JP3722076B2 - 精鉱バーナー - Google Patents

Description

【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１０ａ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

Claims (2)

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. 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。

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