JP2001116225A - Waste plastic combustion burner for arc furnace - Google Patents

Waste plastic combustion burner for arc furnace

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JP2001116225A
JP2001116225A JP29576899A JP29576899A JP2001116225A JP 2001116225 A JP2001116225 A JP 2001116225A JP 29576899 A JP29576899 A JP 29576899A JP 29576899 A JP29576899 A JP 29576899A JP 2001116225 A JP2001116225 A JP 2001116225A
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JP
Japan
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waste plastic
burner
flow path
combustion
arc furnace
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JP29576899A
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Japanese (ja)
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Shinjiro Uchida
親司朗 内田
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Nippon Steel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste plastic combustion burner for an arc furnace which can enhance the combustion rate of waste plastic in a burner and can utilize the heat obtained by the combustion to the fusion of scrap effectively, while using waste plastic of economical size of about several mm to ten-odd mm. SOLUTION: This is a burner which is equipped with a passage 10 for carrying waste plastic by gas and blows it into an arc furnace, at the center, a fuel passage 11 around it, an oxygen passage 12, a cooling water passage 13, and a combustion tube 14 between the tip of the burner and a furnace wall, and is provided with a conical flow straightening member 15 in the jet port of the passage 10 of the waste plastic. Moreover, in place of the flow straightening member 15, the oxygen passage 12 is arranged around the fuel passage 11, and the jet port of the oxygen passage 12 is inclined in the direction of center axis of the burner, or a pilot burner 17 may be provided in front of the jetting port of the passage 10 of the waste plastic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の溶解、
溶融金属の精錬に使用されるアーク炉の炉壁、炉蓋に設
けられる廃プラスチック燃焼バーナに関する。
The present invention relates to the dissolution of metallic materials,
The present invention relates to a waste plastic combustion burner provided on a furnace wall and a furnace lid of an arc furnace used for refining molten metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、産業廃棄物あるいは一般廃棄物と
して廃棄される廃プラスチックが増加の一途をたどって
いる。一方、地球規模での環境保全の大きなテーマとし
て、炭酸ガス削減への要求が高まっており、廃プラスチ
ックを従来の単純焼却や埋め立てで処理するのではな
く、素材あるいは熱源としてリサイクルすることに取り
組むケースが増えている。特に、現状の廃プラスチック
が多種類のプラスチックが混在する状況にある中で、処
理コスト面からサーマル・リサイクルが注目され、多く
の工業炉で廃プラスチックのサーマル・リサイクルの実
用化、あるいは実用化研究がなされており、廃プラスチ
ックを効率的に燃焼させるためのバーナ構造が種々提案
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, waste plastic discarded as industrial waste or general waste has been increasing. On the other hand, there is a growing demand for carbon dioxide reduction as a major theme of environmental protection on a global scale.In this case, waste plastic is recycled as a material or heat source instead of being treated by conventional incineration or landfill. Is increasing. In particular, under the current situation where waste plastics are mixed with various types of plastics, thermal recycling has attracted attention in terms of processing costs, and research and development of thermal recycling of waste plastics has been carried out in many industrial furnaces. Various burner structures for efficiently burning waste plastic have been proposed.

【0003】例えば、特開平7−71728公報におい
ては、粒径1mm以下の廃プラスチックの粉体を吹き込
むノズルの外周に液体燃料を噴霧するノズルを配置する
ことで、廃プラスチックの粉体を確実に着火・安定燃焼
させるバーナ構造が提案されている。また、特開平10
−185115公報においては、1〜2mm程度の金属
線被覆チップを燃焼させるための産業廃棄物焼却炉用バ
ーナの構造が提案されている。該公報のバーナでは、バ
ーナ後端から焼却炉内に直線的に金属線被覆チップを噴
出するノズルと、その周囲に着火用バーナを設けること
によって、耐火物で構成されたバーナ本体が過熱されな
い程度に金属線被覆チップを燃焼させることを特徴とし
ている。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-71728, a nozzle for spraying liquid fuel is arranged around a nozzle for blowing powder of waste plastic having a particle diameter of 1 mm or less, so that the powder of waste plastic can be reliably removed. A burner structure for ignition and stable combustion has been proposed. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent No. 185115 proposes a structure of a burner for an industrial waste incinerator for burning a metal wire coated tip of about 1 to 2 mm. In the burner disclosed in this publication, a nozzle that ejects a metal wire-coated chip linearly from the rear end of the burner into the incinerator and an ignition burner provided around the nozzle are provided so that the burner body made of a refractory material is not overheated. It is characterized by burning the metal wire coated tip.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとしている課題】上記公報に提案さ
れているバーナはいずれも1〜2mm程度の粉状の廃プ
ラスチックを吹き込みの対象としているが、一般に廃プ
ラスチックを1〜2mm程度に粉砕加工すると加工費が
かかり、さらに嵩比重が小さくなり輸送費がかかるため
に、熱源として廃プラスチックを利用するメリットが小
さくなってしまうという問題がある。廃プラスチックの
サーマル・リサイクルによって十分なコストメリットを
享受しようとする場合には、吹き込みに利用する廃プラ
スチックのサイズが数mm〜十数mm程度とすることが
望ましい。
The burners proposed in the above publications are intended to blow powdery waste plastic of about 1 to 2 mm, but generally, when the waste plastic is pulverized to about 1 to 2 mm. Processing costs are required, and the bulk specific gravity is reduced, and transportation costs are required. Therefore, there is a problem that the merit of using waste plastic as a heat source is reduced. In order to enjoy a sufficient cost merit by thermal recycling of waste plastic, it is desirable that the size of waste plastic used for blowing is about several mm to several tens of mm.

【0005】また、上記バーナは廃棄物焼却炉などのバ
ーナ前面の炉内側に空間が存在する炉で使用することを
前提としている。このため、特開平7−71728公報
で提案されているバーナではバーナ自体に燃焼室を有し
ておらず、特開平10−185115公報のバーナでは
その記載内容にあるごとく、噴出ノズルから吹き込まれ
る廃プラスチックはバーナ内で十分に燃焼する必要はな
く、ある割合の廃プラスチックが炉内で燃焼する構造と
することによって、バーナ本体の耐火物を保護すること
が提案されている。
[0005] The above-mentioned burner is assumed to be used in a furnace such as a waste incinerator having a space inside the furnace in front of the burner. For this reason, the burner proposed in JP-A-7-71728 does not have a combustion chamber in the burner itself, and the burner disclosed in JP-A-10-185115 does not discharge waste air blown from an ejection nozzle as described in the description. It is not necessary for the plastic to burn sufficiently in the burner, and it has been proposed to protect the refractory of the burner body by employing a structure in which a certain percentage of waste plastic burns in the furnace.

【0006】このように、従来より廃プラスチック燃焼
バーナについては、種々の構造が提案されているが、ほ
とんど焼却炉に採用されているもので、アーク炉に採用
されているものはほとんど提案されていない。
As described above, various structures have been proposed for waste plastic combustion burners. However, most of them have been proposed for incinerators, and most have been proposed for arc furnaces. Absent.

【0007】アーク炉では原料であるスクラップを炉内
に充満する形で投入し、主として炉の中央部で発生させ
るアークのエネルギでスクラップを溶解し、アーク発生
部から遠い炉壁近傍のスクラップの溶解を補助するため
に、油や気体燃料の燃焼バーナが利用されている。した
がって、バーナ前面にはスクラップが存在することが前
提で、特にスクラップの溶解初期の段階では、バーナ前
面にはほとんど空間が存在しない。このような状態下
で、上記公報に提案されているような廃プラスチック燃
焼バーナを油や気体燃料のバーナの代替として使用する
と、特に廃プラスチックの流量とそれを搬送するための
空気等の気体の流量が多くなると、バーナ中央部から噴
出する廃プラスチックと搬送ガスが燃料の燃焼によって
形成される火炎と接触しないまま吹き抜ける状態とな
り、燃焼されないか又は加熱されただけの廃プラスチッ
クが、炉壁近傍のスクラップに衝突して跳ね返り、水
冷の炉壁に付着した後に燃焼する、あるいは炉壁近傍
のスクラップと水冷の炉壁のわずかな空間を通って炉か
ら集塵されてしまうために燃焼熱がスクラップの溶解に
十分寄与しないという問題が発生する。また当然のこと
ではあるが、数mm〜十数mm程度の経済的な大きさの
廃プラスチックを吹き込む場合には、その燃焼速度が遅
いために上述の燃焼熱の利用効率が一層低下することと
なる。
[0007] In an arc furnace, scrap as a raw material is charged into the furnace so as to fill the furnace, the scrap is melted mainly by the energy of the arc generated in the center of the furnace, and the scrap near the furnace wall far from the arc generating portion is melted. Oil and gaseous fuel combustion burners have been used to assist the combustion. Therefore, it is assumed that scrap is present on the front surface of the burner, and particularly in the initial stage of melting of the scrap, there is almost no space on the front surface of the burner. Under such a condition, when a waste plastic combustion burner proposed in the above-mentioned publication is used as a substitute for a burner of oil or gaseous fuel, the flow rate of waste plastic and gas such as air for transporting the waste plastic are particularly increased. When the flow rate increases, waste plastic and carrier gas ejected from the central part of the burner blow off without contacting the flame formed by the combustion of fuel, and waste plastic that has not been burned or has just been heated is located near the furnace wall. The heat of combustion of the scrap is generated because it bounces off the scrap and adheres to the water-cooled furnace wall and burns, or is collected from the furnace through a small space between the scrap near the furnace wall and the water-cooled furnace wall. The problem of not sufficiently contributing to dissolution occurs. Also, needless to say, when blowing waste plastic having an economic size of about several mm to several tens of mm, the combustion speed is slow, so that the use efficiency of the above-described combustion heat is further reduced. Become.

【0008】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、数mm〜十数mm程度の経済的
な大きさの廃プラスチックを使用しつつ、且つバーナ内
での廃プラスチックの燃焼率を向上し、その燃焼によっ
て得られた熱を有効にスクラップの溶解に利用すること
が可能なアーク炉用廃プラスチック燃焼バーナを提供す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and uses waste plastic having an economical size of about several mm to several tens of mm while using waste plastic in a burner. It is intended to provide a waste plastic combustion burner for an arc furnace, which can improve the combustion rate of the waste and effectively use the heat obtained by the combustion for melting the scrap.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、上記問
題点を解決するものであり、その要旨とするところは以
下の通りである。 (1)中心部に廃プラスチックを気体搬送してアーク炉
内に吹き込む廃プラスチックの流路と、その外周に燃料
をアーク炉内に吹き込む燃料流路、酸素をアーク炉内に
吹き込む酸素流路、燃焼バーナを冷却する冷却水流路
と、バーナ先端から炉壁間に燃焼筒とを備えた廃プラス
チック燃焼バーナにおいて、該廃プラスチックの流路の
噴出口に、燃焼筒内に末広がりの廃プラスチック流を形
成するコーン状の流れ矯正部材を設けたことを特徴とす
るアーク炉用廃プラスチック燃焼バーナ。 (2)中心部に廃プラスチックを気体搬送してアーク炉
内に吹き込む廃プラスチックの流路と、その外周に燃料
をアーク炉内に吹き込む燃料流路、燃焼バーナを冷却す
る冷却水流路と、バーナ先端から炉壁間に燃焼筒とを備
えた廃プラスチック燃焼バーナにおいて、該燃料流路の
外周に酸素をアーク炉内に吹き込む酸素流路を配置し、
該酸素流路の噴出口をバーナ中心軸方向に傾斜させたこ
とを特徴とするアーク炉用廃プラスチック燃焼バーナ。 (3)中心部に廃プラスチックを気体搬送してアーク炉
内に吹き込む廃プラスチックの流路と、その外周に燃料
をアーク炉内に吹き込む燃料流路、酸素をアーク炉内に
吹き込む酸素流路、燃焼バーナを冷却する冷却水流路
と、バーナ先端から炉壁間に燃焼筒とを備えた廃プラス
チック燃焼バーナにおいて、該廃プラスチックの流路に
パイロットバーナを挿入したことを特徴とするアーク炉
用廃プラスチック燃焼バーナ。
That is, the present invention is to solve the above problems, and the gist thereof is as follows. (1) A flow path of the waste plastic which gas-conveys the waste plastic into the center and blows it into the arc furnace, a fuel flow path which blows the fuel into the arc furnace at the outer periphery thereof, an oxygen flow path which blows oxygen into the arc furnace, In a waste plastic combustion burner provided with a cooling water flow path for cooling a combustion burner and a combustion cylinder between a burner tip and a furnace wall, a waste plastic flow diverging into the combustion cylinder is supplied to a discharge port of the waste plastic flow path. A waste plastic combustion burner for an arc furnace, comprising a cone-shaped flow straightening member to be formed. (2) A flow path of the waste plastic that gas-transports the waste plastic into the arc furnace and blows it into the arc furnace in the center, a fuel flow path that blows the fuel into the arc furnace at the outer periphery, a cooling water flow path that cools the combustion burner, and a burner. In a waste plastic combustion burner provided with a combustion cylinder between the furnace wall from the tip, an oxygen flow path for blowing oxygen into the arc furnace is arranged on the outer periphery of the fuel flow path,
A waste plastic combustion burner for an arc furnace, wherein a jet port of the oxygen flow path is inclined in a direction of a burner central axis. (3) A flow path of the waste plastic which gas-conveys the waste plastic to the center and blows it into the arc furnace, a fuel flow path which blows the fuel into the arc furnace on the outer periphery thereof, an oxygen flow path which blows oxygen into the arc furnace, In a waste plastic combustion burner provided with a cooling water flow path for cooling the combustion burner and a combustion cylinder between the tip of the burner and a furnace wall, a pilot burner is inserted into the flow path of the waste plastic. Plastic burning burner.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、アーク炉の縦断面図であ
り、本発明の廃プラスチック燃焼バーナを炉壁に取り付
けた実施例を示している。図2(a)は、本発明の第1
請求項の廃プラスチック燃焼バーナの切断断面図であ
り、図2(b)がその燃焼バーナ先端を示すA−A矢視
図、図3(a)が本発明の第2請求項の廃プラスチック
燃焼バーナの切断断面図であり、図3(b)がその燃焼
バーナ先端を示すB−B矢視図で酸素流路中心と燃料流
路中心を結ぶ線がバーナ中心を通る場合、図3(c)は
同じく燃焼バーナ先端を示すB−B矢視図で酸素流路中
心と燃料流路中心を結ぶ線がバーナ中心からずれている
場合、図4は、本発明の第3請求項の廃プラスチック燃
焼バーナの切断断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an arc furnace, showing an embodiment in which a waste plastic combustion burner of the present invention is mounted on a furnace wall. FIG. 2A shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view of a waste plastic combustion burner according to the present invention, wherein FIG. 2B is a view taken along the line AA showing the tip of the combustion burner, and FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view of the burner, and FIG. 3B is a BB arrow view showing the tip of the combustion burner, and when a line connecting the center of the oxygen flow path and the center of the fuel flow path passes through the center of the burner, FIG. ) Is a BB view showing the tip of the combustion burner, and the line connecting the center of the oxygen flow path and the center of the fuel flow path is shifted from the center of the burner. FIG. 4 shows the waste plastic according to the third aspect of the present invention. It is sectional drawing of a combustion burner.

【0011】一般に、アーク炉は図1に示すように炉体
1とアーク4を発生するための可動電極2が貫通する炉
蓋3で構成されており、炉体1及び炉蓋3にはアーク4
による熱に耐え得るよう水冷構造のパネル5が取り付け
られている。また、炉蓋3には炉内で発生するガスを吸
引するためのダクト6が設けられる。
Generally, an arc furnace comprises a furnace body 1 and a furnace lid 3 through which a movable electrode 2 for generating an arc 4 penetrates, as shown in FIG. 4
A panel 5 having a water cooling structure is attached so as to withstand the heat generated by the panel. Further, the furnace lid 3 is provided with a duct 6 for sucking gas generated in the furnace.

【0012】アーク炉では原料であるスクラップ7を炉
内に充満する形で投入し、炉の中央部で発生させるアー
ク4のエネルギでスクラップ7を溶解する。また、アー
ク4の発生部から遠い炉壁近傍のスクラップの溶解を補
助するために、従来から油や気体燃料の燃焼バーナが設
置されており、図1では油や気体燃料の燃焼バーナの代
わりに、廃プラスチック燃焼バーナ8を設置した状態を
示している。スクラップ7を溶解している時、特に溶解
の初期段階ではバーナ8の前面にはスクラップ7が存在
し、バーナ8とスクラップ7の間の空間9は極めて小さ
い状態にある。こうした状態の下で、吹き込んだ廃プラ
スチックが燃焼されないか又は加熱されただけで、炉
壁近傍のスクラップ7に衝突して跳ね返り、炉壁のパネ
ル5に付着した後に燃焼する、あるいは炉壁近傍のス
クラップ7と炉壁のパネル5のわずかな空間を通ってダ
クト6から吸引されてしまわないように、バーナ8の内
部で極力廃プラスチックを燃焼し、その熱をスクラップ
の溶解に十分に利用することが重要である。
In an arc furnace, scrap 7 as a raw material is charged into the furnace so as to fill the furnace, and the scrap 7 is melted by the energy of the arc 4 generated in the center of the furnace. Further, in order to assist the melting of the scrap near the furnace wall far from the generation part of the arc 4, a combustion burner of oil or gaseous fuel is conventionally installed. In FIG. And a state where the waste plastic combustion burner 8 is installed. When the scrap 7 is being melted, particularly in the initial stage of melting, the scrap 7 is present in front of the burner 8, and the space 9 between the burner 8 and the scrap 7 is extremely small. Under such a condition, the injected waste plastic is not burned or is simply heated and collides with the scrap 7 near the furnace wall and rebounds, and burns after adhering to the panel 5 of the furnace wall, or burns near the furnace wall. Burn the waste plastic as much as possible inside the burner 8 so that it is not sucked from the duct 6 through the small space between the scrap 7 and the panel 5 of the furnace wall, and fully utilize the heat for melting the scrap. is important.

【0013】本発明の第1請求項の廃プラスチック燃焼
バーナ(図2(a))においては、中心部に廃プラスチ
ックを空気等で気体搬送してアーク炉内に吹き込む流路
10、その外周に油またはガス等の燃料流路11、酸素
流路12、及び冷却水流路13が設けられている。図2
(b)では、燃料流路11と酸素流路12が廃プラスチ
ックの流路10の外周に交互に8系統ずつ配置された例
をしめしているが、燃料と酸素の流量比率などに応じて
配置や系統数が変わる。また、廃プラスチックの流路1
0の噴出口部に、廃プラスチックの流れ方向に向かって
廃プラスチック流が末広がりとなるようにコーン状の流
れ矯正部材15が設けられているため、流れ矯正部材1
5によってバーナの外周方向に流れを変えられた廃プラ
スチックが、燃料流路11と酸素流路12から各々噴出
する燃料と酸素によって形成された高温の火炎16の中
に噴出し、さらにバーナ先端から炉壁間に設けられた燃
焼筒14によって形成される空間内で効率的に燃焼する
ことが可能となる。尚、上記の流れ矯正部材15は廃プ
ラスチックの融着を防止するために、バーナ本体内に設
けられた冷却水流路13を流れる冷却水による冷却効果
を高めるように銅などの熱伝導率の高い材料を使用する
ことが望ましい。このように、廃プラスチックのサイズ
が数mm〜数十mmであっても、廃プラスチック流路1
0内に設置した矯正部材15により廃プラスチック流が
末広がりに広がるので、廃プラスチックは燃料と酸素に
よって形成されている高温の火炎16内に確実に投入さ
れ燃焼筒14内で効率よく燃焼される。
In the waste plastic combustion burner according to the first aspect of the present invention (FIG. 2 (a)), a flow path 10 in which waste plastic is gas-conveyed with air or the like and blown into an arc furnace at a central portion, and is provided on an outer periphery thereof. A fuel flow path 11, such as oil or gas, an oxygen flow path 12, and a cooling water flow path 13 are provided. FIG.
FIG. 2B shows an example in which the fuel flow path 11 and the oxygen flow path 12 are alternately arranged on the outer periphery of the waste plastic flow path 10 by eight systems. And the number of strains changes. In addition, flow path 1 of waste plastic
Since the cone-shaped flow correcting member 15 is provided at the spout No. 0 so that the waste plastic flow diverges toward the flow direction of the waste plastic, the flow correcting member 1 is provided.
The waste plastic whose flow has been changed in the outer peripheral direction of the burner by 5 blows out into a high-temperature flame 16 formed by fuel and oxygen which are respectively blown out from a fuel flow path 11 and an oxygen flow path 12, and further from the burner tip. Combustion can be efficiently performed in the space formed by the combustion tube 14 provided between the furnace walls. The flow correcting member 15 has a high thermal conductivity such as copper so as to enhance the cooling effect of the cooling water flowing through the cooling water passage 13 provided in the burner main body in order to prevent fusion of the waste plastic. It is desirable to use materials. Thus, even if the size of the waste plastic is several mm to several tens of mm, the waste plastic flow path 1
Since the flow of the waste plastic spreads divergently by the straightening member 15 installed in the cylinder 0, the waste plastic is reliably injected into the high-temperature flame 16 formed by fuel and oxygen, and is efficiently burned in the combustion tube 14.

【0014】図3(a)は本発明の第2請求項の廃プラ
スチック燃焼バーナであり、中心部に廃プラスチックを
空気等で気体搬送してアーク炉内に吹き込む流路10、
その外周に油またはガス等の燃料流路11、酸素流路1
2、及び冷却水流路13が設けられている。酸素流路1
2は各燃料流路11の外側に配置され、且つ酸素流路1
2の噴出口がバーナ中心軸方向に傾斜しており、酸素流
路12の噴出口の軸線と燃料流路11の噴出口の軸線が
バーナ先端近傍で交差するようになっている。このた
め、燃料流路11と酸素流路12から各々噴出する燃料
と酸素によって形成された高温の火炎16は廃プラスチ
ックの流路10の噴出口の前方を覆うように形成され、
この火炎16内に廃プラスチックが噴出され、さらにバ
ーナ先端から炉壁間に設けられた燃焼筒14によって形
成される空間内で効率的に燃焼することが可能となる。
このように、廃プラスチックのサイズが数mm〜数十m
mであっても、燃料と酸素が噴出される廃プラスチック
を覆って燃焼筒14内で効率よく燃焼される。
FIG. 3 (a) shows a waste plastic combustion burner according to a second aspect of the present invention.
A fuel flow path 11 such as oil or gas, an oxygen flow path 1
2 and a cooling water channel 13 are provided. Oxygen channel 1
2 is disposed outside each fuel passage 11 and is connected to the oxygen passage 1
The second ejection port is inclined in the direction of the burner center axis, and the axis of the ejection port of the oxygen flow path 12 and the axis of the ejection port of the fuel flow path 11 intersect near the tip of the burner. Therefore, the high-temperature flame 16 formed by the fuel and oxygen ejected from the fuel channel 11 and the oxygen channel 12, respectively, is formed so as to cover the front of the ejection port of the waste plastic channel 10,
Waste plastic is spouted into the flame 16 and can be efficiently burned in a space defined by a combustion tube 14 provided between the furnace wall from the burner tip.
Thus, the size of the waste plastic is several mm to several tens m.
Even if it is m, fuel and oxygen are efficiently burned in the combustion cylinder 14 by covering the waste plastic from which it is jetted.

【0015】図3(b)のように、バーナ先端において
酸素流路12が燃料流路11の外側に放射状に配置して
いる形態とすることができる。この場合、酸素流路12
の噴出口は単純にバーナ中心軸方向に傾斜させれば良
い。更に図3(c)のように、酸素流路12が燃料流路
11の外側に各流路の中心を結ぶ線がバーナ中心からず
れるように配置して、燃料と酸素を旋回させると一層燃
焼効率も向上する。この場合、酸素流路12の噴出口
は、バーナ中心軸方向に傾斜すると同時にバーナ半径方
向にも傾斜し、上記燃料と酸素との旋回流を形成する。
また、図3(b)、図3(c)では燃料流路11と酸素
流路12が各々8系統ずつを配置した例をしめしている
が、燃料と酸素の流量比率などに応じて系統数を任意に
選択することができる。
As shown in FIG. 3B, the oxygen flow path 12 may be radially arranged outside the fuel flow path 11 at the tip of the burner. In this case, the oxygen flow path 12
May be simply inclined in the direction of the burner center axis. Further, as shown in FIG. 3C, the oxygen flow path 12 is disposed outside the fuel flow path 11 so that the line connecting the centers of the flow paths is deviated from the center of the burner. Efficiency is also improved. In this case, the outlet of the oxygen flow path 12 is inclined in the burner center axis direction and also in the burner radial direction, and forms a swirling flow of the fuel and oxygen.
Further, FIGS. 3B and 3C show an example in which the fuel flow path 11 and the oxygen flow path 12 each have eight systems, but the number of systems is determined according to the flow rate ratio between fuel and oxygen. Can be arbitrarily selected.

【0016】本発明の第3請求項の廃プラスチック燃焼
バーナ(図4)においては、中心部に廃プラスチックを
空気等で気体搬送してアーク炉内に吹き込む流路10、
その外周に油またはガス等の燃料流路11、酸素流路1
2、及び冷却水流路13が設けられている。また、廃プ
ラスチックの流路10の噴出口前に、廃プラスチックの
流路10と鋭角を形成するようにパイロットバーナ17
が設けられ、廃プラスチックの一部がその流路10の噴
出口部で燃焼し始めるため、燃料流路11、酸素流路1
2から各々噴出する燃料と酸素によって形成された高温
の火炎16にバーナ近傍で衝突することなく、火炎16
中央部に噴出しても、バーナ先端から炉壁間に設けられ
た燃焼筒14によって形成される空間内で効率的に燃焼
することが可能となる。本図では、パイロットバーナを
1本配置した例を示しているが、廃プラスチックの流量
に応じて複数本設置してもよい。また、パイロットバー
ナ17の廃プラスチックの流路10への設置位置は、噴
出口での廃プラスチックの融着を防止するために、噴出
口の上流側50〜100mm程度とするのが良い。この
ように、廃プラスチックのサイズが数mm〜数十mmで
あっても、廃プラスチック流路10内に設置したパイロ
ットバーナ17により廃プラスチックの一部が燃焼し始
めるため、バーナ先端部に配置した燃焼筒14内で効率
よく燃焼される。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a waste plastic combustion burner (FIG. 4).
A fuel flow path 11 such as oil or gas, an oxygen flow path 1
2 and a cooling water channel 13 are provided. In addition, the pilot burner 17 is formed so as to form an acute angle with the flow path 10 of the waste plastic before the ejection port of the flow path 10 of the waste plastic.
Is provided, and a part of the waste plastic starts burning at the spout of the flow path 10, so that the fuel flow path 11, the oxygen flow path 1
2 does not collide with the high-temperature flame 16 formed by the fuel and oxygen ejected from the burner 16 near the burner.
Even if it is ejected to the center, it is possible to efficiently burn in the space defined by the combustion tube 14 provided between the furnace wall from the tip of the burner. Although the figure shows an example in which one pilot burner is arranged, a plurality of pilot burners may be installed according to the flow rate of waste plastic. The position of the pilot burner 17 in the flow path 10 of the waste plastic is preferably about 50 to 100 mm on the upstream side of the spout in order to prevent fusion of the waste plastic at the spout. As described above, even when the size of the waste plastic is several mm to several tens of mm, a part of the waste plastic starts to be burned by the pilot burner 17 installed in the waste plastic flow path 10, so that the waste plastic is disposed at the burner tip. It is efficiently burned in the combustion tube 14.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明の効果は、次のとおりである。The effects of the present invention are as follows.

【0018】(1)本発明による第1請求項の廃プラス
チック燃焼バーナにおいては、中央部の廃プラスチック
の流路の噴出口部に、廃プラスチックの流れ方向に向か
って末広がりとなるコーン状の流れ矯正部が設けられ、
この流れ矯正部材によってバーナの外周方向に流れを変
えられた廃プラスチックが、燃料と酸素によって形成さ
れた高温の火炎の中に噴出し、さらにバーナ先端から炉
壁間に設けられた燃焼筒によって形成される空間内で効
率的に燃焼するため、数mm〜十数mm程度の経済的な
大きさの廃プラスチックを使用しつつ、且つバーナ内で
の廃プラスチックの燃焼率を向上でき、その燃焼によっ
て得られた熱を有効にスクラップの溶解に利用すること
が可能となる。
(1) In the waste plastic combustion burner according to the first aspect of the present invention, the cone-shaped flow diverging toward the flow direction of the waste plastic flows into the discharge port of the waste plastic flow path at the center. A straightening unit is provided,
Waste plastic whose flow has been changed in the outer circumferential direction of the burner by this flow straightening member is jetted into a high-temperature flame formed by fuel and oxygen, and further formed by a combustion tube provided between the furnace wall and the tip of the burner. In order to burn efficiently in the space to be used, while using waste plastic of an economical size of about several mm to several tens of mm, the burning rate of waste plastic in the burner can be improved. The obtained heat can be effectively used for melting the scrap.

【0019】(2)本発明による第2請求項の廃プラス
チック燃焼バーナにおいては、酸素流路が各燃料流路の
外側に配置され、且つ酸素流路の噴出口がバーナ中心軸
方向に傾斜しており、酸素流路の噴出口の軸線と燃料流
路の噴出口の軸線がバーナ先端近傍で交差するようにな
っているため、燃料流路と酸素流路から各々噴出する燃
料と酸素によって形成された高温の火炎は廃プラスチッ
クの流路の噴出口の前方を覆うように形成される。この
ため、火炎内に廃プラスチックが噴出されることとな
り、さらにバーナ先端から炉壁間に設けられた燃焼筒に
よって形成される空間内で効率的に燃焼するため、数m
m〜十数mm程度の経済的な大きさの廃プラスチックを
使用しつつ、且つバーナ内での廃プラスチックの燃焼率
を向上でき、その燃焼によって得られた熱を有効にスク
ラップの溶解に利用することが可能となる。
(2) In the waste plastic combustion burner according to the second aspect of the present invention, the oxygen flow path is disposed outside each fuel flow path, and the jet of the oxygen flow path is inclined in the direction of the burner center axis. Since the axis of the jet of the oxygen flow path and the axis of the jet of the fuel flow path intersect near the tip of the burner, they are formed by the fuel and oxygen ejected from the fuel flow path and the oxygen flow path, respectively. The generated high-temperature flame is formed so as to cover the front of the spout of the flow path of the waste plastic. As a result, waste plastic is ejected into the flame, and furthermore, it burns efficiently in the space formed by the combustion tube provided between the furnace wall and the tip of the burner.
The combustion rate of waste plastic in the burner can be improved while using waste plastic having an economical size of about m to several tens of mm, and the heat obtained by the combustion is effectively used for melting the scrap. It becomes possible.

【0020】(3)本発明による第3請求項の廃プラス
チック燃焼バーナにおいては、廃プラスチックの流路の
噴出口前に、パイロットバーナが設けられ、廃プラスチ
ックの一部がその流路の噴出口部で燃焼し始めるため、
燃料流路と酸素流路から各々噴出する燃料と酸素によっ
て形成された高温の火炎にバーナ近傍で衝突することな
く、火炎中央部に噴出しても、バーナ先端から炉壁間に
設けられた燃焼筒によって形成される空間内で効率的に
燃焼することとなり、数mm〜十数mm程度の経済的な
大きさの廃プラスチックを使用しつつ、且つバーナ内で
の廃プラスチックの燃焼率を向上でき、その燃焼によっ
て得られた熱を有効にスクラップの溶解に利用すること
が可能となる。
(3) In the waste plastic combustion burner according to the third aspect of the present invention, a pilot burner is provided before the discharge port of the waste plastic flow path, and a part of the waste plastic is discharged from the discharge path of the flow path. To start burning in the part
Even if the fuel is injected into the center of the flame without colliding near the burner with the high-temperature flame formed by the fuel and oxygen ejected from the fuel flow path and the oxygen flow path, the combustion provided between the burner tip and the furnace wall It will burn efficiently in the space formed by the cylinder, and while using waste plastic of an economical size of several mm to several tens of mm, the combustion rate of waste plastic in the burner can be improved. The heat obtained by the combustion can be effectively used for melting the scrap.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の廃プラスチック燃焼バーナをアーク炉
の炉壁に取り付けた縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view in which a waste plastic combustion burner of the present invention is attached to a furnace wall of an arc furnace.

【図2】本発明の第1請求項の廃プラスチック燃焼バー
ナであり、(a)がその切断断面図、(b)が(a)の
燃焼バーナ先端を示すA−A矢視図である。
FIG. 2 is a waste plastic combustion burner according to a first aspect of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the burner and (b) is an AA view showing the combustion burner tip of (a).

【図3】本発明の第2請求項の廃プラスチック燃焼バー
ナであり、(a)がその切断断面図、(b)が(a)の
燃焼バーナ先端を示すB−B矢視図であり、酸素流路中
心と燃料流路中心を結ぶ線がバーナ中心を通る場合、
(c)は同じく燃焼バーナ先端を示すB−B矢視図で酸
素流路中心と燃料流路中心を結ぶ線がバーナ中心からず
れている場合である。
FIG. 3 is a waste plastic combustion burner according to a second aspect of the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view of the burner, and (b) is a BB arrow view showing the combustion burner tip of (a); If the line connecting the oxygen flow path center and the fuel flow path center passes through the burner center,
(C) is a view taken along the line BB showing the tip of the combustion burner, in which the line connecting the center of the oxygen flow path and the center of the fuel flow path is shifted from the center of the burner.

【図4】本発明の第3請求項の廃プラスチック燃焼バー
ナの切断断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a waste plastic combustion burner according to a third aspect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 炉体 2 可動電極 3 炉蓋 4 アーク 5 水冷構造のパネル 6 ダクト 7 スクラップ 8 バーナ 9 空間 10 廃プラスチックの流路 11 燃料流路 12 酸素流路 13 冷却水流路 14 燃焼筒 15 流れ矯正部材 16 火炎 17 パイロットバーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace body 2 Movable electrode 3 Furnace lid 4 Arc 5 Water-cooled panel 6 Duct 7 Scrap 8 Burner 9 Space 10 Waste plastic flow path 11 Fuel flow path 12 Oxygen flow path 13 Cooling water flow path 14 Combustion cylinder 15 Flow straightening member 16 Flame 17 pilot burner

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中心部に廃プラスチックを気体搬送して
アーク炉内に吹き込む廃プラスチックの流路と、その外
周に燃料をアーク炉内に吹き込む燃料流路、酸素をアー
ク炉内に吹き込む酸素流路、燃焼バーナを冷却する冷却
水流路と、バーナ先端から炉壁間に燃焼筒とを備えた廃
プラスチック燃焼バーナにおいて、該廃プラスチックの
流路の噴出口に、燃焼筒内に末広がりの廃プラスチック
流を形成するコーン状の流れ矯正部材を設けたことを特
徴とするアーク炉用廃プラスチック燃焼バーナ。
1. A flow path for waste plastic which gas-conveys waste plastic into a central portion thereof and blows it into an arc furnace, a fuel flow passage which blows fuel into the arc furnace at an outer periphery thereof, and an oxygen flow which blows oxygen into the arc furnace. Plastic combustion burner having a cooling water passage for cooling the combustion burner and a combustion tube between the burner tip and the furnace wall. A waste plastic combustion burner for an arc furnace, comprising a cone-shaped flow correcting member for forming a flow.
【請求項2】 中心部に廃プラスチックを気体搬送して
アーク炉内に吹き込む廃プラスチックの流路と、その外
周に燃料をアーク炉内に吹き込む燃料流路、燃焼バーナ
を冷却する冷却水流路と、バーナ先端から炉壁間に燃焼
筒とを備えた廃プラスチック燃焼バーナにおいて、該燃
料流路の外周に酸素をアーク炉内に吹き込む酸素流路を
配置し、該酸素流路の噴出口をバーナ中心軸方向に傾斜
させたことを特徴とするアーク炉用廃プラスチック燃焼
バーナ。
2. A flow path of the waste plastic which gas-conveys the waste plastic into a central portion thereof and blows it into the arc furnace, a fuel flow passage which blows fuel into the arc furnace at an outer periphery thereof, and a cooling water flow passage which cools a combustion burner. A waste plastic combustion burner provided with a combustion cylinder between a tip of the burner and a furnace wall, an oxygen flow path for blowing oxygen into the arc furnace is arranged on an outer periphery of the fuel flow path, and a discharge port of the oxygen flow path is connected to the burner. A waste plastic combustion burner for an arc furnace, characterized by being inclined in the direction of a central axis.
【請求項3】 中心部に廃プラスチックを気体搬送して
アーク炉内に吹き込む廃プラスチックの流路と、その外
周に燃料をアーク炉内に吹き込む燃料流路、酸素をアー
ク炉内に吹き込む酸素流路、燃焼バーナを冷却する冷却
水流路と、バーナ先端から炉壁間に燃焼筒とを備えた廃
プラスチック燃焼バーナにおいて、該廃プラスチックの
流路にパイロットバーナを挿入したことを特徴とするア
ーク炉用廃プラスチック燃焼バーナ。
3. A flow path of the waste plastic which gas-conveys the waste plastic into the central part and blows it into the arc furnace, a fuel flow path which blows fuel into the arc furnace at the outer periphery thereof, and an oxygen flow which blows oxygen into the arc furnace. An arc furnace, wherein a pilot burner is inserted into the waste plastic flow path in a waste plastic combustion burner having a cooling water flow path for cooling the combustion burner, and a combustion tube between the burner tip and the furnace wall. For waste plastic combustion burner.
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