JPS5836271B2 - 粉鉱の気流乾燥法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水分を抱有した粉鉱列えば選鉱処理された水
分７％程度を保有する銅精鉱を、精錬炉近傍に物質移動
させる間に乾燥させるための省エネルギー的かつ効果的
な気流乾燥方法に関するものである。

水分を抱有した粉鉱の乾燥に気流乾燥方式を適用する場
合、乾燥媒体ガスとして燃焼ガスを使用するさいにはそ
の燃料費を節減することが主要な課題となる。

その１つの方法としてはガス量／鉱石比を下げて排ガス
熱損失を減らす方法がある。

この計算値をあげれば列えば表１の如くである。

但し（ヒートロス１５％、鉱石中の水分７％、外気温度
１５℃として算出。

）この表より判る様に単位ガス量を減少させ気流乾燥機
入口ガス温度を上げることは燃料原単位が低下し省エネ
ルギーを実施することが可能となる。

（１）粉鉱は種類、粒度、含有水分等にもよるが、一般
的に３５０℃以上になると着火する危険がある。

（２）乾燥と同時に粉鉱を効率よく気流輸送するには、
鉱石ｔ当り１０００〜１３００Ｎｍ３程度のガス量を必
要とする。

（３）排ガスの露点が上昇すると、排ガス処理工程での
腐食、粉鉱の付着等の支障が増加する。

従って、粉鉱を気流乾燥する場合、かかる諸制約のため
に、単位鉱石当りの乾燥風量は、前記のように燃料原単
位の面からこれを制限しようとしても、鉱石の性状、含
有水分によって、実際には制限値以上を確保することが
必要となってくる。

しかもこの設備の能力を、製錬全系統の将来をも予見し
た最大能力に合わせるように気流乾燥管の断面積等を余
裕をもって定めねばならない。

このため平常操業あるいは低負荷操業時においては乾燥
すべき鉱石量は、その仕様能力を下廻るにかかわらず、
通過風量は、ゴ定量を確保しなげればならないので単位
鉱石当りの風量が増加することが避けられない。

従って従来操業においては、この風量増加により熱効率
が低下して、燃料原単位が増す結果となっていた。

本発明の目的は、この限界を克服すること、より詳しく
言えば、従来の粉鉱の気流乾燥法にあっては燃料原単位
以下のために燃焼ガス風量を低下させて入口ガス温度を
上昇させようとしても、既述の（１）−｛３）の如き理
由並びに設備構造上の理由からその実現がなし得なかっ
たが、これを実現することである。

この目的において本発明は、水分を抱有した粉鉱を気流
媒体によって搬送するさいに、バーナーの燃焼ガスと製
錬所内でｆｉｌ！する含ダクト排ガスとを、粉鉱を搬送
するに十分な風量とこの粉鉱の搬送中にこれを乾燥する
に十分な温度が得られるように混合し、この混合ガスを
粉鉱搬送用気流媒体として使用することを特徴とする方
法を開発したものであり、これによって、製錬所内の各
所で発生する含ダクト排ガスの有効利用を図りながら前
述の目的を効果的に達成したものである。

すなわち、本発明法によると、列えば銅製錬所において
、浮遊選鉱により採取された湿った銅悄鉱（粉鉱）を貯
鉱ビンから取り出し、これをバーナーの燃焼ガスによる
気流乾燥管を用いて精錬炉に移送させるさい、この精錬
所内の各所で発生する含ダクト排ガス（列えば、精錬炉
排ガス、加熱器排ガス、その他溶湯や高温材料の作業環
境から発生する局所排ガスなど）を該燃焼ガスに混合す
ることによって、この含ダスト排ガスの保有する熱量と
風量を該精鉱の乾燥と搬送に利用し、これによってバー
ナーでの重油使用量を低減しながら既設気流乾燥管での
必要温度と風量を確保し、同時に、各所から発生する含
ダクト排ガスの一括集塵処理を可能としたものである。

以下、本発明法の詳細を、本方法を実施するに好適な図
示の装置に従って具体的に説明する。

この装置は、燃焼ガスを生成するための熱風炉１０と、
この熱風炉１０の燃焼ガス出口側に配置されたケージミ
ル２０と、このケージミル２０に１端が連結し他端がサ
イクロン１４に連結する気流乾燥管１２と、排気管路１
６に介装された送風機１８とからなる。

ケージミル２０には、乾燥すべき粉鉱を供給するための
鉱給口２４と、供給された粉鉱を解砕および分級するた
めの手段２６と、を備えている。

また排気系１６には、除塵機能を有する集塵機２８を備
えている。

他方、熱風炉１０は、燃焼室３０と、この燃焼室３０の
所定位置に備えられていて燃料および燃焼用空気を供給
するための噴霧装置３２と、燃焼室３０の内壁を過熱か
ら保護するためにこの燃焼室３０の壁面に沿って冷却用
の空気もし《はガスを供給する通路３４とからなる。

そしてさらにこの熱風炉１０は、燃焼室３０の出口近く
に開口するように備えられた第１の排ガス導入通路４０
と、燃焼室３０の出口に開口するように備えられた第２
の排ガス導入通路４２と、さらに燃焼室３０の出口に開
口するように備えられた第３の排ガス導入通路４４と、
さらに燃焼室３０の出口に開口するように備えられた第
４のガス導入通路４６と、この第４のガス導入通路４６
から分岐して備えられてなる大気を吸入するための導管
４８とを具備し、各排ガスの導入通路４０，４２，４４
，４６および導管４８のそれぞれには、ダンバー４１，
４３，４５，４７，４９が介装されている。

これらのダンパーは、後述のように、これら排ガスと燃
焼ガスとの混合ガスの温度を所定域に保持するための制
御手段として使用される。

第１の排ガス導入通路４０は、例えば精錬所内の局所の
排ガス発生源５０（列えば出湯や鋳造個所）に連結され
ている。

第２の排ガス導入通路４２は、重油燃焼蒸気加熱器５２
の排ガス出口に連結されている。

第３の排ガス導入通路４４は、製錬炉５４の排ガス出口
に連結している。

第４の排ガス導入通路４６は、この乾燥機自体の排気系
１６に連結されていて、返還通路を形成している。

そして、排ガス導入通路４６を分岐してなる導管４８は
、その一端が大気開放されている。

燃焼室３０の内壁を冷却するための空気もしくはガスな
供給する通路３４は、その一方が大気開放され、しかも
その適所で分岐して第２の排ガス導入通路４２に連結し
てなる分岐通路３５を備えている。

本発明はかかる構成の設備により以下の如く実施される
。

送風機１８を駆動すれば、この送風機１８の吸込側の各
部所、すなわちサイクロン１４と、気流乾燥室１２と、
ケージミル２０の装置内部と、乾燥媒体用ガスの供給管
２２と、熱風炉１０の内部と、それらに連通ずる各排ガ
スの導入通路４０，４２，４４，４６とを含む該乾燥機
内部の全般に負圧が生じる。

この負圧の発生によって、各排ガスの導入通路４０，４
２，４４，４６のすべてに吸入方向の気流が生じゐ。

各排ガスの導入通路４０，４２，４４，４６内には、前
記の吸引気流によって、それぞれの通路に連結されてい
る各排ガスの発生源から排ガスが吸入される。

各排ガス導入通路のガス吸入量は、気流乾燥管１２と、
それぞれの排ガスの発生源５０，５２，５４および該乾
燥機の排気系１６とを含む各所のガス温度、並びに前記
気流乾燥管１２と、各排ガス導入通路４０，４２，４４
，４６との気圧の状況によって制御される。

この制御は、それぞれの排ガス発生源のガス温度が異な
ることから、相互の関連のもとに調整される。

この排ガスの吸入量の制御と調整は、各排ガス導入通路
４０，４２，４４，４６および導管４８の各通路に具備
されたダンパー４１，４３，４５，４７，４９を操作し
て行なう。

その操作は、自動または手動手段で管理されるものであ
るが、これらのダンパーによる排ガス混入量の制御は、
燃焼室３０からの燃焼ガスと混合された混合ガスの温度
が所定の温度域に保持されるように、つまり、気流乾燥
室１２内を搬送される過程で粉鉱を充分に乾燥できるに
必要な温度であって、かつ粉鉱に着火が生ぜずまた最終
排出ガスの露点が許容値を超えないような温度以下とな
る所定の温度域に保持されるように、行なわれることが
必要である。

この排ガス混入によって、燃焼ガスだけで気流乾燥を行
なう場合に比べて、単位鉱石当りの風量は著しく増大さ
せることになるが、にもかかわらず、粉鉱の十分な乾燥
と搬送がこの混合ガスの所定域の温度制御によって実現
でき、燃焼ガス量の低下に伴う燃料原単位の低下が実現
できる。

？排ガス導入通路のうち、この乾燥機自体の排気系１６
に連結された導入通路２１６は、製錬所内各所の排ガス
発生源５０，５２．５４からの排ガス量が減少した際に
最大に作用し、その排気系１６から排出されるべき排ガ
スを気流乾燥管１２に返還する。

導管４８は、各排ガス発生源５０，５２．５４からの排
ガス量がさらに減少した際に空気を吸入する。

燃焼室３０の内壁は、その燃焼状況に応じ゛（、通路３
４から導入される空気またはガスで冷却される。

この空気は、通路３４０大気開放された一方から導入さ
れまた、ガスは、紫気加熱器５２の排気口から分岐回路
３５を介して導入される，、この燃焼室３０の冷却のた
めに、ｔとして空気愛用いるか、あるいは主に排気ガン
を用ち・るかについては、燃焼室３０内の過熱状況によ
って選択される。

燃焼ガスと各排ガスおよび必要に応じての冷却用ガスと
の混合によって生成されかつ所定の温度域に制御された
乾燥および搬送媒体用ガスは、ケージル２０に送られ給
鉱口２４から供給される粉鉱を分散して気流乾燥管１２
内を流れる。

扮鉱を分散したガスは、送風機１８の吸引力によってサ
イクロン１４に向けて搬送され、この気流乾燥管１２内
を気流搬送される過程で、粉鉱は乾燥される。

サイクロン１４に達した混合気流は、粉鉱と吸湿ガスと
が分離され、分離された粉鉱はサイクロン１４の下部か
ら回収される。

吸湿ガス・！まサイクロン１４の上部から送風機１８を
介して排気系１６に向けて排気される。

この排気系１６には、除塵機能を有する集塵機２８、も
しくはその他の含ダクト排ガス浄化装置と除塵機とを直
列に装備するので、すべての排ガスは無害化されて大気
中に放出される。

必要に応じ、排気系１６に至った排ガスの一部は、導入
通路４６により燃焼室３０の出口側に送られ、再度乾燥
媒体用として用られる。

前記の設備中に列示された製錬所内の各排ガス発生源５
４，５２，５０および１６のそれぞれから発生する排ガ
スは実施列によれば下記条件である。

（１）精製炉５４から排出される排ガス 排ガス量 ガス温度含塵量 Ｈ２０ 保温 １２０００Ｎｒみ１２５０℃ ０．３ ｆ〜３〜
５饅時 製錬 １２０００Ｎｔみへ４（１）℃ ５〜２０１ ２
〜１０時 〜 多（２）
蒸気加熱器５２から排出される排ガス排ガス量 ガス
温度 含塵量 Ｈ２０１３５００ Ｎｍ／ｈ３００
℃ ０．１刈．１５ ６〜７％？／Ｎｒｒｌ （３）”環境局所ガス発生部５０から発生する排ガス排
ガス量 ガス温度 含塵量 Ｈ２０１００００Ｎ
Ｉみ’ｈ ３０喝Ｏ℃ Ｏ〜２ｔ〜１〜２優（４）乾
燥機自体の排気系１６から排出される排ガス 排ガス量 ガス温度 ７ ０ ０ ０ ０ Ｎｍ３／ ｈ ７ ０
℃前記条件の各排ガスを本発明方法により乾燥媒体用ガ
スの一部として活用した結果、熱風炉の燃焼ガスと空気
との混合のみでその乾燥媒体用ガスの全量を生成した場
合に比べて、その熱風炉における重油消費量が下記の表
２のように節減できる効果が得られた。

表２における実施例３は、気流乾燥管の断面積を他の例
の約７０優に縮少した結果である。

前記の実施列で明らかなように、乾燥媒体用ガスの全量
を燃焼ガスと空気のみとの混合によって生成した場合に
比べて、本発明実施列によるときは、重油消費量が大巾
に低減している。

なお、数値の記入はないけれども、乾象機の排気系１６
から排出される排ガスを乾燥媒体用ガス中に返還して再
使用すれば、この排ガス温度がかなり高い（約７０℃で
ある。

）ことから、重油消費量は更に節減することができる。

更に本発明によれば、製錬所内の各所に発生する含ダス
ト排ガスを、気流乾燥のための乾燥媒体用ガスとして活
用することから、各種ダスト、ＣＯ２，Ｈ２０，ＣＯ，
ＳＯ２等を含む有害成分は、乾燥設備中の排ガス浄化装
置によって浄化される。

従って製錬所内で発生する含ダクト排ガス処理の問題が
解消され、含ダスト排ガスの浄化設備を削減できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の具体列を示す全
体系統図、第２図はその乾燥媒体用ガスの生成装置の断
面構造図である。 １０・・熱風炉、１２・・・気流乾燥管、１４・・・サ
イクロン、１６・・・排気系、１８・・・送風機、２０
・・・ケージミル、３０・・・燃焼室、３４・・・冷却
用空気、ガスの供給通路、４０・・・第１の含ダスト排
ガスの導入通路、４２・・・第２の含ダスト排ガスの導
入通路、４４・・・第３の含ダスト排ガスの導入通路、
４６・・・第４の排ガス導入通路、４８・・・空気の導
入管、４１，４３，４５，４７，４９・・・ダンパー、
５０・・・環境局所ガス発生部、５２・・・蒸気加熱装
置、５４・・・製錬炉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水分を抱有した粉鉱を気流媒体によって搬送するさ
   いに、バーナーの燃焼ガスと製錬所内で副生ずる含ダス
   ト排ガスとを、該粉鉱を搬送するに十分な風量と該粉鉱
   を搬送中に乾燥するに十分な温度が得られるように混合
   し、この混合ガスを該気流媒体として使用することを特
   徴とする粉鉱の気流乾燥法。