JPH02118010A - 羽口微粉粒体吹込み用バーナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉の羽口から微粉粒体を吹込むのに用いる
吹込み用バーナーに関する。

高炉羽口から粉粒体を吹き込むことが考えられており、
一部は実用化されている。例えは石炭の粉粒体を燃料と
して高炉羽口から吹き込むこと（ＰＣＩ）は世界的に実
用段階にある。鉄鉱石の粉粒体を製銑原料として高炉羽
口から吹込むための技術は種々提案されているが、まだ
、実用段階には至っていない。

羽口からの原料粉粒体の吹込みにも、溶銑成分の調整を
目的とするものと、高炉々頂より装入する原料の一部を
羽口経由とするのを目的とするものかあり、前者は粉粒
体量が少量であるが後者は多量である。

〔従来の技術〕

高炉羽口からの粉粒体吹込みについては実開昭５６−１
９１７６５、実開昭５９−１０７１３０、実開昭５９−
１０８９１３、実開昭５９−１６２９０３、特開昭５９
−２７９５７０．特開昭５９−２７５２６７など多数の
提案がなされている。

本発明者等は原料粉粒体をブローパイプへ落とし、炉内
へ吹込む熱風で該粉粒体を羽ロヘ運び更にレースウェイ
へ吹出す方式を開発した。本発明は、羽ロヘ挿し込まれ
、先端より原料粉粒体を噴出するノズルまたはバーナー
に係るものである。

羽ロヘ挿し込むバーナー形式をとると、第９図に示すよ
うに先端を曲げる必要がある。この図で１０は高炉の羽
口、１２はブローパイプ、１４は高炉炉壁であり、２０
が該バーナーである。バーナー２０は先端が羽口１０内
にあり、後部はブローパイプ１２を貫通して外部へ出る
必要があるので、ブローパイプの上下左右いずれに取付
けても実線または点線で示すようにく字状に曲った状態
にならざるを得ない。直線のま＼であると、バーナー先
端から吹き出す原料（鉄鉱石）粉粒体が羽口内壁へ衝突
し、これをＦＭ　（Ｉｓしてしまう。

先端が曲ったものを、ブローパイプ壁を通して挿し込む
にはパイプ壁の孔を大きくする必要がある。しかしこの
部分は高温高圧であるから、大径の孔をあけるのは不利
であり　（機械的強度、遮熱上、構造が複雑になり、ま
た損傷時に熱風吹出し事故の恐れがある）、孔は可及的
に小さいのが好ましい。

またこのバーナーは先端が羽口内にあるように挿し込む
ので、高温高圧に耐えると共にそのシール性がよい必要
があり、また原料粉粒体を高速で搬送、噴出するので耐
摩耗性が高い必要がある。

さらに羽口内壁へ原料粉粒体が衝突しないように、吹出
し方向を調整できることが望まれる。

〔発明が解決しようとする課題） 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、ブローパイ
プへあける孔が小径のものでよく、高温高圧に耐えかつ
そのシール性がよく、耐摩耗性が高く、吹出し方向が可
調整である微粉粒体吹込み用バーナーを提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に示すように本発明ではバーナー先端部をセラミ
ックパイプ２１、セラミックホルダ２２、これらの間を
埋める液状セラミック２３、先端の止め金！１−２４で
構成し、バーナーランス２５とは固定金具２６との螺合
又は嵌合で連結する。止め金具２４とセラミックホルダ
２２との結合も螺合又は嵌合であり、固定金具２６とセ
ラミンクホルダ２２との結合は溶接である。セラミック
パイプ２１は止め金具２４とバーナーランス２５との間
に固定金具２６を介して挾持された形で固定される。液
状セラミック２３はセラミック粉末を溶剤に溶かしたも
のであり、セラミック（ＳＩＡＬＯＮ）パイプ２１とセ
ラミックホルダ（ＳＵＳ）２２との間の環状空間に注入
後、乾燥すると固形セラミックになる。

また第３図に示すように本発明のバーナーはセラミック
パイプ３１セラミツクホルダ３２を備え、これらは冷却
エアー用の間隙を介して、ねじなどの固着具３３により
連結される。バーナーランス３５はその先端面がセラミ
ックパイプ３１の後端面と突合わされ、そしてバーナー
ランス３５をやはり冷却エアー用の間隙を介して囲むガ
イドパイプ３６にセラミックホルダ３２を螺合又は嵌合
することにより、これらは一体化される。全体は直管状
であるが、セラミックパイプ３１の空洞部が図示の如く
く字状に折曲し、先端の開口はセラミックパイプの周壁
部にある。第３図（ｂｌ、　（Ｃ１は同図（８）の矢印
Ａ、Ｂ部分の断面図である。

〔作　用〕

第１図のバーナー２０は第２図に示すように羽口１０へ
挿し込まれ、ブローパイプ１２より送り込まれる熱風と
共に微粉粒体を炉内に吹き込む。

このバーナーはく字状に折曲し、先端部は羽口の中心軸
にほぼ一致するので、微粉粒体が羽口内面に衝突するこ
とはなく、従って羽口内面の損傷を回避できる。

バーナーがく字状に折曲していると、特にその折曲部で
微粉粒体流がバーナー内壁に衝突し、該内壁を損傷する
思れがあるが、この部分は耐摩耗性があるセラミックで
作られているので損耗に耐えることができる。しかしセ
ラミックは破損しやすく、破損すると飛散してしまう思
れがある。液状セラミック２３を封入しておくと飛散す
るのは回避できる。

第３図のバーナー２０は第４図に示すように羽口１０へ
挿入して使用する。このバーナーはほぼ直管状であるか
ら、バーナーの取替は容易に施工できる。またブローパ
イプ１２の管壁を貫通する部分のガイド筒１２ａは、内
径をは＼バーナー２０の外径と等しくすることができ、
即ち可及的に小径とすることができ、構造、コスト、安
全面で有利である。

この点第１図のバーナー２０はく字状であるので、ガイ
ド筒１２ａはそのく字状バーナーを挿し込めるだけ大径
または矩形状でなければならない。

尤も第１図のバーナーはバーナーランス２５とバーナー
先端部２１〜２４．２６が螺合又は嵌合により結合する
ので、取付けに当ってはバーナーランスをブローパイプ
に挿し込み、然るのちバーナー先端部をブローパイプに
螺合し、その後ブローパイプ１２を前進させて羽口に連
結する、という方法をとることができ、やはリガイド筒
１２ａは小径にすることができる。

第３図のバーナーも微粉粒体を羽口中心軸に沿って吹き
出し、微粉粒体流を羽口内壁へ衝突させないようにする
ことができるが、第１図のバーナーのように該中心軸に
沿って伸びる直線部分の長さが長くないので、微粉粒体
流がバーナーを出たあとで拡がる傾向があり、不安定さ
は第１図より高い。しかし第３図のバーナーも耐摩耗性
、耐熱性があり、特に冷却エアーで冷却しているので長
寿命が期待できる。

またこれらのバーナーは実施例で示すように進退可能、
回動可能であり、微粉鉱石の吹出し方向を任意に調節で
きる。また厳重なバッキングがされており、羽口の高温
、高圧に対するシール性がよい。

〔実施例〕

第５図に第１図のバーナーの実施例を示す。このバーナ
ー２０はガイド筒１２ａを通してブローパイプ１２の管
壁をＭ　１ｆｆｉ　Ｌ、外部に出たバーナーランスはガ
イドパイプ３６により覆われ、その後に進退機構４０が
取付けられ、更にその後に回動機構４５、スイヘルジョ
イント４６、レジューサ４７、フランジ型ボール弁４８
、フレキシブルホース４９が続く。微粉鉱石流はホース
４９を通して供給され、その供給／同停止は弁４日によ
り行なわれる。

進退機構４０は第６図ｆａ）に示すようにガイドパイプ
３６に取付けられた、ねじ軸４２の固定板４１、バーナ
ーランス２５を回動可能にそして前後移動可能に支持す
るホルダ４３、該ホルダに固着され、ねし軸４２に遊嵌
する金具４４を（蒋える。

第６図山）は取付板４１の正面図である。ガイドパイプ
３６はガイド筒１２ａにフランジ結合１２ｂするので固
定であり、従ってねじ軸４２も固定である。

これに対して４１取付坂、４４金臭各々の両端のナンド
をゆるめ、４４金具を介しホルダ４３を前後させると、
バーナーランス２５を進退させることができ、適当な位
置で金具４４及び取付板４１をその両側のナツトで締め
付けると、該位置にバーナーランスを固定することがで
きる。

ガイドパイプ３６には短筒部３６ａが設けられ、こ＼に
ホースを嵌合させて冷却エアーを供給する。

冷却エアーは、ガイドパイプ３６とバーナーランス２５
との間の環状空間を通ってバーナー先端部へ送られ、バ
ーナーの冷却を行なう。この冷却エアーのシールを回転
に対しては５０ａ、前後進に対しては５０ｂのそれの○
リングで行なわれる。

回動機構４５は第６図ｆｃｌに示すように、バーナーラ
ンス２５を両側から挟持する金具４５ａ、４５ｂを備え
、一方、の金具４５ｂには把手４５ｃと目盛４５ｄと長
孔４５ｅが設けられる。この把手４５Ｃを持って左右に
廻せばバーナーランス２５を所定角範囲例えば±６０゛
に亘って回転させることができ、その回転角は指針４５
ｒと目盛４５ｄで読取ることができる。更にバーナーラ
ンス２５を両側から挾持する４５ａ、４５ｂの金具の向
きを変えることによりバーナーランス２５は３６０°回
転が可能である。

この進退機構４０と回動機構４５によれば、く字状に曲
ったバーナー２０の羽口内光端位置および向きを調整す
ることができ、ひいては微粉粒体流の位置および向きを
操業中に調整することができる。

第７図は第３図のバーナーの実施例を示す、ガイドパイ
プ３６の後部に冷却エアー供給用の短筒部３６ｂがある
。第７図（ｂｌ　（Ｃ１は同図（ａｌの矢印Ａ。

８部の断面図である。このバーナーランス２５にも進退
機構及び回動機構などが取付けられる。

第８図に高温高圧に対するシール機構を示す。

バーナーランス２５を囲んで可動パイプ３６が設けられ
、この可動パイプ３６が高温高圧用グランドパツキン５
３、ラビリンス５４、銅パツキン５５でシールされる。

ガイド筒１２ａに短筒５５がフランジ結合し、この部分
にオイルレスブツシュ５６が設けられ、短筒５５に支持
筒５２がフランジ結合し、該支持筒に固定板４１がフラ
ンジ結合し、該固定板にグランドパツキン５３等のケー
スが取付けられる。

ねじ軸４２に遊嵌する金具４４は４４ａを介し可動パイ
プ３６と結合し、可動パイプ３６は部分５１ａでバーナ
ーランス２５に固着されるから、金具４４を点線位置な
どへ移動させることによりバーナーランスの進退が可能
である。可動パイプ３６及びバーナーランス２５等は前
記所定角度回転可能である。

高温高圧用のグランドパツキン５３を多重リングとして
使用することにより、羽口部の高温高圧をシールするこ
とが可能である。

バーナー２０の先端は羽口１０の炉内側出口へ近ずけた
方がよい（急激に昇温し、熱破砕されて、燃焼反応が速
くなる）。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、耐摩耗性があり、
ブローパイプ壁貫通部を小型化でき、取付けが容易であ
り、バーナー先端従って微粉粒体流の位置および向きを
変えることができる等、種々の利点を持つ、羽口への微
粉粒体吹込み用バーナーが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明１のバーナーの原理図、第２図は第１図
のバーナーの取付は状態を示す説明図、 第３図は本発明２のバーナーの原理図、第４図は第３図
のバーナーの取付は状態を示す説明図、 第５図は第１図のバーナーの実施例を示す断面図および
側面図、 第６図は第５図の各部の側面図または正面図、第７図は
第３図のバーナーの実施例を示す断面図および側面図、 第８図はシール機構の断面図、 第９図は羽口ぺの粉粒体吹込み用バーナーの説明図であ
る。 第１図〜第３図で２０はバーナー、２１はセラミックパ
イプ、２２はセラミックホルダ、２４は止め金具、２５
はバーナーランス、１０は羽口、１２はブローパイプ、
３１はセラミックパイプ、３２はセラミックホルダ、３
５はバーナーランス、３６はガイドパイプである。 出　願　人　　新日本製鐵株式会社 代理人弁理士　　青　柳　　　　稔 ２２：セラミックホルタ 第１図 ｇｉ３図 第６図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、先端が羽口内にあるようにブローパイプ壁を通して
   挿し込まれ、高炉羽口へ微粉粒体を吹込むバーナーにお
   いて、 該バーナーの先端部がセラミックパイプ（２１）とその
   外側を囲むセラミックホルダ（２２）を備え、後端が折
   曲して全体でくの字状をなし、ブローパイプ壁を貫通し
   たバーナーランス（２５）と該後端において螺合又は嵌
   合により取付けられたことを特徴とする羽口微粉粒体吹
   込み用バーナー。 ２、先端が羽口内にあるようにブローパイプ壁を挿し込
   まれ、高炉羽口へ微粉粒体を吹込むバーナーにおいて、 該バーナーの先端部が、パイプ空洞部がく字状に折屈し
   て先端の開口はパイプ壁面にあるセラミックパイプ（３
   １）と、その外側を囲みかつセラミックパイプを保持す
   るセラミックホルダ（１）を備え、 該セラミックパイプの後端面をバーナランスの先端面に
   突き合わせ、バーナーランスを囲むガイドパイプ（３６
   ）にセラミックホルダを連結して、全体として直管状に
   してなることを特徴とする羽口微粉粒体吹込み用バーナ
   ー。