(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、バーナー本体に垂設される重油バーナーが空気流送部を形成する外筒を有し、該外筒の外側に密着して設けられる分散コーンが円錐面を有し、重油バーナーの外筒を貫通して気体噴出孔を形成し、該気体噴出孔より気体を前記分散コーンに吹き付けるように構成したことを特徴とする自熔製錬用精鉱バーナー。
【請求項２】
非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、バーナー本体に垂設される重油バーナーを内包するように配設された酸素吹込管の外側に密着して設けられる分散コーンが円錐面を有し、酸素吹込管の内側に設けられた噴出気体供給管から気体を噴出し得るように酸素吹込管を貫通して気体噴出孔を形成し、該気体噴出孔より気体を前記分散コーンに吹き付けるように構成したことを特徴とする自熔製錬用精鉱バーナー。
【請求項３】
非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、バーナー本体に垂設される重油バーナーを内包するように配設された酸素吹込管の外側に密着して設けられる分散コーンが円錐面を有し、酸素吹込管と重油バーナーの間に隔壁を設けて、酸素吹込管と隔壁の間から、気体を噴出し得るように酸素吹込管を貫通して気体噴出孔を形成し、該気体噴出孔より気体を前記分散コーンに吹き付けるように構成したことを特徴とする自熔製錬用精鉱バーナー。
【請求項４】
前記気体噴出孔が分散コーンの円錐面の傾斜と実質上同じ角度をもって形成されていて、気体噴出孔から噴出した気体が分散コーンの円錐面を覆うように構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自熔製錬用精鉱バーナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、銅製錬等の非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬用精鉱バーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４および図５に、自熔製錬用精鉱バーナーの概略縦断面図を示す。図４に示す自熔製錬用精鉱バーナーは、下部が円錐状に絞られた形状のバーナー本体１の中心に重油バーナー２および精鉱シュート４を同心円を成すように垂設してある。精鉱シュート４の上部には製錬原料導入口３が設けられており、バーナー本体１は上部横に反応用酸素富化空気導入口５が設けられており、さらにウインドボックス部６とバーナーコーン部７とで形成されている。８の部分はベンチュリー絞り部を形成し、ここでの反応用酸素富化空気の流速を適正に保つために風速調整器９が設けられている。そして重油バーナー２の精鉱シュート４より下方に突出した箇所の外側に、精鉱を主とする製錬原料を分散させるための分散コーン１０が設けられている。
【０００３】
また、図５に示す精鉱バーナーは、精鉱シュート４の内側で、重油バーナー２の外側に同心円状に工業用酸素を吹込むための酸素吹込管１１がさらに設けられている点以外は図４に示すものと同一の構成要素で構成されている。ただ、この場合は、分散コーン１０は重油バーナー２ではなく、酸素吹込管１１の外側に取り付けられている。
【０００４】
上記した自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、精鉱シュート４に供給された製錬原料粉は、該シュート内を自然落下してバーナーコーン７に供給される。一方、反応用酸素富化空気はウインドボックス６を経た後、ベンチュリー部８において、風速調整器９によって２００〜２５０ｍ／ｓまで増速されてバーナーコーン７に供給される。
【０００５】
製錬原料粉と反応用酸素富化空気の混合はバーナーコーン７内で起るが、この混合を均一化することへの分散コーン１０の寄与は非常に大きい。すなわち、製錬原料粉が反応用酸素富化空気によって分散コーン１０の円錐面上で吹き飛ばされることによって、両者の混合が促進されるからである。
【０００６】
このように、分散コーンは製錬原料粉と反応用酸素富化空気の均一混合にはなくてはならない構成要素であるが、製錬原料粉と反応用酸素富化空気の衝突によって分散コーンが磨耗するため、その機能を安定的に維持するためには、取替頻度を多くしなければならないという問題点があった。例えば、分散コーンをステンレスを用いて作製しても２週間、またその表面にＮｉ系の耐磨耗材を熔射しても２ケ月しか使用できなかった。
【０００７】
分散コーンの取替えには、２〜３人の作業者が自熔製錬炉のシャフト天井部の雰囲気温度４０〜５０℃の場所で２０分程度の作業を強いられるため、この作業の軽減が必要なことと、また分散コーンの製作及び耐磨耗材の熔射費用の低減の点からも、取替頻度の減少が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、分散コーンの磨耗速度をおそくして、分散コーンの寿命を延ばすことを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、非鉄金属硫化物の製錬に用いられる自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、バーナー本体に垂設される重油バーナーが空気流送部を形成する外筒を有し、該外筒の外側に密着して設けられる分散コーンが円錐面を有し、重油バーナーの外筒を貫通して気体噴出孔を形成し、該気体噴出孔より気体を前記分散コーンに吹き付けるように構成する。あるいは、バーナー本体に垂設される重油バーナーを内包するように配設された酸素吹込管の外側に密着して設けられる分散コーンが円錐面を有し、酸素吹込管の内側に設けられた噴出気体供給管から気体を噴出し得るように酸素吹込管を貫通して形態噴出孔を形成し、該気体噴出孔より気体を前記分散コーンに吹き付けるように構成する。あるいは、バーナー本体に垂設される重油バーナーを内包するように配設された酸素吹込管の外側に密着して設けられる分散コーンが円錐面を有し、酸素吹込管と重油バーナーの間に隔壁を設けて、酸素吹込管と隔壁の間から、気体を噴出し得るように酸素吹込管を貫通して気体噴出孔を形成し、該気体噴出孔より気体を前記分散コーンに吹き付けるように構成する。
【００１０】
また、前記気体噴出孔が分散コーンの円錐面の傾斜と実質上同じ角度をもって形成されていて、気体噴出孔から噴出した気体が分散コーンの円錐面を覆うように構成したことを特徴とする自熔製錬用精鉱バーナーにある。
【００１１】
【作用】
本発明の自熔製錬用精鉱バーナーは上記のように構成されているので、気体噴出孔より吹き出した気体によって分散コーンの円錐面が覆われて、製錬原料粉の分散コーン円錐面への衝突力が弱くなり、磨耗が減少する。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例を図１，図２，図３にもとづいて説明する。
【００１３】
図１には本発明の第１の実施例を示す。図１（ａ）は本発明になる精鉱バーナーの要部拡大縦断面図であり、図１（ｂ）はその横断面図である。重油バーナー２、精鉱シュート４、工業用酸素を吹き込むための酸素吹込管１１、分散コーン１０、及び本図に図示していない構成は図５に示すものと同一であるので、説明を省略する。
【００１４】
図１において、１２は噴出気体供給管であり、隔壁１２ａによって、酸素吹込管１１と同心を成すように形成されており、下方は閉じている。１３は酸素吹込管１１の外周に設けられ、分散コーン１０の上側に開口する気体噴出孔であり、円周上に複数個、分散コーン上面を覆うように気体を噴出できるように設けられている。そして、気体噴出孔１３の傾斜は、分散コーン１０の円錐面の傾斜と実質上一致するように形成されている。
【００１５】
したがって、本精鉱バーナーを用いて製錬を行う際に、噴出気体供給管１２に空気等の気体を供給し、酸素吹込管１１に形成された気体噴出孔より空気等の気体を噴出させれば、その気体は分散コーン１０の円錐面を覆う。それにより、精鉱シュート４中を落下してくる製錬原料粉の分散コーン１０への衝突力がやわらげられる。そのため、分散コーン１０の磨耗が低減される。
【００１６】
図２に示すものは第２の実施例であり、図２（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。本実施例においては、気体噴出孔１３への気体の供給を細いパイプ状の噴出気体供給管１４で行なっている点以外は、図１の第１の実施例で説明したのと同様であり、同じ作用を達成する。
【００１７】
図３に示すものは第３の実施例であり、図３（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。本実施例は、前記２つの実施例が図５に示す精鉱バーナーに適用した例であるのに対して、図４に示す精鉱バーナーにおける実施例である点が異なっている。
【００１８】
すなわち、図３においては、工業用酸素を吹き込むための酸素吹込管を具備していない。したがって重油バーナー２の空気流送部を形成する外筒１５に分散コーン１０は設けられている。そのため、気体噴出孔１３は重油バーナーの外筒１５に設けられている。そして、気体噴出孔１３が分散コーン１０の円錐面を覆うように空気を噴出できるように、円周上に複数個、分散コーン１０の円錐面の傾斜と同じ傾斜をもって形成されているのは、第１の実施例と同様であり、その作用も第１の実施例で説明したのと同様である。
【００１９】
なお、図１の実施例に示す構成の自熔製錬用精鉱バーナーにおいて、分散コーンが取付けられている外径８０ｍｍの酸素吹込管に、直径５ｍｍの気体噴出孔を１６個均等に形成し、かつその傾斜角度（対鉛直方向）を分散コーンの円錐面と同じ１５度とし、２５０Ｎｍ３  ／ｈの空気を噴出させて操業した。その結果、分散コーンの寿命が従来２ケ月であったのが、４ケ月に延びるとともに、噴出気体による撹拌効果により、製錬原料と反応用空気との均一混合度が向上し、酸素効率が約１％向上して９９％となった。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の自熔製錬用精鉱バーナーによれば、分散コーンの寿命が大幅に延びるとともに、酸素効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】自熔製錬用精鉱バーナーの概略縦断面図である。
【図５】自熔製錬用精鉱バーナーの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１    バーナー本体
２    重油バーナー
３    製錬原料導入口
４    精鉱シュート
５    反応用酸素富化空気導入口
６    ウインドボックス
７    バーナーコーン
８    ベンチュリー絞り部
９    風速調整器
１０    分散コーン
１１    酸素吹込管
１２    噴出気体供給管
１３    気体噴出孔
１４    噴出気体供給管
１５    重油バーナーの外筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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