JPH112494A - 回転溶解炉 - Google Patents
回転溶解炉Info
- Publication number
- JPH112494A JPH112494A JP15373197A JP15373197A JPH112494A JP H112494 A JPH112494 A JP H112494A JP 15373197 A JP15373197 A JP 15373197A JP 15373197 A JP15373197 A JP 15373197A JP H112494 A JPH112494 A JP H112494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- furnace
- oxygen burner
- heat
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素バーナーの水冷を不要として冷却水が不
要な溶解炉システムとする。 【解決手段】 回転溶解炉に装着される酸素バーナー１
４の先端側に、炉内からの輻射伝熱を遮蔽するための熱
遮蔽筒１５を設ける。
要な溶解炉システムとする。 【解決手段】 回転溶解炉に装着される酸素バーナー１
４の先端側に、炉内からの輻射伝熱を遮蔽するための熱
遮蔽筒１５を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転溶解炉に関
し、詳しくは、化石燃料を酸素で燃焼させる酸素バーナ
ーによって金属を再溶解するための酸素バーナー付き回
転溶解炉に関する。
し、詳しくは、化石燃料を酸素で燃焼させる酸素バーナ
ーによって金属を再溶解するための酸素バーナー付き回
転溶解炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄，銅，アルミニウム等のスクラップや
地金を効率よく溶解させる溶解炉として、燃焼効率がよ
く、窒素酸化物の発生の少ない酸素バーナーを用いた回
転溶解炉が採用されている。
地金を効率よく溶解させる溶解炉として、燃焼効率がよ
く、窒素酸化物の発生の少ない酸素バーナーを用いた回
転溶解炉が採用されている。
【０００３】この回転溶解炉は、図２に示すように、耐
火材１を内張りした円筒体からなる炉体２を円筒体中心
軸を水平方向として回転可能に支持するとともに、炉体
２の一端、出湯口２ａ側の開口部３に酸素バーナー４を
保持した炉蓋５を設け、他方の開口部に排気ダクト（図
示せず）を設けたものである（特開平７−２９４１４７
号公報参照）。
火材１を内張りした円筒体からなる炉体２を円筒体中心
軸を水平方向として回転可能に支持するとともに、炉体
２の一端、出湯口２ａ側の開口部３に酸素バーナー４を
保持した炉蓋５を設け、他方の開口部に排気ダクト（図
示せず）を設けたものである（特開平７−２９４１４７
号公報参照）。
【０００４】このような回転溶解炉では、例えば、銑
鉄，鋼くず，鋳物くず等の鉄原料を酸素バーナーの火炎
で加熱溶解するとともに、加炭材及び加珪材を添加して
炭素含有量を適宜調整しながら鋳鉄を製造することが行
われている。
鉄，鋼くず，鋳物くず等の鉄原料を酸素バーナーの火炎
で加熱溶解するとともに、加炭材及び加珪材を添加して
炭素含有量を適宜調整しながら鋳鉄を製造することが行
われている。
【０００５】炉内に投入された原料は、酸素バーナーの
火炎及び燃焼ガスによって直接加熱されるだけでなく、
高温に加熱された炉壁からの輻射伝熱によっても加熱さ
れる。すなわち、酸素バーナーから発生した燃焼火炎
は、原料の一部を直接加熱するとともに、輻射伝熱によ
って原料及び炉壁を加熱する。さらに、燃焼で発生する
高温のガスが、原料及び炉壁を対流伝熱によって加熱
し、これらによって加熱された炉壁が、輻射伝熱で原料
を加熱する。
火炎及び燃焼ガスによって直接加熱されるだけでなく、
高温に加熱された炉壁からの輻射伝熱によっても加熱さ
れる。すなわち、酸素バーナーから発生した燃焼火炎
は、原料の一部を直接加熱するとともに、輻射伝熱によ
って原料及び炉壁を加熱する。さらに、燃焼で発生する
高温のガスが、原料及び炉壁を対流伝熱によって加熱
し、これらによって加熱された炉壁が、輻射伝熱で原料
を加熱する。
【０００６】このように、輻射伝熱が主体となって原料
を加熱する回転溶解炉では、炉蓋に装着された酸素バー
ナー自身も、火炎や炉壁からの輻射伝熱によって加熱さ
れるため、熱による溶損を避ける目的で水冷式の酸素バ
ーナーを用いるようにしていた。すなわち、図２に示す
ように、バーナー中心から順に、燃料，酸素，冷却水流
入側，冷却水流出側の流路を有する四重管構造の水冷式
酸素バーナーを用いている。
を加熱する回転溶解炉では、炉蓋に装着された酸素バー
ナー自身も、火炎や炉壁からの輻射伝熱によって加熱さ
れるため、熱による溶損を避ける目的で水冷式の酸素バ
ーナーを用いるようにしていた。すなわち、図２に示す
ように、バーナー中心から順に、燃料，酸素，冷却水流
入側，冷却水流出側の流路を有する四重管構造の水冷式
酸素バーナーを用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回転式溶解炉
の炉体は、一般的に耐火材によって耐熱を維持する構造
になっており、酸素バーナー以外の部分には冷却水を使
用する必要がないため、酸素バーナーだけのために冷却
水設備を設けなければならなかった。また、冷却水が何
らかの理由で炉内に漏洩すると、大きな事故につながる
おそれがあるため、漏水防止には、細心の注意を払わな
ければならなかった。さらに、炉内の熱が冷却水を伝わ
って炉外に放出されるため、僅かながらも熱ロスが発生
する。
の炉体は、一般的に耐火材によって耐熱を維持する構造
になっており、酸素バーナー以外の部分には冷却水を使
用する必要がないため、酸素バーナーだけのために冷却
水設備を設けなければならなかった。また、冷却水が何
らかの理由で炉内に漏洩すると、大きな事故につながる
おそれがあるため、漏水防止には、細心の注意を払わな
ければならなかった。さらに、炉内の熱が冷却水を伝わ
って炉外に放出されるため、僅かながらも熱ロスが発生
する。
【０００８】そこで本発明は、酸素バーナーの熱による
損傷を、冷却水を使用せずに防止することができる回転
溶解炉を提供することを目的としている。
損傷を、冷却水を使用せずに防止することができる回転
溶解炉を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の回転溶解炉は、両端に開口部を有する円筒
状の炉体を、円筒中心軸を水平方向に向けて回転可能に
設けるとともに、前記開口部の一方に、酸素バーナーを
保持した炉蓋を設けた回転溶解炉において、前記酸素バ
ーナーの先端側に、炉内からの輻射伝熱を遮蔽するため
の熱遮蔽筒を設けたことを特徴としている。
め、本発明の回転溶解炉は、両端に開口部を有する円筒
状の炉体を、円筒中心軸を水平方向に向けて回転可能に
設けるとともに、前記開口部の一方に、酸素バーナーを
保持した炉蓋を設けた回転溶解炉において、前記酸素バ
ーナーの先端側に、炉内からの輻射伝熱を遮蔽するため
の熱遮蔽筒を設けたことを特徴としている。
【００１０】さらに、本発明の回転溶解炉は、前記酸素
バーナーのバーナーノズル先端から前記熱遮蔽筒先端ま
での距離を、前記熱遮蔽筒の内径に対して、０．８倍以
上としたこと、また、前記熱遮蔽筒を、炉蓋に一体に取
付けたことを特徴としている。
バーナーのバーナーノズル先端から前記熱遮蔽筒先端ま
での距離を、前記熱遮蔽筒の内径に対して、０．８倍以
上としたこと、また、前記熱遮蔽筒を、炉蓋に一体に取
付けたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の回転溶解炉の一形
態例を示す要部の断面図である。本形態例に示す回転溶
解炉は、前記同様に形成された炉体１１の出湯口１１ａ
側の開口部１２に設けられる炉蓋１３に酸素バーナー１
４を設けるとともに、該酸素バーナー１４の先端側に熱
遮蔽筒１５を設けたものである。
態例を示す要部の断面図である。本形態例に示す回転溶
解炉は、前記同様に形成された炉体１１の出湯口１１ａ
側の開口部１２に設けられる炉蓋１３に酸素バーナー１
４を設けるとともに、該酸素バーナー１４の先端側に熱
遮蔽筒１５を設けたものである。
【００１２】上記熱遮蔽筒１５は、酸素バーナー１４が
炉内からの輻射伝熱を直接受けないようにするために設
けられるもので、適当な耐火物によって形成されてい
る。この熱遮蔽筒１５の大きさは、炉体１１の大きさや
運転温度、酸素バーナー１４の構造，火炎の状態や外径
によって適当な大きさに形成することができるが、通常
は、酸素バーナー１４のバーナーノズル先端から前記熱
遮蔽筒１５の先端までの距離Ｌを、前記熱遮蔽筒１５の
内径Ｄに対して０．８倍以上、すなわち、Ｌ／Ｄを０．
８以上とすることが好ましい。これよりも距離Ｌが小さ
いと、酸素バーナー１４のバーナーノズルが炉内からの
輻射伝熱を受け易くなる。一方、距離Ｌを大きくし過ぎ
ると、酸素バーナー１４の外径（熱遮蔽筒１５の内径
Ｄ）や火炎の発生状態によっても異なるが、熱遮蔽筒１
５で火炎の周囲を覆ってしまう状態になり、火炎が熱遮
蔽筒１５の内面に当たり、熱遮蔽筒１５を内側から加熱
して溶損させてしまうおそれがあるため、距離Ｌの最大
値は、内径Ｄの６倍までとすることが好ましい。一般的
には、例えば、外径１１０ｍｍの酸素バーナー１４を使
用し、熱遮蔽筒１５の内径Ｄを１１５ｍｍとした場合の
距離Ｌは、９２〜４００ｍｍの範囲が適当である。
炉内からの輻射伝熱を直接受けないようにするために設
けられるもので、適当な耐火物によって形成されてい
る。この熱遮蔽筒１５の大きさは、炉体１１の大きさや
運転温度、酸素バーナー１４の構造，火炎の状態や外径
によって適当な大きさに形成することができるが、通常
は、酸素バーナー１４のバーナーノズル先端から前記熱
遮蔽筒１５の先端までの距離Ｌを、前記熱遮蔽筒１５の
内径Ｄに対して０．８倍以上、すなわち、Ｌ／Ｄを０．
８以上とすることが好ましい。これよりも距離Ｌが小さ
いと、酸素バーナー１４のバーナーノズルが炉内からの
輻射伝熱を受け易くなる。一方、距離Ｌを大きくし過ぎ
ると、酸素バーナー１４の外径（熱遮蔽筒１５の内径
Ｄ）や火炎の発生状態によっても異なるが、熱遮蔽筒１
５で火炎の周囲を覆ってしまう状態になり、火炎が熱遮
蔽筒１５の内面に当たり、熱遮蔽筒１５を内側から加熱
して溶損させてしまうおそれがあるため、距離Ｌの最大
値は、内径Ｄの６倍までとすることが好ましい。一般的
には、例えば、外径１１０ｍｍの酸素バーナー１４を使
用し、熱遮蔽筒１５の内径Ｄを１１５ｍｍとした場合の
距離Ｌは、９２〜４００ｍｍの範囲が適当である。
【００１３】また、熱遮蔽筒１５の形成方法は任意であ
るが、例えば、図１に示すように、炉蓋１３に設けたバ
ーナー装着筒１６の内周あるいは外周に張り付けたり、
あらかじめ筒状に成形したものをバーナー装着筒１６の
内側あるいは外側に装着したりすることにより、炉蓋１
３に一体に取付けることができ、容易に熱遮蔽筒１５を
形成することができる。さらに、酸素バーナー１４の先
端部に一体的に取り付けるようにしてもよく、金属製の
管体等を芯材として成形することもできる。
るが、例えば、図１に示すように、炉蓋１３に設けたバ
ーナー装着筒１６の内周あるいは外周に張り付けたり、
あらかじめ筒状に成形したものをバーナー装着筒１６の
内側あるいは外側に装着したりすることにより、炉蓋１
３に一体に取付けることができ、容易に熱遮蔽筒１５を
形成することができる。さらに、酸素バーナー１４の先
端部に一体的に取り付けるようにしてもよく、金属製の
管体等を芯材として成形することもできる。
【００１４】なお、熱遮蔽筒１５の厚みは、使用する材
料の断熱性能等によって適当に設定することができる
が、通常は１５〜１００ｍｍ程度が適当であり、例え
ば、一般的に用いられているアルミナ７０％のキャスタ
ブルの場合は、４０〜５０ｍｍとすれば十分である。
料の断熱性能等によって適当に設定することができる
が、通常は１５〜１００ｍｍ程度が適当であり、例え
ば、一般的に用いられているアルミナ７０％のキャスタ
ブルの場合は、４０〜５０ｍｍとすれば十分である。
【００１５】このように、酸素バーナー１４の先端側に
熱遮蔽筒１５を設けてバーナーノズルを覆うようにした
ことにより、炉内からの輻射伝熱によってバーナーノズ
ルが溶損温度まで加熱されることがなくなるので、酸素
バーナー１４の水冷構造を省略することができる。した
がって、図１に示すように、燃料と酸素とを供給するだ
けでよくなるため、酸素バーナー自体の構造の簡略化も
図れ、冷却水による熱ロスもなくなる。これにより、冷
却水設備の省略及びバーナー構造の簡略化等による設備
費及びランニングコストの大幅な削減が図れるととも
に、漏水による事故のおそれも無くなるため、運転管理
も容易になる。
熱遮蔽筒１５を設けてバーナーノズルを覆うようにした
ことにより、炉内からの輻射伝熱によってバーナーノズ
ルが溶損温度まで加熱されることがなくなるので、酸素
バーナー１４の水冷構造を省略することができる。した
がって、図１に示すように、燃料と酸素とを供給するだ
けでよくなるため、酸素バーナー自体の構造の簡略化も
図れ、冷却水による熱ロスもなくなる。これにより、冷
却水設備の省略及びバーナー構造の簡略化等による設備
費及びランニングコストの大幅な削減が図れるととも
に、漏水による事故のおそれも無くなるため、運転管理
も容易になる。
【００１６】なお、酸素バーナー１４の燃料としては、
重油や灯油のような液体燃料や、天然ガス，ＬＰガスの
ようなガス燃料及びコークスのような固体燃料のいずれ
でも用いることができ、酸素純度も状況に応じて適当に
選択することができる。
重油や灯油のような液体燃料や、天然ガス，ＬＰガスの
ようなガス燃料及びコークスのような固体燃料のいずれ
でも用いることができ、酸素純度も状況に応じて適当に
選択することができる。
【００１７】
実施例１ 全長４００ｃｍ，内径１２０ｃｍの炉体を有する回転溶
解炉の炉蓋に、外径１００ｍｍの酸素バーナーを装着し
た。鉄くずと銑鉄とを３：２の比率で配合した鉄原料
２．３トンを炉内に投入し、酸素バーナーに毎時１５０
リットルのＡ重油と毎時３６０Ｎｍ3 の純酸素とを供給
して燃焼させ、鉄原料を溶解して鋳鉄を製造する実験を
行った。
解炉の炉蓋に、外径１００ｍｍの酸素バーナーを装着し
た。鉄くずと銑鉄とを３：２の比率で配合した鉄原料
２．３トンを炉内に投入し、酸素バーナーに毎時１５０
リットルのＡ重油と毎時３６０Ｎｍ3 の純酸素とを供給
して燃焼させ、鉄原料を溶解して鋳鉄を製造する実験を
行った。
【００１８】熱遮蔽筒は、アルミナ７０％のキャスタブ
ルで外径２００ｍｍ，内径（Ｄ）１１０ｍｍの円筒状に
成形し、酸素バーナーのバーナーノズル先端から熱遮蔽
筒の先端までの距離（Ｌ）が２００ｍｍとなるようにセ
ットした。そして、この熱遮蔽筒を用いた場合と、用い
ない場合とのバーナーノズルの温度を比較した。
ルで外径２００ｍｍ，内径（Ｄ）１１０ｍｍの円筒状に
成形し、酸素バーナーのバーナーノズル先端から熱遮蔽
筒の先端までの距離（Ｌ）が２００ｍｍとなるようにセ
ットした。そして、この熱遮蔽筒を用いた場合と、用い
ない場合とのバーナーノズルの温度を比較した。
【００１９】その結果、熱遮蔽筒を用いたときのノズル
先端温度は最高２５０℃であり、問題なく運転を継続で
きたのに対し、熱遮蔽筒を用いないときには、ノズル先
端温度が４５０℃に達したため、ノズル破損のおそれが
あると判断して溶解運転を途中で中止した。
先端温度は最高２５０℃であり、問題なく運転を継続で
きたのに対し、熱遮蔽筒を用いないときには、ノズル先
端温度が４５０℃に達したため、ノズル破損のおそれが
あると判断して溶解運転を途中で中止した。
【００２０】実施例２ バーナーノズル先端から熱遮蔽筒の先端までの距離
（Ｌ）を、９０ｍｍ，３００ｍｍ，７００ｍｍにそれぞ
れ設定し、実施例１と同様の条件でノズル先端温度を比
較した。
（Ｌ）を、９０ｍｍ，３００ｍｍ，７００ｍｍにそれぞ
れ設定し、実施例１と同様の条件でノズル先端温度を比
較した。
【００２１】その結果、距離（Ｌ）が９０ｍｍの場合の
ノズル先端温度は３７０℃、３００ｍｍの場合のノズル
先端温度は２００℃、７００ｍｍの場合のノズル先端温
度は１５０℃であった。但し、距離（Ｌ）が７００ｍｍ
の場合は、熱遮蔽筒内面に僅かな溶損が認められた。
ノズル先端温度は３７０℃、３００ｍｍの場合のノズル
先端温度は２００℃、７００ｍｍの場合のノズル先端温
度は１５０℃であった。但し、距離（Ｌ）が７００ｍｍ
の場合は、熱遮蔽筒内面に僅かな溶損が認められた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転式溶
解炉によれば、酸素バーナーの水冷構造の解消によって
冷却水設備が不要となり、全体として冷却水が不要な溶
解炉システムとすることができ、設備比の削減やランニ
ングコストの低減が図れるとともに、効率よく安全な溶
解運転を行うことができる。
解炉によれば、酸素バーナーの水冷構造の解消によって
冷却水設備が不要となり、全体として冷却水が不要な溶
解炉システムとすることができ、設備比の削減やランニ
ングコストの低減が図れるとともに、効率よく安全な溶
解運転を行うことができる。
【図１】 本発明の回転溶解炉の一形態例を示す要部の
断面図である。
断面図である。
【図２】 従来の回転溶解炉の一例を示す要部の断面図
である。
である。
１１…炉体、１２…開口部、１３…炉蓋、１４…酸素バ
ーナー、１５…熱遮蔽筒、１６…バーナー装着筒、Ｄ…
熱遮蔽筒１５の内径、Ｌ…酸素バーナー１４のバーナー
ノズル先端から熱遮蔽筒１５の先端までの距離
ーナー、１５…熱遮蔽筒、１６…バーナー装着筒、Ｄ…
熱遮蔽筒１５の内径、Ｌ…酸素バーナー１４のバーナー
ノズル先端から熱遮蔽筒１５の先端までの距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 潤一郎 東京都港区西新橋１−16−７ 日本酸素株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 両端に開口部を有する円筒状の炉体を、
円筒中心軸を水平方向に向けて回転可能に設けるととも
に、前記開口部の一方に、酸素バーナーを保持した炉蓋
を設けた回転溶解炉において、前記酸素バーナーの先端
側に、炉内からの輻射伝熱を遮蔽する熱遮蔽筒を設けた
ことを特徴とする回転溶解炉。 - 【請求項２】 前記酸素バーナーのバーナーノズル先端
から前記熱遮蔽筒先端までの距離を、前記熱遮蔽筒の内
径に対して、０．８倍以上としたことを特徴とする請求
項１記載の回転溶解炉。 - 【請求項３】 前記熱遮蔽筒は、前記炉蓋に一体に取付
けられていることを特徴とする請求項１記載の回転溶解
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15373197A JPH112494A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 回転溶解炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15373197A JPH112494A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 回転溶解炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112494A true JPH112494A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15568871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15373197A Pending JPH112494A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 回転溶解炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112494A (ja) |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15373197A patent/JPH112494A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4928605A (en) | Oxygen heater, hot oxygen lance having an oxygen heater and pulverized solid fuel burner | |
| US3459867A (en) | Direct arc furnace | |
| RU2002125939A (ru) | Способ и устройство для получения расплавленного железа | |
| CN103047871B (zh) | 一种铁合金矿热炉余热回收综合利用系统 | |
| JPH112494A (ja) | 回転溶解炉 | |
| CN208475953U (zh) | 一种电炉 | |
| US6089858A (en) | Device for protecting the injection tip of a burner and heating device comprising it | |
| US4455016A (en) | Convertible melting furnace | |
| JP3584982B2 (ja) | 水冷炉壁 | |
| JP4725865B2 (ja) | 廃棄物処理チャンバーにおいて用いられる改良されたプラズマトーチ | |
| CN212655748U (zh) | 一种新型煤气发生炉 | |
| JPH04293740A (ja) | アルミニウム溶解炉の操業方法 | |
| Okumura et al. | Application of regenerative burner for ladle preheating system of electric arc furnace | |
| CN216925121U (zh) | 一种用于固体废物玻璃化处理的感应式熔融炉 | |
| JP2003065677A (ja) | 溶解装置 | |
| JP2941825B2 (ja) | 鉄−クロム−アルミニウム型合金の放熱管及びその製造方法 | |
| JP3596639B2 (ja) | アーク式電気炉の天井の冷却方法 | |
| JPH0112795Y2 (ja) | ||
| JPH10183233A (ja) | 断熱スキッドパイプ | |
| KR20000008489U (ko) | 가스 전기 겸용 용해 보온로 | |
| JPS6035032Y2 (ja) | 電気炉の補助燃焼装置 | |
| JP2002022109A (ja) | 燃焼式金属溶湯加熱用チューブヒータ | |
| JPH0421726B2 (ja) | ||
| JPH0557425A (ja) | 取鍋用保温蓋 | |
| JP3814202B2 (ja) | 低ＮＯｘラジアントチューブ式リジェネレイティブバーナおよびその操業方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040527 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070703 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070820 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080408 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |