JP2014529685A - 上部浸漬注入式ランス - Google Patents
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Abstract
Description
−覆いの下端の高さを完全に制御でき、それによって、覆いから反応炉の槽上部の空間にガスを排出する高さも制御でき、
−反応炉の槽上部の空間を強度の酸化状態から強度の還元状態まで調節でき、
−浸漬注入によって飛び跳ねたスラグ同士の相互作用の度合いを制御し、それによって、槽の飛散スラグ相が予長部分から吸収する後燃焼の熱エネルギーの程度を調整でき、
−たとえばNOx、ダイオキシン、不安定硫黄および他の成分の含有量を削減して排ガスの質を制御する。
(a)覆いをランスのパイプに対して上昇または下降させて、覆いの排出口端と外側パイプの排出口端の間の間隔を変え、覆いの前述の端部から排出されるガスの働きを変化させる。
(b)覆いをランスのパイプに対して上昇させて、外側パイプの下端の損耗および焼け細りに合わせて覆いの排出口端と外側パイプの排出口端間の間隔を実質的に一定に維持する。もしくは、
(c)外側パイプが内側パイプに対して長手方向に動くのに応じて(a)または(b)に述べた動きを行って、外側および内側パイプの排出口端の相対的な位置を実質的に一定に保つか、もしくは調整する。
(a) ランスの損耗および焼け細りが避けられない場合、覆いおよび外側パイプの排出口端間に必要な空間を実質的に維持できる。これにより、最適な設定値を乾湿冶金作業全体にわたって維持できる。
(b) 異なる作業条件を要する一連の段階において乾湿冶金作業を行う場合、ある段階で覆いを必要としなければ覆いを後退させ、もしくは段階ごとに必要に応じて覆いを配置することができる。
(c) 後燃焼、排ガス制御、および飛散スラグの相互作用を含むプロセスパラメータを炉の上部領域で起こる化学反応で制御する。
Claims (23)
- 上部浸漬ランス(TSL)注入を用いて乾式冶金作業を行うランスにおいて、該ランスは少なくとも実質的に同心の内側パイプおよび外側パイプを有し、該内側パイプまたは少なくとも最内側から2番目のパイプの下側排出口端は、前記乾式冶金作業に必要な前記外側パイプの下側排出口端に対してある高さに設定され、該ランスはさらに覆いを含み、該覆いを通して前記外側パイプが延伸し、該覆いは前記外側パイプの上部に取り付けられ、該上部に沿って延伸して該外側パイプとともに流路を画成し、該流路に沿ってガスを供給でき、該ガスは前記外側パイプの排出口端に向かって流れて該ランスの外に排出され、前記覆いは前記外側パイプに対して長手方向に調整可能であり、該覆いおよび外側パイプの排出口端の間の長手方向の間隔を実質的に維持または変化させることができることを特徴とするランス。
- 請求項1に記載のランスにおいて、前記覆いは前記外側パイプに対して移動可能であり、該覆いおよび外側パイプの排出口端の間の長手方向の間隔を実質的に一定に維持して、該ランスを乾式冶金作業で使用している際の前記外側パイプの下端の損耗および焼け細りを補償し、スラグおよび排ガスの化学ポテンシャルを維持/調整することを特徴とするランス。
- 請求項2に記載のランスにおいて、前記覆いと前記外側パイプの間の相対的な動きは前記作業に際して連続的または段階的であることを特徴とするランス。
- 請求項3に記載のランスにおいて、前記覆いは反応炉に対して定置にあり、前記外側パイプは該覆いを通って下降可能であり、該パイプの下端の損耗および焼け細りを補償することを特徴とするランス。
- 請求項3に記載のランスにおいて、該ランスは前記外側パイプに対する前記覆いの移動によって前記反応炉に対する該覆いの高さが調整され、該調整可能な覆いにより、スラグの形成および/または溶融相もしくは金属相の生成で前記溶融槽の容積が変化した際に、あるいは、前記作業において相を前記反応炉から取り出す際に、前記覆いの下端と前記溶融槽の上面との間の間隔を実質的に一定にすることを特徴とするランス。
- 請求項3に記載のランスにおいて、前記覆いは前記外側パイプに対して調整可能であり、該覆いを作動位置と非作動位置の間で、または、該覆いの下端から排出されるガスの冷却効果の大きさを調整する位置の間、もしくはガスを後燃焼に使用する溶融槽への熱エネルギー伝達速度を調整する位置の間で移動させることを特徴とするランス。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載のランスにおいて、前記パイプは、該パイプのそれぞれに対して前記覆いを長手方向に調整するのに対応した固定的な関係にあることを特徴とするランス。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載のランスにおいて、前記覆いは前記外側パイプに調整可能に取り付けられ、該覆い全体を該外側パイプに沿って移動できることを特徴とするランス。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載のランスにおいて、前記覆いは少なくとも2つの同心スリーブを含み、該スリーブの1つは前記外側パイプに対して不動であり、少なくとも他の1つのスリーブは該不動のスリーブおよび前記外側パイプに対して調整可能であることを特徴とするランス。
- 請求項1ないし9のいずれかに記載のランスにおいて、前記内側パイプおよび外側パイプの相対位置は長手方向に対し調整可能であり、該外側パイプの下端と該内側パイプの下端の間に画成された混合チャンバの長さを、使用期間中、所望の設定に維持して、前記外側パイプの下端の損耗および焼け細りを補償できることを特徴とするランス。
- 請求項10に記載のランスにおいて、前記内側パイプの下端は、前記外側パイプの下端からのオフセットが実質的に0であることを特徴とするランス。
- 請求項10に記載のランスにおいて、前記内側パイプの下端は前記外側パイプの下端から引っ込み、両下端の間に混合チャンバが画成されることを特徴とするランス。
- 請求項10ないし12のいずれかに記載のランスにおいて、該ランスは少なくとも3本のパイプを有し、羽根が設けられ、該羽根は、1つの長手方向縁部が前記外側パイプに次いで最内側のパイプの外側表面に連結され、他の縁部が該外側パイプの内側面に近接していることを特徴とするランス。
- 請求項13に記載のランスにおいて、前記外側パイプ以外のパイプは互いに対して長手方向に不動であることを特徴とするランス。
- 請求項10ないし14のいずれかに記載のランスにおいて、該ランスは据付装置から吊るすことができ、該据付装置は、TSL反応炉に対して該ランス全体を上昇または下降させるように作動でき、該ランスは、前記据付装置が取付部を下降させることによって、前記内側パイプと前記外側パイプの間における相対的な長手方向の移動が可能であり、前記内側パイプが前記取付部に対して上昇すると該据付装置によって該ランス全体が支持され、あるいは、該内側パイプを静止状態で下降させることによって、該ランスは、前記内側パイプと前記外側パイプの間で長手方向の相対的な移動が可能であることを特徴とするランス。
- 請求項1ないし15のいずれかに記載のランスにおいて、前記外側パイプの下端に対する前記覆いの排出口端の高さは、該覆いと該外側パイプの間における相対的な動きにより、前記内側パイプに必要な高さの±25mm以内に維持することができることを特徴とするランス。
- 請求項1ないし16のいずれかに記載のランスにおいて、該ランスはさらに駆動装置を含み、これによって前記覆いと前記外側パイプの間における相対的な長手方向の移動を行うことを特徴とするランス。
- 請求項17に記載のランスにおいて、前記駆動装置は、実質的に一定な所定の速度で相対的な移動をさせるよう作動可能であることを特徴とするランス。
- 請求項17に記載のランスにおいて、前記駆動は、該ランスを使用する作業条件の変化に適応すべく可変であることを特徴とするランス。
- 請求項17ないし19のいずれかに記載のランスにおいて、前記駆動装置は手動で調整できることを特徴とするランス。
- 請求項17ないし19のいずれかに記載のランスにおいて、前記駆動装置は遠隔操作で調整できることを特徴とするランス。
- 請求項17ないし19のいずれかに記載のランスにおいて、該ランスは、乾式冶金作業における少なくとも1つのパラメータをモニタして、前記駆動装置を調整可能な出力を送出する対応のセンサを含むか、または有することを特徴とするランス。
- 請求項1ないし22のいずれかに記載のランスにおいて、該ランスはさらに、らせん状羽根または他の流れ形成装置を含み、該らせん状羽根または他の流れ形成装置は、前記外側パイプと前記内側パイプの間か、または、該ランスが少なくとも3本の実質的に同心のパイプを有する場合には、前記外側パイプと、該外側パイプおよび前記内側パイプの間で2番目に最内側のパイプとの間の環状空間において長手方向に延伸していることを特徴とするランス。
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