JPH0475286B2

JPH0475286B2 -

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Publication number: JPH0475286B2
Application number: JP14538484A
Authority: JP
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1992-11-30
Also published as: JPS6126735A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は自溶製錬炉において、反応用空気の一
部を高濃度の酸素で置換したときに精鉱を火災内
に均一に分散させ、その燃焼性を改良するのに適
した精鉱バーナーの構造に関するものである。〔従来の技術〕自溶炉においては乾燥した精鉱、例えば銅精鉱
を反応用空気又は酸素富化空気と共にリアクシヨ
ンシヤフトの上部に設けられた精鉱バーナーから
吹き込み、瞬間的に精鉱を酸化溶融し銅等の有価
金属を〓として濃縮する。この場合、精鉱と反応
用空気又は酸素富化空気とが均一に混合し、リア
クシヨンシヤフト中を落下する極めて短時間のう
ちに均一な酸化反応が進行するようにすることが
重要である。この混合状態が悪く局部的に未反
応、未溶解物が生成すると、これがリアクシヨン
シヤフト下部のセトラーに堆積して〓の生成を妨
げたり、〓温度、〓品位の大きな変動を生じた
り、ダストの炉外への飛散量が多くなつたりして
操炉上の困難を招くのみならず、反応が集中して
起る部分では局部的加熱が起り、リアクシヨンシ
ヤフト煉瓦を損傷する結果となる。このような均一な混合と反応状態を得るために
は、精鉱シユートから落下する精鉱に吹き込まれ
る反応用気体の流速を一定以上に保つて、精鉱シ
ユート出口部の精鉱バーナーコーン内に安定した
火災を形成させると共に火災内に精鉱を集中し、
且つ均一に分散させることが必要である。従来精鉱を火災内に均一に分散させ、安定した
燃焼状態を得るために精鉱シユート出口の外部に
精鉱の分散コーンと呼ぶ分散装置が取り付けられ
ていた。第３図は従来の精鉱バーナーを示す断面図で、
精鉱バーナー本体１の下部はベンチユリー状絞り
部２を有し、その下方はすそ拡がりになつたバー
ナーコーン３が形成されている。精鉱バーナー本
体１体の中央に管状の精鉱シユート４が、その先
端をベンチユリー状絞り部２よりやゝ下方に突出
するように垂設し、更に精鉱シユート４の中心を
貫通して重油バーナー５がバーナーコーン３の出
口部付近にその先端を開口している。重油バーナ
ー５の精鉱シユート４の出口より下方のバーナー
コーン３の部分には、落下する精鉱を分散する分
散コーン６が設けられている。送風管７を通つて
供給される反応用空気が精鉱シユート４の周囲の
ベンチユリー状絞り部２から、精鉱シユート４を
通つて落下する精鉱に吹き込まれるように構成さ
れている。分散コーン６の部分の詳細を第４図について説
明すると、円錐状の分散コーン６の下面には円筒
状の突出部８が設けられ、止めネジ９により分散
コーン６が重油バーナー５の外筒管に保持され、
重油バーナー５の先端部にはバーナーチツプ１０
が分散コーン６の突出部８よりも外側に付設され
ている。近時精鉱処理量の増加やエネルギーコストの低
下の為に酸素富化空気を使用するようになつてき
て、この酸素富化用の純度の高い酸素を、精鉱シ
ユート４内に直接導入する方法も考えられ、発明
者等はこれに適した精鉱バーナーの構造について
既に出願したが、従来の精鉱バーナーにおける分
散コーンの位置、形状では、精鉱シユートより導
入される酸素のためフオーカスが上昇し、重油バ
ーナー直下で精鉱が燃焼する様になつたが、分散
コーン下部において発生する乱流によつてバーナ
ーチツプに半溶融精鉱が付着し、更に時間が経つ
と、バーナーコーンへ半溶融精鉱がブリツジを形
成し、あるいは半溶融精鉱が分散コーンから重油
バーナーの外筒管に、更には精鉱シユート内まで
成長し、精鉱シユートを閉塞するに至るような問
題点が発生した。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明は前述の問題点を解決し、精鉱シユート
先端部に形成された火災内に精鉱を均一に分布さ
せることより精鉱と酸素との反応効率を高め、反
応終了時間を短縮することのできる精鉱バーナー
を提供することを目的とするものである。〔問題点を解決するための手段〕この目的を達成するために発明者等は種々検討
の結果、精鉱バーナーの構造をバーナー本体内中
央に位置し、バーナー本体のベンチユリー状絞り
部に延長して設けられた管状の精鉱シユートを有
し、該精鉱シユート内には高濃度酸素を吹込み、
且つ該精鉱シユートとベンチユリー状絞り部との
間から反応用気体をリアクシヨンシヤフトの上部
に吹き込む自溶製錬炉用精鉱バーナーにおいて、
精鉱シユート中心線に沿つて配置した重油バーナ
ーを取り囲んで設けられた精鉱分散コーンの下端
面を精鉱シユート下端と実質上同一高さの平面と
し、且つ該精鉱分散コーンの傾斜面の水平面とな
す角度を、精鉱シユート下端内面と、バーナーコ
ーン下端内面とを結ぶ線と水平面とのなす角度と
実質的に同一とした構成にしたものである。本発明の精鉱バーナーの構造をその一実施例に
ついて説明すると、第１図において精鉱バーナー
本体１内の中央に設けられた管状の精鉱シユート
４の内側に重油バーナー５を取り囲んで酸素吹込
管１１が設けられ、酸素吹込管１１出口部は中央
部に開口面積調整用スペーサー１２により開口面
積をせばめ、その吹出速度を上昇させ必要によつ
ては旋回流を与えうるようになつている。１３は
重油バーナー５の下端外周に取付けた精鉱分散コ
ーンで、精鉱分散コーン１３の下端面１４は精鉱
シユート４の下端１５と実質上同一高さの平面と
なつている。１６は流速調節コーンで精鉱バーナ
ー本体１の上面を貫通する複数の吊りロツド１７
に固着されて、精鉱バーナー本体１の上面からベ
ンチユリー状絞り部２の近傍に吊り下げられてお
り、止め金具１８によつてその固定位置を変える
ことによつて、吊りロツド１７の精鉱バーナー本
体１の内部に延長する長さを変え、流速調節コー
ン１６の位置を精鉱シユート４の外面に沿つて上
下にずらすことができるようになつていて、反応
用気が精鉱シユート４周囲のベンチユリー状絞り
部２を通過する速度を調節できるようになつてい
る。第２図は精鉱バーナー本体１の精鉱シユート４
下端部付近の部分的説明図で、バーナーチツプ１
０を実質上精鉱分散コーン１３内に収容して精鉱
分散コーン１３の下端面１４よりは殆んど突出し
ないようにし、第４図に示すような止めネジ９を
廃止した。精鉱分散コーン１３の位置を前記のようにした
理由は、精鉱分散コーン１３の下端面１４が精鉱
シユート４の下端１５より内部に入り過ぎると、
精鉱シユート４内で高濃度酸素と精鉱とが混合さ
れているため着火しやすく、その結果精鉱分散コ
ーン１３へ精鉱が融着して精鉱流路の閉塞が起り
易い。また従来のように分散コーン６下端が精鉱
シユート４外部に出ているときには、精鉱シユー
ト４と分散コーン６の間隙が大となり、精鉱シユ
ート４出口での充分な酸素流速が保てず、逆火の
危険性を生ずるので、低負荷操業を行なうような
ときは精鉱シユート４を経由して高濃度酸素を供
給することはできないからである。精鉱分散コーン１３の下端面１４が精鉱シユー
ト４の下端１５と実質上同じ高さとするのが良い
が、下端面１４が内側に精鉱シユート４の内径の
１／８程度ひつこみ、あるいは外側へ精鉱シユート
４の内径の1/4程度突出する位になつてもよい。また第２図において精鉱分散コーン１３の円錐
部の傾斜面の水平面となす角αは、精鉱シユート
４の下端１５の内面と、バーナーコーン３の下端
内面とを結ぶ線と水平面とのなす角βと実質上同
一とした。精鉱分散コーン１３の傾斜を前記のよ
うにした理由は、従来の分散コーン６のようにα
が小だと、分散コーン６の表面に沿つてすべり落
ちた精鉱がバーナーコーン３上に衝突して、バー
ナーコーン３内面へ融着し送風管７から送られて
くる反応用空気又は酸素富化空気の流通の抵抗と
なる他精鉱流路の閉塞をももたらす。また反対に
精鉱分散コーン１３のαが大きすぎると精鉱が充
分に分散せず、一部の精鉱は未溶融状態でセトラ
ー部へ落下して堆積し種々の障害を生ずる。従つて精鉱分散コーン１３の傾斜角αは前記の
βと実質上同一とすることが最も好ましく、β±
5°の範囲内とすることが好ましい。精鉱分散コー
ン１３の底面の直径については精鉱シユートの内
径を勘案して適当な酸素吹出し速度をとるよう、
また経験的に精鉱分散コーン１３と精鉱シユート
４間が精鉱で閉塞しないような値を決めることが
できる。〔実施例〕以下実施例について説明する。実施例１第１図に示す本発明に従つた精鉱バーナ４本を
備えた自溶炉で、精鉱分散コーン１３の水平面と
のなす角は70°で、精鉱シユート４下端１５内面
と、バーナーコーン３の下端内面とを結ぶ線と水
平面とのなす角と等しいものを用い、且つ精鉱分
散コーン１３の下面は精鉱シユート４下端１５と
同高とした精鉱バーナーを用い、銅精鉱の処理量
は49.6t／Ｈ、酸素純度90％の酸素富化用の酸素
4900m³／Ｈを、精鉱シユート４から3000m³／Ｈ、
送風空気中に混入して1900m³／Ｈを使用して操業
した。操業のデーターを第１表に示す。この操業
においては精鉱分散コーン１３への半溶融精鉱の
融着は認められず、またバーナーコーン３への融
着もなくセトラー部への未燃鉱石の堆積も認めら
れなかつた。比較例１第３図に示す従来の精鉱バーナー４本を備えた
自溶炉で、分散コーン６は水平面とのなす角度が
60°で底面が図に示すように下方に突出し、更に
その下部にバーナーチツプが突出した形式のもの
を用い、分散コーン６の円錐部の下端は精鉱シユ
ート４下端とバーナーコーン３下端との丁度中間
にあるように配置されている。銅精鉱の処理量は
50.4t／Ｈ、酸素の供給量は実施例１と同量を供
給して操業した。この操業では分散コーン６へ半
溶融状の精鉱の付着が多く、炉外へ飛散するダス
トの発生率も多いことが認められ、精鉱分散コー
ンの機能が不充分なことを示している。比較例２、３実施例１と同様に第１図に示す精鉱バーナー４
本を備えた自溶炉で、精鉱シユート４下端１５内
面と、バーナーコーン３下端内面とを結ぶ線と水
平面とのなす角は70°だが、精鉱分散コーン１３
の水平面とのなす角を夫々60°、80°とした精鉱バ
ーナーを用い、銅精鉱処理量、酸素供給量につい
ては夫々第１表に示すように実施例１と比較的近
い値を用いて操業した。この例では精鉱分散コー
ン１３への半溶融精鉱の付着は認められなかつた
が、精鉱分散コーンの角度60°の場合にはバーナ
ーコーン３への半溶融精鉱が付着し、長時間の操
業には支障があつた。一方精鉱分散コーン１３の
角度が80°の場合には半溶融精鉱の付着は精鉱分
散コーン１３及びバーナーコーン３部分には認め
られなかつたが、セトラー部に未燃鉱石の堆積が
認められ、反応が充分でないことが明らかになつ
た。比較例１〜３の操業データを第１表に併記す
る。

〔発明の効果〕

上表の結果から明らかなように、本発明の精鉱
バーナーを使用すれば精鉱分散コーン又はバーナ
ーコーンへの半溶融状態の精鉱の融着は認められ
ず、また、セトラー部への未反応精鉱の堆積も認
められず、精鉱の分散が極めて良好に行なわれ且
つバーナーコーン部で反応気体と充分混合されて
燃焼がうまく行なわれていることを示している。
しかしながら比較例に示すように精鉱分散コーン
の位置は本発明と同じてあつても分散コーンの角
度が適切でなかつた場合や、従来の精鉱バーナー
のように精鉱分散コーンが精鉱シユートより外方
に設けられている場合には、セトラー部への未燃
精鉱の堆積、あるいは半溶融精鉱の精鉱分散コー
ン、バーナーコーンへの融着が認められる等の障
害があることが判つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自溶製錬炉用精鉱バーナ
の一実施例の断面図、第２図は第１図の精鉱シユ
ート４下端付近の部分的説明図、第３図は従来の
自溶製錬炉用精鉱バーナーの断面図、第４図は第
３図の分散コーン６とバーナーチツプ１０部分の
詳細図である。１……精鉱バーナー本体、２……ベンチユリー
状絞り部、３……バーナーコーン、４……精鉱シ
ユート、５……重油バーナー、６……分散コー
ン、７……送風管、８…突出部、９……止めネ
ジ、１０……バーナーチツプ、１１……酸素吹込
管、１２……開口面積調整用スペーサー、１３…
…精鉱分散コーン、１４……下端面、１５……下
端、１６……流速調節コーン、１７……吊りロツ
ド、１８……止め金具。

Claims

【特許請求の範囲】

１バーナー本体内中央に位置し、バーナー本体
のベンチユリー状絞り部に延長して設けられた管
状の精鉱シユートを有し、該精鉱シユート内には
高濃度酸素を吹込み、且つ該精鉱シユートとベン
チユリー状絞り部との間から反応用気体をリアク
シヨンシヤフトの上部に吹き込む自溶製錬炉用精
鉱バーナーにおいて、精鉱シユート中心線に沿つ
て配置した重油バーナーを取り囲んで設けられた
精鉱分散コーンの下端面を精鉱シユート下端と実
質上同一高さの平面とし、且つ該精鉱分散コーン
の傾斜面の水平面となす角度を、精鉱シユート下
端内面と、バーナーコーン下端内面とを結ぶ線と
水平面とのなす角度と実質的に同一としたことを
特徴とする自溶製錬炉用精鉱バーナー。