(57)【要約】予備加熱された含酸素ガスを溶融浴を収容する容器内に吹き込むランスが開示されている。ランス２６は、細長いガス流導管３１を含み、ガスを噴出する。ガス流導管は、（ｉ）ガス流導管の主な構造的支持体である同心の炭素鋼内管と外管３７，３９と、（ｉｉ）ガス流導管後端から前端までガス流導管壁を通り伸長し、ガス流導管前端に冷却水を出し入れする冷却水送給・還流通路手段４３、４４と、（ｉｉｉ）固化スラグ層をガス流導管に保持できるようにした導管外面上の隆起体形状の機械的手段とを含む。ランスは、また、加熱されたガスを導管後端に導入するためのガス導入部３２を含む。ランスは、また、導管先端で同心管に接続された先端手段３６を含む。ランスは、また、ガス流導管を流れる８００〜１４００℃のガス流への曝露から保護することができる耐熱材または他の材料で形成された保護ライニングを含む。ライニングは、鋼管に比べ断熱特性を有する非金属材料である。ランスは、また、ガス流導管内に配置され、ガス流導管前端を通るガス流に渦を付与するための渦付与手段３４を含む。
2004521193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融材料からなる浴を収容した容器内に予め加熱された含酸素ガスを吹き込むためのランスにおいて、
（ａ）後端から、ガスを放出する先端まで伸張する細長いガス流導管であり、（ｉ）前記ガス流導管の構造上の主支持体になる同心の内側および外側炭素鋼管、（ｉｉ）前記ガス流導管の前記後端から前記先端まで前記ガス流導管の壁を通って伸長し、前記ガス流導管の先端に対して冷却水を送給して還流する冷却水送給・還流通路手段、および（ｉｉｉ）前記ガス流導管上にスラグの固化層を保持できるようにした機械的手段を有する外表面を含む前記ガス流導管と、
（ｂ）加熱されたガスを、前記ガス流導管の前記後端に導くためのガス導入部と、
（ｃ）前記ガス流導管の前記先端で、前記同心の内側および外側炭素鋼管に接続された先端手段と、
（ｄ）前記ガス流導管を通る８００〜１４００℃のガス流に対する露出から前記ガス流導管を保護することのできる耐火材またはその他の材料であって、鋼管と比較して断熱特性を有する非金属材料で形成された保護ライニングと、
（ｅ）前記ガス流導管の前記先端を通るガス流に渦を与えるための、前記ガス流導管内に配置された手段とを含むランス。
【請求項２】
前記ガス流導管が、前記ガス流導管の前記先端まで伸長する３本またはそれ以上の同心鋼管を含む請求項１に記載されたランス。
【請求項３】
前記ガス導入部が、第一管状ガス流路と第二管状ガス流路を規定する耐火体を含み、
前記第一管状ガス流路は、前記ガス流導管の前記後端と整合するとともに該後端に対して真直ぐに伸長し、
前記第二管状ガス流路は、前記第一管状ガス流路に対して横断方向にあり、加熱されたガスを受けて、それを前記第一管状ガス流路に誘導し、もって前記加熱されたガス、および、それに取込まれた全ての粒子を前記第一管状ガス流路の前記耐火壁に衝突させ、前記ガス流が前記第一管状ガス流路から前記第二管状ガス流路へ方向転換するようになっている請求項１または請求項２に記載されたランス。
【請求項４】
前記ガス流導管の外表面上にある前記機械的手段が複数の突片を含み、該突片が前記ガス流導管上の固化したスラグと互いに結合してこれを保持するようになっている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項５】
前記突片が隆起体であり、各隆起体が、切り込み、または、鳩尾形断面を有し、もって前記隆起体が、外方に向って拡大する形状を有し、スラグの固化にとって引っかかり形状体として働く請求項４に記載されたランス。
【請求項６】
前記先端手段が、中空環状構造を有し、含銅材料で形成されている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項７】
前記ガス流導管の前記先端が中空環状先端形状になされ、冷却水を前記ガス流導管に沿って前方の前記ガス流導管先端へ供給し、かつ、該冷却水を前記ガス流導管に沿って後方へ還流する冷却水送給・還流通路先端手段を前記ガス流導管が含む請求項６に記載されたランス。
【請求項８】
前記ガス流導管の前記先端内の中央部に配置された伸長形状体を更に含み、前記ガス流導管の前記先端を通るガス流が、前記中央部の伸長形状体の周囲に沿って流れるようになっている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項９】
前記伸長形状体の先端と前記先端手段が協働し、前記渦付与手段によって付与された渦を有するガスを前記ガス流導管から流出させるための環状ノズルを形成する請求項８に記載されたランス。
【請求項１０】
前記渦付与手段が、前記伸長形状体に結合された複数の流れ誘導羽根を含み、前記ガス流導管の前記先端を通るガス流に渦を与えるようになっている請求項８または請求項９に記載されたランス。
【請求項１１】
前記伸長形状体が、細長い中央管構造体であって、前記ガス流導管内で後端から先端まで伸長し、前記流れ誘導羽根が前記中央管構造体の周囲で、前記ガス流導管の前記先端に隣接して配置され、前記ガス流導管の前記先端方向に向うガス流に渦を与えるようになっている請求項１０に記載されたランス。
【請求項１２】
前記中央管構造体が、冷却水流をその前端へ送るための冷却水通路を有する請求項１１に記載されたランス。
【請求項１３】
前記中央管構造体の後端から先端まで前方に流れ、先端を内部から冷却し、かつ前記中央管構造体を通ってその後端まで戻る冷却水流用の冷却水通路を、前記中央管構造体が含む請求項１２に記載されたランス。
【請求項１４】
前記中央管構造体が、該中央管構造体内を通って、直接、先端へ向って前方へ流れる冷却水流用の中央冷却水通路を有するとともに、前記中央管構造体の先端から後端へ向って水流を戻すために前記中央冷却水通路の周囲に配置された環状冷却水通路を有する請求項１３に記載されたランス。
【請求項１５】
前記中央管構造体が、前記中央冷却水通路を作る中央管と、該中央管の周囲に配置されて、前記中央管との間に前記環状冷却水通路を画成する別の管とを含む請求項１４に記載されたランス。
【請求項１６】
前記ガス流導管内のガスから前記中央管構造体の前記冷却水通路への熱伝達を抑制するために、前記中央管構造体が外部断熱遮蔽体を含む請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項１７】
前記断熱遮蔽体が断熱材で形成された複数の管状部材を含み、該複数の管状部材は、端と端を合わせて配置され、前記中央管構造体の後端から先端まで伸長する実質的に連続する管として、前記断熱遮蔽体のすぐ内側に置かれた環状空隙の周囲に配置されている請求項１６に記載されたランス。
【請求項１８】
前記管状断熱遮蔽体と、前記環状冷却水還流通路の外壁を構成する別の管との間に前記環状空隙が形成されている請求項１７に記載されたランス。
【請求項１９】
前記中央管構造体の前記先端が、半円球形突出部を含み、該突出部内に単一の螺旋状冷却水通路が設けられ、もって、前記突出部の先端で、前記中央管構造体内の前記中央冷却水通路から冷却水を受け、前記突出部を廻って後方へ該冷却水を導き、単一の冷却水整流として前記突出部の冷却が行なわれるようになっている請求項１４に記載されたランス。
【請求項２０】
前記中央管構造体が、前記ガス導入部の前記第一ガス流路の中心部を通り、前記ガス導入部を越えて後方へ伸長している、請求項２に従属する場合の請求項１１から請求項１９までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項２１】
前記中央管構造体の前記後端が、前記ガス導入部よりも後方に配置され、前記ランスが、前記中央管構造体に出入する冷却水流用の水継手を含む請求項２０に記載されたランス。
【請求項２２】
前記流れ誘導羽根が、前記中央伸長形状体と前記ガス流導管の間に配置され、前記ガス流導管の前記先端を通るガス流に渦を与えるようになっている請求項１０に記載されたランス。
【請求項２３】
（ａ）前記ガス流導管の先端の内部冷却用に冷却水流を受けて、これを戻すべく、前記冷却水送給・還流通路手段に連通する前記先端内の内部冷却水通路手段と、
（ｂ）前記流れ誘導羽根および中央伸長形状体内部にあり、前記ガス流導管の前記先端における前記冷却水送給・還流通路手段に連通し、冷却水を、前記送給通路手段から、前記流れ誘導羽根を通って内向きに、前記中央伸長形状体の冷却水通路へ流し、さらには、該冷却水通路から、前記流れ誘導羽根を通って外向きに、前記ガス流導管の前記冷却水還流通路手段へ流すための冷却水流通路とを含む請求項２２に記載されたランス。
【請求項２４】
前記ガス流導管の前記冷却水送給・還流通路手段が、前記先端手段の前記内部冷却水通路手段に連通する第一送給・還流通路と、前記流れ誘導羽根および前記中央伸長形状体における前記冷却水流通路に連通する第二送給・還流通路とを含む請求項２３に記載されたランス。
【請求項２５】
前記先端手段が中空環状形に形成され、該中空環状形体が、前記先端手段の前記内部冷却水通路手段を形成する環状通路を有する請求項２３に記載されたランス。
【請求項２６】
前記ガス流導管の前記同心の内側および外側炭素鋼管が、前記冷却水送給・還流通路手段を付与する一連の環状空間を画成している請求項１から請求項２５までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項２７】
前記流れ誘導羽根が多条螺旋形に形成されている請求項２２から請求項２５までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項２８】
前記流れ誘導羽根が、前記ガス流導管の周囲で周方向に間隔を置いた多数位置で前記ガス流導管に結合されている請求項２６に記載されたランス。
【請求項２９】
４条螺旋形に配列された４枚の羽根を有し、それらが、前記ガス流導管の周囲で９０度の間隔を置いた４つの位置における前記流れ誘導羽根の先端で、前記ガス流導管に結合されている請求項２７に記載されたランス。
【請求項３０】
前記ガス流導管の前記冷却水送給・還流通路手段が、適切な数の分離冷却水通路を含み、該冷却水通路の各々が、前記羽根の一つに冷却水を供給するようになっている請求項２８に記載されたランス。
【請求項３１】
前記分離冷却水通路が、前記ガス流導管の管の間の、前記ガス流導管に沿って螺旋状に伸長する適切な環状流路内の分割体によって形成されている請求項２９に記載されたランス。
【請求項３２】
前記同心炭素鋼管の先端が、該先端で、前記先端手段に結合されている請求項１から請求項３１までのいずれか１項に記載されたランス。
【請求項３３】
前記同心炭素鋼管の後端が、該同心炭素鋼管同士の間で長さ方向相対移動を許容されるように配設され、もって前記同心炭素鋼管の異なる熱膨張および熱収縮に順応するようになっている請求項３１に記載されたランス。
【請求項３４】
直接製錬法により含鉄供給材料から含鉄金属を製造する装置において、前記装置が、溶融金属と溶融スラグからなる浴と、前記溶融浴上方にガス連続空間を収容可能な容器を含み、前記容器が、
（ａ）耐火材で形成されて、底と側部を有する炉床と、
（ｂ）前記炉床側部から上方に伸長するとともに、水冷パネルを含む側壁と、
（ｃ）含鉄供給材料と炭素質材料を前記容器内に供給する手段と、
（ｄ）前記溶融浴内にガス流を発生し、溶融材料を前記溶融浴の名目静止面より上方に移動させ、隆起浴を形成するガス流発生手段と、
（ｅ）前記容器内下方に向って伸長し、前記容器内に水平軸に対して２０〜９０度の角度で、速度２００〜６００ｍ／秒および温度８００〜１４００℃の含酸素ガスを噴射する前記請求項のいずれか１項に記載された少なくとも一本のガス噴射ランスであり、（ｉ）該ガス噴射ランスが少なくともランス先端の外径の長さだけ前記容器内に伸長し、かつ（ｉｉ）前記ガス噴射ランスの先端が、該先端外径の少なくとも３倍だけ前記溶融浴の前記静止面上方にあるように配置されている前記ガス噴射ランスと、
（ｆ）溶融金属と溶融スラグを前記容器から排出する手段とを含む直接製錬法により含鉄供給材料から含鉄金属を製造する装置。
【請求項３４】
前記含鉄供給材料と炭素質材料供給手段、および前記ガス流発生手段が複数のランス／羽口を含み、含鉄供給材料と炭素質材料を搬送ガスに乗せて溶融浴内に噴射し、ガス流を発生させる請求項３４に記載されたランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、予め加熱されたガスを容器内に吹き込むランスを提供する。
【０００２】
本発明は、非限定的であるが、特に、高温状態にある冶金容器内に予め加熱したガス流を吹き込むためのランスに適用できる。
【０００３】
冶金容器は、たとえば直接製錬容器でよく、その内部で直接製錬法により溶融金属が製造される。
【０００４】
本発明は、また直接製錬装置を提供し、直接製錬容器内へのガス吹き込みランスを含む。
【０００５】
一般に、先行技術の中で説明されている含鉄材料を溶融鉄に直接製錬するための溶融浴を用いた方法は、溶融浴から放出された一酸化炭素や水素などの反応生成物を後燃焼し、溶融浴温度を維持するための十分な熱を発生させる必要がある。
【０００６】
先行技術では、一般に直接製錬容器の上部空間に伸長するランスを使用して含酸素ガスを噴射して、後燃焼させることを提案している。
【０００７】
経済的理由から、直接製錬操業期間は比較的長い（代表的には最低１年）ことが好ましく、それゆえガス噴射ランスが、直接製錬容器の上部空間における代表的には約２０００℃の高温環境に長い操業期間中耐えられることが重要である。
【０００８】
含酸素ガスを供給する選択肢の一つは、空気または酸素富化空気を８００℃以上に予備加熱して使用することである。
【０００９】
ストーブおよび熱風炉が、現在、空気または酸素富化空気を予備加熱できる唯一の選択肢である。ストーブおよび熱風炉の使用がもたらす重要なことは、空気または酸素富化空気がストーブおよび熱風炉を通過する際に固い粒子状物体を取込み、ランス内面に相当な損耗を引起こす可能性があることである。
【００１０】
空気または酸素富化空気の使用もまた、酸素が含酸素ガスとして使用された場合に必要とされるであろう規定規模の後燃焼を達成するには、相当に大量のガスが必要となることを意味する。それゆえ、空気または酸素富化空気を用いて稼動される直接製錬容器は、酸素を用いて稼動される直接製錬容器より相当に大きい構造にならざるを得ない。
【００１１】
結果として、直接製錬容器内に空気または酸素富化空気を噴射するランスは相対的に大きな構造となり、直接製錬容器内に比較的相当な距離伸長し、少なくとも大部分の長さに亘って支持部がない。ちなみに、本件出願人が提案した直径６ｍのＨＩｓｍｌｔ容器は、外径１．２ｍ、重量約６０ｔのランスを含み、容器内に約１０ｍ伸長している。
【００１２】
更に、そのようなランスは、相対的に大流量の予備加熱空気または酸素富化空気を供給し、侵食性の粒子状物体によるランス内部の損耗に長い製錬期間の間耐えなければならない。
【００１３】
経済的および構造的理由から、炭素鋼が予備加熱空気または酸素富化空気噴射用ランスの建造には好ましい材料である。
【００１４】
しかし、炭素鋼は、ランス内部の損耗に耐え、特に高温噴射条件下の鋼の急速酸化（すなわち燃焼）という観点からは好ましい材料ではない。
【００１５】
予備加熱空気または酸素富化空気の使用が、直接製錬容器内に長い製錬期間に亘って空気または酸素富化空気を噴射するランスの建造に重大な課題をもたらすことは以上の説明から明白である。
【００１６】
本発明の目的は、炭素鋼をランスの主要構成部材とする水冷ランスを建造し、直接製錬容器内に長い操業期間に亘って予備加熱空気または酸素富化空気を噴射することのできるランスを提供することである。
【００１７】
本発明によれば、溶融材料からなる浴を収容した容器内に予め加熱された含酸素ガスを吹き込むための以下のランスが提供される：
（ａ）後端から、ガスを放出する先端まで伸張する細長いガス流導管であり、（ｉ）該ガス流導管の構造上の主支持体になる同心の内側および外側炭素鋼管、（ｉｉ）ガス流導管の前記後端から前記先端までガス流導管の壁を通って伸長し、ガス流導管の先端に対して冷却水を送給して還流する冷却水送給・還流通路手段、および（ｉｉｉ）ガス流導管上にスラグの固化層を保持できるようにした機械的手段を有する外表面を含むガス流導管と、
（ｂ）加熱されたガスを、ガス流導管の前記後端に導くためのガス導入部と、
（ｃ）前記ガス流導管の前記先端で、前記同心の内側および外側炭素鋼管に接続された先端手段と、
（ｄ）ガス流導管を通る８００〜１４００℃のガス流に対する露出からガス流導管を保護することのできる耐火材またはその他の材料であって、鋼管と比較して断熱特性を有する非金属材料で形成された保護ライニングと、
（ｅ）ガス流導管の前記先端を通るガス流に渦を与えるための、ガス流導管内に配置された手段とを含むランス。
【００１８】
好ましくは、ガス流導管が、ガス流導管の先端まで伸長する３本以上の同心鋼管を含む。
【００１９】
好ましくは、ガス導入部が、第一管状ガス流路と第二管状ガス流路を規定する耐火体を含み、第一管状ガス流路は、ガス流導管の前記後端と整合するとともに該後端に対して真直ぐに伸長し、第二管状ガス流路は、第一管状ガス流路に対して横断方向にあり、加熱されたガスを受けて、それを第一管状ガス流路に誘導し、もって前記加熱されたガス、および、それに取込まれた全ての粒子を第一管状ガス流路の耐火壁に衝突させ、前記ガス流が第二管状ガス流路から第一管状ガス流路へ方向転換するようになっている。
【００２０】
好ましくは、ガス流導管の外表面上にある前記機械的手段が複数の突片を含み、該突片が前記ガス流導管上の固化したスラグと互いに結合してこれを保持するようになっている。
【００２１】
好ましくは、前記突片が隆起体であり、各隆起体が、切り込み（アンダーカット）、または、鳩尾形断面を有し、もって隆起体が、外方に向って拡大する形状を有し、スラグの固化にとって引っかかり形状体として働く。
【００２２】
好ましくは、前記先端手段が、中空環状構造を有し、含銅材料で形成される。
【００２３】
好ましくは、ガス流導管の前記先端が中空環状先端形状になされ、冷却水をガス流導管に沿って前方のガス流導管先端へ供給し、かつ、該冷却水をガス流導管に沿って後方へ還流する冷却水送給・還流通路先端手段をガス流導管が含む。
【００２４】
好ましくは、ランスが、ガス流導管の前記先端内の中央部に配置された伸長形状体を含み、ガス流導管の前記先端を通るガス流が、前記中央部の伸長形状体の周囲に沿って流れるようになされる。
【００２５】
好ましくは、伸長形状体の先端と前記先端手段が協働し、渦付与手段によって付与された渦を有するガスをガス流導管から流出させるための環状ノズルを形成する。
【００２６】
好ましくは、渦付与手段が、伸長形状体に結合された複数の流れ誘導羽根を含み、ガス流導管の前記先端を通るガス流に渦を与えるようになされる。
【００２７】
本発明の一態様として、伸長形状体が、細長い中央管構造体であって、ガス流導管内で後端から先端まで伸長し、流れ誘導羽根が中央管構造体の周囲で、ガス流導管の前記先端に隣接して配置され、ガス流導管の前記先端方向に向うガス流に渦を与えるようになされる。
【００２８】
好ましくは、中央管構造体が、冷却水流をその前端へ送るための冷却水通路を含む。
【００２９】
さらに好ましくは、中央管構造体の後端から先端まで前方に流れ、先端を内部から冷却し、かつ中央管構造体を通ってその後端まで戻る冷却水流用の冷却水通路を、中央管構造体が含む。
【００３０】
好ましくは、中央管構造体が、該中央管構造体内を通って、直接、先端へ向って前方へ流れる冷却水流用の中央冷却水通路を有するとともに、中央管構造体の先端から後端へ向って水流を戻すために中央冷却水通路の周囲に配置された環状冷却水通路を有する。
【００３１】
中央管構造体が、中央冷却水通路を作る中央管と、該中央管の周囲に配置されて、中央管との間に前記環状冷却水通路を画成する別の管とを含んでもよい。
【００３２】
好ましくは、ガス流導管内のガスから中央管構造体の前記冷却水通路への熱伝達を抑制するために、中央管構造体が、外部断熱遮蔽体を含む。
【００３３】
断熱遮蔽体が断熱材で形成された複数の管状部材を含んでよく、該複数の管状部材は、端と端を合わせて配置され、中央管構造体の後端から先端まで伸長する実質的に連続する管として、断熱遮蔽体のすぐ内側に置かれた環状空隙の周囲に配置される。
【００３４】
管状断熱遮蔽体と、環状冷却水還流通路の外壁を構成する別の管との間に前記環状空隙を形成できる。
【００３５】
好ましくは、断熱遮蔽体の管状部材は、各々が他の管状部材から独立して長さ方向に膨張できるように支持される。
【００３６】
中央管構造体の前記先端が、半円球形突出部を含んでよく、該突出部内に単一の螺旋状冷却水通路が設けられ、もって、前記突出部の先端で、中央管構造体内の中央冷却水通路から冷却水を受け、前記突出部を廻って後方へ該冷却水を導き、単一の冷却水整流として前記突出部の冷却が行なわれる。
【００３７】
中央管構造体が、ガス導入部における第一ガス流路の中心部を通り、ガス導入部を越えて後方へ伸長してもよい。中央管構造体の前記後端が、ガス導入部よりも後方に配置され、ランスが、中央管構造体に出入する冷却水流用の水継手を含んでもよい。
【００３８】
限定的ではないが、本発明の別の態様によれば、流れ誘導羽根が、中央伸長形状体とガス流導管の間に配置され、ガス流導管の前記先端を通るガス流に渦を与えるようになされる。
【００３９】
好ましくは、この例におけるランスは、
（ａ）ガス流導管の先端の内部冷却用に冷却水流を受けて、これを戻すべく、冷却水送給・還流通路手段に連通する前記先端内の内部冷却水通路手段と、
（ｂ）流れ誘導羽根および中央伸長形状体内部にあり、ガス流導管の前記先端における冷却水送給・還流通路手段に連通し、冷却水を、前記送給通路手段から、流れ誘導羽根を通って内向きに、中央伸長形状体の冷却水通路へ流し、さらには、該冷却水通路から、流れ誘導羽根を通って外向きに、ガス流導管の前記冷却水還流通路手段へ流すための冷却水流通路とを含む。
【００４０】
好ましくは、ガス流導管の冷却水送給・還流通路手段が、前記先端手段の内部冷却水通路手段に連通する第一送給・還流通路と、流れ誘導羽根および中央伸長形状体における前記冷却水流通路に連通する第二送給・還流通路とを含む。
【００４１】
ガス流導管の先端手段を中空環状形に形成することができ、該中空環状形体は、前記先端手段の内部冷却水通路手段を形成する環状通路を有する。
【００４２】
ガス流導管の同心の内側および外側炭素鋼管は、冷却水送給・還流通路手段を付与する一連の環状空間を画成することができる。
【００４３】
中央伸長形状体は、半円球形端部を有する概略円筒形状体であってよい。
【００４４】
好ましくは、流れ誘導羽根が多条螺旋形に形成される。流れ誘導羽根は、ガス流導管の周囲で周方向に間隔を置いた多数位置でガス流導管に結合してよい。具体的に言うと、４条螺旋形に配列された４枚の羽根にすることができ、それらは、ガス流導管の周囲で９０度の間隔を置いた４つの位置における流れ誘導羽根の先端で、ガス流導管に結合される。
【００４５】
ガス流導管の前記冷却水送給・還流通路手段は、適切な数の分離冷却水通路を含んでよく、該冷却水通路の各々は、前記羽根の一つに冷却水を供給するようになされる。分離冷却水通路を、ガス流導管の管の間の、ガス流導管に沿って螺旋状に伸長する適切な環状流路内の分割体によって形成可能である。
【００４６】
同心炭素鋼管の先端を、該先端で、前記先端手段に結合可能である。同心炭素鋼管の後端を、該同心炭素鋼管同士の間で長さ方向相対移動を許容されるように設け、もって、同心炭素鋼管の異なる熱膨張および熱収縮に順応するようにしてよい。
【００４７】
流れ誘導羽根は、ガス流導管と中央伸長形状体に前端で結合され、これは、もっぱら、熱膨張時に、結合部からガス流導管に沿って自由に動き得るようにしたものである。
【００４８】
本発明は、直接製錬法により含鉄供給材料から含鉄金属を製造する装置を提供するものであり、この装置が、溶融金属と溶融スラグからなる浴と、溶融浴上方にガス連続空間を収容可能な容器を含み、この容器が、
（ａ）耐火材で形成されて、底と側部を有する炉床と、
（ｂ）炉床側部から上方に伸長するとともに、水冷パネルを含む側壁と、
（ｃ）含鉄供給材料と炭素質材料を容器内に供給する手段と、
（ｄ）溶融浴内にガス流を発生し、溶融材料を溶融浴の名目静止面より上方に移動させ、隆起浴を形成するガス流発生手段と、
（ｅ）容器内下方に向って伸長し、容器内に水平軸に対して２０〜９０度の角度で、速度２００〜６００ｍ／秒および温度８００〜１４００℃の含酸素ガスを噴射する少なくとも一本の前述したガス噴射ランスであり、（ｉ）該ガス噴射ランスが少なくともランス先端の外径の長さだけ容器内に伸長し、かつ（ｉｉ）ガス噴射ランスの先端が、該先端外径の少なくとも３倍だけ溶融浴の静止面上方にあるように配置されているガス噴射ランスと、
（ｆ）溶融金属と溶融スラグを容器から排出する手段とを含む。
【００４９】
好ましくは、含鉄供給材料と炭素質材料供給手段、およびガス流発生手段が、複数のランス／羽口を含み、含鉄供給材料と炭素質材料を搬送ガスに乗せて溶融浴内に噴射し、ガス流を発生させる。
【００５０】
以下の説明は、鉄鉱石を製錬して溶融鉄を製造するという文脈になっているが、本発明は、この用途に限られるものでなく、部分還元含鉄鉱石と回収廃棄物を含むあらゆる適切な含鉄鉱石および／または精鉱の製錬に適用可能であるものとする。
【００５１】
図１の直接製錬装置は、全体を１１で示す冶金容器を含む。容器１１は、耐火レンガで形成された底１２と側面１３を含む炉床、炉床側面１３から上向きに伸長して全体で円筒形樽状体を形成し、水冷パネルからなる上樽部分１５１と、耐火レンガのライニングを有する水冷パネルからなる下樽部分１５３とを含む側壁１４、天井１７、離脱ガス出口１８、溶融鉄を連続的に排出するための前炉１９、および溶融スラグ排出のためのタップ孔２１を含む。
【００５２】
稼働中、容器には鉄とスラグの溶融浴が存在し、静止状態では溶融金属層２２、および該溶融金属層２２上部に溶融スラグ層２３を含む。用語「金属層」は、ここではその大部分が金属である浴の領域を意味するものとする。用語「スラグ層」は、ここではその大部分がスラグである浴領域を意味するものとする。符号２４の矢印は、金属層２２の名目静止面の位置を示し、符号２５の矢印は、スラグ層２３（すなわち溶融浴）の名目静止面の位置を示す。用語「静止面」は、容器内にガスおよび固体の噴射がない場合の表面を意味するものとする。
【００５３】
容器には、８００〜１４００℃の熱衝風を容器中央上部領域へ吹き込み、溶融浴から放出される反応ガスを後燃焼させるために、下向きに伸長する熱風吹き込みランス２６が取付けられる。ランス２６は、ランス下端で外径Ｄを有する。ランス２６は、（ｉ）ランス２６の中心軸線が角度２０〜９０度だけ傾斜して、熱風噴射角がその角度範囲になるようにし、前記角度範囲で傾斜し、（ｉｉ）ランス２６が少なくともランス下端の外径Ｄの長さ分だけ容器内に伸長し、かつ（ｉｉｉ）ランス２６の下端がランス下端外径Ｄの少なくとも３倍だけ溶融浴静止面２５の上方にあるように、配置される。
【００５４】
また、容器には、側壁１４を貫いて下向きかつ内向きに、そして溶融浴中に伸長し、鉄鉱石、固体炭素原料および溶剤を酸素を含まない搬送ガスに乗せて溶浴中に吹き込むための固体噴射ランス２７（２本を図示）が取付けられる。ランス２７の位置は、それらの出口端８２が金属層２２の静止面上方になるように決められる。この位置に配置することにより、ランスが溶融浴と接触して損傷を受ける危険を低減し、また冷却水が容器内の溶融浴に接触するという大きな危険を冒すことなく、ランス内部を強制的に冷却することが可能となる。
【００５５】
ちなみに、本件出願人が関係する会社が建造中の商業用容器は炉床直径が６ｍあり、その熱風ランス２６は、約６０ｔの重量と１．２ｍの外径を有し、容器内に約１０ｍ伸長することになっている。
【００５６】
熱風噴射ランス２６の一具体例の構造を、図２〜図１０を用いて説明する。
【００５７】
図示されるとおり、ランス２６は細長い導管３１を有し、ガス導入構造体３２を通じて加熱されたガスを受取り、それを容器上部領域内に噴射する。ランスは、ガス流導管３１内を後端から前端まで伸長する細長い中央管構造体３３を含む。ガス流導管の前端に隣接して、中央管構造体３３は、４枚の渦付与羽根３４を担持し、ガス流導管から噴出するガス流に渦を与える。中央管構造体３３の前端には、ガス流導管３１の先端３６を越えて前方に突出する半円球形突出部３５があり、中央管構造体の前端とガス流導管の先端３６とが協働して環状ノズルを形成し、羽根３４によって与えられた渦を有する発散ガス流をガス流導管から噴出する。羽根３４は、４条螺旋状に配置され、ガス流導管前端内に滑り嵌めされる。
【００５８】
ガス導入部３２から下流に向って伸長するガス流導管３１の主要部分の側壁は、内部が水冷されている。ガス流導管のこの部分は、３本の同心鋼管３７、３８、３９を含み、ガス流導管の前端へ伸長してガス流導管の先端３６に結合されている。ガス流導管の先端３６は中空環状形で、ガス流導管３１側壁内の流路を通じて送給・還流される冷却水により内部冷却される。具体的には、冷却水は、給水口４１および入口環状多岐管４２を通じて供給され、ガス流導管の２本の管３８、３９の間に形成された内側環状冷却水通路４３に向い、さらには、先端内で周方向に間隔を置いて配置された開口を通じて、ガス流導管の先端３６の中空内室に至る。冷却水は、先端内の周方向に間隔を置いて配置された開口を通じて、２本の管３７、３８の間に形成された外側環状冷却水還流通路４４を戻り、ガス流導管３１の水冷部後端にある排水口４５へと還流する。
【００５９】
ガス流導管３１の最も外側にある金属管３７の外面は、各々が切り込み（アンダーカット）または鳩尾形断面を有する突出部１３６形状の長方形の隆起体からなる規則的な模様を持つように機械加工され、前記突出部は、外方に向って拡大する形状を有し、ランス２６の外面上でスラグが固化するための引っかかり形状体として働く。ランス上の固化スラグは、ランス金属部材の温度を最低限に抑える助けとなる。
【００６０】
ガス流導管３１の水冷部は、ガス流導管の最も内側の金属管３９内部に装着され、ガス流導管の水冷された先端３６まで伸長する内面耐熱ライニング４６により内面にライニングが施さる。ガス流導管の先端３６の内周面は、耐熱ライニング内面と概ね面一であり、ガス流導管を通って流れるガスの実質的な流路を形成する。耐熱ライニングの前端は僅かに直径を縮小した縮小内径部４７で、渦巻羽根３４を滑り嵌めによりぴったり受承する。縮小内径部４７よりも後方の耐熱ライニングは僅かに大きな内径を有し、中央管構造体３３をランス組立体のガス流導管を貫通して渦巻羽根３４がガス流導管の前端に達するまで下向きに挿入することを可能にし、ガス流導管の前端において羽根を位置決めし、耐熱部４７内部へと誘導する先細耐熱隆起部４８によって耐熱部４７にぴったり係合するよう誘導される。
【００６１】
渦巻羽根３４を保持する中央管構造体３３の前端は、ランスの後端から先端まで中央管構造体を前方へ送給され、さらに中央管構造体に沿ってランス後端へと送還される冷却水により内部冷却されている。このことが、非常に強い冷却水流を中央管構造体の前端（特にランス稼働中に非常に高い熱流に曝露される半円球形突出部３５）に直接送給することを可能にする。
【００６２】
中央管構造体３３は、管部材の端と端を合わせて配置し、互いに溶接して形成した内外２本の同心鋼管５０、５１を含む。内管５０は中央冷却水通路５２を構成し、冷却水は、中央管構造体を通りランス後端の給水口５３から中央管構造体の前端突出部３５へと前方へ流れ、さらに突出部３５から２本の管の間に構成された環状冷却水還流通路５４に入り、中央管構造体を通りランス後端の排水口５５へと戻る。
【００６３】
中央管構造体３３の突出部３５は、内部銅体６１を含み、同じく銅製の半円球形突端部外殻６２内に嵌合している。内部銅体６１には中央冷却水通路６３が形成してあり、構造３３の中央流路５２から冷却水を受取り、突出部先端に仕向ける。突出端部３５には突出したリブ６４が形成され、突出部外殻６２内にぴったり嵌合し、内部体６１と突出部外殻６２との間に一本の連続冷却水通路６５を構成する。図５、図６が特に解り易いが、リブ６４は、一本の連続流路６５が一環状分割部からから次へと傾斜している流路分割部６７を連結した環状流路分割部６６として伸長するように形成される。それゆえ、流路６５は突出部先端から螺旋状、規則的な螺旋形ではないが、に伸長し、螺旋状に旋回して突出部に沿って後進し、突出部後端で中央管構造体３３の管５１、５２の間に形成された環状還流通路へと連通する。
【００６４】
中央管構造体の突出部３５の内部外方を後進する螺旋流路６５に単一の冷却水整流を強制循環させることにより、高効率の熱除去を確かなものとし、突出部において冷却水が分割流にされた場合には発生するであろう過熱点の発生を避けることができる。例示した構成では、冷却水は、突出端３５に入った時点から突出端を出る時点まで単一流になる。
【００６５】
内部構造３３には外部遮熱体６９が取付けれ、ガス流導管３１内に流入する加熱されたガス流から中央管構造体３３内を流れる冷却水への熱伝達を遮蔽する。大規模製錬設備に必要な超高温および大ガス流に曝露されたとすると、固形耐熱体はほんの僅かの使用にしか耐えないかもしれない。例示した構成では、遮熱体６９はＵＭＣＯの商標で販売されているセラミック製の管状スリーブで形成される。これらのスリーブの端と端が合わせて配置され、遮熱体と中央管構造体外管５１との間の空隙７０を取巻く連続したセラミック遮熱体に形成される。特に、遮熱体はＵＭＣＯ  ５０から成る管状部材で形成してもよく、その組成は、重量％で、炭素：０．０５〜０．１２％、シリコン：０．５〜１％、最大０．５％、燐：最大０．０２％、硫黄：最大０．０２％、クロム：２７〜２９％、コバルト：４８〜５２％で、残部が実質的に鉄である。この素材は優れた断熱性を有するが、高温においてはかなりの熱膨張を起す。この問題に対処するため、遮熱体の各管状部材は図７〜図１０に示すような形態で取付けられ、各々が長さ方向に独立して伸張しながらもいつも概ね連続した遮熱体であり続けられる。図に示すように、各スリーブは、中央管構造体３３外管５１に装着された位置決め条片７１および板支持体７２に装架され、各遮熱体後端には７３の位置に段差があり、板支持体上に端部空隙７４を持って装着され、各スリーブは独立して長さ方向に熱膨張することができる。また、管５２の隆起スプライン条片（ストリップ）７６に隣接して回転止め条片（ストリップ）７５を各スリーブに装着し、断熱スリーブの回転を防止することもできる。
【００６６】
加熱されたガスはガス導入部３２からガス流導管３１に供給される。加熱されたガスは、加熱ストーブから供給される温度が約１２００℃の酸素冨化空気で良い。この空気は耐熱ライニングが施された管路を通じて供給される必要があり、このことが耐熱材の破片を取込み、もしもガス流導管３１の主要水冷部内に直接高速で送り込まれると、重大な損耗問題を引起こす可能性がある。ガス導入部３２は、耐熱材破片を含む大量の熱風をガス流導管に送り込みながらもガス流導管水冷部の損傷を最小限に止めることができるように設計されている。導入部３１は、耐摩耗性を有する耐熱材から成る単一体として注型されたＴ字形体８１を含み、薄い側壁の金属外殻８２内に配置される。Ｔ字形体８１は、ガス流導管３１の中央流路と位置合わせされた第一管状流路８３と、ガス流路８３に垂直で、ストーブ（図示せず）からの熱風流を受入れる第二管状流路８４を構成する。ガス流路８３は、ガス流導管３１のガス流路と位置合わせがなされ、導入部３２の耐熱連結部８６内の中央流路８５に連結される。
【００６７】
導入部３２に供給された熱風は、Ｔ字形体８１の管状流路８４を通り、厚い耐熱体８２であり、また耐侵食体でもある耐摩耗性の耐熱壁に衝突する。ガス流はそれから直角に方向を変え、Ｔ字形体８１のガス流路８３、および移行部８６の中央流路８５を通じてガス流導管の主要部へと流れる。ガス流路８３は流れ前方に先細で、管路への流れを加速させてもよい。それは、例えば約７度に傾斜していてもよい。耐熱遷移体８６は、一方で耐熱体８１の厚い壁と、他方でガス流導管３１の主要部の大変薄い耐熱ライニング４６との整合を取るため、厚さが変えられている。また、それは環状冷却水ジャケット８７でしかるべく冷却され、冷却水は給水口８８および排水口８９を経由して循環される。中央管構造体３３の後端は、ガス導入部３２の管状流路８３を貫通して伸長する。前記後端は、ガス流路８３の後端を閉鎖する耐熱ライニング栓９１内に位置し、中央管構造体３３の後端はガス導入部３２より後方の給水口５３および排水口５５へと伸長する。
【００６８】
例示した装置は、大量の加熱されたガスを高温の製錬容器１１内に吹き込むことができる。中央管構造体３３は、大量の冷却水を迅速かつ直接的に中央管構造体突出部に供給することができ強制的な一本の冷却水流を突出構造部内をめぐらせることにより、中央管構造体の前端部からの除熱を非常に効率的に行うことができる。また、ガス流導管先端へ独立した冷却水流を流すことにより、ランスにとってのもう一つの熱風要因からの除熱を効率的に行うことができる。熱風流を導入部へ供給し、ガス流導管へと流れ込む前に耐熱材で覆われた部屋あるいは流路の厚い壁に衝突させる方法は、断熱材の破片を取込んだ大量の空気をランス主要部の耐熱材ライニングおよび断熱材の大した損耗もなく取扱うことを可能にする。
【００６９】
非限定的具体例である熱風吹き込みランス２６の構造を、図１１〜図１９に示す。
【００７０】
これらの図に示すように、ランス２６は熱風流を流す細長いガス流導管３１を含み、熱風は酸素が富化されてもよい。ガス流導管３１は、４本の同心鋼管３２、３３、３４、３５の一組を含み、ガス流導管の前端３６へと伸長し、先端部材３７に結合される。伸長形状体３８が、ガス流導管の前端３６内の中心に配置され、４枚の渦付与羽根３９の一組を含む。中央胴部３８は細長い円筒形で、丸みのある、半円球形の先端と後端４１、４２を有する。羽根３９は、４条の螺旋形に配置され、前端部において放射状かつ外向きに伸長する羽根先端４５でガス流導管の前端部に結合される。
【００７１】
ガス流導管３１は、そのほぼ全長に亘ってガス流導管の最も内側の金属管３５内に装着されるとともに、羽根の先端４２まで伸長される内部耐熱ライニング４３で内面にライニングが施され、羽根３９は先端４２の後方の耐熱ライニング内にぴったりと装着される。
【００７２】
ガス流導管の先端部３７は、中空環状頭部または先端形状体４４を有し、ガス流導管のその他の部位より前方に突出することにより耐熱ライニング４３の内面と概ね面一になり、ガス流導管を流れるガスの有効流路を形成する。中央胴部３８の前端は、先端形状体４４より更に前方に突出し、本体前端と先端形状体とが一体となり環状ノズルを形成し、高温衝撃風を羽根３９により付与された強力な旋回または渦巻き運動を持った環状発散流として噴出する。
【００７３】
本発明によると、ガス流導管先端形状体４４、中央体３８、および羽根３９はすべて、全体を５１で示されガス流導管壁内を伸長する冷却水通路手段により供給される冷却水流で内部が冷却される。冷却水通路手段５１は、ガス流導管３３、３４間の環状空間で構成される冷却水送給路５２を含み、先端部３７で円周方向に間隔を空けた開口５４を介してガス流導管先端形状体４４の中空内部５３に冷却水を供給する。冷却水は、先端部から円周方向に間隔を空けた開口５５を通り、ガス流導管３２、３３の間に構成され、また冷却水通路手段５１の一部を形成する環状冷却水還流通路５６へと送還される。このようにして、先端部３７の中空内部５３には冷却水が連続的に供給され、内部冷却水通路として機能する。ランス先端の冷却水は、ランス後端の給水口５７を通って送給路５２へ供給され、同じくランス後端に配置された排水口５８を通ってランスを出る。
【００７４】
ガス流導管３４、３５の間の環状空間５９は、螺旋状に巻かれた分割板により分割され８つの螺旋流路６０となり、ガス流導管の後端から前端３６まで伸長する。これら流路のうち４流路には冷却水が４つの円周方向に間隔を空けた給水口６２を通して個別に供給され、羽根３９および本体３８冷却用の冷却水が個別に供給される。給水口６２は、環状供給多岐管９０を介して共用冷却水供給管８０に連通する。残り４つの流路６０は送還流路として機能し、共用環状還流多岐管通路６３および単一の排水口６４に接続されている。
【００７５】
羽根３９は中空形で、内部は給水路と排水路となるように分割され、同じく内部冷却用流路が形成されている中央胴部３８に冷却水を出し入れする。羽根３９の先端４５は、最も内側のガス流導管３５の前端に４つの冷却水供給長穴６５の外周で結合され、前記長穴を通して冷却水が４つの個別に冷却水の供給を受けている冷却水送給流路から羽根前端の放射状かつ内向きの給水路６６へと冷却水が流れる。冷却水は更に中央胴部３８の前端へと流れ込む。
【００７６】
中央胴部３８は、前部および後部内部体６８、６９を有し、主円筒部７１および半円球形の先端と後端４１、４２で形成されたケーシング７０に収容され、前記ケーシングは加熱されたガス流で搬送される耐熱材の破片または他の粒子状物体による損耗に耐える硬質面を有する。内部体６８、６９と中央胴部のケーシングとの間の間隙７４は、内部体６８、６９の外周面上に形成された分割リブ７７、７８で２系統の外周冷却水通路７５、７６に更に分割される。外周冷却水路７５の前部構造は、図１７に示すような方法で中央胴部先端から噴出し、本体を回って後方へ流れるように構成されている。流案内挿入体８１は、内部体６８内の中心部に配置され、冷却水通路６７内を伸長し、そして前記冷却水通路を周方向に間隔を空けた４つの冷却水通路に分割し、羽根先端の給水路６６を通じて流入する冷却水を個別に受取り、４つの独立した冷却水流として中央胴部先端へ給水を続ける。これらの分割された冷却水流は４つの前部外周冷却水通路７５に連通しており、冷却水は中央胴部先端を回って戻される。
【００７７】
仕切板８２は、羽根後端および中央胴部の冷却水通路から、羽根先端および中央胴部の給水路６６、６７を分離する。前部外周流路７５を通って戻る冷却水は、給水路６６に配置された仕切板の長穴（スロット）８３を通り、後部内部体６９の中央流路８４へと流れる。この流路もまた中央流案内８５により４つの分割された流路に分割され、４つに分割された冷却水流が中央胴部後端まで続く。後部外周流路７６は、中央胴部前端における分割された流路７５と同様に４流路に配列され、本体後端で４つに分割された冷却水流の供給を受け、本体外周を回してケーシング内の外周方向に間隔を空けた４つの排水長穴８６、そして羽根の送還路８７へと冷却水を送還する。
【００７８】
中空の羽根は内部が長さ方向の仕切板８９で分割され、冷却水路が羽根内側を羽根先端から後端へと戻り、さらに羽根の長さ方向に外側に沿って前方へ進み、羽根先端４２の放射状に延びる冷却水排水路９１へと伸長し、排水長穴９３を通り、管路後端で管路壁を貫通して共用排水口６４へと伸長する４つの周方向に間隔を空けた送還流路に連通している。仕切板８２は、羽根内部の給水路および排水路６６、９１を分割し、各羽根用給水長穴および排水長穴６５、９３は内側ガス流導管３５の先端に図３のように、長さ方向で羽根のねじれ角と合致する角度に形成される。
【００７９】
４本の同心ガス流導管３２、３３、３４、３５の前端は、先端部３７の３つのフランジ９４、９５、９６に溶接され、ランス前端において強固な構造体となるよう固く結合される。ガス流導管後端は長さ方向に互いに移動可能で、ランス稼働中の異なる熱膨張を許容する。図１９に最もはっきり見られるとおり、ガス流導管３２後端には突出したフランジ１０１が取付けられ、各種の給水口および排水口５７、５８、８０、６４を保持する連続構造体１０２が溶接されている。構造体１０２は、Ｏリング１０４が装着された内部環状フランジ１０３を含み、ガス流導管３３後端の摺動式装架装置として作用し、ガス流導管３３が外側導管３２から独立して長さ方向に伸張および収縮することができるようにする。ガス流導管３４後端に溶接で取付けられた構造体１０５は、Ｏリング１０８、１０９が装着された環状フランジ１０６、１０７を含み、ガス流導管３２後端に固着された外側構造体１０２内方のガス流導管３４後端の摺動式装架装置として作用し、ガス流導管３４もまた外側導管３２から独立して伸張および収縮することができる。最も内側のガス流導管３５後端は、Ｏリング１１２が装着された突出したフランジ１１１を備え、外側構造体１０２に装着された環状リング１１３に係合し、最も内側の導管の摺動式装架装置として作用し、独立した長さ方向伸張および収縮を可能にする。
【００８０】
流案内羽根３９および内部本体３８の熱膨張に対する対策もまた講じられている。羽根３９は、導管および内部本体に羽根先端において、特に羽根先端の内側および外側に冷却水の給水流および排水流が存在する位置においてのみ結合されている。羽根主要部は導管の耐熱ライニング４３と中央胴部３８に単純に嵌合し、長さ方向には自由に伸張ができる。内部体の後方部内の流分割板８５は、円形の前面板を有し、仕切板８２上の環状栓１２２の機械加工された表面を滑ることにより、中央胴部の前部と後部が熱膨張の際に引き離されようとも分割された冷却水通路間のシール機能を維持することができる。熱膨張ジョイント１３３が備えられ、中央胴部の前方部と先端部間の熱膨張を吸収する。
【００８１】
熱膨張に対する更なる備えとして、断面で見たときに羽根３９を中央胴部ケーシングと導管の耐熱ライニングとの間で放射状かつ外向きに伸張しないように形成することも可能ではあろうが、羽根は、ランスの導管と中央胴部が低温状態にあるときには正しい放射方向から僅かに偏角している。ランスを稼働させると起こる導管の膨張により、羽根は、導管ライニングおよび中央胴部と適度な接触を維持しつつ正しい放射方向位置に伸張されるものの、熱膨張により羽根に加わる放射方向応力を回避することができる。
【００８２】
例示した熱風吹き込みランスの稼働中には、独立した冷却水流が４枚の渦付与羽根３９へ供給されるため、異なる流量の影響による冷却効率の減損は起こりえない。独立した冷却水流は、また、中央胴部３８の先端および後端へも供給され、起こり得る優先的な流れの影響による冷却水流不足に起因する過熱部を排除する。このことは、製錬容器内の超高温状態に曝露される中央胴部先端４１の冷却には特に重要である。
【００８３】
導管は、熱膨張および収縮の影響を受ける時には長さ方向に独立して伸張および収縮することができ、また、羽根および中央胴部もランスの構造的一体性を損なうことなく、あるいは冷却水の独立した各々の流れを維持しつつ伸張および収縮することができる。
【００８４】
例示したランスは、高温製錬法により溶融鉄を製造する直接製錬容器内の極端な温度条件下で稼動可能である。代表的には、４枚の渦付与羽根および中央胴部への冷却水流量は約９０ｍ３／時、外部ハウジングとランス先端部への流量は約４００ｍ３／時となる。それゆえ、約１５００ｋＰａｇの最大稼動圧力における総流量は約４９０ｍ３／時となる。
【００８５】
例示したランスは直接製錬容器に熱風衝撃風を吹き込むように設計されているが、同様のランスが、高温状態下にあるすべての容器へのガス噴射、例えば炉容器内への酸素、空気、または燃料ガスの噴射、に使用可能であることは明白である。
【００８６】
それゆえ、本発明は例示した構造の詳細に全く制限されるものではなく、また、説明した本発明に多くの修正や変更を加えることが可能である、と了解されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に従い建造された一対の固体噴射ランスと熱風吹き込みランスを備えた直接製錬容器の垂直断面図。
【図２】
熱風吹き込みランスの一具体例の縦断面図。
【図３】
ランス中央管構造体前端の拡大縦断面図。
【図４】
ランス中央管構造体前端の別図。
【図５】
中央管構造体前端の突出部構造。
【図６】
中央管構造体前端の突出部構造。
【図７】
中央管構造体の縦断面図。
【図８】
図７における符号８領域の詳細。
【図９】
図８における９−９線断面図。
【図１０】
図８における１０−１０線断面図。
【図１１】
熱風吹き込みランスの別具体例の縦断面図。
【図１２】
図１１におけるランス前端の拡大縦断面図。
【図１３】
図１２における１３−１３線断面図。
【図１４】
図１２における１４−１４線断面図。
【図１５】
図１４における１５−１５線断面図。
【図１６】
図１５における１６−１６線断面図。
【図１７】
図１１〜図１６におけるランス前端に配置された中央体前部の内部に形成された冷却水通路。
【図１８】
図１１〜図１７におけるランス前端に設置された中央胴部および４枚の渦巻羽根用冷却水送給路および送還路構造の展開図。
【図１９】
図１１〜図１８におけるランス後端の拡大断面図。
【図１３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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