JP2003268463A - 精鉱バーナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精鉱シュートの可動機能を長期に渡って良好
に維持することが可能な精鉱バーナーを提供する。 【解決手段】 先端位置を鉛直方向に沿って変えること
で、反応用ガス流と製錬原料のバーナーコーン６内での
予混合の度合いを制御する可動式の精鉱シュートを備え
た精鉱バーナーにおいて、可動式の精鉱シュートが、可
動部をなす外管１１を固定部をなす内管１０ａの外側に
重なるように配置した管構造を有している。また、精鉱
シュートの外部から外管１１を鉛直方向に沿って移動さ
せるための移動手段１４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銅硫化物、ニッケ
ル硫化物等の非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製
錬炉の精鉱バーナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】銅硫化物やニッケル硫化物の自熔製錬で
は、粉状の固体硫化物製錬原料が、反応用酸素富化空気
と共に、自熔製錬炉の反応塔頂部に設けられた精鉱バー
ナーより吹き込まれる。吹き込まれた固体硫化物製錬原
料は、反応塔を落下する間に炉内壁の輻射熱、補助燃料
の熱あるいは反応用ガスの顕熱等により昇温し、瞬時に
反応用ガスと反応してカラミ、カワあるいは粗銅にな
る。

【０００３】図２は自熔製錬炉用精鉱バーナーの一従来
例を示す概略構成図である。精鉱バーナーは、精鉱シュ
ート３と、ウインドボックス５と、バーナーコーン６を
有している。また、精鉱バーナーには、補助燃料バーナ
ー１が精鉱シュート３の中心部を通るようにして設けら
れている。（なお、補助燃料として微粉炭等の固体燃料
を使用する場合は補助燃料バーナー１を具備しない構成
例もあるが、ここでは説明の便宜上、補助燃料バーナー
を有する構成でもって説明する）。精鉱シュート３は、
製錬原料導入口２を有しており、製錬原料を内部（補助
燃料バーナー１を有する場合には、さらに補助燃料バー
ナー１の外側）に装入することができるようになってい
る。ウインドボックス５は、精鉱シュート３の外周に設
けられていて、上端に反応用酸素富化空気導入口４を有
し、反応用ガスを内部に導入することができるようにな
っているとともに、下端がバーナーコーン６の上端に接
続している。また、精鉱バーナーには、精鉱シュート３
の外周に、風速調整器７が設けられており、ウインドボ
ックス５と精鉱シュート３とで形成された反応用ガスの
流路の幅が所定の幅に狭められている。風速調整器７
は、反応用ガス流の流速を所定の速度に調整する機能を
有している。その他、精鉱バーナーには、バーナーコー
ン６内に、製錬原料の流れを乱して分散させ、反応用ガ
スとのより良い混合を得るための分散コーン８が設けら
れている。なお、図２中、９は反応塔頂部である。

【０００４】このように構成された従来の精鉱バーナー
では、粉状の固体硫化物製錬原料が、製錬原料導入口２
から精鉱シュート３へ装入され、精鉱シュート３の先端
から出た後バーナーコーン６へ供給される。他方、反応
用ガスが、反応用酸素富化空気導入口４からウインドボ
ックス５に吹き込まれ、風速調整器７により加速されて
バーナーコーン６に供給される。そして、粉状の固体硫
化物製錬原料は、バーナーコーン６で反応用ガスと接触
し、補助燃料の熱あるいは反応用ガスの顕熱等による昇
温で反応が進行する。

【０００５】このとき、精鉱シュート３を通ってバーナ
ーコーン６に出た固体硫化物製錬原料のうち外側部分は
反応用ガスと接触しやすいのに対し、内側部分は外側部
分に比べて反応用ガスとの接触機会が少なく、反応が進
行しにくい。この傾向は、製錬原料の供給量が多いとき
に特に顕著にあらわれる。しかし、バーナーコーン６内
で接触混合する度合い（予混合の度合い）が多ければ良
いというわけではなく、予混合の度合いにも、熱風温度
や酸素濃度などの諸条件に応じて最適な度合いが変動す
る。例えば、熱風温度が高かったり、酸素濃度が高すぎ
る場合に予混合の度合いが多いと、バーナーコーン６内
で反応が進行し過ぎて、鋳付きが頻発すると言った問題
が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため、バーナーの
改造などを行うことなく、バーナーコーン内での気相と
固相の予混合の度合いを容易に制御できる精鉱バーナー
が望まれている。そこで、従来、製錬原料と反応用ガス
とを予混合する精鉱バーナーの精鉱シュートを可動式精
鉱シュートで構成し、可動式精鉱シュートの先端位置を
鉛直方向に沿って変えることで、反応用ガス流と製錬原
料のバーナーコーン内での予混合の度合いを制御する精
鉱バーナーが提案されている。しかし、従来の可動式精
鉱シュートを備えた精鉱バーナーは、精鉱シュートの可
動部が固定部の内側に設けられていた。このため、可動
部と固定部との間に原料である精鉱やフラックスなどが
詰まりやすく、可動部を滑らかに動作させることに支障
を来たしていた。本発明は精鉱シュートの可動機能を長
期にわたって良好に維持することが可能な精鉱バーナー
の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の精鉱バーナーは先端位置を鉛直方向に沿っ
て変えることで、反応用ガス流と製錬原料のバーナーコ
ーン内での予混合の度合いを制御する可動式の精鉱シュ
ートを備えた精鉱バーナーにおいて、前記可動式の精鉱
シュートが、可動部を固定部の外側に重なるように配置
した管構造を有していることを特徴とする。また、本発
明は、前記精鉱シュートの外部から前記可動部を鉛直方
向に沿って移動させるための移動手段を備えていること
を特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の精鉱バーナーの実
施形態について説明する。図１は本発明の精鉱バーナー
の一実施形態を示す要部概略構成図である。本実施形態
の精鉱バーナーは、精鉱シュートが部分的に二重管構造
となっており、外管１１を可動部、内管１０ａを固定部
として構成されている。なお、外管１０ｂは固定されて
いる。可動部即ち外管１１には、作動部材１４が取り付
けられている。作動部材はリブ１２と棒状部材１３とで
構成されている。棒状部材１３の上端にはワイヤーが接
続されている。そして、作動部材１４は、図示省略した
駆動手段を介して外管１１を鉛直方向に沿って所望量移
動させることができるようになっている。その他の構成
は、図２に示す精鉱バーナーの構成と同様である。

【０００９】このように構成された本実施形態の精鉱バ
ーナーでは、精鉱シュート３の内部に固体硫化物製錬原
料を装入するとともに、反応用酸素富化空気導入口４よ
り、ウインドボックス５に反応用ガスを吹き込みこれら
をバーナーコーン６内で予混合させる際に、予混合の程
度を調整するために、外部の駆動手段を介して作動部材
１４に接続された外管１１を固定部即ち内管１０ａに対
し鉛直方向に沿って所望量移動させる。本実施形態の精
鉱バーナーによれば、精鉱シュートを外管１１と内管１
０ａの二重管構造としたので、外管１１を移動させても
内管１０ａとの間に製錬燃料が詰まるようなことがな
い。このため、本実施形態の精鉱バーナーによれば、精
鉱シュートの可動機能を長期に渡って支障を来たすこと
なく維持できる。

【００１０】

【実施例】上記実施形態で示したように、精鉱シュート
可動部を外管、固定部を内管とした、本発明の精鉱バー
ナーを用いて半年間の操業をし、煙灰発生率、酸素効率
を従来の可動式精鉱バーナーを用いて操業した場合と比
較した。本発明の精鉱バーナーを用いた場合では、半年
間の操業の間、精鉱シュート可動部が固渋することなく
作動した。その結果、常時、精鉱バーナーの予混合の度
合いを制御することができ、操業条件の変動に対応出来
るようになった。これにより、煙灰発生率、酸素効率の
変動が、表１中の夫々の標準偏差に示すように、従来の
精鉱バーナー使用時に比べて小さくなり、長期に渡り安
定操業を行うことが出来た。

【００１１】

【発明の効果】本発明の精鉱バーナーによれば、精鉱シ
ュートを二重間構造とし、可動部を固定部の外側に配置
したので、可動部と固定部との間に製錬原料が詰まって
固渋するようなことがなく、長期間に渡って精鉱シュー
トの可動機能を良好に維持することができ、長期に渡る
安定操業に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の精鉱バーナーの一実施形態を示す要部
概略構成図である。

【図２】自熔製錬炉用精鉱バーナーの一従来例を示す概
略構成図である。

【符号の説明】

１ 補助燃料バーナー ２ 製錬原料導入口 ３ 精鉱シュート ４ 反応用酸素富化空気導入口 ５ ウインドボックス ６ バーナーコーン ７ 風速調整器 ８ 分散コーン ９ 反応塔頂部 １０ａ 精鉱シュート固定部内管 １０ｂ 精鉱シュート固定部外管 １１ 精鉱シュート可動部外管 １２ リブ １３ 丸棒 １４ 作動部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 万雄 愛媛県西条市船屋字新地乙145−１ 住友 金属鉱山株式会社金属事業本部東予工場内 (72)発明者 服部 靖匡 愛媛県新居浜市磯浦町17−５ 住友金属鉱 山株式会社新浜研究所内 Ｆターム(参考） 3K017 CB09 CD02 CE03 CH04 3K065 QA00 QB03 QC03 4K001 AA09 AA19 BA06 CA15 DA05 GA04 GB12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端位置を鉛直方向に沿って変えること
   で、反応用ガス流と製錬原料のバーナーコーン内での予
   混合の度合いを制御する可動式の精鉱シュートを備えた
   精鉱バーナーにおいて、 前記可動式の精鉱シュートは、可動部が固定部の外側に
   重なる管構造を有していることを特徴とする精鉱バーナ
   ー。
2. 【請求項２】 前記精鉱シュートの外部から前記可動部
   を鉛直方向に沿って移動させるための移動手段を備えた
   ことを特徴とする請求項1に記載の精鉱バーナー。