炉から固体付着物を除去するための方法であって:a前記炉内に少なくとも1つのコヒーレントジェットランス組立体を接続又は配置するステップであって、前記コヒーレントジェットランス組立体は、窒素ガスを実質的に含まないコヒーレント酸素燃料ガスストリームを発生させることができ、前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームは、主要酸素ガスストリームと、燃料及び酸素ガスの周囲フレイムエンベロープとを含むステップと;b約22.86メートル/秒75フィート/秒から約152.4メートル/秒500フィート/秒の間の軸流速度を有する前記主要酸素ガスストリームとともに、約4百万BTU/hourから約15百万BTU/hourの間の燃焼速度で前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームを前記コヒーレントジェットランス組立体から固体付着物に方向付けるステップであって、前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームのフレイム長さは、前記炉内の固体付着物を溶解させるのに十分であるが耐火物壁に衝突しないステップと;c前記陽極炉から前記コヒーレントジェットランス組立体を解放又は取り外すステップと;d溶解したすべての付着物をポートを介して前記陽極炉から除去するために前記陽極炉を回転させるステップとを含む方法。多燃料の前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームが約5から約17の間の過剰燃料を含む、請求項1に記載の固体付着物を除去するための方法。前記コヒーレントジェットランス組立体を介して前記炉に送られる酸素ガス流れ全体が約195.4立方メートル/時6900立方フィート/時から約849.5立方メートル/時30000立方フィート/時の間であり、前記コヒーレントジェットランス組立体を介して前記炉に送られる前記酸素ガスのうちの約70から約80が前記主要酸素ガスストリーム内にあり、酸素ガスの残りが前記フレイムエンベロープ内にある、請求項1に記載の固体付着物を除去するための方法。前記炉に送られる燃料に対する酸素の比が約1.7から約1.9の間である、請求項1に記載の固体付着物を除去するための方法。溶解された前記付着物が除去されるときに通る前記ポートが前記炉口である、請求項1に記載の固体付着物を除去するための方法。溶解された前記付着物が除去されるときに通る前記ポートが、前記炉内に配置されるタップポートである、請求項1に記載の固体付着物を除去するための方法。長期間にわたって間欠的にステップaからステップdを繰り返すステップをさらに含む、請求項1に記載の固体付着物を除去するための方法。ステップaからステップdが、鋳造を行うために前記炉から前記溶銅を湯出しする動作ステップと、前記炉内に新たな銅の装入物を受け取る動作ステップとの間で繰り返される、請求項8に記載の固体付着物を除去するための方法。炉から固体付着物を除去するためのシステムであって:固体付着物が形成する傾向がある底部分、及び頂部分を有する炉であって、前記炉は耐火物壁を有し、且つ該炉の前記頂部分内に1つ又は複数の密閉可能ポートを含む炉と;前記炉の前記頂部分に装着され、前記炉の前記底部分内の固体付着物に方向付けられる少なくとも1つのコヒーレントジェットランス組立体であって、前記コヒーレントジェットランス組立体は、酸素含有ガス、不活性ガス及び燃料の供給源に接続される、少なくとも1つのコヒーレントジェットランス組立体と;前記コヒーレントジェットランス組立体への前記ガスの供給を調整して約4百万BTU/hourから約15百万BTU/hourの間の燃焼速度でコヒーレント酸素燃料ガスストリームを生成するための、前記コヒーレントジェットランス組立体と、酸素含有ガス、不活性ガス及び燃料の前記供給源とに動作可能に結合されたガス制御システムであって、前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームは主要酸素含有ガスストリームと周囲フレイムエンベロープとを有し、前記主要酸素含有ガスストリームは約22.86メートル/秒75フィート/秒から約152.4メートル/秒500フィート/秒の間の軸流速度を有するガスストリームを含み、前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームのフレイム長さは、前記炉の前記底部分内の固体付着物を溶解させるのに十分であるが耐火物壁に衝突しないガス制御システムとを含むシステム。前記コヒーレント酸素燃料ガスストリームが約5から約17の間の過剰燃料を含む、請求項9に記載の固体付着物を除去するためのシステム。前記コヒーレントジェットランス組立体を介して前記炉に向かう酸素ガス流れ全体が約195.4立方メートル/時6900立方フィート/時から約849.5立方メートル/時30000立方フィート/時の間であり、前記炉に送られる前記酸素ガスのうちの約70から約80が前記主要酸素ガスストリーム内にあり、酸素ガスの残りが前記フレイムエンベロープ内にある、請求項9に記載の固体付着物を除去するためのシステム。前記炉に送られる燃料に対する酸素の比が約1.7から約1.9の間である、請求項9に記載の固体付着物を除去するためのシステム。前記コヒーレントジェットランス組立体が小型で軽量の組立体であり、約94cm37インチ以下の長さと、約7インチ17.8cm以下の直径とを有する、請求項9に記載の固体付着物を除去するためのシステム。前記コヒーレントジェットランス組立体が、コヒーレントジェットインジェクタを取り囲む水冷ジャケットをさらに含み、前記コヒーレントジェットインジェクタが、約94cm37インチ以下の長さと、約8.98cm3.5インチ以下の直径とを有する、請求項9に記載の固体付着物を除去するためのシステム。前記コヒーレントジェットランス組立体が前記ランス組立体の遠位端にランス面をさらに含み、前記ランス面が、燃料ポート及び酸化体ポートの同心リングによって取り囲まれるように中央に配置される収束-分岐主ノズルを有する、請求項9に記載の固体付着物を除去するためのシステム。以下のセクションでより詳細に考察するように、より単純なコヒーレントジェットランス組立体デザインを使用して付着物を除去するための本明細書で開示するシステム及び方法は、これらの問題点の多くを克服する。一の観点では、本発明は陽極炉から固体付着物を除去するための方法として特徴付けられることができ、この方法は:a炉内に少なくとも1つのコヒーレントジェットランス組立体を接続又は配置するステップであって、コヒーレントジェットランス組立体が、窒素ガスを実質的に含まないコヒーレント酸素燃料ガスストリームを発生させることができ、コヒーレント酸素燃料ガスストリームが、主要酸素ガスストリームと、その周りの、燃料及び酸素ガスのフレイムエンベロープとを含む、ステップと;b約22.86メートル/秒75フィート/秒から約152.4メートル/秒500フィート/秒の間の軸流速度を有する主要酸素ガスストリームを用いて、約4millionBTU/hourから約15millionBTU/hourの間の燃焼速度においてコヒーレント酸素燃料ガスストリームを上記コヒーレントジェットランス組立体から固体付着物の方に誘導するステップと、c陽極炉からコヒーレントジェットランス組立体を切断するか又は取り外すステップと、d溶解したすべての付着物をポート介して陽極炉から除去するために陽極炉を回転させるステップと、を含む。コヒーレント酸素燃料ガスストリームのフレイム長さは、耐火物壁に衝突せずに、炉内の固体付着物を溶解させるのに十分である。別の観点では、本発明は、陽極炉から固体付着物を除去するためのシステムとして特徴付けられることができ、このシステムは:固体付着物が形成する傾向がある底部分と、頂部分と、を有する炉であって、この炉が、耐火物壁を有し、炉の頂部分内に1つ又は複数の密閉可能ポートを含む、炉と;炉の頂部分内に装着され、炉の底部分内の固体付着物の方に方向付けられる少なくとも1つのコヒーレントジェットランス組立体であって、このコヒーレントジェットランス組立体が、酸素含有ガス、不活性ガス及び燃料の供給源に接続される、少なくとも1つのコヒーレントジェットランス組立体と;コヒーレントジェットランス組立体に動作可能に結合されさらに酸素含有ガス、不活性ガス及び燃料の上記供給源に動作可能に結合されるガス制御システムと、を含む。ガス制御システムは、約4millionBTU/hourから約15millionBTU/hourの間の燃焼速度において、約22.86メートル/秒75フィート/秒から約152.4メートル/秒500フィート/秒の間の軸流速度を有する主要酸素含有ガスストリームを用いて、主要酸素含有ガスストリームと、その周りのフレイムエンベロープとを含むコヒーレント酸素燃料ガスストリームを作ることを目的として、コヒーレントジェットランス組立体に上記のガスを供給することを調整するように適合され、ここでは、コヒーレント酸素燃料ガスストリームのフレイム長さが、耐火物壁に衝突することなく炉の底部分内の固体付着物を溶解させるのに十分である。本発明の上記の及び別の態様、特徴及び利点は、以下の図面と併せて提供される本発明の以下のより詳細な記述からより明白となる。本明細書で使用されるコヒーレントガスストリーム又はコヒーレントジェットという用語は、径方向のジェット直径をほとんど又はまったく増大させず且つジェットノズルの表面から大部分の距離にわたってその軸流速度を維持するガスストリームを意味する。これらのジェットは、収束/分岐ノズルを通してガスジェットを排出しさらにジェット長さの少なくとも一部分わたって、好適にはジェットの全長にわたって延在するフレイムエンベロープでガスジェットの周りを囲むことにより形成される。同様に、フレイムエンベロープという用語は、燃料と、1つ又は複数のガスストリームに沿って延在する酸化体とを燃焼させることにより形成される燃焼流れを意味する。広い意味では、本明細書で開示するシステム及び方法は、概して、非鉄金属の精錬中に炉内の固体付着物を除去するためのコヒーレントジェット技術の適用に関する。好適な実施例は、溶銅の陽極精錬中に形成される付着物に特に関し、本システム及び方法の特定の態様及び特徴は、ニッケル、鉛、亜鉛及び錫などの別の非鉄金属を溶錬及び精錬することにも同様に適用可能である。本明細書で開示する技術を使用して精錬する非鉄金属の溶解物中の鉄金属の量は多様であってよいことを理解されたい。開示するシステム及び方法は、特に、銅陽極炉内の固体付着物を除去するのに有用である。上で考察したように、コヒーレントジェット技術は、非鉄金属の高温冶金精錬における従来のガス噴射技術と比較して優れた有利なプロセスを実現するために、コヒーレントガスジェットの形態のガスを高速で噴射させることを伴う。特別に設計されたガス噴射ノズルはガスストリームジェットのコヒーレントを維持する。コヒーレントとは、ジェット直径及びジェット速度が維持されることを意味する。コヒーレントジェットは、正確な量のガスストリームをより高い運動量で固体付着物の方に送り、ここではより適切に衝突させることができ、発散したり消散したりすることが低減され、周囲の炉のガスの流入が少ない。より重要なことは、耐火物の完全性を大きく妥協することなくさらには炉の運転寿命を不利に短縮させることなく、固体付着物を溶解させるためにコヒーレントジェットの適用が行われる。次に図1を参照すると、KennecottUtahCopperの施設に設置されたタイプの銅陽極炉10の切断図が示されている。銅陽極炉10の内部11の目視検査で、形成された炉床付着物12が炉10の銅の供給端部14の近傍で通常最も大きくなることが分かっている。また、炉10のバーナー端部16の近傍にも付着物12が形成され、この形成された付着物12は中央区間18又は炉10の中央領域のところで最も薄い。炉床付着物内へと移動されるパイプ使用して得られるサンプルを取ることにより、陽極炉内に形成される付着物の特徴付けを行った。付着物サンプルは通常は銅リッチ部分と銅不足部分とで構成されていた。銅不足相は炉内部に形成される付着物の質量を表すとものとみなされた。40x及び370xに拡大した、研磨された付着物サンプルが図2A及び2Bに示される。ここで見られるように、付着物サンプル内に見られる相は、大部分は、適度な量のCa-Siスラグ24を含むダークスピネルdarkspinel22であるすなわち、Ca、Si、Al、Fe、Cuの酸化物。付着物内にさらに見られる比較的少量の別の相には:ライトスピネルlightspinel25すなわち、Fe、Cuの酸化物;Cu-Fe酸化物26すなわち、Cu2O:Fe2O3;多銅の相27すなわち、Cu及びFe2O3;及び、Cu金属相28すなわち、98Cuが含まれる。存在する種々の相を特定するため、及び付着物サンプル内の各相の体積を概算するために、電子マイクロプローブ分析ElectronProbeMicro-AnalysisEPMAを使用した。下の表1で示されるように、炉床付着物の大部分の相は、少量成分を安定化する別のスピネルを含む、磁鉄鉱に富んだスピネル相であるダークスピネルであり、付着物はさらにライトスピネルの二次的な成分を含み、ケイ酸カルシウムも一部存在する。銅陽極炉内に形成される固体付着物の問題を生じるファクタは多数あり、これには、新たな装入物の組成、プロセス温度、プロセスサイクル時間などが含まれる。いずれが原因としても、陽極炉内部に形成される付着物は一定期間内の銅生産量の減少に直接的に寄与する。これは、形成される付着物が、銅の生産に利用可能となる炉の容量を効果的に減少させるからである。さらに、鋳造のために炉から溶銅を流し込むタイミングと、炉内でブリスタ銅及び/又はスクラップ銅の新たな装入物を受け取るタイミングとの間には、形成された付着物の問題を伝統的な手段を用いて軽減するための時間はほとんどない。図3には、KennecottUtahCopperの施設の陽極炉30の概略図が描かれる。第1の陽極炉32は単一のコヒーレントジェットランスポート33を有するものとして示され、対して、第2の陽極炉34は1つ又は複数のコヒーレントジェットランスポート35及び36を有するのに適合されたものとして示される。スラグの除去後、フラッシュコンバータ38からのブリスタ銅37は供給ポート39を介して銅陽極炉に供給され、ここでは、ブリスタ銅37が酸化ステップ及び還元ステップを含めた乾式精錬プロセスをかなりの程度受ける。乾式精錬プロセスでは、供給ポート39から離されて、各銅陽極炉の一方の端部31のところに配置される端部バーナーが使用される。酸化プロセスステップ及び還元プロセスステップが、精錬プロセス中に溶銅に適切なガスを導入するための羽口41を装備する陽極炉内の溶銅に適用される。オフガスは通常供給ポート39を介して放出すなわち排出される。各陽極炉内の乾式精錬プロセスの完了後、炉は、陽極炉32、34からの溶銅を鋳造プロセス43まで流し込むために回転される。陽極炉が空になると、陽極炉内の付着形成物が露出される。図4Aは、水冷ハウジング内に配置される従来技術のコヒーレントジェットランス組立体の斜視図を示す。従来技術のコヒーレントジェットランス組立体は長手方向において約94cm37インチのフットプリントを有し、約16インチ40.6cmの最大スパン又は直径を有する。水冷ハウジング内に配置される従来技術のコヒーレントジェットインジェクタは約15.2cm6インチの直径を有し、約90.7kg200ポンドの重量を有する。水冷ハウジングを備えるコヒーレントジェットシステム全体は通常約181kg400ポンドの重量を有する。対して、図4Bに示される、水冷ハウジング内に配置するための、より単純で、より小型で、より軽量の本発明のコヒーレントジェットランス組立体は、長手方向において約94cm37インチのフットプリントを有するが、最大直径はわずか約17.8cm7インチである。さらに細いコヒーレントジェットインジェクタは直径が約8.89cm3.5インチしかなく、このコヒーレントジェットシステムの全体の重量は図4Aに示される従来技術のデバイスの約半分程度である。このより小型でより細いコヒーレントジェットランス組立体により、炉ベッセルの上側部分内のポートが小型化され、それによりより簡単且つより安全にプラグ接続することが可能となる。本発明のコヒーレントジェットランス組立体のための設置場所は、好適には、現行のプラットフォーム又は通路に隣接し、それにより、コヒーレントジェットランス組立体にアクセスするために持ち上げ作業を実施する必要がなくなる。この配置構成により運転性が大きく改善される。上述の設置場所と併せて、本発明のコヒーレントジェットランス組立体が軽量であることにより、陽極炉内でのコヒーレントジェットランス組立体の取り外し及び挿入が大幅に容易になる。直径が小さいポートの場合、一般に開けること及びプラグ接続することがより容易であり、それにより、漏洩に関連する安全性のリスクが最小化される。また、本発明のコヒーレントジェットランス組立体は、可撓性のガス供給ホースを接続するための構成がより単純である。開示する可撓性のガス供給ホースは分離することが容易であり、また、炉殻から離隔することが可能である。KennecottUtahCopperの施設の銅陽極炉上に設置されて動作する従来技術のコヒーレントジェットランス組立体を示す図5Aと、図5Bに示されるやはりKennecottUtahCopperの施設の銅陽極炉上に設置されて動作する本発明のコヒーレントジェットランス組立体とを視覚的に比較することにより、上記の違いが明確となる。本発明のコヒーレントジェットランス組立体の各々はデザインがより単純となるが、それでも最大で18MMBtu/hを銅陽極炉に供給することができる。炉内でコヒーレントジェットランス組立体を使用することを考える場合は必ず、炉構造の完全性、特に内部炉表面上の耐火物の完全性特性が、依然として検討事項として残る。より小型のランスポートと共に、より小型のコヒーレントジェットランス及び組立体を使用することにより、コヒーレントジェット技術に関連する構造上の問題及び耐火物の問題が最小化され、炉床付着物を除去することによる生産面の利点及びコスト面の利点が、炉の完全性を維持することと、コヒーレントジェット組立体が炉に一体化されることにより炉の寿命が短縮されることとに関連するリスク及び問題を凌駕する。次に図6及び7を参照すると、全体が40で示される、付着物を除去するための好適なコヒーレントジェットランスが示されており、これは、燃料ポート46及び酸化体ポート48の同心リングによって囲まれる主ノズル44が、その中の中央に配置されて径方向中央にあるランス面42を含む。図6及び7には示さないが、このコヒーレントジェットランス組立体は水冷ジャケットハウジング内に包含され、それ自体も、ウォータジャケットから水接続部49までの可撓性ホースによって水冷される。好適な実施例では、二次的燃料は好適には天然ガスであり、二次的酸化体は工業用純酸素などの酸素含有ガスである。好適には、二次ポート46及び48がそれぞれ水冷ハウジング内の環状凹部内に配置され、それにより、二次ポートのいかなる閉塞も最小化される。一次ガスノズル44は、コヒーレントジェットデバイスを用いて供給されると予想されるガス及びガス流れを考慮した適切なサイズの、高速の収束-分岐ノズルである。ノズル44は、好適には、その上流側の端部において、第1の通路を介して酸素含有ガスの供給源に接続される。図6及び7は単純な好適のノズルデザインを示すが、所望される場合は代替のノズル構成も採用され得る。例えば、単一の中央ノズルの代わりに、複数のガス供給源と共に二重の一次ガスノズルが採用されもよい。さらに、図6及び7に示される一次ノズル又は主ノズルを囲む2つの同心リングデザインの代わりに、代替のランスデザインでは、代わる燃料alternatingfuelの単一のリングと、一次又は主ノズルを囲む酸素含有ガスポートとを伴ってもよく、又は、可能性として、3つ以上の同心リングを使用するデザインを伴ってもよい。付着物を除去するためのコヒーレントジェット技術を使用することの別の重要な利点は、銅精錬プロセス中に複数の機能を実施するようにコヒーレントジェット技術を使用する能力である。実証された本発明のコヒーレントジェットランス組立体の1つの使用法は、銅陽極炉内で溶銅バスを迅速に加熱する能力である。この多用途能力により、炉のオペレータは、低温のブリスタが流し込まれた場合又は悪条件下にある場合に、端壁バーナーを用いてバス温度を迅速に回復させることが可能となる。例えば、銅ブリスタが1193°C2180°F未満の温度で流し込まれた場合、オペレータは、通常、バス温度を増加させるために高い燃焼速度で端壁バーナーを動作させる必要がある。通常の端壁バーナーは、酸素を含む天然ガスを使用して約6MMBtu/hから13MMBtu/hの間の燃焼速度を有する。このエネルギー伝達では、1時間あたり約6°C10°Fの率でしか炉内の液体銅を加熱することができない。液体銅の実際の温度上昇は、スラグ層の厚さ、端壁バーナーの先端部状態、またさらには液面上の耐火体freeboardrefractoryに対する影響などの、多くの別のファクタ及び炉の運転状態に依存する。比較すると、本明細書で開示されるコヒーレントジェットランス組立体は9MMBtu/hの天然ガス燃焼速度が可能であり、1つの陽極炉で2つのコヒーレントジェットランス組立体が使用される場合、このシステムは、1時間あたり約17°Cから33°C1時間あたり30°Fから60°Fで溶銅を加熱することができる。陽極炉内でコヒーレントジェット技術を使用することによりさらに別の精錬機能も向上させることができ、これには例えば、補助的なスクラップ溶解、酸化、及び銅溶解物の還元が含まれる。陽極炉がコヒーレントジェットポートを備え、コヒーレントジェットランス組立体を取り外したり設置したりすることが容易であることから、オペレータは現行のランス組立体を使用することができ、或いは精錬プロセスにさらに柔軟性を追加するために別のランス組立体に取り替えることができる。これらの企図される使用法を以下でより詳細に説明する。これらの企図されるすべてのランス組立体デザインの1つの大きな特徴は、これらのランスが、軽量で薄いにもかかわらず、従来のガスジェット弱く吹き込まれるsoftblown及びコヒーレントガスジェット強く吹き込まれるhardblownの両方を供給することができ、さらに、銅溶解フレイムと、フレイムエンベロープによって囲まれるコヒーレントガスストリームとを生成するように運転され得ることである。本明細書で使用する用語銅溶解フレイムは、広い表面被覆率を有する、弱く吹き込まれる非ランシング型のフレイムnon-lancingflame酸素バーナーの技術分野ではbushyflameとも称されるを意味する。このようなフレイムは、径方向に広がるフレイムが作られるように、燃料好適には、天然ガス、酸化体好適には、酸素含有ガス、主要酸素含有ガスストリーム、及び任意選択の不活性ガスストリームの流れを調整することによって作られる。名称が示すように、これらのフレイムは、好適には、固体銅、及び、銅スクラップなどの別の装入物材料を溶解するのに使用される。というのは、これらのフレイムが装入物材料を溶解するための大量の熱を広い表面積に提供するからである。本発明の実施例では、このような固体銅の溶解及びスクラップの溶解に使用されるガスストリームは好適には無窒素ガス流れである。好適には、銅溶解フレイムの生成中、主ガスノズル44までのガスの流れは、高流量高速状態から、ノズルが閉塞するのを少なくとも防止するのに十分なより低減された流量本明細書では、パージフローと称されるに戻るように絞られるが、所望される場合には、ハイブリッドの溶解/ランシングフレイムを生成するために高速のガス流れが継続してノズル44を通過してもよく、しかしその場合、フレイムエンベロープは形成されない。このタイプのハイブリッドフレイムは以下の利点を有することができる。それは例えば、装入物材料の一部に固体銅スクラップが使用されるような場合に、溶解機能/切断機能を組み合わせることが所望されることである。本発明のシステム及び方法はブッシーフレイムbushyflameとハイブリッドフレイムとの両方を使用することを企図し、これらは概略的な用語溶解フレイムに包含される。本明細書で使用されるのに有用な燃料には天然ガスなどの炭化水素燃料が含まれる。有用な酸化体には酸素含有ガスが含まれ、好適には工業グレードの高純度酸素が含まれる。好適には、天然ガスの流れ及び酸素含有ガスの流れは以下のように調整される。すなわち、天然ガスと酸素含有ガスとの全体の流れが、一次ノズル44と二次ポート46及び48とに分割されて調整される。本発明のコヒーレントジェットシステムはまた、ヘッダパイプからガスを受け取り、マイクロプロセッサベースのPLCコントローラを使用してガス流れを管理し、陽極炉に連結された少なくとも1つのコヒーレントジェット噴射ランス組立体に正確に測定されたガス流れを送るためのガス制御システムガススキッド又はバルブトレインとも称されるを含む。実際のガス流れは、動作形態及び実施されているプロセス形態例えば付着物の除去、低温のブリスタの加熱などの影響を受ける。予めプログラムされた動作形態と、コヒーレントジェットシステムによって採用される細かいプロセスステップとを選択することは、好適には、制御室又は制御ステーション内にあるタッチスクリーンヒューマンマシンインターフェースを介して陽極炉のオペレータによって行われる。付着物除去プロセスで有用である典型的なガス流れ及び燃焼速度の範囲を下の表2及び3に提示する。本明細書で企図されるように、酸素及び燃料のガス流れは、化学量論的流れを超過する燃料の過剰な流れを含まなければならず、それにより、フレイムが固体付着物に衝突するときに高度に酸化された付着物例えばスピネルがガスによって還元される。過剰燃料の好適な範囲は約5の過剰燃料から約17の過剰燃料の間である。また、付着物を除去するためのコヒーレントジェットランス組立体の好適な動作形態は、酸素の約70から80が中央ノズル又は一次ノズルに送られ、残りの酸素が、シュラウドを形成する二次ポートの同心リングに送られる。上の表3に見られるように、75の酸素流れが一次ノズルに送られ、25の酸素流れが二次ポート又はシュラウドに送られ、さらに過剰燃料が約5であるような流れ状態の場合、酸素ガスの出口速度は33.22メートル/秒109フィート/秒から約125メートル/秒410フィート/秒の範囲である。一次ノズルへの酸素流れを70として二次ポート又はシュラウドへの酸素流れを30とするように相対酸素流れを調整することにより、約152.4メートル/秒500フィート/秒に接近する出口速度が得られる。対して、過剰燃料を17まで増加させて、一次ノズルへの酸素流れが約80であり二次ポート又はシュラウドへの酸素流れが20である相対酸素流れを提供し、天然ガスの燃焼速度を4MMBTU/hrとすることにより、約22.86メートル/秒75フィート/秒程度の低速の出口速度が得られる。同様の計算により、約15MMBTU/hrの最大燃焼速度の場合では約195.4立方メートル/時6900立方フィート/時から約849.5立方メートル/時30000立方フィート/時の合計の酸素流れが得られることが実証される。過剰燃料の比率と、主ノズルとシュラウドとの間での酸素流れの比と、バーナーの燃焼速度とを調整することにより、オペレータが付着物の形態を、さらに付着物除去のために利用可能な時間を考慮して付着物除去を最適化することが可能となり、ここでは同時に、コヒーレントジェットが原因となり得る耐火物に対するマイナスの作用を最小化することが可能である。理想的には、ランス組立体に対向する炉床の耐火物に衝突しないようにするには、フレイム長さは約2.13m7フィートから2.74m9フィートを超えるべきではない。フレイム長さ及び出口速度は、好適には、コヒーレントジェットバーナーの燃焼速度並びにそれに対応する酸素流れ及び燃料ガス流れを調整することにより制御される。本発明のシステムで使用される過剰燃料の量は、固体付着物の量及び相を特定することにより、非常に適切に決定され得る。付着物の相の多くは高度に酸化された化合物であることから、多燃料のコヒーレントジェットの影響を低減させることは、固体付着物の溶解中に起こる反応に影響しやすい。主ノズルを通る酸素流れの比率を高くすることの利点は、ランス組立体の水冷ジャケットへの熱伝達が大幅に低減され、それによりランス近傍の耐火物に対する熱の影響が低減され、それにより、ランス組立体の周りの水冷ジャケットのデザインをより小型及びより単純にすることが可能となることである。実例-付着物除去プロセス付着物除去の好適な方法では、本発明のコヒーレントジェットランス組立体は、鋳造終了後にコヒーレントジェット技術に割り当てられる炉ポート内に設置される。設置後、コヒーレントジェットランス組立体は、固体付着物を溶解させるために、概して形成された炉床付着物の方向に、数時間燃焼される。溶解に割り当てられる実際の時間は、炉のレジュームにおける銅生産の前段階の付着物除去に利用可能な時間に非常に依存する。これらの付着物除去の実例におけるコヒーレントジェットランス組立体の燃焼速度は、ポートでの耐火物の損耗の可能性が最小となるように選択した。詳細には、このシステムを一日数時間動作させる場合に長期間にわたって付着物を除去することができるように、従来の燃焼速度プロファイルを発展させた。概して、コヒーレントジェットランス組立体を、天然ガス及び酸素を用いて、約4MMBTU/hrから約15MMBTU/hrの間の率で燃焼させたが、これは18MMBTU/hr程度まで設定可能である。フレイムが長すぎるとエネルギーが過度に加えられ、それによりフレイム衝突位置において耐火物が損傷する可能性があることから、コヒーレントジェットランス組立体での燃焼速度及びフレイム長さを制御することが重要である。付着物の溶解後、溶解された付着物は、炉口furnacemouth、タップポート、又は別の出口ポートを介して炉から流し出される。次に図8及び9を参照すると、KennecottUtahCopperの2つの陽極炉の場合の炉出力のグラフが示されており、この炉出力は、時間の関数として、2008年9月から2009年11月の間に得られた大量の銅において測定されたものである。図8に見られるように、第1の陽極炉から得られた銅は、2008年9月の約520トンから2009年8月の250トン未満まで減少しており、この期間では付着物の除去はほとんど又はまったく行われていない。この生産量の大幅な減少は主として陽極炉内で固体付着物が形成されることが原因である。図8に示される銅生産の減少率は、固体付着物を除去することが商業的に重要であることを明確に示す。陽極炉内で付着物を除去するためのコヒーレントジェットをベースとするシステム及び方法のプロトタイプが、2009年9月3日頃に最初に試験された。その時点から、付着物を除去するための本発明のシステム及び方法を使用して、銅の生産量が450トン近くのレベルにまで大幅に改善された。同様に、図9に見られるように、第2の陽極炉から得られた銅は、2008年9月の約570トンから2009年8月のわずか約250トンまで減少している。やはり、この生産量の大幅な減少も、主として、陽極炉内に固体付着物が形成されることが原因である。図8に示される銅生産の減少率は、固体付着物を除去することが商業的に重要であることを明確に示す。陽極炉内で付着物を除去するためのコヒーレントジェットをベースとするシステム及び方法のプロトタイプが、2009年9月3日頃に最初に試験された。その時点から、付着物を除去するためのコヒーレントジェットをベースとするシステム及び方法を使用して、銅の生産量が500トンを超えるレベルにまで大幅に改善された。付着物を除去するためのコヒーレントジェット技術を使用することにより、溶解、スラグ除去、酸化、還元及び鋳造を含めた、別の精錬プロセスステップにおいてコヒーレントジェット技術を使用するための基礎が作られる。例えば、装入物を溶解することは、コヒーレントジェットランス組立体が発生する一定温度の熱を介して実施され得、これは、約1200°Cから1250°Cの溶解温度に到達してその温度を維持するのに十分な長さの時間で実施され得る。この目的のため、コヒーレントジェットランス組立体へのガス流れは酸素及び燃料を含み、好適には窒素を実質的に含まない。ガス流れを制御することは、コヒーレントジェットランス組立体複数可から射出されて炉の上部空間内に入って銅装入物に接触するような溶解フレイムを提供できるように、調整される。この溶解フレイムは、装入物を迅速に溶解させて溶銅の溶解物を生成することができる。さらに、装入物の溶解後、得られた銅溶解物を、コヒーレント酸素ガスストリームを用いて上吹きすることができ、それにより、この銅溶解物を脱硫することができ、さらにその中に存在する硫黄を酸化してSO2へと変化させることができる。コヒーレント酸素ガスストリームは最大で100体積の酸素を含むことができ、含まれる別のガスは極微量である。コヒーレント酸素ガスストリームは通常マッハ約1.0から2.5の軸流速度を有し、二次的な酸素、燃料例えば、天然ガス、及び主ノズルからの主要酸素ガスストリームの流れを調整することにより制御され、それにより、主要酸素ガスストリームの長さの少なくとも一部に沿って、好適には主要酸素ガスストリームの全長に沿って、その周りにフレイムエンベロープが形成される。本発明のコヒーレントジェットランス組立体の別の使用法はスラグ除去を補助することである。本明細書で開示されるシステム及び方法を実施するのに必須ではないが、炉内にスラグが蓄積するのを防止しさらに付着物が形成するのを防止するために、定期的にスラグ除去を行うことが所望される場合がある。このステップでは、炉はその長手方向軸を中心に回転され、それによりスラグが炉の口を通して除去され得る。このコヒーレントジェットランス組立体は、銅溶解物を上吹きしてその表面上のスラグを持ち上げ、そのスラグを炉口の方向に誘導するのに使用される。酸化及び任意選択のスラグ除去後の銅溶解物は通常約3000から7000ppm重量の酸素を含有する。溶解物中に存在する酸素を許容可能なレベルにまで低減するために、溶解物は次いで、水素、天然ガス、炭化水素、CO及びアンモニアなどの還元ガスを用いて同じコヒーレントジェットランス組立体又は別のコヒーレントジェットランス組立体によって上吹きされて脱酸素され、それにより溶解物中に存在する酸素が所望されるレベルにまで減少する。還元ステップの完了後、得られる陽極銅は、通常、約15ppm以下の硫黄、1900ppm以下の酸素を有し、約1200°Cの範囲の溶解温度を有する。この時点で、この陽極銅は、次の電解精錬のために陽極内へと鋳造される状態が整う。鋳造処理の前に、銅溶解物が炉から出るときに溶解温度が維持されるように熱を提供するために、銅溶解物は再び、多燃料の溶解フレイムを使用するコヒーレントジェットランス組立体からの溶解フレイムを用いて上吹きされてよい。上記より、開示される実施例及び実例が、付着物が発生するのを防止するための及び付着物を除去するためのコヒーレントジェットランス組立体を使用することを含めて、銅陽極炉内でコヒーレントジェット技術を使用する種々の方法及びシステムを提供することを認識すべきである。特定の好適な実施例を参照しながら本発明を詳細に説明してきたが、当業者が思いつくような、多数の別の使用法、修正、変更、変形、追加及び省略が、特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく行われ得る。