(57)【要約】  本発明は、反応シャフト(1)、アップテイクシャフト(2)および下部炉(3)に加え、反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフト(1)に供給する精鉱バーナ(4)を備えた浮遊溶解炉に関する。精鉱バーナ(4)は、固形物放出路の壁部(6)によって半径方向が制限された微粒固形物放出路(5)と、微粒固形物放出路(5)内にある微粒固形物散布装置(7)と、微粒固形物放出路(5)を囲繞し、自身の壁部(9)によって半径方向が制限された環状反応ガス路(8)と、反応ガス路(8)を囲繞する冷却ブロック(10)とを備えている。冷却ブロック(10)は連続鋳造法で製造された部材である。冷却ブロック(10)は、反応シャフト(1)のアーチ部(11)および環状反応ガス路(8)の壁部(9)に取り付けられて、冷却ブロック(10)および環状反応ガス路(8)の壁部(9)で接続形成された構造体(13)と固形物放出路の壁部(6)との間に環状反応ガス路(8)の放出口(12)が形成されている。本発明は、反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフト(1)に供給する精鉱バーナ(4)にも関する。【選択図】図２
2013540251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応シャフト(1)、アップテイクシャフト(2)および下部炉(3)に加えて、反応ガスおよび微粒固形物を前記反応シャフト(1)に供給する精鉱バーナ(4)を含み、該精鉱バーナ(4)は、
自身の壁部(6)によって半径方向が制限された微粒固形物放出路(5)と、
該微粉固形物放出路(5)にある微粉固形物散布装置(7)と、
前記微粒固形物放出路(5)を囲繞し、自身の壁部(9)によって半径方向が制限された環状反応ガス路(8)と、
該環状反応ガス路(8)を囲繞する冷却ブロック(10)とを含む浮遊溶解炉において、
前記冷却ブロック(10)は連続鋳造法を用いて製造された部材であり、
該冷却ブロック(10)は、前記反応シャフト(1)のアーチ部(11)および前記環状反応ガス路(8)の前記壁部(9)に取り付けられて、前記冷却ブロック(10)および前記環状反応ガス路(8)の壁部(9)で接続形成された構造体(13)と前記微粒固形物放出路(5)の壁部(6)との間に前記環状反応ガス路(8)の放出口(12)が形成されていることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２】
請求項１に記載の浮遊溶解炉において、前記微粒固形物放出路(5)の前記壁部(6)は、前記環状反応ガス路(8)側に第１の湾曲部(14)を含み、
第１の湾曲部(14)は、前記反応ガス路(8)側の前記構造体(13)の第２の湾曲部(15)と連携するように構成され、該構造体(13)は、前記冷却ブロック(10)と該反応ガス路(8)の壁部(9)とによって接続形成されて、前記反応ガス路(8)の第１の湾曲部(14)と第２の湾曲部(15)の間の流路断面が前記反応ガスの流れ方向に沿って狭くなることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浮遊溶解炉において、前記微粒固形物放出路(5)は垂直方向に移動可能であり、前記環状反応ガス路(8)の前記放出口(12)の流路断面の大きさを変更できることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記冷却ブロック(10)は、該冷却ブロック(10)内の冷却流体の循環用流路(17)を含むことを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記冷却ブロック(10)には、副産物除去機構のフィードスルー用開口部(16)が設けられていることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記冷却ブロック(10)は、少なくとも部分的に銅または銅合金から製造されることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項７】
微粒固形物放出路(5)の壁部(6)によって半径方向が制限された微粒固形物放出路(5)と、
該微粒固形物放出路(5)を囲繞し、自身の壁部(9)によって半径方向が制限された環状反応ガス路(8)と、
該環状反応ガス路(8)を囲繞する冷却ブロック(10)とを含み、反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフト(1)に供給する精鉱バーナ(4)において、
前記冷却ブロック(10)は連続鋳造法を用いて製造された部材であり、
前記冷却ブロック(10)は、前記環状反応ガス路(8)の前記壁部(9)に取り付けられて、前記冷却ブロック(10)および前記環状反応ガス路(8)の壁部(9)で接続形成された構造体(13)と前記微粒固形物放出路(5)の壁部(6)との間に前記環状反応ガス路(8)の放出口(12)が形成されていることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項８】
請求項７に記載の精鉱バーナにおいて、前記微粒固形物放出路(5)の前記壁部(6)は前記環状反応ガス路(8)側に第１の湾曲部(14)を含み、
第１の湾曲部(14)は、前記反応ガス路(8)側の前記構造体(13)の第２の湾曲部(15)と連携するように構成され、該構造体(13)は、前記冷却ブロック(10)と前記反応ガス路(8)の壁部(9)とによって接続形成されて、前記反応ガス路(8)の第１の湾曲部(14)と第２の湾曲部(15)の間の流路断面が前記反応ガスの流れ方向に沿って狭くなることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項９】
請求項７または８に記載の精鉱バーナにおいて、前記微粒固形物放出路(5)は垂直に移動可能であり、前記環状反応ガス路(8)の前記放出口(12)の流路断面の大きさを変更できることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の精鉱バーナにおいて、前記冷却ブロック(10)は冷却流体用の流路(17)を含むことを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項１１】
請求項７ないし10のいずれかに記載の精鉱バーナにおいて、前記冷却ブロック(10)には、副産物除去機構のフィードスルー用開口部(16)が設けられていることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項１２】
請求項７ないし11のいずれかに記載の精鉱バーナにおいて、前記冷却ブロック(10)は、少なくとも部分的に銅または銅合金から製造されていることを特徴とする精鉱バーナ。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の浮遊溶解炉に関するものであり、これは、反応シャフト、アップテイクシャフトおよび下部炉、ならびに反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナを含むものである。
【０００２】
本発明はまた、請求項７の前段に記載され反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナにも関する。
【０００３】
国際公開公報第WO 98/14741号は、反応ガスおよび細粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに投入して制御され調整可能な浮遊状態を作り出す際に、反応ガスの流速ならびに粉末状固形物の拡散用空気の調節を行う方法を開示している。反応ガスが炉の細粒固形物流の周囲に供給され、固形物は拡散用空気によって反応ガスに向かって分散される。反応シャフトに対する反応ガスの流速および放出方向は、反応ガス路内を垂直に動く所定形状の調節部材と、反応ガス路を囲繞し反応シャフトのアーチ部に配設された所定形状の冷却ブロックとによって円滑に調節される。反応ガスの流速は、反応シャフトアーチ部の下縁に配設された放出口にてガス量とは無関係に適切なレベルに調節され、放出口から反応シャフト内に放出されて、その中の粉末状材とともに浮遊物を形成し、また粉末状材の拡散に用いられる拡散用空気の量は、粉末状材の供給に応じて調節される。当該公報は、多段可調式バーナも開示している。
【０００４】
この公知の方式における問題点の１つは、冷却ブロックが高価なことである。通常、冷却ブロックは砂型鋳造によって銅から製造される。砂型鋳造は、鋳造方法としてはしばしば品質に関わる問題を招き、また冷却ブロックを作製する際に大量の銅を消費する。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決することを目的とする。
【０００６】
本発明の目的は、独立請求項１に係る浮遊溶解炉によって達成される。
【０００７】
本浮遊溶解炉は、反応シャフト、アップテイクシャフトおよび下部炉に加え、反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナを備えている。浮遊溶解炉の精鉱バーナは、微粒固形物放出路の壁部によって半径方向が制限された微粒固形物放出路、微粒固形物放出路内にある微粒固形物散布装置、および微粒固形物放出路を囲繞し、自身の壁部によって半径方向が制限された環状反応ガス路を備えている。浮遊溶解炉の精鉱バーナはさらに、環状反応ガス路を囲繞する冷却ブロックを備えている。
【０００８】
本発明に係る浮遊溶解炉において、冷却ブロックは連続鋳造法を用いて製造される部材であり、反応シャフトのアーチ部および環状反応ガス路の壁部に取り付けられて、冷却ブロックおよび環状反応ガス路の壁部で接続形成された構造体と微粒固形物放出路の壁部との間に環状反応ガス路の放出口が形成されている。
【０００９】
本発明はまた、独立請求項７に係る精鉱バーナに関するものである。
【００１０】
本精鉱バーナは、微粒固形物放出路の壁部によって半径方向が制限された微粒固形物放出路、微粒固形物放出路内にある微粒固形物散布装置、および微粒固形物放出路を囲繞し、自身の壁部によって半径方向が制限された環状反応ガス路を備えている。浮遊溶解炉の精鉱バーナはさらに、環状反応ガス路を囲繞する冷却ブロックを備えている。
【００１１】
本発明に係る精鉱バーナの冷却ブロックは連続鋳造法を用いて製造された部材であり、環状反応ガス路の壁部に対して取り付けられて、冷却ブロックおよび環状反応ガス路の壁部で接続形成された構造体と微粒固形物放出路の壁部との間に反応ガス路の放出口が形成されている。
【００１２】
本発明の好適な実施形態を従属請求項にて開示する。
【００１３】
連続鋳造した冷却ブロックが例えば国際公開公報第WO 98/14741号における方式よりも有利なのは、製造時に消費される銅などの原材料がはるかに少ないことと、製造工程もかなり簡単な点にある。連続鋳造した冷却ブロックは、砂型鋳造した冷却ブロックに比べて、漏出の原因となる腐食の耐性が向上する。
【００１４】
冷却ブロックの構造が単純なので、付属品やプロセス測定用の測定装置を精鉱バーナ近傍にかなり容易に設置することができる。好適な実施形態では、副産物除去機構ピストンのフィードスルーなど、副産物除去機構のフィードスルー用に開口部を冷却ブロックに形成する。
【００１５】
本発明に係る一方式では、冷却ブロックは、冷却ブロック内で冷却流体を循環させるための掘削流路を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下に、本発明の好適な実施形態のいくつかについて、添付図面を参照して詳細に述べる。
【図１】浮遊溶解炉を示す図である。
【図２】浮遊溶解炉の反応シャフトに設けられた精鉱バーナの一状態の好適な実施形態の垂直断面図である。
【図３】冷却ブロックの上面図である。
【発明の詳細な説明】
【００１７】
本発明は、浮遊溶解炉および精鉱バーナに関するものである。
【００１８】
最初に、浮遊溶解炉およびその好適な実施形態と変更例のいくつかについて詳細に述べる。
【００１９】
図１は浮遊溶解炉を示し、これは、反応シャフト1、アップテイクシャフト2および下部炉3を備え、その他に、反応ガス(図示せず)および微粒固形物(図示せず)を反応シャフト1に供給する精鉱バーナ4を備えている。このような浮遊溶解炉の動作については、例えば、フィンランド特許第FI22694号に記載されている。
【００２０】
精鉱バーナ4は微粒固形物放出路5を備え、微粒固形物放出路5は放出路の壁部6によって半径方向が、つまり外縁が制限されている。
【００２１】
精鉱バーナ4は、微粒固形物放出路5内に微粒固形物散布装置7を備えている。
【００２２】
精鉱バーナ4は環状反応ガス路8を備え、環状反応ガス路8は微粒固形物放出路5を囲繞し、また環状反応ガス路の壁部9によって半径方向が制限されている。
【００２３】
精鉱バーナ4は、環状反応ガス路8を囲繞する冷却ブロック10を備えている。
【００２４】
このような精鉱バーナ4の動作については、例えば、国際公開公報第WO 98/14741号に記載されている。
【００２５】
冷却ブロック10は、連続鋳造法を用いて製造された部材である。
【００２６】
冷却ブロック10は、反応シャフト1のアーチ部分11と環状反応ガス路8の壁部9とに取り付けられ、冷却ブロック10および環状反応ガス路8の壁部9で接続形成された構造体13と微粒固形物放出路5の壁部6との間に環状反応ガス路8の放出口12が形成されている。
【００２７】
微粒固形物放出路5の壁部6は、必須でないが好ましくは、環状反応ガス路8側に第１の湾曲部14を備え、これは、環状反応ガス路8側に設けられた構造体13の第２の湾曲部15と連携して動作するように構成されている。構造体13は、冷却ブロック10と環状反応ガス路8の壁部9とによって接続形成されて、環状反応ガス路8の第１の湾曲部14と第２の湾曲部15の間の流路断面が反応ガスの流れ方向に狭くなるようになっている。
【００２８】
微粒固形物放出路の壁部6と、冷却ブロック10および反応ガス路の壁部9によって接続形成された構造体13とは、必須でないが好ましくは、垂直方向に相対的に動くことができ、そのため環状反応ガス路8の放出口12の流路断面の大きさが変化する。例えば、微粒固形物放出路の壁部6を垂直に動かして、反応ガス路の放出口12の流路断面の大きさを変更できる。
【００２９】
環状反応ガス路8は、調節可能または固定式の旋回羽根(図示せず)を備えていてもよい。
【００３０】
冷却ブロック10は、必須でないが好ましくは、冷却ブロック10内で冷却流体(図示せず)を循環させるための掘削流路などの流路17を備えている。
【００３１】
冷却ブロック10には、必須でないが好ましくは、副産物除去機構(図示せず)のフィードスルー用開口部16が設けてある。
【００３２】
冷却ブロック10は、必須でないが好ましくは、少なくともその一部が銅または銅合金から製造されたものである。
【００３３】
本発明はさらに、反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフト1に供給する精鉱バーナ4に関する。
【００３４】
精鉱バーナ4は微粒固形物放出路5を備え、微粒固形物放出路5は放出路の壁部6によって半径方向が、つまり外側が制限されている。
【００３５】
精鉱バーナ4は、微粒固形物放出路5内に微粒固形物散布装置7を備えている。
【００３６】
精鉱バーナ4は環状反応ガス路8を備え、環状反応ガス路8は微粒固形物放出路5を囲繞し、また環状反応ガス路8の壁部9によって半径方向が、つまり外側が制限されている。
【００３７】
精鉱バーナ4は、環状反応ガス路8を囲繞する冷却ブロック10を備えている。
【００３８】
このような精鉱バーナ4の動作については、例えば、国際公開公報第WO 98/14741号に記載されている。
【００３９】
精鉱バーナ4において、冷却ブロック10は、連続鋳造法を用いて製造された部材である。
【００４０】
冷却ブロック10は環状反応ガス路8の壁部9に取り付けられて、冷却ブロック10および環状反応ガス路8の壁部9で接続形成された構造体13と微粒固形物放出路5の壁部6との間に環状反応ガス路8の放出口12が形成されている。
【００４１】
微粒固形物放出路5の壁部6は、必須でないが好ましくは、環状反応ガス路8側に第１の湾曲部14を備え、これは、環状反応ガス路8側に設けられた構造体13の第２の湾曲部15と連携して動作するように構成されている。構造体13は、冷却ブロック10と環状反応ガス路8の壁部9とによって接続形成されて、環状反応ガス路8の第１の湾曲部14と第２の湾曲部15の間の流路断面が反応ガスの流れ方向に狭くなるようになっている。
【００４２】
微粒固形物放出路5の壁部6と、冷却ブロック10および反応ガス路8の壁部9によって接続形成された構造体13は、必須でないが好ましくは、垂直方向に相対的に動くことができ、そのため環状反応ガス路8の放出口12の流路断面の大きさが変化する。例えば、微粒固形物放出路5の壁部6を垂直に動かして、反応ガス路8の放出口12の流路断面の大きさを変更できる。
【００４３】
環状反応ガス路8は、調節可能または固定式の旋回羽根(図示せず)を備えていてもよい。
【００４４】
冷却ブロック10は、必須でないが好ましくは、冷却ブロック10内で冷却流体(図示せず)を循環させるための掘削流路などの流路17を備えている。
【００４５】
冷却ブロック10には、必須でないが好ましくは、副産物除去機構 (図示せず)のフィードスルー用開口部16が設けてある。
【００４６】
冷却ブロック10は、必須でないが好ましくは、少なくともその一部が銅または銅合金から製造されたものである。
【００４７】
技術の向上にともなって本発明の基本的な発想をさまざまな方法で実現できることは、当業者に明白である。したがって、本発明ならびにその実施形態は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲内において変更してもよい。
【図１】
2013540251.tif 000003
【図２】
2013540251.tif 000004
【図３】
2013540251.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月28日(2012.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応シャフト、アップテイクシャフトおよび下部炉に加えて、反応ガスおよび微粒固形物を前記反応シャフトに供給する精鉱バーナを含み、該精鉱バーナは、
自身の壁部によって半径方向が制限された微粒固形物放出路と、
該微粉固形物放出路にある微粉固形物散布装置と、
前記微粒固形物放出路を囲繞し、自身の壁部によって半径方向が制限された環状反応ガス路と、
該環状反応ガス路を囲繞する冷却ブロックとを含む浮遊溶解炉において、
前記冷却ブロックは連続鋳造法を用いて製造された部材であり、
該冷却ブロックは、前記反応シャフトのアーチ部および前記環状反応ガス路の前記壁部に取り付けられて、前記冷却ブロックおよび前記環状反応ガス路の壁部で接続形成された構造体と前記微粒固形物放出路の壁部との間に前記環状反応ガス路の放出口が形成されていることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項２】
請求項１に記載の浮遊溶解炉において、前記微粒固形物放出路の前記壁部は、前記環状反応ガス路側に第１の湾曲部を含み、
第１の湾曲部は、前記反応ガス路側の前記構造体の第２の湾曲部と連携するように構成され、該構造体は、前記冷却ブロックと該反応ガス路の壁部とによって接続形成されて、前記反応ガス路の第１の湾曲部と第２の湾曲部の間の流路断面が前記反応ガスの流れ方向に沿って狭くなることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浮遊溶解炉において、前記微粒固形物放出路は垂直方向に移動可能であり、前記環状反応ガス路の前記放出口の流路断面の大きさを変更できることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記冷却ブロックは、該冷却ブロック内の冷却流体の循環用流路を含むことを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記冷却ブロックには、副産物除去機構のフィードスルー用開口部が設けられていることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の浮遊溶解炉において、前記冷却ブロックは、少なくとも部分的に銅または銅合金から製造されることを特徴とする浮遊溶解炉。
【請求項７】
微粒固形物放出路の壁部によって半径方向が制限された微粒固形物放出路と、
該微粒固形物放出路を囲繞し、自身の壁部によって半径方向が制限された環状反応ガス路と、
該環状反応ガス路を囲繞する冷却ブロックとを含み、反応ガスおよび微粒固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナにおいて、
前記冷却ブロックは連続鋳造法を用いて製造された部材であり、
前記冷却ブロックは、前記環状反応ガス路の前記壁部に取り付けられて、前記冷却ブロックおよび前記環状反応ガス路の壁部で接続形成された構造体と前記微粒固形物放出路の壁部との間に前記環状反応ガス路の放出口が形成されていることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項８】
請求項７に記載の精鉱バーナにおいて、前記微粒固形物放出路の前記壁部は前記環状反応ガス路側に第１の湾曲部を含み、
第１の湾曲部は、前記反応ガス路側の前記構造体の第２の湾曲部と連携するように構成され、該構造体は、前記冷却ブロックと前記反応ガス路の壁部とによって接続形成されて、前記反応ガス路の第１の湾曲部と第２の湾曲部の間の流路断面が前記反応ガスの流れ方向に沿って狭くなることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項９】
請求項７または８に記載の精鉱バーナにおいて、前記微粒固形物放出路は垂直に移動可能であり、前記環状反応ガス路の前記放出口の流路断面の大きさを変更できることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の精鉱バーナにおいて、前記冷却ブロックは冷却流体用の流路を含むことを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項１１】
請求項７ないし10のいずれかに記載の精鉱バーナにおいて、前記冷却ブロックには、副産物除去機構のフィードスルー用開口部が設けられていることを特徴とする精鉱バーナ。
【請求項１２】
請求項７ないし11のいずれかに記載の精鉱バーナにおいて、前記冷却ブロックは、少なくとも部分的に銅または銅合金から製造されていることを特徴とする精鉱バーナ。
【国際調査報告】
2013540251.tif 000006
2013540251.tif 000007
2013540251.tif 000008