(57)【要約】複数の垂直に並んだ炉床フロアー（３６１，３６２，３６３，３６４，３６５）を持つ多段炉床炉（１０）を操作する方法であって、それは特に次の段階を含む。第一材料が最上方炉床フロアー上に供給され、それが落下穴（４０）を通して次の下方の炉床フロアー上に落ちる前にこの最上方炉床フロアー（３６１）の上で動かされる。この第一材料はこの方式で炉床フロアーから炉床フロアーに渡って最下方炉床フロアー（３６６）に落下するまで処理される。第二材料は第一材料中に混合される炉床フロアーの一つの上に供給される。この第二材料（６４）はそれが第一材料中に混合される前にそれが供給される炉床フロアー上の別個の環状帯域（６８）内の第一材料とは別個に動かされる。この方法は従って補助器具の必要なしに、第二材料を第一材料中に混合する前の第二材料の効率的な熱的予備状態調節を提供することを可能とする。【選択図】図１
2004530095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の垂直に並んだ炉床フロアーを持つ多段炉床炉を操作する方法であって、それが次の段階：
第一材料を最上方炉床フロアー上に供給する；
前記第一材料をそれが落下穴を通して次の下方の炉床フロアー上に落下する前に前記最上方炉床フロアー上で動かす；
前記第一材料をこの方式で最下方炉床フロアーに下るまで炉床フロアーから炉床フロアーに渡って処理する；
第二材料を前記炉床フロアーの一つの上に供給する；そして
前記第二材料を前記第一材料中に混合する；
を含むものにおいて、
前記第二材料をそれが供給される炉床フロアーの別個の環状帯域内の前記第一材料とは別個に動かすことを特徴とする方法。
【請求項２】
次の段階：
前記第二材料を炉床フロアーの外方環状帯域上に供給する；
前記第一材料を前記炉床フロアーの内方環状帯域上に落下させる；
前記炉床フロアーの前記内方環状帯域内の前記第一材料を動かす；そして
前記内方環状帯域内の前記第一材料を取り囲む前記外方環状帯域内の前記第二材料を動かす；
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
次の段階：
前記第二材料を前記外方環状帯域の外方周辺上に供給する；
前記外方環状帯域内の前記第二材料を前記内方環状帯域に向けて内向きに動かす；
前記第一材料を前記内方環状帯域の内方周辺上に落下させる；
前記内方環状帯域内の前記第一材料を前記外方環状帯域に向けて外向きに動かす；そして
前記第一材料と前記第二材料を前記内方及び外方環状帯域間の縞状範囲内に設けられた少なくとも一つの共通落下穴を通して落下させる；
を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一材料が多段炉床炉の円筒状外殻を通して前記外方環状帯域の外方周辺上に供給されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
次の段階：
前記少なくとも一つの共通穴を通して落下した前記第一材料と前記第二材料を下方の炉床フロアーの内方帯域上にまたは外方帯域上のいずれかに案内する；及び
前記下方炉床フロアー上の前記第一材料と前記第二材料をそれぞれ内方帯域から外方帯域に、外方帯域から内方帯域に、回転する撹乱腕により動かすことにより混合する；
を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
撹乱歯を持つ撹乱腕が前記内方帯域内の前記第一材料及び前記外方帯域内の前記第二材料を動かすために用いられること；
前記内方帯域内で前記第一材料を外向きに動かすように前記撹乱歯が配置されていること；及び
前記外方帯域内で前記第二材料を内向きに動かすように前記撹乱歯が配置されていること；
を特徴とする請求項３から５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
次の段階：
前記第二材料を炉床フロアーの内方環状帯域上に供給する；
前記第一材料を前記炉床フロアーの外方環状帯域上に落下させる；
前記炉床フロアーの前記内方環状帯域内の前記第二材料を動かす；及び
前記炉床フロアーの前記内方環状帯域内の前記第二材料の周りの前記炉床フロアーの前記外方環状帯域内の前記第一材料を動かす；
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第一材料が多段炉床炉の中空中心軸を通して前記内方環状帯域の前記内方周辺上に供給されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第一材料がそれぞれの炉床フロアー上に半径方向に延びる冷却されたスクリューコンベアーにより、前記内方環状帯域の内方周辺上に供給されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
次の段階：
前記第一材料を前記外方環状帯域の外方周辺上に落下させる；
前記外方環状帯域内の前記第一材料を前記内方環状帯域に向けて内向きに動かす；
前記第二材料を前記内方環状帯域の内方周辺上に供給する；
前記内方環状帯域内の前記第二材料を前記外方環状帯域に向けて外向きに動かす；及び
前記第一材料と前記第二材料を前記内方及び外方環状帯域間の縞状範囲内に設けられた少なくとも一つの共通落下穴を通して落下させる；
を含むことを特徴とする請求項７から９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
次の段階：
前記少なくとも一つの共通落下穴を通して落下した前記第一材料と前記第二材料を下方の炉床フロアーの内方帯域上または外方帯域上のいずれかに案内する；及び
前記下方炉床フロアー上の前記第一材料と前記第二材料をそれぞれそれを内方帯域から外方帯域に、外方帯域から内方帯域に、回転する撹乱腕により動かすことにより混合する；
を含むことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
撹乱歯を持つ撹乱腕が前記外方帯域内の前記第一材料及び前記内方帯域内の前記第二材料を動かすために使用されること；
前記内方帯域内で前記第二材料を外向きに動かすように前記撹乱歯が配置されていること；及び
前記外方帯域内で前記第一材料を内向きに動かすように前記撹乱歯が配置されていること；
を特徴とする請求項７から１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
前記多段炉床炉が第一炉段階と第二炉段階を含み、そこでは別個の炉雰囲気が存在し、各段階が複数の垂直に並んだ炉床フロアーを持つこと；
前記第一材料が金属酸化物を含むこと；
前記第二材料が揮発性成分を持つ石炭であること；
前記第一材料が前記第一炉段階で主として吸熱的予備状態調節工程をまず受けさせられること；
前記石炭が前記第一炉段階の最下方炉床フロアー上に供給され、この炉床フロアーの別個の環状帯域内の前記第一材料とは別個にその上で動かされ、そこでその揮発性成分の殆どが追い出され前記第一炉段階で燃焼されること；及び
予備状態調節された第一材料と予備状態調節された石炭が少なくとも一つの材料ロックを通して前記第二炉段階の最上方炉床フロアー上に供給され、その上で十分に混合され、従って前記金属酸化物が前記第二炉段階内で前記石炭により還元を受けさせられること；を特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
次の段階：
前記第二材料を前記外方環状帯域の外方周辺上に供給する；
前記第二材料を前記内方環状帯域に向けて別個に内向きに動かす；
前記第一材料を前記内方環状帯域の外方周辺上に供給する；
前記第二材料を前記外方環状帯域から前記内方環状帯域の外方周辺中に移動する；
前記内方環状帯域内の両材料を混合するように前記第一材料と前記第二材料を一緒に前記内方環状帯域を通して内向きに動かす；及び
混合された材料を前記内方環状帯域の内方周辺の少なくとも一つの共通落下穴を通して落下させる；
を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
次の段階：
前記第二材料を前記内方環状帯域の内方周辺上に供給する；
前記第二材料を前記外方環状帯域に向けて別個に外向きに動かす；
前記第一材料を前記外方環状帯域の内方周辺上に供給する；
前記第二材料を前記内方環状帯域から前記外方環状帯域の内方周辺中に移動する；
前記外方環状帯域内の両材料を混合するように前記第一材料と前記第二材料を一緒に前記外方環状帯域を通して外向きに動かす；及び
混合された材料を前記外方環状帯域の外方周辺の少なくとも一つの共通落下穴を通して落下させる；
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は多段炉床炉を操作する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
多段炉床炉は垂直に並んだ炉床室内に複数の垂直に間隔を置いた炉床フロアーにより分割されている直立円筒状の炉ハウジングを含む。各炉床フロアーを中心で通過する垂直軸が円筒状の炉ハウジングを通して軸方向に延びている。各炉床室内に少なくとも一つの撹乱腕が垂直軸に固定されており、そこから半径方向外向きに炉床フロアーの上に延びる。これらの撹乱腕は撹乱歯を備えており、これらの歯はそれぞれの炉床フロアー上で処理されている材料中に下向きに延びる。垂直軸が回転するとき、撹乱腕はそれらのそれぞれの炉床フロアー上の材料の上を移動し、そこでそれらの撹乱歯は材料を耕す。撹乱腕の撹乱歯の向きはそれらが材料に円周方向及び半径方向の運動成分を与えるようなものであり、更に半径方向の運動成分は向心的（すなわち材料が垂直軸の方へ半径方向内向きに動かされるであろう）または遠心的（すなわち材料が炉の外殻の方へ半径方向外向きに動かされるであろう）のいずれかである。各炉床フロアーに落下穴が交互に炉床フロアーの内方帯域に（すなわち垂直軸周りの中央に）または炉床フロアーの外方帯域に（すなわち炉の外殻周りの周辺に）設けられている。中央落下穴を持つ炉床フロアー上で、撹乱腕は材料を炉床フロアーの外方周辺から半径方向内向きに強制する。周辺落下穴を持つ炉床フロアー上で、撹乱腕は材料を炉床フロアーの内方周辺から半径方向外向きに強制する。
【０００３】
かかる多段炉床炉の操作は以下の態様で行われる。処理される固体材料が材料供給入口を介して連続的に最上方炉床室中に供給され、そこでは例えばそれは最上方炉床フロアーの外方周辺上に落ちる。垂直軸が回転するとき、最上方炉床室内の撹乱腕は材料を炉床フロアーの上で一種の旋回運動で垂直軸を取り囲む中央落下穴に向けて徐々に強制する。この中央落下穴を通して材料は第二炉床室内の第二炉床フロアー上に落下し、そこでこの室の撹乱腕が材料を第二炉床フロアーの外方周辺に向けて徐々に動かす。ここで材料はこの第二炉床フロアーの周辺落下穴を通して第三炉床室内の第三炉床フロアー上に落下する。材料は次いで連続した炉床室を通して同じ方式で動かされ、それは最終的に最下方炉床室の炉床フロアー内の材料出口を介して炉を出る。工程ガスは多段炉床炉を通して上昇する向流で移動する。材料が炉床フロアーから炉床フロアーに下向きに移動するとき、それは完全に攪拌され、熱工程ガスに露出される。
【０００４】
多段炉床炉内の処理を最適化するために、追加の材料、例えば石炭のような還元剤を下方炉床フロアー上に供給することはしばしば重要である。この追加の材料は中央落下穴を持つ炉床フロアーの周辺領域上の炉の外殻を通してコンベアーにより通常充填される（すなわち撹乱腕は従って固体材料を半径方向内向きに強制するように設計され、その真上の炉床フロアーは従って周辺落下穴を持つ）。回転する撹乱腕は次の上方炉床フロアーの周辺落下穴を通して落ちる材料と炉の外殻を通してコンベアーにより充填された追加の材料とを一緒に中央落下穴に強制する。撹乱歯の耕す作用のため、両方の材料は次の下方炉床フロアー上の中央落下穴を通して落下する前に十分に混合される。
【０００５】
多くの場合追加の材料を上方炉床フロアーで既に処理された材料に添加する前に追加の材料を熱的に予備状態調節することは重要であること−少なくとも工程最適化の観点から−であろう。かかる熱的予備状態調節は例えば材料床内の不均一な温度分布を避けるために追加の材料の予熱、追加の材料を乾燥するためまたは他の揮発性成分を蒸発するための予熱を含むことができる。しかし、実際にはかかる熱的予備状態調節は一般的に実行されない。なぜならそれはその利益に比べて費用が掛かり過ぎると考えられているからである。
【０００６】
発明の目的
本発明の根底にある問題は追加の固体材料を多段炉床炉の上方炉床フロアー上の既に処理された材料に添加する前にそれを熱的に予備状態調節するための簡単で費用の掛からない方法を提供することである。この問題は請求項１に請求されたような多段炉床炉を操作する方法により解決される。
【０００７】
発明の概要
本発明によれば、複数の垂直に並んだ炉床フロアーを持つ多段炉床炉を操作する方法は特に以下の段階を含む。第一材料が最上方炉床フロアー上に供給され、それが次の下方炉床フロアー上に落下穴を通して落ちる前にこの最上方炉床フロアー上を動かされる。この第一材料はこの方式で最下方炉床フロアーに落下するまで炉床フロアーから炉床フロアーに渡って処理される。第二材料が第一材料中に混合されるために炉床フロアーの一つの上に供給される。本発明の重要な態様によれば、第二材料は第一材料中に混合される前に第二材料が供給される炉床フロアーの別個の環状帯域内の第一材料とは別個に動かされる。この方法は従って如何なる補助的器具を必要とすることなく第二材料を第一材料中に混合する前に第二材料の効率的な熱的予備状態調節を提供することを可能とすることは認められるであろう。
【０００８】
この方法の一般的に好適な実施において、第二材料は炉床フロアーの外方環状帯域上に供給され、第一材料は上方の炉床フロアーからこの炉床フロアーの内方環状帯域上に落下される。第一材料は次いで炉床フロアーの内方環状帯域内で動かされ、第二材料は内方環状帯域内の第一材料を取り囲む外方環状帯域内で動かされる。この処理方式は第二材料を炉の側方外方壁を通してそれぞれの炉床フロアー上に容易に供給することを可能とする。
【０００９】
工程上の理由のため第一と第二材料をそれらが次の炉床フロアー上に落下されるまで別個に保つことが興味のあるものであるかもしれない。もし、これが事実であるなら、第二材料は例えば有利には外方環状帯域の外方周辺上に供給され、内方環状帯域に向けて内向きに動かされ；一方第一材料は内方環状帯域の内方周辺上に落下され、外方環状帯域に向けて外向きに動かされる。第一材料と第二材料は次いで内方と外方環状帯域間の縞状範囲内に設けられた少なくとも一つの共通落下穴を通して落下されることができる。
【００１０】
第一材料と第二材料は少なくとも一つの共通落下穴を通して下方炉床フロアーの内方帯域上または外方帯域上のいずれかに落下されることができる。ここでそれらは例えば多段炉床炉で共通に使用されるような回転撹乱腕により、それぞれ内方帯域から外方帯域に、外方帯域から内方帯域にそれらを動かすことにより混合される。
【００１１】
同じ撹乱腕が内方帯域内で第一材料を、外方帯域内で第二材料を動かすために用いられることができる。内方帯域内で、撹乱歯はそのとき第一材料を外向きに動かすように配置される。外方帯域内で、撹乱歯はそのとき第二材料を内向きに動かすように配置される。
【００１２】
本発明による方法の代替実施において、第二材料は炉床フロアーの内方環状帯域上に供給され、そこで動かされ、第一材料はこの炉床フロアーの外方環状帯域上に落下され、そこで炉床フロアーの内方環状帯域内の第二材料の周りで動かされる。この実施はもし第二材料が例えば炉床室中に半径方向に導入された冷却されたコンベアーによりまたは多段炉床炉の中空中心軸を通して、内方環状帯域の内方周辺上に、容易に供給されることができるなら特に重要なものである。
【００１３】
上記代替実施において、もし第一と第二材料をそれらが次の炉床フロアー上に落下されるまで別個に保つことが重要であるものであるなら、そのときは次のように進めるのが有利である。第一材料は外方環状帯域の外方周辺上に落下され、内方環状帯域に向けて内向きに動かされる。第二材料は内方環状帯域の内方周辺上に供給され、外方環状帯域に向けて外向きに動かされる。第一材料と第二材料は内方及び外方環状帯域間の縞状範囲内に設けられた少なくとも一つの共通落下穴を通して落下される。もし撹乱歯を持つ撹乱腕が第一と第二材料を動かすために使用されるなら、そのときは第二材料を外向きに動かすように撹乱歯を内方帯域内に配置し、第一材料を内向きに動かすように撹乱歯を外方帯域内に配置すれば十分である。
【００１４】
多段炉床炉を操作する上述の方法は特に鉄、亜鉛及び鉛のかなりの量を含むダスト及びスラッジから金属を回収するための方法の面で有利に用いられることができることは認められるであろう。かかる方法は第一炉段階及び第二炉段階を含む多段炉床炉内で有利に実行される。別個の炉雰囲気が各炉床段階に存在し、各段階が複数の垂直に並んだ炉床フロアーを持つ。第一材料、すなわち第一炉段階の最上方炉床フロアー上に供給される材料は、金属酸化物を含む材料である。炉床フロアーの一つの上に供給される追加の材料である第二材料は揮発性成分を持つ石炭である。第一材料はまず第一炉段階の主として吸熱予備状態調節工程を受けさせられる。石炭は第一炉段階の最下方炉床フロアー上に供給され、この炉床フロアーの別個の環状帯域内の第一材料とは別個にその上で動かされ、そこでその揮発性成分の殆どが追い出され、第一炉段階内で燃焼される。予備状態調節された第一材料と予備状態調節された石炭は次いで少なくとも一つの材料ロックを通して第二炉段階の最上方炉床フロアー上に供給され、その上で十分に混合され、従って金属酸化物は予備状態調節された石炭による還元を受けさせられる。二段階炉床炉を操作するこの方法は第一炉段階の吸熱工程のために石炭の揮発性成分の燃焼エネルギーを用いることにより工程の熱バランスを実質的に改善することを可能とすることは認められるであろう。同時に第二炉段階の代わりに第一炉段階で例えば亜鉛を還元し蒸発させることにより分離結果を妨げるであろう第一炉段階での発熱的還元工程の開始を避けるのを助ける。更に、この方法は第二炉段階での還元工程のための石炭の優れた予備状態調節を保証する。
【００１５】
もし予備状態調節された第二材料が第二材料が供給される炉床フロアー上に既にある第一材料中に混入されることができるなら、そのときはこの発明による方法の以下の実施の一つにより進めるのが有利であるかもしれない。第一の実施によれば、第二材料は外方環状帯域の外方周辺上に供給され、内部環状帯域に向けて別個に内向きに動かされ、そこでそれは外方環状帯域から内方環状帯域の外方周辺中に移動される。第一材料は内方環状帯域の外方周辺上に落下され、内方環状帯域を通して第二材料と一緒に内向きに動かされ、そこで両材料は十分に混合される。混合された材料は最後に内方環状帯域の内方周辺の少なくとも一つの共通落下穴を通して落下される。第二実施によれば、第二材料は内方環状帯域の内方周辺上に供給され、外方環状帯域に向けて別個に外向きに動かされ、そこでそれは内方環状帯域から外方環状帯域の内方周辺中に移動される。第一材料は外方環状帯域の内方周辺上に落下され、第二材料と一緒に外方環状帯域を通して外向きに動かされ、そこで両材料は十分に混合される。混合された材料は最後に外方環状帯域の外方周辺の少なくとも一つの共通落下穴を通して落下される。
【００１６】
図面の簡略説明
本発明による多段炉床炉を操作する方法が今や特に添付図面に示された多段炉床炉に関して例示として説明されるであろう。図面において：
図１：二つの別個の炉段階をもつ多段炉床炉を通した概略的垂直断面であり、各炉段階は複数の垂直に並んだ炉床フロアーを持つ；そして
図２：第一炉段階の最下方炉床フロアーの上面図である。
【００１７】
好適実施の詳細説明
図１に示された多段炉床炉１０は第一炉段階１２を持ち、それは気密材料ロック１４により第二炉段階１２′に連結されている。第二炉段階１２′は部分的にのみ示されていることは注目されよう。
【００１８】
第一炉段階が今や詳細に説明されるであろう。それは耐火ライニング１８を持つ略円筒形状の外殻１６を含む。外殻１６は支持構造（図示せず）上に直立に取り付けられており、構造鋼の枠（図示せず）により取り囲まれている。耐火ライニング２１をかぶせられている垂直回転軸２０が円筒状外殻１６を通して軸方向に延びる。その上端は外殻１６の耐火天井２２の上に突出し、そこでそれは上方ベアリング手段２４内に半径方向に案内されている。その下端は外殻１６の耐火フロアー２８の下に延び、そこでそれは下方支持及びベアリング手段３０と係合する。参照番号３２は垂直回転軸２０を回転駆動するための回転駆動手段を識別する。
【００１９】
外殻１６の内部は６個の炉床室３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６内の５個の介在炉床フロアー３６１，３６２，３６３，３６４，３６５，により分割されている。炉床フロアー３６１，３６２，３６３，３６４，３６５，のそれぞれは耐火材料から作られ、外殻１６内に自立されるようにプレストレスされている。６番目の炉床室３８６の炉床フロアーは炉フロアー２８により形成され、それは第一炉段階１２の最下方炉床フロアーとしてのその機能においては参照番号３６６により識別されている。中央落下穴４０１，４０３及び４０５が交互の炉床フロアー３６１，３６３及び３６５内の垂直回転軸２０周りに形成されている。周辺落下穴４２２及び４２４が中間炉床フロアー３６２及び３６４の外殻１６周りに形成されている。材料供給入口４６が第一炉段階１２の最上方炉床フロアー３６１上に第一固体材料を供給するために、天井２２の外方周辺の天井に配置されている。参照番号４８は第一炉段階１２の最上方炉床室３８１内の工程ガスのための出口を識別する。第一炉段階１２が更にバーナーを含むことは注目されるであろう。これらのバーナーは図１の概略断面中には示されていない。
【００２０】
各炉床室３８ｉ内に、複数の撹乱腕５０が垂直回転軸２０からそれぞれの炉床フロアー３６ｉ上を半径方向に延びるように垂直回転軸２０により支持されている。図１の多段炉床炉１０は例えば４本の等しい間隔を置いた撹乱腕５０を各炉床室３８ｉ内に持つ。これらの撹乱腕５０のそれぞれは炉床フロアー３６の上表面５４に向けて下向きに延びる複数の撹乱歯５２を支持する。垂直軸２０が回転するとき、撹乱腕５０はそれぞれの炉床フロアー３６ｉ，２８上の材料の上を動き、そこで撹乱歯５２は炉床フロアー３６ｉ上の材料を耕す。撹乱歯５２は炉床フロアー３６ｉの実質的に全点が撹乱歯５２により通り越されるように撹乱腕５０上に配置されている。撹乱腕５０の撹乱歯５２の向きはそれらが円周方向及び半径方向の運動成分を材料に与えるようなものであり、そこでは半径方向運動成分は向心的（すなわち材料が垂直軸に向けて半径方向内向きに動かされるであろう）または遠心的（すなわち材料が炉の外殻に向けて半径方向外向きに動かされるであろう）のいずれかである。特に、炉床室３８１，３８３及び３８５において、撹乱歯５２の向きは材料が炉床フロアー３６１，３６３，３６５の周辺から炉床フロアー３６１，３６３，３６５の中央落下穴４０１，４０３，４０５に向けて半径方向内向きに動かされるであろうようなものである。炉床室３８２及び３８４において、撹乱歯５２の向きは材料が炉床フロアー３６２及び３６４の周辺落下穴４０２及び４０４に向けて半径方向外向きに動かされるであろうようなものである。最下方炉床室３８６内の材料取り扱いは本発明の方法と直接関係しており、更に以下に述べられるであろう。
【００２１】
第二炉段階１２′は実質的に第一炉段階１２と同じ設計のものである。第二炉段階１２′の要素及び特徴は第一炉段階１２のそれらの均等物と同じ参照番号により図１で識別されており、そこではアクセント記号が第二炉段階１２′のそれぞれの参照番号に付加されている。第二炉段階１２′は第一炉段階１２と同じ数のまたは異なる数のいずれかの炉床室３８′ｉを持つことができることは注目されるであろう。図１では第二炉段階１２′の最上方炉床室３８′１及び最下方炉床室３８′ｎのみが示されている。最上方炉床フロアーは参照番号３６′１で最下方炉床フロアーは参照番号３６′ｎで識別されている。最下方炉床室３８′ｎでは撹乱腕５０′の撹乱歯５２′の向きは材料が周辺落下穴４２′ｎを通して出口管５６中に落下するように材料が周辺落下穴４２′ｎに向けて半径方向外向きに動かされるようなものである。
【００２２】
ここまで述べられた第一炉段階１２の操作は以下の態様で行われる。第一固体材料６０は材料供給入口４６を介して第一炉床室３８１中に供給され、そこでそれは第一炉フロアー３６１の外方周辺上に落下する。垂直軸２０が回転するとき、第一炉床室３８１内の撹乱腕５０は材料を第一炉床フロアー３６１の上を第一炉床フロアー３６１内の中央落下穴４０１に向けて徐々に強制する。この中央落下穴４０１を通して、材料は第二炉床室３８２の第二炉床フロアー３６２上に落下し、そこでこの室の撹乱腕５０が材料を外方周辺に向けて徐々に動かす。ここで材料はこの炉床フロアー３６２の周辺落下穴４２２を通して第三炉床室３８３の第三炉床フロアー３６３上に落下する。材料は次いで同じ方式で第四と第五炉床室３８４，３８５を通して動かされ、それは第五炉床フロアー３６５の中央落下穴４０５を通して第六の、すなわち最下方の炉床フロアー３６６の内方周辺上に落下する。工程ガスは多段炉床炉１０を通して上昇する向流で動く。材料が炉床フロアーから炉床フロアーに下向きに移動するとき、それは十分に撹拌され、熱工程ガスに曝される。
【００２３】
第一炉床段階１２の最下方炉床室３８６内での材料取り扱いが今や図１と２を同時に参照して詳細に述べられるであろう。そこで図２は最下方炉床フロアー３６６のその４本の撹乱腕５０１，５０２，５０３，５０４を持つ上面図を示す。矢印７０はこれらの４本の撹乱腕５０ｉの回転の方向を示す。
【００２４】
コンベアー６２、例えばウォームコンベアーが第二固体材料６４を円筒状外殻１６を通して最下方炉床フロアー３６６の外方周辺上に供給するのに用いられる。この第二材料６４は撹乱腕５０１，５０２，５０３，５０４の外方部分６６１，６６２，６６３，６６４により炉床フロアー３６６の外方環状帯域６８の上で強制される。撹乱腕５０のこれらの外方部分６６ｉの撹乱歯５２の向きはそれらが向心的成分を持つ材料運動を発生するようなものである。すなわちそれらは材料を徐々に炉床フロアー３６６の中心に向けて強制する。既に上述したように、第一材料６０は第五炉床フロアー３６５の中央落下穴４０５を通して（この落下穴４０５の境界は図２に点線７２で示されている）炉床フロアー３６６の内方周辺上に落下する。ここでこの第一材料６０は撹乱腕５０１，５０２，５０３，５０４の内方部分７４１，７４２，７４３，７４４により炉床フロアー３６６の内方環状帯域７６の上で強制される。撹乱腕５０のこれらの内方部分７４ｉの撹乱歯５２の向きはそれらが遠心的成分を持つ材料運動を発生するようなものであり、すなわちそれらは材料を炉床フロアー３６６の周辺に向けて徐々に強制する。内方環状帯域７６と外方環状帯域６８の間の縞状範囲内に第一材料６０と第二材料６４のための少なくとも一つの共通落下穴８０がある。この共通落下穴８０は第二材料６４を受けるために外方環状帯域６８の内方周辺中にかつ、第一材料６０を受けるために内方環状帯域７６の外方周辺中に半径方向に延びる長円形を持つ。両材料の炉床フロアー３６６上へのより均一な排出を達成するために内方環状帯域７６と外方環状帯域６８の間の縞状範囲内に幾つかの落下穴を周囲方向に分布することが有利であるかもしれないことは注目されるであろう。参照番号８２は任意の小さな隔壁を識別し、それは第二材料６４が撹乱腕５０ｉの外方部分６６ｉにより内向きに強制される外方環状帯域６８を、第一材料６０が撹乱腕５０ｉの内方部分７４ｉにより外向きに強制される内方環状帯域７６から分離する。この隔壁８２の目的はできるだけ炉床フロアー３６６上での第一材料６０と第二材料６４の混合を避けることである。隔壁８２を越える材料の溢流をできるだけ避けるために特別の撹乱歯５２を隔壁８２と組み合わせることができる。
【００２５】
炉床フロアー３６６の外方環状帯域６８の上で落下穴８０に向けて撹乱腕５０１，５０２，５０３，５０４の外方部分６６１，６６２，６６３，６６４により強制される間に、第二材料６４は効率的な熱的予備状態調節を受けさせられる。かかる熱的予備状態調節は例えば第二材料の乾燥（すなわち水の蒸発）、他の揮発性成分の蒸発または両材料が一緒に混合されるときの第一材料６０の温度低下を避けるための第二材料の単純な予熱を含むことができる。
【００２６】
共通落下穴８０を通して第一材料６０と第二材料６４は出口管８４中に落下し、この出口管は前述の気密材料ロック１４の入口側に連結されている。気密材料ロック１４は気密入口フラップ８６と気密出口フラップ８８を持つロック室８５を持つ。気密材料ロック１４の充填時には、入口フラップ８６は完全に開かれ、出口フラップ８８は完全に閉じられる。気密材料ロック１４の排出時には、入口フラップ８６は完全に閉じられ、出口フラップ８８は完全に開かれる。出口管８４中の材料の柱が入口フラップ８６上に予め決められた重力を及ぼすや否や、入口フラップは開き出口管８４はロック室８５中に空になる。そこでは出口フラップ８８は完全に閉じられている。その後入口フラップ８６は直ちに閉じる。入口フラップ８６が閉じられるや否や、出口フラップ８８は開き、ロック室８５は材料入口管４６′を通して第二炉段階１２′の最上方炉床室３８′１中に空になる。第一材料６０と第二材料６４は一緒に第一炉フロアー３６′１の外方周辺上に落ちる。垂直軸２０′が回転すると、第一炉床室３８′１内の撹乱腕５０′は両材料６０，６４を一緒に第一炉床フロアー３６′１の上でその中央落下穴４０′１に向けて徐々に強制する。この炉床フロアー３６′１の外方帯域から内方帯域に両材料を撹乱腕５０′により耕すことにより、両材料６０，６４は十分に混合される。混合された材料６０は次いで上述のように第二炉段階１２′の連続炉床室３８′２‐‐‐‐‐３８′ｎを通して動かされ、処理された材料は最終的に最下方炉床フロアー３６′ｎ内の落下穴４２′ｎを介して第二炉段階１２′を離れる。
【００２７】
多段炉床炉を操作する上述の方法は例えばもしかなりの量の鉄、亜鉛及び鉛を含むダストやスラッジから金属を回収するための方法の環境内で使用されるなら特に有利であることは認められるであろう。かかるダストやスラッジは例えば鉄や鋼の製造工程での副生物として得られ、それらの再生は周知の環境問題である。
【００２８】
本発明の方法において、これらのダストやスラッジは第一炉段階１２の最上方炉床室３８１中に充填される第一材料６０を表す。この第一炉段階１２で、炉室から炉室に下降する第一材料６０は、乾燥、有機物（例えば油）の蒸発及び鉛やアルカリの蒸発のような、主として吸熱的予備状態調節工程を受けさせられる。第一炉床段階１２で蒸発された生成物（すなわち、主として水、油、鉛及びアルカリ）はこの第一段階の排出ガスと共に排出ガス出口４８を通して第一炉段階１２と組み合わされた排出ガス状態調節プラント１００中に排出される。第一炉段階１２の吸熱的工程のために必要な熱はバーナーにより提供されねばならない。
【００２９】
揮発性成分に富んだ石炭が第二材料６４としてコンベアー６２により円筒状外殻１６を通して第一炉段階１２の最下方炉床フロアー３６６の外方周辺上に供給される。この石炭６４が炉床フロアー３６６の外方環状帯域６８の上を強制される間に、その揮発性成分は蒸発して燃焼し、それにより第一炉段階１２中で起こる吸熱的工程により必要とされる熱入力に重要な貢献を提供する。もちろん、最下方炉床フロアー３６１の外方環状帯域６８上の揮発性石炭成分の燃焼から得られる燃焼ガスは上方炉床室３８１の排出ガス出口４８に向けてのそれらの上昇運動時に下降する第一材料６０の加熱に貢献する。
【００３０】
石炭６４は炉床フロアー３６６上の材料６０と混合されないので、第一炉段階１２内で還元工程は起こらない。従って第一炉段階１２で金属亜鉛が形成され蒸発されることが効率的に避けられる。この亜鉛はもちろん第一炉段階１２の排出ガスと共に排出されるであろうし、これはそれがもはやあまり価値のない鉛やアルカリとは別個に回収されることができないという欠点を持つであろう。
【００３１】
亜鉛及び鉄酸化物の還元は予備状態調節された石炭６４が第二炉段階１２′の第一炉床フロアー３６′１上で予備状態調節された第一材料６０中に混合されるとき、第二炉段階１２′内でのみ始まる。この還元工程は高度に発熱的である。酸化亜鉛は金属亜鉛に還元され、金属亜鉛は瞬間的に蒸発し、第二炉段階１２′の排出ガスと一緒に排出され、再び酸化されそして最後に第二炉段階１２′の排出ガス出口４８′に連結された排出ガス状態調節プラント１００′内で固体化された酸化亜鉛として回収される。第一材料６０中に含まれた酸化鉄は第二炉段階１２′内で直接還元鉄（ＤＲＩ）に加工され、それは第二炉段階１２′の出口５６で集められる。
【００３２】
石炭を第二炉段階１２′の最上方炉床室３８′１中に直接供給することは石炭の揮発性成分が多段炉床炉の熱的バランスに積極的に貢献することなく、第二炉段階１２′の排出ガスと共に直接排出されるという結果になるであろうことを指摘しなければならない。従って多段炉床炉を操作する上記の方法は実質的に工程の熱的バランスを改善させることは認められるであろう。
【００３３】
第二材料６４の上述の取り扱いはもし第二材料６４が供給される同じ炉床フロアー上で第一と第二材料６０，６４を混合しないことが重要であるなら特に有利であることが認められるであろう。もし予備状態調節された第二材料６４が第二材料６４が供給される同じ炉床フロアー上で第一材料６０中に混合されることができるなら、その方法は例えば次のように修正されることができる。第二材料６４がなお外方環状帯域６８の外方周辺上に供給され、別個に内方環状帯域７６に向けて内向きに動かされる間に、それは外方及び内方環状帯域間の縞状帯域内の落下穴を通してもはや落下されず、外方環状帯域６８から内方環状帯域７６の外方周辺中に移動される（もちろん隔壁８２は省かれる）。第一材料６０は内方環状帯域７６の外方周辺上に落下される（例えばより大きな直径を持つ中央落下穴を通してまたは次のより高い炉床フロアーの周辺落下穴と組み合わされたシュートにより）。内方環状帯域７６のこの外方周辺から、撹乱腕５０は両材料を一緒に内向きに動かし、それらを十分に混合し、その後垂直軸２０周りに配置された少なくとも一つの共通落下穴を通して混合された材料は落下する。同様な結果は第二材料を（例えば炉床室中に半径方向に貫入する冷却されたスクリューコンベアーにより）内方環状帯域７６の内方周辺上に供給し、それを別個に外方環状帯域６８に向けて外向きに動かすことにより達成されることができる。この場合、第一材料は外方環状帯域６８の内方周辺上に供給され、第二材料は内方環状帯域７６から外方環状帯域６８の内方周辺中に移動される。この外方環状帯域６８内で、撹乱腕５０が両材料を一緒に外向きに動かし、両材料を外方環状帯域６８内で混合する。混合された材料は次いで外方環状帯域６８の外方周辺に設けられた少なくとも一つの共通落下穴を通して落下させられる。
【００３４】
上記例において、第二材料６４は常に第一材料６０と一緒に共通落下穴を通して排出される。また第一と第二材料を別個の落下穴を通して排出することも可能であることは注目されよう。例えばもし第二材料６４の予備状態調節がそれが供給される炉床フロアーの別個の環状帯域内で利用できるより大きな空間を必要とするならこれは有利である。この場合第二材料６４はより低い炉床フロアー上に別個に落下され、その上で上述したような更なる別個の環状帯域内の第一材料６０とは別個に動かされることができる。この操作はもちろん第二材料６４が第一材料６０中に混合される準備ができる迄、幾つかの炉床フロアー上で繰り返されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】二つの別個の炉段階をもつ多段炉床炉を通した概略的垂直断面であり、各炉段階は複数の垂直に並んだ炉床フロアーを持つ。
【図２】第一炉段階の最下方炉床フロアーの上面図である。
【図１】
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【図２】
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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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