(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自熔製錬炉の反応塔頂部に設けられていて、精鉱シュートと、該精鉱シユートの外周に設けられた反応用ガス送り管と、上端が該反応用ガス送り管の下端に接続されたバーナーコーンを備えた精鉱バーナーにおいて、前記反応用ガス送り管内で前記精鉱シユートの外周に設けられた風速調整器の底面に複数の吹き出し孔或いはスリットを設けて、該吹き出し孔或いはスリットから反応用酸素富化空気などの反応用ガス或いは工業用酸素を前記炉内に送り込むようにしたことを特徴とする精鉱バーナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自熔製錬炉に設けられている、製錬原料と反応用ガスを炉内に送り込むための精鉱バーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
硫化精鉱を原料とする製錬炉の一つに自熔炉と呼ばれる自熔製錬炉がある。図３は、この自熔製錬炉の基本構成の一例を示す概略構成図である。自熔製錬炉は、基本的には、頂部に精鉱バーナー１０が設けられた反応塔１１と、反応塔１１の下部に一端が接続されていて側面にカラミ抜き口１２及びカワ抜き口１３が設けられたセトラー１４と、セトラー１４の他端に接続された排煙道１５とから構成されている。
【０００３】
従来、自熔製錬炉においては、粉状の固体硫化物製錬原料が、反応用酸素富化空気などの反応用ガスと共に反応塔１１の頂部に設けられた精鉱バーナー１０より、反応塔１１内に吹き込まれる。反応塔１１内において、吹き込まれた固体硫化物製錬原料は、炉壁内の輻射熱，補助燃料の熱或いは反応用ガスの顕熱などにより昇温し、瞬時に反応用ガスと反応してセトラー１４に溜められる。セトラ１４内では、熔体は比重差によってカラミとカワとに分けられる。そして、カラミはカラミ抜き口１２から排出されて、電気錬かん炉１６に導入される。一方、カワはカワ抜き口１３から次の工程である転炉のバッチプロセスでの要求に応じて抜き出される。
【０００４】
また、反応塔１１内で発生する高温排ガスは、セトラー１４及び排煙道１５を通って排出され、ボイラー１７で冷却される。電気錬かん炉１６に入ったカラミは、電極１８により通電された電熱によって加熱維持され、カラミ中に懸垂したカワは更に炉底に沈殿し、僅かに残った銅分を含んだカラミのみが抜き口１９から炉外に排出される。このようにして、固体硫化物製錬原料は、カラミとカワに分けられる。
【０００５】
上記従来の精鉱バーナー１０は、図４に示すように、精鉱シユート１と、反応用ガス送り管２と、バーナコーン３と、固定式又は可動式の風速調整器４とを備えている。精鉱シユート１は、製錬原料を送り込むための管状部材で、反応塔１１（図３参照）に向かって鉛直方向に延びている。反応用ガス送り管２は、管内の所定位置より下方に向うに従って径が小さくなるように形成されている。バーナーコーン３は、管状に形成されていて上端３aが反応用ガス送り管の下端２aに接続されており、反応塔１１内に精鉱流と反応用ガス流とを送り込むようになっている。風速調整器４は、反応用ガス送り管２と精鉱シユート１とにより形成された反応用ガスの流路の幅を所定の大きさに狭めるような形状に形成されていて、精鉱シユート１の外周に設けられており、反応用ガス流の速度を決めることが出来るようになっている。精鉱シユート１の中心部には反応用ガス送り管２を介して送り込まれる反応用ガスを昇温させるための補助燃料バーナー５が反応塔１１に向けて延びている。
【０００６】
なお、精鉱バーナー１０には、補助燃料として微粉炭などの固体燃料を使用する場合には、補助燃料バーナー５を設けないものもある。また、補助燃料バーナー５の先端には、精鉱シユート１から鉛直に送り出された製錬原料が衝突するような位置に分散コーン６が設けられていて、製錬原料をバーナーコーン３の内部全体に均一に分散させて反応用ガスと接触させ易くし、所謂ヒープ（未熔解物の塊）の発生を防止するようになっている。
【０００７】
このような精鉱バーナーには、補助燃料バーナ５の外周の精鉱シユート１から固体硫化物製錬原料が装入されると供に、反応用ガスが更にその外周にある反応ガス送り管２より吹き込まれる。そして、固体硫化物製錬原料は、精鉱シユート１から出た後、風速調整器４を介して所定の速度に調整された反応ガス流と接触し、補助燃料の熱或いは反応用ガスの顕熱や炉内壁からの輻射熱などによる昇温で、反応が進行する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の精鉱バーナー１０では、反応ガスがバーナーコーン３の内壁に付着して流れるため、バーナーコーン３の内側に向って流れ難く、バーナーコーン３内での反応用ガスと固体硫化物製錬原料（以下、「精鉱」という）の混合は、十分ではなかった。その結果、精鉱流中心付近の一部の精鉱は未反応のままセトラー１４に落下し、ヒープが発生したり、精鉱流外殻付近の一部の精鉱は過酸化されて不要なマグネタイトが生成されるため、カラミの流動性悪化、カラミ中含銅の悪化と言う問題を引き起こしていた。
【０００９】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、精鉱と反応用ガス(反応用空気，反応用酸素富化空気或いは工業用酸素)とのより均一な混合及び燃焼を可能とする精鉱バーナーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による精鉱バーナーは、自熔製錬炉の反応塔頂部に設けられていて、精鉱シュートと、該精鉱シユートの外周に設けられた反応用ガス送り管と、上端が該反応用ガス送り管の下端に接続されたバーナーコーンを備えた精鉱バーナーにおいて、前記反応用ガス送り管内で前記精鉱シユートの外周に設けられた風速調整器の底面に複数の吹き出し孔或いはスリットを設けて、該吹き出し孔或いはスリットから反応用酸素富化空気などの反応用ガス或いは工業用酸素を前記炉内に送り込むようにしたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。各実施例において、従来技術で用いたのと実質上同一の構成要素には同一符号を用い、それらについての詳細な説明は省略する。
実施例１
図１は本発明に係る精鉱バーナ１０の第１実施例の基本構成を示す図である。本実施例は、図３から明らかなように、風速調整器４の底面に、その円周方向に沿って適当な間隔を置いて複数の吹き出し孔又はスリット７が配置されていて、反応用ガス送り管２内を流れる反応用酸素富化空気などの反応用ガスの一部が、その吹き出し孔又はスリット７を介して風速調整器４の底面から吹き出し、炉内に送り込まれるように構成されている点で、従来の精鉱バーナーとは異なる。
【００１２】
実施例２
図２は本発明に係る精鉱バーナー１０の第２実施例の基本構成を示す図である。本実施例は、風速調整器４の上部に精鉱バーナー１０の外部につながるノズル８が設けられていて、精鉱バーナー１０の外部から導入された工業用酸素がスリット７を介して風速調整器４の底面から吹き出し、炉内に送り込まれるように構成されている点で、第１実施例と異なる。
【００１３】
本発明実施例は上記のように構成されているから、何れも、精鉱と反応用ガスとはバーナーコーン３内で迅速且つ均一に接触・混合せしめられて、ヒープの発生を抑えると共に、カラミ中マグネタイトの低減を図ることが出来る。実験によれば、本実施例の精鉱バーナーを用いて反応用酸素富化空気および工業用酸素富化空気を吹き込んだ場合の、カラミ中マグネタイト品位および含銅の状態は下表の通りであった。
0003968974.tif 000002
【００１４】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、精鉱と反応用ガスとのより均一な混合及び燃焼を可能とし、ヒープの発生の抑制やカラミ中マグネタイトの低減を可能にした精鉱バーナーを提供することが出来る。また、製錬原料の装入量を増大させても良好な酸素効率や脱硫性能が得られる精鉱バーナーを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る精鉱バーナーの第１実施例の要部構成図である。
【図２】本発明に係る精鉱バーナーの第２実施例の要部構成図である。
【図３】自熔製錬炉の基本構成の一例を示す概略構成図である。
【図４】従来の精鉱バーナーの要部構成図である。
【符号の説明】
１      精鉱シユート
２      反応用ガス送り管
３      バーナーコーン
４      風速調整器
５      補助燃料バーナー
６      分散コーン
７      孔又はスリット
８      ノズル
１０    精鉱バーナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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