JPS61295334A - 製錬炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、ｎ練炉の構造、より具体的には、炉床までの
バス深さに関するものでめる。

［従来技術およびその問題点］ 一般に硫化金属鉱の連続製ｔ！１１等においては、粉状
あるいは粒状の稽鉱、播剤、固体燃料等、＆ｌ練原料を
、酸素富化した空気等の圧力気体と共に、炉内溶体に吹
き込み、冶金反応を進行させ溶錬する方法が採らｎる。

これに用いる製錬炉には、通常第１図および第２図に示
すように、製錬原料（以下、原料と略称する）を吹き込
む±めのランスト・・が炉天井２から炉内の溶体８に向
けて垂直にさし込まれている。そして、ランスト・・全
通して吹き込まれる原料は、ノズル１ａから約／ＩｊＯ
ｍ／ｓ以上の速度で放出さｎ、溶体８の湯面８ａに衝突
してスプラッシュ４ｔ−発生させた後、溶体８中に侵入
する。

ところで、この種の製錬炉においては、一般に、炉内番
こ滞留する溶体８の債が少ないほど炉の生曜性が高く、
中間製品滞留量を少なくでき、また炉がコンパクトであ
るほど設備投資を少なくすることができるので、炉のバ
ス深さｄｔ−（湯面８ａから炉床５までの距離）を浅く
して、溶体８の滞留量の低減、炉のコンパクト化を図る
ことが行なわｎており、従来のａ錬炉では、炉中心部で
のバス深さｄが約１０９０ｍｍとなるように設計さｎて
い九。

ところが、このようなバス深さｄの製錬炉にあっては、
ランスト・・から吹き込まれ溶体８中に侵入する製錬原
料によって炉床５をなす煉瓦が酷く浸食さｎ、逆アーチ
状に岨まれてい之炉床煉瓦のセリが緩んで煉瓦が脱けて
しまったり、互いの圧縮応力に耐えらｎずに煉瓦が破損
して、炉から溶体８が流出する事故が起きる危険が増大
する恐ｎがあった。

「発明の目的」 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、主項性が高
く、コンパクトで、しかも安全性の高い製錬炉を提供す
ることを目的とする。

「問題点を解決する九めの手段」 本発明者らは、長胡にわたる研究の結果、ランス直下に
おけるバス深さを、ランスから吹き込まｎる製錬原料の
侵入深さとほぼ等しく設定することにより上記問題点を
解決し得ることを見い出した。

「実施例」 以下、実施例に沿って本発明の詳細な説明する。

製錬炉の炉床は、一般に、炉中央が最も凹む逆アーチ状
に形成さｎているので、湯面８ａから炉床５までのバス
深さは、場所によって異なる。本発明の製錬炉にあって
は、ランス８・・・直下におけるバス深さＤが、ランス
８から吹き込まｎる製錬原料の侵入深さとほぼ等しい寸
法とさｎている。

ここでいう侵入深さとは、吹き込まｎた原料の粒子が溶
体８中を進行する距離、すなわち溶体８の湯面３ａから
炉床５に向かって侵入した深さでめる。

この原料粒子の侵入深さは、種々の要因で変化する。主
な要因としては、次のよつなものが挙げらｎる。

ａ）原料粒子の速度が増すと侵入深さは深くなる。

ｂ）ランスｌのノズルＩａの単位断面積当りにおける原
料粒子の供給量が増加すると、侵入深さは深くなる。

Ｃ）＃体８の比重、粘度が増すと、原料粒子の侵入深さ
が浅くなる。

ｄ）湯面８ａからランス【までの高さが増すと、原料粒
子の浸入深さが浅くなる。

本発明者らは、これらの知見から、原料粒子の侵入と各
要因との関係が次式で表わせることを見い出した。

Ｈｐ　−ｙ　ｌＪ６　ｄｐ　１ｊ６６　、　ｕ、　（Ｌ
ｌｌｌ　、　７”　Ｌ　−ｕｏｓ　。

、Ｐｓ　１１２　、、、−０２４　、　Ｎｐ　　　、　
ｕ　ｃＵ　５１２似ＴＩ ・（ｄ６＋２Ｈｏ−ｔａｎθ）　　　　　　−（１）こ
こで、 Ｈｏ／ｄ・ｏ＜３．ｇの場合 Ｎｐ−ＷＳ／（π／　ｂ　＊ｄｐ　”ｍ　Ｐｓ−３ｏ　
）　　・・・（りＨｅ／ｄｉ≧３ｇの場合 Ｎｐ−（Ｗｓ／（ｇ／　６ｅｄｐ”ｓｐｓ　＊　Ｓ！０
））Ｘ　ｔｇＡ−”・・・（３） Ａ＝／、０９　／−０，９’／ｑ（Ｌｏｇ（）ｉｐ／ｄ
、））”＋ｌψ６１３　夏Ｏｇ（Ｈ・ｄ　／ｄｊ）−ａ
ｏｇψ３　／　　ｌｏ、ｇ（ｕ　ａ／　１００）＋Ｑ２
３；３　　Ｊｏｇ（Ｗｓ／Ｓ　　）　　　”−（＜４）
（記号の説明） Ｈｐ：原料粒子の侵入深さくｃｓ） ｐＬ　　：溶体の密度（ｇ／ｄ） ｕＣニジエツト中心部のガス速度（ｅｌｌ／　Ｓ　）ｄ
ｏ・　：ランス内径（ａｍ） ｄｐ：原料粒子の径（１） Ｓｏ：ランス断面積（ｄ） Ｗ３二ランス１本当りの給鉱量（ｇ／Ｓ）θ　：ガス又
は原料粒子の広がり角度 Ｈ１・：湯面からのランス高さく口） ｐＬ　：溶体の粘度（、ｇ／ｃｓ”ｓ＞上式中、溶体の
密度（′Ｌ）やうＺス高さくＨ・０）等は、＃！錬する
金属や、炉のｉ＆適運転条件等を考慮すると自ずと定ま
る。また、生曜量に応じて変化する給鉱量などには、使
用するランスｌの本数を変えて対応するので、ランス１
本当りの給鉱量（Ｗ　ｓ　）は、はぼ一定である。

従って、原料粒子の侵入深さく　Ｈｐ　）は、主にラン
ス径（ｄｏ２）　　およびランス断面積（ｓｏ）　　等
によって定まることになる。ここで、式のうえからは、
ランスｌが太いほど原料粒子の侵入深さくＨｐ）が深く
なるが、実際上は、ランスｌ直下太くすると、ノズル部
分における原料粒子の密度（ρＳ）、原料粒子の速Ｋ　
（ｕｓ、）　　およびジェット中心部のガス速Ｋ（ｕｃ
）　　等が小さくなるので、侵入深さく　Ｈｐ　）　　
は逆に浅くなる傾向にある。通常、製錬炉のランスは、
３インチ以上とされるので、このことから計算すると、
製錬炉のランスｌ直下における適正なバス深さＤは一般
に、ｔｘｔ。

〜１３りＯ■程度、よシ好ましくは、約７３００１以上
とさｎる。バス深さＬが／３０θ謹を越えても、炉床煉
瓦の侵食防止の効果の向上は望めず、炉内に滞留する溶
体蓋が増すのみで不経済である。

「作用」 本発明の製錬炉は、ランス直下のバス深さＤが、ランス
１から吹き込まｎる原料の侵入深さとほぼ等しく設定さ
れているので、吹き込まれる原料が炉床に衝突するエネ
ルギは大幅に緩和さｎる。よって、この製錬炉にあって
は、吹き込まｎる原料の侵食作用で炉床が受ける損傷が
少なく、侵食の進行も遅い。

［試験−月 バス深さＬを／３００ｍｂとした＠製錬炉を設計し、築
炉し、２年間の試験運転を行った。試験した炉は、最大
処理ｎＬｔｆｆｔｏｎ／日、内径ｔ／ｑｍ。

内容積ｒｅｍ、ランス径ｄ６−　よ０／ａｍ、ランス断
面積Ｓ１）箇ａｏｏｓ−ｏψｄ、ランス高さＨα−！ｒ
Ｏｃｓのものであつｔ。また、試験期間中の炉の運転条
件は、概略以下のようであった。

溶体密度ｒＬ−弘り〜よθ　ｇ／− 原料粒子密度？ｓ−ｓ、ｔｐ〜ｌＡ２ｇ／ｄ原料粒子速
度ｕｇ−２００Ｎ２ｔＯｍ／ｓジェット中心部のガス速
度ｕｃｍ２０θ〜２ｊＯｍ／ｓ 原料粒子径ｄｐ−コタ〜３ｊ　μ 給鉱量Ｗｊ−／φ〜／　’７　Ｔ’／ｈ・ランス広がり
角度θ−ＩＡφ〜４４８：度 溶体の粘度’Ｌ−Ｑ／ｙＯ，／／　　ｇ　／ａａａｓ２
年間の試験運転後、炉を休止して炉床５を調査したとこ
ろ、従来ランス直下には浸食により栗さ９０〜／３ｒ調
もの穴が形成さｎてい九が、本試験炉にあってはｘｏ−
４ｃｏ■の深さの穴が形成さｎていただけであった。

「発明の効果」 以上詳しく説明したように、本発明の製錬炉は、ランス
直下におけるバス深さが、吹き込まれる製錬原料の侵入
深さとほぼ等しい深さとさ牡ているので、吹き込まＣる
原料により炉床が受ける侵食作用が緩和さｎる。従って
、本発明の製、斂炉は、炉床煉瓦の破損等による溶体流
出事故の危険がなく、安全性に優ｎたものとなる。

加えて、本発明の炉は、バス深さが必要かつ充分な深さ
とさｎているので、炉の生菫性が不硬に低下したり、炉
の規模が不要に大型化することがなく、安全性、主項性
および１を模等のバランスの優れた製錬炉となる。

【図面の簡単な説明】

＠ｆ図および第２図は本発明の詳細な説明するためのも
ので、第１図は炉の縦断面図、第２図は炉の上面図であ
る。 ｌ・・・・・・ランス、２・・・・・・炉天井、８・・
・・・・溶体、８ａ・・・・・・湯面、５・・・・・・
炉床、Ｄ・・・・・・バス深さ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶体が滞留する炉本体の天井壁に、精鉱、溶剤、固体燃
   料等の製錬原料と空気等の圧力気体を吹き込むためのラ
   ンスが設けられてなる製錬炉において、 上記溶体の湯面から炉本体の炉床までのバス深さが、ラ
   ンス直下において、ランスから吹き込まれる製錬原料の
   侵入深さとほぼ等しく設定されたことを特徴とする製錬
   炉。