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원료를 공급하는 공급부;상기 공급부로부터 이송되는 원료를 폭기 용융시켜 슬래그층 및 금속층을 형성하는 제1 용융로;상기 제1 용융로에 설치되어 상기 제1 용융로에 산소를 포함하는 폭기 가스 및 연료를 분사하는 하나 이상의 풍구;상기 제1 용융로와 연통되며, 상기 슬래그층 및 상기 금속층이 유입되어 안정적인 상태로 슬래그 및 금속으로 분리되는 제2 용융로; 및상기 제2 용융로에 설치되어 상기 슬래그층 및 상기 금속층을 가열하는 하나 이상의 플라즈마 토치;를 포함하고,상기 제2 용융로의 하면은 상기 제1 용융로와 연결되며, 상기 제1 용융로로부터 멀어짐에 따라 상방향으로 경사지고,상기 하나 이상의 플라즈마 토치는 상기 제2 용융로의 슬래그 배출구 측에 설치되는 제1 플라즈마 토치를 포함하고,상기 제1 플라즈마 토치는 상기 제2 용융로의 상기 금속층의 하부에 가스를 분사하여 상기 슬래그층을 가열하는 동시에 상기 금속층의 하부를 상기 제1 용융로로 이송시키는 것을 특징으로 하는,플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 제1 용융로의 일측에 형성되는 금속 배출구; 및 상기 제2 용융로의 일측에 형성되는 슬래그 배출구를 더 포함하고, 상기 슬래그 배출구를 통하여 슬래그가 연속적 또는 주기적으로 배출되며, 상기 금속 배출구를 통하여 금속이 연속적 또는 주기적으로 배출되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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삭제
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제2항에 있어서, 상기 제2 용융로의 하면의 경사각은 지면을 기준으로 1˚ 내지 45˚ 범위인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 풍구는 그 수직분사각도가 0˚~ 5˚미만이 되고 그 수평분사각도가 3˚~ 30˚미만이 되도록 상기 제1 용융로에 설치되는 제1 풍구를 포함하고, 상기 제1 풍구는 상기 제1 용융로의 슬래그층에 산소를 포함하는 폭기 가스 및 연료를 분사하여 상기 슬래그층을 회전시키는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 풍구는 그 수직분사각도가 5˚~ 60˚미만이 되고 그 수평분사각도가 3˚~ 30˚미만이 되도록 상기 제1 용융로에 설치되는 제2 풍구를 포함하고, 상기 제2 풍구는 상기 제1 용융로의 금속층에 산소를 포함하는 폭기 가스 및 연료를 분사하여 상기 금속층을 회전시키는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 풍구는 그 수직분사각도가 5˚~ 60˚미만이 되고 그 수평분사각도가 0˚가 되도록 상기 제1 용융로에 설치되는 제3 풍구를 포함하고, 상기 제3 풍구는 상기 제1 용융로의 금속층의 상부에 산소를 포함하는 폭기 가스 및 연료를 분사하여 상기 금속층의 상부를 상기 제2 용융로로 이송시키는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 플라즈마 토치는 이송식(transferable), 비이송식(nontransferable) 및 이송/비이송식 자동운전 플라즈마 토치 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 플라즈마 토치가 이송식 플라즈마 토치인 경우, 상기 이송식 플라즈마 토치는 음극 또는 양극을 가지며, 그 반대 전극인 양극 또는 음극의 전극판이 상기 제2 용융로의 하면에 설치되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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삭제
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제1항에 있어서, 상기 가스는 공기, 가스 연료, 질소, 아르곤 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 공급부는 상기 원료와 함께 금속 분말, 산화 금속 분말 및 환원제 중 어느 하나 이상을 상기 제1 용융로로 공급하고,상기 환원제는 석탄, 코커스, 바이오메스, 폐기물 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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제1항에 있어서, 상기 폭기 가스는 산화제로서 산소 및 공기 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 연료는 환원제로서 가스 연료, 석탄, 코커스, 폐기물, 목재, 바이오매스 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 장치
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플라즈마 폭기 용융 방법에 있어서,(a) 제1 용융로의 내부에 산소를 포함하는 폭기 가스 및 연료를 분사하여 상기 제1 용융로를 가열하는 단계;(b) 상기 제1 용융로의 내부로 원료를 공급하는 단계;(c) 상기 폭기 가스 및 연료의 연소 에너지를 이용하여 상기 원료를 폭기 용융시켜 슬래그층 및 금속층을 형성하는 단계;(d) 상기 슬래그층 및 상기 금속층이 제2 용융로로 유입되어 안정적인 상태로 슬래그 및 금속으로 분리하는 단계; 및(e) 상기 제2 용융로의 슬래그 배출구 측에 설치되는 플라즈마 토치를 이용하여 상기 제2 용융로의 상기 금속층의 하부에 가스를 분사함으로써 상기 슬래그층 및 상기 금속층을 가열하는 동시에 상기 금속층의 하부를 상기 제1 용융로로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,플라즈마 폭기 용융 방법
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제14항에 있어서, (f) 상기 제1 용융로 및 상기 제2 용융로에서 형성되는 슬래그 및 금속을 연속적 또는 주기적으로 배출시켜 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 방법
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제14항에 있어서, 상기 (a) 및 (c) 단계에서, 상기 폭기 가스 및 연료는 하나 이상의 풍구를 통하여 상기 제1 용융로의 슬래그층으로 분사되어 슬래그층을 회전시키거나, 또는 금속층으로 분사되어 금속층을 회전시키거나, 또는 금속층의 상부로 분사되어 금속층의 상부를 제2 용융로로 이송시키는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 방법
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제14항에 있어서, 상기 (a) 및 (c) 단계에서, 상기 폭기 가스는 산화제로서 산소 및 공기 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 연료는 환원제로서 가스 연료, 석탄, 코커스, 폐기물, 목재, 바이오매스 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 방법
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제14항에 있어서, 상기 (b) 단계에서, 상기 원료와 함께 금속 분말, 산화 금속 분말 및 환원제 중 어느 하나 이상을 제1 용융로의 내부로 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 환원제는 석탄, 코커스, 바이오메스, 폐기물 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 폭기 용융 방법
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