JP3314981B2 - 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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- JP3314981B2 JP3314981B2 JP12697493A JP12697493A JP3314981B2 JP 3314981 B2 JP3314981 B2 JP 3314981B2 JP 12697493 A JP12697493 A JP 12697493A JP 12697493 A JP12697493 A JP 12697493A JP 3314981 B2 JP3314981 B2 JP 3314981B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自熔製錬炉用精鉱バ
ーナーに関するものである。
ーナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種自熔製錬炉に用いられる精
鉱バーナーは図２のような構造であり、精鉱バーナー本
体１と精鉱コーン２と精鉱シュート３と燃料バーナー４
とから形成されている。精鉱バーナー本体１内の中央に
は鉱石・煙灰・コークス等を炉内に自然落下させる管状
の精鉱シュート３が、その先端を精鉱コーン２の上部に
形成された精鉱バーナー本体１のベンチュリー状の絞り
部に位置するように垂設されている。精鉱シュート３内
の中心には燃料バーナー４が、その先端を精鉱コーン２
の出口部付近に開口させて貫通し、上下動可能に配置さ
れている。燃料バーナー４の精鉱シュート３の出口より
下方の精鉱コーン２と対応する下部には分散コーン５が
設けられている。６は精鉱バーナー本体１の上部に設け
られた送風管で、該管を通って供給される精鉱及び燃料
の燃焼用の酸素富化空気（反応用空気）を約400℃の温
度で精鉱シュート３の周囲の精鉱コーン２から、精鉱シ
ュート３を通って落下する精鉱とともに、炉内に吹き込
むようになっている。尚、分散コーン５は炉内での精鉱
の分散をよくするために設けられているもので、この分
散コーン５により炉内の後記リアクションシャフトへは
精鉱がラッパ状に広がり、酸素富化空気との接触で反応
が進むようになっている。
鉱バーナーは図２のような構造であり、精鉱バーナー本
体１と精鉱コーン２と精鉱シュート３と燃料バーナー４
とから形成されている。精鉱バーナー本体１内の中央に
は鉱石・煙灰・コークス等を炉内に自然落下させる管状
の精鉱シュート３が、その先端を精鉱コーン２の上部に
形成された精鉱バーナー本体１のベンチュリー状の絞り
部に位置するように垂設されている。精鉱シュート３内
の中心には燃料バーナー４が、その先端を精鉱コーン２
の出口部付近に開口させて貫通し、上下動可能に配置さ
れている。燃料バーナー４の精鉱シュート３の出口より
下方の精鉱コーン２と対応する下部には分散コーン５が
設けられている。６は精鉱バーナー本体１の上部に設け
られた送風管で、該管を通って供給される精鉱及び燃料
の燃焼用の酸素富化空気（反応用空気）を約400℃の温
度で精鉱シュート３の周囲の精鉱コーン２から、精鉱シ
ュート３を通って落下する精鉱とともに、炉内に吹き込
むようになっている。尚、分散コーン５は炉内での精鉱
の分散をよくするために設けられているもので、この分
散コーン５により炉内の後記リアクションシャフトへは
精鉱がラッパ状に広がり、酸素富化空気との接触で反応
が進むようになっている。
【０００３】図３は自熔炉系統概略図であり、この図で
は２本しか示されていないが、精鉱バーナーが４本設置
されている。12は内部がレンガ張りとなったリアクショ
ンシャフト、13はセットラー、14はアップテイク、15は
ボイラーである。尚、リアクションシャフト12は図示省
略しているが、水冷ジャケット・銅パイプで冷却され
る。
は２本しか示されていないが、精鉱バーナーが４本設置
されている。12は内部がレンガ張りとなったリアクショ
ンシャフト、13はセットラー、14はアップテイク、15は
ボイラーである。尚、リアクションシャフト12は図示省
略しているが、水冷ジャケット・銅パイプで冷却され
る。
【０００４】ところで、前記の精鉱バーナーにおいては
つぎのような問題があった。 （１）精鉱の装入量を変化させると、精鉱の分散が変化
し、分散コーンによる調整を頻繁に行なわなければなら
ず、またその確認もしづらく、作業効率も悪い。特に、
例えば装入量を所定量以上に増やすと、分散コーンによ
る調整もききづらく、分散がうまくいかない。 （２）また、酸素富化空気も落下する精鉱流の外周側か
らしか供給できないので、精鉱流内部での酸素との混合
効率が悪く、精鉱を効率よく、かつ急激に燃やすことが
できず、図３に示すように炉内のセットラー13部で、ヒ
ープと呼ばれる精鉱の未燃物の山17ができる。 （３）また、精鉱の分散をよくしようとして、分散コー
ン５の位置を上げ、精鉱の分散角度を大きくすると、精
鉱の分散がリアクションシャフト12の側壁まで広がり、
側壁レンガの損傷を促進してしまう。 （４）精鉱を仮りにうまく分散できたとしても、分散範
囲が広いため精鉱粒子密度のうすい精鉱流となり、溶融
精鉱粒子の衝突による凝集効果が遅れ、一般的な自熔炉
として煙灰が７〜８％程度発生し、アップテイク14ある
いはボイラー15部でのダストトラブルの問題がある。 （５）特に未燃精鉱がボイラー15部までいき、そこで燃
焼すると、ボイラー管壁にダストの付着・焼き付けを起
こし、蒸気発生量の減少による熱回収の減少、及びダス
ト除去のための作業負担の増加となる。 （６）必然的に炉の効率的な操業を行なえない。 （７）一方、前記図示したもののほか、精錬用原料と燃
焼用ガスとの均一な混合状態を得る方法として、特開昭
53-142903号公報、特開平2-153030号公報、あるいは実
公平3-39483号公報等がある。しかし、これら各方法で
は精錬用原料と燃焼用ガスとの均一な混合状態は得られ
るものの、バーナの中心に設けられた分散コーンによ
り、精錬用原料は大きな頂角で環状流を形成して炉内を
流下していくため、炉内に広く分散し、分散が大きくな
ると、自熔炉シャフト部の側壁まで広がって側壁レンガ
の損傷を促進したり、又は炉内での原料粒子密度が薄く
なる。そのため、反応後の粒子の凝集効果が悪くなり、
排ガスとともに飛散して煙灰となり、排熱ボイラー内に
堆積し固着する量が多いという問題がある。
つぎのような問題があった。 （１）精鉱の装入量を変化させると、精鉱の分散が変化
し、分散コーンによる調整を頻繁に行なわなければなら
ず、またその確認もしづらく、作業効率も悪い。特に、
例えば装入量を所定量以上に増やすと、分散コーンによ
る調整もききづらく、分散がうまくいかない。 （２）また、酸素富化空気も落下する精鉱流の外周側か
らしか供給できないので、精鉱流内部での酸素との混合
効率が悪く、精鉱を効率よく、かつ急激に燃やすことが
できず、図３に示すように炉内のセットラー13部で、ヒ
ープと呼ばれる精鉱の未燃物の山17ができる。 （３）また、精鉱の分散をよくしようとして、分散コー
ン５の位置を上げ、精鉱の分散角度を大きくすると、精
鉱の分散がリアクションシャフト12の側壁まで広がり、
側壁レンガの損傷を促進してしまう。 （４）精鉱を仮りにうまく分散できたとしても、分散範
囲が広いため精鉱粒子密度のうすい精鉱流となり、溶融
精鉱粒子の衝突による凝集効果が遅れ、一般的な自熔炉
として煙灰が７〜８％程度発生し、アップテイク14ある
いはボイラー15部でのダストトラブルの問題がある。 （５）特に未燃精鉱がボイラー15部までいき、そこで燃
焼すると、ボイラー管壁にダストの付着・焼き付けを起
こし、蒸気発生量の減少による熱回収の減少、及びダス
ト除去のための作業負担の増加となる。 （６）必然的に炉の効率的な操業を行なえない。 （７）一方、前記図示したもののほか、精錬用原料と燃
焼用ガスとの均一な混合状態を得る方法として、特開昭
53-142903号公報、特開平2-153030号公報、あるいは実
公平3-39483号公報等がある。しかし、これら各方法で
は精錬用原料と燃焼用ガスとの均一な混合状態は得られ
るものの、バーナの中心に設けられた分散コーンによ
り、精錬用原料は大きな頂角で環状流を形成して炉内を
流下していくため、炉内に広く分散し、分散が大きくな
ると、自熔炉シャフト部の側壁まで広がって側壁レンガ
の損傷を促進したり、又は炉内での原料粒子密度が薄く
なる。そのため、反応後の粒子の凝集効果が悪くなり、
排ガスとともに飛散して煙灰となり、排熱ボイラー内に
堆積し固着する量が多いという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、前
記のような従来の問題点を解決し、精鉱を未燃物が発生
するようなことなく、効率よく、かつ急激に燃やすこと
ができ、しかもリアクションシャフトの側壁レンガの損
傷を起こすこともないとともに、反応粒子の凝集効果を
高めて煙灰の発生量を減らすことができ、またダストト
ラブルの問題も解消できる自熔製錬炉用精鉱バーナーを
提供することを目的とする。
記のような従来の問題点を解決し、精鉱を未燃物が発生
するようなことなく、効率よく、かつ急激に燃やすこと
ができ、しかもリアクションシャフトの側壁レンガの損
傷を起こすこともないとともに、反応粒子の凝集効果を
高めて煙灰の発生量を減らすことができ、またダストト
ラブルの問題も解消できる自熔製錬炉用精鉱バーナーを
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明に係る自熔製錬炉用精鉱バーナーは、前記
のような自熔製錬炉用精鉱バーナーにおいて、空気、酸
素富化空気、酸素のいずれか一種の燃焼用ガスを酸素富
化空気との間で精鉱流を挾むようにしてリアクションシ
ャフトの上部に吹き込む燃焼用ガスパイプを精鉱シュー
ト内にその先端開口部が該シュートの下端から突出して
精鉱コーンに位置するように上下動可能に設けている。
め、この発明に係る自熔製錬炉用精鉱バーナーは、前記
のような自熔製錬炉用精鉱バーナーにおいて、空気、酸
素富化空気、酸素のいずれか一種の燃焼用ガスを酸素富
化空気との間で精鉱流を挾むようにしてリアクションシ
ャフトの上部に吹き込む燃焼用ガスパイプを精鉱シュー
ト内にその先端開口部が該シュートの下端から突出して
精鉱コーンに位置するように上下動可能に設けている。
【０００７】
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の精鉱バーナーを
示す概略正面図である。図１において図２で示す従来の
精鉱バーナーと同一部分には同一符号を付して説明を省
略し、以下には異なる部分につき、説明をすることとす
る。10は燃焼用ガスを炉内のリアクションシャフト12の
上部に吹き込む大口径の管からなる燃焼用ガスパイプ
で、上下動可能に配設されている。
示す概略正面図である。図１において図２で示す従来の
精鉱バーナーと同一部分には同一符号を付して説明を省
略し、以下には異なる部分につき、説明をすることとす
る。10は燃焼用ガスを炉内のリアクションシャフト12の
上部に吹き込む大口径の管からなる燃焼用ガスパイプ
で、上下動可能に配設されている。
【０００９】燃焼用ガスパイプ10にはリアクションシャ
フト12で使用する酸素の約10〜20％程度を本実施例では
供給する。これにより精鉱シュート３から供給される精
鉱は環状流を形成する。そしてこの環状となった精鉱流
に対して外周側から酸素富化空気を、また内周側からは
燃焼用ガスの一種として高濃度の酸素を吹き込むので、
空気／精鉱及びコークス等の固体燃料の混合（反応）効
果が高まり、反応がスムーズに進行し、従来のようなヒ
ープを作ることがなく、しかも、環状となった精鉱流は
分散コーンを介さずそのまま比較的小さな頂角で流下
し、精鉱粒子密度が従来よりも大幅にアップするため、
前記混合効果後の反応精鉱粒子の凝集効果が促進する。
したがって、精鉱は急激に完全燃焼する。また、前記の
ように反応がスムーズに進行するので、煙灰発生率が５
〜６％程度に減少する。煙灰性状も未燃の精鉱が大幅に
減少し、ボイラー15部での煙灰として、酸化物・硫酸化
物が主体となる。このため、ボイラー管壁における煙灰
の付着・焼き付きが大幅に減少し、ボイラー15での蒸発
量がアップする。また、ボイラー15部に付着した煙灰は
自熔炉の精鉱の装入をストップして除去していたが、付
着状況の改善により停止時間の減少及び作業性の向上が
図れる。
フト12で使用する酸素の約10〜20％程度を本実施例では
供給する。これにより精鉱シュート３から供給される精
鉱は環状流を形成する。そしてこの環状となった精鉱流
に対して外周側から酸素富化空気を、また内周側からは
燃焼用ガスの一種として高濃度の酸素を吹き込むので、
空気／精鉱及びコークス等の固体燃料の混合（反応）効
果が高まり、反応がスムーズに進行し、従来のようなヒ
ープを作ることがなく、しかも、環状となった精鉱流は
分散コーンを介さずそのまま比較的小さな頂角で流下
し、精鉱粒子密度が従来よりも大幅にアップするため、
前記混合効果後の反応精鉱粒子の凝集効果が促進する。
したがって、精鉱は急激に完全燃焼する。また、前記の
ように反応がスムーズに進行するので、煙灰発生率が５
〜６％程度に減少する。煙灰性状も未燃の精鉱が大幅に
減少し、ボイラー15部での煙灰として、酸化物・硫酸化
物が主体となる。このため、ボイラー管壁における煙灰
の付着・焼き付きが大幅に減少し、ボイラー15での蒸発
量がアップする。また、ボイラー15部に付着した煙灰は
自熔炉の精鉱の装入をストップして除去していたが、付
着状況の改善により停止時間の減少及び作業性の向上が
図れる。
【００１０】燃焼用ガスパイプ10は精鉱シュート３と燃
焼用ガスパイプ10の断面積比を変更することによって、
環状となって流下する精鉱流の分散状況を変えることが
できる。燃焼用ガスパイプ10の先端位置は精鉱コーン２
のべこ成長・全体の操業状況を見ながら上下に変更す
る。本発明では燃料（重油）バーナーは精鉱シュート３
の内周側でなく外周側に設置できるようになっており、
この構造は、今後、酸素富化をさらに進めていった場
合、自熔炉としては燃料が必要なくなるため、燃料（重
油）バーナーの撤去のみで改造をすませることができ精
鉱バーナーの改造は必要ないため、一種の無燃料精鉱バ
ーナーを確立したといえる。精鉱バーナーの改造前と改
造後の比較を表１に示す。
焼用ガスパイプ10の断面積比を変更することによって、
環状となって流下する精鉱流の分散状況を変えることが
できる。燃焼用ガスパイプ10の先端位置は精鉱コーン２
のべこ成長・全体の操業状況を見ながら上下に変更す
る。本発明では燃料（重油）バーナーは精鉱シュート３
の内周側でなく外周側に設置できるようになっており、
この構造は、今後、酸素富化をさらに進めていった場
合、自熔炉としては燃料が必要なくなるため、燃料（重
油）バーナーの撤去のみで改造をすませることができ精
鉱バーナーの改造は必要ないため、一種の無燃料精鉱バ
ーナーを確立したといえる。精鉱バーナーの改造前と改
造後の比較を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】この発明は前記のようであって、精鉱シ
ュートから環状となって落下する精鉱流の外周側から反
応用酸素富化空気を、また該精鉱流の内周側から空気、
酸素富化空気、酸素のいずれか一種の燃焼用ガスを、そ
れぞれ精鉱流を内外周側から挾むようにしてリアクショ
ンシャフトの上部に吹き込むので、精鉱を未燃物が発生
するようなことなく、効率よく、かつ急激に燃やすこと
ができ、炉の効率的な操業を可能とする。しかも、反応
粒子の凝集効果も高まり、前記表１に示したように煙灰
発生率を低下させて煙灰の発生量を減らすことができ、
ダストトラブルの問題も解消できる。また、従来のバー
ナーと違い、分散作用も抑えることができるので、リア
クションシャフトの側壁レンガの損傷を抑えることもで
きる。さらに、燃焼用ガスパイプを上下動してその先端
開口部の位置を精鉱コーンの位置で任意に設定すること
により、精鉱コーンのべこ成長・全体の操業状況を適確
にコントロールすることができる。また、従来の分散コ
ーンに代え、空気あるいは酸素を装入できる燃焼用ガス
パイプを設けるだけの非常に簡単な構造であるので、簡
単に改造して実施することができるとともに、改造費も
安価に抑えることができる。
ュートから環状となって落下する精鉱流の外周側から反
応用酸素富化空気を、また該精鉱流の内周側から空気、
酸素富化空気、酸素のいずれか一種の燃焼用ガスを、そ
れぞれ精鉱流を内外周側から挾むようにしてリアクショ
ンシャフトの上部に吹き込むので、精鉱を未燃物が発生
するようなことなく、効率よく、かつ急激に燃やすこと
ができ、炉の効率的な操業を可能とする。しかも、反応
粒子の凝集効果も高まり、前記表１に示したように煙灰
発生率を低下させて煙灰の発生量を減らすことができ、
ダストトラブルの問題も解消できる。また、従来のバー
ナーと違い、分散作用も抑えることができるので、リア
クションシャフトの側壁レンガの損傷を抑えることもで
きる。さらに、燃焼用ガスパイプを上下動してその先端
開口部の位置を精鉱コーンの位置で任意に設定すること
により、精鉱コーンのべこ成長・全体の操業状況を適確
にコントロールすることができる。また、従来の分散コ
ーンに代え、空気あるいは酸素を装入できる燃焼用ガス
パイプを設けるだけの非常に簡単な構造であるので、簡
単に改造して実施することができるとともに、改造費も
安価に抑えることができる。
【００１３】
【図１】この発明の一実施例の精鉱バーナーを示す概略
正面図である。
正面図である。
【図２】従来例の図１と対応する概略正面図である。
【図３】従来例の自熔炉系統概略図である。
１ 精鉱バーナー本体 ２ 精鉱コーン ３ 精鉱シュート ４ 燃料バーナー ５ 分散コーン ６ 送風管 10 酸素パイプ 12 リアクションシャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平２−29452（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−39483（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22B 1/00 - 61/00
Claims (1)
- 【請求項１】 精鉱コーンの上部にベンチュリー状の絞
り部が形成された精鉱バーナー本体を具え、該バーナー
本体内の中央に管状の精鉱シュートを、その先端が前記
絞り部に位置するように垂設し、前記精鉱シュートと精
鉱コーンとの間から反応用酸素富化空気を精鉱ととも
に、リアクションシャフトの上部に吹き込む自熔製錬炉
用精鉱バーナーにおいて、空気、酸素富化空気、酸素の
いずれか一種の燃焼用ガスを前記酸素富化空気との間で
精鉱流を挾むようにしてリアクションシャフトの上部に
吹き込む燃焼用ガスパイプを前記精鉱シュート内にその
先端開口部が該シュートの下端から突出して前記精鉱コ
ーンに位置するように上下動可能に設けたことを特徴と
する自熔製錬炉用精鉱バーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12697493A JP3314981B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 自熔製錬炉用精鉱バーナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12697493A JP3314981B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 自熔製錬炉用精鉱バーナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336624A JPH06336624A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3314981B2 true JP3314981B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=14948510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12697493A Expired - Fee Related JP3314981B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 自熔製錬炉用精鉱バーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3314981B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5502047B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2014-05-28 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 銅製錬自溶炉の操業方法 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12697493A patent/JP3314981B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06336624A (ja) | 1994-12-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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