JP2000097411A - 自熔製錬炉用精鉱バーナー - Google Patents
自熔製錬炉用精鉱バーナーInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非鉄金属硫化精鉱の製錬に用いられる自熔製
錬炉用精鉱バーナーにおいて、製錬原料を均一に分散さ
せるための分散コーンの保護を図りつつ、精鉱バーナー
のサイズ、製錬原料の種類・装入量の変動等にもかかわ
らず製錬原料着火用酸素の安定供給を可能とする。 【解決手段】 重油バーナーを内包するように配設され
た製錬原料着火用酸素吹込管と、該製錬原料着火用酸素
吹込管を内包するように配設された製錬原料分散用酸素
吹込管とを有し、製錬原料着火用酸素吹込管の開口の周
囲に円錐状の分散コーンを設け、製錬原料分散用酸素吹
込管が該分散コーンに近接した開口を有する。
錬炉用精鉱バーナーにおいて、製錬原料を均一に分散さ
せるための分散コーンの保護を図りつつ、精鉱バーナー
のサイズ、製錬原料の種類・装入量の変動等にもかかわ
らず製錬原料着火用酸素の安定供給を可能とする。 【解決手段】 重油バーナーを内包するように配設され
た製錬原料着火用酸素吹込管と、該製錬原料着火用酸素
吹込管を内包するように配設された製錬原料分散用酸素
吹込管とを有し、製錬原料着火用酸素吹込管の開口の周
囲に円錐状の分散コーンを設け、製錬原料分散用酸素吹
込管が該分散コーンに近接した開口を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅、ニッケル等の
非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬炉用精鉱バ
ーナーに関する。
非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬炉用精鉱バ
ーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】銅、ニッケル等の硫化精鉱を製錬原料と
する非鉄金属製錬に用いられる製錬炉の一つである自熔
製錬炉では、反応塔の上部に精鉱バーナーが設けられ、
該精鉱バーナー内で、製錬原料を反応用気体中に均一に
分散させる。そして、分散状態の製錬原料が重油バーナ
ー等により着火され、反応塔内を落下しながら製錬反応
が行われる。
する非鉄金属製錬に用いられる製錬炉の一つである自熔
製錬炉では、反応塔の上部に精鉱バーナーが設けられ、
該精鉱バーナー内で、製錬原料を反応用気体中に均一に
分散させる。そして、分散状態の製錬原料が重油バーナ
ー等により着火され、反応塔内を落下しながら製錬反応
が行われる。
【０００３】この製錬反応は、製錬原料が反応塔内を落
下する間に完結することが重要であり、反応が十分に完
結されないと、煙灰の発生の増大、生産効率の低下、操
業の停止、ひいては炉命の縮減等の影響がでる。
下する間に完結することが重要であり、反応が十分に完
結されないと、煙灰の発生の増大、生産効率の低下、操
業の停止、ひいては炉命の縮減等の影響がでる。
【０００４】この製錬反応が十分になされるためには、
精鉱バーナーより継続して製錬原料が炉内に均一に分散
され、反応用気体、すなわち空気あるいは酸素富化空気
と十分に混合されることが重要である。最適な条件は、
精鉱バーナーのサイズ、製錬原料の種類・装入量により
選択される。
精鉱バーナーより継続して製錬原料が炉内に均一に分散
され、反応用気体、すなわち空気あるいは酸素富化空気
と十分に混合されることが重要である。最適な条件は、
精鉱バーナーのサイズ、製錬原料の種類・装入量により
選択される。
【０００５】図２に示した従来の精鉱バーナーの一例に
ついて、前記製錬反応を以下に説明する。
ついて、前記製錬反応を以下に説明する。
【０００６】精鉱バーナーは、反応塔頂部１６の装入孔
１７の上に設けられ、主としてバーナ−本体１、重油バ
ーナー２、精鉱シュ−ト４および工業用酸素吹込管１１
により構成される。バーナー本体１は、上部に反応用空
気導入口５を、かつ下部に反応用気体出口を有し、該反
応用気体出口に向って逆円錐状になっている。なお、バ
ーナー本体１は、機能的にウインドボックス６とバーナ
ーコーン７に区分される。ウインドボックス６の反応用
気体導入口５から入る該反応用気体がバーナーコーン７
に向かって流れ、バーナーコーン７の反応用気体出口か
ら反応塔の装入口１７に吹き込まれる。
１７の上に設けられ、主としてバーナ−本体１、重油バ
ーナー２、精鉱シュ−ト４および工業用酸素吹込管１１
により構成される。バーナー本体１は、上部に反応用空
気導入口５を、かつ下部に反応用気体出口を有し、該反
応用気体出口に向って逆円錐状になっている。なお、バ
ーナー本体１は、機能的にウインドボックス６とバーナ
ーコーン７に区分される。ウインドボックス６の反応用
気体導入口５から入る該反応用気体がバーナーコーン７
に向かって流れ、バーナーコーン７の反応用気体出口か
ら反応塔の装入口１７に吹き込まれる。
【０００７】重油バーナー２、工業用酸素吹込管１１お
よび精鉱シュ−ト４は、同心円状に、かつバーナーコー
ン７の反応用気体出口および装入孔１７に対し同軸的
に、配置される。
よび精鉱シュ−ト４は、同心円状に、かつバーナーコー
ン７の反応用気体出口および装入孔１７に対し同軸的
に、配置される。
【０００８】工業用酸素吹込管１１の先端開口部の周面
に分散コーン１０が取りつけられている。さらに、精鉱
シュ−ト４の外周側に、風速調整器９が設けられてい
る。
に分散コーン１０が取りつけられている。さらに、精鉱
シュ−ト４の外周側に、風速調整器９が設けられてい
る。
【０００９】製錬原料は、精鉱シュ−ト４を経て落下
し、バーナーコーン７内にある分散コーン１０によって
分散され、反応用気体と混合される。
し、バーナーコーン７内にある分散コーン１０によって
分散され、反応用気体と混合される。
【００１０】一方、反応用気体は、ウインドボックス６
を経て風速調整器９により加速されてバーナーコーン７
内に供給され、前述のように分散された製錬原料とバー
ナーコーン７内で混合され、反応塔内に吹込まれる。
を経て風速調整器９により加速されてバーナーコーン７
内に供給され、前述のように分散された製錬原料とバー
ナーコーン７内で混合され、反応塔内に吹込まれる。
【００１１】この際、工業用酸素吹込管１１を通ってき
た酸素が、分散コーン１０の上方位置で、工業用酸素吹
込管１１に開けられた気体噴出孔１２より分散コーン１
０の錘面に供給され、この錘面を覆うことで分散コーン
１０を保護するとともに、工業用酸素吹込管１１の下端
開口より製錬原料の着火用として反応塔に供給される。
た酸素が、分散コーン１０の上方位置で、工業用酸素吹
込管１１に開けられた気体噴出孔１２より分散コーン１
０の錘面に供給され、この錘面を覆うことで分散コーン
１０を保護するとともに、工業用酸素吹込管１１の下端
開口より製錬原料の着火用として反応塔に供給される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】非鉄金属硫化物の自熔
製錬炉における製錬反応においては、反応塔内における
反応の完結、煙灰発生率の低減が求められるため、精鉱
バーナーによる製錬原料の均一な分散が重要である。こ
のために、反応塔の装入孔において落下する製錬原料の
流れを乱し、より良い分散、混合を得るための分散コー
ンが設けられている。しかし、耐摩耗性の高い仕様の分
散コーンでも、経年変化等により、その機能が不十分と
なり、永続的に製錬原料の均一な分散が保持されない。
製錬炉における製錬反応においては、反応塔内における
反応の完結、煙灰発生率の低減が求められるため、精鉱
バーナーによる製錬原料の均一な分散が重要である。こ
のために、反応塔の装入孔において落下する製錬原料の
流れを乱し、より良い分散、混合を得るための分散コー
ンが設けられている。しかし、耐摩耗性の高い仕様の分
散コーンでも、経年変化等により、その機能が不十分と
なり、永続的に製錬原料の均一な分散が保持されない。
【００１３】また、吹込み酸素については、分散コーン
の保護および反応用気体と混合された製錬原料の着火の
両方面に、同一供給源である工業用酸素吹込管から供給
されている。このため、工業用酸素吹込管に設けられた
気体噴出孔の位置、径の大きさ、角度等の工夫はされて
いるものの、変動する操業状況に応じて酸素流量を管理
することができず、製錬原料を均一に分散させるという
機能面において不十分であり、製錬原料の適切な着火は
必ずしも確保されず、また、さらなる酸素効率の向上も
見込めない。
の保護および反応用気体と混合された製錬原料の着火の
両方面に、同一供給源である工業用酸素吹込管から供給
されている。このため、工業用酸素吹込管に設けられた
気体噴出孔の位置、径の大きさ、角度等の工夫はされて
いるものの、変動する操業状況に応じて酸素流量を管理
することができず、製錬原料を均一に分散させるという
機能面において不十分であり、製錬原料の適切な着火は
必ずしも確保されず、また、さらなる酸素効率の向上も
見込めない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の自熔製錬炉用精
鉱バーナーは、重油バーナーを内包するように配設され
た製錬原料着火用酸素吹込管と、該製錬原料着火用酸素
吹込管を内包するように配設された製錬原料分散用酸素
吹込管とを有し、製錬原料着火用酸素吹込管の開口に近
い部分の周囲に円錐状の分散コーンを設け、製錬原料分
散用酸素吹込管の開口が該分散コーンに近接している。
これにより、製錬原料分散用酸素吹込管の開口より噴出
する酸素が、落下する製錬原料を分散し、またその衝突
に関して分散コーンの錐面を保護する。
鉱バーナーは、重油バーナーを内包するように配設され
た製錬原料着火用酸素吹込管と、該製錬原料着火用酸素
吹込管を内包するように配設された製錬原料分散用酸素
吹込管とを有し、製錬原料着火用酸素吹込管の開口に近
い部分の周囲に円錐状の分散コーンを設け、製錬原料分
散用酸素吹込管の開口が該分散コーンに近接している。
これにより、製錬原料分散用酸素吹込管の開口より噴出
する酸素が、落下する製錬原料を分散し、またその衝突
に関して分散コーンの錐面を保護する。
【００１５】かかる構成により、製錬原料分散用酸素と
製錬原料着火用酸素の流量を個別に管理できるようにす
る。
製錬原料着火用酸素の流量を個別に管理できるようにす
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】製錬原料の均一な分散を継続して
保持し、反応用気体と混合された製錬原料の着火を確保
するには、製錬原料分散用酸素と製錬原料着火用酸素の
吹込みを、各々適切な位置、噴出量にて行うことが良策
である。また、分散コーンの上方位置で、前記工業用酸
素吹込管にあけられた前記気体噴出孔より供給される酸
素は、その流量等の管理が可能であれば、製錬原料の均
一な分散にも利用可能であることが想定できる。そのた
め、精鉱バーナーの構成要素である重油バーナーを内包
する前記工業用酸素吹込管を二つに分け、製錬原料分散
用酸素吹込管および製錬原料着火用酸素吹込管とし、個
別に酸素流量を指定、管理することができるようにす
る。さらに、分散コーンの上方で製錬原料分散用酸素を
吹込ませるために、製錬原料着火用酸素吹込管の先端開
口に近い部分の周囲に取付けられた円錐状の分散コーン
頂部の直上に製錬原料分散用酸素吹込管の開口を位置づ
ける。
保持し、反応用気体と混合された製錬原料の着火を確保
するには、製錬原料分散用酸素と製錬原料着火用酸素の
吹込みを、各々適切な位置、噴出量にて行うことが良策
である。また、分散コーンの上方位置で、前記工業用酸
素吹込管にあけられた前記気体噴出孔より供給される酸
素は、その流量等の管理が可能であれば、製錬原料の均
一な分散にも利用可能であることが想定できる。そのた
め、精鉱バーナーの構成要素である重油バーナーを内包
する前記工業用酸素吹込管を二つに分け、製錬原料分散
用酸素吹込管および製錬原料着火用酸素吹込管とし、個
別に酸素流量を指定、管理することができるようにす
る。さらに、分散コーンの上方で製錬原料分散用酸素を
吹込ませるために、製錬原料着火用酸素吹込管の先端開
口に近い部分の周囲に取付けられた円錐状の分散コーン
頂部の直上に製錬原料分散用酸素吹込管の開口を位置づ
ける。
【００１７】精鉱シュートから落下する製錬原料は、分
散コーンの錐面に衝突して分散されるのであるが、製錬
原料の流れに対し、分散コーンの錘面の上流側すなわち
分散コーン頂部の直上で噴出する酸素により、分散コー
ンの錐面における製錬原料の衝突を緩和し、該錘面を保
護する。
散コーンの錐面に衝突して分散されるのであるが、製錬
原料の流れに対し、分散コーンの錘面の上流側すなわち
分散コーン頂部の直上で噴出する酸素により、分散コー
ンの錐面における製錬原料の衝突を緩和し、該錘面を保
護する。
【００１８】また、精鉱バーナーの工業用酸素吹込管を
外側の製錬原料分散用酸素吹込管と内側の製錬原料着火
用酸素吹込管に区分して配設し、さらに酸素流量を個々
にかつ任意に管理することができるようにする。
外側の製錬原料分散用酸素吹込管と内側の製錬原料着火
用酸素吹込管に区分して配設し、さらに酸素流量を個々
にかつ任意に管理することができるようにする。
【００１９】図１に、本発明による精鉱バーナー用工業
用酸素吹込管の実施例の拡大模式図を示す。
用酸素吹込管の実施例の拡大模式図を示す。
【００２０】この図において、製錬原料分散用酸素吹込
管１３と製錬原料着火用酸素吹込管１４は同心円上に有
り、製錬原料分散用酸素は、製錬原料分散用酸素吹込管
１３内で製錬原料着火用酸素吹込管１４の外側を通り、
製錬原料分散用酸素吹込管の先端の開口１５より噴出さ
れ、製錬原料着火用酸素は、製錬原料着火用酸素吹込管
内で重油バーナー２の外側を通り、先端の開口より下側
へ噴出される。
管１３と製錬原料着火用酸素吹込管１４は同心円上に有
り、製錬原料分散用酸素は、製錬原料分散用酸素吹込管
１３内で製錬原料着火用酸素吹込管１４の外側を通り、
製錬原料分散用酸素吹込管の先端の開口１５より噴出さ
れ、製錬原料着火用酸素は、製錬原料着火用酸素吹込管
内で重油バーナー２の外側を通り、先端の開口より下側
へ噴出される。
【００２１】具体的には、製錬原料分散用酸素吹込管１
３は製錬原料着火用酸素吹込管の先端の周囲に設けた分
散コーン１０の直上、すなわち落下する製錬原料の流れ
において上流側で横方向に開口し、該開口から出た酸素
は製錬原料の流れに対し分散コーンの錐面を遮るように
噴出する。また、製錬原料着火用酸素吹込管１４は重油
バーナーの先端の周囲に開口し、該開口から出た酸素は
重油を燃焼して、反応用気体、すなわち空気あるいは酸
素富化空気の中に分散混合した製錬原料を着火する。
３は製錬原料着火用酸素吹込管の先端の周囲に設けた分
散コーン１０の直上、すなわち落下する製錬原料の流れ
において上流側で横方向に開口し、該開口から出た酸素
は製錬原料の流れに対し分散コーンの錐面を遮るように
噴出する。また、製錬原料着火用酸素吹込管１４は重油
バーナーの先端の周囲に開口し、該開口から出た酸素は
重油を燃焼して、反応用気体、すなわち空気あるいは酸
素富化空気の中に分散混合した製錬原料を着火する。
【００２２】製錬原料分散用酸素吹込管１３の先端の開
口から適切な量の製錬原料分散用酸素を噴出させ、精鉱
シュ−ト内において落下してくる製錬原料を分散コーン
１０の位置で均一に分散させて、反応用空気あるいは反
応用酸素富化空気と混合させる。
口から適切な量の製錬原料分散用酸素を噴出させ、精鉱
シュ−ト内において落下してくる製錬原料を分散コーン
１０の位置で均一に分散させて、反応用空気あるいは反
応用酸素富化空気と混合させる。
【００２３】以上の構成により、変動する操業状況に応
じて、製錬原料分散用酸素と製錬原料着火用酸素の流量
を調節することができる。また、製錬原料分散用酸素
が、分散コーンの錐面を覆い、製錬原料分の分散コーン
１０の錐面への衝突が弱くなり、摩耗が減少する。かか
る分散コーン１０の保護により、その機能が維持され
る。よって、本発明による精鉱バーナーでは、製錬原料
を均一に分散でき、さらに、製錬原料の適切な着火が確
保される。
じて、製錬原料分散用酸素と製錬原料着火用酸素の流量
を調節することができる。また、製錬原料分散用酸素
が、分散コーンの錐面を覆い、製錬原料分の分散コーン
１０の錐面への衝突が弱くなり、摩耗が減少する。かか
る分散コーン１０の保護により、その機能が維持され
る。よって、本発明による精鉱バーナーでは、製錬原料
を均一に分散でき、さらに、製錬原料の適切な着火が確
保される。
【００２４】
【実施例】（実施例１）本発明の構成による工業用酸素
吹込管を設けた自熔製錬用精鉱バーナーを用いて、操業
を実施した。その後、精鉱バーナーを分解し、分散コー
ンを調べたところ、分散コーンの斜面に溝ができるなど
の経年変化が見られなかった。また、操業は、製錬原料
が均一に分散されることによる反応用空気あるいは反応
用酸素富化空気との混合状態が長期にわたり安定してい
た。その結果、製錬反応が反応塔内で完結する度合が増
え、煙灰発生率が０．５％減少するとともに、着火も適
した位置でなされ、酸素効率が１％向上し、１００％と
なった。
吹込管を設けた自熔製錬用精鉱バーナーを用いて、操業
を実施した。その後、精鉱バーナーを分解し、分散コー
ンを調べたところ、分散コーンの斜面に溝ができるなど
の経年変化が見られなかった。また、操業は、製錬原料
が均一に分散されることによる反応用空気あるいは反応
用酸素富化空気との混合状態が長期にわたり安定してい
た。その結果、製錬反応が反応塔内で完結する度合が増
え、煙灰発生率が０．５％減少するとともに、着火も適
した位置でなされ、酸素効率が１％向上し、１００％と
なった。
【００２５】（実施例２）本発明の構成による工業用酸
素吹込管を持つ自熔製錬用精鉱バーナーを用いて、使用
鉱種あるいは装入量の変更・変動を伴う操業を実施した
ところ、当該変更・変動に伴う製錬原料分散用酸素吹込
量と製錬原料着火用酸素吹込量の調整・管理が実施で
き、実施例１でみられた煙灰発生率の減少と酸素効率の
向上が維持された。
素吹込管を持つ自熔製錬用精鉱バーナーを用いて、使用
鉱種あるいは装入量の変更・変動を伴う操業を実施した
ところ、当該変更・変動に伴う製錬原料分散用酸素吹込
量と製錬原料着火用酸素吹込量の調整・管理が実施で
き、実施例１でみられた煙灰発生率の減少と酸素効率の
向上が維持された。
【００２６】従来例と実施例１、２の条件数値および結
果・効果の対比を、表１に示す。
果・効果の対比を、表１に示す。
【００２７】表１において、実施例１は、本件発明の精
鉱バーナーを用いて操業した場合である。また、実施例
２−１は、本発明の精鉱バーナーを用い、使用鉱種変動
の操業の場合、実施例２−２は、本発明の精鉱バーナー
を用い、精鉱装入量変動の操業の場合である。
鉱バーナーを用いて操業した場合である。また、実施例
２−１は、本発明の精鉱バーナーを用い、使用鉱種変動
の操業の場合、実施例２−２は、本発明の精鉱バーナー
を用い、精鉱装入量変動の操業の場合である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】製錬原料分散用酸素吹込管の先端に設け
た開口を通じて噴出される酸素により、製錬原料の均一
な分散が確保され、精鉱バーナーのサイズ、製錬原料の
種類・装入量の変動等にもかかわらず製錬原料着火用酸
素の安定供給が可能となり、反応塔内での十分な製錬反
応が確保でき、酸素効率も向上する。
た開口を通じて噴出される酸素により、製錬原料の均一
な分散が確保され、精鉱バーナーのサイズ、製錬原料の
種類・装入量の変動等にもかかわらず製錬原料着火用酸
素の安定供給が可能となり、反応塔内での十分な製錬反
応が確保でき、酸素効率も向上する。
【図１】 本発明の自熔製錬炉用精鉱バーナーの工業用
酸素吹込管部分を示す拡大図である。
酸素吹込管部分を示す拡大図である。
【図２】 従来の自熔製錬炉用精鉱バーナーを示す図で
ある。
ある。
１ バーナー本体 ２ 重油バーナー ３ 製錬原料導入口 ４ 精鉱シュ−ト ５ 反応用酸素富化空気導入口 ６ ウインドボックス ７ バーナーコーン ８ ベンチュリ−絞り部 ９ 風速調整器 １０ 分散コーン １１ 工業用酸素吹込管 １２ 気体噴出孔 １３ 製錬原料分散用酸素吹込管 １４ 着火用酸素吹込管 １５ 製錬原料分散用酸素吹込管の開口 １６ 反応塔頂部 １７ 装入孔
フロントページの続き (72)発明者 森田 耕成 愛媛県新居浜市西原町３−５−３ 住友金 属鉱山株式会社別子事業所内 Ｆターム(参考） 3K065 QC03 SA01 4K001 AA09 AA19 BA06 DA03 FA14 GA04 GB11
Claims (2)
- 【請求項１】 非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔
製錬炉用精鉱バーナーにおいて、重油バーナーを内包す
るように配設された製錬原料着火用酸素吹込管と、該製
錬原料着火用酸素吹込管を内包するように配設された製
錬原料分散用酸素吹込管とを有し、製錬原料着火用酸素
吹込管の開口に近い部分の周囲に円錐状の分散コーンを
設け、製錬原料分散用酸素吹込管の開口が該分散コーン
に近接していることを特徴とする自熔製錬用精鉱バーナ
ー。 - 【請求項２】 製錬原料分散用酸素と製錬原料着火用酸
素の流量を個別に管理することを特徴とする請求項１に
記載の自熔製錬用精鉱バーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265197A JP2000097411A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 自熔製錬炉用精鉱バーナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10265197A JP2000097411A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 自熔製錬炉用精鉱バーナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097411A true JP2000097411A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17413898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265197A Pending JP2000097411A (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 自熔製錬炉用精鉱バーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000097411A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021032431A (ja) * | 2019-08-20 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 自熔製錬炉の補助バーナーおよび補助バーナーの製造方法 |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10265197A patent/JP2000097411A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021032431A (ja) * | 2019-08-20 | 2021-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 自熔製錬炉の補助バーナーおよび補助バーナーの製造方法 |
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