[发明专利]直接熔炼方法

权利要求书

1.一种用含金属原料生产金属的直接熔炼方法，该方法包括如下步骤：

(a)在一冶金容器中形成具有金属及其上的渣层的熔池；

(b)经由多支喷枪/喷嘴将含金属原料及固体含碳物料喷入金属层中；

(c)在金属层中将含金属原料熔炼成金属；

(d)使熔融材料以飞溅物、液滴和流股状被抛射到熔池名义静止表面上方的顶部空间中以形成过渡区；

(e)将含氧气体经一或多支喷枪/喷嘴喷入该容器中，以使自熔池中释放出来的反应气体后燃烧，从而借助在过渡区中上升然后回落的熔融材料的飞溅物、液滴和液流促进向熔池传热，并借助该过渡区将该容器经由与该过渡区相接触的侧壁损失的热减至最少；

该方法包括通过保持高渣存有量来控工艺过程的步骤。

2.如权利要求1的方法，其特征在于，它包括通过将渣层控制为0.5-4m来保持高的渣存有量。

3.如权利要求2的方法，其特征在于，它包括通过将渣层控制为1.5-2.5m的深度来保持高的渣存有量。

4.如权利要求1的方法，其特征在于，它包括通过将渣层控制为至少1.5m的深度来保持高的渣存有量。

5.如权利要求1的方法，其特征在于，它包括将金属：渣的重量比控制在4∶1和1∶2之间。

6.如上述任一项权利要求的方法，其特征在于，它包括在稳定的工艺运行条件下，将金属：渣的重量比控制为3∶1-1∶1之间。

7.如权利要求6的方法，其特征在于，它包括通过在稳定的工艺条件下，将金属：渣的重量比控制在3∶1-2∶1之间以保持高的渣存有量。

8.如上述任一项权利要求的方法，其特征在于，步骤(c)包括至少主要在金属层中将金属原料熔炼成金属。

9.如上述任一项权利要求的方法，其特征在于，它包括设置一或多支含氧气体喷枪/喷嘴，并以如下流量喷射含氧气体：

(a)使含氧气体向渣层喷射，并穿透过渡区；

(b)含氧气体的流股使熔融材料的飞溅物、液滴及液流绕一或多支喷枪/喷嘴的下部偏转，并在该一或多支喷枪/喷嘴的端部形成气体连续空间。

10.如上述任一项权利要求的方法，其特征在于，它包括通过使渣飞溅到容器的与过渡区接触的侧壁上和容器的炉顶上来控制容器的热损失，所述使渣飞溅是通过调整如下的一或多个参数完成的：

(i)熔池中的渣量；

(ii)经由一或多支含氧气体喷枪/喷嘴的含氧气体的喷射流量；

(iii)经由喷枪/喷嘴的含金属原料及含碳物料的流量。

11.上述任一项权利要求的方法，其特征在于，权利要求1的步骤(b)包括在金属层上方设置多支枪/喷嘴，并使之向下朝金属层延伸。

12.上述权利要求1-10中任一项的方法，其特征在于，权利要求1的步骤(b)包括经由多支枪/喷嘴将含金属的原料及含碳物料喷入金属层中，从而引起熔融材料的飞溅物、液滴和液流向上运动，该运动又形成了按权利要求1的步骤(d)定义的过渡区。

13.如权利要求12的方法，其特征在于，它包括喷射载气中的含金属原料及含碳物料。

14.如权利要求13的方法，其特征在于，它包括设置多支位于金属层上方并向下朝其延伸的枪/喷嘴。