(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクターの中央に設置された回転ゼネレーターを含み、該回転ゼネレーターの頂部は遮蔽板で遮蔽し、均一に配置された複数の回転空気口が中心軸線に垂直な回転ゼネレーターの上部セクションに設置され、
反応ガスが前記回転ゼネレーターに供給されたときの所定の初期速度を調整するために、前記回転空気口にコントロール弁が設置され、前記回転ゼネレーターの中央軸線は、錐状の出口風速コントローラーを有するスリーブ状の中央軸に配置され、
反応ガスチャンネルとして空洞を有し、反応外部シェルが外側に設置され、該反応外部シェルは前記回転ゼネレーターと同一の中央軸線を持ち、該外部シェルと前記回転ゼネレーターとの間に材料用チャンネルとしての１つの環状空間を有し、複数の流れ分配装置が前記回転ゼネレーターの材料投入口に配設され、各流れ分配装置には対応する供給フィーダーと連結して全ての材料を分配し、
前記反応ガスが注入され、前記材料が投入される反応溶鋼炉と、
前記反応ガスと前記材料との反応によって生成される液滴が前記反応溶鋼炉のライニングに残留した保護層と、
を備え、
前記反応ガスを唯一の動力源とする、浮遊エントレインメント冶金リアクター。
【請求項２】
前記回転ゼネレーターの下端の出口は錐状である、ことを特徴とする請求項１に記載の浮遊エントレインメント冶金リアクター。
【請求項３】
前記中央軸の上端は、回転ゼネレーターの頂部の遮蔽板に固定される、ことを特徴とする請求項１に記載の浮遊エントレインメント冶金リアクター。
【請求項４】
前記外部シェルに水冷の素子が設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の浮遊エントレインメント冶金リアクター。
【請求項５】
前記遮蔽板の外には風速コントロールするためのコントローラーの昇降装置が設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の浮遊エントレインメント冶金リアクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非鉄種類の冶金プロセスおよびそのリアクター（反応装置）、特に、浮遊エントレインメント冶金プロセス及びそのリアクターに関連する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄金属の業界において、乾式冶金（pyrometallurgy）は、鉱物の硫化物と鉄を利用し、酸素との反応によって最終的に硫黄と鉄を除去した上で非鉄金属を得るプロセスである。近年、冶金工業の発展と科学技術の進歩に伴い、環境保護に関する要求はますます厳しくなってきている。おり、製錬プロセスの強化と生産コストの低減とが冶金業界の重要な課題になり、新しい冶金プロセスが絶えず大量に出現している。各種の技術に利用されている化学反応メカニズムは、何れのプロセスにおいても高温冶金を溶融池製錬(bath smelting)と空間浮遊製錬(spatial suspension
smelting)とに大別することができる。空間浮遊製錬で最も広範的に応用されたものはフィンランドの科学者による1949年に発明されたオウトクランプ・フラッシュスメルターである。この空間浮遊製錬では実際に乾燥した粉状の鉱物や硫化物の巨大な表面積を利用することで、その粒子と酸素を十分に結合させ、瞬間（2〜3秒）に酸化反応を完了し、硫黄分を取り除いている。酸化の反応中は巨大な熱量を発生するので、その産物であるガスと溶体と導管は高温であり、反応溶鋼炉は巨大な熱の負荷に耐えなければならない。現在、公認された浮遊製錬炉の耐熱負荷は2000MJ/m3.hであり、その上、溶鋼炉のライニング（内張）の腐食も激しい。
【０００３】
空間浮遊製錬は、連続生産プロセスであり、製錬に対する計算結果に基づいて材料や酸素が連続的に追加されるものである。材料及びこれに対応する酸素を冶金溶鋼炉内で所定空間及び所定時間、十分に混合・反応するように求められ、さもなくば反応前の生材料が流出したり、過酸化物が発生したりする。中国特許CN1232538A 、国際公開WO98/14741、イギリス（GB）特許 1，569，813、米国（US）特許5，133，801、米国（US）特許4，392，885、米国（US）特許 5，362，032、米国（US）特許 5，370，369、フィンランド（FI）特許出願932458、日本特許出願H05-9613に記載されている。周知方法によると、反応ガス（気体）は材料の流れの側部から反応溶鋼炉（以下、単に「溶鋼炉」又は「炉」と称することもある）に垂直に進入し、材料の流れの中央に設置したディストリビューター及び水平方向に拡散された空気によって、垂直に落下された材料を反応ガスに混入することで、浮遊している状態を獲得する。これらの方法では材料と反応ガスとは、反応溶鋼炉の全空間に充満するまで反応溶鋼炉の中央軸線から離れて壁方向に移動する。反応する際の高熱及び高温溶体は、直接反応溶鋼炉のライニングを大きく腐食させるであろうし、このライニングは巨大な熱の負荷に耐えなければならない。さらに、材料の粒子の大きさも、比重も完全に同じものではなく、反応気ガス中で材料が平均的に分布していることはあり得ない。材料分布の少ないところでは酸素が過剰であり材料酸化し過ぎる一方、材料分布の多いところでは酸素が不十分で材料の酸化も不十分になり、反応していない生材料が発生し易くなる。
【０００４】
上記課題を解決するために、中国特許（第03125473号）には中央回転カラム(central rotating column)の空間製錬方法が記載されている。この技術で乾燥した粉状の材料と酸素とを反応シャフトの頂部中央のノズル（バーナー）から接線方向に供給する。複数の同心円状の環状渦チャンバー（渦空間）を有し、エアチャンバーがコンセントレートシュート（concentrate chute）の外部を形成する。コンセントレートシュートの内部には傘形の分散錐(dispersing cone)が備えられ、そこには水平方向の噴射口が設けられている。このプロセスでは、依然として反応ガスは材料の外側に残存し、それゆえ、材料中央の分散錐と噴射口とから噴射したガスとを使用し、材料と反応ガスとを混合することが必要となる。この反応ガスは渦チャンバーから高温の反応シャフト内を通過し、加熱により体積が膨張する。少量のガスを噴射した程度では材料と反応ガスとがうまく混合されないし、一方、多量のガスを噴射した場合には渦を破壊してしまって、材料と反応ガスとが接線方向に反応シャフトの壁へ拡散してしまう。さらに、噴射口は一旦、材料と接触すると塞ぎ易く役割を失ってしまい、非接触の切替カラーの存在で、酸素の利用率が低下する。この酸素は溶鉱炉ガスと共に溶鉱炉の後のプロセス設備に進入し、温度低下中に酸化硫黄を発生するSO2と反応し、さらに設備を腐食する。
【０００５】
同様に、中国特許（特許番号：ZL 2009 1 0230500.3）では、乾燥材料と高酸素空気とがそれぞれノズルに供給され混合されて、気体（ガス）と固体との２種類の混合体を形成し、ノズル（バーナー）に装着するサイクロンにより、気体と固体との混合体が高速回転してリアクターに進入し、リアクター内で中心軸回りの回転流を形成することが記載されている。粒子間の衝突の確率を高めつつ回転流の中心での酸素量を増加させるために、ノズルの中央にパルスジェネレータを設置し、酸素または高酸素空気を回転流を脈動させながら供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】中国特許第1232528号公報
【特許文献２】国際公開  WO98/14741号公報
【特許文献３】英国特許第1，569，813号公報
【特許文献４】米国特許第5，133，801号公報
【特許文献５】米国特許第4，392，885号公報
【特許文献６】米国特許第 5，362，032号公報
【特許文献７】米国特許 5，370，369号公報
【特許文献８】フィンランド特許出願第932458号公報
【特許文献９】日本国特開平05-9613号公報
【特許文献１０】中国特許第1232528号公報
【特許文献１１】英国特許第1，569，813号公報
【特許文献１２】中国特許第03125473号
【特許文献１２】中国特許出願2009 1 0230500.3号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このプロセスで気体と固体との２種類の混合体は利用可能であるが、反応溶鉱炉内で気体と固体との２種類の混合体を維持するためには高速回転が要求される。高速回転する気体と個体との２種類の混合体は、ノズル（バーナー）とサイクロンとを非常に酷く磨耗させ、その結果、ノズル（バーナー）が短時間で正常動作できなくなる。脈動する酸素又は高酸素空気を回転流の中央に供給すると、回転流の断面から見れば渦の核（コア）は実際には材料がない又は少量しかない空洞になる。さらに、脈動する酸素又は高酸素空気を供給することによって、中央の材料は落下が早過ぎて反応しないままに底部まで落ちる。これに加え、中央の酸素の状況の変化は、必ず反応時間及び反応スペースの変化を引き起こし、粒子間の衝突の確率を増加させ、一方では、煙の変化を引き起こし、更に排煙車例えば廃熱ボイラーの共振を引き起こします。材料は反応溶鋼炉に投入される前にすでに気体と固体との２種類の混合体に形成され、材料の粒子は炉内の高温の輻射のみによって加熱され、加熱から着火点に達する時間が長過ぎるであろう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、浮遊エントレインメント冶金プロセスおよびそのリアクターを提供することを目的とする。本発明は、反応ガスの運転方式を変更した後に反応ガス自身のエネルギーを利用して気体流（ガス流）に供給するプロセスであり、反応溶鋼炉に入ってから乾燥の粉状材料と反応ガスとをエントレインし、その結果、材料の粒子が急速に加熱されて発火し→酸化反応し→結果物を再混合する。本発明によれば、材料の特定表面領域と反応熱エネルギ―とを十分に利用すると同時に、反応溶鋼炉が耐えうる熱負荷を効果的に上げて高温の溶融体により冶金溶鋼炉の壁が腐食・浸食することを防止し、さらに酸素の利用率を効果的に上げてスモークガスの発生率やNOxの排出量を低減する。その結果、冶金技術に対する高生産性や低エネルギー消耗の要望を満足させるであろう。なお、エントレインメント（エントレインすること）とは一つの気流の中に周囲の空気が入り込み混じることを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、以下の解決手段を提供する。
浮遊エントレインメント冶金プロセスであって、以下の(1)ガス注入プロセス、(2)材料投入プロセス及び(3)空気流反応プロセスを含んでおり、
(1)ガスの注入プロセス：
反応ガスが、均一に供給された複数の回転空気口に沿って接線方向に回転ジェネレータ内へ供給され、コントロール弁により調節されて制御可能な回転空気流を形成する。さらに上下方向に移動可能な錐状出口の空気流速コントローラは、前記回転ジェネレータの出口の出口領域を制御し得るように用いられ、前記反応ガスを前記反応溶鋼炉内に注入する。
【００１０】
(2)材料投入プロセス：
粉状の材料を環状スペースの周りで自由に落下させ、反応溶鋼炉に投入させて、高速回転する空気流内に巻き込ませる。
【００１１】
(3)空気流反応プロセス：
溶鋼炉のガスは、前記反応溶鋼炉内に下から上に噴射される回転流によって吹き掛けられエントレインされ、材料および反応ガスを含む気体と固体とが混合された回転流を形成し、この気体と固体とが混合された回転流は、前記反応ガス内に散布された粉状の材料であり、ラジアル方向に高速で回転し軸方向に下降する。
【００１２】
また、前記溶鋼炉のガスは、下から上へ逆流し、前記反応溶鋼炉内の回転流の噴射および回転は、比較的低温で環状の逆流保護エリアを形成し、その後、逆流の溶鋼炉ガスに随伴する溶滴が前記反応溶鋼炉のライニングに滴ると溶融し難い保護層となる。
【００１３】
前記反応ガスは、酸素濃度が２１〜99体積％の高酸素エアであっても良い。
【００１４】
前記気体と固体とが混合された回転流は、前記反応溶鋼炉の中央軸線の周りに高速で回転し、材料の粒子は、逆流の溶鋼炉ガスと溶鋼炉内の輻射熱とによって迅速に着火点まで加熱されても良い。
【００１５】
浮遊エントレインメント冶金リアクターは、リアクターの中央に設置された回転ジェネレータを含み、該回転ジェネレータの頂部は遮蔽板で遮蔽し、均一に配置された複数の回転空気口が中心軸線に垂直な回転ジェネレータの上部セクションに設置される。反応ガスが前記回転ジェネレータに供給されたときの所定の初期速度を判定するために、前記回転空気口にコントロール弁が設置され、前記回転ジェネレータの中央軸線は、錐状の出口風速コントローラーを有するスリーブ状の中央軸に配置される。空洞が反応ガスチャンネルに関連し、反応外部シェルが外側に設置され、該反応外部シェルは前記回転ジェネレータと同一の中央軸線を持ち、該外部シェルと前記回転ジェネレータとの間に材料用チャンネルとしての１つの環状空間を有する。複数の流れ分配装置が前記回転ジェネレータの材料投入口に配設され、各流れ分配装置は対応する供給フィーダーと連結して全ての材料を分配する。
【００１６】
前記回転ジェネレータの下端の出口は、錐状であることが好ましい。
【００１７】
前記中央軸の上端は、回転ジェネレータの頂部の遮蔽板に固定されることが好ましい。
【００１８】
前記外部シェルには、水冷の素子が設置されても良い。
【００１９】
前記遮蔽板の外には風速コントロールするためのコントローラーの昇降装置が設置されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の方法についての解説図である。
【図２】本発明の装置構造についての解説図である。
【図３】図2の天面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明における、回転ジェネレータ、回転空気口、コントロール弁、出口風速コントローラー、流れ分配装置、供給フィーダー、および水冷素子自体は、全て従来技術であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２２】
また、本発明において、反応ガスと粉状材料と十分に混合し、回転流を形成し、反応ガスと粉状材料とを反応溶鋼炉内に噴射する際に、高度に制御可能に分配された回転および浮遊の状態を得ることを目的とする。同時に、反応溶鋼炉内に噴射された回転流が炉内の反応ガスを移動させ、回転流の周囲の低温逆流の保護エリアを形成し、反応溶鋼炉の高温輻射によって着火温度に達して激しく燃焼する。
【００２３】
本発明の反応溶解炉は、水平面に対して垂直に設置した筒状構造で、その頂部から垂直下方に反応ガスと粉状材料とが供給される。反応により加熱されて発火→酸化反応→結果物として再び混合の過程を完了するために、送り込んだ酸素が確実に全部消耗され、材料の粒毎に反応して溶融状態となる必要がある。また同時に、反応溶鋼炉のライニングが高温で損耗することを防止しなければならない。
【００２４】
本発明において反応ガスは、回転空気流内に移され、反応溶鋼炉内に噴射され、環状になって自由落下する材料と、反応溶鋼炉の頂部の高温の気体（反応気体に対して高温）をもエントレインして（巻き込んで）、半径方向に高速回転して反応溶鋼炉の中央軸線に沿って下へ噴射する気体と固体との２種類の混合回転を形成する。回転流、材料粒子および反応ガスが、高温溶鋼炉ガスより（反応ガスより高い）発火点で発火するように加熱が必要であり、そして化学的に反応する。材料粒子は溶融してから小さい液滴となり、互いに衝突して大きくなり、反応から発生された高温によって反応ガスで分離する。動力源として、反応ガスにとって回転速度と軸線方向の噴射速度とは非常に重要な意味をもつ。材料の粒子と酸素とは十分に混合する必要があり、着火点まで迅速に加熱され燃焼する。反応で発生した高温エリアは最大限に中心に集まる。概ね、溶鋼炉ライニングに対する輻射範囲が少ないと、溶融した産物が空中で衝突したり、結合したりして大きくなる確率も高くなる。このことは、気体と固体との２種類の混合回転流の回転速度及び反応溶鋼炉への噴射速度を制御、調整することができることを意味する。
【００２５】
本発明の方法によれば、気体と固体との２種類の混合回転流は、反応溶鋼炉内の反応ガス、材料及び高温溶鋼炉ガスで形成される。反応ガスは、固体の粒子を運搬しないので摩耗（wear）することなく回転ジェネレータの空洞の中で高速回転する。粉状の材料は、外部シェルと回転ジェネレータとの間の環状チャンネル内で自由落下するが、スピードは小さいので外部シェルと回転ジェネレータとに対する磨損を考慮しなくても良い。したがって、回転ジェネレータは、故障がなく長期的に運転することができる。周知の通り、材料の粒子は、加熱されて着火点に達した時点で瞬間に酸素と反応するのであり、実際に、加熱時間は反応までの時間で決定されるものである。本発明の方法によれば、粉状の材料は反応ガスの周りで自由落下し、回転反応ガスが、反応溶鋼炉内の材料や高温の溶鋼炉ガスをエントレインして、気体と固体との２種類の混合回転流を形成し、即ち、高温の溶鋼炉ガスが環状の材料流れを介してエントレインされ、反応溶鋼炉内に供給されるやいないや材料粒子を加熱し迅速に着火点に到達させるものであり、したがって材料粒子を極めて短いタイム（１秒間）で加熱と化学反応を完了させる。
【００２６】
リアクターは、筒状の溶鋼炉の頂部に対して垂直に設置され、急激に拡張するフローパイプの構造を構成する。本発明の方法によれば、反応ガスが唯一の動力源である。制御可能な回転流を得るために、反応ガスは、回転ゼジェネレータに進入する前に、コントロール弁で調整されて一定の初期速度になり、反応ガスは、回転ジェネレータの出口で一定の求心力を有し、反応ガスの出口速度が１つの環状空間で任意に調整され得る。反応溶鋼炉内にエントレインされた材料と溶鋼炉ガスとを噴射すると同時に、各物質が中央軸線に移動していく。実際に、形成された混合回転流の中央部は、潜在的な酸素と材料とが高濃縮しているエリアであり、即ち、混合回転流の断面から見れば、渦のコアを中央として各物質が密集する濃縮エリアであり、そして混合回転流の中の内側から外側へ各物質の分布密度は徐々に弱まっていく。
【００２７】
混合回転流が着火点になり反応するまで頂部から底部へ移動し、このとき瞬間的に反応により発生した高温は、回転流の体積を急速に膨張させ、回転流の回転状態を弱めさせる。渦のコア（核）は各物質の密集区域であり（即ち、この区域は反応の焦点エリアと高温エリアとであり）、反応後の混合回転流の温度は、概ね渦のコアを中央として外へ徐々に弱まっていく。
【００２８】
反応後の回転流は、溶融した液滴と溶融炉ガスとにより構成され、溶融した液滴は、相互に衝突することで大きくなってから降下して、溶鉱炉ガスと分離する。溶鉱炉ガスは、回転状態が弱まっている回転流の最も外表面の温度が低下している状態で、底部から頂部へ移動し、反応溶鋼炉の頂部空間を補充し、回転流と反応溶鋼炉の壁との間に環状の逆流保護エリアを形成する。さらに、少量の溶解した液滴が、逆流する溶鉱炉ガスで運ばれ、反応溶鋼炉の内側ライニング上を落下していき、最終的に耐火性物質（例えば磁石）が残留して保護層となる。
【００２９】
本発明の方法によれば、反応ガスは唯一の動力源であり、材料と酸素との結合や反応の源泉になっている。
反応溶鋼炉の中に混合回転流の状態を維持し、その軸線で潜在的な酸素と材料とが濃縮しているゾーンを形成するために、その酸素の濃度が21%〜99%（体積の比）であって、反応溶鋼炉内での加熱時間は炉内での滞留時間を十分に確保できる程度の短い時間である。反応ガスの回転速度、求心加速度、下方へ噴射速度は、溶鋼炉内に進入するときの最重要キーパラメータである。
【００３０】
本発明の無段調整可能なリアクターについて、回転ジェネレータの頂部は、遮蔽板で塞がれ、3つの部分に分割されており、空気入口には複数の回転タイプの導入口が配設され、中間部は筒状に形成され、反応ガスの噴出の際に更に大きい求心加速度を有するために出口は円錐状で順次収縮している。上記回転タイプの入口は、中心軸線に垂直して同一角度で分配され、回転ジェネレータの出口で回転流の偏流が最も少量になる。全てのコントロール弁は、同一の開口で同時に動作する同一信号で制御され、入口方向の変更なく入口速度を制御するだけである。
【００３１】
回転ジェネレーターの出口には、円錐状に徐々に収縮するように設計され、回転流の求心性加速度を得ている。
【００３２】
回転ジェネレーターからの材料の流れを均一にし反応ガスと適合させるために、複数の分配装置が、供給フィーダー(dosing feeder)と連結する材料の入口に配設される。
【００３３】
反応ガスは、回転ジェネレーターに進入してから中心軸線中心に高速回転し、回転ジェネレータの頂部で遮蔽板の効果で出口へ移動し、出口に達したら軸線方向の速度および径方向の速度とが最大になる。
【００３４】
外部シェルと回転ジェネレーターとの間の環状スペースは、円錐状に次第に収縮するように設計された出口を有する材料チャンネルであり、反応ガスによって材料流れをエントレインする。
【００３５】
中心軸は、頂部に遮蔽板を有する回転ジェネレーターの中心軸線上に設置され、回転ジェネレーターの外壁は、環状の外部エリアを制御するために回転ジェネレータの空洞の一定高さで上下移動可能な円錐状の風速コントローラーを配設し、回転ジェネレーターの環状の出口の面積を制御することによって、反応ガスの出口方向に気流の面積を次第に減少させ、反応溶鋼炉内に噴射される反応ガスを制御している。
【００３６】
環状の材料チャンネルの形が変形しないように、高温を受ける外部シェルには水冷素子が適用される。
【００３７】
材料流れが確実に、正確、均一に反応ガスによってエントレインされるためには、回転ジェネレーターの材料投入口には、複数の材料分配装置（材料散布装置）と供給フィーダーとが配設される。
【００３８】
なお、本発明の効果については、概ね下記の通りである。
１．材料の加熱時間が短く、酸素の利用率も高い、反応が完全に行われる。
２．反応スペースが小さくて、高温エリアも密集し、反応溶鉱炉のライニングに対する輻射の距離が遠く、高温エリアとライニングとの間には環状の保護区が存在する。
３．粒子間の衝突の確率が高く、反応後に煙を発生させない。
４．生産性が大きくて、エネルギー消耗もコストも低い高濃度酸素の製錬を強化するニーズに適応し得る。
５．構造が簡単で、コントロール、操作が便利で、信頼性があげられ、反応ガスのポテンシャルエナージーを十分に利用し、ランニングコストが低い。
【００３９】
実施例
以下、添付図面と実施例とについて詳細に説明する。
図1、図2、図3は、ガス注入、材料投入、及び空気流の反応を有する浮遊エントレインメント冶金プロセスを示しており、
ガス注入：反応ガス１２は、均一に配置された複数の回転空気口７に沿って接戦方向に回転ジェネレータ２内に供給され、コントロール弁6の調整を受けて制御可能な回転流を形成する。さらに、上下移動可能な円錐状の風速コントローラー9が回転ジェネレーター2の出口エリアを制御するように設けられ、その結果、反応ガスが反応溶鉱炉１３に進入する速度を制御する。
【００４０】
材料の投入：粉状の材料流れ１１は環状スペースの周囲に沿って自由落下し、反応溶鉱炉13に進入してから高速回転流に巻き込まれる。
【００４１】
空気流の反応：溶鉱炉ガスは、頂部から底部へ噴射している回転流によってエントレインされて移動し、材料と反応ガスとで構成される気体と固体との２種類の混合回転流を形成し、前記気体と固体との２種類の混合回転流は、反応ガス中に散布された粉状材料であり、径方向に高速回転しながら、軸線方向に移送する。
【００４２】
一方、溶鉱炉ガスは、底部から頂部へ逆流し、反応溶鉱炉内の噴射と回転流とが、溶鉱炉内のガスを低温の環状逆流保護エリア１６に形成する。その後、逆流の溶鉱炉ガスに随伴する溶融した液滴が反応溶鉱炉のライニングに滴ると溶融し難い物質の保護層14を形成する。
【００４３】
上述する反応ガス12は高酸素エアであり、その酸素濃度は21〜99体積%である。
上記気体と固体との２種類の混合回転流１５は、反応溶鉱炉13の中央軸17周りに高速回転し、材料粒子は、逆流溶鉱炉ガスと炉内の輻射熱とによって着火点まで加熱される。
【００４４】
浮遊エントレインメント冶金リアクターは、リアクターの中央に設置されている回転ジェネレーター２を備え、該回転ジェネレーター2の頂部は遮蔽板で塞がれて、3つの部分に分かれている。上段は回転ジェネレーター２の中心軸線17に対して垂直方向に複数の回転空気口７を設置し、中段は筒状部材である。反応ガスを噴出してから更に大きい求心加速度を得るために、出口は円錐状で収縮していく。回転ジェネレーター２に反応ガスが進入する際の速度を確保するために、回転空気口７にコントロール弁６を設置する。回転ジェネレーター２の中心軸線上に中央軸８を配置し、中央軸８には回転ジェネレーター２の空洞内で上下移動可能な円錐状の出口風速コントローラー９を備える。この風速コントローラー９は、回転ジェネレーター２の頂部の遮蔽板の外の昇降装置１０で操作される。回転ジェネレーター２の空洞は、反応ガスチャンネル１０にあり、回転ジェネレーター２の外側にはリアクター外部シェル１が設けられる。外部シェル１と回転ジェネレーター２とは、中央軸線１７を共通する。外部シェル１と回転ジェネレーター２とで構成した環状のスペースは、材料用のチャンネル３を形成する。外部シェル１の材料入口には、それぞれ対応する供給フィーダー５に連結する複数の材料散布装置（材料分配装置）４が配設される。
【００４５】
上記回転ジェネレーター2の下端の出口は、円錐状である。
また、上記中央軸８の上端は、回転ジェネレーター２の頂部の遮蔽板に固定される。
【００４６】
上記外部シェル１には、水冷の素子がない。
【００４７】
以上、本発明の技術構成は、上記本発明の実施例の記載範囲に制限されないが、本発明に詳細に記載しない全ての技術は周知技術を参考する。
【符号の説明】
【００４８】
1      外部シェル
2      回転ジェネレーター    
3      材料チャンネル      
4      材料分配装置（材料散布装置）    
5      供給フィーダー      
6      コントロール弁      
7      回転空気口(回転導入口)      
8      中央軸      
9      風速コントローラー      
10      昇降装置      
11      材料流れ        
12      反応ガス
13      反応溶鉱炉
14      保護層
15      気体と固体との２種類の混合回転流
16      逆流の保護区
17      中央軸。
【図１】
0005584364.tif 000002
【図２】
0005584364.tif 000003
【図３】
0005584364.tif 000004