JPH07145443A - フェロアロイ製錬用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナー - Google Patents
フェロアロイ製錬用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナーInfo
- Publication number
- JPH07145443A JPH07145443A JP29342193A JP29342193A JPH07145443A JP H07145443 A JPH07145443 A JP H07145443A JP 29342193 A JP29342193 A JP 29342193A JP 29342193 A JP29342193 A JP 29342193A JP H07145443 A JPH07145443 A JP H07145443A
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- Japan
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- oxygen
- burner
- rotary kiln
- undershot
- pulverized coal
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 少量の必要十分な量の酸素を供給するだけ
で、安定した長い火炎を形成できるとともに、効率のよ
い燃焼性が得られるフェロアロイ製錬用ロータリーキル
ンにおける酸素利用方法と、簡単な構造で良好な燃焼性
が得られ、炉前エリアを狭くすることのないバーナーを
提供する。 【構成】 微粉炭の完全燃焼に必要な理論量の空気と共
に、該空気量に対して０．６〜３．０％の酸素をアンダ
ーショットとして導入する。バーナー１０は、中心部に
燃料通路１２を設け、外周に燃焼用空気通路１３，１４
を設けるとともに、該燃焼用空気通路１４内に、アンダ
ーショット用の酸素を供給する酸素噴出ランス１７を収
納した。
で、安定した長い火炎を形成できるとともに、効率のよ
い燃焼性が得られるフェロアロイ製錬用ロータリーキル
ンにおける酸素利用方法と、簡単な構造で良好な燃焼性
が得られ、炉前エリアを狭くすることのないバーナーを
提供する。 【構成】 微粉炭の完全燃焼に必要な理論量の空気と共
に、該空気量に対して０．６〜３．０％の酸素をアンダ
ーショットとして導入する。バーナー１０は、中心部に
燃料通路１２を設け、外周に燃焼用空気通路１３，１４
を設けるとともに、該燃焼用空気通路１４内に、アンダ
ーショット用の酸素を供給する酸素噴出ランス１７を収
納した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フェロアロイ製錬用ロ
ータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナーに関
し、詳しくは、フェロアロイ、特にフェロニッケル製錬
設備であるロータリーキルンに、微粉炭を主燃料とした
バーナーから原料焼成用の火炎を導入する際の酸素利用
方法及びこれに用いるバーナーの構造に関する。
ータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナーに関
し、詳しくは、フェロアロイ、特にフェロニッケル製錬
設備であるロータリーキルンに、微粉炭を主燃料とした
バーナーから原料焼成用の火炎を導入する際の酸素利用
方法及びこれに用いるバーナーの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】フェロアロイ、特にフェロニッケル製錬
に用いられるロータリーキルンは、原料鉱石と還元材と
を混合して原料の乾燥，昇温，予備還元を行うものであ
るが、これらの熱源には、通常、微粉炭を主燃料とした
バーナーからの火炎が用いられている。ロータリーキル
ンに用いるバーナーとしては、ロータリーキルンが数十
ｍから数百ｍ以上の長さを有しているため、安定した燃
焼性を有するとともに、安定した長い火炎を形成できる
ものが要求されている。
に用いられるロータリーキルンは、原料鉱石と還元材と
を混合して原料の乾燥，昇温，予備還元を行うものであ
るが、これらの熱源には、通常、微粉炭を主燃料とした
バーナーからの火炎が用いられている。ロータリーキル
ンに用いるバーナーとしては、ロータリーキルンが数十
ｍから数百ｍ以上の長さを有しているため、安定した燃
焼性を有するとともに、安定した長い火炎を形成できる
ものが要求されている。
【０００３】一方、オイルショック以後、前記フェロア
ロイ製錬用ロータリーキルンのバーナーの燃料には、高
価な重油の代替として安価な石炭を粉砕した微粉炭が広
く採用されている。しかし、微粉炭は、重油に比較して
燃焼性が劣るという欠点があるだけでなく、微粉炭の供
給が安定性に欠けるために脈動を生じ、その結果、火炎
が不安定になるだけでなく、微粉炭の使用量が増加する
傾向になるという不都合があった。このようなことか
ら、これらの欠点を解消して微粉炭バーナーの燃焼性を
向上させるため、重油を補助燃料として利用することも
行われている。
ロイ製錬用ロータリーキルンのバーナーの燃料には、高
価な重油の代替として安価な石炭を粉砕した微粉炭が広
く採用されている。しかし、微粉炭は、重油に比較して
燃焼性が劣るという欠点があるだけでなく、微粉炭の供
給が安定性に欠けるために脈動を生じ、その結果、火炎
が不安定になるだけでなく、微粉炭の使用量が増加する
傾向になるという不都合があった。このようなことか
ら、これらの欠点を解消して微粉炭バーナーの燃焼性を
向上させるため、重油を補助燃料として利用することも
行われている。
【０００４】また、一般のロータリーキルンにおいて
は、上記欠点の改善及び燃料原単位の低減を図るため、
酸素を利用する技術が採用されているが、この酸素を利
用する技術としては、３種類の方法が知られている。第
１の方法は、図３に示すように、ロータリーキルン１に
火炎２を導入するバーナー３に、燃料である微粉炭と共
に燃焼用空気に所定量の酸素を混合した酸素富化空気を
供給するプレミックス法であり、第２の技術は、図４及
び図５に示すように、微粉炭と燃焼用空気が供給される
主バーナー４から発生する火炎５の原料側に、別途設け
た酸素ランス６からの酸素噴流７を衝突させて火炎５の
原料側の局部を高温化し、この高温部から原料８への輻
射伝熱を促進させる酸素アンダーショット法であり、第
３の技術は、第２の技術において、酸素ランス６に代え
て酸素バーナーを設け、該酸素バーナーからの火炎を主
バーナー４の火炎の原料側に衝突させるアンダーフレー
ム法である。
は、上記欠点の改善及び燃料原単位の低減を図るため、
酸素を利用する技術が採用されているが、この酸素を利
用する技術としては、３種類の方法が知られている。第
１の方法は、図３に示すように、ロータリーキルン１に
火炎２を導入するバーナー３に、燃料である微粉炭と共
に燃焼用空気に所定量の酸素を混合した酸素富化空気を
供給するプレミックス法であり、第２の技術は、図４及
び図５に示すように、微粉炭と燃焼用空気が供給される
主バーナー４から発生する火炎５の原料側に、別途設け
た酸素ランス６からの酸素噴流７を衝突させて火炎５の
原料側の局部を高温化し、この高温部から原料８への輻
射伝熱を促進させる酸素アンダーショット法であり、第
３の技術は、第２の技術において、酸素ランス６に代え
て酸素バーナーを設け、該酸素バーナーからの火炎を主
バーナー４の火炎の原料側に衝突させるアンダーフレー
ム法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記３種類の方法にお
ける効果は、プレミックス法，アンダーショット法，ア
ンダーフレーム法の順に高くなるといわれているが、設
備的には、微粉炭燃焼用空気に酸素を混合するだけでよ
いプレミックス法が、新規設備投資が少なくて済むとい
う利点を有している。これに対し、アンダーショット法
やアンダーフレーム法は、主バーナーとは別に、長尺水
冷ジャケットを装備した酸素ランスあるいは酸素バーナ
ーが必要となること、さらに、これらの酸素ランスや酸
素バーナーに接続する冷却水，酸素，燃料（重油）等の
ユーティリティを導入するための固定配管やフレキシブ
ルホースが必要となり、炉前エリアが狭くなることなど
の欠点があった。
ける効果は、プレミックス法，アンダーショット法，ア
ンダーフレーム法の順に高くなるといわれているが、設
備的には、微粉炭燃焼用空気に酸素を混合するだけでよ
いプレミックス法が、新規設備投資が少なくて済むとい
う利点を有している。これに対し、アンダーショット法
やアンダーフレーム法は、主バーナーとは別に、長尺水
冷ジャケットを装備した酸素ランスあるいは酸素バーナ
ーが必要となること、さらに、これらの酸素ランスや酸
素バーナーに接続する冷却水，酸素，燃料（重油）等の
ユーティリティを導入するための固定配管やフレキシブ
ルホースが必要となり、炉前エリアが狭くなることなど
の欠点があった。
【０００６】また、これらの従来の酸素利用法において
は、主バーナーにおける燃料及び燃焼用空気量に対する
酸素供給量についての検討が十分ではなく、高価な酸素
を無駄に消費している傾向にあった。
は、主バーナーにおける燃料及び燃焼用空気量に対する
酸素供給量についての検討が十分ではなく、高価な酸素
を無駄に消費している傾向にあった。
【０００７】そこで本発明は、少量の必要十分な量の酸
素を供給するだけで、安定した長い火炎を形成できると
ともに、効率のよい燃焼性が得られるフェロアロイ製錬
用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及び簡単な構
造で良好な燃焼性が得られ、炉前エリアを狭くすること
のないバーナーを提供することを目的としている。
素を供給するだけで、安定した長い火炎を形成できると
ともに、効率のよい燃焼性が得られるフェロアロイ製錬
用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及び簡単な構
造で良好な燃焼性が得られ、炉前エリアを狭くすること
のないバーナーを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明のフェロアロイ製錬用ロータリーキルンに
おける酸素利用方法は、微粉炭の完全燃焼に必要な理論
量の空気と共に、該空気量に対して０．６〜３．０％の
酸素をアンダーショットとして導入することを特徴とし
ている。
ため、本発明のフェロアロイ製錬用ロータリーキルンに
おける酸素利用方法は、微粉炭の完全燃焼に必要な理論
量の空気と共に、該空気量に対して０．６〜３．０％の
酸素をアンダーショットとして導入することを特徴とし
ている。
【０００９】また、本発明のバーナーは、フェロアロイ
製錬用ロータリーキルンに原料焼成用の火炎を導入する
微粉炭を主燃料としたバーナーにおいて、該バーナーの
中心部に燃料通路を設け、外周に燃焼用空気通路を設け
るとともに、該燃焼用空気通路内に、アンダーショット
用の酸素を供給する酸素噴出ランスを収納したことを特
徴とし、さらに、前記酸素噴出ランスは、非水冷である
ことを特徴としている。
製錬用ロータリーキルンに原料焼成用の火炎を導入する
微粉炭を主燃料としたバーナーにおいて、該バーナーの
中心部に燃料通路を設け、外周に燃焼用空気通路を設け
るとともに、該燃焼用空気通路内に、アンダーショット
用の酸素を供給する酸素噴出ランスを収納したことを特
徴とし、さらに、前記酸素噴出ランスは、非水冷である
ことを特徴としている。
【００１０】
【作 用】上記方法によれば、少ない酸素量で効率のよ
い燃焼性が得られ、微粉炭燃料の使用量も低減できる。
また、上記バーナーによれば、簡単な構造で所望量の酸
素を導入することができ、さらに、酸素噴出ランスを非
水冷とすることにより、冷却水設備が不要となり、より
シンプルな構造にでき、炉前エリアが狭くなることもな
い。
い燃焼性が得られ、微粉炭燃料の使用量も低減できる。
また、上記バーナーによれば、簡単な構造で所望量の酸
素を導入することができ、さらに、酸素噴出ランスを非
水冷とすることにより、冷却水設備が不要となり、より
シンプルな構造にでき、炉前エリアが狭くなることもな
い。
【００１１】
【実施例】まず、表１は、通常のバーナーのみ、プレミ
ックス法、アンダーショット法、アンダーフレーム法の
それぞれにおいて、毎時約８０トンの原料鉱石を焼成温
度８５０℃で処理する際の燃料原単位を示すものであ
る。
ックス法、アンダーショット法、アンダーフレーム法の
それぞれにおいて、毎時約８０トンの原料鉱石を焼成温
度８５０℃で処理する際の燃料原単位を示すものであ
る。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示すように、プレミックス法、アン
ダーショット法、アンダーフレーム法の順に燃料原単位
の低減効果が大きくなり、増産効果も上がることが分か
る。これは、プレミックス法では、火炎全体の燃焼性は
向上するが、原料側への伝熱が、火炎の原料側のみを高
温にするアンダーショット法などより劣ることによるも
のである。一方、アンダーフレーム法は、燃料原単位を
低減する効果は大きくなるものの、原料の局部の温度が
上がり過ぎ、原料鉱石がロータリーキルンの内壁に付着
してリングを形成することがあり、安定操業に影響を与
えるおそれがある。
ダーショット法、アンダーフレーム法の順に燃料原単位
の低減効果が大きくなり、増産効果も上がることが分か
る。これは、プレミックス法では、火炎全体の燃焼性は
向上するが、原料側への伝熱が、火炎の原料側のみを高
温にするアンダーショット法などより劣ることによるも
のである。一方、アンダーフレーム法は、燃料原単位を
低減する効果は大きくなるものの、原料の局部の温度が
上がり過ぎ、原料鉱石がロータリーキルンの内壁に付着
してリングを形成することがあり、安定操業に影響を与
えるおそれがある。
【００１４】したがって、ロータリーキルンのバーナー
に補助的な酸素を導入する方法としては、燃料原単位の
低減と安定操業の点から、アンダーショット法が最も適
していることが分かる。
に補助的な酸素を導入する方法としては、燃料原単位の
低減と安定操業の点から、アンダーショット法が最も適
していることが分かる。
【００１５】表２及び図２は、アンダーショット法にお
ける酸素導入量と燃料原単位との関係を示すものであ
る。なお、原料鉱石の処理量は、毎時８３トンとした。
ける酸素導入量と燃料原単位との関係を示すものであ
る。なお、原料鉱石の処理量は、毎時８３トンとした。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２に示すように、酸素量が少ないと燃料
原単位の低減効果が小さく、酸素量をある程度以上多く
しても、酸素の増量分に比べて燃料原単位の低減効果が
小さいことが分かる。したがって、上記規模では酸素量
を１５０〜６００Ｎｍ3 ／ｈの範囲にすることが適当で
あり、この酸素量は、バーナーの主燃料である微粉炭を
燃焼させるのに必要な理論空気量を基準にすると、０．
６〜３．０％の割合となる。
原単位の低減効果が小さく、酸素量をある程度以上多く
しても、酸素の増量分に比べて燃料原単位の低減効果が
小さいことが分かる。したがって、上記規模では酸素量
を１５０〜６００Ｎｍ3 ／ｈの範囲にすることが適当で
あり、この酸素量は、バーナーの主燃料である微粉炭を
燃焼させるのに必要な理論空気量を基準にすると、０．
６〜３．０％の割合となる。
【００１８】図１は、本発明のバーナーの一実施例を示
すものである。このバーナー１０は、中心部に補助燃焼
用の重油バーナー１１を、その外周部に主燃料である微
粉炭を供給する燃料通路１２を、その外周に１次燃焼空
気を供給する１次空気通路１３を、さらにその外周に２
次燃焼空気を供給する２次空気通路１４を、それぞれ同
心状に設けるとともに、最外周に冷却水が流れる冷却ジ
ャケット１５を設けた主バーナー１６と、該主バーナー
１６の２次空気通路１４内に、アンダーショット用の酸
素を供給する酸素噴出ランス１７を設けたものである。
なお、酸素噴出ランス１７は、バーナー１０の使用状態
において、火炎に酸素をアンダーショットとして供給可
能な位置に設置される。
すものである。このバーナー１０は、中心部に補助燃焼
用の重油バーナー１１を、その外周部に主燃料である微
粉炭を供給する燃料通路１２を、その外周に１次燃焼空
気を供給する１次空気通路１３を、さらにその外周に２
次燃焼空気を供給する２次空気通路１４を、それぞれ同
心状に設けるとともに、最外周に冷却水が流れる冷却ジ
ャケット１５を設けた主バーナー１６と、該主バーナー
１６の２次空気通路１４内に、アンダーショット用の酸
素を供給する酸素噴出ランス１７を設けたものである。
なお、酸素噴出ランス１７は、バーナー１０の使用状態
において、火炎に酸素をアンダーショットとして供給可
能な位置に設置される。
【００１９】このように主バーナー１６に対してアンダ
ーショット用の酸素を供給する酸素噴出ランス１７を、
２次空気通路１４内に収容することにより、該酸素噴出
ランス１７を炉内の高温雰囲気から保護することがで
き、また、先端の酸素噴出部も、その回りから大量に噴
出する２次空気により冷却され、高温から保護される。
したがって、酸素噴出ランス１７を非水冷構造にするこ
とが可能となり、非水冷構造にすることにより、従来の
酸素ランスにおける冷却水用配管，フレキシブルホース
などが不要となり、極めてシンプルな構造にすることが
でき、炉前エリアの拡大も図れる。
ーショット用の酸素を供給する酸素噴出ランス１７を、
２次空気通路１４内に収容することにより、該酸素噴出
ランス１７を炉内の高温雰囲気から保護することがで
き、また、先端の酸素噴出部も、その回りから大量に噴
出する２次空気により冷却され、高温から保護される。
したがって、酸素噴出ランス１７を非水冷構造にするこ
とが可能となり、非水冷構造にすることにより、従来の
酸素ランスにおける冷却水用配管，フレキシブルホース
などが不要となり、極めてシンプルな構造にすることが
でき、炉前エリアの拡大も図れる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少量の酸素で効率のよい燃焼性及び温度分布の良好な火
炎が得られ、燃料原単位の低減と処理量の増大を図るこ
とができる。また、アンダーショット用の酸素を供給す
る酸素噴出ランスを、主バーナーの燃焼用空気通路内に
収納して内蔵することにより、簡単な構成でアンダーシ
ョット用の酸素を供給することができ、酸素噴出ランス
を非水冷とすることにより、さらにシンプルな構造にす
ることが可能となり、炉前エリアに影響をほとんど与え
ることがなくなる。
少量の酸素で効率のよい燃焼性及び温度分布の良好な火
炎が得られ、燃料原単位の低減と処理量の増大を図るこ
とができる。また、アンダーショット用の酸素を供給す
る酸素噴出ランスを、主バーナーの燃焼用空気通路内に
収納して内蔵することにより、簡単な構成でアンダーシ
ョット用の酸素を供給することができ、酸素噴出ランス
を非水冷とすることにより、さらにシンプルな構造にす
ることが可能となり、炉前エリアに影響をほとんど与え
ることがなくなる。
【図１】 本発明の一実施例を示すバーナーの断面図で
ある。
ある。
【図２】 酸素導入量と燃料原単位との関係を示す図で
ある。
ある。
【図３】 プレミックス法の説明図である。
【図４】 アンダーショット法の説明図である。
【図５】 図３のＶ−Ｖ線断面図である。
１０…バーナー、１１…重油バーナー、１２…燃料通
路、１３…１次空気通路、１４…２次空気通路、１５…
冷却ジャケット、１６…主バーナー、１７…酸素噴出ラ
ンス
路、１３…１次空気通路、１４…２次空気通路、１５…
冷却ジャケット、１６…主バーナー、１７…酸素噴出ラ
ンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山際 雅幸 宮崎県日向市船場町５番地 株式会社日向 製錬所内 (72)発明者 永井 克彦 宮崎県日向市船場町５番地 株式会社日向 製錬所内 (72)発明者 宮崎 真也 宮崎県日向市船場町５番地 株式会社日向 製錬所内
Claims (3)
- 【請求項１】 微粉炭を主燃料としたバーナーから原料
焼成用の火炎を導入するフェロアロイ製錬用ロータリー
キルンにおける酸素利用方法において、前記微粉炭の完
全燃焼に必要な理論量の空気と共に、該空気量に対して
０．６〜３．０％の酸素をアンダーショットとして導入
することを特徴とするフェロアロイ製錬用ロータリーキ
ルンにおける酸素利用方法。 - 【請求項２】 フェロアロイ製錬用ロータリーキルンに
原料焼成用の火炎を導入する微粉炭を主燃料としたバー
ナーにおいて、該バーナーの中心部に燃料通路を設け、
外周に燃焼用空気通路を設けるとともに、該燃焼用空気
通路内に、アンダーショット用の酸素を供給する酸素噴
出ランスを収納したことを特徴とするバーナー。 - 【請求項３】 前記酸素噴出ランスは、非水冷であるこ
とを特徴とする請求項２記載のバーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29342193A JPH07145443A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | フェロアロイ製錬用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29342193A JPH07145443A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | フェロアロイ製錬用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07145443A true JPH07145443A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17794551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29342193A Pending JPH07145443A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | フェロアロイ製錬用ロータリーキルンにおける酸素利用方法及びバーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07145443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275335A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 溶解炉用のバーナ及び溶解炉 |
| JP2014104395A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Hyuga Seirensho:Kk | 微粉炭ミル系設備の炭塵発火防止システム及び炭塵発火防止方法 |
| JP2015190050A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社日向製錬所 | ロータリーキルンの操業方法 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP29342193A patent/JPH07145443A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275335A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 溶解炉用のバーナ及び溶解炉 |
| JP2014104395A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Hyuga Seirensho:Kk | 微粉炭ミル系設備の炭塵発火防止システム及び炭塵発火防止方法 |
| JP2015190050A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社日向製錬所 | ロータリーキルンの操業方法 |
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