JPH0435533B2 - - Google Patents
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- JPH0435533B2 JPH0435533B2 JP10570184A JP10570184A JPH0435533B2 JP H0435533 B2 JPH0435533 B2 JP H0435533B2 JP 10570184 A JP10570184 A JP 10570184A JP 10570184 A JP10570184 A JP 10570184A JP H0435533 B2 JPH0435533 B2 JP H0435533B2
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
〔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の高濃度酸素及び
反応用気体の吹込み方法並びに高濃度酸素を使用
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
ヤフトの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80ｍ／sec以上に保つ必要
がある。即ち、精鉱と送風中の酸素との反応効率
を高め、反応時間を短縮するためには精鉱シユー
ト出口部の精鉱バーナーコーン内に安定した火炎
を形成させると共に火炎内に精鉱を集中し、且つ
均一に分散させ、更に火炎内への酸素の供給速度
を速くして酸素の供給を短時間で行なうことが必
要である。 若し精鉱シユート出口部に安定した火炎が形成
されないと、精鉱と酸素の反応終了に要する時間
が長くなるため、炉の設計上シヤフト部での滞留
時間を稼ぐためシヤフト高さを高くする必要があ
り、このことは放散熱の増大につながる。しかし
例え火炎が形成されても火炎内への精鉱の集中度
が悪いと火炎外へ分散した精鉱はシヤフト部では
殆んど燃焼せず、ダストとして廃熱ボイラーへ飛
散し、ダストトラブルの原因となる。一方火炎内
での精鉱分散が均一でないと、精鉱が過度に集中
した部分の火炎温度が下がると共に、その部分に
必要な酸素の供給が追いつかず、ますますその部
分の温度が下がり、一部の精鉱はシヤフト部では
完全に溶融せず、セトラー部に落下して未燃、未
溶融の堆積物となり、一部粒径の小さい精鉱はダ
ストとなり廃熱ボイラーへ飛散し、自溶炉の〓板
取作業や廃熱ボイラーの操業に支障をもたらすこ
とになる。 更に、安定した火炎が形成され、火炎内への精
鉱の集中及び均一分散が良くても火炎内への酸素
の供給が不充分な場合は、火炎内での精鉱の燃焼
が充分でなくなり、未燃物が残る現象をおこす。 従来の自溶炉の精鉱バーナーはこの点で満足の
行くものではない。即ち、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内の中央に管状の精
鉱シユート４を、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の中心を貫通して燃料バーナー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。燃料バーナー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。 しかし送風中の酸素濃度が比較的低く（21〜
40vol％）、且つ送風温度が500℃程度である場合
には、着火源となる燃料バーナー５の先端がバー
ナーコーン３出口部近くに位置していることと相
俟つてバーナーコーン３内では精鉱粒子をその着
火温度まで加熱できない為精鉱シユート４出口部
に火炎を形成することは不可能であつた。 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
たが、この操業において、精鉱バーナーとして従
来の第３図に示すバーナーを用いると送風管７か
ら酸素富化空気が送られるので、そのときの精鉱
装入量と酸素富化割合によつては窒素の体積減少
分だけベンチユリー状絞り部２を流れる反応用気
体の流速が所望値である80ｍ／secを下まわり、
精鉱と反応用気体との均一な混合ができなくなる
場合が生ずる。この問題を解決するために発明者
等は実願昭58−124820号を出願した。この考案は
従来の精鉱バーナーのベンチユリー状絞り部２の
反応気体の流速を調節できるように精鉱シユート
４下端付近の外周に位置変更可能な流速調節コー
ンを設けたものである。しかしながら、この装置
では前述の理由によつて精鉱シユート４出口部で
は火炎を形成することはできなかつた。 一方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る。この場
合高濃度酸素の一部が優先的に補助燃料である重
油の燃焼に利用されるため、重油の火炎温度は通
常の空気を用いた場合より非常に高くなる他、精
鉱と高濃度酸素が予め混合されている為着火エネ
ルギーは少なくて済み、バーナーコーン３内に火
炎を生ずることができる。しかし火炎は安定せ
ず、精鉱シユート４を離れた精鉱がバーナーコー
ン３内に拡がる為、バーナーコーン３内側に精鉱
の半溶融物が付着し、操業を安定的に連続するこ
とが困難となり、また高濃度酸素を精鉱シユート
４内に供給するためベンチユリー状絞り部２で精
鉱シユート４周囲から供給する反応用気体の流速
が低下し、火炎内への酸素の供給が精鉱の燃焼速
度に追いつかず、シヤフト部まで燃焼状態を維持
することができず、セトラー部への未燃、未溶融
物の堆積が認められた。 〔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
先端に安定した火炎を形成し、該火炎内へ精鉱を
集中し、且つ均一に分布するように供給すると共
に、火炎内への酸素の供給速度が精鉱の燃焼反応
を妨げないようにして、精鉱と酸素との反応効率
を上げ、反応終了時間を短縮する自溶製錬炉の操
業方法及びそのための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、本発明はその操業
方法並びに精鉱バーナーの構造を特許請求の範囲
に記載したように構成したものである。 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の内側に燃料バーナー５を取り囲んで酸素吹込
管８を設け、酸素吹込管８出口部は中央部に開口
面積調整スペーサー９を設けて開口面積をせば
め、開口部は酸素吹込管８の軸方向に対し適当な
角度を持つた案内羽根１０を設けてある。第２図
は酸素吹込管８出口部の断面図であつて、酸素吹
出口の吹出し速度は30ｍ／sec以上80ｍ／sec以下
とするのが好ましく、案内羽根１０の酸素吹込管
８の軸方向に対する傾斜角は20〜70°、案内羽根
１０の枚数は５〜15枚が適当である。流速調節コ
ーン１１は精鉱バーナー本体１の上面を貫通する
複数の吊りロツド１２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１３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
１２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１１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
うになつている。流速調節コーン１１は下側を上
拡がりの截頭円錐状に形成し、そのテーパー角度
βは精鉱バーナー本体１内面のテーパー角度γと
等しいか、あるいはそれよりやゝ小さい角度とす
るのが好ましい。また止め金具１３はナツトを用
い、吊りロツド１２にネジを設けてこれにねじ込
む方法でも良いし、吊りロツド１２に多数の小孔
を設け適当な位置の小孔にピンをさし込む方法で
も良い。 〔作用〕 本発明の精鉱バーナーの構成は上記のようであ
つて、この精鉱バーナーを用いて自溶炉を操業す
るに際しては、使用する高濃度酸素の一部若しく
は全部を精鉱バーナー本体１の酸素吹込管８から
供給すれば酸素はその先端に設けた案内羽根１０
により旋回流として且つ高速で精鉱シユート内に
供給され、精鉱と高濃度酸素との混合が均一且つ
充分に行なわれるので着火エネルギーは少なくて
すみ、精鉱シユート４を離れた精鉱がバーナーコ
ーン３内で直ちに火炎を形成することができる。
また高濃度酸素の一部又は全部が精鉱シユート４
内の酸素吹込管８から供給されるので、送風管７
から供給する空気又は酸素富化空気量は酸素含有
気体として空気のみを使用しているときに比して
少なくて済み、精鉱シユート４の周囲のベンチユ
リー部２に供給する反応用気体の流速が80ｍ／
sec以下となるようなときには精鉱シユート４外
周における流速調整コーン１１の位置を調節して
送風管７からベンチユリー状絞り部２へ吹込む間
隙を狭くし、反応用気体の流速を80〜240ｍ／sec
になるようにすればバーナーコーン３内に生成し
た火炎内への酸素の供給が十分に行なわれて精鉱
と酸素の反応が極めて短時間で終了するようにな
り、本発明の自溶製錬炉の操業方法の目的を達成
することができる。 精鉱シユート４周囲のベンチユリー状絞り部２
に供給する反応用気体の流速を80〜240ｍ／secに
保つ理由については80ｍ／sec以下になつた場合
については前にも述べたが、240ｍ／sec以上とな
るとこの部分の気体の流通抵抗が増して送風機の
消費電力が増すほか、集中的に供給された精鉱が
火炎外へ分散し、未燃焼精鉱として廃熱ボイラー
の方へ飛散するものが増加する傾向を示すので好
ましくない。 また供給される高濃度酸素は一般的には精鉱シ
ユート４に供給されるが、高濃度酸素の使用量が
増加して全量を精鉱シユート４に供給すると圧損
が大となり過ぎるようなとき、シヤフト部のフオ
ーカスが上昇してシヤフト部炉壁の付着物が部分
的に薄くなり、フオーカスの位置を変動させたい
時などには高濃度酸素の一部を反応用空気と混合
する必要がある。 〔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ー４本
を備えた自溶炉で、その精鉱バーナーの案内羽根
１０の枚数10枚、羽根の取付角度45°のものを用
い、銅精鉱の処理量は55t／Ｈ、酸素純度90％の
酸素富化用の酸素5700m3／Ｈを精鉱シユート４か
ら3200m3／Ｈ、送風空気に混入して2500m3／Ｈ使
用して操業した。このとき酸素を富化した送風の
ベンチユリー状絞り部２の流速は92ｍ／Ｓで、80
ｍ／Ｓを超えていたので、特に流速調整コーン１
１を用いてベンチユリー状絞り部の流速を早める
ような操作は必要としなかつた。この操業におい
てはバーナーコーン３において、火炎が形成され
ており、セトラー部においても未燃鉱石の堆積は
認められなかつた。結果を第１表に示す。 実施例 ２〜４ 実施例１と同じ精鉱バーナーを使用し、銅精鉱
の処理量は夫々40、50、60t／Ｈ、富化用の酸素
の使用量4600〜6000m3／Ｈを精鉱シユート４より
3200〜3000m3／Ｈ吹込み、残りは送風中に混入し
て使用した。実施例２ではベンチユリー状絞り部
２の送風の流速が流速調整コーン１１を用いない
と80ｍ／Ｓ以下となるので、流速調整コーンを使
用してベンチユリー状絞り部２の流速を150ｍ／
Ｓとし、また実施例３、４では、更にこの部分の
流速を早くして210ｍ／Ｓとなるように調節して
操業した結果、いずれもバーナーコーン３におい
て火炎の形成があり、セトラー部における未燃鉱
石の堆積は認められなかつた。 実施例 ５ 実施例１と同じ精鉱バーナーを使用し、銅精鉱
の処理量は35t／Ｈ、富化酸素の使用量3600m3／
Ｈの全量を精鉱シユート４より吹込み、ベンチユ
リー状絞り部の送風の流速は流速調整コーン１１
を使用して120ｍ／Ｓに調節して操業した。その
結果、バーナーコーン３において火炎の形成があ
り、セトラー部における未燃鉱石の堆積は認めら
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、銅精鉱55t／Ｈ、酸素純度90％の酸素
富化用の酸素5500m3／Ｈを送風空気に混入して操
業した。このとき酸素を富化した送風のベンチユ
リー状絞り部２の流速は105ｍ／Ｓで、適正値と
思われる80ｍ／Ｓを超えてはいたが、バーナーコ
ーン３において火炎形成は認められず、セトラー
部において未燃鉱石の堆積があつた。 比較例 ２ 実施例１と同じ本発明に従つた精鉱バーナー４
本を備えた自溶炉で銅精鉱40t／Ｈ、酸素純度90
％の酸素富化用の酸素4400m3／Ｈを、精鉱シユー
ト４から3200m3／Ｈ、送風空気に混入して1200
m3／Ｈを使用して操業した。このとき酸素を富化
した送風のベンチユリー状絞り部２の流速は、流
速調整コーン１１を使用せず、成り行きにまかせ
たところ、67ｍ／Ｓで本発明の操業方法の範囲外
であつた。このときバーナーコーン３において火
炎は形成されていたが、セトラー部において未燃
鉱石の堆積があつた。 前記実施例２〜５、並びに比較例１、２の結果
を第１表に併記した。
を高濃度の酸素で置換したときの高濃度酸素及び
反応用気体の吹込み方法並びに高濃度酸素を使用
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
ヤフトの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80ｍ／sec以上に保つ必要
がある。即ち、精鉱と送風中の酸素との反応効率
を高め、反応時間を短縮するためには精鉱シユー
ト出口部の精鉱バーナーコーン内に安定した火炎
を形成させると共に火炎内に精鉱を集中し、且つ
均一に分散させ、更に火炎内への酸素の供給速度
を速くして酸素の供給を短時間で行なうことが必
要である。 若し精鉱シユート出口部に安定した火炎が形成
されないと、精鉱と酸素の反応終了に要する時間
が長くなるため、炉の設計上シヤフト部での滞留
時間を稼ぐためシヤフト高さを高くする必要があ
り、このことは放散熱の増大につながる。しかし
例え火炎が形成されても火炎内への精鉱の集中度
が悪いと火炎外へ分散した精鉱はシヤフト部では
殆んど燃焼せず、ダストとして廃熱ボイラーへ飛
散し、ダストトラブルの原因となる。一方火炎内
での精鉱分散が均一でないと、精鉱が過度に集中
した部分の火炎温度が下がると共に、その部分に
必要な酸素の供給が追いつかず、ますますその部
分の温度が下がり、一部の精鉱はシヤフト部では
完全に溶融せず、セトラー部に落下して未燃、未
溶融の堆積物となり、一部粒径の小さい精鉱はダ
ストとなり廃熱ボイラーへ飛散し、自溶炉の〓板
取作業や廃熱ボイラーの操業に支障をもたらすこ
とになる。 更に、安定した火炎が形成され、火炎内への精
鉱の集中及び均一分散が良くても火炎内への酸素
の供給が不充分な場合は、火炎内での精鉱の燃焼
が充分でなくなり、未燃物が残る現象をおこす。 従来の自溶炉の精鉱バーナーはこの点で満足の
行くものではない。即ち、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内の中央に管状の精
鉱シユート４を、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の中心を貫通して燃料バーナー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。燃料バーナー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。 しかし送風中の酸素濃度が比較的低く（21〜
40vol％）、且つ送風温度が500℃程度である場合
には、着火源となる燃料バーナー５の先端がバー
ナーコーン３出口部近くに位置していることと相
俟つてバーナーコーン３内では精鉱粒子をその着
火温度まで加熱できない為精鉱シユート４出口部
に火炎を形成することは不可能であつた。 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
たが、この操業において、精鉱バーナーとして従
来の第３図に示すバーナーを用いると送風管７か
ら酸素富化空気が送られるので、そのときの精鉱
装入量と酸素富化割合によつては窒素の体積減少
分だけベンチユリー状絞り部２を流れる反応用気
体の流速が所望値である80ｍ／secを下まわり、
精鉱と反応用気体との均一な混合ができなくなる
場合が生ずる。この問題を解決するために発明者
等は実願昭58−124820号を出願した。この考案は
従来の精鉱バーナーのベンチユリー状絞り部２の
反応気体の流速を調節できるように精鉱シユート
４下端付近の外周に位置変更可能な流速調節コー
ンを設けたものである。しかしながら、この装置
では前述の理由によつて精鉱シユート４出口部で
は火炎を形成することはできなかつた。 一方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る。この場
合高濃度酸素の一部が優先的に補助燃料である重
油の燃焼に利用されるため、重油の火炎温度は通
常の空気を用いた場合より非常に高くなる他、精
鉱と高濃度酸素が予め混合されている為着火エネ
ルギーは少なくて済み、バーナーコーン３内に火
炎を生ずることができる。しかし火炎は安定せ
ず、精鉱シユート４を離れた精鉱がバーナーコー
ン３内に拡がる為、バーナーコーン３内側に精鉱
の半溶融物が付着し、操業を安定的に連続するこ
とが困難となり、また高濃度酸素を精鉱シユート
４内に供給するためベンチユリー状絞り部２で精
鉱シユート４周囲から供給する反応用気体の流速
が低下し、火炎内への酸素の供給が精鉱の燃焼速
度に追いつかず、シヤフト部まで燃焼状態を維持
することができず、セトラー部への未燃、未溶融
物の堆積が認められた。 〔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
先端に安定した火炎を形成し、該火炎内へ精鉱を
集中し、且つ均一に分布するように供給すると共
に、火炎内への酸素の供給速度が精鉱の燃焼反応
を妨げないようにして、精鉱と酸素との反応効率
を上げ、反応終了時間を短縮する自溶製錬炉の操
業方法及びそのための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、本発明はその操業
方法並びに精鉱バーナーの構造を特許請求の範囲
に記載したように構成したものである。 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の内側に燃料バーナー５を取り囲んで酸素吹込
管８を設け、酸素吹込管８出口部は中央部に開口
面積調整スペーサー９を設けて開口面積をせば
め、開口部は酸素吹込管８の軸方向に対し適当な
角度を持つた案内羽根１０を設けてある。第２図
は酸素吹込管８出口部の断面図であつて、酸素吹
出口の吹出し速度は30ｍ／sec以上80ｍ／sec以下
とするのが好ましく、案内羽根１０の酸素吹込管
８の軸方向に対する傾斜角は20〜70°、案内羽根
１０の枚数は５〜15枚が適当である。流速調節コ
ーン１１は精鉱バーナー本体１の上面を貫通する
複数の吊りロツド１２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１３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
１２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１１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
うになつている。流速調節コーン１１は下側を上
拡がりの截頭円錐状に形成し、そのテーパー角度
βは精鉱バーナー本体１内面のテーパー角度γと
等しいか、あるいはそれよりやゝ小さい角度とす
るのが好ましい。また止め金具１３はナツトを用
い、吊りロツド１２にネジを設けてこれにねじ込
む方法でも良いし、吊りロツド１２に多数の小孔
を設け適当な位置の小孔にピンをさし込む方法で
も良い。 〔作用〕 本発明の精鉱バーナーの構成は上記のようであ
つて、この精鉱バーナーを用いて自溶炉を操業す
るに際しては、使用する高濃度酸素の一部若しく
は全部を精鉱バーナー本体１の酸素吹込管８から
供給すれば酸素はその先端に設けた案内羽根１０
により旋回流として且つ高速で精鉱シユート内に
供給され、精鉱と高濃度酸素との混合が均一且つ
充分に行なわれるので着火エネルギーは少なくて
すみ、精鉱シユート４を離れた精鉱がバーナーコ
ーン３内で直ちに火炎を形成することができる。
また高濃度酸素の一部又は全部が精鉱シユート４
内の酸素吹込管８から供給されるので、送風管７
から供給する空気又は酸素富化空気量は酸素含有
気体として空気のみを使用しているときに比して
少なくて済み、精鉱シユート４の周囲のベンチユ
リー部２に供給する反応用気体の流速が80ｍ／
sec以下となるようなときには精鉱シユート４外
周における流速調整コーン１１の位置を調節して
送風管７からベンチユリー状絞り部２へ吹込む間
隙を狭くし、反応用気体の流速を80〜240ｍ／sec
になるようにすればバーナーコーン３内に生成し
た火炎内への酸素の供給が十分に行なわれて精鉱
と酸素の反応が極めて短時間で終了するようにな
り、本発明の自溶製錬炉の操業方法の目的を達成
することができる。 精鉱シユート４周囲のベンチユリー状絞り部２
に供給する反応用気体の流速を80〜240ｍ／secに
保つ理由については80ｍ／sec以下になつた場合
については前にも述べたが、240ｍ／sec以上とな
るとこの部分の気体の流通抵抗が増して送風機の
消費電力が増すほか、集中的に供給された精鉱が
火炎外へ分散し、未燃焼精鉱として廃熱ボイラー
の方へ飛散するものが増加する傾向を示すので好
ましくない。 また供給される高濃度酸素は一般的には精鉱シ
ユート４に供給されるが、高濃度酸素の使用量が
増加して全量を精鉱シユート４に供給すると圧損
が大となり過ぎるようなとき、シヤフト部のフオ
ーカスが上昇してシヤフト部炉壁の付着物が部分
的に薄くなり、フオーカスの位置を変動させたい
時などには高濃度酸素の一部を反応用空気と混合
する必要がある。 〔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ー４本
を備えた自溶炉で、その精鉱バーナーの案内羽根
１０の枚数10枚、羽根の取付角度45°のものを用
い、銅精鉱の処理量は55t／Ｈ、酸素純度90％の
酸素富化用の酸素5700m3／Ｈを精鉱シユート４か
ら3200m3／Ｈ、送風空気に混入して2500m3／Ｈ使
用して操業した。このとき酸素を富化した送風の
ベンチユリー状絞り部２の流速は92ｍ／Ｓで、80
ｍ／Ｓを超えていたので、特に流速調整コーン１
１を用いてベンチユリー状絞り部の流速を早める
ような操作は必要としなかつた。この操業におい
てはバーナーコーン３において、火炎が形成され
ており、セトラー部においても未燃鉱石の堆積は
認められなかつた。結果を第１表に示す。 実施例 ２〜４ 実施例１と同じ精鉱バーナーを使用し、銅精鉱
の処理量は夫々40、50、60t／Ｈ、富化用の酸素
の使用量4600〜6000m3／Ｈを精鉱シユート４より
3200〜3000m3／Ｈ吹込み、残りは送風中に混入し
て使用した。実施例２ではベンチユリー状絞り部
２の送風の流速が流速調整コーン１１を用いない
と80ｍ／Ｓ以下となるので、流速調整コーンを使
用してベンチユリー状絞り部２の流速を150ｍ／
Ｓとし、また実施例３、４では、更にこの部分の
流速を早くして210ｍ／Ｓとなるように調節して
操業した結果、いずれもバーナーコーン３におい
て火炎の形成があり、セトラー部における未燃鉱
石の堆積は認められなかつた。 実施例 ５ 実施例１と同じ精鉱バーナーを使用し、銅精鉱
の処理量は35t／Ｈ、富化酸素の使用量3600m3／
Ｈの全量を精鉱シユート４より吹込み、ベンチユ
リー状絞り部の送風の流速は流速調整コーン１１
を使用して120ｍ／Ｓに調節して操業した。その
結果、バーナーコーン３において火炎の形成があ
り、セトラー部における未燃鉱石の堆積は認めら
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、銅精鉱55t／Ｈ、酸素純度90％の酸素
富化用の酸素5500m3／Ｈを送風空気に混入して操
業した。このとき酸素を富化した送風のベンチユ
リー状絞り部２の流速は105ｍ／Ｓで、適正値と
思われる80ｍ／Ｓを超えてはいたが、バーナーコ
ーン３において火炎形成は認められず、セトラー
部において未燃鉱石の堆積があつた。 比較例 ２ 実施例１と同じ本発明に従つた精鉱バーナー４
本を備えた自溶炉で銅精鉱40t／Ｈ、酸素純度90
％の酸素富化用の酸素4400m3／Ｈを、精鉱シユー
ト４から3200m3／Ｈ、送風空気に混入して1200
m3／Ｈを使用して操業した。このとき酸素を富化
した送風のベンチユリー状絞り部２の流速は、流
速調整コーン１１を使用せず、成り行きにまかせ
たところ、67ｍ／Ｓで本発明の操業方法の範囲外
であつた。このときバーナーコーン３において火
炎は形成されていたが、セトラー部において未燃
鉱石の堆積があつた。 前記実施例２〜５、並びに比較例１、２の結果
を第１表に併記した。
【表】
第１表の結果から明らかなように、本発明の精
鉱バーナーを使用し、本発明の方法に従つて操業
した実施例１〜５の場合には、いずれもバーナー
コーンに火炎が形成され、セトラー部に未燃鉱石
による堆積は認められず、本発明によつて精鉱シ
ユート内での酸素と精鉱の混合が十分うまく行つ
ていることがうかがわれ、本発明によらない精鉱
バーナーの使用、あるいは本発明の精鉱バーナー
は使用したが、本発明方法の範囲外の操業方法に
よる比較例１、２の場合のダスト発生率と比較し
てダスト発生が著しく低下していることも判る。 また比較例２に示すように精鉱バーナーのベン
チユリー状絞り部の流速が低下すると精鉱バーナ
ー先端のバーナーコーンに火炎形成はされるが、
酸素の供給が不充分なためバーナーコーン内の燃
焼状態をシヤフト部まで維持できず一部の精鉱が
未燃となりセトラー部への堆積が認められた。
鉱バーナーを使用し、本発明の方法に従つて操業
した実施例１〜５の場合には、いずれもバーナー
コーンに火炎が形成され、セトラー部に未燃鉱石
による堆積は認められず、本発明によつて精鉱シ
ユート内での酸素と精鉱の混合が十分うまく行つ
ていることがうかがわれ、本発明によらない精鉱
バーナーの使用、あるいは本発明の精鉱バーナー
は使用したが、本発明方法の範囲外の操業方法に
よる比較例１、２の場合のダスト発生率と比較し
てダスト発生が著しく低下していることも判る。 また比較例２に示すように精鉱バーナーのベン
チユリー状絞り部の流速が低下すると精鉱バーナ
ー先端のバーナーコーンに火炎形成はされるが、
酸素の供給が不充分なためバーナーコーン内の燃
焼状態をシヤフト部まで維持できず一部の精鉱が
未燃となりセトラー部への堆積が認められた。
第１図は本発明の自溶製錬炉用精鉱バーナーの
断面図、第２図は第１図の酸素吹込管８出口部の
断面図、第３図は従来の精鉱バーナーの断面図で
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……燃料バーナー、６……分散コー
ン、７……送風管、８……酸素吹込管、９……開
口面積調整スペーサー、１０……案内羽根、１１
……流速調整コーン、１２……吊りロツド、１３
……止め金具。
断面図、第２図は第１図の酸素吹込管８出口部の
断面図、第３図は従来の精鉱バーナーの断面図で
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……燃料バーナー、６……分散コー
ン、７……送風管、８……酸素吹込管、９……開
口面積調整スペーサー、１０……案内羽根、１１
……流速調整コーン、１２……吊りロツド、１３
……止め金具。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応用空気の一部を高濃度酸素で置換する自
溶製錬炉の操業方法において、使用する高濃度酸
素の一部若しくは全部を精鉱バーナーの精鉱シユ
ート内に旋回流として吹込み、且つ精鉱シユート
出口周囲のベンチユリー部に供給する反応用気体
の流速を80〜240ｍ／secとすることを特徴とする
自溶製錬炉の操業方法。 ２ 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、該精鉱シユートとベン
チユリー状絞り部との間から反応用気体を精鉱と
共に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、精鉱シユート内
に燃料バーナーをとりかこんで酸素吹込管を設
け、精鉱シユート内におけるその先端開口部に吹
込酸素に旋回流を生ぜしめるよう案内羽根を設
け、且つ精鉱シユート外周に接しベンチユリー部
近傍に精鉱シユートの長手方向に沿い位置変更可
能に流速調節コーンを設けたことを特徴とする自
溶製錬炉用精鉱バーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10570184A JPS60248832A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 自溶製錬炉の操業方法及び自溶製錬炉用精鉱バ−ナ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10570184A JPS60248832A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 自溶製錬炉の操業方法及び自溶製錬炉用精鉱バ−ナ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60248832A JPS60248832A (ja) | 1985-12-09 |
| JPH0435533B2 true JPH0435533B2 (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=14414666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10570184A Granted JPS60248832A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 自溶製錬炉の操業方法及び自溶製錬炉用精鉱バ−ナ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60248832A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339483Y2 (ja) * | 1988-03-23 | 1991-08-20 | ||
| JP2723572B2 (ja) * | 1988-12-02 | 1998-03-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 自熔製錬炉 |
| JP5208898B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2013-06-12 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 自溶製錬炉の操業方法及び原料供給装置 |
| FI121852B (fi) * | 2009-10-19 | 2011-05-13 | Outotec Oyj | Menetelmä polttoainekaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuunin reaktiokuiluun ja rikastepoltin |
| JP5561234B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2014-07-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 精鉱バーナー及び自熔製錬炉 |
| US8889059B2 (en) * | 2011-05-06 | 2014-11-18 | Hatch Ltd. | Slit lance burner for flash smelter |
| CN102268558B (zh) * | 2011-07-25 | 2012-11-28 | 阳谷祥光铜业有限公司 | 一种旋浮卷吸冶金工艺及其反应器 |
| CN106521182B (zh) * | 2016-11-02 | 2019-05-21 | 阳谷祥光铜业有限公司 | 一种旋浮铜冶炼方法及旋浮铜冶炼装置 |
| JP6800796B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2020-12-16 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 原料供給装置、自溶炉、ノズル部材 |
| JP7754717B2 (ja) * | 2019-11-25 | 2025-10-15 | Ｊｘ金属製錬株式会社 | 精鉱バーナー、自溶炉及び反応用ガスの導入方法 |
| CN115232980B (zh) * | 2022-08-22 | 2023-08-15 | 山东兴达化工有限公司 | 一种硫酸生产滤渣回收利用装置 |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10570184A patent/JPS60248832A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60248832A (ja) | 1985-12-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |