TWI460276B

TWI460276B - 用於生產熔融金屬之還原及熔化爐以及用於生產熔融金屬之方法

Info

Publication number: TWI460276B
Application number: TW100143917A
Authority: TW
Inventors: Masahiko Tetsumoto
Original assignee: Midrex Technologies Inc
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2014-11-11
Also published as: EP2646583A4; RU2013129840A; US8871000B2; US20120297925A1; KR20130106858A; KR101587602B1; NZ610985A; TW201235476A; UA107616C2; EP2646583A2; JP5797273B2; EP2646583B1; RU2553170C2; JP2014502311A; WO2012074962A3; ZA201303890B; CN103249848B; CN103249848A; MY157721A; WO2012074962A2

Description

用於生產熔融金屬之還原及熔化爐以及用於生產熔融金屬之方法

本專利申請案/專利申請範圍主張2010年11月30日所申請之美國第61/418,042號臨時專利申請案「具有材料回收能力之熔融金屬生產用電爐」之優先權，此案之內容係以全文引用方式被併入本文中。本發明概括地有關於一種熔煉作業或類似者，藉此使得在多個金屬氧化物團塊在一電加熱及熔化爐中被直接地以一碳質材料還原並熔化之後可從一金屬氧化物生產熔融金屬。更具體而言，本發明係有關於一用於生產熔融金屬之電爐，其具有材料回收能力，特別是製程中之材料回收能力。

各種不同之新的鐵與其他金屬製造程序已被提出以取代傳統熔煉及高爐還原程序。這些新的鐵與其他金屬製造程序涉及以碳質材料在轉床爐中預先還原多個金屬氧化物團塊以形成諸已還原團塊，並接著在電弧爐或潛弧爐中熔化諸已還原之團塊。例如見WO/2000/513411、WO/2001/515138、WO/2001/525487與WO/2003/105415諸案。

然而，在使用電弧爐作為熔爐之程序中，諸已還原團塊之金屬化必須被維持在一高程度，且微粒率必須被維持在一低程度，以便可確保高的熔化效率、耐火物質保護、過度泡沫化熔渣形成之抑制及類似者。因此，使用這些程序，將很難以增加轉床爐之生產率，同時維持較高之金屬化程度以及較低之微粒率程度。另外，與這些程序相關聯之設施必然是龐大的。

對照地，在使用潛弧爐作為熔爐之程序中，諸已還原團塊形成多個層，且對耐火物質之損壞及過度泡沫化熔渣之形成具較少問題。另外，對於金屬化及微粒率之程度具有較小之限制，且與這些程序相關聯之設施可顯著地較小。然而，在使用潛弧爐作為熔爐之程序中，很難以有效地使用還原步驟所產生且保留在諸已還原團塊中之CO氣體的化學能。因此，生產率無法被充分提升，且操作成本無法被充分降低。

在使用潛弧爐作為熔爐之程序中，可省略轉床爐預還原步驟，並將未經還原之金屬氧化物團塊連同碳質材料直接地裝載至潛弧爐，以致使得預還原步驟及熔化步驟可在相同的爐中被執行。然而，當諸金屬氧化物團塊及碳質材料包含除了形成熔融金屬之非飛散性元素外之飛散性金屬元素時(亦即當煉鐵廠粉塵或類似者被用作金屬氧化物原料時)，從位於爐之下方區域中之諸已還原的團塊處所蒸發並移除之諸飛散性金屬元素將在位於此爐之上方區域中之低溫區中再濃縮，並藉由黏附於諸已還原的團塊及/或在此爐之諸壁上形成增生物而傳播於此爐中。因此，諸飛散性金屬元素無法自此廢氣中有效地被回收。此外，未下降之已還原團塊可能導致作業上之問題。

因此，在這些程序中，使用兩個典型地步驟(一使用轉床爐之預還原步驟，及一使用電弧爐或潛弧爐之熔化步驟)。這些程序需要可供將諸已還原團塊從轉床爐轉移至熔化爐用之設施與裝置，以及兩條排氣導管，亦即一用於轉床爐及一用於熔化爐。因此，設施與裝置之費用很高，熱損失很高，及系統能量總消耗量無法被充分地降至最低。

結果，一利用固定型非傾轉式電爐以供生產熔融金屬用之方法已被提出在WO/2009/280910案中。此方法涉及利用：一原料裝載導槽，其沿寬度方向被設置在此爐之一端處，並經由其上部被連接至此爐之內部；一電加熱器，其加熱此爐之下部，並沿寬度方向被安置成與該原料裝載導槽相對立；以及一二次燃燒器，其沿寬度方向被配置在此爐位於兩端部間之上部處。此方法包括：藉由利用具有一從此爐一端延伸至另一端之向下傾斜表面的原料裝載導槽，將一預定量之碳質材料及/或具有包含一形成熔融金屬之非飛散性金屬元素之碳質材料的金屬氧化物團塊裝載至此爐內而形成一原料層；隨後藉由利用原料裝載導槽將一預定量之具有碳質材料的金屬氧化物團塊裝載至此爐內而在該向下傾斜之表面上形成一團塊層；隨後藉由在使該團塊層因熔化而沿著該向下傾斜之表面下降至此爐下端之同時可用電加熱器加熱該團塊層之下端而形成一熔融金屬層及一熔渣層；及藉由從將含氧氣體吹入此爐內以燃燒由該團塊層所生之含CO氣體所進行之二次燃燒所產生之輻射熱而同時地熱還原該團塊層。

第1圖例示說明此固定型非傾轉式電爐。此爐10係一具有一例如大致呈矩形橫截面之電弧爐。多個原料裝載導槽12及多個排氣導管14被連接至/穿過爐10之頂壁16。多個當作加熱器之電極18被插置穿過爐10之頂壁16。諸原料裝載導槽12被設置成例如與爐10之兩側壁20緊鄰，使得諸電極18被設置在靠近爐10之中心線處。多個原料裝載導槽12與電極18沿著爐10之長度被分隔開。多個二次燃燒器22亦被插置穿過爐10之頂壁16。多個排氣導管14及二次燃燒器22可沿著爐10之長度被分隔開。較佳地，排氣導管14被配置成比電極18更靠近原料裝載導槽12，以便可避免二次燃燒後所產生之氧化廢氣流向電極18，藉此減緩對電極18之損害。

參照第2圖，在爐10之諸側壁20/底壁24中，在接近中心線處及遠離諸原料裝載導槽12(亦即遠離諸原料床30，第1圖)處，一金屬放出孔26及一熔渣放出孔28被設置以利於融熔金屬32(第1圖)與熔渣34(第1圖)之放出。諸電極18較佳地係一具有合宜熱效率之三相交流電類型者，如同典型地被用於製鋼電弧爐中者。可使用一由六個電極18所組成之陣列作為一範例，其每一單相各由三對電極18組成。在進行熔化作業之同時，各電極18之尖端部36(第1圖)較佳地被埋置於配置在諸原料床30上之諸團塊層38(第1圖)中，或被埋置在熔渣34中。結果，熔化可藉由輻射熱及電阻熱之效應而被加速，且對不受諸原料床30防護之爐10的諸內表面之損壞可被減到最小。

參照第3圖，操作時，有必要控制材料流動與爐10中之熔化區域的位置，以便可有規則地維持此爐10之連續操作。因此，原料裝載導槽12上配備有包括進給口42之外導槽40，其可為具伸縮性或以其他方式進行垂直調整者。各原料裝載導槽12包括：一可供貯存原料用之料斗44、一被連接於此料斗44上之內導槽43、及一可在此內導槽43上伸縮或以其他方式進行垂直調整之外導槽40。團塊層38之下部可藉由在垂直方向上移動外導槽40及進給口42而被調整以便在一所要位置處出現，此端視團塊層38之靜止角而定。

一可能發生之問題在於微粒可能聚積在爐10中。微粒隨著進給材料進入爐10內及/或由於該層之移動與熱應力等而被產生。這些微粒在此爐中被隔離並增大團塊層38之靜止角。如果此諸微粒不被移除，此爐10之連續運轉長期下來將因為不穩定材料流之靜止角的改變而無法被維持。如前所述，進給柱高度之調整無法被用以滿意地安置並控制團塊層38，如果過量之微粒已聚積在此爐10中。因此，已提出可處理微粒之額外技術，諸如：利用一鎚或類似者衝擊團塊層38、利用空氣鼓風、或利用其他可修正並控制材料流分裂之手段。再者，連續運轉必然被限制，如果微粒不被定期地處理及/或移除。為可移除微粒，爐10之運轉必須被停止，且此爐10之頂壁16或諸側壁20(同參第1圖)必須被打開。當爐10是熱的且材料可能容易氧化時，此操作是困難的。

因此，本技藝中仍需要的是一種用於生產熔融金屬之電爐，其具有材料回收能力，特別是製程中之材料回收能力，以便可使微粒或其他物質可定期地從此爐中被移除，而無需長時間停轉此爐來進行冷卻等。

在各種不同之示範實施例中，本發明提供一種用於生產融熔金屬之電爐，其具有材料回收能力，尤其是製程中之材料回收能力，以便微粒或其他物質可被定期地從此爐中移除，而無需長時間停轉此爐來進行冷卻等。

在一示範實施例中，本發明提供一種用於生產熔融金屬之方法，該熔融金屬藉一爐中之還原及熔化而由包含許多金屬氧化物團塊之原料所產出，本方法包括：從此爐中經由一或多個被配置在其底部上之卸料斗選擇地移除一部分該原料，如此可使一原料床或層具有多個隨時間被預先確定之特性。該一或多個卸料斗被連接至一或多個料斗。本方法亦包括：把移除自此爐處之該部分原料回收至此爐以作為該原料床或層的一部分。或者，本方法包括：把移除自此爐處之該部分原料回收至此爐以作為一額外原料床或層的一部分。隨意地，本方法包括：在再引入至此爐內之前，先添加一添加物至該經回收材料。較佳地，此爐包括複數個原料裝載導槽、複數個排氣導管、及複數個穿過其頂壁而突出之電極，使得該等原料裝載導槽可被配置成與此爐之諸側壁相鄰接，且該等電極可被配置在或接近此爐之一中心線處。此爐之頂壁具有一階狀構形，其包括複數個大致呈水平之階面及複數個大致呈垂直之豎板。此爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈水平之構形穿過多個經選擇且大致呈垂直之豎板而突出。或者，此爐之該頂壁包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈垂直之構形穿過多個經選擇且大致呈水平之階面而突出。隨意地，該經選擇之移除在此爐作業期間被進行。

在另一示範實施例中，本發明提供一種用於生產熔融金屬之還原及熔化爐，該熔融金屬係由包括許多金屬氧化物團塊之原料所產出，此爐包括：一或多個卸料斗，其被配置在此爐之底部上，以便從此爐處選擇地移除一部分該原料，如此可使一原料床或層具有多個隨時間被預先確定之特性。該一或多個卸料斗被連接至一或多個料斗。此爐亦包括：用於把移除自此爐處之該部分原料回收至此爐以作為該原料床或層之一部分的手段。或者，此爐包括：用於把移除自此爐處之該部分原料回收至此爐以作為一額外原料床或層之一部分的手段。隨意地，此爐包括：用於在再引入至此爐內之前先添加一添加物至該經回收材料的手段。此爐另包括複數個原料裝載導槽、複數個排氣導管、及複數個穿過其頂壁而突出之電極，使得該等原料裝載導槽可被配置成與此爐之諸側壁相鄰接，且該等電極可被配置在或接近此爐之一中心線處。此爐之頂壁具有一階狀構形，其包括複數個大致呈水平之階面及複數個大致呈垂直之豎板。此爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈水平之構形穿過多個經選擇且大致呈垂直之豎板而突出。或者，此爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈垂直之構形穿過多個經選擇且大致呈水平之階面而突出。隨意地，該經選擇之移除在此爐作業之同時被進行。

本文中參照不同圖式例示及敘述本發明，而在此諸圖式中相同之元件符號被用以適當地標示相同之系統組件/方法步驟。

本發明之方法涉及利用：一原料裝載導槽，其沿寬度方向被設置在一爐之一端處，並經由其上部被連接至此爐之內部；一電加熱器，其加熱此爐之下部，並沿寬度方向被安置成與該原料裝載導槽相對立；一二次燃燒器，其沿寬度方向被配置在此爐位於兩端部間之上部處。此方法包括：藉由利用具有一從此爐一端延伸至另一端之向下傾斜表面的原料裝載導槽，將一預定量之碳質材料及/或具有包含一形成熔融金屬之非飛散性金屬元素之碳質材料的金屬氧化物團塊裝載至此爐內而形成一原料層；隨後藉由利用原料裝載導槽將一預定量之具有碳質材料的金屬氧化物團塊裝載至此爐內而在該向下傾斜表面上形成一團塊層；隨後藉由在使該團塊層因熔化而沿著該向下傾斜表面下降至此爐下端之同時，可用電加熱器加熱該團塊層之下端，而形成一熔融金屬層及一熔渣層；及藉由從將含氧氣體吹入此爐內，以燃燒經由該團塊層所生之CO氣體進行從二次燃燒來之輻射熱，而同時以地熱還原該團塊層。此方法亦包括允許使某些量之微粒可定期地通過多個沿著此爐下部位於原料及團塊層下方之諸不同位置處之卸載料斗。此方法藉由提供此爐一個階狀頂部熔煉，而多個二次燃燒器則穿過此頂部被配置。

第4圖中例示說明此一固定型非傾轉式電爐。此爐50係一電弧爐，其從上/自下例如具有一大致呈矩形之橫截面形狀。多個原料裝載導槽12及多個排氣導管14被連接至/穿過爐50之頂壁52。多個當作加熱器之電極18被插置穿過爐50之頂壁52。較佳地，這些電極18各被連接至一電極升降裝置54，其被用以將諸電極18引進爐50之內部，或將諸電極18從爐50之內部拔出。諸原料裝載導槽12被設置成與爐50之兩側壁56緊鄰，使得諸電極18被設置在靠近爐50之中心線處。多個原料裝載導槽12與電極18可如前述地沿著爐50之長度被分隔開。多個二次燃燒器22亦被插置穿過爐50之頂壁52。多個排氣導管14及二次燃燒器22可沿著爐50之長度被分隔開。較佳地，排氣導管14被配置成比電極18更靠近原料裝載導槽12，以便可避免二次燃燒後所產生之氧化廢氣流向電極18，藉此減緩對電極18之損害。

如第4圖所例示說明的，爐50之頂壁52較佳地具有一階狀構形或在每一側上從原料裝載導槽12朝向電極18傾斜。此階狀構形之各階包括一大致呈水平之階面58及一大致呈垂直之豎板60。多個二次燃燒器22以一大致呈水平之構形被配置穿過諸大致呈垂直之豎板60，以便使得含氧氣體可有效地被引入在諸團塊層38附近。應注意到的是，諸二次燃燒器22亦可以一大致呈垂直之構形被配置穿過諸大致呈水平之階面58。

如前所述，在爐50之諸側壁62/底壁64中，在接近中心線處及遠離諸原料裝載導槽12(亦即遠離諸原料床66)處，一金屬放出孔68及一熔渣放出孔70被設置以利於融熔金屬32與熔渣34之放出。應被留意到的是，此金屬放出孔68及此熔渣放出孔70可位於爐50之下部中之任何想要的位置上。如第5圖中所例示說明的，這些孔68、70可被安置在爐50之底部的中心處。諸電極18較佳地係一具有合宜熱效率之三相交流電類型者。可使用一由六個電極18所組成之陣列作為一範例，其每一單相各由三對電極18組成。在進行熔化作業之同時，各電極18之尖端部36較佳地被埋置於配置在諸原料床66上之諸團塊層38中，或被埋置在熔渣34中。結果，熔化可藉由輻射熱及電阻熱之效應而被加速，且對不受諸原料床66防護之爐50的諸內表面之損壞可被減到最小。

根據本發明，爐50之下部包括複數個卸載料斗80，其係位於原料及團塊層66、38下方之多個不同位置處。這些卸載料斗80被選擇地在製程中或離線操作，以便從爐50處卸下一預定量之原料(包括許多團塊與微粒)，如此使得爐50中之熔化區域的材料流動與位置可被控制。卸載作業係藉由利用一被配置在諸卸載料斗80下方之滑動閘門及螺旋輸送機而被進行。如果每一卸載料斗80配合使用多個滑動閘門，則材料可藉由同時打開一或多個滑動閘門而從爐50之多個特定部分處被卸出。

操作時，有必要控制材料流動與爐50中之熔化區域的位置，以便可有規則地維持此爐50之連續操作。因此，除了使用卸載料斗80外，原料裝載導槽12上配備有包括進給口42之外導槽40，其可為具伸縮性或以其他方式進行垂直調整者。各原料裝載導槽12包括：一可供貯存原料用之料斗44、一被連接於此料斗44上之內導槽43、及一可在此內導槽43上伸縮或以其他方式進行垂直調整之外導槽40。團塊層38之下部可藉由在垂直方向上移動外導槽40及進給口42而被調整以便在一所要位置處出現，此端視團塊層38之靜止角而定。

因此，本發明提供一種用於調整團塊層之下部的系統與方法，其可以不管由於微粒之隔離及/或聚積所導致之經常變化之原料床及層的靜止及堆疊角度。從進給點至熔化區域的穩定材料流可被建立並維持以利長期操作。尤其在微粒從該進給點下方被移除時，此操作極為有效。即使諸團塊在進入進給料斗內之前被篩，爐中某些量之微粒仍不可避免。這些微粒傾向於就隔離及/或聚積在進給點處。此材料在化學上相似於進給材料，或被部分地還原。即使其被部分地還原，其典型地在氧化劑與還原劑之間具有一良好的平衡，且點型地可被回收再利用。一種回收可再利用材料之方法係：就將其與新進給至結塊設備中之材料相混合，無需新的設備。另一種回收可再利用材料之方法係：將必須回收之材料導引至一與此爐之放出側成相對置之新的進給料斗及進給導槽處。再度地，爐之較佳形狀係矩形，其中耐火物質係由位於四側中之兩者上的DRI進給器所保護。藉由維持一DRI層來保護此爐之放出側是困難的，因為此爐之放出側在諸放出孔處必須具有良好熱金屬及/或熔渣流。因此，有必要藉由水冷卻來保護爐的放出側。或者，把必須回收之材料進給至爐的此側亦可保護耐火物質，且相較於水冷卻將可降低熱損失。

如果被移除材料的量太大，則爐將需要例如與用於材料進給之兩側相同量之預還原區域。然而，此被移除材料量卻比新進給者少的很多且可被部分地還原。如此熔化經回收之材料將可藉由在新回收料斗下方之熔渣及熱金屬層上形成堆疊而達成。

此類型電爐之一重要態樣係泡沫熔渣之產生，其部分地係因還原反應所釋放之氣體而被形成。材料可被回收至一與一電極緊鄰之區域(例如一位在一對電極間之區域)，此導致因還原反應所產生之CO氣體及泡沫熔渣。CaO可被加入該經回收之材料以便達到良好的脫硫性能。如果石灰石(CaCO₃ )或白雲石(CaCO₃ 及MgCO₃ )而非CaO被加入該經回收之材料內，則泡沫熔渣可利用所產生之CO₂ 而被生成。此石灰石或白雲石亦可獨立於該經回收材料而被裝載至此爐。

雖然本發明在本文中已參照其多個較佳實施例及特定範例而被顯示並說明，但對於熟習本項技藝之人士而言顯而易知其他實施例及範例可執行類似之功能及/或達到相同之結果。所有此類對等實施例及範例係在本發明之精神及範圍之內，可因此而被思及，且將為下附之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧爐

12‧‧‧原料裝載導槽

14‧‧‧排氣導管

16‧‧‧頂壁

18‧‧‧電極

20‧‧‧側壁

22‧‧‧二次燃燒器

24‧‧‧底壁

26‧‧‧金屬放出孔

28‧‧‧熔渣放出孔

30‧‧‧原料床

32‧‧‧融熔金屬

34‧‧‧熔渣

36‧‧‧尖端部

38‧‧‧團塊層

40‧‧‧外導槽

42‧‧‧進給口

43‧‧‧內導槽

44‧‧‧料斗

50‧‧‧爐

52‧‧‧頂壁

54‧‧‧電極升降裝置

56‧‧‧側壁

58‧‧‧階面

60‧‧‧豎板

62‧‧‧側壁

64‧‧‧底壁

66‧‧‧原料床

68‧‧‧金屬放出孔

70‧‧‧熔渣放出孔

80‧‧‧卸載料斗

第1圖係一示意圖(側視圖)，其顯示一可供從多個金屬氧化物團塊及一碳質材料生產熔融金屬用之固定型非傾轉式電爐的示範實施例，而此電爐則於一整合總成中包括一預還原區及一熔化區；第2圖係一例示說明第1圖中所示之固定型非傾轉式電爐的示意圖(俯視圖)；第3圖係另一例示說明第1及2圖中所示之固定型非傾轉式電爐的示意圖(側視圖)；第3圖例示說明與連續作業期間微粒在電爐內之聚積相關之問題；第4圖係本發明之固定型非傾轉式電爐的一示範實施例之示意圖(側視圖)；及第5圖係本發明之固定型非傾轉式電爐的一示範實施例之示意圖(俯視圖)。

12．．．原料裝載導槽

14．．．排氣導管

18．．．電極

22．．．二次燃燒器

32．．．融熔金屬

34．．．熔渣

36．．．尖端部

38．．．團塊層

40．．．外導槽

42．．．進給口

43．．．內導槽

44．．．料斗

50．．．爐

52．．．頂壁

54．．．電極升降裝置

56．．．側壁

58．．．階面

60．．．豎板

62．．．側壁

64．．．底壁

66．．．原料床

68．．．金屬放出孔

70．．．熔渣放出孔

80．．．卸載料斗

Claims

一種用於生產熔融金屬之方法，該熔融金屬係藉一爐中之還原及熔化而由包含許多金屬氧化物團塊之原料所產出，該方法包括：使用一或多個原料裝載導槽，其配備有包括進給口之外導槽，其中該進給口係經垂直調整，藉此提供具有下部之團塊層，該下部藉由利用且調整團塊層之靜止角而在一所要位置處出現，以及從該爐中經由一或多個被配置在其底部上之卸料斗選擇地移除該原料之一部分，其包括微粒。
如申請專利範圍第1項之方法，其另包括：把移除自該爐處之該原料之該部分回收至該爐以作為該原料床或層的一部分。
如申請專利範圍第1項之方法，其另包括：把移除自該爐處之該原料之該部分回收至該爐以作為一額外原料床或層的一部分。
如申請專利範圍第2項之方法，其另包括：在再引入該原料之該部分至該爐內之前，先添加一添加物至經回收材料。
如申請專利範圍第3項之方法，其另包括：在再引入該原料之該部分至該爐內之前，先添加一添加物至經回收材料。
如申請專利範圍第1項之方法，其中該爐包括複數個原料裝載導槽、複數個排氣導管、及複數個穿過其頂壁而突出之電極，使得該等原料裝載導槽可被配置成與該爐之諸側壁相鄰接，且該等電極可被配置在或接近該爐之一中心線處。
如申請專利範圍第1項之方法，其中該爐之頂壁具有一階狀構形，其包括複數個大致呈水平之階面及複數個大致呈垂直之豎板。
如申請專利範圍第7項之方法，其中該爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈水平之構形穿過多個經選擇且大致呈垂直之豎板而突出。
如申請專利範圍第7項之方法，其中該爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈垂直之構形穿過多個經選擇且大致呈水平之階面而突出。
如申請專利範圍第1項之方法，其中該卸料斗選擇地移除一部分該原料係在該爐作業期間被進行。
一種用於生產熔融金屬之還原及熔化爐，該熔融金屬係由包括許多金屬氧化物團塊之原料所產出，該爐包括：一或多個原料裝載導槽，其配備有包括進給口之外導槽，其中該進給口係經垂直調整，藉此提供具有下部之團塊層，該下部藉由利用且調整團塊層之靜止而在一所要位置處出現，以及一或多個卸料斗，其被配置在該爐之底部上，以便從該爐處選擇地移除該原料之一部分，其包括微粒。
如申請專利範圍第11項之爐，其另包括：用於把移除自該爐處之該原料之該部分回收至該爐以作為原料床或層之一部分的手段。
如申請專利範圍第11項之爐，其另包括：用於把移除自該爐處之該原料之該部分回收至該爐以作為一額外原料床或層之一部分的手段。
如申請專利範圍第12項之爐，其另包括：用於在再引入該原料之該部分至該爐內之前，先添加一添加物至經回收材料的手段。
如申請專利範圍第13項之爐，其另包括：用於在再引入該原料之該部分至該爐內之前，先添加一添加物至經回收材料的手段。
如申請專利範圍第11項之爐，其另包括複數個原料裝載導槽、複數個排氣導管、及複數個穿過其頂壁而突出之電極，使得該等原料裝載導槽可被配置成與該爐之諸側壁相鄰接，且該等電極可被配置在或接近該爐之一中心線處。
如申請專利範圍第11項之爐，其中該爐之頂壁具有一階狀構形，其包括複數個大致呈水平之階面及複數個大致呈垂直之豎板。
如申請專利範圍第17項之爐，其中該爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈水平之構形穿過多個經選擇且大致呈垂直之豎板而突出。
如申請專利範圍第17項之爐，其中該爐之該頂壁另包括複數個二次燃燒器，其係以一大致呈垂直之構形穿過多個經選擇且大致呈水平之階面而突出。
如申請專利範圍第11項之爐，其中該卸料斗選擇地移除一部分該原料係在該爐作業期間被進行。