JPH0148341B2 - - Google Patents
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- JPH0148341B2 JPH0148341B2 JP58001626A JP162683A JPH0148341B2 JP H0148341 B2 JPH0148341 B2 JP H0148341B2 JP 58001626 A JP58001626 A JP 58001626A JP 162683 A JP162683 A JP 162683A JP H0148341 B2 JPH0148341 B2 JP H0148341B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
- C21B13/125—By using plasma
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
技術分野
本発明は、酸化物を含有する鉱石粒子を、回転
対称の融解容器内で、固体状、液体状又は気体状
の炭素キヤリヤーの存在下で、プラズマバーナー
のプラズマジエツトの作用によつて溶融及び還元
するように構成した、酸化物を含有する細粒鉱石
の還元方法と、該還元方法を実施するための装置
に関するものである。 従来技術 オーストラリア特許明細書第257964号に、アー
クプラズマを使つて金属酸化物を還元する方法が
開示されている。アークプラズマは、第一に還元
ガスとして働く炭化水素ガスを含有している。プ
ラズマアークは、垂直に融解容器のカバーに設け
たプラズマバーナーと、融解容器の底部に配置し
た底部電極との間で印加される。溶融金属はスラ
グ層によつて被覆される。金属酸化物の還元はス
ラグ層内で行なわれる。炭素及び／又は水素が溶
融金属浴と接触することを防止しなければならな
い。何故なら、もし上記接触が起こると、炭素が
該溶融金属中に溶解するため、炭素含有量の望ま
しくない増大という危険性があるからである。 上記公知方法では、最大の熱放射がプラズマジ
エツトの軸心に垂直に起きるため、アークプラズ
マから放出される熱エネルギーが、融解容器の耐
火ライニングに大荷重をかけるという不都合があ
つた。この不都合により、融解容器のライニング
の寿命は比較的短かつた。更に、還元をスラグ層
内とその表面で行わねばならないため、スラグ層
の厚さを、常に十分に大きな値に維持しなければ
ならないという欠点と、還元ガスを金属浴に接触
させてはならないという欠点があつた。 一方、ヨーロツパ特許出願公開公報第0037809
−A1号には、溶融銑鉄の生産方法が開示されて
いる。該生産方法では、予備還元した、酸化物を
含有する原料粒子が、炭素粒子と、酸素を含有す
るキヤリヤーガスとで形成される流動床内へ、融
解容器のカバーを介して上方より装入され、次
に、原料粒子が流動床を通過する間に、原料粒子
が加熱されると共に、完全に還元及び融解される
一方、プラズマ加熱による追加加熱によつて追加
エネルギーが流動床に供給されるように構成され
ている。上記生産方法では、十分に予備還元され
た（約60乃至80％まで予備還元された）鉱石を使
用する必要がある。従つて、融解容器では、この
ような予備還元した鉱石が単に、後還元されるだ
けであるという不利な点があつた。 目 的 本発明は、鉱石から溶融金属を、単一の融解容
器内で、且つ、単一の行程で得る方法と該方法を
実施するための装置を提供することをその目的と
するものである。本発明によれば、特に、炭素含
有量の低い金属が得られる。更に、融解容器、特
に、そのレンガ構造物は、高エネルギー荷重が印
加されても、長寿命を維持する一方、供給される
エネルギーは最適状態で利用される。 要 旨 本発明にかかる方法によれば還元されるべき、
酸化物を含有する鉱石粒子の少なくとも一部が、
融解容器の側壁に設けた装入ランスを介して装入
されて、渦巻回転運動させられる一方、プラズマ
バーナーのプラズマジエツトが、回転する粒子流
の内側、望ましくは、回転する粒子流の中心に発
生するため、上記目的が達成される。 更に、上記方法を実施するための装置は、回転
対称の内部空間を有する、耐火ライニングを施し
た融解容器を備え、更に、融解容器に、酸化物を
含有する鉱石粒子及びフラツクスを装入するため
の装入ランスと、固体状、液体状又は気体状の炭
素キヤリヤー及び他のフラツクスのための開口
と、１個以上のプラズマバーナとを設け、且つ、
装入ランスを、融解容器の側壁と融解容器の軸心
の間の内部空間内へ指向するように、融解容器の
側壁に設けている。 鉱石粒子を金属溜めの上方に、できるだけ長く
滞留させるために、装入ランスは斜め上方に指向
していることが望ましい。 還元行程をうまく制御し、且つ、還元行程を
夫々の鉱石に適応させるためには、装入ランスは
カルダン継手方式で装着されていることが望まし
い。 還元ガス及び／又は酸素の供給のために、金属
溜めの表面に向けて斜め下方へ指向している別の
ランス（lances）を、融解容器の側壁に設けるこ
とが望ましい。 プラズマバーナーが融解容器の軸心に位置して
底部電極と協働するように構成されているなら
ば、プラズマバーナーのプラズマジエツトのエネ
ルギーは確実に最適状態で利用される。 更に、装入ランスをジヤケツトノズルで形成
し、各ジヤケツトノズルの内側空間部は鉱石粒子
を供給する一方、内側空間部を囲撓する、各ジヤ
ケツトノズルの還状空間部は還元ガスを供給する
ように構成することもできる。 又、還元行程の開始時の装入のために、数個の
開口を、側壁に沿つて円に近接して設けてもよ
い。 実施例 プラズマ融解炉として形成される融解容器の炉
上部１は、カバー支承構造物３で支承されるカバ
ー２を備えている。カバーから、煙用ベンド４が
排出口（図示せず）へ突出している。炉上部１の
側部に、カバー昇降手段とカバー揺動手段５が配
置されている。炉下部６は、ベース８で支持され
ている走行路９に、可動ビーム７を介して載置さ
れている。又、プラズマ融解炉を、傾動するため
の油圧駆動手段１０が設けられている。第５図に
示されているように、耐火ライニング１１を施し
た、プラズマ融解炉の側壁１２は回転対称に形成
されている。 回転対称の内部空間１３内へカバー２を介して
突入しているプラズマバーナ１４の軸心は、内部
空間１３の軸心１５と一致している。そのプラズ
マジエツト１６は、蓉解容器の軸心１５に配置さ
れている水冷の底部電極１７に印加される。アル
ゴンを使用することが望ましいプラズマガス１８
は、使用される各種の量に応じて、高さ調節ので
きるプラズマバーナー１４を介して、プラズマジ
エツト１６に供給される。プラズマバーナー１４
に対する電気エネルギーと、不活性ガスと冷却水
の供給は、カバー２上の延長アーム１９を介して
行なわれる。 プラズマ融解炉の底部２０に集まる液状金属溜
め２１はスラグ層２２で被覆される。プラズマ融
解炉の側壁１２に装入ランス（charging lances）
２３が設けられ、装入ランス２３は、炉内での操
作条件に合わせてその軸心２４が心合わせできる
ように、カルダン継手方式で装着させることが望
ましい。装入ランス２３へ導通する供給導管は、
添付図面に示されていない。 第５図に示すように、炉の側壁１２に等間隔で
配置されたランス２３は、炉の側壁１２と軸心１
５の間の空間内へ同一方向に指向されている。従
つて、装入ランス２３を介して装入される加工素
材２５（細粒鉱石）は渦巻回転運動をさせられ
る。この回転運動の中心にプラズマジエツト１６
が設けられている。 第４図から明らかなように、装入ランスを２３
は斜め上方に指向されている。装入ランス２３は
ジヤケツトノズルとして形成され、その中心空間
部２６は鉱石粒子を供給する一方、中心空間部２
６を囲撓する環状空間部２７は還元ガスを供給す
るよう構成されている。炉の側壁１２には、還元
ガス及び／又は酸素を供給するための追加ランス
（lances）２８が、液状金属溜め２１とスラグ層
２２の表面に向けて斜め下方に指向するように設
けられている。炉のカバー２には、その中心にプ
ラズマバーナー１４が位置している円３０に沿つ
て、追加装入開口２９が設けられており、この追
加装入開口２９は炉の側壁１２に近接している。
炉の底部２０の近くに、湯出し口３１が設けら
れ、湯出し口３１の上部に、スラグ出し口３２が
形成されている。 本発明にかかるプラズマ融解炉は、下記の如く
機能する。追加装入開口２９を介しての、鉱石等
の固体装入物又は溶融金属等の液体装入物の最初
の装入後、プラズマバーナー１４が点火され固体
粒子部分が融解される。炉の周囲に配設した装入
ランス２３を介して、粉鉱、鉱石粉塵、石炭粉塵
及び／又は溶鉱炉ガス洗浄用乾燥スラリと他の還
元すべき固体粒子が、炭化水素で有ることが望ま
しい還元ガスと共に噴射装入される。もし、石炭
（石炭粉塵）が鉱石と共に噴射装入されると、前
者は炉内で一化酸化炭素へ気化し、これは還元ガ
スとしても使われることになる。追加ランス２８
は、もし必要ならば、内部空間１３に、更に、還
元ガス及び／又は酸素を吹入れるのに使用され
る。 装入された固体粒子が、第５図の矢印３３で示
されているように、融解容器の側壁１２に沿つ
て、プラズマジエツト１６の回りを渦巻回転運動
するので、装入された固体粒子は炉の耐火ライニ
ング１１の保護膜を形成する一方、鉱石粒子と還
元ガスがよく混合される。 プラズマジエツト１６に垂直に放出される高熱
エネルギーのために、大部分の固体粒子は、液状
金属溜め２１に到達するために、内部空間１３内
で既に融解されていると共に、還元雰囲気（噴出
装入された還元ガスによる）によつて、同時に還
元される。プラズマジエツト１６の軸心に垂直な
高熱エネルギーのために、炭化水素の還元成分
（Ｃ、H2等）への急速な分解反応が起きる。溶融
金属は、スラグ層２２で更に還元された後、液状
金属溜め２１に落下する。 所定量の還元ガス及び／又は酸素を追加ランス
２８を介して吹入れることにより、プラズマバー
ナー１４の電気エネルギーを最小化して、鉱石又
は鉱石粉塵の最適還元（還元された金属の最大の
回収が可能）が行なわれる。電気エネルギーの上
記最小化は、例えば炭素を酸素で燃焼して、プラ
ズマ熱を更に加熱することにより、主として得ら
れる。 炉の操作中の連続装入は、横方向に延在する装
入ランス２３を介しての装入に限定されるもので
はなく、もし必要なら、プラズマ融解炉のカバー
２に設けた追加装入開口２９から行うことも可能
である。 プラズマガスと還元ガスを別々に供給すること
によつて、両者のガスの流れを、違いに干渉させ
ることなしに、使用する鉱石原料の細粒／粉塵比
と還元すべき装入物に応じて、所望アーク長さ
（最大電力時）に従い制御することができる。 以下に、本発明にかかる方法と装置によつてフ
エロマンガンを生産した場合の具体的実施条件及
び効果を項目(1)−(5)において説明する。 (1) 単一プラズマトーチ作業を以下の条件で行つ
た。 入力電力＝3.15MW トーチ電流＝9000A アーク電圧＝350V プラズマアーク温度＝15000℃（最大） (2) 下記の表１に示す割合の装入材料を使用し
た。
対称の融解容器内で、固体状、液体状又は気体状
の炭素キヤリヤーの存在下で、プラズマバーナー
のプラズマジエツトの作用によつて溶融及び還元
するように構成した、酸化物を含有する細粒鉱石
の還元方法と、該還元方法を実施するための装置
に関するものである。 従来技術 オーストラリア特許明細書第257964号に、アー
クプラズマを使つて金属酸化物を還元する方法が
開示されている。アークプラズマは、第一に還元
ガスとして働く炭化水素ガスを含有している。プ
ラズマアークは、垂直に融解容器のカバーに設け
たプラズマバーナーと、融解容器の底部に配置し
た底部電極との間で印加される。溶融金属はスラ
グ層によつて被覆される。金属酸化物の還元はス
ラグ層内で行なわれる。炭素及び／又は水素が溶
融金属浴と接触することを防止しなければならな
い。何故なら、もし上記接触が起こると、炭素が
該溶融金属中に溶解するため、炭素含有量の望ま
しくない増大という危険性があるからである。 上記公知方法では、最大の熱放射がプラズマジ
エツトの軸心に垂直に起きるため、アークプラズ
マから放出される熱エネルギーが、融解容器の耐
火ライニングに大荷重をかけるという不都合があ
つた。この不都合により、融解容器のライニング
の寿命は比較的短かつた。更に、還元をスラグ層
内とその表面で行わねばならないため、スラグ層
の厚さを、常に十分に大きな値に維持しなければ
ならないという欠点と、還元ガスを金属浴に接触
させてはならないという欠点があつた。 一方、ヨーロツパ特許出願公開公報第0037809
−A1号には、溶融銑鉄の生産方法が開示されて
いる。該生産方法では、予備還元した、酸化物を
含有する原料粒子が、炭素粒子と、酸素を含有す
るキヤリヤーガスとで形成される流動床内へ、融
解容器のカバーを介して上方より装入され、次
に、原料粒子が流動床を通過する間に、原料粒子
が加熱されると共に、完全に還元及び融解される
一方、プラズマ加熱による追加加熱によつて追加
エネルギーが流動床に供給されるように構成され
ている。上記生産方法では、十分に予備還元され
た（約60乃至80％まで予備還元された）鉱石を使
用する必要がある。従つて、融解容器では、この
ような予備還元した鉱石が単に、後還元されるだ
けであるという不利な点があつた。 目 的 本発明は、鉱石から溶融金属を、単一の融解容
器内で、且つ、単一の行程で得る方法と該方法を
実施するための装置を提供することをその目的と
するものである。本発明によれば、特に、炭素含
有量の低い金属が得られる。更に、融解容器、特
に、そのレンガ構造物は、高エネルギー荷重が印
加されても、長寿命を維持する一方、供給される
エネルギーは最適状態で利用される。 要 旨 本発明にかかる方法によれば還元されるべき、
酸化物を含有する鉱石粒子の少なくとも一部が、
融解容器の側壁に設けた装入ランスを介して装入
されて、渦巻回転運動させられる一方、プラズマ
バーナーのプラズマジエツトが、回転する粒子流
の内側、望ましくは、回転する粒子流の中心に発
生するため、上記目的が達成される。 更に、上記方法を実施するための装置は、回転
対称の内部空間を有する、耐火ライニングを施し
た融解容器を備え、更に、融解容器に、酸化物を
含有する鉱石粒子及びフラツクスを装入するため
の装入ランスと、固体状、液体状又は気体状の炭
素キヤリヤー及び他のフラツクスのための開口
と、１個以上のプラズマバーナとを設け、且つ、
装入ランスを、融解容器の側壁と融解容器の軸心
の間の内部空間内へ指向するように、融解容器の
側壁に設けている。 鉱石粒子を金属溜めの上方に、できるだけ長く
滞留させるために、装入ランスは斜め上方に指向
していることが望ましい。 還元行程をうまく制御し、且つ、還元行程を
夫々の鉱石に適応させるためには、装入ランスは
カルダン継手方式で装着されていることが望まし
い。 還元ガス及び／又は酸素の供給のために、金属
溜めの表面に向けて斜め下方へ指向している別の
ランス（lances）を、融解容器の側壁に設けるこ
とが望ましい。 プラズマバーナーが融解容器の軸心に位置して
底部電極と協働するように構成されているなら
ば、プラズマバーナーのプラズマジエツトのエネ
ルギーは確実に最適状態で利用される。 更に、装入ランスをジヤケツトノズルで形成
し、各ジヤケツトノズルの内側空間部は鉱石粒子
を供給する一方、内側空間部を囲撓する、各ジヤ
ケツトノズルの還状空間部は還元ガスを供給する
ように構成することもできる。 又、還元行程の開始時の装入のために、数個の
開口を、側壁に沿つて円に近接して設けてもよ
い。 実施例 プラズマ融解炉として形成される融解容器の炉
上部１は、カバー支承構造物３で支承されるカバ
ー２を備えている。カバーから、煙用ベンド４が
排出口（図示せず）へ突出している。炉上部１の
側部に、カバー昇降手段とカバー揺動手段５が配
置されている。炉下部６は、ベース８で支持され
ている走行路９に、可動ビーム７を介して載置さ
れている。又、プラズマ融解炉を、傾動するため
の油圧駆動手段１０が設けられている。第５図に
示されているように、耐火ライニング１１を施し
た、プラズマ融解炉の側壁１２は回転対称に形成
されている。 回転対称の内部空間１３内へカバー２を介して
突入しているプラズマバーナ１４の軸心は、内部
空間１３の軸心１５と一致している。そのプラズ
マジエツト１６は、蓉解容器の軸心１５に配置さ
れている水冷の底部電極１７に印加される。アル
ゴンを使用することが望ましいプラズマガス１８
は、使用される各種の量に応じて、高さ調節ので
きるプラズマバーナー１４を介して、プラズマジ
エツト１６に供給される。プラズマバーナー１４
に対する電気エネルギーと、不活性ガスと冷却水
の供給は、カバー２上の延長アーム１９を介して
行なわれる。 プラズマ融解炉の底部２０に集まる液状金属溜
め２１はスラグ層２２で被覆される。プラズマ融
解炉の側壁１２に装入ランス（charging lances）
２３が設けられ、装入ランス２３は、炉内での操
作条件に合わせてその軸心２４が心合わせできる
ように、カルダン継手方式で装着させることが望
ましい。装入ランス２３へ導通する供給導管は、
添付図面に示されていない。 第５図に示すように、炉の側壁１２に等間隔で
配置されたランス２３は、炉の側壁１２と軸心１
５の間の空間内へ同一方向に指向されている。従
つて、装入ランス２３を介して装入される加工素
材２５（細粒鉱石）は渦巻回転運動をさせられ
る。この回転運動の中心にプラズマジエツト１６
が設けられている。 第４図から明らかなように、装入ランスを２３
は斜め上方に指向されている。装入ランス２３は
ジヤケツトノズルとして形成され、その中心空間
部２６は鉱石粒子を供給する一方、中心空間部２
６を囲撓する環状空間部２７は還元ガスを供給す
るよう構成されている。炉の側壁１２には、還元
ガス及び／又は酸素を供給するための追加ランス
（lances）２８が、液状金属溜め２１とスラグ層
２２の表面に向けて斜め下方に指向するように設
けられている。炉のカバー２には、その中心にプ
ラズマバーナー１４が位置している円３０に沿つ
て、追加装入開口２９が設けられており、この追
加装入開口２９は炉の側壁１２に近接している。
炉の底部２０の近くに、湯出し口３１が設けら
れ、湯出し口３１の上部に、スラグ出し口３２が
形成されている。 本発明にかかるプラズマ融解炉は、下記の如く
機能する。追加装入開口２９を介しての、鉱石等
の固体装入物又は溶融金属等の液体装入物の最初
の装入後、プラズマバーナー１４が点火され固体
粒子部分が融解される。炉の周囲に配設した装入
ランス２３を介して、粉鉱、鉱石粉塵、石炭粉塵
及び／又は溶鉱炉ガス洗浄用乾燥スラリと他の還
元すべき固体粒子が、炭化水素で有ることが望ま
しい還元ガスと共に噴射装入される。もし、石炭
（石炭粉塵）が鉱石と共に噴射装入されると、前
者は炉内で一化酸化炭素へ気化し、これは還元ガ
スとしても使われることになる。追加ランス２８
は、もし必要ならば、内部空間１３に、更に、還
元ガス及び／又は酸素を吹入れるのに使用され
る。 装入された固体粒子が、第５図の矢印３３で示
されているように、融解容器の側壁１２に沿つ
て、プラズマジエツト１６の回りを渦巻回転運動
するので、装入された固体粒子は炉の耐火ライニ
ング１１の保護膜を形成する一方、鉱石粒子と還
元ガスがよく混合される。 プラズマジエツト１６に垂直に放出される高熱
エネルギーのために、大部分の固体粒子は、液状
金属溜め２１に到達するために、内部空間１３内
で既に融解されていると共に、還元雰囲気（噴出
装入された還元ガスによる）によつて、同時に還
元される。プラズマジエツト１６の軸心に垂直な
高熱エネルギーのために、炭化水素の還元成分
（Ｃ、H2等）への急速な分解反応が起きる。溶融
金属は、スラグ層２２で更に還元された後、液状
金属溜め２１に落下する。 所定量の還元ガス及び／又は酸素を追加ランス
２８を介して吹入れることにより、プラズマバー
ナー１４の電気エネルギーを最小化して、鉱石又
は鉱石粉塵の最適還元（還元された金属の最大の
回収が可能）が行なわれる。電気エネルギーの上
記最小化は、例えば炭素を酸素で燃焼して、プラ
ズマ熱を更に加熱することにより、主として得ら
れる。 炉の操作中の連続装入は、横方向に延在する装
入ランス２３を介しての装入に限定されるもので
はなく、もし必要なら、プラズマ融解炉のカバー
２に設けた追加装入開口２９から行うことも可能
である。 プラズマガスと還元ガスを別々に供給すること
によつて、両者のガスの流れを、違いに干渉させ
ることなしに、使用する鉱石原料の細粒／粉塵比
と還元すべき装入物に応じて、所望アーク長さ
（最大電力時）に従い制御することができる。 以下に、本発明にかかる方法と装置によつてフ
エロマンガンを生産した場合の具体的実施条件及
び効果を項目(1)−(5)において説明する。 (1) 単一プラズマトーチ作業を以下の条件で行つ
た。 入力電力＝3.15MW トーチ電流＝9000A アーク電圧＝350V プラズマアーク温度＝15000℃（最大） (2) 下記の表１に示す割合の装入材料を使用し
た。
【表】
(3) 表１内の鉱石１〜鉱石４の組成（重量％）は
下記の表２に示す通りであつた。
下記の表２に示す通りであつた。
【表】
【表】
(4) 還元体の分析結果（重量％）は下記の表３に
示す通りであつた。
示す通りであつた。
【表】
(5) 表１の装入材料を2000Kg／ｈの送り速度で装
入する時、フエロマンガン（Mn＝78重量％、
Ｃ＝6.0重量％）が、764Kg／ｈの生産性で、且
つ、フエロマンガン１トン当たりの消費電力が
4500Kwhで得られた。又、この時、スラグが
473Kg／ｈで発生すると共に、ガス（CO＝71重
量％、CO2＝14重量％、H2＝10重量％、N2＝
５重量％）が763Kg／ｈ（＝641Nm3／ｈ）で発
生した。 効 果 本発明にかかる還元方法によれば、炭素含量の
低い（プラズマエネルギー操作時の低加炭によ
る）鉄合金（FeCr、FeMn、FeSi）を、経済的
に、且つ、鉱石から溶融金属まで単一の行程で生
産できるという特筆すべき利点が得られる。従来
の方法では、このためには融解とそれに続く
AODコンバータにおける脱炭等の数行程が必要
であつた。 従つて、本発明は上記実施例に詳記した如き構
成よりなり、所期の目的を達成し得るものであ
る。
入する時、フエロマンガン（Mn＝78重量％、
Ｃ＝6.0重量％）が、764Kg／ｈの生産性で、且
つ、フエロマンガン１トン当たりの消費電力が
4500Kwhで得られた。又、この時、スラグが
473Kg／ｈで発生すると共に、ガス（CO＝71重
量％、CO2＝14重量％、H2＝10重量％、N2＝
５重量％）が763Kg／ｈ（＝641Nm3／ｈ）で発
生した。 効 果 本発明にかかる還元方法によれば、炭素含量の
低い（プラズマエネルギー操作時の低加炭によ
る）鉄合金（FeCr、FeMn、FeSi）を、経済的
に、且つ、鉱石から溶融金属まで単一の行程で生
産できるという特筆すべき利点が得られる。従来
の方法では、このためには融解とそれに続く
AODコンバータにおける脱炭等の数行程が必要
であつた。 従つて、本発明は上記実施例に詳記した如き構
成よりなり、所期の目的を達成し得るものであ
る。
第１図は本発明にかかるプラズマ炉の側面図で
あり、第２図は第１図の矢印の方向の矢視図で
あり、第３図は第１図のプラズマ炉の平面図であ
り、第４図は第１図のプラズマ炉を示す第５図の
−線における断面図であり、第５図は第４図
の−線における断面図であり、第６図は第５
図の装入ランスの−線における断面図であ
る。 １……炉上部、２……カバー、３……カバー支
承構造物、４……煙用ベンド、５……カバー揺動
手段、６……炉下部、７……可動ビーム、８……
ベース、９……走行路、１０……油圧駆動手段、
１１……耐火ライニング、１２……側壁、１４…
…プラズマバーナー、１６……プラズマジエツ
ト、１７……底部電極、１８……プラズマガス、
２０……底部、２１……液状金属溜め、２２……
スラグ層、２３……装入ランス、２５……加工素
材、２６……中心空間部、２７……環状空間部、
２８……追加ランス、２９……追加装入開口、３
０……円、３１……湯出し口、３２……スラグ出
し口。
あり、第２図は第１図の矢印の方向の矢視図で
あり、第３図は第１図のプラズマ炉の平面図であ
り、第４図は第１図のプラズマ炉を示す第５図の
−線における断面図であり、第５図は第４図
の−線における断面図であり、第６図は第５
図の装入ランスの−線における断面図であ
る。 １……炉上部、２……カバー、３……カバー支
承構造物、４……煙用ベンド、５……カバー揺動
手段、６……炉下部、７……可動ビーム、８……
ベース、９……走行路、１０……油圧駆動手段、
１１……耐火ライニング、１２……側壁、１４…
…プラズマバーナー、１６……プラズマジエツ
ト、１７……底部電極、１８……プラズマガス、
２０……底部、２１……液状金属溜め、２２……
スラグ層、２３……装入ランス、２５……加工素
材、２６……中心空間部、２７……環状空間部、
２８……追加ランス、２９……追加装入開口、３
０……円、３１……湯出し口、３２……スラグ出
し口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化物を含有する鉱石粒子を、回転対称の融
解容器１，２，６内で、固体状、液体状又は気体
状の炭素キヤリヤーの存在下で、プラズマバーナ
ー１４のプラズマジエツト１６の作用によつて溶
融及び還元するように構成した、酸化物を含有す
る細粒鉱石２５の還元方法において、 還元されるべき、酸化物を含有する鉱石粒子の
少なくとも一部が、融解容器の側壁１２に設けた
装入ランス２３を介して装入されて、渦巻回転運
動させられる一方、プラズマバーナー１４のプラ
ズマジエツト１６を、回転する粒子流の内側、望
ましくは、回転する粒子流の中心に発生させるこ
とを特徴とする還元方法。 ２ 酸化物を含有する鉱石粒子を、回転対称の融
解容器１，２，６内で、固体状、液体状又は気体
状の炭素キヤリヤーの存在下で、プラズマバーナ
ー１４のプラズマジエツト１６の作用によつて溶
融及び還元するように構成した、酸化物を含有す
る細粒鉱石２５の還元方法を実施するための装置
において、 回転対称の内部空間１３を有する、耐火ライニ
ングを施した融解容器１，２，６を備え、更に、
融解容器１，２，６に、酸化物を含有する鉱石粒
子及びフラツクスを装入するための装入ランス２
３と、固体状、液体状又は気体状の炭素キヤリヤ
ー及び他のフラツクスのための開口２９と、１個
以上のプラズマバーナ１４とを設け、且つ、装入
ランス２３を、融解容器の側壁１２と融解容器の
軸心１５の間の内部空間１３内へ指向するよう
に、融解容器の側壁１２に設けたことを特徴とす
る装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載した装置におい
て、装入ランス２３を斜め上方へ指向させたこと
を特徴とするもの。 ４ 特許請求の範囲第２項又は第３項に記載した
装置において、装入ランス２３が、カルダン継手
方式で装着されていることを特徴とするもの。 ５ 特許請求の範囲第２項乃至第４項のいずれか
に記載した装置において、融解容器１，２，６の
側壁に、更に、還元ガス及び／又は酸素を供給す
るランス２８を、金属溜め２１の表面に向けて斜
め下方へ指向するように設けたことを特徴とする
もの。 ６ 特許請求の範囲第２項乃至第５項のいずれか
に記載した装置において、融解容器１，２，６の
軸心１５に、底部電極１７と協働するプラズマバ
ーナー１４を設けたことを特徴とするもの。 ７ 特許請求の範囲第２項乃至第６項のいずれか
に記載した装置において、装入ランス２３がジヤ
ケツトノズルで形成され、各ジヤケツトノズルの
内側空間部２６は鉱石粒子２５を供給する一方、
内側空間部２６を囲撓する、各ジヤケツトノズル
の環状空間部２７は還元ガスを供給するように構
成したことを特徴とするもの。 ８ 特許請求の範囲第２項乃至第７項のいずれか
に記載した装置において、融解容器のカバー２
に、数個の開口２９を、側壁に沿つて円３０に近
接して設けたことを特徴とするもの。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0016782A AT372977B (de) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | Verfahren und einrichtung zur reduktion von oxidhaeltigen feinteiligen erzen |
| AT167-82 | 1982-01-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123809A JPS58123809A (ja) | 1983-07-23 |
| JPH0148341B2 true JPH0148341B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=3483345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58001626A Granted JPS58123809A (ja) | 1982-01-19 | 1983-01-07 | 酸化物を含有する細粒鉱石の還元方法とその装置 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4518417A (ja) |
| EP (1) | EP0087405B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58123809A (ja) |
| AT (1) | AT372977B (ja) |
| AU (1) | AU1057483A (ja) |
| CA (1) | CA1198899A (ja) |
| DE (1) | DE3360683D1 (ja) |
| ES (1) | ES8405848A1 (ja) |
| FI (1) | FI830160L (ja) |
| IN (1) | IN158698B (ja) |
| NO (1) | NO830159L (ja) |
| ZA (1) | ZA83321B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT386008B (de) * | 1983-10-28 | 1988-06-27 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur durchfuehrung von metallurgischen prozessen |
| AT386717B (de) * | 1986-12-01 | 1988-10-10 | Voest Alpine Ag | Verfahren zum zuenden eines plasmabogens |
| US4997476A (en) * | 1988-12-08 | 1991-03-05 | Plasma Energy Corporation | Recovery of free aluminum from aluminum dross using plasma energy without use of a salt flux |
| JP2659807B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1997-09-30 | 万鎔工業株式会社 | 直接製錬方法 |
| ZA935072B (en) * | 1992-08-11 | 1994-02-07 | Mintek | The production of high titania slag from ilmenite |
| US5579705A (en) * | 1993-03-08 | 1996-12-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Plasma furnace and a method of operating the same |
| AT400245B (de) * | 1993-12-10 | 1995-11-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zum herstellen einer eisenschmelze |
| DE19735153C2 (de) * | 1997-08-13 | 2003-10-16 | Linde Kca Dresden Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von Abfallstoffen |
| US6283748B1 (en) | 1999-06-17 | 2001-09-04 | Btu International, Inc. | Continuous pusher furnace having traveling gas barrier |
| US6457971B2 (en) | 1999-06-17 | 2002-10-01 | Btu International, Inc. | Continuous furnace having traveling gas barrier |
| AU2003901693A0 (en) * | 2003-04-10 | 2003-05-01 | Technological Resources Pty Ltd | Direct smelting process and plant |
| US8811388B2 (en) | 2008-11-14 | 2014-08-19 | Rockstar Consortium Us Lp | Service instance applied to MPLS networks |
| KR101239569B1 (ko) | 2010-12-28 | 2013-03-05 | 주식회사 포스코 | 금속회수율이 향상된 아크 전기로 |
| US20130095437A1 (en) * | 2011-04-05 | 2013-04-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxy-Fuel Furnace and Method of Heating Material in an Oxy-Fuel Furnace |
| GB2497546B (en) | 2011-12-12 | 2015-08-05 | Tetronics International Ltd | Base metal recovery |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1847527A (en) * | 1926-07-08 | 1932-03-01 | Albert E Greene | Combustion-arc process |
| AT257964B (de) * | 1963-10-01 | 1967-11-10 | Union Carbide Corp | Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden |
| US3422206A (en) * | 1965-04-07 | 1969-01-14 | Union Carbide Corp | Method and apparatus for melting metal in an electric furnace |
| US3862834A (en) * | 1971-04-03 | 1975-01-28 | Krupp Gmbh | Method for producing steel |
| BE774886A (fr) * | 1971-11-03 | 1972-05-03 | Centre Rech Metallurgique | Procede pour la conversion de fonte en acier. |
| US3917479A (en) * | 1971-12-03 | 1975-11-04 | Nat Res Dev | Furnaces |
| US3893845A (en) * | 1972-07-07 | 1975-07-08 | Boeing Co | Method for reducing matter to constituent elements and separating one of the elements from the other elements |
| US3843351A (en) * | 1973-05-24 | 1974-10-22 | Boeing Co | Method and apparatus for separating a constituent of a compound,such as a metal from an ore,by chemical reaction and physical separation using a plasma in the presence of a magnetic field |
| US4002466A (en) * | 1975-11-03 | 1977-01-11 | Bethlehem Steel Corporation | Method of reducing ores |
| AU506624B1 (en) * | 1979-01-04 | 1980-01-17 | Bela Karlovitz | Thermal reduction process of aluminium |
| US4298377A (en) * | 1979-12-03 | 1981-11-03 | Union Carbide Corporation | Vortex reactor and method for adding solids to molten metal therewith |
| AT367453B (de) * | 1980-04-03 | 1982-07-12 | Voest Alpine Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvormaterial |
-
1982
- 1982-01-19 AT AT0016782A patent/AT372977B/de not_active IP Right Cessation
- 1982-12-24 CA CA000418600A patent/CA1198899A/en not_active Expired
- 1982-12-24 IN IN936/DEL/82A patent/IN158698B/en unknown
-
1983
- 1983-01-05 US US06/455,812 patent/US4518417A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-01-07 JP JP58001626A patent/JPS58123809A/ja active Granted
- 1983-01-10 EP EP83890002A patent/EP0087405B1/de not_active Expired
- 1983-01-10 DE DE8383890002T patent/DE3360683D1/de not_active Expired
- 1983-01-18 AU AU10574/83A patent/AU1057483A/en not_active Abandoned
- 1983-01-18 NO NO830159A patent/NO830159L/no unknown
- 1983-01-18 FI FI830160A patent/FI830160L/fi not_active Application Discontinuation
- 1983-01-18 ES ES519086A patent/ES8405848A1/es not_active Expired
- 1983-01-18 ZA ZA83321A patent/ZA83321B/xx unknown
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|---|---|
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| US4518417A (en) | 1985-05-21 |
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| AU1057483A (en) | 1983-07-28 |
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