JPS62116816A - 高温酸素ランス - Google Patents
高温酸素ランスInfo
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- JPS62116816A JPS62116816A JP25635185A JP25635185A JPS62116816A JP S62116816 A JPS62116816 A JP S62116816A JP 25635185 A JP25635185 A JP 25635185A JP 25635185 A JP25635185 A JP 25635185A JP S62116816 A JPS62116816 A JP S62116816A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉄、非鉄等の精錬、特に直接還元炉の還元反応
ゾーンに高温酸素を供給するランスに関するものである
。
ゾーンに高温酸素を供給するランスに関するものである
。
鉄やアルミニウムの精錬においては酸素、Ｆ１１素富化
素気化空気空気を加熱して高温とした上でランスにより
あるいは羽目より炉内に供給している。
素気化空気空気を加熱して高温とした上でランスにより
あるいは羽目より炉内に供給している。
この場合の加熱装置の一例として特開昭５９−５０１２
７８号公報に開示されているバーナ兼ランスがある。こ
れは金属などの溶解炉において製品の高温加熱に使用す
るちので、ノズルの中央より酸素を、そのまわりに燃料
を供給し酸素中に燃料を噴出して燃焼させ燃焼排ガスを
含んだ高温酸素を生成させるもので、使用目的によって
酸素と燃料の比率を任意に選択してバーナとして、また
燃焼排ガスを含んだ高温酸素ランスとして使い分けてい
る。
７８号公報に開示されているバーナ兼ランスがある。こ
れは金属などの溶解炉において製品の高温加熱に使用す
るちので、ノズルの中央より酸素を、そのまわりに燃料
を供給し酸素中に燃料を噴出して燃焼させ燃焼排ガスを
含んだ高温酸素を生成させるもので、使用目的によって
酸素と燃料の比率を任意に選択してバーナとして、また
燃焼排ガスを含んだ高温酸素ランスとして使い分けてい
る。
しかし、中央１１ｆｉで酸素を供給し、その周囲の同心
円の導管により供給された燃料が燃焼器の部分で酸素流
中へ噴出、混合、燃焼し、燃焼排ガスを含んだ高温酸素
とする機構のため、燃焼器周辺部の温度が高温になる。
円の導管により供給された燃料が燃焼器の部分で酸素流
中へ噴出、混合、燃焼し、燃焼排ガスを含んだ高温酸素
とする機構のため、燃焼器周辺部の温度が高温になる。
しかし、上記燃焼器の外周には冷却水のジャケットが設
けられているため、燃焼器周辺部の高温燃焼生成ガスは
冷却水により冷却されることになり熱損失が大きく必要
以上に燃料を使うことになる。その結果、燃焼生成排ガ
スが多くなり酸素純度が低下する不都合があった。
けられているため、燃焼器周辺部の高温燃焼生成ガスは
冷却水により冷却されることになり熱損失が大きく必要
以上に燃料を使うことになる。その結果、燃焼生成排ガ
スが多くなり酸素純度が低下する不都合があった。
しかして、鉄や非鉄の精錬、特にアルミニウムの溶融還
元においては、純度の高い高温酸素が要求される。本発
明はランス内での火炎による燃焼生成ガスと常温酸素の
混合による高温酸素形成においては熱損失、特に燃焼ガ
ス形成部での熱損失を小さくして燃焼−を少なくして高
純度のｉｍｍ素にし、かつ構造がコンパクトな高温酸素
発生器付ランスを提供するものである。
元においては、純度の高い高温酸素が要求される。本発
明はランス内での火炎による燃焼生成ガスと常温酸素の
混合による高温酸素形成においては熱損失、特に燃焼ガ
ス形成部での熱損失を小さくして燃焼−を少なくして高
純度のｉｍｍ素にし、かつ構造がコンパクトな高温酸素
発生器付ランスを提供するものである。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するために、燃料と酸素を混合
・燃焼させる燃焼室と、これを囲繞して酸素ガスカーテ
ンを形成する酸素ノズルとで構成される′ａ温酸素発生
湿を外筒内に備えたことを特徴とする高温酸素ランスで
あり（第１発明）、該外筒の周囲の一部または全部に断
熱層および／または冷却ジャケットを設けたこと（第２
発明）、更に中心管を有しそのまわりに燃料と酸素を混
合・燃焼させる複数の燃焼室を設け、各燃焼室を囲繞し
て酸素カーテンを形成する酸素ノズルとで構成される高
温酸素発生器とを外筒内に設けたことを特徴とする高温
酸素ランスであり（第３発明）、該外筒の周囲の一部ま
たは全部に断熱層および／または冷却ジャケットを設け
たことを特徴とする高温酸素ランス（第４発明）に関す
るものである。
・燃焼させる燃焼室と、これを囲繞して酸素ガスカーテ
ンを形成する酸素ノズルとで構成される′ａ温酸素発生
湿を外筒内に備えたことを特徴とする高温酸素ランスで
あり（第１発明）、該外筒の周囲の一部または全部に断
熱層および／または冷却ジャケットを設けたこと（第２
発明）、更に中心管を有しそのまわりに燃料と酸素を混
合・燃焼させる複数の燃焼室を設け、各燃焼室を囲繞し
て酸素カーテンを形成する酸素ノズルとで構成される高
温酸素発生器とを外筒内に設けたことを特徴とする高温
酸素ランスであり（第３発明）、該外筒の周囲の一部ま
たは全部に断熱層および／または冷却ジャケットを設け
たことを特徴とする高温酸素ランス（第４発明）に関す
るものである。
そして各発明において、上記酸素ガスカーテンが多層で
ある様に酸素ノズルを構成した場合を含むものであり、
多層である場合は内側の酸素ガス層の流速を外側の酸素
ガス層の流速より速くする様に酸素ノズルを構成したこ
とを特徴とするものである。
ある様に酸素ノズルを構成した場合を含むものであり、
多層である場合は内側の酸素ガス層の流速を外側の酸素
ガス層の流速より速くする様に酸素ノズルを構成したこ
とを特徴とするものである。
更に上記各発明において、燃料が気体または液体である
ことを特徴とするものである。
ことを特徴とするものである。
更にまた上記第１発明および第２発明において、前記外
筒が主外筒および分岐外筒よりなり、高温酸素発生器が
分岐外局内に備えられていることを特徴とするものであ
る。
筒が主外筒および分岐外筒よりなり、高温酸素発生器が
分岐外局内に備えられていることを特徴とするものであ
る。
また各発明において、酸素ガスカーテンを形成する酸素
ノズルは複数個の小孔でも良いしスリットでも良い。
ノズルは複数個の小孔でも良いしスリットでも良い。
なお本発明において、酸素とは通常の工業用酸素即ち純
度９９．８％の酸素であるが、ＰＳＡ装置により得られ
る純度９０％程度の酸素も適用可能であることは当然で
ある。
度９９．８％の酸素であるが、ＰＳＡ装置により得られ
る純度９０％程度の酸素も適用可能であることは当然で
ある。
（作 用）
上記の如く本発明による高温酸素発生器を備えたランス
によれば、燃焼室にガス燃料あるいは液体燃料と共に燃
焼に必要な酸素を分岐流として供給し、燃焼室で火炎を
形成させ、かつ安定させて燃焼室先端より火炎を噴出さ
せ、一方分岐しなかった酸素の大部分即ち予熱されるべ
き酸素は酸素カーテン形成用の前記複数の小孔あるいは
スリットより外筒内側にそって噴出させ酸素カーテンを
形成させることにより、外筒の局部的過熱を防ぎ、かつ
外筒からの放熱を少なくしたものである。即ち、火炎と
外筒との間に常温の酸素を流すことにより外筒を保護し
、放熱を小さくすることにより燃焼量を少なくし、従っ
て高純度の高温酸素を得ることが出来る。またこの酸素
は燃焼室を構成する高温酸素発生器（バーナノズル）そ
のものを冷却する。更に上記のランス中心部に精錬用粉
体供給用または観察用等の中心管が設けられ、その周囲
に複数個の燃焼室を設番プだ場合は各燃焼室を囲繞して
酸素カーテンを形成することにより外筒および中心管の
双方の過熱および導管からの放熱を小さくし、燃焼量を
少なくして高純度の高ｌｉｉｌａＭ素を得る。
によれば、燃焼室にガス燃料あるいは液体燃料と共に燃
焼に必要な酸素を分岐流として供給し、燃焼室で火炎を
形成させ、かつ安定させて燃焼室先端より火炎を噴出さ
せ、一方分岐しなかった酸素の大部分即ち予熱されるべ
き酸素は酸素カーテン形成用の前記複数の小孔あるいは
スリットより外筒内側にそって噴出させ酸素カーテンを
形成させることにより、外筒の局部的過熱を防ぎ、かつ
外筒からの放熱を少なくしたものである。即ち、火炎と
外筒との間に常温の酸素を流すことにより外筒を保護し
、放熱を小さくすることにより燃焼量を少なくし、従っ
て高純度の高温酸素を得ることが出来る。またこの酸素
は燃焼室を構成する高温酸素発生器（バーナノズル）そ
のものを冷却する。更に上記のランス中心部に精錬用粉
体供給用または観察用等の中心管が設けられ、その周囲
に複数個の燃焼室を設番プだ場合は各燃焼室を囲繞して
酸素カーテンを形成することにより外筒および中心管の
双方の過熱および導管からの放熱を小さくし、燃焼量を
少なくして高純度の高ｌｉｉｌａＭ素を得る。
燃焼室で形成された火炎とカーテン酸素とは下流におい
て混合し、外筒先端開口部より噴出するので、外局に接
するガスの最高温度は燃焼生成ガスと常温酸素との完全
混合ガス温度である。ランス先端部より噴出する予熱酸
素の温度が７００〜１０００℃程度であれば上記酸素カ
ーテンの冷却作用によりランス外筒保護用の冷却機構で
ある水冷用ジャケットは必要ない。生成予熱酸素の温度
が１２００℃以上になると外筒材質が金属の場合は冷却
水用ジャケット等の冷却機構が必要である。
て混合し、外筒先端開口部より噴出するので、外局に接
するガスの最高温度は燃焼生成ガスと常温酸素との完全
混合ガス温度である。ランス先端部より噴出する予熱酸
素の温度が７００〜１０００℃程度であれば上記酸素カ
ーテンの冷却作用によりランス外筒保護用の冷却機構で
ある水冷用ジャケットは必要ない。生成予熱酸素の温度
が１２００℃以上になると外筒材質が金属の場合は冷却
水用ジャケット等の冷却機構が必要である。
酸素ガスカーテンは多層にすることにより、層流が安定
して外筒の保護がより効果的に行なわれる。またその際
燃焼室側の流速を速くすることにより、外筒に接する側
の酸素ガスカーテンが保持されやすくなり外筒の保護お
よびこれからの放熱防止が完全となる。中心管を設けた
ランスの場合も同様に外筒および中心管の保護およびこ
れからの放熱防止が完全となる。
して外筒の保護がより効果的に行なわれる。またその際
燃焼室側の流速を速くすることにより、外筒に接する側
の酸素ガスカーテンが保持されやすくなり外筒の保護お
よびこれからの放熱防止が完全となる。中心管を設けた
ランスの場合も同様に外筒および中心管の保護およびこ
れからの放熱防止が完全となる。
（実施例〕
実施例１
第１図は本発明の一実施例である高温酸素ランスの縦断
面図を示すものである。図において１はランス外筒、２
はランス外Ｗ１１内に配置した高温酸素発生器であり、
該高温酸素発生器２の縦断面を拡大したものを第２図に
示す。３は燃焼室、４は燃料供給導管、５は酸素供給流
路、６は燃焼酸素用ノズル、７はガスカーテン用酸素ノ
ズル、７ａは上記酸素ガスカーテンを多層にする場合の
外側ガスカーテン用酸素ノズル、７ｂは内側ガスカーテ
ン用酸素ノズルである。８は高温酸素噴出ノズル、９は
断熱層、１０は冷却水用ジャケット、１１はジャケット
内隔壁、１２は火炎、１３は燃焼生成ガスとガスカーテ
ン用酸素の混合部、１４はランス先端開口部、１５は炉
壁を示す。また第１図、第２図において、矢印ａは燃料
、ｂは酸素、Ｃは燃焼用酸素、ｄはガスカーテン用酸素
、ｅは高温酸素、ｒは冷却水給水、ｑは冷ＴＡ１水排水
を示す。
面図を示すものである。図において１はランス外筒、２
はランス外Ｗ１１内に配置した高温酸素発生器であり、
該高温酸素発生器２の縦断面を拡大したものを第２図に
示す。３は燃焼室、４は燃料供給導管、５は酸素供給流
路、６は燃焼酸素用ノズル、７はガスカーテン用酸素ノ
ズル、７ａは上記酸素ガスカーテンを多層にする場合の
外側ガスカーテン用酸素ノズル、７ｂは内側ガスカーテ
ン用酸素ノズルである。８は高温酸素噴出ノズル、９は
断熱層、１０は冷却水用ジャケット、１１はジャケット
内隔壁、１２は火炎、１３は燃焼生成ガスとガスカーテ
ン用酸素の混合部、１４はランス先端開口部、１５は炉
壁を示す。また第１図、第２図において、矢印ａは燃料
、ｂは酸素、Ｃは燃焼用酸素、ｄはガスカーテン用酸素
、ｅは高温酸素、ｒは冷却水給水、ｑは冷ＴＡ１水排水
を示す。
上記第１図、第２図の場合は高温酸素のみを噴射するラ
ンスであって、ランス外筒１の中心部であってランス先
端開口部１４より接方に、燃料と酸素とを混合、燃焼さ
せる燃焼室３とこれを囲繞して酸素ガスカーテンを形成
せしめる酸素ガスカーテン用酸素ノズル７とで構成され
る高温酸素発生器２を設けたものである。そして外筒１
の周囲に断熱層９を、高温酸素噴出ノズル８および外筒
１の先端部付近の外周に冷却水用ジャケット１０を設け
たものである。該断熱層９は外筒１の先端部付近から、
前記高温酸素発生器２の外周付近にかけて設けるが、火
炎１２の生成する位置から混合部１３にかけての部分の
みでも良い。また冷却水用ジャケット１０は高温酸素噴
出ノズル８の外周および外ｎ１の炉壁１５および炉内に
挿入される部分付近のみに設け、ランス先端部が炉内高
温雰囲気にさらされて破屓されるのを防ぐが、ランス全
長に亘って設けても良い。この様に該ジャケット１０は
先に説明した外ｎ１の火炎１２よりの保護のためのもの
ではなく、外筒１保護用としての冷却水用ジャケットは
生成予熱酸素の温度が１２００℃以上になる場合は断熱
層９の位置に設（プることが必要になる。
ンスであって、ランス外筒１の中心部であってランス先
端開口部１４より接方に、燃料と酸素とを混合、燃焼さ
せる燃焼室３とこれを囲繞して酸素ガスカーテンを形成
せしめる酸素ガスカーテン用酸素ノズル７とで構成され
る高温酸素発生器２を設けたものである。そして外筒１
の周囲に断熱層９を、高温酸素噴出ノズル８および外筒
１の先端部付近の外周に冷却水用ジャケット１０を設け
たものである。該断熱層９は外筒１の先端部付近から、
前記高温酸素発生器２の外周付近にかけて設けるが、火
炎１２の生成する位置から混合部１３にかけての部分の
みでも良い。また冷却水用ジャケット１０は高温酸素噴
出ノズル８の外周および外ｎ１の炉壁１５および炉内に
挿入される部分付近のみに設け、ランス先端部が炉内高
温雰囲気にさらされて破屓されるのを防ぐが、ランス全
長に亘って設けても良い。この様に該ジャケット１０は
先に説明した外ｎ１の火炎１２よりの保護のためのもの
ではなく、外筒１保護用としての冷却水用ジャケットは
生成予熱酸素の温度が１２００℃以上になる場合は断熱
層９の位置に設（プることが必要になる。
酸素の供給系統はランス外ｎ１への導入は一系統で行な
い、燃焼用酸素とカーテン用酸素との分配は燃焼酸素用
ノズル６の抵抗により行なう。ランス外筒１への導入前
から二系統に分けて供給しても良いことは勿論であるが
、供給経路が増えるためランスの構造が複雑になり好ま
しくない。
い、燃焼用酸素とカーテン用酸素との分配は燃焼酸素用
ノズル６の抵抗により行なう。ランス外筒１への導入前
から二系統に分けて供給しても良いことは勿論であるが
、供給経路が増えるためランスの構造が複雑になり好ま
しくない。
この＾湿酸素ランスにおいて燃料供給導管４に気体また
は液体の燃料ａが、酸素供給流路５に酸素ガスｂが供給
され、該酸素ガスｂは高温酸素発生器２において、その
一部（矢印Ｃ）が燃焼酸素用ノズル６を経て燃焼室へ供
給され、前記燃料ａと混合し燃焼して火炎１２を生成す
る。この火炎１２の最高温度は燃料ａが例えばプロパン
の場合で２７００℃程度である。一方酸素ガスの残部は
複数個のガスカーテン用酸素ノズル７を経て矢印ｄに示
す如く、前記外ｒＡ１と火炎１２との間にカーテン状に
噴出し両者を隔絶し、外筒１への伝熱を最小にする。火
炎１２にて生じた高温の燃焼生成ガスとカーテン酸素は
次いで混合部１３で混合して高温酸素となり、前記高温
酸素噴出ノズル８の開口部１４より矢印ｅの如く炉内へ
噴出される。
は液体の燃料ａが、酸素供給流路５に酸素ガスｂが供給
され、該酸素ガスｂは高温酸素発生器２において、その
一部（矢印Ｃ）が燃焼酸素用ノズル６を経て燃焼室へ供
給され、前記燃料ａと混合し燃焼して火炎１２を生成す
る。この火炎１２の最高温度は燃料ａが例えばプロパン
の場合で２７００℃程度である。一方酸素ガスの残部は
複数個のガスカーテン用酸素ノズル７を経て矢印ｄに示
す如く、前記外ｒＡ１と火炎１２との間にカーテン状に
噴出し両者を隔絶し、外筒１への伝熱を最小にする。火
炎１２にて生じた高温の燃焼生成ガスとカーテン酸素は
次いで混合部１３で混合して高温酸素となり、前記高温
酸素噴出ノズル８の開口部１４より矢印ｅの如く炉内へ
噴出される。
本実施例のＩＸＸ耐酸素ランス用いて、燃料にプロパン
０．３０ ＮＭ？／ｈ、燃焼用酸素を１．５８ｍ”／ｈ
、予熱用酸素を２５Ｎ１ＴＩ”／ｈ供給した時の得られ
た高温酸素の温度および純度は第１表に示す通りであっ
た。
０．３０ ＮＭ？／ｈ、燃焼用酸素を１．５８ｍ”／ｈ
、予熱用酸素を２５Ｎ１ＴＩ”／ｈ供給した時の得られ
た高温酸素の温度および純度は第１表に示す通りであっ
た。
第 １ 表
実施例２
第３図は本発明の他の実施例の縦断面を示すものである
。本実施例の高純度ランスは高温酸素を供給すると共に
ランス中心部に外筒に同心円状に設けた中心管より精錬
用粉体、例えば］−ランス微粉炭鉄鋼石などを供給し炉
内に噴出する場合に用いるランスである。上記中心管は
精錬用粉体供給管としてではなく炉内観察用として設け
ることもある。この場合は外筒中心部に中心管があるた
め、分岐外筒を設は該分岐外筒に前記高温酸素発生器２
を設ける。分岐外筒の主外筒に対する取付角度は本実施
例では第３図に示す通り垂直であるが、垂直に限らず任
意の角度で良いことは勿論である。
。本実施例の高純度ランスは高温酸素を供給すると共に
ランス中心部に外筒に同心円状に設けた中心管より精錬
用粉体、例えば］−ランス微粉炭鉄鋼石などを供給し炉
内に噴出する場合に用いるランスである。上記中心管は
精錬用粉体供給管としてではなく炉内観察用として設け
ることもある。この場合は外筒中心部に中心管があるた
め、分岐外筒を設は該分岐外筒に前記高温酸素発生器２
を設ける。分岐外筒の主外筒に対する取付角度は本実施
例では第３図に示す通り垂直であるが、垂直に限らず任
意の角度で良いことは勿論である。
図中実施例１と同じ構成要素は同番号を付して説明を省
略する。１ａは主外筒、１６は中心管、１７は分岐外筒
、９ａは主外筒所熱層、９ｂは分岐外筒所熱層であり、
ｈは前記の精錬用粉体の流れを示す。
略する。１ａは主外筒、１６は中心管、１７は分岐外筒
、９ａは主外筒所熱層、９ｂは分岐外筒所熱層であり、
ｈは前記の精錬用粉体の流れを示す。
分岐外筒１７およびこれに設けられた高温酸素発生器２
の機能は、実施例１にお１ノるそれと同様である。中心
管１６には前記の様に精錬用粉体が搬送用気体、例えば
−酸化炭素、アルゴン等により供給され、高温酸素噴出
ノズル８より高ｌｆｌ酸素と共に炉内に噴出する・。
の機能は、実施例１にお１ノるそれと同様である。中心
管１６には前記の様に精錬用粉体が搬送用気体、例えば
−酸化炭素、アルゴン等により供給され、高温酸素噴出
ノズル８より高ｌｆｌ酸素と共に炉内に噴出する・。
実施例３
第４図は本発明の更に他の実施例の縦断面を示すもので
ある。本実施例の場合も高温酸素の供給を行なうと共に
、ランス中心部に中心管を設けて該中心管より精錬用粉
体の供給を行なうか、該中心管を炉内観察用として用い
る場合の＾濡酸素ランスである。同目的の上記実施例２
の場合は分岐外筒を設けたが、この様にするとランス全
体の構成が複雑となり製作が困難、操作が困難等の不都
合もあった。本実施例は第４図に示す如く、外筒１の中
心部に中心管１６を有し、該中心管１６の周囲に複数個
の燃焼室を設け、該燃焼室を囲繞して酸素ガスカーテン
が形成される様に複数個の酸素ガスカーテン形成用小孔
あるいはスリットよりなる酸素ノズルを設けた高温酸素
発生器２ａを備えた高ｆｆ１Ｍ素ランスである。
ある。本実施例の場合も高温酸素の供給を行なうと共に
、ランス中心部に中心管を設けて該中心管より精錬用粉
体の供給を行なうか、該中心管を炉内観察用として用い
る場合の＾濡酸素ランスである。同目的の上記実施例２
の場合は分岐外筒を設けたが、この様にするとランス全
体の構成が複雑となり製作が困難、操作が困難等の不都
合もあった。本実施例は第４図に示す如く、外筒１の中
心部に中心管１６を有し、該中心管１６の周囲に複数個
の燃焼室を設け、該燃焼室を囲繞して酸素ガスカーテン
が形成される様に複数個の酸素ガスカーテン形成用小孔
あるいはスリットよりなる酸素ノズルを設けた高温酸素
発生器２ａを備えた高ｆｆ１Ｍ素ランスである。
第５図は上記高温酸素発生器２ａの拡大Ｉｔ断面図、第
６図は第５図Ｖｌ −Ｖｌｌ線断断面図ある。図中前記
実施例１および２と同一構成要素は同符号を付して説明
を省略する。３ａ＋・・・・・・３ａｎは各燃焼室、４
ａ＋・・・・・・４ａｎは前記各燃焼室に燃料を供給す
る燃料供給導管、６ａ＋・・・・・・６ａｎは各燃焼室
に燃焼用酸素を導入する燃焼酸素用ノズル、７ａ＋・・
・・・・７ａｎは各燃焼室を囲繞して酸素ガスカーテン
を形成するガスカーテン用ノズルであり、該ガスカーテ
ン用ノズルは実施例１と同様多層に構成しても良いこと
は勿論である。１２ａ！・・・・・・１２ａｎは各燃焼
室にて燃焼生成した火炎である。
６図は第５図Ｖｌ −Ｖｌｌ線断断面図ある。図中前記
実施例１および２と同一構成要素は同符号を付して説明
を省略する。３ａ＋・・・・・・３ａｎは各燃焼室、４
ａ＋・・・・・・４ａｎは前記各燃焼室に燃料を供給す
る燃料供給導管、６ａ＋・・・・・・６ａｎは各燃焼室
に燃焼用酸素を導入する燃焼酸素用ノズル、７ａ＋・・
・・・・７ａｎは各燃焼室を囲繞して酸素ガスカーテン
を形成するガスカーテン用ノズルであり、該ガスカーテ
ン用ノズルは実施例１と同様多層に構成しても良いこと
は勿論である。１２ａ！・・・・・・１２ａｎは各燃焼
室にて燃焼生成した火炎である。
ｊはガスカーテン用ノズル７ａ＋・・・・・・７ａｎよ
り噴出した酸素ガスにより外筒１と各燃焼室３ａ＋・・
・・・・３ａｎとの間に形成された酸素ガスカーテン、
ｋは同様に各燃焼室３ａ＋・・・・・・３ａｎと中心管
１６との間に形成された酸素ガスカーテンである。
り噴出した酸素ガスにより外筒１と各燃焼室３ａ＋・・
・・・・３ａｎとの間に形成された酸素ガスカーテン、
ｋは同様に各燃焼室３ａ＋・・・・・・３ａｎと中心管
１６との間に形成された酸素ガスカーテンである。
燃料供給導管４ａ＋・・・・・・４ａｎに分配するか高
温酸素発生器２ａ近傍迄−系統で供給し、該発生器２ａ
近傍で分配する。前者の方がランス全体の構造が？ｇ雑
になる。
温酸素発生器２ａ近傍迄−系統で供給し、該発生器２ａ
近傍で分配する。前者の方がランス全体の構造が？ｇ雑
になる。
酸素供給系統はランス外ｆ？ｉ１への導入は一系統で行
ない、各燃焼室３ａｔ・・・・・・３ａｎの燃焼用酸素
とカーテン用酸素の分配は各燃焼酸素ノズル６ａ１・・
・・・・６ａｎおよびガスカーテン用ノズル７ａ１・・
・・・・７ａｎの抵抗により行なう。各燃焼室毎に別個
の供給系統を設ける等複数の供給導管を設けても良いが
、構造が複雑になり好ましくない。
ない、各燃焼室３ａｔ・・・・・・３ａｎの燃焼用酸素
とカーテン用酸素の分配は各燃焼酸素ノズル６ａ１・・
・・・・６ａｎおよびガスカーテン用ノズル７ａ１・・
・・・・７ａｎの抵抗により行なう。各燃焼室毎に別個
の供給系統を設ける等複数の供給導管を設けても良いが
、構造が複雑になり好ましくない。
本実施例における高温酸素発生器付ランスとしての機能
は前記実施例１において述べたと同様であるが、本実施
例の場合は各燃焼室３ａ＋・・・・・・３ａｎと外筒１
との間にガースカーテンｊを形成すると同時に中心管１
６との間にもガスカーテンｋを形成す、ることにより、
中心管１６の過熱の防止および該中心管１６からの放熱
を防止する様になっている。
は前記実施例１において述べたと同様であるが、本実施
例の場合は各燃焼室３ａ＋・・・・・・３ａｎと外筒１
との間にガースカーテンｊを形成すると同時に中心管１
６との間にもガスカーテンｋを形成す、ることにより、
中心管１６の過熱の防止および該中心管１６からの放熱
を防止する様になっている。
また実施例２の高温酸素ランスに比して製作容易、取り
扱いが容易等の長所を有する。
扱いが容易等の長所を有する。
本実施例において、前記燃焼Ｗ３ａを８ヶ設け、燃料に
プロパン０．３５ Ｎｍ／ｈ、燃焼用酸素１゜７５Ｎｍ
／ｈ、予熱用酸素２５Ｎｍ／ｈ供給した時の得られた高
温酸素の温度および純度は第２表に示す通りであった。
プロパン０．３５ Ｎｍ／ｈ、燃焼用酸素１゜７５Ｎｍ
／ｈ、予熱用酸素２５Ｎｍ／ｈ供給した時の得られた高
温酸素の温度および純度は第２表に示す通りであった。
第 ２ 表
〔発明の効果〕
本発明は以上の如く構成されるがこれによる特徴、効果
は次の通りである。即ち燃焼室に流体燃料と燃焼用酸素
を供給して火炎を形成し、燃焼生成ガスと酸素を混合し
て高温酸素を得る高温酸素ランスにおいて、燃焼室を囲
繞する酸素ガスカーテンを形成する酸素ガスノズルを備
えた高温酸素発生器を設けたことにより、ランス外筒を
保護し、該外筒からの放熱による熱損失を最小限にする
ことが可能になった。
は次の通りである。即ち燃焼室に流体燃料と燃焼用酸素
を供給して火炎を形成し、燃焼生成ガスと酸素を混合し
て高温酸素を得る高温酸素ランスにおいて、燃焼室を囲
繞する酸素ガスカーテンを形成する酸素ガスノズルを備
えた高温酸素発生器を設けたことにより、ランス外筒を
保護し、該外筒からの放熱による熱損失を最小限にする
ことが可能になった。
また、ランス中心に精錬用粉体用導管あるいは観察用導
管を設けた場合は、該中心管の周囲に複数個の燃焼室を
設は該各燃焼室を囲繞して酸素ガスカーテンを形成させ
ることにより、外筒および中心管を保護しかつ熱損失を
最小限にした。これにより少量の燃料で酸素を昇温でき
、純度の高い高温酸素が得られる様になった。またラン
ス噴出口より１９られる生成高温酸素の温度が７００〜
１０００℃程度の場合は水冷ジャケット等の冷却機構を
必要としなくなった。
管を設けた場合は、該中心管の周囲に複数個の燃焼室を
設は該各燃焼室を囲繞して酸素ガスカーテンを形成させ
ることにより、外筒および中心管を保護しかつ熱損失を
最小限にした。これにより少量の燃料で酸素を昇温でき
、純度の高い高温酸素が得られる様になった。またラン
ス噴出口より１９られる生成高温酸素の温度が７００〜
１０００℃程度の場合は水冷ジャケット等の冷却機構を
必要としなくなった。
図は本発明の高温酸素ランスを示すもので、第１図は実
施例１の縦断面図、第２図はその要部拡大縦断面図、第
３図は実施例２の縦断面図、第４図は実施例３の縦断面
図、第５図はその要部の拡大断面図、第６図は第５図の
Ｖｌ −Ｖｌ線の断面図である。 １・・・ランス外筒 ２・・・高温酸素発生器３・
・・燃焼室 ４・・・燃料供給導管 ５・・・酸素
供給流路 ６・・・燃焼酸素用ノズル ７・・・ガ
スカーテン用酸素ノズル ８・・・高温酸素噴出ノズ
ル９・・・断熱層 １０・・・冷部水用ジャケット
１６・・・中心管
施例１の縦断面図、第２図はその要部拡大縦断面図、第
３図は実施例２の縦断面図、第４図は実施例３の縦断面
図、第５図はその要部の拡大断面図、第６図は第５図の
Ｖｌ −Ｖｌ線の断面図である。 １・・・ランス外筒 ２・・・高温酸素発生器３・
・・燃焼室 ４・・・燃料供給導管 ５・・・酸素
供給流路 ６・・・燃焼酸素用ノズル ７・・・ガ
スカーテン用酸素ノズル ８・・・高温酸素噴出ノズ
ル９・・・断熱層 １０・・・冷部水用ジャケット
１６・・・中心管
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料と酸素を混合・燃焼させる燃焼室と、これを囲
繞して酸素ガスカーテンを形成する酸素ノズルとで構成
される高温酸素発生器を外筒内に備えたことを特徴とす
る高温酸素ランス。 ２、前記酸素ガスカーテンが多層である様に酸素ノズル
を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の高温酸素ランス。 ３、前記多層でなる酸素ガスカーテンの内側の酸素ガス
層の流速を外側の酸素ガス層の流速より速くする様に酸
素ノズルを構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の高温酸素ランス。 ４、前記燃料が気体または液体であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の高温酸素ランス。 ５、前記外筒が、主外筒および分岐外筒よりなり、前記
高温酸素発生器が分岐外筒内に備えらていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の高温酸素ランス。 ６、燃料と酸素と混合・燃焼させる燃焼室と、これを囲
繞して酸素ガスカーテンを形成する酸素ノズルとで構成
される高温酸素発生器を外筒内に備え、かつ外筒の周囲
の一部または全部に断熱層および／または冷却ジャケッ
トを設けたことを特徴とする高温酸素ランス。 ７、前記酸素ガスカーテンが多層である様に酸素ノズル
を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
の高温酸素ランス。 ８、前記多層でなる酸素ガスカーテンの内側の酸素ガス
層の流速を外側の酸素ガス層の流速より速くする様に酸
素ノズルを構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
７項記載の高温酸素ランス。 ９、前記燃料が気体または液体であることを特徴とする
特許請求の範囲第６項記載の高温酸素ランス。 １０、前記外筒が主外筒および分岐外筒よりなり前記高
温酸素発生器が分岐外筒内に備えられていることを特徴
とする特許請求の範囲第６項記載の高温酸素ランス。 １１、中心管を有しそのまわりに燃料と酸素を混合・燃
焼させる複数の燃焼室を設け、各燃焼室を囲繞して酸素
カーテンを形成する酸素ノズルとで構成される高温酸素
発生器とを外筒内に設けたことを特徴とする高温酸素ラ
ンス。 １２、前記酸素ガスカーテンが多層である様に酸素ノズ
ルを構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１１項
記載の高温酸素ランス。 １３、前記多層でなる酸素ガスカーテンの内側の酸素ガ
ス層の流速を外側の酸素ガス層の流速より速くする様に
酸素ノズルを構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１２項記載の高温酸素ランス。 １４、前記燃料が気体または液体であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１１項記載の高温酸素ランス。 １５、中心管を有しそのまわりに燃料と酸素を混合・燃
焼させる複数の燃焼室を設け、各燃焼室を囲繞して酸素
カーテンを形成する酸素ノズルとで構成される高温酸素
発生器とを外筒内に設け、かつ外筒の周囲の一部または
全部に断熱層および／または冷却ジャケットを設けたこ
とを特徴とする高温酸素ランス。 １６、前記酸素ガスカーテンが多層である様に酸素ノズ
ルを構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１５項
記載の高温酸素ランス。 １７、前記多層でなる酸素ガスカーテンの内側の酸素ガ
ス層の流速を外側の酸素ガス層の流速より速くする様に
酸素ノズルを構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１６項記載の高温酸素ランス。 １８、前記燃料が気体または液体であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１５項記載の高温酸素ランス。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60256351A JPH0629659B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 高温酸素ランス |
| PCT/JP1986/000582 WO1987003065A1 (en) | 1985-11-15 | 1986-11-14 | Oxygen temperature raising device, and high-temperature oxygen lance and burner for finely powdered solid fuel, each equipped with said device |
| DE19863690574 DE3690574T (ja) | 1985-11-15 | 1986-11-14 | |
| US07/086,734 US4928605A (en) | 1985-11-15 | 1986-11-14 | Oxygen heater, hot oxygen lance having an oxygen heater and pulverized solid fuel burner |
| DE3690574A DE3690574C2 (de) | 1985-11-15 | 1986-11-14 | Vorrichtung zum Erhitzen von Sauerstoff |
| US07/445,194 US5149261A (en) | 1985-11-15 | 1989-12-04 | Oxygen heater and oxygen lance using oxygen heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60256351A JPH0629659B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 高温酸素ランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62116816A true JPS62116816A (ja) | 1987-05-28 |
| JPH0629659B2 JPH0629659B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17291472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60256351A Expired - Fee Related JPH0629659B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 高温酸素ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629659B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101096316B1 (ko) | 2002-10-14 | 2011-12-20 | 테르모셀렉트 악티엔게젤샤프트 | 폐기물을 고온에서 가스화시키기 위한 산소 랜스, 및이것의 작동 방법 |
| EP3604919A4 (en) * | 2017-03-31 | 2021-03-24 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | BURNER, BURNER OPERATING PROCESS AND MELTING AND REFINING PROCESS FOR COLD IRON SOURCE |
| WO2021060022A1 (ja) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 大陽日酸株式会社 | 高温酸素発生装置及び高温酸素発生方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749804A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-24 | Koyo Seiko Co Ltd | Method and apparatus for measuring length |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP60256351A patent/JPH0629659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749804A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-24 | Koyo Seiko Co Ltd | Method and apparatus for measuring length |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101096316B1 (ko) | 2002-10-14 | 2011-12-20 | 테르모셀렉트 악티엔게젤샤프트 | 폐기물을 고온에서 가스화시키기 위한 산소 랜스, 및이것의 작동 방법 |
| EP3604919A4 (en) * | 2017-03-31 | 2021-03-24 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | BURNER, BURNER OPERATING PROCESS AND MELTING AND REFINING PROCESS FOR COLD IRON SOURCE |
| US11473776B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-10-18 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Burner, method for operating burner, and method for melting and refining cold iron source |
| WO2021060022A1 (ja) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 大陽日酸株式会社 | 高温酸素発生装置及び高温酸素発生方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0629659B2 (ja) | 1994-04-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |