JPH0715136B2 - 固体燃料インジェクションランス用のノズル - Google Patents
固体燃料インジェクションランス用のノズルInfo
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- JPH0715136B2 JPH0715136B2 JP32455087A JP32455087A JPH0715136B2 JP H0715136 B2 JPH0715136 B2 JP H0715136B2 JP 32455087 A JP32455087 A JP 32455087A JP 32455087 A JP32455087 A JP 32455087A JP H0715136 B2 JPH0715136 B2 JP H0715136B2
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- solid fuel
- combustion
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄鋼あるいは非鉄金属の製錬炉内に固体燃料
と支燃ガスとを噴出してその燃焼エネルギーを投入する
固体燃料インジェクションランス用のノズルに関する。
と支燃ガスとを噴出してその燃焼エネルギーを投入する
固体燃料インジェクションランス用のノズルに関する。
鉄鋼あるいは非鉄金属の製錬を行う製錬炉、特に合金鉄
の還元用電気炉では、一部脱電力を目的として、製錬炉
内の高温の粒状鉱石中に微粉炭等の固体燃料と酸素ガス
あるいは酸素富化空気等の支燃ガスとを吹き込んで、固
体燃料の燃焼エネルギーにより鉱石の加熱，溶解，還元
の効率を向上させている。
の還元用電気炉では、一部脱電力を目的として、製錬炉
内の高温の粒状鉱石中に微粉炭等の固体燃料と酸素ガス
あるいは酸素富化空気等の支燃ガスとを吹き込んで、固
体燃料の燃焼エネルギーにより鉱石の加熱，溶解，還元
の効率を向上させている。
上記固体燃料と支燃ガスを吹き込むために用いられてい
る従来のインジェクションランス用のノズルは、ノズル
先端部近傍で固体燃料と支燃ガスとを合流混合させて、
ノズル中心部に形成されたノズル軸方向の単一孔よりな
る噴出口から炉内に噴出していた。
る従来のインジェクションランス用のノズルは、ノズル
先端部近傍で固体燃料と支燃ガスとを合流混合させて、
ノズル中心部に形成されたノズル軸方向の単一孔よりな
る噴出口から炉内に噴出していた。
しかしながら、上述のものでは、噴出口がノズルの中心
部に１か所のみであるため、固体燃料、即ちインジェク
ションランス先端のノズルから放射される火炎が１か所
に集中して炉内の鉱石を局部的に加熱溶解することがあ
り、燃焼排ガスが分散せずに鉱石表面に至る煙道を生じ
て火炎が鉱石表面から吹き抜けたりすることが多く、エ
ネルギー効率が悪かった。
部に１か所のみであるため、固体燃料、即ちインジェク
ションランス先端のノズルから放射される火炎が１か所
に集中して炉内の鉱石を局部的に加熱溶解することがあ
り、燃焼排ガスが分散せずに鉱石表面に至る煙道を生じ
て火炎が鉱石表面から吹き抜けたりすることが多く、エ
ネルギー効率が悪かった。
そこで本発明は、固体燃料の燃焼エネルギーを効率よく
利用することのできる固体燃料インジェクションランス
用のノズルを提供することを目的としている。
利用することのできる固体燃料インジェクションランス
用のノズルを提供することを目的としている。
上記した目的を達成するために、本発明は、製錬炉内に
固体燃料と支燃ガスとを噴出して燃焼させる固体燃料イ
ンジェクションランス用のノズルにおいて、該ノズルの
中心部に設けられた燃料流路と該燃料流路の外周部に設
けられた支燃ガス流路とを両流路の終端部で合流させる
合流室を形成するとともに、該合流室のノズル先端部
に、ノズル中心軸に対して外周側に５乃至45度の角度を
有する少なくとも３口の噴出口を形成したことを特徴と
するものである。
固体燃料と支燃ガスとを噴出して燃焼させる固体燃料イ
ンジェクションランス用のノズルにおいて、該ノズルの
中心部に設けられた燃料流路と該燃料流路の外周部に設
けられた支燃ガス流路とを両流路の終端部で合流させる
合流室を形成するとともに、該合流室のノズル先端部
に、ノズル中心軸に対して外周側に５乃至45度の角度を
有する少なくとも３口の噴出口を形成したことを特徴と
するものである。
また本発明のノズルは、前記噴出口をノズル中心軸を中
心とした円周上に形成したもの、またノズル中心にもノ
ズル中心軸方向の噴出口を備えたもの、さらに噴出口の
外周側に支燃ガス流路と連通し、ノズル中心軸に対して
−20乃至20度の角度を有するガス噴出口を備えたもの、
そして支燃ガスの流量と固体燃料の搬送ガスの流量とを
加えた全流量を、qNm3/secとした時の前記噴出口の総開
口面積を２×10-3q乃至２×10-2qm2としたことを特徴と
したものを含むものである。
心とした円周上に形成したもの、またノズル中心にもノ
ズル中心軸方向の噴出口を備えたもの、さらに噴出口の
外周側に支燃ガス流路と連通し、ノズル中心軸に対して
−20乃至20度の角度を有するガス噴出口を備えたもの、
そして支燃ガスの流量と固体燃料の搬送ガスの流量とを
加えた全流量を、qNm3/secとした時の前記噴出口の総開
口面積を２×10-3q乃至２×10-2qm2としたことを特徴と
したものを含むものである。
従って、ノズルから噴出される固体燃料と支燃ガスが適
度に分散し、火炎が集中することなく適度に分散するの
で、固体燃料の燃焼エネルギーを効率よく利用できる。
度に分散し、火炎が集中することなく適度に分散するの
で、固体燃料の燃焼エネルギーを効率よく利用できる。
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
固体燃料インジェクションランスの先端に設けられるノ
ズル１は、円筒状に形成されており、中心部が固体燃料
流路２とされ、外周部が支燃ガス流路３とされている。
ズル１は、円筒状に形成されており、中心部が固体燃料
流路２とされ、外周部が支燃ガス流路３とされている。
上記固体燃料流路２と支燃ガス流路３の終端部には、空
気等の搬送ガスにより搬送される微粉炭等の固体燃料
と、酸素ガスあるいは酸素富化空気等の支燃ガスとを合
流させる合流室４が形成されている。
気等の搬送ガスにより搬送される微粉炭等の固体燃料
と、酸素ガスあるいは酸素富化空気等の支燃ガスとを合
流させる合流室４が形成されている。
この合流室４に至る支燃ガス流路３の終端部には、終端
が収斂するリング状のスリット部５が形成されており、
該スリット部５から支燃ガスが合流室４に噴出すること
により、固体燃料を合流室４内に吸引する。
が収斂するリング状のスリット部５が形成されており、
該スリット部５から支燃ガスが合流室４に噴出すること
により、固体燃料を合流室４内に吸引する。
そしてノズル１の先端には、合流室４に連通して合流室
４内で混合した固体燃料と支燃ガスからなる混合流を噴
出する複数の噴出口６と、前記支燃ガス流路３の終端に
連通して支燃ガスを噴出する複数のガス噴出口７が形成
されている。
４内で混合した固体燃料と支燃ガスからなる混合流を噴
出する複数の噴出口６と、前記支燃ガス流路３の終端に
連通して支燃ガスを噴出する複数のガス噴出口７が形成
されている。
前記噴出口６は、混合流をノズル１の中心軸CLと同方向
に噴出するノズル中心の噴出口6aと、該噴出口6aを中心
とした円周上に設けられ、ノズル中心軸CLに対して外周
側に５乃至45度の角度を与えて混合流を噴出する複数の
噴出口6bとで構成されている。また前記ガス噴出口７
は、ノズル中心軸CLを中心とした円周上に設けられてお
り、支燃ガスの噴出方向をノズル中心軸CLに対して外周
側に−20乃至20度の角度を成すように形成されている。
に噴出するノズル中心の噴出口6aと、該噴出口6aを中心
とした円周上に設けられ、ノズル中心軸CLに対して外周
側に５乃至45度の角度を与えて混合流を噴出する複数の
噴出口6bとで構成されている。また前記ガス噴出口７
は、ノズル中心軸CLを中心とした円周上に設けられてお
り、支燃ガスの噴出方向をノズル中心軸CLに対して外周
側に−20乃至20度の角度を成すように形成されている。
上記噴出口６及びガス噴出口７は、固体燃料及び支燃ガ
スを適度に分散させるとともに適度に混合させるための
もので、ノズル１の大きさや固体燃料及び支燃ガスの種
類や量等に応じて最適な位置及び角度で設けられるもの
である。
スを適度に分散させるとともに適度に混合させるための
もので、ノズル１の大きさや固体燃料及び支燃ガスの種
類や量等に応じて最適な位置及び角度で設けられるもの
である。
また噴出口６の総開口面積も、固体燃料及び支燃ガスの
種類や量等に応じて適宜決定されるが、支燃ガスの流量
と固体燃料の搬送ガスの流量とを加えた全流量をqNm3/s
ecとした時に、総開口面積を２×10-3q乃至２×10-2qm2
とすれば、エネルギー効率が最も向上する。
種類や量等に応じて適宜決定されるが、支燃ガスの流量
と固体燃料の搬送ガスの流量とを加えた全流量をqNm3/s
ecとした時に、総開口面積を２×10-3q乃至２×10-2qm2
とすれば、エネルギー効率が最も向上する。
実験例 合金鉄の還元用電気炉（25000kVA）内の高温の粒状鉱石
中に、本発明のノズルを設けたインジェクションランス
を２本挿入して、以下の条件（各１本当り）により実験
を行った。
中に、本発明のノズルを設けたインジェクションランス
を２本挿入して、以下の条件（各１本当り）により実験
を行った。
固体燃料 微粉炭 流量 100〜200kg/hr 搬送ガス 空気（流量約30Nm3/h） 支燃ガス 酸素ガス 流量 150〜300kg/hr （ｑ＝0.042〜0.084Nm3/sec） 噴出口 円周上に３口 角度 30度 総面積 2.8×10-4m2 （3.3〜6.6×10-3q） インジェクションランス挿入深さ 1.5〜2.0m 他の条件、例えば電力，温度等は、一般の電気炉におけ
る条件と略同程度とした。
る条件と略同程度とした。
この結果、インジェクションランスのノズルから噴出さ
れる火炎が適度に分散し、煙道の形成も見られず、火炎
が鉱石の表面に吹き抜けることもなく、エネルギー効率
も約60〜80％と高効率が得られた。
れる火炎が適度に分散し、煙道の形成も見られず、火炎
が鉱石の表面に吹き抜けることもなく、エネルギー効率
も約60〜80％と高効率が得られた。
本発明は以上説明したように、固体燃料と支燃ガスとを
合流させて、適宜の数，配置及び角度でノズルに設けら
れ、かつその断面積が最適範囲に設定された噴出口から
噴出するから、固体燃料と支燃ガスが適度に混合しなが
ら分散するので、火炎及び高温の排ガスが鉱石中に適度
に分散し、鉱石の加熱，溶解及び還元等を効率よく行う
ことができる。
合流させて、適宜の数，配置及び角度でノズルに設けら
れ、かつその断面積が最適範囲に設定された噴出口から
噴出するから、固体燃料と支燃ガスが適度に混合しなが
ら分散するので、火炎及び高温の排ガスが鉱石中に適度
に分散し、鉱石の加熱，溶解及び還元等を効率よく行う
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部の断面図、第２図
は同じく正面図である。 １……ノズル、２……固体燃料流路、３……支燃ガス流
路、４……合流室、５……スリット部、６……噴出口、
７……ガス噴出口
は同じく正面図である。 １……ノズル、２……固体燃料流路、３……支燃ガス流
路、４……合流室、５……スリット部、６……噴出口、
７……ガス噴出口
Claims (5)
- 【請求項１】製錬炉内に固体燃料と支燃ガスとを噴出し
て燃焼させる固体燃料インジェクションランス用のノズ
ルにおいて、該ノズルの中心部に設けられた燃料流路と
該燃料流路の外周部に設けられた支燃ガス流路とを両流
路の終端部で合流させる合流室を形成するとともに、該
合流室のノズル先端部に、ノズル中心軸に対して外周側
に５乃至45度の角度を有する少なくとも３口の噴出口を
形成したことを特徴とする固体燃料インジェクションラ
ンス用のノズル。 - 【請求項２】前記噴出口は、ノズル中心軸を中心とした
円周上に形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の固体燃料インジェクションランス用のノ
ズル。 - 【請求項３】前記ノズルは、ノズル中心にノズル中心軸
方向の噴出口を備えていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項記載の固体燃料インジェクショ
ンランス用のノズル。 - 【請求項４】前記ノズルは、前記噴出口の外周側に前記
支燃ガス流路と連通し、ノズル中心軸に対して−20乃至
20度の角度を有するガス噴出口を備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載
の固体燃料インジェクションランス用のノズル。 - 【請求項５】前記噴出口は、総開口面積が支燃ガスの流
量と固体燃料の搬送ガスの流量とを加えた全流量をqNm3
/secとした時に、２×10-3q乃至２×10-2qm2であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体燃料イン
ジェクションランス用のノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32455087A JPH0715136B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 固体燃料インジェクションランス用のノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32455087A JPH0715136B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 固体燃料インジェクションランス用のノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167506A JPH01167506A (ja) | 1989-07-03 |
| JPH0715136B2 true JPH0715136B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=18167062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32455087A Expired - Fee Related JPH0715136B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 固体燃料インジェクションランス用のノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715136B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2530932Y2 (ja) * | 1989-08-18 | 1997-04-02 | 住友金属工業株式会社 | 筒型炉微粉炭吹込みノズル |
| KR100259970B1 (ko) * | 1995-10-02 | 2000-06-15 | 야마오카 요지로 | 스크랩 용해법 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32455087A patent/JPH0715136B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167506A (ja) | 1989-07-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |