad Albe Meijer
Original assignee: Hoogovens Staal Bv
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-11-25
Also published as: WO1997044497A1; AU2915497A

Description

DRUKVAT, TOEPASSING VAN DAT DRUKVAT BIJ DE BEREIDING VAN RUW IJZER, ALSMEDE LEIDING GESCHIKT VOOR TOEPASSING IN DAT DRUKVATPRESSURE VESSEL, APPLICATION OF THAT PRESSURE VESSEL IN THE PREPARATION OF RAW IRON, AND PIPE SUITABLE FOR APPLICATION IN THAT PRESSURE VESSEL

De uitvinding begeeft zich op het gebied van het toevoeren van een stroombaar gietbaar behandelingsmiddel, zoals een gas, vloeistof of vaste stof, zoals poeder, aan een zich in een drukvat bevindende, bij voorkeur hete, stof. Meer in het bijzonder, doch 5 niet exclusief, begeeft de uitvinding zich op het gebied van het geheel of gedeeltelijk of voorreduceren van ijzeroxide of voorgereduceerd of ruwijzer in een drukvat. In het hiernavolgende zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van het geheel of gedeeltelijk reduceren van ijzeroxide. Het zal duidelijk zijn voor 10 de vakman, dat de uitvinding ook op andere terreinen toepasbaar is waarbij onder overdruk een hete stof wordt blootgesteld aan een behandelingsgas of -vloeistof of -vaste stof.The invention is in the field of supplying a flowable pourable treating agent, such as a gas, liquid or solid, such as powder, to a, preferably hot, material contained in a pressure vessel. More particularly, but not exclusively, the invention is concerned with the whole or partial or pre-reduction of iron oxide or pre-reduced or pig iron in a pressure vessel. The invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of the total or partial reduction of iron oxide. It will be clear to a person skilled in the art that the invention can also be applied in other fields in which a hot substance is exposed under pressure to a treatment gas or liquid or solid substance.

In bijvoorbeeld NL-A-7607352, US-A-3607224, US-A-2540593, NL-A-9401103, EP-A-0347126, worden installaties beschreven voor de 15 zogenaamde directe reductie en/of het voorreduceren van ijzerverbin-dingen. In afwijking van de gebruikelijke hoogoven-processen, behoeft bij de zogenaamde directe reductie van ijzerverbindingen geen gebruik te worden gemaakt van cokes. De te reduceren ijzerverbindingen worden eenvoudigweg gesmolten of ten minste voldoende 20 zacht gemaakt door verhitting, waarna de smelt in contact gebracht wordt met reductiemiddel teneinde de ijzerverbindingen te reduceren. Daartoe vindt toevoer van koolstof en zuurstof plaats. Tijdens het smelten of zacht maken van de ijzerverbindingen kan een zogenaamde voorreductie plaatsvinden. Daartoe worden die ijzerverbindingen 25 gewoonlijk verhit en eventueel zelfs gesmolten in bijvoorbeeld een wervelbedreactor of in een zogenaamde smeltcycloon. Bij toepassing van een wervelbedreactor zullen de voorgereduceerde ijzerverbindingen in nog vaste toestand worden overgebracht in een metallurgisch vat, de zogenaamde smeltreactor. In de smeltreactor worden de 30 voorgereduceerde ijzerverbindingen gesmolten en daarna vindt verder 1003186 - 2 - reduceren plaats. Bij gebruik van een smeltcycloon, zoals bijvoorbeeld ook beschreven in NL-A-257692, kunnen de voorgereduceerde ijzerverbindingen reeds in gesmolten toestand de smeltcycloon verlaten, zodat in het metallurgisch vat de verdere reductie onmid-5 dellijk kan plaatsvinden. Om de smelt te reduceren wordt koolstof toegevoerd een gas van vrijwel zuiver zuurstof in één of meer stralen met grote kracht op het vloeistofbad gespoten. Gewoonlijk drijft bovenop de smelt een slaklaag, waarin de reductie van de ijzerverbindingen plaatsvindt.For example in NL-A-7607352, US-A-3607224, US-A-2540593, NL-A-9401103, EP-A-0347126, installations are described for the so-called direct reduction and / or pre-reduction of iron compounds . Contrary to the usual blast furnace processes, the so-called direct reduction of iron compounds does not require the use of coke. The iron compounds to be reduced are simply melted or at least sufficiently softened by heating, after which the melt is contacted with reducing agent to reduce the iron compounds. To this end, the supply of carbon and oxygen takes place. A so-called pre-reduction can take place during the melting or softening of the iron compounds. To that end, these iron compounds are usually heated and, if necessary, even melted in a fluidized bed reactor or in a so-called melting cyclone. When a fluidized bed reactor is used, the pre-reduced iron compounds in a still solid state will be transferred to a metallurgical vessel, the so-called melting reactor. The pre-reduced iron compounds are melted in the melting reactor and then further 1003186-2 reduction takes place. When a melting cyclone is used, as for instance also described in NL-A-257692, the pre-reduced iron compounds can already leave the melting cyclone in the molten state, so that the further reduction can take place immediately in the metallurgical vessel. To reduce the melt, carbon is fed a gas of nearly pure oxygen into one or more jets with great force on the liquid bath. Usually a slag layer floats on top of the melt, in which the reduction of the iron compounds takes place.

10 De uitvinding heeft tot doel, voorzieningen beschikbaar te stellen waarmee een behandelingsmiddel (zoals bij de reductie van ijzerverbindingen, vrijwel zuivere zuurstof of poederkool), zo doelmatig mogelijk kan worden ingezet voor een te behandelen, bij voorkeur hete, stof, zoals een smelt van ijzerverbindingen, even-15 tueel voorgereduceerd. Daartoe wordt een inrichting van het in conclusie 1 weergegeven type voorgesteld. Daarmee kunnen de procescondities gedurende de werking van het drukvat zo optimaal mogelijk worden gehouden.The object of the invention is to provide facilities with which a treatment agent (such as in the reduction of iron compounds, nearly pure oxygen or pulverized coal) can be used as efficiently as possible for a substance to be treated, preferably hot, such as a melt of iron compounds, possibly pre-reduced. To this end, a device of the type shown in claim 1 is proposed. This allows the process conditions to be kept as optimal as possible during the operation of the pressure vessel.

De aanpassing van de werking van de monding aan de omstandig-20 heden in het drukvat moeten bij voorkeur zodanig worden bereikt, dat het drukvat betrouwbaar lekvrij is tijdens zijn werking. Immers is verlies van druk en/of stoffen uit het drukvat nadelig voor doel matigheid van het proces.The adaptation of the operation of the mouth to the conditions in the pressure vessel should preferably be achieved such that the pressure vessel is reliably leak-free during its operation. After all, loss of pressure and / or substances from the pressure vessel is detrimental to the efficiency of the process.

Een verder doel van de uitvinding is, voorzieningen voor te 25 stellen waarmee de leiding voor de toevoer van het behandelingsmiddel (vast, vloeibaar of gasvormig) aan het inwendige van het drukvat, relatief gemakkelijk voor bijvoorbeeld reparatie kan worden verwijderd, bij voorkeur zodanig dat de werking van het drukvat niet of nauwelijks hoeft te worden onderbroken. Een ander doel van de 30 uitvinding is een oplossing te bereiken met zo min mogelijk inzet van materiaal en/of arbeid. Nog een doel van de uitvinding is het beschikbaar stellen van voorzieningen waarmee een langdurige, betrouwbare en in hoofdzaak ononderbroken werking bereikbaar is. Nog een doel van de uitvinding is, voorzieningen beschikbaar te stellen 35 welke eenvoudig van opbouw zijn, doch hun functie betrouwbaar kunnen vervullen.A further object of the invention is to propose provisions with which the conduit for the supply of the treating agent (solid, liquid or gaseous) to the interior of the pressure vessel can be removed relatively easily for, for instance, repair, preferably such that the the operation of the pressure vessel does not or hardly need to be interrupted. Another object of the invention is to achieve a solution with as little use of material and / or labor as possible. Another object of the invention is to provide facilities with which a long-term, reliable and substantially uninterrupted operation can be achieved. Another object of the invention is to provide facilities which are simple in construction, but which can reliably fulfill their function.

Met de term "stroorabaar gietbaar" wordt hier bedoeld een vloeistof of een gas, maar ook vast materiaal van zodanig karakter, dat het kan stromen, zoals poeder- of korrelvormig vast materiaal.By the term "pourable castable" is meant here a liquid or a gas, but also solid material of such character that it can flow, such as powdery or granular solid material.

40 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de 1003186 - 3 - hiernavolgende beschrijving onder beschrijving van de bij gevoegde tekeningen, waarin verschillende niet-beperkende uitvoeringsvoor-beelden van de onderhavige uitvinding zijn weergegeven, In de tekeningen toont: 5 - Fig. 1 schematisch een zij-aanzicht in doorsnede van een inrichting voor het vervaardigen van ruwijzer, met een smelt-cycloon, welke is weergegeven voor het illustreren van de algemene werking van een dergelijke inrichting;The invention is further elucidated on the basis of the following description 1003186-3, with description of the annexed drawings, in which various non-limiting exemplary embodiments of the present invention are shown. The drawings show: 5 - FIG. 1 is a schematic side sectional view of a pig iron manufacturing apparatus with a melt cyclone, shown to illustrate the general operation of such a device;

Fig. 2 een aanzicht in overeenstemming met dat van fig. 1, 10 waarbij een aangepaste uitvoeringsvorm is weergegeven en waarbij meer details zijn getoond van de uitvinding;Fig. 2 is a view similar to that of FIG. 1, 10 showing a modified embodiment and showing more details of the invention;

Fig. 3 het detail III van fig. 2, in een zijaanzicht in doorsnede ;Fig. 3 shows detail III of fig. 2 in a side view in section;

Fig. 4 een aanzicht in overeenstemming met dat van fig. 3, 15 van een alternatieve uitvoeringsvariant;Fig. 4 is a view similar to that of FIG. 3, 15 of an alternative embodiment variant;

Fig. 5 een aanzicht in overeenstemming met dat van fig. 2, gedeeltelijk weggebroken, van een andere uitvoeringsvariant; Fig. 6 een alternatief voor het detail III van figuur 2, in een zijaanzicht en gedeeltelijk weggebroken; 20 - Fig. 7 een aanzicht in overeenstemming met dat van fig. 3, van nog een verdere variant van de onderhavige uitvinding;Fig. 5 is a view similar to that of FIG. 2, partly broken away, of another embodiment variant; Fig. 6 an alternative to the detail III of figure 2, in a side view and partly broken away; 20 - FIG. 7 is a view similar to that of FIG. 3 of yet a further variant of the present invention;

Fig. 8 nog een verdere variant voor de in fig. 6 weergegeven uitvoering, in een zijaanzicht;Fig. 8 is a further variant for the embodiment shown in FIG. 6, in a side view;

Fig. 9 een aanzicht in overeenstemming met dat van fig. 1, 25 van weer een andere variant van de uitvinding.Fig. 9 is a view similar to that of FIG. 1, 25 of yet another variant of the invention.

In de smeltcycloon 1 van fig. 1 worden bij 2 ijzerverbindin-gen ingebracht. De ijzerverbindingen worden in de smeltcycloon 1 voorgereduceerd en druipen langs de wand 3 van de smeltcycloon 1 in het metallurgische vat 4, bijvoorbeeld een convertor. Hierin worden 30 de ijzerverbindingen onder toevoer van zuurstof door middel van een lans 5 en reductiemiddel, zoals bijvoorbeeld kool, door de opening 6 verder gereduceerd tot ijzer dat tezamen met de gevormde slak door opening 7 wordt afgetapt. Bij de verdere reductie van de ijzerverbindingen in het metallurgische vat 4 ontstaat een heet CO (en H2) 35 bevattend gas dat naar de smeltcycloon 1 wordt gevoerd en daarin onder toevoeging van zuurstof door de openingen 8 een reactie plaatsvindt waardoor de ijzerverbindingen tot boven de smelttempera-tuur worden verhit en een voorreductie ondergaan. Het gas wordt vervolgens door opening 9 aan de bovenzijde van de smeltcycloon 1 40 af gevoerd. Getoond is nog de mogelijkheid om de smelt onder in het 1003186 - 4 - metallurgische vat 4 door bodemborrelen door het inbrengen van een inertgas zoals argon door openingen 10 in de bodem van het metallurgische vat 4 te roeren.Iron compounds are introduced at 2 into the melt cyclone 1 of Fig. 1. The iron compounds are pre-reduced in the melting cyclone 1 and drip down the wall 3 of the melting cyclone 1 into the metallurgical vessel 4, for example a converter. Herein, the iron compounds are further reduced through the orifice 6 with the aid of oxygen by means of a lance 5 and reducing agent, such as, for example, carbon, which is drawn off through the orifice 7 together with the slag formed. During the further reduction of the iron compounds in the metallurgical vessel 4, a hot CO (and H2) -containing gas is produced which is fed to the melting cyclone 1 and a reaction takes place therein with the addition of oxygen through the openings 8, whereby the iron compounds rise above the melting temperatures. heat are heated and pre-reduced. The gas is then vented through opening 9 at the top of melting cyclone 140. Still shown is the ability to agitate the melt at the bottom of the 1003186-4 metallurgical vessel 4 by bubbling through the introduction of an inert gas such as argon through openings 10 in the bottom of the metallurgical vessel 4.

Zoals getoond staan de smeltcycloon 1 en het metallurgisch 5 vat 4 in rechtstreekse verbinding met elkaar. Zij zijn, uitgezonderd toe/afvoerleidingen, in hoofdzaak volledig afgedicht ten opzichte van de omgeving. De processen in de smeltcycloon en het metallurgisch vat 4 vinden plaats bij een met 1 tot 10 bar verhoogde druk ten opzichte van de omgeving. Bij voorkeur bedraagt de drukverhoging 10 ten opzichte van de atmosferische omgevingsdruk ongeveer 2 tot 5 bar, meer in het bijzonder ongeveer 3 bar. De gassen in de smeltcycloon 1 en het metallurgisch vat 4 bevatten C02, H2, 02, H20 en CO. Er heersen temperaturen van meer dan ongeveer 500 °C, bij voorkeur meer dan 1000 °C en meer in het bijzonder temperaturen van ongeveer 15 1100 °C tot 1800 eC, meer in het bijzonder ongeveer 1500 °C tot 1600 °C. De vrijwel zuivere zuurstof die met de lans, of leiding, 5 met kracht gespoten wordt op de smelt 12 drijvende slaklaag 11 veroorzaakt heftige reacties en bewegingen van de smelt in het metallurgisch vat 4, zodat de smelt 12 over grote hoogte omhoog 20 spat. Bij voorkeur is het metallurgisch vat 4 daarom hoog genoeg om de smelt op voldoende afstand van de smeltcycloon 1 te houden.As shown, the melting cyclone 1 and the metallurgical vessel 4 are in direct communication with each other. With the exception of supply / discharge pipes, they are substantially completely sealed from the environment. The processes in the melting cyclone and the metallurgical vessel 4 take place at an pressure of 1 to 10 bar relative to the environment. The pressure increase 10 with respect to the ambient atmospheric pressure is preferably about 2 to 5 bar, more in particular about 3 bar. The gases in the melt cyclone 1 and the metallurgical vessel 4 contain CO 2, H 2, O 2, H 2 O and CO. Temperatures of greater than about 500 ° C, preferably greater than 1000 ° C, and more particularly temperatures of about 1100 ° C to 1800 ° C, more particularly about 1500 ° C to 1600 ° C, prevail. The nearly pure oxygen that is forcefully injected with the lance, or line, 5 onto the melt 12 floating slag layer 11 causes violent reactions and movements of the melt in the metallurgical vessel 4, so that the melt 12 splashes up over a great height. Preferably, the metallurgical vessel 4 is therefore high enough to keep the melt at a sufficient distance from the melting cyclone 1.

In fig. 1 is sprake van een enkele centrale lans 5 welke van boven af door de smeltcycloon 1 steekt en op enige afstand boven de smelt 12 in een monding 13 eindigt. De lans 5 verloopt in hoofdzaak 25 coaxiaal met de middenlangsas van het in hoofdzaak rotatie-symmetrische metallurgische vat 4 en de smeltcycloon 1. In de uitvoering van fig. 1 is de lans 5 daarmee blootgesteld aan de processen die zich afspelen in de smeltcycloon 1.Fig. 1 refers to a single central lance 5 which protrudes through the melting cyclone 1 from above and ends at a distance above the melt 12 in a mouth 13. The lance 5 extends substantially coaxially with the longitudinal center axis of the substantially rotationally symmetrical metallurgical vessel 4 and the melting cyclone 1. In the embodiment of Fig. 1, the lance 5 is thus exposed to the processes taking place in the melting cyclone 1.

Fig. 2 toont een alternatief voor de opstelling van de lans 30 5. Daarbij is de lans 5 schuin ten opzichte van de verticaal opge steld. Zoals meer in detail getoond in fig. 3, steekt de lans 5 beneden de smeltcycloon 1 via een afdichtingsconstructie 14 door de zijwand van het metallurgisch vat 4. Aan zijn uit het metallurgisch vat 4 stekende einde is de lans 5 gekoppeld met een langs een rechte 35 rail 16 beweegbaar, aangedreven verplaatsingselement 15, zodat de lans 5 in zijn lengterichting heen en weer beweegbaar is. Daarmee kan het niveau van de monding 13 in het metallurgisch vat 4 worden aangepast aan het heersende niveau van de smelt 12. Tijdens het proces varieert het niveau van de smelt in het metallurgisch vat 4 40 voortdurend of met tussenpozen over een hoogte van bijvoorbeeld 1003186 - 5 - ongeveer 1 meter. Dit wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door het met tussenpozen of in hoofdzaak voortdurend aftappen van een gedeelte van de smelt 12 via de aftapopening 7. Uit experimenten is gebleken dat de wijze waarop de vrijwel zuivere zuurstof via de lans 5 op de 5 smelt 12 wordt gespoten, een belangrijke invloed heeft op het verloop van de processen in het metallurgisch vat 4 en in de smelt-cycloon 1. Met de uitvinding wordt daarom voorgesteld, het niveau van de monding 13 aanpasbaar te maken aan het niveau van de smelt 12 door middel van het in lengte verstelbaar uitvoeren van de lans 5.Fig. 2 shows an alternative to the arrangement of the lance 30 5. The lance 5 is disposed at an angle to the vertical. As shown in more detail in Fig. 3, the lance 5 extends below the melting cyclone 1 through a sealing construction 14 through the side wall of the metallurgical vessel 4. At its end protruding from the metallurgical vessel 4, the lance 5 is coupled with a longitudinal Rail 16 movable, driven displacement element 15, so that the lance 5 can be reciprocated in its longitudinal direction. Thus, the level of the mouth 13 in the metallurgical vessel 4 can be adjusted to the prevailing level of the melt 12. During the process, the level of the melt in the metallurgical vessel 4 varies continuously or intermittently over a height of, for example, 1003186 - 5 - about 1 meter. This is caused, for example, by intermittent or substantially continuous draining of a part of the melt 12 via the draw-off opening 7. Experiments have shown that the manner in which the virtually pure oxygen is injected onto the melt 12 via the lance 5 produces a has an important influence on the course of the processes in the metallurgical vessel 4 and in the melt cyclone 1. The invention therefore proposes to make the level of the mouth 13 adaptable to the level of the melt 12 by means of the adjustable length of the lance 5.

10 Overigens kan het voortbewegingselement 15 ook worden ge bruikt om een lans 5 geheel uit het metallurgisch vat 4 te trekken, of daarin in te brengen. Met stippellijnen in fig. 2 is getoond hoe een zich buiten het metallurgisch vat 4 bevindende lans 5, als reserve - onderdeel, beschikbaar kan worden gehouden in een wissel-15 installatie.Incidentally, the propelling element 15 can also be used to pull a lance 5 completely out of the metallurgical vessel 4, or to insert it therein. Dotted lines in Fig. 2 show how a lance 5 located outside the metallurgical vessel 4, as a spare part, can be kept available in a switch installation.

Bij de uitvoering volgens fig. 2 is de lans 5 belangrijk afgeschermd van de processen die zich afspelen in de smeltcycloon 1, zodat weinig gevaar bestaat voor bijvoorbeeld aantasting van het buitenoppervlak van die lans door inwerking van een of meer stoffen 20 in het vat. Bij wijze van variant op fig. 2 kan, in overeenstemming met de centrale, in hoofdzaak verticale, lansopstelling van fig. 1, de lans 5 met de nader in fig. 3 getoonde afdichtingsconstructie 14, worden opgesteld zoals met stippellijnen bovenin fig. 2 getoond. De lans 5 steekt daarbij door een aftakking 17 van de gasafvoer 9. 25 Hoewel niet nader weergegeven, loopt die gasafvoer 9 naar bijvoorbeeld koel-, filter- en bewerkingsinstallaties om bijvoorbeeld het gas terug te winnen, of om bijvoorbeeld de nog werkzame componenten uit dat gas (bijvoorbeeld CO) toe te voeren aan een installatie voor verdere verwerking, bijvoorbeeld stroomopwekking. Dientengevolge is 30 de gasafvoerleiding 9 met geschikte afdichtelementen (niet getoond) zodanig afgedicht ten opzichte van de omgeving, dat de gewenste overdruk zich kan handhaven in het metallurgisch vat 4 en de smeltcycloon 1. De toevoer aan de smeltcycloon 1 van ijzerverbindingen, kool- en/of reductiemiddelen en andere produkten die nodig zijn voor 35 het proces in de smeltcycloon 1 en/of het metallurgisch vat 4, geschiedt onder een druk welke tenminste gelijk is aan de in het metallurgisch vat 4 en de smeltcycloon 1 heersende druk. De toevoer via de opening 6 kan eveneens onder druk geschieden, maar er kunnen bijvoorbeeld ook geschikte sluisvoorzieningen (niet getoond) zijn 40 getroffen, teneinde de heersende druk in het metallurgisch vat 4 en 1 0 0 3 1 8 6 - 6 - de smeltcycloon 1 te handhaven. Tijdens het aftappen van de smelt 12 via de af tapopening 7 wordt er voor gezorgd, dat het niveau van de smelt 12 vrijwel altijd boven de bovenkant van de aftapopening blijft, zodat ook daarmee de geschikte afdichting van het metallur-5 gisch vat 4 en de smeltcycloon 1 ten opzichte van de omgeving is gewaarborgd.In the embodiment according to Fig. 2, the lance 5 is importantly shielded from the processes taking place in the melting cyclone 1, so that there is little danger of, for example, damage to the outer surface of that lance by the action of one or more substances 20 in the vessel. By way of variant of Fig. 2, in accordance with the central, substantially vertical, lance arrangement of Fig. 1, the lance 5 with the sealing construction 14 shown in more detail in Fig. 3 can be arranged as shown by dotted lines at the top of Fig. 2. . The lance 5 protrudes through a branch 17 of the gas discharge 9. Although not shown in more detail, the gas discharge 9 runs to, for example, cooling, filtering and processing installations, for example to recover the gas, or to, for example, remove the components still active. supply gas (for example CO) to an installation for further processing, for example power generation. As a result, the gas discharge line 9 with suitable sealing elements (not shown) is sealed from the environment such that the desired overpressure can be maintained in the metallurgical vessel 4 and the melting cyclone 1. The feed to the melting cyclone 1 of iron compounds, carbon and / or reducing agents and other products required for the process in the melting cyclone 1 and / or the metallurgical vessel 4, are effected under a pressure which is at least equal to the pressure prevailing in the metallurgical vessel 4 and the melting cyclone 1. The supply through the opening 6 can also be effected under pressure, but suitable lock arrangements (not shown) 40 may also be provided, for example, in order to maintain the prevailing pressure in the metallurgical vessel 4 and 1 0 0 3 1 8 6 - 6 - the melt cyclone 1 to maintain. During the tapping of the melt 12 via the tapping opening 7, it is ensured that the level of the melt 12 almost always remains above the top of the tapping opening, so that the suitable sealing of the metallurgical vessel 4 and the melt cyclone 1 with respect to the environment is guaranteed.

De schuin opgestelde lans 5 volgens fig. 2, maar ook andere beneden de smeltcycloon 1 of een andere reactor voor het voorbehandelen van aan de smelt toe te voeren materialen biedt een aantal 10 voordelen ten opzichte van een lans volgens fig. 1: Er is geen doorvoer van de lans 5 door de afvoer 9 nodig, zodat die afvoer 9 recht boven de reactor 1 kan worden geplaatst. De doorvoer van de lans 5 door de wand bevindt zicht buiten de hoofdstroom in het vat 4, en wordt daardoor minder zwaar belast. De lans 5 kan korter 15 worden uitgevoerd, en is daarmee gemakkelijker te hanteren, minder zwaar, en sneller te verwisselen. Er kunnen verschillende lansen 5 tegelijk in het vat 4 steken.The inclined lance 5 according to Fig. 2, but also others below the melting cyclone 1 or another reactor for pretreating materials to be fed to the melt, offers a number of advantages over a lance according to Fig. 1: There is no passage of lance 5 through outlet 9 is necessary, so that outlet 9 can be placed directly above reactor 1. The passage of the lance 5 through the wall is located outside the main flow in the vessel 4, and is therefore less heavily loaded. The lance 5 can be made shorter, and is therefore easier to handle, less heavy, and faster to change. Several lances 5 can be inserted into the vessel 4 at the same time.

Fig. 3 toont meer in detail de afdichtingsconstructie 14 voor de in zijn lengterichting heen en weer beweegbare lans 5. Daartoe 20 steekt het buiten het metallurgisch vat 4 (of de aftakking 17 in fig. 2) uitstekende deel van de lans 5 in een tegen de wand 19 van de smeltcycloon 1, het metallurgisch vat 4 of de aftakking 17 geplaatste behuizing 18, welke, uitgezonderd toe- en/of afvoer-leidingen is afgedicht ten opzichte van de omgeving en ten opzichte 25 van het metallurgisch vat 4. De lans 5 steekt daartoe door een afdichting 20 in de onderste dwarswand van de behuizing 18. In de afgesloten ruimte 21 van de behuizing 18 wordt bijvoorbeeld met een inertgas, zoals stikstofgas, een geringe overdruk gehandhaafd ten opzichte van de in het metallurgisch vat 4 heersende druk. Die-30 ntengevolge kunnen geen produkten uit de smeltcycloon 1 en/of metallurgisch vat 4 binnendringen in die ruimte 21. Daardoor is het verzekerd, dat het gedeelte van de lans 5, dat zich in de ruimte 21 bevindt, niet wordt aangepast en/of aangekoekt raakt. Ook kan de af dichtende doorvoer 22 in de in de tekening van fig. 3 bovenste 35 wand van de behuizing 18 niet aangetast raken door produkten uit het metallurgisch vat 4 en/of de smeltcycloon 1. Dientengevolge is de afdichtende werking van de doorvoer 22 voor de lans 5 betrouwbaar gewaarborgd. Tot de behuizing 18 behoort tevens een zich in de tekening van fig. 3 beneden de doorvoer 20 uitstrekkende aansluit-40 stomp 24, die via een bajonet-sluiting 25 of andere geschikte 1003186 - 7 - verbinding afdichtend is verbonden met de overige behuizing 18. Deze stomp 24 draagt een compensatorelement 23 voor bijvoorbeeld het vereffenen van verschillen in temperatuuruitzetting. Een bijvoorbeeld pneumatisch bediende schuifafsluiter 26 is werkzaam in de 5 stomp 24 om, als de lans 5 geheel verwijdert is uit het metallurgisch 4 en/of de smeltcycloon 1, een goede afdichting te waarborgen. De lans 5 kan in zijn geheel worden verwijderd na het losnemen van de bevestiging 25.Fig. 3 shows in more detail the sealing construction 14 for the longitudinally movable lance 5. To this end, the part of the lance 5 projecting outside the metallurgical vessel 4 (or the branch 17 in fig. 2) projects into a wall. 19 of the melting cyclone 1, the metallurgical vessel 4 or the branch 17 housing 18, which, with the exception of supply and / or discharge pipes, is sealed from the environment and from the metallurgical vessel 4. The lance 5 protrudes for this purpose a small overpressure is maintained, for example with an inert gas, such as nitrogen gas, with respect to the pressure prevailing in the metallurgical vessel 4 by means of a seal 20 in the lower transverse wall of the housing 18. In the closed space 21 of the housing 18. As a result, products from the melting cyclone 1 and / or metallurgical vessel 4 cannot penetrate into that space 21. This ensures that the part of the lance 5, which is located in the space 21, is not modified and / or gets caked. Also, the sealing lead-through 22 in the wall of the housing 18 shown in the drawing in Fig. 3 cannot be affected by products from the metallurgical vessel 4 and / or the melt cyclone 1. Consequently, the sealing effect of the lead-through 22 is the lance 5 is reliably guaranteed. Casing 18 also includes a connector 40 stub 24 extending below feedthrough 20 in the drawing of Fig. 3, which is sealingly connected to the other housing 18 via a bayonet closure 25 or other suitable 1003186-7 connection. This stub 24 carries a compensator element 23, for example to compensate for differences in temperature expansion. For example, a pneumatically operated gate valve 26 operates in the stub 24 to ensure a good seal when the lance 5 is completely removed from the metallurgical 4 and / or the melt cyclone 1. The lance 5 can be removed in its entirety after detaching the mounting 25.

In een niet nader getoonde variant ten opzichte van fig. 3 10 eindigt de lans 5 binnen de behuizing 18. In de ruimte 21 loopt dan een flexibele buis, welke enerzijds uitmondt aan de buitenwand van de behuizing 18 en anderzijds uitmondt in de lans 5 en dient voor de toevoer aan de monding 13. Het mechanisme voor het op en neer bewegen van de lans 5 is dan eveneens opgenomen in de ruimte 21.In a variant (not shown in more detail) with respect to Fig. 3, the lance 5 ends within the housing 18. A flexible tube then runs into the space 21, which on the one hand opens onto the outer wall of the housing 18 and on the other hand opens into the lance 5 and serves for supplying the mouth 13. The mechanism for moving the lance 5 up and down is then also included in the space 21.

15 Een aanslag 27, bijvoorbeeld geschikt om blokkerend samen te werken met de doorvoer 20, verhindert onder alle omstandigheden, dat het gedeelte van de lans 5 welke samenwerkt met de doorvoer 22, in de ruimte beneden de doorvoer 20 kan komen, om daar blootgesteld te raken aan de produkten uit het metallurgisch vat 4 en/of de smelt-20 cycloon 1.A stop 27, for instance suitable to cooperate in a blocking manner with the lead-through 20, prevents under all circumstances that the part of the lance 5 which cooperates with the lead-through 22, from entering the space below the lead-through 20, to be exposed there. touch the products from the metallurgical vessel 4 and / or the melt-20 cyclone 1.

Fig. 4 toont een alternatief voor de betrouwbare verstelling van de werking van de monding 13 onder handhaving van de geschikte afdichting van de smeltcycloon en het metallurgisch vat 4. De lans 5 omvat daartoe een in zijn lengterichting heen en weer beweegbare 25 holle pijp 28. In de lans 5 is de pijp 28 omgeven door een ringvormig kanaal 29. Zowel de holle pijp 28 als het ringvormig kanaal 29 monden uit bij de monding 13 van de lans 5. Bij de monding 13 draagt de holle pijp 28 een verdikking 30 en de vorm van die verdikking 30 alsmede de vorm van de monding van het kanaal 29 zijn 30 zodanig aangepast aan elkaar, dat, door het op en neer bewegen van de holle pijp 28 de straalhoek α en/of de straalkracht van een bij de monding 13 naar buiten uit het kanaal 29 tredende behandelings-stof, instelbaar is. Hiermee behoeft de lans 5 niet in zijn geheel in lengterichting beweegbaar te zijn, zodat zijn dichte doorvoer 35 door de wand 19 aanmerkelijk eenvoudiger is in vergelijking met de uitvoering van bijvoorbeeld fig. 3. Het zal duidelijk zijn, dat de slag waarover de holle pijp 28 heen en weer beweegbaar is, beperkt kan zijn. Daarmee hoeft het niveau van de monding 13 niet in een mate te worden aangepast, welke gelijk is aan de mate waarover het 40 niveau van de smelt in het metallurgisch vat 4 zich, gedurende het .1 0 0 3 1 8 6Fig. 4 shows an alternative to the reliable adjustment of the operation of the mouth 13 while maintaining the appropriate sealing of the melting cyclone and the metallurgical vessel 4. To this end, the lance 5 comprises a reciprocally movable hollow pipe 28 in its longitudinal direction. lance 5, pipe 28 is surrounded by an annular channel 29. Both the hollow pipe 28 and the annular channel 29 open at the mouth 13 of the lance 5. At the mouth 13, the hollow pipe 28 carries a thickening 30 and the shape of said thickening 30 as well as the shape of the mouth of the channel 29 are adapted to each other such that, by moving the hollow pipe 28 up and down, the beam angle α and / or the beam force of an at the mouth 13 is extended outwards. the channel 29 treating substance is adjustable. This means that the lance 5 does not have to be movable in its entirety in the longitudinal direction, so that its closed passage 35 through the wall 19 is considerably simpler compared to the embodiment of, for example, Fig. 3. It will be clear that the stroke over which the hollow pipe 28 is reciprocable, may be limited. Thus, the level of the mouth 13 does not have to be adjusted to an extent equal to the amount by which the level of the melt in the metallurgical vessel 4 extends during the .1 0 0 3 1 8 6

Aa

- 8 - proces, wijzigt. Voorts zijn in fig. 4 nog weergegeven aansluitingen 31 voor bijvoorbeeld waterkoeling. Verder is het bijvoorbeeld mogelijk, via de aansluiting 32 naar de holle pijp 28 zuurstof toe te voeren met een hogere druk en/of debiet in vergelijking met de 5 toevoer van zuurstof aan het kanaal 29 via de aansluiting 33, of omgekeerd. Ook is een regeling van de zuurstofdruk en/of debiet aan de aansluitpunten 32 en/of 33 denkbaar.- 8 process, changes. Fig. 4 furthermore shows connections 31 for, for instance, water cooling. Furthermore, it is, for example, possible to supply oxygen via the connection 32 to the hollow pipe 28 at a higher pressure and / or flow rate in comparison with the supply of oxygen to the channel 29 via the connection 33, or vice versa. A regulation of the oxygen pressure and / or flow rate at the connection points 32 and / or 33 is also conceivable.

Fig. 5 toont nog een variant om de werking van de monding 13 van de lans 5 aan te passen. Hiertoe is de lans 5 in het in hoofd-10 zaak verticale vlak zwaaibaar bevestigd aan de wand van het hier slechts gedeeltelijk weergegeven metallurgisch vat 4. De monding 13 bevindt zich in alle werkzame zwaaistanden van de lans 5, in hoofdzaak centraal ten opzichte van de middenlangsas van het metallurgisch vat 4. De monding 13 is schuingeplaatst ten opzichte van de 15 langsas van de lans 5, zodat zuurstof in een in hoofdzaak verticale richting neerwaarts op de smelt 12 wordt geblazen. Eventueel kan de stand van de monding 13 ten opzichte van de langsas van de lans 5 instelbaar zijn, om de werkingsrichting van de monding 13 onafhankelijk van de zwaaistand van de lans 5 te kunnen kiezen.Fig. 5 shows another variant for adjusting the operation of the mouth 13 of the lance 5. To this end, the lance 5 is pivotally mounted in the substantially vertical plane to the wall of the metallurgical vessel 4, which is only partially shown here. The mouth 13 is located in all active pivoting positions of the lance 5, substantially centrally with respect to the longitudinal center axis of the metallurgical vessel 4. The mouth 13 is inclined relative to the longitudinal axis of the lance 5, so that oxygen is blown down the melt 12 in a substantially vertical direction. Optionally, the position of the mouth 13 relative to the longitudinal axis of the lance 5 can be adjusted in order to be able to select the operating direction of the mouth 13 independently of the swing position of the lance 5.

20 Fig. 6 toont een variant waarbij de monding 13 van de lans 5 in zijn lengterichting zich op afstand van elkaar bevindende blaas-openingen 34 draagt. Daarmee is op verschillende niveaus langs de monding 13, gezien in lengterichting van de lans 5, uitstroming van bewerklngsstof mogelijk. Deze lans 5 kan op de twee volgende manie-25 ren werken:FIG. 6 shows a variant in which the mouth 13 of the lance 5 carries longitudinally spaced blowing openings 34. Thus, at different levels along the mouth 13, viewed in the longitudinal direction of the lance 5, outflow of processing material is possible. This lance 5 can operate in the following two ways:

Volgens een eerste manier worden de openingen 34 op één of meer van die niveaus, maar niet op alle niveaus, aangesloten op de primaire toevoer 32. De overige openingen 34 worden aangesloten op de secundaire toevoer 35, waarmee bij voorkeur alleen moet worden 30 verzekerd, dat de niet uit de primaire toevoer 32 gevoede openingen open blijven en niet dicht raken door aankoekingen door bijvoorbeeld opspattend vloeibaar materiaal uit de smelt 12. In het voorbeeld van fig. 6 zijn op vier niveaus van de monding 13 openingen 34 aangebracht. Telkens worden de openingen op één niveau verbonden met de 35 primaire toevoer 32. De overige 3 niveaus worden aangesloten op de secundaire toevoer 35. De toevoer 32 en 35 zijn regelbaar. De lans 5 behoeft bij deze uitvoering van fig. 6 overigens niet beweegbaar te zijn tijdens de werking van het systeem. Zijn dichte doorvoer door de wand 19 kan daarmee eenvoudig worden verzekerd.According to a first manner, the openings 34 are connected to the primary supply 32 at one or more of those levels, but not at all levels. The other openings 34 are connected to the secondary supply 35, which preferably only has to be ensured, that the openings not fed from the primary supply 32 remain open and do not become closed by caking by, for example, splashing liquid material from the melt 12. In the example of Fig. 6, openings 34 are provided on four levels of the mouth 13. The openings are connected on one level to the primary supply 32. The other 3 levels are connected to the secondary supply 35. The supply 32 and 35 are adjustable. The lance 5 in this embodiment of fig. 6 does not have to be movable during the operation of the system. Its tight passage through the wall 19 can thus be easily ensured.

40 Volgens een tweede manier worden telkens de onderste openin- 1003186 - 9 - gen 34 aangesloten op de toevoer 32 voor primaire zuurstof. De openingen 34 op de overige niveaus worden aangesloten op de- toevoer 35 voor secundaire zuurstof. Via de toevoer 35 kan in plaats van secundaire zuurstof ook lucht worden toegevoerd aan die openingen 5 34. De toevoer via de aansluitingen 32 en 35 is regelbaar. Ook op deze wijze is de werking van de monding van de lans 5 aanpasbaar aan het niveau van de smelt.40 According to a second way, the bottom openings 1003186-9 are each time connected to the primary oxygen supply 32. The openings 34 on the remaining levels are connected to the secondary oxygen supply 35. Instead of secondary oxygen, air can also be supplied via the supply 35 to those openings 34. The supply via the connections 32 and 35 is controllable. In this way, too, the action of the mouth of the lance 5 is adaptable to the level of the melt.

Verder kan de uitvoering volgens fig. 6, evenzoals alle andere hier beschreven en getoonde uitvoeringen, voorzieningen 10 dragen voor het tegen de grote hitte beschermen van de lans, zoals een waterkoelende mantel.Furthermore, the embodiment according to Fig. 6, like all other embodiments described and shown here, can carry provisions 10 for protecting the lance from the great heat, such as a water-cooling jacket.

Fig. 7 toont voorts een uitvoeringsvorm, waarbij de lans 5 in zijn lengterichting heen en weer verstelbaar is. De lans 5 is daarbij met afstand omgeven door een mantel 36. Deze mantel 36 15 omhult de lans 5 bij voorkeur over een lengte welke ten minste gelijk is aan de lengte waarover de lans tijdens het bedrijf op en neer bewogen wordt. De mantel 36 is afdichtend losneembaar vastgezet op de wand 19, bij voorbeeld onder tussenkomst van een meegevende koppeling om bijvoorbeeld uitzettingsverschillen te kunnen opnemen. 20 Na het wegnemen van de mantel 36 en de lans 5, kan met een afsluiter 26 (hier een pneumatisch of hydraulisch bediende schuif) de wand 19 worden afgedicht. Buiten de wand 19 gaat de mantel 36 over in een zijdelingse aansluitstomp 41 voor een toevoer 40 voor kolen, bij voorkeur poederkool. De lans 5 steekt door de in de tekening aan 25 bovenzijde van de mantel 36 aangebrachte afdichtingsconstructie 14, welke grote gelijkenis vertoont met de in fig. 3 weergegeven afdichtingsconstructie 14. Met fig. 3 overeenstemmende onderdelen dragen overeenstemmende verwijzingscijfers. Aan de ruimte 21 van de afdichtingsconstructie 14 wordt stikstofgas toegevoerd, om te verhinderen 30 dat poederkool vanuit de mantel 36 de ruimte 18 binnendringt en de afdichting 22 beschadigt. In plaats van stikstofgas kan bijvoorbeeld ook zuurstof of lucht aan de ruimte 21 worden toegevoerd. In dat geval is het zelfs mogelijk, de afdichting 20 weg te laten. De lucht- en zuurs tof toevoer aan de ruimte 18 moet dan zodanig zijn, 35 dat vanuit de mantel in de ruimte 18 binnendringen van poederkool wordt voorkomen. Naast zuurs tof toevoer via de lans 5 vindt dan een geringe zuurstoftoevoer, vermengd met poederkool, via de mantel 36 plaats. De stroming door de mantel 36 en langs de buitenzijde van de lans 5 zorgt ervoor, dat stoffen uit het vat 4 niet binnen de mantel 40 komen, om de buitenwand van de lans 5 in het doorvoergebied door de 1 0 0 3 1 8 6 - 10 - wand 19 aan te tasten. De door de mantel 36 langs de buitenwand van de lans 5 langsstromende poederkool heeft tevens een reinigende, schurende werking op die buitenwand.Fig. 7 further shows an embodiment in which the lance 5 is adjustable in its longitudinal direction. The lance 5 is hereby surrounded by a distance by a jacket 36. This jacket 36 preferably envelops the lance 5 over a length which is at least equal to the length over which the lance is moved up and down during operation. The jacket 36 is secured releasably on the wall 19, for example through a compliant coupling to accommodate, for example, expansion differences. After removing the jacket 36 and the lance 5, the wall 19 can be sealed with a valve 26 (here a pneumatically or hydraulically operated slide). Outside the wall 19, the jacket 36 merges into a lateral connecting piece 41 for a feed 40 for coal, preferably pulverized coal. The lance 5 protrudes through the sealing construction 14 arranged on the top side of the jacket 36 in the drawing, which is very similar to the sealing construction 14 shown in Fig. 3. Parts corresponding to Fig. 3 bear corresponding reference numerals. Nitrogen gas is supplied to the space 21 of the sealing structure 14 to prevent pulverized coal from entering the space 18 from the shell 36 and damaging the seal 22. For example, instead of nitrogen gas, oxygen or air can also be supplied to space 21. In that case it is even possible to omit the seal 20. The air and oxygen supply to space 18 must then be such that penetration of pulverized coal from space into the space 18 is prevented. In addition to oxygen supply via the lance 5, a small oxygen supply, mixed with pulverized coal, then takes place via the jacket 36. The flow through the jacket 36 and along the outside of the lance 5 ensures that substances from the vessel 4 do not enter the jacket 40, around the outer wall of the lance 5 in the passage area through the 1 0 0 3 1 8 6 - 10 - affect wall 19. The pulverized coal flowing along the outer wall of the lance 5 through the jacket 36 also has a cleaning, abrasive effect on that outer wall.

De uitvoering volgens fig. 7 heeft tot voordeel, dat voor de 5 kolen- en zuurstofinjectie het aantal doorvoeren door de wand 19 tot een minimum wordt beperkt. Daarnaast vindt de dosering van kolen en zuurstof dicht bijeen plaats, mogelijk vlak boven de op de smelt drijvende slak. Veelal zullen verschillende combinaties van mantel 36 en lans 5 in het vat 4 steken. Elke kolentoevoer heeft dan een 10 eigen zuurstoftoevoer, en bij bijvoorbeeld storing kan een dergelij-ke combinatie in zijn geheel worden afgeschakeld en uit het vat 4 worden weggenomen voor vervanging/reparatie.The embodiment according to Fig. 7 has the advantage that for the coal and oxygen injection the number of throughputs through the wall 19 is kept to a minimum. In addition, the dosing of coal and oxygen takes place close together, possibly just above the melt-floating slag. Often different combinations of jacket 36 and lance 5 will stick into vessel 4. Each coal supply then has its own oxygen supply, and in the event of failure, for example, such a combination can be switched off in its entirety and removed from the vessel 4 for replacement / repair.

Op basis van fig. 7 is nog een verdere variant mogelijk, zonder de toepassing van een gecombineerde kolen/zuurstofinjectie. 15 De mantel 36 wordt dan gebruikt om secundaire lucht of zuurstof aan de buitenzijde langs de lans 5 te laten stromen. Eventueel kan de mantel 36 met geringe speling de lans 5 omhullen. Ook kan de mantel 36 de lans 5 over een zodanige lengte omhullen, dat de lans 5 slechts over een lengte die ongeveer overeenstemt met zijn slag-20 lengte tijdens het bedrijf, uit de mantel 36 uitsteekt. De lucht of secundaire zuurstof heeft tot doel, te verhinderen dat stoffen uit het vat 4 in de mantel 36 binnendringen om de buitenzijde van de lans 5 en/of de afdichting 20 en/of 22 aan te tasten. De stromingssnelheid van de lucht of secundaire zuurstof uit de mantel 36 kan 25 zodanig laag zijn aangepast, dat het binnendringen van die stoffen juist wordt tegengegaan. Hoe langer de lengte waarover de mantel 36 de lans 5 omhult, hoe beter de afdichtingen 20 en/of.22 tegen schade beschermt worden. De mantel 36 kan daarbij voortdurend maar ook pulserend worden gevoed vanuit de secundaire bron 38. In plaats van 30 een nauwsluitend rond de lans 5 lopende mantel 26 kan er bijvoorbeeld ook voor worden gekozen, bij ruim rond de lans 5 vallende mantel 26 de tussenruimte op te vullen met een poreus materiaal dat in overeenstemming met de toepassing is gekozen. Van belang is, dat de lans 5 vanaf de nabijheid van de wand van het drukvat over een 35 groot deel van zijn in het drukvat stekende lengte afgeschermd is van de inhoud van het drukvat zodanig, dat een of meer stoffen uit de inhoud van het drukvat het gebied van de lans in de nabijheid van de wand van het drukvat niet of nauwelijks kunnen bereiken. In een voorkeursuitvoering is de lans daartoe omhuld door een afschermend 40 medium, zoals pulserend gas in een ringspleet tussen de lans 5 en 1003186 - 11 - een omhullende mantel 26.A further variant is possible on the basis of Fig. 7, without the use of a combined coal / oxygen injection. The jacket 36 is then used to allow secondary air or oxygen to flow externally along the lance 5. The jacket 36 can optionally envelop the lance 5 with little play. Also, the jacket 36 can envelop the lance 5 over such a length that the lance 5 protrudes from the jacket 36 only over a length approximately corresponding to its stroke length during operation. The purpose of the air or secondary oxygen is to prevent substances from the vessel 4 from entering the jacket 36 to attack the outside of the lance 5 and / or the seal 20 and / or 22. The flow velocity of the air or secondary oxygen from the jacket 36 can be adjusted so low that the penetration of those substances is actually prevented. The longer the length over which the jacket 36 envelops the lance 5, the better the seals 20 and / or 22 are protected against damage. The sheath 36 can be continuously but also pulsed fed from the secondary source 38. Instead of a sheath 26 running tightly around the lance 5, it is for instance also possible to opt for the spacing 26 in the case of a sheath 26 extending well around the lance 5. to be filled with a porous material selected in accordance with the application. It is important that the lance 5 is shielded from the contents of the pressure vessel over a large part of its length inserted into the pressure vessel from the vicinity of the wall of the pressure vessel, such that one or more substances from the content of the pressure vessel cannot or barely reach the area of the lance in the vicinity of the wall of the pressure vessel. In a preferred embodiment, the lance is enveloped for this purpose by a shielding medium, such as pulsating gas, in an annular gap between lance 5 and 1003186-11 - an enveloping jacket 26.

In deze op fig. 7 gebaseerde voorbeelden wordt bij het met de mantel 36 uit het vat 4 uittrekken van de lans 5, de lans 5, maar ook de afdichtingen 21 en 22 beschermd tegen beschadiging door 5 bijvoorbeeld ruw hanteren.In these examples based on Fig. 7, when the lance 5 with the jacket 36 is pulled out of the vessel 4, the lance 5, but also the seals 21 and 22 are protected against damage by, for example, rough handling.

Voorts is het bij deze op fig. 7 gebaseerde uitvoeringen mogelijk, de lans 5 uit te trekken, terwijl de mantel 36 op zijn plaats blijft. Voor het vergemakkelijken van dat uittrekken kan de lans 5 verdikt zijn in zijn lengtegebied dat samenwerkt met zijn 10 afdichtingen. Bij het uittrekken van de lans 5 bevindt deze zich, buiten het verdikte gebied, dan op ruime afstand van de kwetsbare afdichtingen 21, 22, om deze niet te beschadigen. Daardoor en wegens het ontbreken van de noodzaak voor het losnemen van een verbinding alvorens de lans 5 geheel kan worden uitgetrokken uit het vat 4, 15 onder achterblijven van de mantel 36, is een lanswissel betrouwbaar en snel uit te voeren. Het zal voor de vakman duidelijk zijn, hoe een afsluiter voor de mantel 36, bij afwezigheid van de lans 5, bijvoorbeeld in overeenstemming met de schuifafsluiter 26 bij het uittrekken van de mantel kan worden bereikt.Furthermore, in these embodiments based on FIG. 7, it is possible to pull out the lance 5 while the jacket 36 remains in place. To facilitate that extraction, the lance 5 may be thickened in its longitudinal region which interacts with its seals. When the lance 5 is pulled out, it is located, outside the thickened area, at a large distance from the vulnerable seals 21, 22, so as not to damage them. Therefore, and due to the lack of the need to disconnect a joint before the lance 5 can be completely pulled out of the vessel 4, 15, leaving the jacket 36 behind, a lance change can be carried out reliably and quickly. It will be clear to a person skilled in the art how a valve for the jacket 36 can be achieved in the absence of the lance 5, for example in accordance with the gate valve 26 when the jacket is pulled out.

20 Voorts, kan bij de op fig. 7 gebaseerde uitvoeringen in plaats van een in zijn lengte verstelbare lans, omhult door de mantel 36, ook een vast binnen de mantel 36 opgestelde lans 5 worden toegepast, waarvan de monding verstelbaar is overeenkomstig bijvoorbeeld de uitvoeringen volgens fig. 4 of 6. Een andere mogelijkheid 25 is, de lans volgens fig. 5 uit te rusten met een mantel teneinde een gecombineerde kolen/zuurstof toevoer te bereiken.Furthermore, in the embodiments based on fig. 7, instead of a lance which is adjustable in its length, enveloped by the jacket 36, a lance 5 fixedly disposed within the jacket 36 can also be used, the mouth of which is adjustable in accordance with, for instance, the embodiments. according to fig. 4 or 6. Another possibility is to equip the lance according to fig. 5 with a jacket in order to achieve a combined coal / oxygen supply.

Een verder alternatief voor het in het vat 4 brengen van behandelingsstof biedt fig. 8. Deze variant is grotendeels gebaseerd op de uitvoering volgens fig. 6. De monding draagt op drie niveaus 30 uitstroomopeningen 42, 43 en 44. Er wordt voor gezorgd, dat de openingen 43 en 44 in de slaklaag 11 uitmonden, terwijl de openingen 42 daarboven uitmonden. Via de openingen 44 worden kolen, bij voorkeur poederkool, toegevoerd. Via de openingen 43 wordt primaire zuurstof toegevoerd. Via de openingen 42 wordt secundaire zuurstof 35 toegevoerd. Door de injectie van de kolen diep in de slaklaag, zal een laag gehalte FeO ontstaan, wordt weinig stof gevormd, en ontstaat een goede verbranding van de vluchtige delen. Door injectie van primaire zuurstof in het bovenste deel van de slaklaag, vormt zich minder CO in het onderste deel van de slaklaag, en zal er 40 minder schuimvorming zijn. De lans is bijvoorbeeld in lengte instel- 1003186 - 12 - baar zoals beschreven onder verwijzing naar fig. 2, 3 of 7.A further alternative to introducing treatment substance into the vessel 4 is shown in Fig. 8. This variant is largely based on the embodiment according to Fig. 6. The mouth carries outflow openings 42, 43 and 44 on three levels. It is ensured that the openings 43 and 44 open into the slag layer 11, while the openings 42 open above. Coal, preferably pulverized coal, is supplied through the openings 44. Primary oxygen is supplied through the openings 43. Secondary oxygen 35 is supplied via the openings 42. By injecting the coal deep into the slag layer, a low FeO content will arise, little dust will be formed, and good combustion of the volatile parts will occur. By injecting primary oxygen into the upper part of the slag layer, less CO will form in the lower part of the slag layer, and there will be less foaming. For example, the lance is adjustable in length as described with reference to Figs. 2, 3 or 7.

Tot slot toont figuur 9 schematisch een uitvoering met verschillende bijvoorbeeld in een cirkelpatroon opgestelde lansen 5. Daarbij is er telkens voor gezorgd, dat de lansen 5, inclusief hun 5 mondingen, buiten de smeltcycloon 1 en de verticale denkbeeldige voortzetting daarvan zijn gehouden. De lansen 5 zijn daarmee zo goed mogelijk beschermd tegen uit de smeltcycloon 1 afkomstige, hete druppels. Ook dergelijke lansen 5 kunnen zijn uitgevoerd in overeenstemming met de voorgaande beschreven voorbeelden teneinde de 10 werking van de monding 13 aan te passen aan het niveau van de smelt 12 in het metallurgisch vat 4.Finally, figure 9 diagrammatically shows an embodiment with different lances 5, for example arranged in a circular pattern. It is ensured in each case that the lances 5, including their 5 mouths, are kept outside the melting cyclone 1 and the vertical imaginary continuation thereof. The lances 5 are thus protected as well as possible against hot drops from melting cyclone 1. Also such lances 5 can be constructed in accordance with the above described examples in order to adapt the operation of the mouth 13 to the level of the melt 12 in the metallurgical vessel 4.

Vanzelfsprekend beperkt de uitvinding zich niet tot de hier beschreven en getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Bijvoorbeeld zijn ook combinaties van één of meer onderdelen uit één of meer van de hier 15 beschreven en getoonde uitvoeringsvoorbeelden mogelijk. Van belang is, dat met de uitvinding is bereikt, dat de werking van de monding van de lans gedurende het in bedrijf zijn van de installatie aanpasbaar is, voortdurend of met tussenpozen, bij voorkeur zonder afbreuk te doen aan de afdichting van het systeem ten opzichte van de 20 omgeving. Ook is het bijvoorbeeld niet noodzakelijk dat de smeltcycloon en/of het metallurgisch vat 4 rotatiesymmetrisch uitgevoerd zijn. Ook is het niet nodig, de smeltcycloon 1 centraal ten opzichte van het metallurgisch vat 4 op te stellen. Verder behoren ook uitvoeringen op basis van combinaties van een of meer details uit 25 een of meer hier beschreven en/of getoonde uitvoeringsvarianten tot de uitvinding.The invention is of course not limited to the exemplary embodiments described and shown here. For example, combinations of one or more parts from one or more of the exemplary embodiments described and shown here are also possible. It is important that the invention achieves that the operation of the nozzle mouth during the operation of the installation is adjustable, continuously or intermittently, preferably without compromising the sealing of the system relative to of the 20 environment. It is also not necessary, for example, that the melting cyclone and / or the metallurgical vessel 4 be rotationally symmetrical. Nor is it necessary to arrange the melt cyclone 1 centrally with respect to the metallurgical vessel 4. Furthermore, embodiments based on combinations of one or more details from one or more embodiment variants described and / or shown here also belong to the invention.

10031861003186

Claims

1. Pressure vessel which can be connected via supply and / or discharge pipes to peripheral auxiliary systems, which pressure vessel is suitable for containing a substance which is preferably pourable and preferably with a temperature of at least about 500 eC and with a pressure vessel in the pressure vessel. opening conduit for supplying to that substance a flowable pourable treatment agent, such as a liquid, a gas or a powder, to which said conduit is connected to a source located outside said pressure vessel and which conduit is designed such that the mouth of that conduit, during operation of the pressure vessel, is adjustable to optionally raise or lower the level of operation of that mouth in the vessel. 15

Pressure vessel according to claim 1, wherein an upper part of the pressure vessel is provided with a reactor, such as a melting cyclone (1) or a fluidized bed, for pre-processing one or more materials to be supplied to the substance. 20

Pressure vessel according to claim 1 or 2, wherein the conduit is arranged substantially centrally with respect to the part of the pressure vessel which, during the operation of that pressure vessel, contains the substance and is oriented substantially vertically. 25

Pressure vessel according to claim 3, in combination with claim 2, wherein said conduit passes through that upper part of the pressure vessel.

A pressure vessel according to claim 2, wherein a conduit section running within the pressure vessel 30 is opposite its mouth outside the top portion of the pressure vessel and the imaginary vertical extension of the walls of said top portion downward.

Pressure vessel according to any one of the preceding claims and with additional pipes for supplying a flowable pourable treatment agent to the substance, for which said additional pipes are each connected to a source located outside said vessel and which additional pipes are each designed such that the 40 mouth of each of those conduits, during operation of the 1 0 0 3 1 8, 6 - 14 pressure vessel, is adjustable to bring the level of operation of that mouth optionally higher or lower into the pressure vessel.

Pressure vessel according to any one of the preceding claims, wherein the conduit is substantially adjustable in its longitudinal direction.

Pressure vessel according to any of the preceding claims, wherein the conduit is swing-adjustable.

Pressure vessel according to any of the preceding claims, wherein the mouth area of the conduit is adjustable.

Pressure vessel according to claim 9, wherein the mouth, viewed in the longitudinal direction of the pipe, contains one or more spaced apart blow openings which can optionally be fed with the treating agent.

11. Pressure vessel according to claim 10, wherein one or more, but not all, blow openings are optionally connectable to a source of high flow and / or pressure and at the same time the other blow openings are connectable to a source of considerably lower flow. and / or pressure.

Pressure vessel according to any one of the preceding claims, wherein the one or more blow openings of the mouthpiece are suitable for generating a gas, powder or liquid jet, the outflow velocity and / or which of which outflow is adjustable per unit time and / or outflow direction.

A pressure vessel according to any one of the preceding claims, wherein the conduit comprises two channels running at intervals with one another, and both channels open into the pressure vessel, wherein both channels are arranged and operated in such a way that, during the operation of the pressure vessel, it is largely avoid that a component from the pressure vessel can penetrate into the outer channel in such a manner that the reliable operation of the pipe is impaired. Pressure vessel according to claim 13, wherein the inner channel 2 supplies primary and the outer channel secondary treatment agent - 15.

A pressure vessel according to claim 13, wherein the outer channel supplies a different material from the inner channel. 5

Pressure vessel according to claim 15, wherein one of the channels carries pulverized coal.

Pressure vessel according to any one of the preceding claims 13 to 16, wherein the inner channel extends past the outer channel on the mouth side.

18. A pressure vessel according to any one of the preceding claims 13 to 17, wherein the outer channel extends within the pressure vessel over a length which is at least a considerable part of the length over which the inner channel extends in the pressure vessel.

Pressure vessel according to any one of the preceding claims 13-18, wherein a narrow gap is defined between the inner and the outer channel.

Pressure vessel according to any one of the preceding claims, with the pipe guided in an adjustable manner through the outer wall of the pressure vessel 25 and with means, for sealing the penetration opening for the pipe in the pressure vessel after the pipe has been removed from the pressure vessel. 1 2 3 4 5 6 7 1003186 Pressure vessel as claimed in any of the foregoing claims and guided with the conduit 2 in a sealingly displaceable manner through the outer wall of the pressure vessel and wherein the conduit, in the area immediately adjacent to the outer wall of the pressure vessel, is surrounded by a housing located outside the pressure vessel, which, apart from supply and / or discharge pipes and one or more lead-throughs for the pipe, is closed and which housing is designed to be kept at overpressure relative to the pressure prevailing in the pressure vessel pressure, during its operation, to prevent penetration of a component from the pressure vessel into said housing 6. 7 40 - 16 -

A pressure vessel according to claim 21, wherein said conduit terminates within the casing and a flexible tube for supplying treatment agent to the conduit passes between said conduit and the casing wall within said casing. 5

23. Use of the pressure vessel according to any one of the preceding claims in a method for wholly or in part or pre-reducing iron ore or pig iron, in which liquid unreduced, pre-reduced or pig iron collects at the bottom of the pressure vessel and from which the flowable pourable treating agent is collected from said pipe. substance is supplied, for example, an oxygen-containing gas is forcefully blown onto or into that substance, and continuous or intermittent pourable material is drained and the mouth of the conduit is continuously or intermittently adjusted to adapt the supply via that conduit to effecting a change in the level of that substance in the pressure vessel.

24. Use of the pressure vessel according to claim 23, wherein a pressure of at least about 3 bar and / or a temperature of at least about 1000 eC prevails in the pressure vessel.

25. Use of the pressure vessel according to claim 23 or 24, wherein in the upper part of the pressure vessel there is a reactor, such as a melting cyclone (1), for pre-treating material to be supplied to the substance therein.

Use of the pressure vessel according to any one of the preceding claims 23 to 25, wherein the end of the pipe projecting in the pressure vessel 30 is ensured to be immersed in the liquid pig iron or in the slag floating thereon.

The use of the pressure vessel according to claim 26, wherein the conduit carries openings both in and above the liquid pig iron or slag. 1 1003186 Pipe, apparently suitable for use in a pressure vessel according to any one of the preceding claims 1 to 22.