[发明专利]一种生产金属和金属合金的方法和设备

权利要求书

1.一种在容纳一个熔池的冶炼容器中从金属氧化物中生产金属和金属合金的方法，该熔池包含一个金属层和一个附在金属层上的熔渣层，该方法的特征由下列步骤表述：

(1)通过所述容器侧面上与熔池相接触的和/或在熔池上方的一个部分将气体载体和固体碳素材料和/或金属氧化物和/或其他固体材料喷入熔池中，使得这些气体载体和固体碳素材料和/或金属氧化物和/或其他固体材料把熔融的金属抛射到熔池表面上方的空间内而形成一过渡区；以及

(2)将含氧气体喷入熔池表面上方的空间内以对从熔池释放到过渡区中的反应气体进行二次燃烧。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括将气体载体和碳素材料和/或金属氧化物和/或其他固体材料通过冶炼容器的侧面部分或从熔池表面的上方以足够大的冲量喷射出去以穿过熔池，并使得熔融的金属被喷射到熔池表面上方的空间内而形成过渡区。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括将气体载体和碳素材料和/或金属氧化物和/或其他固体材料喷入熔池从而使得熔融的金属象喷泉一样被喷射到熔池表面上方的空间内。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物为矿石的形式和/或部分还原的矿石的形式。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物被预热。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述其他固体材料是形成矿渣或熔渣的熔剂。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述气体载体是一种缺氧气体。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气体载体中含有氮气。

9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气体载体含有从冶炼容器中释放出来的废气，这些气体已经对金属氧化物进行了部分还原，该金属氧化物紧接着被输到冶炼容器中。

10.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，含氧气体是空气。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，空气被预热。

12.一种用来从金属氧化物生产金属和金属合金的设备，包括：

(1)一个容纳熔池的冶炼容器，该容器有一个底部，一个侧壁，一个顶部和一个通气口；

(2)一个第一喷管，用来将含氧气体喷入容器内熔池上方的空间中；以及

(3)一个在熔池的上方或在容器侧面与熔池相接触的一部分内的第二喷管，用来将气体载体和固体碳素材料和/或金属氧化物和/或其他固体材料喷入熔池中，从而把熔融的金属抛射到熔池表面上方的空间内而形成一过渡区。

13.按照权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第二喷管的一个开口端位于熔池表面的上方。

14.按照权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第二喷管的一个开口被浸没在熔池中。