[发明专利]直接熔炼工艺

权利要求书

1.一种用于在一个固定的即非转动的冶金容器中，由一种含金属喂入材料生产金属的直接熔炼工艺，该工艺包括的步骤为：

a.在容器中形成一个具有一个金属层和在该金属层上面的一个炉渣层的熔浴；

b.由一个或多个向下延伸的喷嘴/喷管将含金属喂入材料和/或固体含碳材料与载体气体一起注入熔浴中，并且熔炼熔浴中的含金属材料使其成为金属，固体和气体的注入从而引起熔浴中产生气流，该气流在在静止条件下的金属层和炉渣层交界处的流量至少为0.3/Nm³/s/m²，该气流夹带熔浴中的熔化的材料，并且将熔化的材料以熔滴、飞溅和涌流的形式向上带起，在容器中炉渣层上部的气体连续空间中形成一个过渡区域，从而使熔化材料的飞溅、熔滴和涌流与容器的侧壁接触，形成一个炉渣保护层，和

c.通过一个或多个喷嘴/喷管将含氧气体注入容器中，并且将从熔浴中放出的反应气体进行后燃烧，从而使升起并随后落下的熔化材料的熔滴、飞溅和涌流促进了对熔浴的热传递，这样，过渡区域使得从容器中经过与过渡区域接触的侧壁所损失的辐射热达到最小。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，包括主要在金属层中将含金属材料熔炼成金属。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，步骤b中固体和气体的注入引起来自熔浴中的气流基本上穿过在静止条件下的金属层与炉渣层的交接面。

4.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，气流流量在在静止条件下的金属层与炉渣层的交接面处至少为0.35/Nm³/s/m²。

5.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，气流流量在在静止条件下的金属层与炉渣层的交接面处小于0.5/Nm³/s/m²。

6.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，过渡区域在炉渣层之上。

7.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，碳在金属中的溶解水平大于4％重量比。

8.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，FeO在炉渣层的浓度最好小于5％重量比。

9.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，还包括让注入熔浴中的固体含碳材料的数量大于熔炼含金属喂入材料和产生热量维持反应率所需要的数量，这样在离开容器的废气中所携带的灰尘中至少还含有过量的碳。

10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于，当废气中灰尘产生的速率为10到50g/Nm³时，离开容器废气中的灰尘的固体碳的浓度在5到90％重量比，更好为20到50％重量比的废气中灰尘重量的范围内。

11.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，在步骤b中含金属材料和含碳材料的注入通过同一个喷嘴/喷管或分离的喷嘴/喷管来进行。

12.根据前述任一权利要求所述的工艺，其特征在于，含氧气体是氧气、空气或体积含氧量最大达40％的富氧空气。