(57)【要約】      （修正有）【課題】縦型溶解炉で使用するバーナータイルの割れや変形を防止し、バーナータイルの耐用性を向上するとともに、安定して縦型溶解炉を操業できるバーナータイルを提供する。【解決手段】縦型溶解炉で使用するバーナータイル１であって、縦型溶解炉の内壁面に現出する面の外縁Ｅ１の形状が円形であるバーナータイルを使用する。【選択図】        図１
2004226005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型溶解炉で使用するバーナータイルであって、前記縦型溶解炉の内壁面に現出する面の外縁の形状が円形であることを特徴とするバーナータイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅あるいは銅合金の還元溶解に用いる縦型溶解炉（いわゆるシャフト炉）のバーナータイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銅あるいは銅合金の還元溶解に用いる縦型溶解炉は、塊状の原料を炉頂部から装入し、溶解した銅あるいは銅合金を炉底部から排出するものである。すなわち、装入された原料が縦型溶解炉の内側壁に設置されたバーナーで加熱され、炉内で還元溶解された後、溶解した銅あるいは銅合金が炉底部に設けられるタップホールから排出される。
【０００３】
バーナーは、通常、内側壁の円周方向に４〜７個，上下方向に１〜３段設置される。これらのバーナーの燃焼方式，燃焼量，寸法は、縦型溶解炉の炉内容積や原料の装入量等に応じて適宜設定される。
縦型溶解炉の内側壁には耐火れんがが内張りされており、所定の位置にバーナータイルを取付けて、そのバーナータイルにバーナーを設置する。バーナータイルの大きさは、バーナーの燃焼方式，燃焼量，寸法に応じて種々変化するが、縦型溶解炉の内壁面に現出する面の外縁の形状が矩形となるものが広く使用されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
図４は、従来のバーナータイルの例を模式的に示す平面図である。図５は、従来のバーナータイルを使用した縦型溶解炉の内壁面の例を模式的に示す平面図である。図５に示すように、縦型溶解炉の内側壁にはＳｉＣ系耐火物からなる耐火れんが２が内張りされており、バーナータイル１を取付けると、内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  の形状は矩形になる。一方、  バーナータイル１にはバーナー（図示せず）から噴出された燃料を燃焼させる貫通孔（以下、燃焼孔という）が設けられており、内壁面に現出する燃焼孔の外縁Ｅ２  の形状は円形になる。
【０００５】
このようにしてバーナータイル１を内側壁に取付ける際には、金物（以下、取付け金物という）を使用するのが一般的である。バーナーを燃焼させることによって炉内温度が上昇すると、バーナータイル１や取付け金物が膨張するが、バーナータイル１の膨張量は各辺中央部や角部で異なる。その結果、バーナータイル１の熱膨張は取付け金物の熱膨張に追随し難くなり、バーナータイル１の取付け位置の変動やバーナーの燃焼熱の放出方向の変動が生じる。さらに極端な場合は角部が欠落して、バーナータイル１が脱落する等の問題が生じる。
【０００６】
通常のシャフト炉の操業は、１週間操業して２日程度休止するという間欠操業であり、シャフト炉の加熱，冷却が繰り返し行なわれる。その結果、バーナータイル１の損傷が生じる。
特に図４に示すようなバーナータイル１では、内壁面に現出する面の外縁Ｅ１  と内壁面に現出する燃焼孔の外縁Ｅ２  との間隔が均一ではないので、熱応力が不均一に生じる。その結果、バーナータイル１の割れや変形が生じやすくなり、縦型溶解炉の操業に支障をきたす。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２１９３６７  号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、縦型溶解炉で使用するバーナータイルの割れや変形を防止し、バーナータイルの耐用性を向上するとともに、安定して縦型溶解炉を操業できるバーナータイルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、縦型溶解炉で使用するバーナータイルであって、縦型溶解炉の内壁面に現出する面の外縁の形状が円形であることを特徴とするバーナータイルである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のバーナータイルの例を模式的に示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ矢視の断面図である。図３は、本発明のバーナータイルを使用した縦型溶解炉の内壁面の例を模式的に示す平面図である。
図３に示すように、縦型溶解炉の内側壁には耐火れんが２が内張りされており、本発明のバーナータイル１を取付けると、内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  の形状は円形になる。この内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  は、図１の例においては、バーナータイル１の外周に相当する。
【００１１】
なお本発明では、バーナータイル１を縦型溶解炉の内側壁に取付ける技術は、特定の手段を用いたものに限定せず、取付け金物等の従来から知られている技術を使用する。
このようにして、縦型溶解炉の内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  の形状を円形にすることによって、円周方向や半径方向に均一な熱膨張が生じるので、取付け金物の熱膨張に比較的容易に追随できる。したがって炉内温度が上昇しても、バーナータイル１の取付け位置の変動やバーナーの燃焼熱の放出方向の変動を抑制できる。しかもバーナータイル１には角部が存在しないので、角部の欠落も発生せず、バーナータイル１の脱落を防止できる。
【００１２】
一方、  バーナータイル１にはバーナー（図示せず）を設置する燃焼孔が設けられており、内壁面に現出する貫通孔の外縁Ｅ２  の形状は円形である。
本発明のバーナータイル１では、内壁面に現出する面の外縁Ｅ１  （すなわち円形）と内壁面に現出する燃焼孔の外縁Ｅ２  （すなわち円形）とが同心円を形成することが好ましい。つまり、内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  と内壁面に現出する燃焼孔の外縁Ｅ２  とを同心円として、その間隔を一定にすることによって均一な熱応力を発生させる。その結果、  バーナータイル１の割れや変形を防止する効果が得られる。
【００１３】
なお図３に示すように、本発明のバーナータイル１を縦型溶解炉の内側壁に取付けると、バーナータイル１と周辺の耐火れんが２との間に隙間が生じるので、その隙間に耐火物を充填する。なお本発明では、バーナータイル１と周辺の耐火れんが２との隙間に充填する耐火物３（以下、充填耐火物という）の種類は、特定の材質に限定しない。ただし充填耐火物３として、所定の形状に成形した定形れんがを使用するのが好ましい。また充填耐火物３の成分は、バーナータイル１や耐火れんが２の成分、あるいは炉内温度等に応じて適宜設定する。
【００１４】
縦型溶解炉の操業においては、炉体下部からの押し上げ応力がバーナータイルに加わるが、図１に示すような外縁が円形の本発明のバーナータイルは、図４に示すような外縁が矩形のバーナータイルに比べて、炉体下部からの押し上げ応力に起因する割れや変形を防止する効果が向上する。
このようにして本発明のバーナータイル１を使用すれば、バーナータイル１の耐用性を向上し、かつ縦型溶解炉を安定して操業できる。
【００１５】
【実施例】
縦型溶解炉の補修を行なう際に、図１に示すバーナータイル１を取付け金物で内側壁に取付けた。したがって、内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  は、図３に示すように円形になった。さらに、バーナータイル１とその周辺の耐火れんが２との隙間には、図３に示すように、充填耐火物３を充填した。なお、バーナータイル１としてＳｉＣ系耐火物を使用し、充填耐火物３としてＳｉＣ系耐火物を使用した。このようにして縦型溶解炉の補修が終了した後、銅の還元溶解を連続して行なった。これを発明例とする。
【００１６】
一方、補修前の還元溶解の操業では、図４に示すバーナータイル１を使用していた。したがって、内壁面に現出するバーナータイル１の面の外縁Ｅ１  は、図５に示すように矩形であった。なお、バーナータイル１としてＳｉＣ系耐火物を使用した。これを従来例とする。なお従来例では、充填耐火物３は使用していない。
発明例と従来例についてバーナータイル１の寿命を調査した。発明例では、バーナータイル１を取付けた後、  バーナータイル１を交換するまでに１２ケ月の操業が可能であった。その期間中に、バーナータイル１の割れや変形に起因する設備故障は皆無であった。
【００１７】
ところが従来例では、バーナータイル１を取付けて操業を開始して、バーナータイル１を交換するまでの期間は平均６ケ月であった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、縦型溶解炉で使用するバーナータイルの割れや変形を防止して、バーナータイルの耐用性を向上でき、かつ縦型溶解炉を安定して操業できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバーナータイルの例を模式的に示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図３】本発明のバーナータイルを使用した縦型溶解炉の内壁面の例を模式的に示す平面図である。
【図４】従来のバーナータイルの例を模式的に示す平面図である。
【図５】従来のバーナータイルを使用した縦型溶解炉の内壁面の例を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１  バーナータイル
２  耐火れんが
３  充填耐火物
【図１】
2004226005.tif 000003
【図２】
2004226005.tif 000004
【図３】
2004226005.tif 000005
【図４】
2004226005.tif 000006
【図５】
2004226005.tif 000007