(57)【要約】【課題】燃料の使用量を減少させても火炎を安定した状態に維持できる燃料バーナーおよび精鉱バーナーを提供する。【解決手段】先端部において燃料を燃焼させて火炎を形成する軸状のバーナー部２１と、バーナー部２１が内部に配置されバーナー部２１が形成する火炎に気体を供給する気体流路２２ｈを有する気体供給管２２と、気体供給管２２の気体流路２２ｈ内に設けられた気体流路２２ｈ内の気体Ａ２の流れを調整する複数枚の羽根部材２５と、を備え、複数枚の羽根部材２５は、その表面２５ａが気体供給管２２の気体流路２２ｈの軸方向に対して傾斜するように配設されている。複数枚の羽根部材２５によって気体流路２２ｈの軸方向と交差する気体の流れを形成することができるので、バーナー部２１の近傍に気体Ａ２が旋回する旋回領域を形成することができる。すると、バーナー部２１で形成される火炎を安定化させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部において燃料を燃焼させて火炎を形成する軸状のバーナー部と、
該バーナー部が内部に配置された該バーナー部が形成する火炎に気体を供給する気体流路を有する気体供給管と、
該気体供給管の気体流路内に設けられた該気体流路内の気体の流れを調整する複数枚の羽根部材と、を備え、
該複数枚の羽根部材は、
その表面が前記気体供給管の気体流路の軸方向に対して傾斜するように配設されている
ことを特徴とする燃料バーナー。
【請求項２】
前記複数枚の羽根部材は、
前記気体流路の上流側の面が該上流側から凹んだ曲面に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の燃料バーナー。
【請求項３】
前記複数枚の羽根部材は、
前記気体流路の上流側の面が前記バーナー部の軸方向に対してなす角度が３０〜６０度である
ことを特徴とする請求項１または２記載の燃料バーナー。
【請求項４】
自熔炉において精鉱粒子を燃焼させる精鉱バーナーであって、
該精鉱バーナーが、
精鉱粒子を燃焼させる火炎を形成する補助バーナーを備えており、
該補助バーナーが、
請求項１、２または３記載の燃料バーナーである
ことを特徴とする精鉱バーナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料バーナーおよび精鉱バーナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
銅やニッケルなどの製錬では、銅精鉱やニッケル精鉱等（以下単に精鉱という）を自熔炉で燃焼させてマットとスラグを生成する。自熔炉において精鉱を燃焼させる場合、自熔炉の反応シャフトの頂部に設置している精鉱バーナー内で精鉱粒子と反応空気を予混合した後に、反応シャフト内において反応塔炉壁からの輻射熱やガスの顕熱等により精鉱粒子を昇温させて精鉱粒子を燃焼させる。
【０００３】
かかる自熔炉における精鉱粒子の反応状態は、生成されるマットやスラグの酸化状態を決定し、セトラーでの比重分離に多大な影響を与える。このため、精鉱バーナーにおいて精鉱粒子と反応空気を予混合する際に精鉱全体に均一に酸素を接触させるとともに、精鉱粒子に熱を与えてすばやく反応を完了させることが重要となる。
【０００４】
従来、精鉱粒子の燃焼を促進するために、精鉱バーナーは酸素・燃料バーナーを設けて、この酸素・燃料バーナーによって精鉱粒子の着火を早くする構成が採用されている。例えば、特許文献１には、以下の構造を有する酸素・燃料バーナーが開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されている酸素・燃料バーナーでは、補助燃料である重油を供給する補助燃料導入管と、補助燃料導入管の周囲に設けられた内側酸素吹込管と、内側酸素吹込管の周囲に設けられた外側酸素吹込管と、を有する構成を採用している。このような構造とすれば、外側酸素吹込管が酸素・燃料バーナーを冷却する冷却管として機能させることができる。すると、酸素・燃料バーナーを冷却するための水冷ジャケットが不要になるので、酸素・燃料バーナーを小型化でき精鉱バーナーも小型化できる。しかも、外側酸素吹込管はバーナーチップ噴出孔近傍の着火点から離れており逆火を考慮しなくてもよいので、低圧の酸素を供給できる。また、外側酸素吹込管から供給される酸素は、精鉱バーナー内で精鉱粒子と反応させる空気としても利用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１３６１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、燃料価格の高騰や資源保護の観点から、補助燃料である重油の使用量は極力削減することが求められており、上記のような酸素・燃料バーナーでも重油の使用量を削減することが求められている。
【０００８】
しかし、上記のような酸素・燃料バーナーにおいて補助燃料である重油の使用量を減少させた場合、重油の燃焼によって形成される火炎が不安定になる可能性がある。すると、精鉱粒子の着火が遅れてしまい、生成されるマットやスラグの酸化状態を適切な状態に維持しにくくなる可能性がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、燃料の使用量を減少させても火炎を安定した状態に維持できる燃料バーナーおよび精鉱バーナーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（燃料バーナー）
第１発明の燃料バーナーは、先端部において燃料を燃焼させて火炎を形成する軸状のバーナー部と、該バーナー部が内部に配置された該バーナー部が形成する火炎に気体を供給する気体流路を有する気体供給管と、該気体供給管の気体流路内に設けられた該気体流路内の気体の流れを調整する複数枚の羽根部材と、を備え、該複数枚の羽根部材は、その表面が前記気体供給管の気体流路の軸方向に対して傾斜するように配設されていることを特徴とする。
第２発明の燃料バーナーは、第１発明において、前記複数枚の羽根部材は、前記気体流路の上流側の面が該上流側から凹んだ曲面に形成されていることを特徴とする。
第３発明の燃料バーナーは、第１または第２発明において、前記複数枚の羽根部材は、前記気体流路の上流側の面が前記バーナー部の軸方向に対してなす角度が３０〜６０度であることを特徴とする。
（精鉱バーナー）
第４発明の精鉱バーナーは、自熔炉において精鉱粒子を燃焼させる精鉱バーナーであって、該精鉱バーナーが、精鉱粒子を燃焼させる火炎を形成する補助バーナーを備えており、
該補助バーナーが、第１、第２または第３発明に記載の燃料バーナーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
（燃料バーナー）
第１発明によれば、複数枚の羽根部材によって気体流路の軸方向と交差する速度成分を有する気体の流れを形成することができる。すると、バーナー部の近傍に気体が旋回する旋回領域を形成することができるので、バーナー部で形成される火炎を安定化させることができる。
第２発明によれば、気体流路に複数枚の羽根部材を設置したことに起因する圧力損失を抑えることができる。
第３発明によれば、適切な旋回流れを形成できるので、バーナー部で形成される火炎を安定化させることができる。
（精鉱バーナー）
第４発明によれば、バーナー部で形成される火炎を安定化させることができるので、精鉱の着火および燃焼を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の燃料バーナー２０の概略説明図である。
【図２】本実施形態の燃料バーナー２０において羽根部材２５が設けられている部分の説明図であり、（Ａ）は羽根部材２５が平板状部材の説明図であり、（Ｂ）は羽根部材２５が曲板状部材の説明図である。
【図３】（Ａ）は図１のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面矢視図であり、（Ａ）は図１のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
【図４】本実施形態の精鉱バーナー１０の概略拡大説明図であり、（Ｂ）は精鉱バーナー１０が設けられた自熔炉Ｆの概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態の燃料バーナーは、重油などの燃料を燃焼させて火炎を形成するバーナーであって、安定した火炎を形成できるようにしたことに特徴を有している。
【００１４】
本実施形態の燃料バーナーで使用される燃料はとくに限定されない。使用される燃料として、例えば、重油、灯油、軽油等の液体燃料や液化石油ガスや天然ガス等の気体燃料を挙げることができる。
また、本実施形態の燃料バーナーに供給される気体もとくに限定されない。使用される気体として、例えば、工業用酸素や酸素富化空気、空気等を挙げることができる。
【００１５】
本実施形態の燃料バーナーが使用される設備や機器等もとくに限定されない。安定して火炎を形成した状態で維持しておく必要がある設備や機器等であれば使用することができる。例えば、銅精鉱やニッケル精鉱等を熔解する自熔炉の精鉱バーナーの補助バーナーとして使用することができる。
【００１６】
以下では、本実施形態の燃料バーナーを、精鉱を熔解する自熔炉の精鉱バーナーの補助バーナーとして使用する場合を代表例として説明する。
【００１７】
（自熔炉Ｆおよび精鉱バーナー１０について）
まず、本実施形態の燃料バーナー２０が使用される自熔炉Ｆおよび精鉱バーナー１０について説明する。
【００１８】
図４（Ｂ）において、符号Ｆが自熔炉を示しており、符号Ｓが自熔炉Ｆの反応シャフトを示している。反応シャフトＳは内部が中空な構造体であり、この頂部に精鉱バーナー１０が設けられている。そして、精鉱バーナー１０から気体とともに供給された精鉱粒子Ｍ中の硫黄分が精鉱バーナー１０の下部、つまり、反応シャフトＳ内の空間で燃焼し、その熱によって精鉱粒子Ｍが熔解してマットとスラグが形成される。
【００１９】
図４（Ａ）に示すように、精鉱バーナー１０は、反応シャフトＳ内に供給する精鉱粒子Ｍを予め気体と混合して供給する機能を有している。
【００２０】
例えば、図４（Ａ）に示すように、精鉱バーナー１０は、中空なバーナー外殻１１を有している。このバーナー外殻１１は、その下端が反応シャフトＳの頂部に設けられた開口Ｓｈに接続されており、バーナー外殻１１内部と反応シャフトＳの内部が開口Ｓｈを介して連通されている。
【００２１】
このバーナー外殻１１内には、下端が反応シャフトＳ内まで延びた本実施形態の燃料バーナー２０が補助バーナーとして設けられている。
【００２２】
この燃料バーナー２０の周囲には、精鉱シュート１４が設けられており、燃料バーナー２０の外面と精鉱シュート１４の内面との間に精鉱粒子Ｍが流れる精鉱供給路１４ｈが形成されている。なお、精鉱シュート１４に供給される精鉱粒子Ｍは、乾鉱庫等に貯留されている乾燥した粒子であるが、その粒径や乾燥度合い等はとくに限定されない。
【００２３】
また、精鉱シュート１４の外面とバーナー外殻１１との間に精鉱粒子Ｍを分散させる気体を供給する気体流路１３ｈが形成されている。この気体流路１３ｈから供給される気体は、例えば、空気や酸素等であるが、とくに限定されない。また、気体流路１３ｈから供給される気体の流速や温度、湿度もとくに限定されず、燃料バーナー２０の下端開口部分において精鉱粒子Ｍ中の硫黄分が十分に燃焼できる条件になるように調整されていればよい。なお、気体流路１３ｈから供給される気体の温度は、精鉱粒子Ｍに比べて高い状態で供給される。
【００２４】
そして、上述した精鉱シュート１４は、その下端がバーナー外殻１１の下端よりも上方に配置されており、精鉱シュート１４の下端とバーナー外殻１１の下端（つまり反応シュートＳの開口Ｓｈ）の間にはバーナーコーン１５が形成されている。
【００２５】
以上のような構造であるので、本実施形態の燃料バーナー２０の下端において重油などの燃料を燃焼させて火炎を形成しておけば、燃料バーナー２０の下端近傍で精鉱粒子Ｍを燃焼させることができる。つまり、精鉱シュート１４から精鉱粒子Ｍを供給しつつ、気体流路１３ｈから気体を供給すれば、バーナーコーン１５内において、精鉱粒子Ｍは気体に分散される。気体に分散された精鉱粒子Ｍは、本実施形態の燃料バーナー２０の下端に供給される。すると、本実施形態の燃料バーナー２０の下端に形成されている火炎から精鉱粒子Ｍに熱量を供給できる。したがって、火炎や自熔炉内から供給される熱量によって、精鉱粒子Ｍを燃焼させることができる。言い換えれば、精鉱粒子Ｍ中の硫黄分を燃焼させることができる。しかも、後述するように、本実施形態の燃料バーナー２０はバーナー部２１で形成される火炎を安定化させることができるので、精鉱粒子Ｍの着火および燃焼を安定させることができ、自熔炉Ｆにおいてマットとスラグを安定して生成することができる。
【００２６】
（本実施形態の燃料バーナー２０について）
つぎに、本実施形態の燃料バーナー２０の構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態の燃料バーナー２０は、バーナー部２１と、バーナー部２１を内部に収容した気体供給管２２と、バーナー部２１と気体供給管２２との間に設けられた複数枚の羽根部材２５と、を備えている。
【００２８】
（バーナー部２１）
図１に示すように、バーナー部２１は、軸方向に沿って延びた軸状のバーナーであって、その先端（図１では下端）で燃料を燃焼させて、先端近傍に火炎を形成することができるものである。例えば、バーナー部２１には、重油などの燃料Ｇ１と空気や酸素などの気体Ａ１とをそれぞれ流す流路が設けられた管状の本体部と、この本体部の先端に設けられ流路から供給される燃料Ｇ１および気体Ａ１を噴出させるバーナーチップとを、備えたバーナーを採用することができる。かかるバーナーをバーナー部２１として採用した場合、バーナー部２１の上部から燃料Ｇ１および気体Ａ１を供給すれば、バーナー部２１の先端で燃料Ｇ１を燃焼させて火炎を形成することができる。そして、火炎が形成されている領域に対して、燃料Ｇ１と気体Ａ１を連続して供給することができるので、バーナー部２１の先端に火炎が形成された状態を維持することができる。
【００２９】
なお、バーナー部２１として採用するバーナーの構造は上記のごとき構造に限定されず、後述する気体供給管２２の下方において火炎を形成できるものであればよい。
【００３０】
（気体供給管２２）
図１において、符号２２は、内部に気体流路２２ｈを有する中空な部材である気体供給管２２を示している。この気体供給管２２は、その基端（図１では上端）が端部部材２２ｂによって閉じられており、その先端（図１では下端）は開口となっている。この気体供給管２２の基端部には、気体流路２２ｈと連通された気体供給部２２ｃを備えている。この気体供給部２２ｃは、例えば、工業用酸素や酸素富化空気などのような気体Ａ２を気体流路２２ｈに供給するボンベ等の気体源に連通されている。
【００３１】
図１に示すように、気体供給管２２の気体流路２２ｈ内には、バーナー部２１が収容されている。例えば、気体供給管２２の中心軸ＣＬ（言い換えれば、気体流路２２ｈの中心軸ＣＬ）とバーナー部２１の中心軸とが一致するように、バーナー部２１は気体供給管２２の気体流路２２ｈ内に収容されている。しかも、バーナー部２１は、その基端部（図１では上端部）が端部部材２２ｂから外方に突出し、その先端が開口から外方に突出するように配設されている。つまり、バーナー部２１の先端に火炎が形成された場合、その火炎は気体供給管２２の先端よりも下方に位置するように、バーナー部２１は配設されている。
【００３２】
しかも、気体供給管２２の気体流路２２ｈ内にバーナー部２１を収容した状態では、気体供給管２２の内面とバーナー部２１の外面との間に、気体Ａ２を流すことができる隙間が形成される。つまり、気体供給管２２は、その内径がバーナー部２１の外径よりも大きく、気体供給部２２ｃを介して供給された気体をその内面とバーナー部２１の外面との間を通して開口から外方に噴き出すことができる大きさに形成されている。例えば、バーナー部２１の外径が１５０〜２５０ｍｍであれば、気体供給管２２の内径は３００〜４００ｍｍとなるように形成されている。
【００３３】
気体供給管２２が上記のごとき構成であるので、気体源から気体供給部２２ｃを通して気体流路２２ｈ内に気体を供給することができる。そして、気体流路２２ｈに供給された気体を、気体供給管２２の中心軸ＣＬ方向に沿って（言い換えれば気体流路２２ｈの軸方向に沿って）に流すことができ、気体供給管２２の下端の開口から流出させることができる。
【００３４】
なお、バーナー部２１の外径と気体供給管２２の内径の関係（大きさ）は、上述したような関係に限られない。バーナー部２１における火炎の燃焼状態（燃料の流量や種類、気体の流量や種類などに起因する燃焼状態）や、本実施形態の燃料バーナー２０を採用する設備や機器の作動条件や運転条件等によって、適切に設定される。
【００３５】
（複数の羽根部材２５）
図１に示すように、気体供給管２２の開口近傍には、その内面とバーナー部２１の外面との間（つまり、気体流路２２ｈ）に複数の羽根部材２５が設けられている。複数の羽根部材２５は、板状の部材であり内端がバーナー部２１の外面に連結された状態で配設されている（図３（Ａ）参照）。
【００３６】
図１および図３に示すように、複数の羽根部材２５は、気体供給管２２の中心軸ＣＬ方向において同じ高さかつ気体供給管２２の中心軸ＣＬ周りに等角度間隔となるように設置されている。
【００３７】
そして、複数の羽根部材２５は、その表面２５ａ（気体流路２２ｈの上流側の面、図１では上側の面）が気体供給管２２の中心軸ＣＬに対して傾斜するように設置されている。
【００３８】
本実施形態の燃料バーナー２０が以上のような構成を有しているので、気体流路２２ｈ内に気体Ａ２を流せば、バーナー部２１の先端下方に、気体Ａ２が旋回する旋回領域ＣＦを形成することができる。
【００３９】
具体的に説明すると、気体供給部２２ｃから気体流路２２ｈに気体Ａ２を供給すれば、気体流路２２ｈ内にその軸方向ＣＬに沿った気体Ａ２の流れが形成される。気体流路２２ｈ内を流れる気体Ａ２は、気体供給管２２の開口から噴き出す前に複数の羽根部材２５と接触して、複数の羽根部材２５の表面２５ａに沿った流れに変換される。言い換えれば、気体供給管２２の軸方向ＣＬに対して傾斜した流れ（気体供給管２２の軸方向ＣＬと直交する速度成分を有する流れ）となって気体供給管２２の開口から噴き出すことになる。
【００４０】
すると、複数の羽根部材２５が気体供給管２２の中心軸ＣＬ周りに設置されているので、気体供給管２２の開口から噴き出した気体Ａ２は、気体供給管２２の中心軸ＣＬ周りに旋回する旋回流を形成することになる（図１参照）。つまり、気体供給管２２の開口の下方、言い換えれば、バーナー部２１の先端下方には、気体Ａ２が旋回する旋回領域ＣＦが形成される。言い換えれば、バーナー部２１の先端下方において、バーナー部２１から離間する方向の速度（気体供給管２２の中心軸ＣＬ方向の速度）を低下させることができる。したがって、バーナー部２１から噴き出す燃料Ｇ１によって形成される火炎を安定化させることができる。
【００４１】
（複数の羽根部材２５について）
上記例では、複数の羽根部材２５が平板の場合を説明したが、複数の羽根部材２５は必ずしも平板である必要はない。例えば、図２（Ｂ）に示すように、表面２５ａが気体流路２２ｈの上流側（図２では上方）から下流側に凹んだ曲面に形成された曲板を複数の羽根部材２５としてもよい。この場合、複数の羽根部材２５は、その上流側の端部ａの表面は気体供給管２２の中心軸ＣＬと平行とし、その下流側の端部ｂの表面が気体供給管２２の軸方向ＣＬに対して傾斜するように設ける。すると、複数の羽根部材２５を設けても、気体流路２２ｈの圧力損失を小さくすることができる。つまり、バーナー部２１の先端下方に同等の旋回速度を有する旋回流を形成する場合であれば、複数の羽根部材２５を曲板とすれば、複数の羽根部材２５を平板とする場合に比べて気体流路２２ｈに供給する気体Ａ２の圧力を小さくできる。
【００４２】
また、複数の羽根部材２５の表面２５ａが気体供給管２２の中心軸ＣＬに対してなす角度θ１（図２（Ａ）参照）は３０〜６０度が好ましい。θ１が３０度よりも小さいと十分な旋回領域を形成できないし、θ１が６０度よりも大きいと気体流路２２ｈ内を流れる気体Ａ２の圧力損失が大きくなるので気体流路２２ｈに供給する気体Ａ２の圧力を大きくしなければならない。
【００４３】
なお、複数の羽根部材２５の表面２５ａが曲面の場合には、下流側の端部ｂの表面が気体供給管２２の中心軸ＣＬに対してなす角度θｂ（図２（Ｂ）参照）が３０〜６０度となっていることが好ましい。
【００４４】
複数の羽根部材２５を設ける枚数もとくに限定されないが、３枚以上設けることが望ましい。また、複数の羽根部材２５を設ける枚数は、複数の羽根部材２５の表面２５ａの角度θ１（またはθｂ）に合わせて適切に調整することが望ましい。例えば、角度θ１（またはθｂ）を小さくした場合には、複数の羽根部材２５を多くすれば旋回流を形成しやすくなる。一方、角度θ１（またはθｂ）を大きくした場合には、複数の羽根部材２５を少なくすれば圧力損失を小さくすることができる。
【００４５】
複数の羽根部材２５の板厚はとくに限定されず、気体流路２２ｈ内を流れる気体Ａ２の圧力によって変形しない強度を有し、かつ圧力損失を大きくしない程度の厚さに形成されていればよい。
【００４６】
また、複数の羽根部材２５は必ずしも板状の部材で形成されていなくてもよい。この場合でも、複数の羽根部材２５は、その上流側の表面が、気体流路２２ｈの中心軸ＣＬに対して傾斜した平面または上述したような曲面に形成されており、気体流路２２ｈ内を流れる気体Ａ２の圧力損失を大きくしないような形状に形成されていればよい。
【００４７】
また、複数の羽根部材２５の配置もとくに限定されない。例えば、複数の羽根部材２５の気体供給管２２の中心軸ＣＬ方向の位置が異なっていてもよい。しかし、バーナー部２１の下方に効果的に旋回領域ＣＦを形成する上では、複数の羽根部材２５は、気体供給管２２の中心軸ＣＬ方向において同じ高さかつ気体供給管２２の中心軸ＣＬ周りに等角度間隔となるように設置することが望ましい。
【００４８】
とくに、バーナー部２１の先端から各羽根部材２５の下端までの距離Ｈ（図２（Ａ），（Ｂ）参照）を１０〜３００ｍｍとなるようにすれば、バーナー部２１の先端下方に旋回領域を形成しやすくなる。
【００４９】
複数の羽根部材２５を設置する方法は、上記のように内端をバーナー部２１の外面に連結する方法に限られない。気体流路２２ｈ内を流れる気体によって複数の羽根部材２５が移動したりその姿勢が変化したりしないように固定されていればよい。例えば、内端および外端をそれぞれバーナー部２１の外面および気体供給管２２の内面に連結してもよい。また、ブラケット等を介して、羽根部材２５の内端と外端の両方またはいずれか一方をバーナー部２１の外面や気体供給管２２の内面に連結してもよい。この場合、羽根部材２５の内端や外端とバーナー部２１の外面や気体供給管２２の内面との間に隙間が形成されていてもよい。
【実施例１】
【００５０】
本発明の燃料バーナーについて、羽根部材がバーナーの先端で形成される火炎の燃焼状態に与える影響を数値シミュレーションによって確認した。
【００５１】
数値シミュレーションでは、図１に示すような形状を有する燃料バーナーにおいて、羽根部材の傾斜角度を変化させて酸素効率および圧力損失を算出した。
なお、酸素効率とは、供給酸素量に対して、燃料が消費した酸素量の割合を示すものである。供給酸素量とは、バーナーに供給される燃料の燃焼に必要な酸素量のことを意味している。
数値シミュレ―ションは、アンシスジャパン株式会社の流体解析ソフトＣＦＸを使用して、以下の条件で実施した。
バーナー部外径：２００ｍｍ
気体供給管内径：３５０ｍｍ
羽根部材の枚数：８枚（厚さ：６ｍｍ）
羽根部材の幅（水平方向）：６８ｍｍ
羽根部材の長さ：３５ｍｍ
羽根部材の表面の角度：０度、３０度、４５度、６０度
燃料Ｇ１：重油（流量：３００Ｌ／ｈ）
気体Ａ１：工業用酸素（温度：５０℃  流量：１００Ｎｍ３/h）
気体Ａ２：工業用酸素（温度：５０℃  流量：４０００Ｎｍ３/h） 
【００５２】
結果を表１に示す。
表１に示すように、羽根部材を傾斜させることによって、傾斜の無い場合（０度）に比べで酸素効率が向上し、傾斜角度を大きくしていくにつれて酸素効率は大きくなる傾向にあることが確認された。
一方、羽根部材を傾斜させることによって、圧力損失が増大していくことが確認された。
【表１】
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【実施例２】
【００５３】
本発明の燃料バーナーについて、羽根部材の形状がバーナーの先端で形成される火炎の燃焼状態に与える影響を数値シミュレーションによって確認した。
【００５４】
数値シミュレーションは、図１に示すような形状を有する燃料バーナーにおいて、平板の羽根部材、曲板の羽根部材、の条件で、圧力損失と酸素効率を算出した。
なお、曲板の羽根部材は上端と下端に平板部を有し、中央部を曲面とする羽根部材を用いた。
数値シミュレ―ションは、アンシスジャパン株式会社の流体解析ソフトＣＦＸを使用して、以下の条件で実施した。
バーナー部外径：２００ｍｍ
気体供給管内径：３５０ｍｍ
羽根部材の枚数：８枚（厚さ：６ｍｍ）
羽根部材の幅（水平方向）：６８ｍｍ
羽根部材の長さ：３５ｍｍ（平板）、５７ｍｍ（曲板：表面に沿った長さ）
羽根部材（曲板）の表面の曲率半径：４５ｍｍ
羽根部材（曲板）の上端平板部長さ：５ｍｍ
羽根部材（曲板）の下端平板部長さ：１５ｍｍ
羽根部材の表面の角度：４５度（曲板では下端部表面の角度（図２（Ｂ）のθｂ））
燃料Ｇ１：重油（流量：３００Ｌ／ｈ）
気体Ａ１：工業用酸素（温度：５０℃  流量：１００Ｎｍ３/h）
気体Ａ２：工業用酸素（温度：５０℃  流量：４０００Ｎｍ３/h） 
【００５５】
結果を表２に示す。
表２に示すように、羽根部材が平板であっても曲板であっても、傾斜角度が同じであれば、酸素効率はほぼ同じであることが確認された。
一方、圧力損失は、曲板が平板に比べて小さくなっており、曲板とすることで、酸素効率は維持しつつ、圧力損失を低下させることができることが確認された。
【表２】
2019027704.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の精鉱バーナーは、銅精鉱やニッケル精鉱等からマットを生成する自熔炉において銅精鉱やニッケル精鉱等を熔解する際に使用するバーナーとして適している。
【符号の説明】
【００５７】
１０    精鉱バーナー
１１    バーナー外殻
１３ｈ  気体流路
１４    精鉱シュート
１４ｈ  精鉱供給路
１５    バーナーコーン
２０    燃料バーナー
２１    バーナー部
２２    気体供給管
２２ｈ  気体流路
２５    羽根部材
２５ａ  表面
Ｆ      自熔炉
Ｓ      反応シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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