JP2002060859A - Burner for concentrate - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concentrate burner provided in a flash smelting furnace for feeding a smelting raw material and a reaction gas into the furnace.
【０００２】[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２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。2. Description of the Related Art One of smelting furnaces using sulfide concentrate as a raw material is a flash smelting furnace called a flash smelting furnace. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the basic configuration of the flash smelting furnace. The flash smelting furnace is basically composed of a reaction tower 11 provided with a concentrate burner 10 at the top, a lump outlet 12 and a water outlet 13 connected at one end to the lower portion of the reaction tower 11 and at the side. Is provided, and a flue gas duct 15 connected to the other end of the settler 14.
【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１
０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。セトラー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、電気製かん炉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。Conventionally, in a flash smelting furnace, a powdery solid sulfide smelting raw material is provided together with a reaction gas such as oxygen-enriched air for reaction and a concentrate burner 1 provided at the top of a reaction tower 11.
From 0, it is blown into the reaction tower 11. In the reaction tower 11, the injected solid sulfide smelting raw material is heated by radiant heat in the furnace wall, heat of the auxiliary fuel or sensible heat of the reaction gas, and instantly reacts with the reaction gas to settle. Stored at 14. In the settler 14, the melt is divided into Karami and Kawa according to the difference in specific gravity. Then, the lumps are discharged from the lumping hole 12 and introduced into the electric furnace 16. On the other hand, the Kawa is extracted from the Kawa removal port 13 in response to a request in the next process, a batch process of a converter.
【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。電気製かん炉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。[0004] High-temperature exhaust gas generated in the reaction tower 11 is discharged through a settler 14 and a flue gas duct 15 and cooled by a boiler 17. The kalami that has entered the electric furnace 16 is heated and maintained by the electric heat supplied by the electrode 18, and the kava suspended in the kalami further precipitates at the furnace bottom,
Only lint containing a small amount of copper is discharged out of the furnace through the outlet 19. In this way, the solid sulfide smelting raw material is divided into kalami and kava.
【０００５】上記従来の精鉱バーナー１０は、図３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１参照）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。As shown in FIG. 3, the conventional concentrate burner 10 comprises a concentrate shot 1, a reaction gas feed pipe 2,
A burner cone 3 and a fixed or movable wind speed adjuster 4 are provided. The concentrate shot 1 is a tubular member for feeding a smelting raw material, and extends vertically toward a reaction tower 11 (see FIG. 1). The reaction gas feed pipe 2 is formed such that its diameter becomes smaller as it goes below a predetermined position in the pipe. The burner cone 3 is formed in a tubular shape, and the upper end 3a is connected to the lower end 2a of the reaction gas feed pipe so that the concentrate stream and the reaction gas stream are fed into the reaction tower 11. The wind speed adjuster 4 is formed in such a shape that the width of the flow path of the reaction gas formed by the reaction gas feed pipe 2 and the concentrate shot 1 is reduced to a predetermined size. Is provided on the outer periphery of the reaction gas, so that the velocity of the reaction gas flow can be determined. An auxiliary fuel burner 5 for raising the temperature of the reaction gas fed through the reaction gas feed pipe 2 extends toward the reaction tower 11 at the center of the concentrate shot 1.
【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。[0006] When using a solid fuel such as pulverized coal as an auxiliary fuel, the concentrate burner 10 may not include the auxiliary fuel burner 5. At the tip of the auxiliary fuel burner 5, a dispersion cone 6 is provided at a position where the smelting raw material sent vertically from the concentrate 1 collides with the smelting raw material. To make it easier to come into contact with the reaction gas, thereby preventing the generation of so-called heaps (lumps of unmelted material).
【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。In such a concentrate burner, when a solid sulfide smelting raw material is charged from the concentrate shot 1 on the outer periphery of the auxiliary fuel burner 5, the reaction gas further reacts on the outer periphery thereof. It is blown from the feed pipe 2. After the solid sulfide smelting raw material exits from the concentrate shot 1, the solid sulfide smelting raw material comes into contact with the reaction gas flow adjusted to a predetermined speed via the wind speed regulator 4, and the heat of the auxiliary fuel or the reaction gas is detected. The reaction proceeds when the temperature is increased by heat or radiant heat from the inner wall of the furnace.
【０００８】[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
って流れ難い。このため、精鉱シユート１からバーナー
コーン３内に排出された製錬原料のうち、外側を流れる
ものは反応用ガスと接触し易いが、内側を流れるものは
反応用ガスと接触する機会が少なく反応が進行し難かっ
た。特に、製錬原料の供給量を多くした時にこの傾向は
顕著になり、目的とする脱硫率に達する反応塔内位置が
下がり、反応塔１１の下部の鉛直方向に限られた範囲で
急激に燃焼するため、反応塔１１の内壁レンガへの熱負
荷が増大し、反応塔内壁レンガの損傷が激しくなる。ま
た、マットとスラグの分離性の悪化や、スラグ中のマグ
ネタイト濃度の増加によるマグネタイトトラブルも問題
となる。However, in the above-mentioned conventional concentrate burner 10, since the reaction gas adheres to the inner wall of the burner cone 3 and flows, it is difficult to flow toward the inside of the burner cone 3. For this reason, of the smelting raw materials discharged into the burner cone 3 from the concentrate shot 1, those flowing outside easily come into contact with the reaction gas, while those flowing inside have few chances to come into contact with the reaction gas. The reaction was difficult to proceed. In particular, when the supply amount of the smelting raw material is increased, this tendency becomes remarkable, the position in the reaction tower at which the desired desulfurization rate is reached is lowered, and the combustion is rapidly performed within a limited range in the lower part of the reaction tower 11 in the vertical direction. Therefore, the heat load on the inner wall brick of the reaction tower 11 increases, and the damage on the inner wall brick of the reaction tower becomes severe. In addition, problems such as deterioration of separability between mat and slag and magnetite trouble due to increase in magnetite concentration in slag also occur.
【０００９】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、バーナーコーン内での製錬原料の分散を促進さ
せて、製錬原料と反応用ガスとの接触量を増大させるこ
とが出来るようにした精鉱バーナーを提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to promote the dispersion of a smelting raw material in a burner cone, and An object of the present invention is to provide a concentrate burner capable of increasing the amount of contact between a raw material and a reaction gas.
【００１０】[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、該精鉱シュー
トの外周に設けられた反応ガス送り管と、上端が前記反
応ガス送り管の下端に接続されたバーナーコーンとを備
えた精鉱バーナーにおいて、前記精鉱シュートの中心部
に化石燃料バーナー又は酸素或いは酸素富化空気供給ラ
ンスを配置すると共に、該化石燃料バーナー又は酸素或
いは酸素富化空気供給ランスに精鉱分散調整器を上下動
可能に設けたことを特徴としている。本発明によれば、
前記精鉱分散調整器は、該精鉱分散調整器を上昇せしめ
たとき前記精鉱シュート内の静圧が低くなるように構成
されていることを特徴とする。また、本発明による精鉱
バーナーは、前記化石燃料バーナー又は酸素或いは酸素
富化空気供給ランスに、精鉱分散調整器を固定配置した
ことを特徴としている。また、本発明によれば、前記精
鉱分散調整器は精鉱分散コーンとして構成されているこ
とを特徴としている。To achieve the above object, a concentrate burner according to the present invention is provided at the top of a reaction tower of a flash smelting furnace, and comprises a concentrate chute and an outer periphery of the concentrate chute. And a burner cone having an upper end connected to the lower end of the reaction gas feed pipe, a fossil fuel burner or an oxygen or oxygen-rich gas at the center of the concentrate chute. The invention is characterized in that a fossilized air supply lance is arranged, and a concentrate dispersion regulator is vertically movable in the fossil fuel burner or the oxygen or oxygen-enriched air supply lance. According to the present invention,
The concentrate dispersion regulator is characterized in that the static pressure in the concentrate chute decreases when the concentrate dispersion regulator is raised. The concentrate burner according to the present invention is characterized in that a concentrate dispersion regulator is fixedly arranged on the fossil fuel burner or the oxygen or oxygen-enriched air supply lance. According to the invention, the concentrate dispersion regulator is characterized as a concentrate dispersion cone.
【００１１】[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。図１は本発明に係る精鉱
バーナーの一実施例の要部構成図である。図中、従来技
術で説明したのと実質上同一の部材には同一符号を付
し、それらの部材についての説明は省略されている。ま
た、本実施例の精鉱バーナーは、従来例と同様に図２に
示すような自熔製錬炉に装備される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a main part configuration diagram of an embodiment of a concentrate burner according to the present invention. In the figure, substantially the same members as those described in the related art are denoted by the same reference numerals, and description of those members is omitted. Further, the concentrate burner of this embodiment is installed in a flash smelting furnace as shown in FIG.
【００１２】本実施例の精鉱バーナーにおいては、図１
に示すように、補助燃料バーナー５には、精鉱分散コー
ンとして構成された精鉱分散調整器７が上下動可能に嵌
装されていて、この精鉱分散調整器７に接続された吊り
ボルト８を上下動することにより、その高さ位置が変え
られるようになっている。通常、この精鉱分散調整器７
は、精鉱シユート１の下端近傍位置に来るように配置さ
れ、その形状は、精鉱分散調整器７を上昇せしめた時精
鉱シユート１内の静圧が低くなるように構成されてい
る。また、本実施例において、補助燃料バーナー５は、
化石燃料バーナー又は酸素或いは酸素富化空気供給ラン
スとして構成され得る。更に、精鉱分散調整器７は、補
助燃料バーナー５の所定位置に固定されて補助燃料バー
ナー５が上下動され得るように構成されても良い。な
お、可動または固定の精鉱分散調整器７は、複数個設け
られても良い。In the concentrate burner of this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 1, a concentrate dispersion controller 7 configured as a concentrate dispersion cone is fitted in the auxiliary fuel burner 5 so as to be vertically movable, and a suspension bolt connected to the concentrate dispersion controller 7 is provided. By moving up and down 8, the height position can be changed. Usually, this concentrate dispersion controller 7
The ore is arranged so as to be located near the lower end of the ore concentrate 1, and its shape is configured such that the static pressure in the ore concentrate 1 is reduced when the ore dispersion controller 7 is raised. In this embodiment, the auxiliary fuel burner 5 is
It may be configured as a fossil fuel burner or an oxygen or oxygen enriched air supply lance. Further, the concentrate dispersion controller 7 may be configured to be fixed to a predetermined position of the auxiliary fuel burner 5 so that the auxiliary fuel burner 5 can be moved up and down. Note that a plurality of movable or fixed concentrate dispersion controllers 7 may be provided.
【００１３】このように構成された本実施例による精鉱
バーナーでは、精鉱シユート１から製錬原料が装入され
ると共に、その外周の反応用ガス送り管２から反応用ガ
スが風速調整器４を介して風速を所定の速度に調整され
て送り込まれ、両者が反応塔１１内に供給される。製錬
原料が多く装入され過ぎて製錬原料の良好な燃焼が得ら
れない時は、吊りボルト８を吊り上げることにより精鉱
分散調整器７を適当位置まで上昇せしめる。その結果、
製錬原料のバーナーコーン３内での分散が促進され、良
好な燃焼が達成される。In the concentrate burner according to the present embodiment, the smelting raw material is charged from the concentrate shot 1 and the reaction gas is supplied from the reaction gas feed pipe 2 on the outer periphery thereof to the wind speed regulator. The wind speed is adjusted to a predetermined speed through 4 to be sent in, and both are supplied into the reaction tower 11. When the smelting raw material is loaded too much and good combustion of the smelting raw material cannot be obtained, the concentrate dispersion controller 7 is raised to an appropriate position by lifting the hanging bolts 8. as a result,
Dispersion of the smelting raw material in the burner cone 3 is promoted, and good combustion is achieved.
【００１４】上記実施例において、精鉱分散調整器７
を、その上端が精鉱シユート１の下端１aと一致する位
置に持ち来たして、精鉱熔解量２３００トン／日の操業
を行った場合と、精鉱分散調整器７を用いないで同一の
操業条件で操業を行った場合とにおいて、スラグ中のマ
グネタイト濃度と含銅の変化を調べたところ、下表に示
すように、マグネタイト濃度，含銅共に低減することが
確認された。 In the above embodiment, the concentrate dispersion controller 7
Is brought to a position where the upper end thereof coincides with the lower end 1a of the concentrate ore 1 and the operation is performed at a concentration of 2300 tons / day of the concentrate concentrate, and the same operation is performed without using the concentrate dispersion controller 7. When the magnetite concentration in the slag and the change in the copper content were examined between the case where the operation was performed under the conditions and the change in the copper content, it was confirmed that both the magnetite concentration and the copper content were reduced as shown in the table below.
【００１５】[0015]
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、バーナーコ
ーン内での製錬原料の分散を促進して製錬原料と反応用
ガスとの接触量を増加させ、製錬原料と反応用ガスとの
反応性を格段に向上させることの出来る精鉱バーナーを
提供することが出来る。特に、本発明によれば、精鉱バ
ーナー内に大量の製錬原料を装入し続けても良好な脱硫
性能が得られ、スラグ中マグネタイト濃度及びスラグ中
含銅の低減を図ることが出来る自熔製錬炉を提供するこ
とが可能である。As described above, according to the present invention, the contact between the smelting raw material and the reaction gas is increased by promoting the dispersion of the smelting raw material in the burner cone, and the smelting raw material and the reaction gas are increased. It is possible to provide a concentrate burner capable of significantly improving the reactivity with urea. In particular, according to the present invention, good desulfurization performance can be obtained even when a large amount of smelting raw material is continuously charged into the concentrate burner, and the magnetite concentration in slag and the copper content in slag can be reduced. It is possible to provide a smelting furnace.
【図１】本発明に係る精鉱バーナーの一実施例の要部構
成図である。FIG. 1 is a main part configuration diagram of an embodiment of a concentrate burner according to the present invention.
【図２】自熔製錬炉の基本構成の一例を示す概略構成図
である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a basic configuration of a flash smelting furnace.
【図３】従来の精鉱バーナーの要部構成図である。FIG. 3 is a main part configuration diagram of a conventional concentrate burner.
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 精鉱分散調整器（精鉱分散調
整コーン） ８ 吊りボルト １０ 精鉱バーナーDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concentrate shot 2 Reaction gas feed pipe 3 Burner cone 4 Wind speed regulator 5 Auxiliary fuel burner 6 Dispersion cone 7 Concentrate dispersion regulator (concentrate dispersion adjustment cone) 8 Hanging bolt 10 Concentrate burner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K019 AA09 BA02 BA03 BB02 BB04 BD08 BD09 BD12 CA01 CA02 4K001 AA09 BA06 DA03 FA14 GA04 GB01 GB03 GB11 JA01 4K063 AA03 CA01 CA03 DA14 DA31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K019 AA09 BA02 BA03 BB02 BB04 BD08 BD09 BD12 CA01 CA02 4K001 AA09 BA06 DA03 FA14 GA04 GB01 GB03 GB11 JA01 4K063 AA03 CA01 CA03 DA14 DA31
Claims (3)
て、精鉱シュートと、該精鉱シュートの外周に設けられ
た反応ガス送り管と、上端が前記反応ガス送り管の下端
に接続されたバーナーコーンとを備えた精鉱バーナーに
おいて、前記精鉱シュートの中心部に化石燃料バーナー
又は酸素或いは酸素富化空気供給ランスを配置すると共
に、該化石燃料バーナー又は酸素或いは酸素富化空気供
給ランスに精鉱分散調整器を上下動可能に設けたことを
特徴とする精鉱バーナー。1. A concentrate chute, a reaction gas feed pipe provided on an outer periphery of the concentrate chute, and a lower end of the reaction gas feed pipe provided at a top of a reaction tower of a flash smelting furnace. And a burner cone connected to a fossil fuel burner or an oxygen or oxygen enriched air supply lance at the center of the concentrate chute. A concentrate burner characterized in that a concentrate dispersion regulator is provided in an air supply lance so as to be vertically movable.
器を上昇せしめたとき前記精鉱シュート内の静圧が低く
なるように構成されていることを特徴とする請求項１に
記載の精鉱バーナー。2. The concentrate dispersion regulator, wherein the static pressure in the concentrate chute is reduced when the concentrate dispersion regulator is raised. Concentrate burner as described.
素富化空気供給ランスに、精鉱分散調整器を固定配置し
たことを特徴とする請求項１に記載の精鉱バーナー。3. The concentrate burner according to claim 1, wherein a concentrate dispersion regulator is fixedly disposed on the fossil fuel burner or the oxygen or oxygen-enriched air supply lance.
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Cited By (3)
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2000
- 2000-08-22 JP JP2000255755A patent/JP2002060859A/en active Pending
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