JP2003160822A - 自溶製錬炉用精鉱バーナー - Google Patents
自溶製錬炉用精鉱バーナーInfo
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- JP2003160822A JP2003160822A JP2002266664A JP2002266664A JP2003160822A JP 2003160822 A JP2003160822 A JP 2003160822A JP 2002266664 A JP2002266664 A JP 2002266664A JP 2002266664 A JP2002266664 A JP 2002266664A JP 2003160822 A JP2003160822 A JP 2003160822A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応用気体との均一混合が可能で、反応塔内
での充分な製錬反応を可能とする自溶製錬炉用精鉱バー
ナーを提供する。 【解決手段】 バーナー本体に、重油バーナー、製錬原
料導入管３、酸素吹込管１１、空気吹込管１３、ウイン
ドボックス６および精鉱シュート４を組み込み、精鉱シ
ュート４が製錬原料導入管３に接続され、ウインドボッ
クス６内で、重油バーナー、酸素吹込管１１、空気吹込
管１３が精鉱シュート４の内側に延在している。特に、
前記精鉱シュート４に製錬原料を供給する製錬原料導入
管３を少なくとも３本備え、前記製錬原料導入管３が、
精鉱シュート４を中心とする円周上に等間隔で配置され
る。前記製錬原料導入管３が４本であることが、好まし
い。
での充分な製錬反応を可能とする自溶製錬炉用精鉱バー
ナーを提供する。 【解決手段】 バーナー本体に、重油バーナー、製錬原
料導入管３、酸素吹込管１１、空気吹込管１３、ウイン
ドボックス６および精鉱シュート４を組み込み、精鉱シ
ュート４が製錬原料導入管３に接続され、ウインドボッ
クス６内で、重油バーナー、酸素吹込管１１、空気吹込
管１３が精鉱シュート４の内側に延在している。特に、
前記精鉱シュート４に製錬原料を供給する製錬原料導入
管３を少なくとも３本備え、前記製錬原料導入管３が、
精鉱シュート４を中心とする円周上に等間隔で配置され
る。前記製錬原料導入管３が４本であることが、好まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅、ニッケル等の
非鉄金属の硫化物の製錬に用いられる自溶製錬炉用精鉱
バーナーに関する。
非鉄金属の硫化物の製錬に用いられる自溶製錬炉用精鉱
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溶
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
ナーや反応塔耐火物の輻射熱等により着火され、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溶
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
ナーや反応塔耐火物の輻射熱等により着火され、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、製錬反応が充分
に完結しないと、煙灰の発生量の増大、生産効率の低
下、操業の不安定、停止、ひいては炉命の減少等の影響
が出る。
下する間に完結することが重要であり、製錬反応が充分
に完結しないと、煙灰の発生量の増大、生産効率の低
下、操業の不安定、停止、ひいては炉命の減少等の影響
が出る。
【０００４】この製錬反応が充分に完結するためには、
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
と充分に均一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、処理量等
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
と充分に均一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、処理量等
により選択される。
【０００５】図２に断面図を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。
の一例について、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、主としてバーナー本体１、重油バ
ーナー２、精鉱シュート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、上部に反応用気
体導入口５を、かつ下部に反応用気体出口を有し、該反
応用気体出口に向か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に区別される。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、主としてバーナー本体１、重油バ
ーナー２、精鉱シュート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、上部に反応用気
体導入口５を、かつ下部に反応用気体出口を有し、該反
応用気体出口に向か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に区別される。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
よび精鉱シュート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。工業用酸素吹込管１１を通る酸素ガス
は、着火用および分散用（後述）を兼ね、製錬原料分散
用気体噴出口１２を下端に有する。すなわち、製錬原料
が反応塔内に入って燃焼を開始するまでの時間を短縮す
るために、反応塔の装入口１７のところで、酸素ガスに
より製錬原料の着火を早められ、分散により着火しやす
くなる。
よび精鉱シュート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。工業用酸素吹込管１１を通る酸素ガス
は、着火用および分散用（後述）を兼ね、製錬原料分散
用気体噴出口１２を下端に有する。すなわち、製錬原料
が反応塔内に入って燃焼を開始するまでの時間を短縮す
るために、反応塔の装入口１７のところで、酸素ガスに
より製錬原料の着火を早められ、分散により着火しやす
くなる。
【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が取り付けられている。さらに、精
鉱シュート４の外周側に、風速調整器９が設けられてい
る。さらに、分散コーン１０の直上で、複数の製錬原料
分散用工業用酸素ノズル１２が工業用酸素吹込管１１に
設けられている。
に、分散コーン１０が取り付けられている。さらに、精
鉱シュート４の外周側に、風速調整器９が設けられてい
る。さらに、分散コーン１０の直上で、複数の製錬原料
分散用工業用酸素ノズル１２が工業用酸素吹込管１１に
設けられている。
【０００９】製錬原料は、製錬原料導入管３から精鉱シ
ュート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、さらに、分散用気体噴出
口１２から噴出される酸素ガスにより円周方向に分散さ
れ、着火しつつ、反応用気体と混合される。
ュート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、さらに、分散用気体噴出
口１２から噴出される酸素ガスにより円周方向に分散さ
れ、着火しつつ、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、反応塔内に吹き込まれる。
なお、製錬原料や重油はバーナーコーン直下で炉内の温
度により燃焼開始（着火）し、反応用気体や酸素ガスが
燃焼（反応）の酸素源となる。
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、反応塔内に吹き込まれる。
なお、製錬原料や重油はバーナーコーン直下で炉内の温
度により燃焼開始（着火）し、反応用気体や酸素ガスが
燃焼（反応）の酸素源となる。
【００１１】また、図３に断面図を示したタイプの異な
る精鉱バーナーの一例についても、前記製錬反応を以下
に説明する。
る精鉱バーナーの一例についても、前記製錬反応を以下
に説明する。
【００１２】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、主としてバーナー本体１、精鉱シ
ュート４、製錬原料分散用圧縮空気吹込管１３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、上部に反応用気体導入口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かって逆円錐状に
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に区別される。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、主としてバーナー本体１、精鉱シ
ュート４、製錬原料分散用圧縮空気吹込管１３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、上部に反応用気体導入口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かって逆円錐状に
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に区別される。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。
【００１３】工業用酸素吹込管１１、製錬原料分散用圧
縮空気吹込管１３および精鉱シュート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。
縮空気吹込管１３および精鉱シュート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。
【００１４】分散用空気吹込管１３の先端の周面に、分
散コーン１０が取り付けられる。さらに、製錬原料分散
用圧縮空気噴出口１２が、分散用空気吹込管１３のコー
ン部下端周面に水平方向に配置されている。工業用酸素
吹込管１１は、コーン部を貫通して、酸素ガスは直接炉
内に吹き込まれる。当該酸素ガスは、製錬原料の燃焼開
始（着火）を迅速化する。
散コーン１０が取り付けられる。さらに、製錬原料分散
用圧縮空気噴出口１２が、分散用空気吹込管１３のコー
ン部下端周面に水平方向に配置されている。工業用酸素
吹込管１１は、コーン部を貫通して、酸素ガスは直接炉
内に吹き込まれる。当該酸素ガスは、製錬原料の燃焼開
始（着火）を迅速化する。
【００１５】製錬原料は、製錬原料導入管３から精鉱シ
ュート４を経て落下し、バーナーコーン７の出口にある
分散コーン１０によって分散され、さらに、前記圧縮空
気噴出口１２から吹き出される圧縮空気により、反応塔
円周方向に分散され、着火しつつ、反応用気体と混合さ
れる。
ュート４を経て落下し、バーナーコーン７の出口にある
分散コーン１０によって分散され、さらに、前記圧縮空
気噴出口１２から吹き出される圧縮空気により、反応塔
円周方向に分散され、着火しつつ、反応用気体と混合さ
れる。
【００１６】一方、反応用気体は、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反応塔
内上部で混合される。なお、製錬原料は、反応塔上部
で、炉内の温度により着火（燃焼開始）し、反応用気
体、酸素ガス、分散用圧縮空気が燃焼（反応）の酸素源
となる。
に供給され、前述のように分散された製錬原料と反応塔
内上部で混合される。なお、製錬原料は、反応塔上部
で、炉内の温度により着火（燃焼開始）し、反応用気
体、酸素ガス、分散用圧縮空気が燃焼（反応）の酸素源
となる。
【００１７】本例のように、重油バーナーを内包してい
ない精鉱バーナーでは、反応塔炉頂の中心から円周上に
対称的に等間隔で複数本の補助燃料バーナー（図示せ
ず）が配列され、製錬原料の酸化反応熱の不足分の熱補
償や、製錬原料の迅速な着火（燃焼開始）用に、燃料を
燃焼させる。
ない精鉱バーナーでは、反応塔炉頂の中心から円周上に
対称的に等間隔で複数本の補助燃料バーナー（図示せ
ず）が配列され、製錬原料の酸化反応熱の不足分の熱補
償や、製錬原料の迅速な着火（燃焼開始）用に、燃料を
燃焼させる。
【００１８】非鉄金属硫化物の自溶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
原料の均一な分散と、反応用気体との均一混合と、迅速
な着火が重要である。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、よりよい分散・混
合を得るための分散コーンが設けられる。
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
原料の均一な分散と、反応用気体との均一混合と、迅速
な着火が重要である。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、よりよい分散・混
合を得るための分散コーンが設けられる。
【００１９】しかし、分散コーンの機能は、分散コーン
に円周方向で均一に供給される製錬原料を、分散コーン
を中心として、円周方向で均一に放射線状に分散させる
ことにある。従って、分散コーンに供給される製錬原料
の量や密度に偏りがあれば、換言すれば、精鉱シュート
内で該精鉱シュートの軸に垂直な断面で、製錬原料が均
一に分布していなければ、分散コーンにて円周方向で均
一な製錬原料の分散は得られず、反応用気体との混合も
不均一になる。
に円周方向で均一に供給される製錬原料を、分散コーン
を中心として、円周方向で均一に放射線状に分散させる
ことにある。従って、分散コーンに供給される製錬原料
の量や密度に偏りがあれば、換言すれば、精鉱シュート
内で該精鉱シュートの軸に垂直な断面で、製錬原料が均
一に分布していなければ、分散コーンにて円周方向で均
一な製錬原料の分散は得られず、反応用気体との混合も
不均一になる。
【００２０】この結果、反応用気体が過剰になり溶融過
酸化物の発生量が偏在する方向、および反応用気体が不
足し、酸化の不十分な製錬原料が偏在する方向が生じ、
反応塔内の落下粒子相互の衝突・酸化還元反応によって
も、良好な均一反応が得られない。つまり、沈殿池に溶
融酸化された製錬原料が落下する時点で、非平衡Ｆｅ 3
Ｏ4や、逆に充分溶融していない製錬原料が存在する事
態が発生する原因となる。
酸化物の発生量が偏在する方向、および反応用気体が不
足し、酸化の不十分な製錬原料が偏在する方向が生じ、
反応塔内の落下粒子相互の衝突・酸化還元反応によって
も、良好な均一反応が得られない。つまり、沈殿池に溶
融酸化された製錬原料が落下する時点で、非平衡Ｆｅ 3
Ｏ4や、逆に充分溶融していない製錬原料が存在する事
態が発生する原因となる。
【００２１】この点に関し、精鉱バーナーを複数本有す
る自溶製錬炉においては、製錬原料の不十分な分散、ま
たは製錬原料の不均一な分布の結果として、反応用気体
（空気または酸素富化空気）との充分な均一混合が得ら
れなくても、複数本有する精鉱バーナーの個々の製錬原
料および反応用気体で構成される流束が相互干渉作用を
及ぼし、反応塔を落下する間に比較的良好な反応状態が
得られる。
る自溶製錬炉においては、製錬原料の不十分な分散、ま
たは製錬原料の不均一な分布の結果として、反応用気体
（空気または酸素富化空気）との充分な均一混合が得ら
れなくても、複数本有する精鉱バーナーの個々の製錬原
料および反応用気体で構成される流束が相互干渉作用を
及ぼし、反応塔を落下する間に比較的良好な反応状態が
得られる。
【００２２】しかしながら、精鉱バーナーを１本のみ有
する自溶製錬炉においては、前述の流束間の相互干渉作
用が得られず、また、精鉱バーナー１本当たりの反応用
気体流量および製錬原料導入量が多いため、精鉱バーナ
ー直下での製錬原料と反応用気体の均一混合が完成しな
ければ、反応塔内での滞留時間が減少して、良好な反応
が得られなくなる。
する自溶製錬炉においては、前述の流束間の相互干渉作
用が得られず、また、精鉱バーナー１本当たりの反応用
気体流量および製錬原料導入量が多いため、精鉱バーナ
ー直下での製錬原料と反応用気体の均一混合が完成しな
ければ、反応塔内での滞留時間が減少して、良好な反応
が得られなくなる。
【００２３】近年、非鉄金属製錬の用に供する自溶製錬
炉用精鉱バーナーは、操業管理、設備保全の容易さ、お
よび性能の向上により、複数本から１本に移行してい
る。
炉用精鉱バーナーは、操業管理、設備保全の容易さ、お
よび性能の向上により、複数本から１本に移行してい
る。
【００２４】従って、１本の精鉱バーナーを具備する非
鉄金属製錬用自溶製錬炉では、分散コーンに供給される
製錬原料が均一であること、換言すれば精鉱シュート内
で製錬原料が均一に分布していることが、非常に重要で
ある。
鉄金属製錬用自溶製錬炉では、分散コーンに供給される
製錬原料が均一であること、換言すれば精鉱シュート内
で製錬原料が均一に分布していることが、非常に重要で
ある。
【００２５】設備を極力単純化し、メンテナンスも容易
にするために、従来、製錬原料導入管は、通常１本、場
合によっては、２本であった。製錬原料導入管を２本有
する理由は、該製錬原料導入管に供給する製錬原料貯蔵
庫切り出し設備、例えばスクリューコンベアーあるいは
ドラッグコンベアーが、２系列になっていることがある
ためである。
にするために、従来、製錬原料導入管は、通常１本、場
合によっては、２本であった。製錬原料導入管を２本有
する理由は、該製錬原料導入管に供給する製錬原料貯蔵
庫切り出し設備、例えばスクリューコンベアーあるいは
ドラッグコンベアーが、２系列になっていることがある
ためである。
【００２６】製錬原料導入管が１本では、精鉱シュート
内で製錬原料が偏在するのは明らかである。製錬原料導
入管が２本の場合、対向させるのが一般的であるが、観
察すると、導入された製錬原料は、精鉱シュート内で、
内包する製錬原料着火用酸素吹込管または製錬原料分散
用酸素または圧縮空気吹込管に衝突した後、これらの吹
込管を中心に９０度方向を転じて、精鉱原料導入管に製
錬原料の偏在する周方向部分が２箇所生じていた。
内で製錬原料が偏在するのは明らかである。製錬原料導
入管が２本の場合、対向させるのが一般的であるが、観
察すると、導入された製錬原料は、精鉱シュート内で、
内包する製錬原料着火用酸素吹込管または製錬原料分散
用酸素または圧縮空気吹込管に衝突した後、これらの吹
込管を中心に９０度方向を転じて、精鉱原料導入管に製
錬原料の偏在する周方向部分が２箇所生じていた。
【００２７】この製錬原料の偏在は、精鉱シュートを落
下・通過中に整流され、あるいは製錬原料導入部に衝突
板を具備したり、前記の吹込管の外周状にスパイラル案
内羽を具備することで、若干は改善されるが、精鉱シュ
ート出口、つまり分散コーン直上での製錬原料の不均一
な偏りは残存する。
下・通過中に整流され、あるいは製錬原料導入部に衝突
板を具備したり、前記の吹込管の外周状にスパイラル案
内羽を具備することで、若干は改善されるが、精鉱シュ
ート出口、つまり分散コーン直上での製錬原料の不均一
な偏りは残存する。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反応
用気体との均一混合が可能で、反応塔内での充分な製錬
反応を可能とする自溶製錬炉用精鉱バーナーを提供する
ことである。
用気体との均一混合が可能で、反応塔内での充分な製錬
反応を可能とする自溶製錬炉用精鉱バーナーを提供する
ことである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明が適用される自溶
製錬炉用精鉱バーナーの一態様としては、ウインドボッ
クスを有するバーナー本体に、製錬原料導入管、製錬原
料分散用空気吹込管および精鉱シュートを組み込み、精
鉱シュートが製錬原料導入管に接続され、ウインドボッ
クス内で、製錬原料分散用空気吹込管が精鉱シュートの
内側に延在している。
製錬炉用精鉱バーナーの一態様としては、ウインドボッ
クスを有するバーナー本体に、製錬原料導入管、製錬原
料分散用空気吹込管および精鉱シュートを組み込み、精
鉱シュートが製錬原料導入管に接続され、ウインドボッ
クス内で、製錬原料分散用空気吹込管が精鉱シュートの
内側に延在している。
【００３０】本発明が適用される自溶製錬炉用精鉱バー
ナーの異なる態様としては、ウインドボックスを有する
バーナー本体に、製錬原料導入管、着火用酸素吹込管、
製錬原料分散用空気吹込管および精鉱シュートを組み込
み、精鉱シュートが製錬原料導入管に接続され、ウイン
ドボックス内で、着火用酸素吹込管、製錬原料分散用空
気吹込管が精鉱シュートの内側に延在している。
ナーの異なる態様としては、ウインドボックスを有する
バーナー本体に、製錬原料導入管、着火用酸素吹込管、
製錬原料分散用空気吹込管および精鉱シュートを組み込
み、精鉱シュートが製錬原料導入管に接続され、ウイン
ドボックス内で、着火用酸素吹込管、製錬原料分散用空
気吹込管が精鉱シュートの内側に延在している。
【００３１】本発明が適用される自溶製錬炉用精鉱バー
ナーの異なる態様としては、ウインドボックスを有する
バーナー本体に、重油バーナー、製錬原料導入管、着火
用酸素吹込管、製錬原料分散用空気吹込管および精鉱シ
ュートを組み込み、精鉱シュートが製錬原料導入管に接
続され、ウインドボックス内で、重油バーナー、酸素吹
込管、空気吹込管が精鉱シュートの内側に延在してい
る。
ナーの異なる態様としては、ウインドボックスを有する
バーナー本体に、重油バーナー、製錬原料導入管、着火
用酸素吹込管、製錬原料分散用空気吹込管および精鉱シ
ュートを組み込み、精鉱シュートが製錬原料導入管に接
続され、ウインドボックス内で、重油バーナー、酸素吹
込管、空気吹込管が精鉱シュートの内側に延在してい
る。
【００３２】ウインドボックスを有するバーナー本体
に、重油バーナー、製錬原料導入管、着火用酸素吹込管
および精鉱シュートが組み込まれ、精鉱シュートが製錬
原料導入管に接続され、ウインドボックス内で、重油バ
ーナー、着火用酸素吹込管が精鉱シュートの内側に延在
している。
に、重油バーナー、製錬原料導入管、着火用酸素吹込管
および精鉱シュートが組み込まれ、精鉱シュートが製錬
原料導入管に接続され、ウインドボックス内で、重油バ
ーナー、着火用酸素吹込管が精鉱シュートの内側に延在
している。
【００３３】特に、本発明の自溶製錬炉用精鉱バーナー
は、前記精鉱シュートに製錬原料を供給する製錬原料導
入管を少なくとも３本備え、前記製錬原料導入管が、精
鉱シュートを中心とする円周上に等間隔で配置される。
は、前記精鉱シュートに製錬原料を供給する製錬原料導
入管を少なくとも３本備え、前記製錬原料導入管が、精
鉱シュートを中心とする円周上に等間隔で配置される。
【００３４】前記製錬原料導入管が４本であることが、
好ましい。
好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１の平面図には、図２に対応し
て、重油バーナー２を中心にして、その周囲に同心に、
着火用および製錬原料分散用酸素吹込管１１および精鉱
シュート４を配置するか、あるいは図３に対応して、着
火用酸素吹込管１１を中心にして、その周囲に同心円上
に製錬原料分散用空気吹込管１３および精鉱シュート４
を配置する精鉱バーナーの概略構成を示す。さらに、別
の構成において、図３の着火用酸素吹込管１１を省略し
たり、他の空気吹込管に置き換えることもできる。
て、重油バーナー２を中心にして、その周囲に同心に、
着火用および製錬原料分散用酸素吹込管１１および精鉱
シュート４を配置するか、あるいは図３に対応して、着
火用酸素吹込管１１を中心にして、その周囲に同心円上
に製錬原料分散用空気吹込管１３および精鉱シュート４
を配置する精鉱バーナーの概略構成を示す。さらに、別
の構成において、図３の着火用酸素吹込管１１を省略し
たり、他の空気吹込管に置き換えることもできる。
【００３６】なお、空気吹込管内に送られる空気は、酸
素濃度を富化するのがよい。
素濃度を富化するのがよい。
【００３７】本発明は、製錬原料導入管を３本、好まし
くは４本具備することで、精鉱シュート内に製錬原料を
３方向または４方向から均一に導入し、かつ製錬原料相
互の衝突で、精鉱シュート内の断面方向の均一分布性を
さらに助長することができる。
くは４本具備することで、精鉱シュート内に製錬原料を
３方向または４方向から均一に導入し、かつ製錬原料相
互の衝突で、精鉱シュート内の断面方向の均一分布性を
さらに助長することができる。
【００３８】前述の製錬原料供給設備の構成により、製
錬原料導入管は３本以上とするが、３本より４本が均一
な分配を得るためには好ましく、５本以上では精鉱バー
ナーの構成が複雑になる。
錬原料導入管は３本以上とするが、３本より４本が均一
な分配を得るためには好ましく、５本以上では精鉱バー
ナーの構成が複雑になる。
【００３９】反応塔耐火物の反応の不均一、排ガスの流
れや炉内鋳つきによる耐火物温度、換言すれば耐火物コ
ーティング厚さの周方向の偏りも、製錬原料導入量を調
整することで制御が容易になる。
れや炉内鋳つきによる耐火物温度、換言すれば耐火物コ
ーティング厚さの周方向の偏りも、製錬原料導入量を調
整することで制御が容易になる。
【００４０】（実施例１）図１に平面図を示すように、
重油バーナー２を中心に置いて、その周囲に同心円状に
着火用酸素吹込管１１および精鉱シュート４を配置し
（図２参照）、製錬原料精鉱導入管３を４本備えた自溶
製錬炉用精鉱バーナーを用いて、製錬原料である銅精鉱
を製錬する操業を長期間実施した。なお、反応用気体で
ある酸素富化空気は、２方向より、すなわち、直径方向
反対側にある２つの導入口５から導入した。ウインドボ
ックス６等、残部の構成は図２に示す精鉱バーナーと同
様にした。
重油バーナー２を中心に置いて、その周囲に同心円状に
着火用酸素吹込管１１および精鉱シュート４を配置し
（図２参照）、製錬原料精鉱導入管３を４本備えた自溶
製錬炉用精鉱バーナーを用いて、製錬原料である銅精鉱
を製錬する操業を長期間実施した。なお、反応用気体で
ある酸素富化空気は、２方向より、すなわち、直径方向
反対側にある２つの導入口５から導入した。ウインドボ
ックス６等、残部の構成は図２に示す精鉱バーナーと同
様にした。
【００４１】操業結果を表１に示す。
【００４２】（比較例）図２に断面図を示すように、製
錬原料精鉱導入管３を２本備えた自溶製錬炉用精鉱バー
ナーを用いて、製錬原料である銅精鉱を製錬する操業を
長期間実施した。なお、反応用酸素富化空気は、図２に
示すように、１方向より導入した。
錬原料精鉱導入管３を２本備えた自溶製錬炉用精鉱バー
ナーを用いて、製錬原料である銅精鉱を製錬する操業を
長期間実施した。なお、反応用酸素富化空気は、図２に
示すように、１方向より導入した。
【００４３】操業結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】表１に示すように、
１）反応用気体と製錬原料の均一混合により、製錬反応
が均一に進行・終結できるようになったため、煙灰発生
率が低減し、酸素利用率が向上している。
が均一に進行・終結できるようになったため、煙灰発生
率が低減し、酸素利用率が向上している。
【００４６】２）同上の理由で、▼カラミ▲中のＦｅ3
Ｏ4品位、Ｃｕ品位が低減している。
Ｏ4品位、Ｃｕ品位が低減している。
【００４７】３）▼カワ▲温度については、反応塔ガス
温度を低下させながら目標▼カワ▲温度値１,２２５℃
を維持できており、かつ標準偏差も低下している。
温度を低下させながら目標▼カワ▲温度値１,２２５℃
を維持できており、かつ標準偏差も低下している。
【００４８】４）上記▼カワ▲品位および▼カワ▲温度
は、分析値と測定値でフィードバック制御を行っている
ために、ほぼ目標値を維持できているが、標準偏差が低
減した。
は、分析値と測定値でフィードバック制御を行っている
ために、ほぼ目標値を維持できているが、標準偏差が低
減した。
【００４９】５）▼カラミ▲層と▼カワ▲層の界面に発
生するＦｅ3Ｏ4に富んだ中間層の発生が抑制され、ま
た、反応の悪化に伴う未溶解製錬原料の発生も皆無とな
った。
生するＦｅ3Ｏ4に富んだ中間層の発生が抑制され、ま
た、反応の悪化に伴う未溶解製錬原料の発生も皆無とな
った。
【００５０】６）反応塔の円周方向の温度差が減少し、
円周方向に均一に反応が進行していることが伺われる。
円周方向に均一に反応が進行していることが伺われる。
【００５１】７）以上の効果により、必要酸素量が減少
して製錬原料の増処理が可能になり、反応塔の補助重油
量が減少し、さらには反応塔耐火物の寿命も延長され
た。
して製錬原料の増処理が可能になり、反応塔の補助重油
量が減少し、さらには反応塔耐火物の寿命も延長され
た。
【００５２】８）該自熔製錬炉の排ガスを冷却する廃熱
ボイラーにおいても、飛散煙灰量が減少するだけでな
く、未燃製錬原料の飛散が減少し、極めてハンドリング
性の良好な煙灰が得られた。
ボイラーにおいても、飛散煙灰量が減少するだけでな
く、未燃製錬原料の飛散が減少し、極めてハンドリング
性の良好な煙灰が得られた。
【００５３】
【発明の効果】本発明の自溶製錬炉用精鉱バーナーによ
り、製錬原料の均一な分散が得られ、反応用気体との均
一混合が可能になり、反応塔内での充分な製錬反応が確
保できた。
り、製錬原料の均一な分散が得られ、反応用気体との均
一混合が可能になり、反応塔内での充分な製錬反応が確
保できた。
【図１】 本発明の自溶製錬炉用精鉱バーナーの構成を
示す概略平面図で、重油バーナーを中心に配置する場合
と、酸素吹込管を中心に配置する場合とを重ねて示す。
示す概略平面図で、重油バーナーを中心に配置する場合
と、酸素吹込管を中心に配置する場合とを重ねて示す。
【図２】 本発明が適用される従来の自溶製錬炉用精鉱
バーナーの構成を示す概略断面図である。
バーナーの構成を示す概略断面図である。
【図３】 本発明が適用される従来の自溶製錬炉用精鉱
バーナーの異なる構成を示す概略断面図である。
バーナーの異なる構成を示す概略断面図である。
１ バーナー本体
２ 重油バーナー
３ 製錬原料導入管
４ 精鉱シュート
５ 反応用気体（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 ベンチュリー絞り部
９ 風速調整器
１０ 分散コーン
１１ 工業用酸素吹込管
１２ 分散用気体（酸素または空気）噴出口
１３ 製錬原料分散用酸素吹込管
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
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２７Ｄ 7/02 Ｆ２７Ｄ 7/02 Ａ
Ｆターム(参考） 3K019 BA04 BB02
3K065 TA14 TB07 TD10 TE06 TF08
4K001 AA09 BA06 DA03 FA14 GA04
GB01
4K055 AA00 MA02
4K063 AA03 BA03 CA06 DA14
Claims (5)
- 【請求項１】 ウインドボックスを有するバーナー本体
に、製錬原料導入管、空気吹込管および精鉱シュートが
組み込まれ、精鉱シュートが製錬原料導入管に接続さ
れ、ウインドボックス内で、空気吹込管が精鉱シュート
の内側に延在し、前記精鉱シュートに製錬原料を供給す
る製錬原料導入管を少なくとも３本備え、前記製錬原料
導入管が、精鉱シュートを中心とする円周上に等間隔で
配置されることを特徴とする自溶製錬炉用精鉱バーナ
ー。 - 【請求項２】 ウインドボックスを有するバーナー本体
に、製錬原料導入管、酸素吹込管、空気吹込管および精
鉱シュートが組み込まれ、精鉱シュートが製錬原料導入
管に接続され、ウインドボックス内で、酸素吹込管、空
気吹込管が精鉱シュートの内側に延在し、前記精鉱シュ
ートに製錬原料を供給する製錬原料導入管を少なくとも
３本備え、前記製錬原料導入管が、精鉱シュートを中心
とする円周上に等間隔で配置されることを特徴とする自
溶製錬炉用精鉱バーナー。 - 【請求項３】 ウインドボックスを有するバーナー本体
に、重油バーナー、製錬原料導入管、酸素吹込管、空気
吹込管および精鉱シュートが組み込まれ、精鉱シュート
が製錬原料導入管に接続され、ウインドボックス内で、
重油バーナー、酸素吹込管、空気吹込管が精鉱シュート
の内側に延在し、前記精鉱シュートに製錬原料を供給す
る製錬原料導入管を少なくとも３本備え、前記製錬原料
導入管が、精鉱シュートを中心とする円周上に等間隔で
配置されることを特徴とする自溶製錬炉用精鉱バーナ
ー。 - 【請求項４】 ウインドボックスを有するバーナー本体
に、重油バーナー、製錬原料導入管、酸素吹込管および
精鉱シュートが組み込まれ、精鉱シュートが製錬原料導
入管に接続され、ウインドボックス内で、重油バーナ
ー、酸素吹込管が精鉱シュートの内側に延在し、前記精
鉱シュートに製錬原料を供給する製錬原料導入管を少な
くとも３本備え、前記製錬原料導入管が、精鉱シュート
を中心とする円周上に等間隔で配置されることを特徴と
する自溶製錬炉用精鉱バーナー。 - 【請求項５】 前記製錬原料導入管が４本である請求項
１から４のいずれかに記載の自溶製錬炉用精鉱バーナ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002266664A JP3852388B2 (ja) | 2001-09-13 | 2002-09-12 | 自溶製錬炉用精鉱バーナー |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-277969 | 2001-09-13 | ||
| JP2001277969 | 2001-09-13 | ||
| JP2002266664A JP3852388B2 (ja) | 2001-09-13 | 2002-09-12 | 自溶製錬炉用精鉱バーナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003160822A true JP2003160822A (ja) | 2003-06-06 |
| JP3852388B2 JP3852388B2 (ja) | 2006-11-29 |
Family
ID=26622142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002266664A Expired - Lifetime JP3852388B2 (ja) | 2001-09-13 | 2002-09-12 | 自溶製錬炉用精鉱バーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3852388B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120104571A (ko) * | 2009-12-11 | 2012-09-21 | 오토텍 오와이제이 | 서스펜션 제련로 또는 서스펜션 전로에서 정광 버너의 분말 고형재 공급을 균일화하는 장치 |
| JP2013508549A (ja) * | 2009-10-19 | 2013-03-07 | オウトテック オサケイティオ ユルキネン | 浮遊溶解炉の反応シャフトの熱平衡制御方法、および精鉱バーナ |
| JP2015067899A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 原料供給装置、自溶炉及び自溶炉の操業方法 |
| US9689610B2 (en) | 2013-10-01 | 2017-06-27 | Pan Pacific Copper Co., Ltd. | Raw material supply apparatus, raw material supply method and flash smelting furnace |
Citations (5)
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| JP2000104125A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-11 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 精鉱バーナー |
| JP2001247922A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 銅製錬炉の操業方法 |
-
2002
- 2002-09-12 JP JP2002266664A patent/JP3852388B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US10443940B2 (en) | 2013-10-01 | 2019-10-15 | Pan Pacific Copper Co., Ltd. | Raw material supply method |
| US10488112B2 (en) | 2013-10-01 | 2019-11-26 | Pan Pacific Copper Co., Ltd. | Raw material supply apparatus, raw material supply method and flash smelting furnace |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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