(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応シャフトと、該反応シャフトの下端部に設けられた下部炉と、前記反応シャフトの上部に設けられた精鉱バーナーとを含む浮遊溶解炉を使用し、
微粉状固形物を前記反応シャフトに供給する微粉状固形物供給装置と、反応ガスを前記反応シャフトに供給するガス供給装置とを含む精鉱バーナーを使用し、
該精鉱バーナーを用いて微粉状固形物および反応ガスを前記反応シャフト内に供給して、微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を前記反応シャフト内に生成し、
前記下部炉において溶解物の表面にある前記下部炉内の浮遊物を集め、前記表面に被着する浮遊物は前記下部炉の溶解物の表面に収集帯を形成する前記浮遊溶解炉における浮遊物の制御方法において、該方法は、
微粉状固形物および反応ガスに加え、前記精鉱バーナーを使用して還元剤を集中流の形態で前記浮遊溶解炉内に供給して、該集中流の形態の還元剤は前記反応シャフトの前記浮遊物を介して前記溶解物の表面に供給され、還元剤を含有する還元帯を前記溶解物の前記収集帯の帯域内に形成し、前記還元剤を前記溶解物に添加される浮遊物中の磁鉄鉱生成要素と混合させ、
前記精鉱バーナーを使用して微粉状固形物および反応ガスを前記反応シャフトの中に供給し、これにより微粉状固形物および反応ガスから生成された浮遊物が前記浮遊シャフトに浮遊物の噴流を形成し、該浮遊物の噴流は前記反応シャフト内を前記下部炉の方向に広がり、さらに前記浮遊物の噴流は仮想の垂直中心軸を有し、
還元剤の集中流を、実質的に前記浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸方向および前記浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近に送り、前記還元剤の集中流における還元剤が前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制することを特徴とする制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、還元剤の集中流を前記浮遊溶解炉の下部炉の内部から前記溶解物の表面に供給して、還元剤を含有する還元帯を前記溶解物の収集帯の帯域内に形成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、還元剤の集中流を前記浮遊溶解炉の前記反応シャフトの内部から前記溶解物の表面に供給して、還元剤を含有する還元帯を前記溶解物の収集帯の帯域内に形成することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、還元剤の集中流を前記浮遊溶解炉の前記反応シャフト内部にある前記反応シャフト上部から前記溶解物の表面に供給して、還元剤を含有する還元帯を前記溶解物の収集帯の帯域内に形成することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、
微粉状固形物を前記反応シャフト内に供給する供給パイプを有し、該供給パイプは前記反応シャフトに対して開口するオリフィスを有する微粉状固形物供給装置と、
前記供給パイプ内に同心円状に配設され、該供給パイプの前記オリフィスを抜けて前記反応シャフト内まで延伸する拡散装置であって、該拡散装置の周囲および該拡散装置の周りを流動する微粉状固形物に向けて拡散ガスを送出する拡散ガス穴を有する拡散装置と、
反応ガスを前記反応シャフト内に供給し、前記供給パイプを同心円状に囲繞する環状放出口を通じて前記反応シャフトに開口し、前記環状放出口から放出される反応ガスを、該供給パイプの前記オリフィスから放出され拡散ガスによって側部に送られる微粉状固形物と混合させるガス供給装置とを含む精鉱バーナーを使用し、
該方法は、
微粉状固形物を前記精鉱バーナーの前記供給パイプの前記オリフィスを通じて前記反応シャフト内に供給し、
拡散ガスを前記精鉱バーナーの前記拡散装置の前記拡散ガス穴を通じて前記反応シャフト内に供給し、拡散ガスを前記拡散装置の周りを流動する微粉状固形物に向けて送り、拡散ガスによって微粉状固形物を側部に送り、
反応ガスを前記精鉱バーナーの前記ガス供給装置の前記環状放出口を通じて前記反応シャフト内に供給し、反応ガスを前記供給パイプの中央部から放出され拡散ガスによって側部に送られる微粉状固形物と混合することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記精鉱バーナーの前記拡散装置内に配設された中央ランスを含む精鉱バーナーを使用し、前記中央ランスは前記反応シャフトに対して開口する放出口を有し、
還元剤の集中流を前記中央ランスの前記放出口を通じて前記溶解物の表面に供給し、還元剤を含有する還元帯を前記溶解物の前記収集帯の帯域内に形成することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置によって供給されるもの、基底電子機器スクラップ、および／または回路基板片など、炭素および硫化物の少なくとも一方を含有する還元剤を使用することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の方法において、還元剤を少なくとも前記反応ガスの供給速度と同等の初期速度で供給することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、還元剤を前記反応ガスの供給速度の少なくとも２倍の初期速度で供給することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の方法において、反応ガスとして酸素含有率が50％ないし100％である酸素富化ガスを使用することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法において、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置によって供給される前記微粉状固形物の一部を反応ガス含有率が低い前記反応シャフトの中央部に送って還元剤の集中流を形成し、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置によって供給され前記反応ガス含有率が低い前記反応シャフトの中央部方向に送られる前記微粉状固形物の一部のうち少なくとも一部分が、前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを抑制することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法において、反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して制御し、前記浮遊溶解炉の前記反応シャフト中の前記浮遊物の中心部を不足当量状態にすることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法において、反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して制御し、前記浮遊溶解炉の前記反応シャフト中の前記浮遊物の中心部を当量状態または過剰当量状態にすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
上端部および下端部をもつ反応シャフトと、
微粉状固形物を供給する微粉状固形物供給装置を含み、さらに反応ガスを前記反応シャフトの中に供給するガス供給装置を含み、前記反応シャフト内に微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を生成する、前記反応シャフトの上部に配設された精鉱バーナーと、
浮遊物を炉内に収集して表面を有する溶解物を形成する下部炉とを含み、前記反応シャフトが前記下部炉にて終端し、該浮遊溶解炉を使用中、前記反応シャフト内に生成され前記下部炉の前記溶解物の表面に被着する前記浮遊物は前記下部炉の前記溶解物の表面に収集帯を形成する、微粉状固形物を浮遊製錬する浮遊溶解炉において、
前記精鉱バーナーは、還元剤の集中流を供給する還元剤供給手段を備え、該還元剤供給手段は、微粉状固形物および反応ガスに加え、還元剤を該浮遊溶解炉内に供給し、
前記還元剤供給手段は、該浮遊溶解炉を使用中、還元剤の集中流の形態で、還元剤を前記反応シャフトに生成される前記浮遊物を通じて前記下部炉の前記溶解物の表面に供給して、還元剤を含有する還元帯を前記下部炉内にある前記溶解物の前記収集帯に形成し、前記還元剤を前記溶解物に添加される浮遊物中の磁鉄鉱生成要素と混合させるよう構成され、
前記精鉱バーナーは、微粉状固形物および反応ガスを前記反応シャフトに供給し、これにより微粉状固形物および反応ガスから生成された浮遊物が前記浮遊シャフトに浮遊物の噴流を形成するよう構成され、該浮遊物の噴流は前記反応シャフトの内部で前記下部炉の方向に広がり、さらに前記浮遊物の噴流は仮想の垂直中心軸を有し、
還元剤供給手段は、還元剤の集中流を実質的に前記浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸方向および浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近に供給し、還元剤の前記集中流における還元剤が前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項１５】
請求項１４に記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、還元剤の集中流を該浮遊溶解炉の前記下部炉の内部から供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、還元剤の集中流を該浮遊溶解炉の前記反応シャフトの内部から供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項１７】
請求項１４または１６に記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、還元剤の集中流を該浮遊溶解炉の前記反応シャフトの上部から該浮遊溶解炉の前記反応シャフト内に供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記精鉱バーナーは、
微粉状固形物を前記反応シャフト内に供給する供給パイプを有し、該供給パイプは前記反応シャフトに対して開口するオリフィスを有する微粉状固形物供給装置と、
前記供給パイプ内に同心円状に配設され、該供給パイプのオリフィスを抜けて前記反応シャフト内まで延伸する拡散装置であって、該拡散装置の周囲および該拡散装置の周りを流動する微粉状固形物に向けて拡散ガスを送出する拡散ガス穴を含む拡散装置と、
反応ガスを前記反応シャフト内に供給し、環状放出口を通じて前記反応シャフトに開口し、該環状放出口は前記供給パイプを同心円状に囲繞し、前記環状放出口から放出される反応ガスを、前記供給パイプの前記オリフィスから放出され拡散ガスによって側部に送られる微粉状固形物と混合させて、前記反応シャフトに微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を生成するガス供給装置とを含むことを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項１９】
請求項１８に記載の浮遊溶解炉において、前記精鉱バーナーは、還元剤供給手段を前記精鉱バーナーの前記拡散装置内に配設される中央ランスの形態で含み、該中央ランスは前記反応シャフトに対して開口する放出口を有することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２０】
請求項１４ないし１９のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置によって供給されるもの、基底電子機器スクラップおよび／または回路基板片など、炭素および硫化物のうち少なくとも一方を含有する還元剤の集中流を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２１】
請求項１４ないし２０のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、還元剤を少なくとも前記反応ガスの供給速度と同等の初期速度で供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２２】
請求項２１に記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、還元剤を前記反応ガスの供給速度の少なくとも２倍となる初期速度で供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２３】
請求項１４ないし２２のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、ガス供給装置は、反応ガスとして酸素含有率が50％ないし100％である酸素富化ガスを使用することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２４】
請求項１４ないし２３のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、還元剤供給手段は、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置によって供給される前記微粉状固形物の一部を前記反応シャフトの反応ガス含有率が低い中央部に送って還元剤の集中流を形成することにより還元剤の集中流を供給し、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置によって供給され前記反応シャフトの反応ガス含有率の低い中央部の方向に送られる前記微粉状固形物の一部のうち少なくとも一部が、前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを抑制することを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２５】
請求項１４ないし２４のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、制御手段は、前記反応ガスの供給量を前記還元剤の供給量に対して制御し、該浮遊溶解炉の前記浮遊物の中心部を不足当量状態にすることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２６】
請求項１４ないし２４のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、制御手段は、前記反応ガスの供給量を前記還元剤の供給量に対して制御し、該浮遊溶解炉の前記浮遊物の中心部を当量状態または過剰当量状態にすることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２７】
微粉状固形物を反応シャフト内に供給する供給パイプを含み、該供給パイプは前記反応シャフトに対して開口するオリフィスを有する微粉状固形物供給装置と、
前記供給パイプ内に同心円状に配設され、該供給パイプの前記オリフィスを抜けて前記反応シャフト内まで延伸する拡散装置であって、該拡散装置の周囲および該拡散装置の周りを流動する微粉状固形物に向けて拡散ガスを送出する拡散ガス穴を含む拡散装置と、
前記反応ガスを前記反応シャフト内に供給し、環状放出口を通じて前記反応シャフトに開口し、前記環状放出口は前記供給パイプを同心円状に囲繞し、前記環状放出口から放出される反応ガスを、前記供給パイプの前記オリフィスから放出され拡散ガスによって側部に送られる微粉状固形物と混合させて、前記反応シャフトに微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を生成するガス供給装置とを含む、反応ガスおよび微粉状固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナーにおいて、
該精鉱バーナーは、還元剤の集中流を前記浮遊溶解炉内の溶解物の表面に供給する還元剤供給手段を備え、前記還元剤を前記溶解物に添加される浮遊物中の磁鉄鉱生成要素と混合させることを特徴とする精鉱バーナー。
【請求項２８】
請求項２７に記載の精鉱バーナーにおいて、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段を該精鉱バーナーの前記拡散装置内に配設された中央ランスの形態で含み、該中央ランスは前記反応シャフトに対して開口する放出口を有することを特徴とする精鉱バーナー。
【請求項２９】
請求項２７または２８に記載の精鉱バーナーにおいて、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段を還元剤供給手段の形態で備え、該還元剤供給手段は前記浮遊溶解炉の前記反応シャフト内で開口するノズルを含むことを特徴とする精鉱バーナー。
【請求項３０】
微粉状固形物を反応シャフトに供給する供給パイプを含み、該供給パイプは前記反応シャフトに対して開口するオリフィスを有する微粉状固形物供給装置と、
前記供給パイプ内に同心円状に配設され、該供給パイプの前記オリフィスを抜けて前記反応シャフト内まで延伸する拡散装置であって、該拡散装置の周囲および該拡散装置の周りを流動する微粉状固形物に向けて拡散ガスを送出する拡散ガス穴を含む拡散装置と、
前記反応ガスを前記反応シャフト内に供給し、環状放出口を通じて前記反応シャフトに開口し、前記環状放出口は前記供給パイプを同心円状に囲繞し、前記環状放出口から放出される反応ガスを、前記供給パイプの前記オリフィスから放出され拡散ガスによって側部に送られる微粉状固形物と混合させて、前記反応シャフト内に微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を生成するガス供給装置とを含む、請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法または請求項１４ないし２０のいずれかに記載の浮遊溶解炉にて使用される精鉱バーナーにおいて、
該精鉱バーナーは、還元剤の集中流を供給する還元剤供給手段を備えることを特徴とする精鉱バーナー。
【請求項３１】
請求項３０に記載の精鉱バーナーにおいて、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段を精鉱バーナーの前記拡散装置内に配設された中央ランスの形態で含み、該中央ランスは前記反応シャフトに対して開口する放出口を有することを特徴とする精鉱バーナー。
【請求項３２】
反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整して、浮遊溶解炉の前記反応シャフト中の前記浮遊物の中心部を不足当量状態にすることによって溶解物中の磁鉄鉱を削減する、請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法の使用。
【請求項３３】
反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整して、浮遊溶解炉の前記反応シャフト中の前記浮遊物の中心部を不足当量状態にすることによって溶解物中の磁鉄鉱を削減する、請求項１４ないし２６のいずれかに記載の浮遊溶解炉の使用。
【請求項３４】
反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整して、浮遊溶解炉の前記反応シャフト中の前記浮遊物の中心部を不足当量状態にすることによって溶解物中の磁鉄鉱を削減する、請求項２７ないし３１のいずれかに記載の精鉱バーナーの使用。
【請求項３５】
反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整して、前記浮遊溶解炉の前記浮遊物の中心部をさまざまな程度の当量状態にし、浮遊溶解炉の前記反応シャフトにおける熱平衡を制御する、請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法の使用。
【請求項３６】
反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整して、前記浮遊溶解炉の前記浮遊物の中心部をさまざまな程度の当量状態にし、浮遊溶解炉の前記反応シャフトにおける熱平衡を制御する、請求項１４ないし２６のいずれかに記載の浮遊溶解炉の使用。
【請求項３７】
反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整して、前記浮遊溶解炉の前記浮遊物の中心部をさまざまな程度の当量状態にし、浮遊溶解炉の前記反応シャフトにおける熱平衡を制御する、請求項２７ないし３１のいずれかに記載の精鉱バーナーの使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の前段に規定する浮遊溶解炉における浮遊物を制御する方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、独立請求項14の前段に規定する微粉状固形物の浮遊製錬用の浮遊溶解炉に関するものである。
【０００３】
さらに、本発明は、独立請求項27の前段に規定する、反応ガスおよび微粉状固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナーに関するものである。
【０００４】
本発明は、自溶製錬炉などの浮遊溶解炉で実行される方法、自溶製錬炉などの浮遊溶解炉、ならびに反応ガスおよび微粉状固形物を自溶製錬炉などの浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナーに関する。
【０００５】
浮遊溶解炉は通常、反応シャフト、下部炉およびアップテークの３つの主要部分を有する。浮遊溶解処理では、反応シャフト上部に設けられた精鉱バーナーを使用して、硫化精鉱、スラグ形成剤およびその他の微粉構成要素を含む微粉状固形物を反応ガスと混合し、微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を反応シャフト内で形成する。反応ガスは、空気、酸素または酸素富化空気であってもよい。反応シャフト内に形成された浮遊物は下部炉に落下し、下部炉にて２種類または３種類の異なる層相を有する溶解物を形成する。最下層は粗銅層などの金属層でよく、そのすぐ上にマット層またはスラグ層のいずれかが形成されている。通常は、最も下にはマット層が、そのすぐ上にはスラグ層が形成されている。
【０００６】
浮遊溶解において、スラグとマットの間の最終段階での平衡状態はスラグの反応が下部炉内で起こっている間だけ発生する。言い換えると、反応シャフトで生成される潜在的に不平衡状態の過酸化化合物および亜酸化化合物が、特に反応シャフト下にあるシャフト内浮遊物の第１次放出点では、スラグ相においても引き続き互いに反応しあうため、塊状のスラグおよびマットの相はほとんどがそれぞれの熱力学的組成によって特徴づけられる組成となる。前述の元々スラグ中に溶解している平衡状態を決定づける銅に加えて、スラグ中で溶解できない銅に富んだマットが機械的懸濁液としてスラグ中に残留し、現実的な所要時間をかけてマット層に完全に沈降する。
【０００７】
スラグ中に磁鉄鉱が形成されるとスラグの粘度が増し、スラグに含まれている溶融マットの粒子の分離が遅くなる。
【０００８】
コークスなどの還元剤を使用してスラグ中の磁鉄鉱の形成を鈍化させることが以前から知られている。
【０００９】
特開昭58-221241号公報が提示する方法では、粉コークスを、または粉コークスを微粉炭とともに、精鉱バーナーを介して自溶製錬炉の反応シャフトに投入する。コークスを炉に供給することで、下部炉の溶解物の表面全体が未燃焼の粉コークスで均等に覆われる。同出願によると、粒径が超微粒である場合、磁鉄鉱の還元度が低下することから、粒径が44μm〜1mmのものを使用するのが好ましい。未燃焼コークスで覆われたスラグ層は溶融スラグ槽に残り、スラグ相における酸素分圧を大幅に低下させる。コークス層で生じる高還元性雰囲気は、例えば炉の内張りの損傷の原因となる。
【００１０】
国際公開公報第WO 00/70103号が提示する方法および装置では、懸濁溶解炉で、非鉄硫化精鉱から高非鉄金属含有率のマットおよび可廃棄スラグを同時に生成する。当該発明によると、炭素系還元剤を羽口を介して懸濁溶解炉の下炉に投入し、炉の断面積が縮小している部分に供給する。
【発明の目的】
【００１１】
本発明は、浮遊製錬工程中に浮遊溶解炉の下部炉内のスラグにおける磁鉄鉱の形成を抑制する改良された方法、浮遊溶解炉および精鉱バーナーを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、反応シャフト内の浮遊物の温度を制御する改良された方法、浮遊溶解炉および精鉱バーナーを提供することを目的とする。
【発明の概要】
【００１３】
本発明に係る浮遊溶解炉内の浮遊物を制御する方法は、独立請求項１の規定を特徴とする。
【００１４】
本方法の好適な実施形態は、従属請求項２ないし13に明示される。
【００１５】
同様に、本発明に係る微粉状固形物の浮遊製錬用浮遊溶解炉は、独立請求項14の規定を特徴とする。
【００１６】
浮遊溶解炉の好適な実施形態は、従属請求項15ないし26に明示される。
【００１７】
同様に、本発明に係る精鉱バーナーは、独立請求項27の規定を特徴とする。
【００１８】
精鉱バーナーの好適な実施形態は、従属請求項28ないし31に明示される。
【００１９】
また、本発明は、請求項１ないし13に係る方法、請求項14ないし26のいずれかに係る浮遊溶解炉、または請求項27ないし31のいずれかに係る精鉱バーナーを使用して、反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト内を不足当量状態にすることで、溶解物中の磁鉄鉱を削減することに関する。反応シャフト内を不足当量状態にすることで、還元剤は還元剤としての役割を果たし、スラグ中における磁鉄鉱の形成を少なくとも部分的に抑制する。
【００２０】
本発明は、還元剤を還元剤の集中流という形態で溶解物の表面に供給して、収集帯域内に還元帯を形成することに基づくものであり、還元剤の集中流は溶解物の表面に波を生み出して還元帯を効率的に広げる。
【００２１】
還元剤を還元剤の集中流という形態で溶解物の表面に供給して収集帯域内に還元帯を形成することによって、還元剤は良好な効果をもたらす。なぜならば、還元剤は溶解物に添加される浮遊物中の磁鉄鉱生成要素と効率的に混合されるからである。
【００２２】
本方法の好適な実施形態において、微粉状固形物および反応ガスを精鉱バーナーによって反応シャフトに供給することで、微粉状固形物および反応ガスによって生成される浮遊物が浮遊物の噴流を浮遊シャフト内に形成し、浮遊物の噴流は反応シャフト内を下部炉の方向に広がり、さらに、浮遊物の噴流は仮想垂直中心軸を有する。本方法の当該好適な実施形態では、還元剤の集中流は精鉱バーナーを用いて供給され、これによって還元剤の集中流を、実質的に浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸方向および浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸近傍に供給し、還元剤の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に防止する。本実施形態では、還元剤の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制するが、これは上述のような浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近の反応ガス含有率が浮遊物の噴流の外側に比べ低いためである。本発明の当該好適な実施形態では、還元剤の集中流は精鉱バーナーを使用して初期供給速度で供給され、初期供給速度を反応ガスの初期供給速度の少なくとも２倍とすることで逆火を防止する。
【００２３】
浮遊溶解炉の好適な実施形態において、浮遊溶解炉の精鉱バーナーは微粉状固形物および反応ガスを反応シャフト内に供給して、微粉状固形物および反応ガスによって生成される浮遊物が浮遊シャフト内で浮遊物の噴流を形成するように構成されているものである。浮遊物の噴流は反応シャフト内を下部炉の方向に広がり、さらに、浮遊物の噴流は仮想垂直中心軸を有する。この好適な実施形態において、精鉱バーナーは、還元剤の集中流を実質的に浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸方向に、および浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近に供給する還元剤供給手段を備え、還元剤の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制する。なぜならば、上述のような浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近の反応ガス含有率は、浮遊物の噴流の外側に比べ低いためである。浮遊溶解炉の当該好適な実施形態では、精鉱バーナーは還元剤の集中流を初期供給速度で供給する還元剤供給手段を備えることが好ましく、初期供給速度を反応ガスの初期供給速度の少なくとも２倍とすることで逆火を防止する。
【００２４】
さらに本発明は、請求項１ないし13のいずれかに係る方法、請求項14ないし26のいずれかに係る浮遊溶解炉、または請求項27ないし31のいずれかに係る精鉱バーナーを使用して、反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト内を過剰当量状態にすることによって、浮遊溶解炉の反応シャフト内の熱平衡を制御することに関する。浮遊溶解炉の反応シャフト内を過剰当量状態にすることで、還元剤が反応シャフト内に熱エネルギーを発生させ、熱エネルギーは反応シャフトの浮遊物の温度制御に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
以下に、図面を参照して本発明について詳細に述べる。すなわち、
【図１】第１の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。
【図２】第２の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。
【図３】第３の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。
【図４】第４の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。
【図５】第５の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。
【図６】第１の好適な実施形態による浮遊溶解炉の精鉱バーナーの概略図である。
【図７】第２の好適な実施形態による浮遊溶解炉の精鉱バーナーの概略図である。
【発明の詳細な説明】
【００２６】
まず、浮遊溶解炉における浮遊物の制御方法、および本方法の好適な別の実施形態に関してより詳細に述べる。
【００２７】
本方法では、反応シャフト２、反応シャフト２の下端に設けられた下部炉３および反応シャフト２の上部に設けられた精鉱バーナー５を有する浮遊溶解炉１を使用する。また、図１ないし図５に示す浮遊溶解炉１は、アップテーク４も有する。
【００２８】
本方法では精鉱バーナー５を使用し、精鉱バーナー５は、微粉状固形物６を反応シャフト２の中に供給する微粉状固形物供給装置18を有し、かつ、反応ガス７を反応シャフト２の中に供給するガス供給装置(24)を有し、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内で生成する。
【００２９】
本方法では、精鉱バーナー５を用いて微粉状固形物６および反応ガス７を反応シャフト２の中に供給し、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内で生成する。
【００３０】
本方法では、下部炉３において浮遊物８を下部炉３の溶解物10の表面９上に集め、表面９に落ちる浮遊物８は下部炉３内の溶解物10の表面９に収集帯14を形成する。図１ないし図５に、マット層11およびマット層の上にあるスラグ層12を有する溶解物10を示す。
【００３１】
このような浮遊溶解炉の動作原理については、例えば米国公報第2,506,577号にて公知である。
【００３２】
本方法では、微粉状固形物６および反応ガス７に加えて還元剤13を浮遊溶解炉へ供給し、これにより、還元剤13を還元剤13の集中流の形態で反応シャフト２の浮遊物８を通じて溶解物10の表面９に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14内に形成する。
【００３３】
本方法は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を浮遊溶解炉１内の少なくとも一部分に配する段階、および還元剤供給手段16のノズル17を通じて還元剤13の集中流を溶解物10の表面９に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。
【００３４】
図１において、浮遊溶解炉１の内部から、より正確には浮遊溶解炉１の下部炉３の内部から溶解物10の表面９上に還元剤13の集中流を供給し、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の領域内に形成する。図１に例示する方法は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を浮遊溶解炉１の下部炉３内の少なくとも一部分に配する段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。
【００３５】
図２において、浮遊溶解炉１の反応シャフト２の内部から溶解物10の表面９上に還元剤13の集中流を供給し、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の領域内に形成する。図２に例示の方法は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を浮遊溶解炉１の反応シャフト２内の少なくとも一部分に配する段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の領域内に形成する段階を含んでもよい。
【００３６】
図３において、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の反応シャフト２の内部から供給することにより、還元剤13の集中流を反応炉２の上部から溶解物10の表面９上に供給して還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。図３に例示する方法は、浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を反応シャフト２の上部に配する段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。
【００３７】
図４において、精鉱バーナー５を使用して還元剤13の集中流を溶解物10の表面９に供給し、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。図４に例示する方法では、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を精鉱バーナー５に設ける段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。
【００３８】
本方法の好適な実施形態において、本方法は精鉱バーナーの使用を含み、精鉱バーナーは、
微粉状固形物６を反応シャフト２内に供給する供給パイプ19を含み、供給パイプ19は反応シャフト２に対して開口するオリフィス20を有する、微粉状固形物供給装置18と、
供給パイプ19内に同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸する、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りを流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴22を含む拡散装置21と、
反応ガス７を反応シャフト２内に供給し、供給パイプ19を同心円状に囲繞する環状放出口25を通じて反応シャフト２に開口し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させるガス供給装置24とを含む。
【００３９】
本方法の好適な実施形態において、本方法は、
微粉状固形物６を精鉱バーナー５の供給パイプ19のオリフィス20を通じて反応シャフト２内に供給し、
拡散ガス23を精鉱バーナー５の拡散装置21の拡散ガス穴22を介して反応シャフト２内に供給し、拡散装置21の周囲を流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出し、拡散ガスによって微粉状固形物６を側部に送り、
反応ガス７を精鉱バーナー５のガス供給装置24の環状放出口25を介して反応シャフト２内に供給し、反応ガス７を供給パイプ19の中央部から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内に生成する。
【００４０】
本方法の好適な実施形態では、還元剤供給手段16を精鉱バーナー５の拡散装置21の内部に配設される中央ランス26の形態で有する精鉱バーナー５を使用してもよい。中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有し、還元剤13の集中流を中央ランス26の放出口27を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。
【００４１】
本方法の好適な実施形態では、精鉱バーナー５内に配設された還元剤供給手段16を含む精鉱バーナー５を使用してもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有し、還元剤13の集中流を中央ランス26の放出口27を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。本方法では、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18によって供給されるもの、基底電子機器スクラップおよび／または回路基板片など、炭素および硫化物の少なくとも一方を含む還元剤13を使用してもよい。
【００４２】
還元剤13は、必須ではないが、少なくとも反応ガス７の供給速度と同等の初期速度で供給されることが好ましく、より好適には反応ガス７の供給速度の少なくとも２倍となる初期速度で供給される。
【００４３】
本方法では、必須ではないが、反応ガス７は酸素含有率が約50％ないし約100％の酸素富化ガスの形態で使用されることが好ましい。
【００４４】
本方法では、微粉状固形物６および反応ガス７を、必須ではないが好ましくは精鉱バーナー５を使用して反応シャフト２に供給することによって、微粉状固形物６および反応ガス７によって生成される浮遊物８が反応シャフト２内に浮遊物の噴流28を形成するようにする。ここで、浮遊物の噴流28は反応シャフト２内を下部炉３の方向に広がる。また、浮遊物の噴流28は仮想の垂直中心軸29を有する。微粉状固形物６および反応ガス７から精鉱バーナー５を用いて上述のような浮遊物噴流28を形成する場合、本方法は、還元剤13の集中流を実質的に浮遊物の噴流28の仮想垂直中心軸29方向および浮遊物噴流28の仮想垂直中心軸29の近傍に向けて、還元剤13の集中流における還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制するようにしてもよい。本実施形態では、反応ガスの含有率は、浮遊物の噴流の外側よりも上述のような浮遊物の噴流28の仮想垂直中心軸29付近で低いために、還元剤13の集中流内にある還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することが少なくとも部分的に抑制される。
【００４５】
本方法は、精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18を用いて供給される微粉状固形物の一部を反応ガス含有率が低い反応シャフト２の中央部に送ることで還元剤の集中流を形成して、精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18によって供給されて反応ガス含有率の低い反応シャフト２の中央部方向に送られる微粉状固形物の上述の一部のうちさらに少なくとも一部が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを抑制してもよい。
【００４６】
本方法では、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して生成制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内を不足当量状態にしてもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト２内を不足当量状態にすることが好ましい。
【００４７】
本方法では、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して生成制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を不足当量状態にしてもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を不足当量状態にすることが好ましい。
【００４８】
本方法では、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内を過剰当量状態にしてもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整して浮遊溶解炉の反応シャフト２内を過剰当量状態にすることが好ましい。
【００４９】
本方法は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を過剰当量状態にする処理を含んでもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整して浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を過剰当量状態にすることが好ましい。
【００５０】
次に、微粉状固形物６の浮遊製錬用の浮遊溶解炉１、および浮遊溶解炉１の好適なその他の実施形態に関してより詳細に述べる。
【００５１】
浮遊溶解炉１は、上端部および下端部がある反応シャフト２を含む。
【００５２】
浮遊溶解炉１はさらに精鉱バーナー５を含む。精鉱バーナーは、微粉状固形物を供給する微粉状固形物供給装置18を含み、さらに反応ガス７を反応シャフト２に供給するガス供給装置24を含み、反応シャフト２内に微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を生成する。精鉱バーナー５は反応シャフト２の上部に配設される。
【００５３】
浮遊溶解炉１は加えて下部炉３を含み、下部炉３内で浮遊物８を収集して表面９を有する溶解物10を形成する。反応シャフト２の下端は下部炉３にて終端し、浮遊溶解炉１を使用中、反応シャフト２で生成されて下部炉３内で溶解物10の表面に被着する浮遊物８は、下部炉３内の溶解物10の表面に収集帯14を形成するように構成されている。
【００５４】
図１ないし図５に示す浮遊溶解炉１はさらに、アップテーク４を含む。
【００５５】
このような浮遊溶解炉の動作原理は、例えば、米国公報第2,506,577号にて公知である。
【００５６】
浮遊溶解炉１は、微粉状固形物６および反応ガス７に加えて還元剤13を浮遊溶解炉１に供給する還元剤供給手段16を含む。還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の使用中に、還元剤13を還元剤13の集中流の形態で、反応シャフト２で生成される浮遊物８を通じて下部炉３の溶解物10の表面９に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を下部炉３にある溶解物10の収集帯14の帯域内に形成するよう構成されている。
【００５７】
浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16の少なくとも一部分が浮遊溶解炉１の内部に配置される形態で還元剤供給手段16を含んでもよく、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する。
【００５８】
図１に示す浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の内部から供給する還元剤供給手段16、より正確には、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の下部炉３の内部から供給する還元剤供給手段16を含む。浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16の少なくとも一部分が浮遊溶解炉１の下部炉３の内部に位置する形態で還元剤供給手段16を含むことも可能であり、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の下部炉３内で開口するノズル17を有する。
【００５９】
図２に示す浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の反応シャフト２の内部から供給する還元剤供給手段16を含む。浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16の少なくとも一部が浮遊溶解炉１の反応シャフト２内に位置する形態で還元剤供給手段16を含むことも可能であり、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で開口するノズル17を有する。
【００６０】
図３に示す浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の反応シャフト２の上部から浮遊溶解炉１内に供給する還元剤供給手段16を含む。浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16が浮遊溶解炉１の反応シャフト２上部に位置する形態で還元剤供給手段16を含むことも可能であり、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の反応シャフト２の上部で反応シャフト２内に開口するノズル17を有する。
【００６１】
図４に示す浮遊溶解炉１では、精鉱バーナー５は還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を備える。
【００６２】
浮遊溶解炉１の好適な実施形態において、精鉱バーナー５は、
微粉状固形物６を反応シャフト２内に供給する供給パイプ19を含み、供給パイプ19は反応シャフト２に対して開口するオリフィス20を有する微粉状固形物供給装置18と、
供給パイプ19の内部に同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸し、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りで流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴を含む拡散装置21と、
環状放出口25を通じて反応シャフト２に開口し、環状放出口25は供給パイプ19を同心円状に囲繞し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出されて拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、反応シャフト２の中で微粉状固形物16および反応ガス７の浮遊物８を生成する、反応ガス７を反応シャフト２内に供給するガス供給装置24とを含む。浮遊溶解炉１の好適な実施形態では、精鉱バーナー５は、還元剤供給手段16を、精鉱バーナー５の拡散装置21内に配設される中央ランス26として含んでもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有する。
【００６３】
浮遊溶解炉１は、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18によって供給されるもの、基底電子機器スクラップおよび／または回路基板片など、炭素および硫化物の少なくとも一方を含む還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を含んでもよい。
【００６４】
浮遊溶解炉１は、少なくとも反応ガス７の供給速度と同等の初期速度、より好適には反応ガス７の供給速度の少なくとも２倍となる初期速度で還元剤13を供給する還元剤供給手段16を含んでもよい。
【００６５】
浮遊溶解炉１は、酸素含有率が約50％ないし約100％の酸素富化ガスを反応ガス７として供給するガス供給装置24を含んでもよい。
【００６６】
浮遊溶解炉の精鉱バーナー５は、微粉状固形物６および反応ガス７を反応シャフト２に供給して、微粉状固形物６および反応ガス７によって生成される浮遊物８が反応シャフト２内に浮遊物の噴流28を形成するように設置されるものでもよく、浮遊物の噴流28は反応シャフト２内を下部炉３の方向に広がり、また浮遊物の噴流は仮想の垂直中心軸29をもつ。この場合、浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を実質的に浮遊物の噴流28の仮想垂直中心軸29の方向および浮遊物噴流28の仮想垂直中心軸29付近に供給する還元剤供給手段16を含んでもよく、これにより、還元剤13の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制する。
【００６７】
浮遊溶解炉１は、精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18を用いて供給される微粉状固形物の一部を反応ガス含有率が低い反応シャフト２の中央部に送ることによって還元剤の集中流を形成して、還元剤の集中流を供給する還元剤供給手段16を含んでもよい。これによって精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18を用いて供給され反応ガス含有率の低い反応シャフト２の中央部方向に送られる上述の微粉状固形物の一部のうちさらに少なくとも一部が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することが抑制される。
【００６８】
浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉内を不足当量状態にする制御手段を含んでもよい。
【００６９】
浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を不足当量状態にする制御手段を含んでもよい。
【００７０】
浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉内を過剰当量状態にする制御手段を含んでもよい。
【００７１】
浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を過剰当量状態にする制御手段を含んでもよい。次に、反応ガス７および微粉状固形物６を浮遊溶解炉１の反応シャフト２に供給する精鉱バーナー５、および精鉱バーナー５の好適な他の実施形態についてより詳細に述べる。
【００７２】
精鉱バーナー５は、微粉状固形物６を反応シャフト２に供給する供給パイプ19を有する微粉状固形物供給装置18を含み、供給パイプ19は反応シャフト２内で開口するオリフィス20を有する。
【００７３】
精鉱バーナー５はさらに拡散装置21を含む。拡散装置21は供給パイプ19の内部で同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸し、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りで流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴22を有する。
【００７４】
精鉱バーナー５はさらに、反応ガス７を反応シャフト２内に供給するガス供給装置24を含む。ガス供給装置24は環状放出口25を通じて反応シャフト２に対して開口し、環状放出口25は供給パイプ19を同心円状に囲繞し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内に生成する。
【００７５】
精鉱バーナー５は、還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を備える。
【００７６】
精鉱バーナー５は、図７に示すように、還元剤供給手段16を、精鉱バーナー５の拡散装置21内に配設される中央ランス26の形態で含んでもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有する。
【００７７】
精鉱バーナー５は、還元剤供給手段16を図８に示すように、還元剤供給手段16の形態で含んでもよく、還元剤供給手段16は浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で開口するノズル17を有する。
【００７８】
また、本発明は、本発明に係る方法または本発明に係る浮遊溶解炉１に用いる精鉱バーナー５に関するものでもある。
【００７９】
精鉱バーナー５は、微粉状固形物６を反応シャフト２内に供給する供給パイプ19を有する微粉状固形物供給装置18を含み、供給パイプ19は反応シャフトに対して開口するオリフィス20を有する。
【００８０】
精鉱バーナー５はさらに拡散装置21を含む。拡散装置21は供給パイプ19内に同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸し、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りで流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴22を有する。
【００８１】
精鉱バーナー５は、加えて、反応ガス７を反応シャフト２内に供給するガス供給装置24を含む。ガス供給装置24は環状放出口25を通じて反応シャフト２に開口し、環状放出口25は供給パイプ19を同心円状に囲繞し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内に生成する。
【００８２】
精鉱バーナー５は、還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を備える。
【００８３】
精鉱バーナー５は、図７に示すように、還元剤供給手段16を、精鉱バーナー５の拡散装置21の内部に配設される中央ランス26の形態で含んでもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有する。
【００８４】
精鉱バーナー５は、図８に示すように、還元剤供給手段16を還元剤供給手段16の形態で含んでもよく、還元剤供給手段16は浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で開口するノズル17を有する。
【００８５】
技術の向上にともなって本発明の基本的な着想をさまざまな方法で実現できることは、当業者にとっては明白である。したがって、本発明ならびにその実施形態は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲内において変更することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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