JP3411620B2 - 溶鉱炉に供給する反応ガスの供給の調節方法、およびその装置 - Google Patents
溶鉱炉に供給する反応ガスの供給の調節方法、およびその装置Info
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- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/20—Arrangements of heating devices
- F27B3/205—Burners
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炉、有利にはフラッシ
ュ溶鉱炉の粉砕燃料を酸化させるための酸素強化ガスな
どの反応ガスと場合に応じた気体の追加燃料を該炉に供
給する方法と、集中式バーナにおける供給を調節する方
法とに関するものである。本発明はまた、その調節方法
を実現するための装置、すなわち多目的バーナにも関す
るものである。
ュ溶鉱炉の粉砕燃料を酸化させるための酸素強化ガスな
どの反応ガスと場合に応じた気体の追加燃料を該炉に供
給する方法と、集中式バーナにおける供給を調節する方
法とに関するものである。本発明はまた、その調節方法
を実現するための装置、すなわち多目的バーナにも関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】粉砕材料自体は、炉の反応シャフトの中
に望ましい方法で、例えば英国特許第1,569,813 号に開
示されている中央ジェット分配弁によって簡単に分散、
分配できる。
に望ましい方法で、例えば英国特許第1,569,813 号に開
示されている中央ジェット分配弁によって簡単に分散、
分配できる。
【０００３】空気などの酸素または酸素強化ガスを主に
水平な面から垂直面に向けることは、例えばフラッシュ
溶鉱炉の垂直反応シャフトに必要なことであるが、それ
をその垂直反応シャフトに平行になるように向けること
はまた、例えば米国特許第4,392,885号に説明されてい
る指向性バーナにより実現することもできる。
水平な面から垂直面に向けることは、例えばフラッシュ
溶鉱炉の垂直反応シャフトに必要なことであるが、それ
をその垂直反応シャフトに平行になるように向けること
はまた、例えば米国特許第4,392,885号に説明されてい
る指向性バーナにより実現することもできる。
【０００４】普通の場合、すなわち空気または一部酸素
強化空気を使用し、かつ容量の変動が大きくない場合、
この固定開口部を有するバーナで十分である。しかし今
日では、100%に近い技術的等級の酸素が使われる傾向に
あるため、バーナでのガス総量は減少し、比較して言え
ば1/5 にまで減少している。さて、バーナのガスを一定
の速度に到達させるには、バーナの供給オリフィスの流
れの断面積を急激に小さくする必要がある。
強化空気を使用し、かつ容量の変動が大きくない場合、
この固定開口部を有するバーナで十分である。しかし今
日では、100%に近い技術的等級の酸素が使われる傾向に
あるため、バーナでのガス総量は減少し、比較して言え
ば1/5 にまで減少している。さて、バーナのガスを一定
の速度に到達させるには、バーナの供給オリフィスの流
れの断面積を急激に小さくする必要がある。
【０００５】オリフィスは形が環状のものが多いため、
オリフィスの開口部は小さくなり易いし、また取付けに
たとえ少しの非対称があってもガスの流れを反応シャフ
トの片側に引き寄せることになり、不規則燃焼につなが
る。このような利用方法における反応ガスとは、酸素ま
たは酸素強化空気のことである。
オリフィスの開口部は小さくなり易いし、また取付けに
たとえ少しの非対称があってもガスの流れを反応シャフ
トの片側に引き寄せることになり、不規則燃焼につなが
る。このような利用方法における反応ガスとは、酸素ま
たは酸素強化空気のことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】中央ジェット分配弁の
内部に酸素やりを使うことによって、例えば米国特許第
5,133,801 号によれば、事態はさらに難しくなる。なぜ
ならば、酸素やりは、中央ジェット分配弁を大型にし、
そのため、指向性バーナを使う場合は、さらに反応ガス
吐出口の環状オリフィスの内径が大きくなり、そのため
さらに吐出口の開口部自体が制限される。
内部に酸素やりを使うことによって、例えば米国特許第
5,133,801 号によれば、事態はさらに難しくなる。なぜ
ならば、酸素やりは、中央ジェット分配弁を大型にし、
そのため、指向性バーナを使う場合は、さらに反応ガス
吐出口の環状オリフィスの内径が大きくなり、そのため
さらに吐出口の開口部自体が制限される。
【０００７】米国特許第4,490,170 号には、環状オリフ
ィスを数本の管に置き換えた方法が説明され、その場
合、中央の管の移動に原因する環状オリフィスの危険な
非対称は生れない。
ィスを数本の管に置き換えた方法が説明され、その場
合、中央の管の移動に原因する環状オリフィスの危険な
非対称は生れない。
【０００８】バーナに関するかなり共通した必要条件
は、幅広い容量と酸素強化度で作動できなければならな
いことである。したがって、固定開口部を有するバーナ
を用いる場合、反応ガスの吐出速度は許容範囲から外れ
てしまう。すなわち、開口部には調節可能な断面積が必
要になる。
は、幅広い容量と酸素強化度で作動できなければならな
いことである。したがって、固定開口部を有するバーナ
を用いる場合、反応ガスの吐出速度は許容範囲から外れ
てしまう。すなわち、開口部には調節可能な断面積が必
要になる。
【０００９】米国特許第4,331,087 号に紹介されている
反応ガスの調節方法は、循環の調節方法に関するもので
あり、したがって主に反応シャフトに平行な直線的なガ
スの流速をこれによって調節することはできない。
反応ガスの調節方法は、循環の調節方法に関するもので
あり、したがって主に反応シャフトに平行な直線的なガ
スの流速をこれによって調節することはできない。
【００１０】本発明による酸素または酸素強化空気の供
給を調節するための方法および装置は、上述の、とくに
集中バーナ、ことにフラッシュ溶鉱炉によく適してい
る。本発明の主たる新しい特徴は、添付の特許請求の範
囲の項に明らかである。
給を調節するための方法および装置は、上述の、とくに
集中バーナ、ことにフラッシュ溶鉱炉によく適してい
る。本発明の主たる新しい特徴は、添付の特許請求の範
囲の項に明らかである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、供給流
路から燃焼室へ流れる反応ガスは、圧力差、および必要
に応じて案内羽根によって調節アセンブリの全領域へ分
配される。単数または複数の調整部材は、適切な数の管
状流路を必要な点で開放し、バーナチャンバと反応空間
との間の圧力差によって処理空気が反応空間へ導入さ
れ、調節装置の調節に応じた方式で分配される。
路から燃焼室へ流れる反応ガスは、圧力差、および必要
に応じて案内羽根によって調節アセンブリの全領域へ分
配される。単数または複数の調整部材は、適切な数の管
状流路を必要な点で開放し、バーナチャンバと反応空間
との間の圧力差によって処理空気が反応空間へ導入さ
れ、調節装置の調節に応じた方式で分配される。
【００１２】調節部材の移動運動は、流路のバーナチャ
ンバ側の端部の中央軸に対して横方向である。これによ
って、流路に対する流れの開口部を開閉することがで
き、原則的には炉の側から、またはその流路の開口部の
反対側のエッジから始まる。このような方式で、部分負
荷の場合は、炉に流入するガス噴射力を中央軸の付近
で、あるいはそれから離れて強化することができる。ど
の方法を適用するのが有利であるかは、処理条件で決ま
る。
ンバ側の端部の中央軸に対して横方向である。これによ
って、流路に対する流れの開口部を開閉することがで
き、原則的には炉の側から、またはその流路の開口部の
反対側のエッジから始まる。このような方式で、部分負
荷の場合は、炉に流入するガス噴射力を中央軸の付近
で、あるいはそれから離れて強化することができる。ど
の方法を適用するのが有利であるかは、処理条件で決ま
る。
【００１３】
【作用】この調節の考えは、反応シャフトにおいて支配
的な厳しい環境、すなわち高温、生じ得る種々の増加要
因の形成等を考慮して、作動上、十分に簡単で確実なも
のでなければならない。
的な厳しい環境、すなわち高温、生じ得る種々の増加要
因の形成等を考慮して、作動上、十分に簡単で確実なも
のでなければならない。
【００１４】全く平易に言えば、本発明の装置は次のよ
うである。 − 一定の調節部材による調節 − 調節部材を別個の調節部品に切り放すことによる調
節 − 経時的に調節し、バーナの各側で所定の流れの状態
を順次、調整する装置 − 単純で高温にも耐える標準材料で作られた構造 − 単純でコンパクトな構造（酸素使用） − 監視用と洗浄用の導管を簡単に設けられる − 調節用アセンブリの構造がコンパクトに行なえるた
め、閉鎖弁としても役に立つ − あまりコンパクトでない構造を用いる場合は、炉の
熱輻射を受ける部品の自動冷却装置を配置する − ２個以上のバーナチャンバを用いることによって、
例えば空気と酸素を別個の独立した流路に沿って反応空
間へ導出することができ、反応空間自体ではなおも効果
的な混合を行なうことができる − 本装置は、分配弁の有無にかかわらず使用すること
ができる
うである。 − 一定の調節部材による調節 − 調節部材を別個の調節部品に切り放すことによる調
節 − 経時的に調節し、バーナの各側で所定の流れの状態
を順次、調整する装置 − 単純で高温にも耐える標準材料で作られた構造 − 単純でコンパクトな構造（酸素使用） − 監視用と洗浄用の導管を簡単に設けられる − 調節用アセンブリの構造がコンパクトに行なえるた
め、閉鎖弁としても役に立つ − あまりコンパクトでない構造を用いる場合は、炉の
熱輻射を受ける部品の自動冷却装置を配置する − ２個以上のバーナチャンバを用いることによって、
例えば空気と酸素を別個の独立した流路に沿って反応空
間へ導出することができ、反応空間自体ではなおも効果
的な混合を行なうことができる − 本装置は、分配弁の有無にかかわらず使用すること
ができる
【００１５】
【実施例】添付図面を参照して本発明による調節方法を
より詳細に説明する。
より詳細に説明する。
【００１６】図１における参照番号１はコンベアを示
し、それにより精鉱などの粉砕材料はタンク２から分配
流路３の最上部へ搬送されて、この材料は連続流として
前記流路３を通り、フラッシュ溶鉱炉４の反応シャフト
の最上部５まで落とされる。反応ガスと、場合に応じた
追加のガスは管６および７を介してバーナチャンバ８へ
導入され、そこを通ってガスは前記分配流路３のあたり
から反応シャフトの最上部５へ、それに平行する方向で
吐出される。
し、それにより精鉱などの粉砕材料はタンク２から分配
流路３の最上部へ搬送されて、この材料は連続流として
前記流路３を通り、フラッシュ溶鉱炉４の反応シャフト
の最上部５まで落とされる。反応ガスと、場合に応じた
追加のガスは管６および７を介してバーナチャンバ８へ
導入され、そこを通ってガスは前記分配流路３のあたり
から反応シャフトの最上部５へ、それに平行する方向で
吐出される。
【００１７】図２は気体の追加燃料が使用されない場合
を示している。酸素または酸素強化空気はたいていの場
合、先ずほとんど水平に向けられ、次に本発明のバーナ
チャンバ８を利用して反応シャフトの中央軸に平行にシ
ャフトの最上部へ戻される。図２によれば、ガスの分配
は、分配管９のL/D （長さ／直径）の比率が大きいこと
と、ガスの制御性が高いことに基づいている。
を示している。酸素または酸素強化空気はたいていの場
合、先ずほとんど水平に向けられ、次に本発明のバーナ
チャンバ８を利用して反応シャフトの中央軸に平行にシ
ャフトの最上部へ戻される。図２によれば、ガスの分配
は、分配管９のL/D （長さ／直径）の比率が大きいこと
と、ガスの制御性が高いことに基づいている。
【００１８】反応ガスの前記反応空間への導入は、本発
明によれば、場合によっては種々の異なる直径を有する
別々の管９を介して行ない、小さい方の管は集中流の近
くに、また大きい方の管はそれから遠くにおくようにす
る（衝撃の原理）。管９は、火格子のような形で、通常
の場合は対称的に、例えば図３に示すように分配流路３
を取り囲んでいる。
明によれば、場合によっては種々の異なる直径を有する
別々の管９を介して行ない、小さい方の管は集中流の近
くに、また大きい方の管はそれから遠くにおくようにす
る（衝撃の原理）。管９は、火格子のような形で、通常
の場合は対称的に、例えば図３に示すように分配流路３
を取り囲んでいる。
【００１９】反応ガスの炉への吐出速度は、実質的に水
平に配列された本発明の調節部材10によって調節される
が、それはバーナチャンバ８の内側に取り付けられ、粉
砕材料の分配流路３を取り囲んでいる。この調節部材10
を調整して、反応ガスが別個の吐出口の中で粉砕材料の
分配された、有利には横に広がる流れに適したエネルギ
ーと速度で別々の噴流に混合されるようにする。
平に配列された本発明の調節部材10によって調節される
が、それはバーナチャンバ８の内側に取り付けられ、粉
砕材料の分配流路３を取り囲んでいる。この調節部材10
を調整して、反応ガスが別個の吐出口の中で粉砕材料の
分配された、有利には横に広がる流れに適したエネルギ
ーと速度で別々の噴流に混合されるようにする。
【００２０】図３は、本発明の調節部材10のより詳細な
上面図と３種類の調節状態を示す図である。図３Ａが示
すのは適切な調整部材10であり、水平に回転させて、ガ
ス管９を望みの制御方式で覆うことができる。調整部材
10の直径は、寸法と形状がバーナチャンバ８と等しく、
また図３Ａに見られるように、環状の板金で作られてい
て、扇状開口部をそれから切り取り、その板金に扇状の
ブラケットが残されるようにする。ブラケットの数は、
有利には３〜８である。
上面図と３種類の調節状態を示す図である。図３Ａが示
すのは適切な調整部材10であり、水平に回転させて、ガ
ス管９を望みの制御方式で覆うことができる。調整部材
10の直径は、寸法と形状がバーナチャンバ８と等しく、
また図３Ａに見られるように、環状の板金で作られてい
て、扇状開口部をそれから切り取り、その板金に扇状の
ブラケットが残されるようにする。ブラケットの数は、
有利には３〜８である。
【００２１】図３のＢとＣは、ガス分配管９を有利に群
分けする仕方を示し、そうすれば先ず、調節部材を回す
ことによって管を全部または部分的に覆うことができ、
あるいはすべての管を開いたままにしておく、すなわち
管を扇状区域にまとめることもできることを図示してい
る。この他に、これらの管は、それらの寸法が異なる場
合は、径の小さいものが分配流路３を取り囲み、大きい
方の管が外側の円に個々に配列されるように群分けする
のがよい。
分けする仕方を示し、そうすれば先ず、調節部材を回す
ことによって管を全部または部分的に覆うことができ、
あるいはすべての管を開いたままにしておく、すなわち
管を扇状区域にまとめることもできることを図示してい
る。この他に、これらの管は、それらの寸法が異なる場
合は、径の小さいものが分配流路３を取り囲み、大きい
方の管が外側の円に個々に配列されるように群分けする
のがよい。
【００２２】図３Ｂの状態において、６ｘ３グループの
各管のうち分配流路３に隣接した最小の管だけは開いた
ままである。この状態は主として小容量に適用される。
すなわちこの配列によれば、このような場合でさえも反
応ガスに対して十分な吐出速度が確保される。
各管のうち分配流路３に隣接した最小の管だけは開いた
ままである。この状態は主として小容量に適用される。
すなわちこの配列によれば、このような場合でさえも反
応ガスに対して十分な吐出速度が確保される。
【００２３】図３Ｃは、調節部材10を回して最も大きく
最も外側の反応ガス管が覆われ、２本の最小寸法の管が
開いたままである場合の調節を示す。この調節Ｃは主と
して、普通の容量での稼働を目的としている。
最も外側の反応ガス管が覆われ、２本の最小寸法の管が
開いたままである場合の調節を示す。この調節Ｃは主と
して、普通の容量での稼働を目的としている。
【００２４】図３Ｄは、すべての反応ガス管が開いてい
て、それ故に、たとえ最大容量の場合でもガスの適切で
正確な速度が得られる場合の調節を示す。
て、それ故に、たとえ最大容量の場合でもガスの適切で
正確な速度が得られる場合の調節を示す。
【００２５】図２および図３の調節は主として、反応ガ
スと精鉱との比率が小さい場合に適していて、その場
合、反応ガス管の総断面積は小さいが、調節部材の
「盲」区域には余裕がある。
スと精鉱との比率が小さい場合に適していて、その場
合、反応ガス管の総断面積は小さいが、調節部材の
「盲」区域には余裕がある。
【００２６】図４の調節アセンブリは、最大容量の反応
ガスの場合、管の断面が大きくて、各管の間に残ってい
る自由な閉鎖構造が水平な調節板の様々な位置への回転
に十分ではない場合に、必要となる。図４によれば、管
９はその最先端部が水平位置に曲げられ、それと同時に
バーナチャンバ８は大きくなっている。この場合におい
て、調節部材は環状の円筒板11であり、燃焼室の外側の
エッジに取り付けられ、上下させると、望ましい状態で
管の端部を閉鎖し、反応ガスが当該管にはいるのを防止
する。調整リング11は垂直に、例えば引上げピン12によ
って動かすことが可能である。
ガスの場合、管の断面が大きくて、各管の間に残ってい
る自由な閉鎖構造が水平な調節板の様々な位置への回転
に十分ではない場合に、必要となる。図４によれば、管
９はその最先端部が水平位置に曲げられ、それと同時に
バーナチャンバ８は大きくなっている。この場合におい
て、調節部材は環状の円筒板11であり、燃焼室の外側の
エッジに取り付けられ、上下させると、望ましい状態で
管の端部を閉鎖し、反応ガスが当該管にはいるのを防止
する。調整リング11は垂直に、例えば引上げピン12によ
って動かすことが可能である。
【００２７】図５は、図４の調節リング11の異なる７種
類の形態の展開図である。図５Ａでは調節部材は平坦な
シリンダであるが、図５のＢからＦは異なる形態のシリ
ンダを示し、例えば最上部のエッジは一様でないように
形成されている。図５Ｇは２部品による配列であり、シ
リンダの一部は持ち上げることが可能であるが、調整部
材の残りの部分は定位置に残る。
類の形態の展開図である。図５Ａでは調節部材は平坦な
シリンダであるが、図５のＢからＦは異なる形態のシリ
ンダを示し、例えば最上部のエッジは一様でないように
形成されている。図５Ｇは２部品による配列であり、シ
リンダの一部は持ち上げることが可能であるが、調整部
材の残りの部分は定位置に残る。
【００２８】調節リング11は管の列を完全に、あるいは
部分的に覆うために用いることができる。部分的に覆わ
れた管は抵抗が大きくなるので、それに向かう反応ガス
の流れが減少する。調節リングの形を用いることによっ
て、反応ガス噴出により作られるパターンの対称性を調
整することが可能である。したがって、反応ガスは多少
とも一定の側へ向けることができ、当該側の管はそれぞ
れのやり方で開いたままに、または閉じたままにしたり
することができる。
部分的に覆うために用いることができる。部分的に覆わ
れた管は抵抗が大きくなるので、それに向かう反応ガス
の流れが減少する。調節リングの形を用いることによっ
て、反応ガス噴出により作られるパターンの対称性を調
整することが可能である。したがって、反応ガスは多少
とも一定の側へ向けることができ、当該側の管はそれぞ
れのやり方で開いたままに、または閉じたままにしたり
することができる。
【００２９】図６は、異なる８種類の調節状態の上面図
を示す。事例ＡからＤとＧは１種類のガス、すなわち反
応ガスだけを扱っている。事例Ｅ、ＦとＨにおいては２
種類のガス、すなわち酸素などの反応ガスと天然ガスな
どの気体の追加燃料が使用される。完全に黒の部分は閉
鎖されている管13を示し、完全に白の部分は例えば反応
ガス管14を示し、また斜線部分は追加ガス管15を示す。
実行可能な調節方法の数は無限に近いが、原則的には、
図１に示されているものより多い数のガス供給管を使用
することによって数種類のガスが使用可能であることを
考慮に入れなければならない。
を示す。事例ＡからＤとＧは１種類のガス、すなわち反
応ガスだけを扱っている。事例Ｅ、ＦとＨにおいては２
種類のガス、すなわち酸素などの反応ガスと天然ガスな
どの気体の追加燃料が使用される。完全に黒の部分は閉
鎖されている管13を示し、完全に白の部分は例えば反応
ガス管14を示し、また斜線部分は追加ガス管15を示す。
実行可能な調節方法の数は無限に近いが、原則的には、
図１に示されているものより多い数のガス供給管を使用
することによって数種類のガスが使用可能であることを
考慮に入れなければならない。
【００３０】図４の実施例において、調節は手動で行な
われるが、調節アセンブリはまた本発明の範囲内で自動
化することも可能である。
われるが、調節アセンブリはまた本発明の範囲内で自動
化することも可能である。
【００３１】さらに、本発明を次の例を参照して説明す
る。 例１（比較例） フラッシュ溶鉱炉において、普通の集中バーナ装置、す
なわち上述の指向性バーナと、中央ジェット分配弁と、
分配弁の中央に取り付けた酸素やりを使用する。精鉱は
硫化銅精鉱であり、毎時総量50トンに約10% の砂を加え
ている。使用した反応ガスは98% 酸素であり、そのうち
５ないし15% の量が酸素やりを介して供給され、残りは
普通の指向性バーナを介して供給される。したがって計
測すれば、中央ジェット分配弁の水冷式外部ケーシング
の直径は約500 ミリメートルとなる。これは、測定可能
な速度（運動エネルギー）を得るためには、指向性バー
ナの吐出オリフィスに設けられた環状開口部の幅が20ミ
リメートルの範囲内になることを意味する。当業者に
は、開口部の寸法が、諸条件を考慮すると、かなり小さ
くなることは明らかである。先ず、反応シャフトの温度
は1,400 から1,500 ℃であり、そのためバーナの吐出オ
リフィスにおいては変化が起こり易く、また20ミリメー
トルの開口部では、その流れを非対称にしない限り、あ
まり余剰空間に変化が生じない。また、環状開口部の直
径は1/2 メートルの範囲内であるが、これにより状態が
悪化さえすることも指摘される。
る。 例１（比較例） フラッシュ溶鉱炉において、普通の集中バーナ装置、す
なわち上述の指向性バーナと、中央ジェット分配弁と、
分配弁の中央に取り付けた酸素やりを使用する。精鉱は
硫化銅精鉱であり、毎時総量50トンに約10% の砂を加え
ている。使用した反応ガスは98% 酸素であり、そのうち
５ないし15% の量が酸素やりを介して供給され、残りは
普通の指向性バーナを介して供給される。したがって計
測すれば、中央ジェット分配弁の水冷式外部ケーシング
の直径は約500 ミリメートルとなる。これは、測定可能
な速度（運動エネルギー）を得るためには、指向性バー
ナの吐出オリフィスに設けられた環状開口部の幅が20ミ
リメートルの範囲内になることを意味する。当業者に
は、開口部の寸法が、諸条件を考慮すると、かなり小さ
くなることは明らかである。先ず、反応シャフトの温度
は1,400 から1,500 ℃であり、そのためバーナの吐出オ
リフィスにおいては変化が起こり易く、また20ミリメー
トルの開口部では、その流れを非対称にしない限り、あ
まり余剰空間に変化が生じない。また、環状開口部の直
径は1/2 メートルの範囲内であるが、これにより状態が
悪化さえすることも指摘される。
【００３２】95% の酸素強化をある理由から使うことが
できず、空気に変えなければならない場合、これは、先
ずその反応ガスの総量を５倍に増加することを意味す
る。空気を少なくとも200 ℃まで予熱しなければならな
いことを考えると、反応ガスのシャフトへの吐出速度
は、同じ容量の場合、少なくとも８倍になる。この速度
は種々の点で高すぎるので、適切な作動域に到達させる
には、容量を低下させる以外に方法はない。 例２ 例１のバーナ装置に本発明の調節アセンブリを加えたも
のであるが、同じ稼働状態を再度、評価する。先ず、環
状開口部の幅についての考察は無視できることが分か
る。このことだけでも非対称が大幅に減る。本発明の分
配管により構成する領域の直径を自由に選択できること
を考えると、本来の環状開口部に相応する面積はさらに
大きくすることが可能であり、炉への吐出速度は管のオ
ン／オフ調節装置により制御可能である。したがって、
バーナの寸法を設計する場合、既に、様々の容量の領域
と酸素強化の領域とを考慮に入れることができる。本発
明のとくに重要な特徴は、速度の調節が反応空間自体ま
で延び、その結果、精鉱と反応ガスの混合点まで延びる
ことである。
できず、空気に変えなければならない場合、これは、先
ずその反応ガスの総量を５倍に増加することを意味す
る。空気を少なくとも200 ℃まで予熱しなければならな
いことを考えると、反応ガスのシャフトへの吐出速度
は、同じ容量の場合、少なくとも８倍になる。この速度
は種々の点で高すぎるので、適切な作動域に到達させる
には、容量を低下させる以外に方法はない。 例２ 例１のバーナ装置に本発明の調節アセンブリを加えたも
のであるが、同じ稼働状態を再度、評価する。先ず、環
状開口部の幅についての考察は無視できることが分か
る。このことだけでも非対称が大幅に減る。本発明の分
配管により構成する領域の直径を自由に選択できること
を考えると、本来の環状開口部に相応する面積はさらに
大きくすることが可能であり、炉への吐出速度は管のオ
ン／オフ調節装置により制御可能である。したがって、
バーナの寸法を設計する場合、既に、様々の容量の領域
と酸素強化の領域とを考慮に入れることができる。本発
明のとくに重要な特徴は、速度の調節が反応空間自体ま
で延び、その結果、精鉱と反応ガスの混合点まで延びる
ことである。
【００３３】
【発明の効果】容量や酸素含有率に大きな変動があって
さえも、本発明では、１種類または数種類のガスを導入
でき適切に燃料を取り囲む望ましい寸法の多数の主とし
て並列の管によって、粉砕精鉱の流れの周囲の吐出およ
び分配の望ましい速度が得られる。調節の目的で、管を
完全に、または部分的に閉鎖することが可能である。
さえも、本発明では、１種類または数種類のガスを導入
でき適切に燃料を取り囲む望ましい寸法の多数の主とし
て並列の管によって、粉砕精鉱の流れの周囲の吐出およ
び分配の望ましい速度が得られる。調節の目的で、管を
完全に、または部分的に閉鎖することが可能である。
【図１】本発明の好ましい実施例、すなわちフラッシュ
溶鉱炉の概略図である。
溶鉱炉の概略図である。
【図２】粉砕材料、例えば精鉱の供給流路（分配弁）の
周囲に配列された本発明の好ましい実施例を示す図であ
る。
周囲に配列された本発明の好ましい実施例を示す図であ
る。
【図３】図２の調節部材の回転可能な部材と３種類の調
節可能な例を示す図である。
節可能な例を示す図である。
【図４】精鉱の流れを取り囲む本発明の他の調節部材の
配列を示す図である。
配列を示す図である。
【図５】図４の調整部材の垂直方向に可動の調節リング
の様々な７種類の例の立面図である。
の様々な７種類の例の立面図である。
【図６】配管を調節（閉鎖／種々のガス）するための８
種類の異なる状態を示す図である。
種類の異なる状態を示す図である。
１ コンベア
２ タンク
３ 分配流路
４ フラッシュ溶鉱炉
５ 反応シャフト最上端部
6,7 管
８ バーナチャンバ
９ 分配管
10 調節部材
11 調節リング
12 持ち上げピン
13 閉鎖管
14 反応ガス管
15 追加ガス管
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−70019（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−109129（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−78161（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−18160（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22B 15/02
F27D 3/16
Claims (17)
- 【請求項１】 さまざまな量の反応ガスを、集中バーナ
を介して供給して、該反応ガスをフラッシュ溶鉱炉の反
応シャフトの中へ放出するとともに、粉砕材料を、該バ
ーナの中央に位置する分配流路を介して該溶鉱炉に供給
する方法において、 前記反応ガスを前記反応シャフトの中へ、前記分配流路
の周りに設けられた複数の管状流路を介して供給し、該
管状流路は、該反応ガスの流れに対して全断面積が設け
られており、 該反応ガスを該管状流路から、数個の独立したガス噴出
として放出し、 前記溶鉱炉の反応シャフトへ供給される該反応ガスの量
の変動に適応するように、前記複数の管状流路の流路を
選択的に閉じることにより、該反応ガスの流れに対する
全断面積を調節して、前記数個の独立したガス噴出の吐
出速度を調節する ことを特徴とする溶鉱炉に供給する反
応ガスの供給の調節方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記独
立したガス噴出は前記粉砕材料流路の周囲に対称的に配
置されていることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記反
応ガスの他に気体の追加燃料を前記反応シャフトへ前記
管状流路を介して供給し、該反応シャフト内で気体の追
加燃料を燃焼させることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、前記独
立したガス噴出の吐出速度を前記粉砕材料の量に応じて
調節することを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、前記反
応ガスは、酸素強化ガスであり、前記ガス噴出の吐出速
度を前記反応ガスの酸素の強化の程度に応じて調節する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、前記ガ
ス噴出の速度を、前記溶鉱炉に供給される粉砕材料の量
に応じて調節することを特徴とする方法。 - 【請求項７】 垂直軸を有する垂直な反応シャフトを備
えたフラッシュ溶鉱炉と、環状の集中バーナと、該環状
の集中バーナの中央に配置される粉砕材料の分配流路と
の組合せにおいて、反応ガスを前記フラッシュ溶鉱炉へ
供給する ための装置において、該装置は、 複数のガス分配管と、該ガス分配管の最上端部に配置し
た調節部材とを含み、 前記反応ガスは、該ガス分配管内に下向きに、前記反応
シャフトの垂直軸に平行に供給され、該反応ガスは、該
管の下端部において放出され、 前記調節部材は、前記フラッシュ溶鉱炉へ供給される反
応ガスの量の変動に適応するために、該反応ガスの流れ
の吐出速度を調節し、 前記調節部材は、前記集中バーナの横断面の形状および
大きさを有する水平環状板金であり、該板金には、扇状
形の開口部が設けられていることを特徴とする溶鉱炉に
供給する反応ガスの供給の調節装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の装置において、前記扇
状形の開口部の間にあるブラケットの総数は、３〜８で
あることを特徴とする装置。 - 【請求項９】 請求項７に記載の装置において、前記反
応ガスの分配管は、群をなして配列されていることを特
徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項７に記載の装置において、前記
反応ガスの分配管は、その最上端部が実質的に水平に伸
びていることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項７に記載の装置において、前記
調整部材は、垂直方向に可動の円筒状調節リングである
ことを特徴とする装置。 - 【請求項１２】 請求項11に記載の装置において、前記
調整リングは平坦なシリンダであることを特徴とする装
置。 - 【請求項１３】 請求項11に記載の装置において、前記
調節リングの１つのエッジは、完全に水平面内にあるも
のではないことを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 請求項11に記載の装置において、前記
調節リングは２個の部品からなることを特徴とする装
置。 - 【請求項１５】 請求項７に記載の装置において、前記
反応ガス分配管は直径が異なることを特徴とする装置。 - 【請求項１６】 請求項15に記載の装置において、前記
反応ガス分配管は、直径の最小のものが前記粉砕材料の
分配流路の直近に円状に配置され、直径の最大のものが
最も外側に円状に配置されるよう、前記バーナ内に配列
されていることを特徴とする装置。 - 【請求項１７】 請求項７に記載の装置において、前記
フラッシュ溶鉱炉に第２のガスを供給する管もあること
を特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FI922531A FI94151C (fi) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Tapa sulatusuuniin syötettävän reaktiokaasun syötön säätämiseksi ja tähän tarkoitettu monikäyttöpoltin |
| FI922531 | 1992-06-01 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| CA (1) | CA2097003C (ja) |
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| FI108865B (fi) * | 2000-12-20 | 2002-04-15 | Outokumpu Oy | Laite kiintoaineksen ja hapetuskaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuuniin |
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| FI121852B (fi) | 2009-10-19 | 2011-05-13 | Outotec Oyj | Menetelmä polttoainekaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuunin reaktiokuiluun ja rikastepoltin |
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| FI57786C (fi) * | 1978-12-21 | 1980-10-10 | Outokumpu Oy | Saett och anordning foer bildande av en virvlande suspensionstraole av ett pulverartat material och reaktionsgas |
| FI63259C (fi) * | 1980-12-30 | 1983-05-10 | Outokumpu Oy | Saett och anordning foer bildande av en riktad suspensionsstraole av ett pulverformigt aemne och reaktionsgas |
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-
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- 1992-06-01 FI FI922531A patent/FI94151C/fi not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-05-26 CA CA002097003A patent/CA2097003C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-27 DE DE4317733A patent/DE4317733B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-28 JP JP14829293A patent/JP3411620B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-28 US US08/068,745 patent/US5370369A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-23 US US08/311,112 patent/US5542361A/en not_active Expired - Lifetime
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