JPH0245619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は、鋼材を加熱する加熱炉等に使用する
高速カーテンフレームバーナの改良に関するもの
である。 〔従来の技術〕 従来の鋼材を加熱する高速バーナは、たとえ
ば、第１図および第２図に示すような構成からな
つている。 第１図および第２図において、ａは加熱炉の炉
殻、ｂは加熱される鋼材、ｃは高速バーナであ
る。そして、第１図において、ｄはノズル部分の
内径、ｅはノズル部分、第１図および第２図にお
いて、ｆはフレーム、第２図において、ｇは前記
鋼材ｂの移送方向を示す矢印である。 すなわち、従来の高速バーナｃにおいては、そ
のノズル部分ｅが内径ｄなる丸形単孔であるた
め、フレームｆは円錐状になつて、鋼材ｂに対し
ては、あたかもスポツト加熱のようになり、その
フレームｆの直接当る部分は容易に高温になるよ
うになつている。 〔考案が解決しようとする問題点〕 前述のように、従来の高温バーナｃにおいて
は、鋼材ｂをスポツト加熱するため、フレームｆ
の直接当る部分は容易に高温になるが、その他の
部分は目的の温度に達しにくいという問題点があ
る。 すなわち、従来の高速バーナｃによる鋼材ｂの
温度分布は、第１図の下の図に示した曲線ｈのよ
うに、前記フレームｆの直接当る部分が高く、そ
の他の部分が低く、その温度差が大きいという、
好ましくない特性となる。従来、これを解消する
方法としては、該バーナｃの本数を増加してその
取付けピツチｐをできるだけ小さくすることが試
みられたが、本数を増加することは、設備費が嵩
むばかりでなく、無制限にピツチｐを小さくする
ことができないなど、依然として問題点が残され
ている。 本考案は、このような問題点を解決しようとす
るものである。すなわち、本考案は、バーナの取
付けピツチを小さくしなくても、鋼材の温度分布
の均一化を図ることができ、かつ、鋼材からのス
ケールやごみなどがノズル内に入ることを防止す
ることができる鋼材の高速カーテンフレームバー
ナを提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本考案は、適当な
間隔をおいて設けられた複数の高速バーナ本体
と、前記各バーナ本体ごとの先端部のそれぞれに
隣りどうしの該バーナ本体とは区画して設けられ
たフレームガイドノズルとを備え、かつ、前記各
ガイドノズルには、燃焼ガスを連続したカーテン
状で該鋼材に向けて噴出するスリツト状の開口部
を有し、しかも、前記噴出する燃焼ガスの噴出角
が該鋼材に対して30度ないし80度になるように開
口部が設けられているようにした。 〔作用〕 本考案によれば、高速バーナ本体の先端部に開
口部をスリツト状にしたフレームガイドノズルを
有して、燃焼ガスを鋼材に向けて連続したカーテ
ン状で高速噴出するようにしたので、１本の高速
バーナでも温度分布を均一にできる範囲が広くな
る。また前記フレームガイドノズルは隣りどうし
の高速バーナ本体とは区画して設けられているの
で、それぞれのフレームガイドノズルから噴出さ
れる燃焼ガスを該ガイドノズルごとに制御が可能
であり、さらに、該ガイドノズルの開口部は噴出
角が鋼材に対して30度ないし80度となつているた
め、伝熱量をあまり低下させないで、鋼材からの
スケールやごみなどが該ガイドノズル内に入るこ
とが防止される。 〔実施例〕 第３図および第４図は本考案の一実施例を示し
ている。 第３図および第４図において、１は鋼材加熱炉
の炉殻、２は高速バーナ本体、３は該バーナ本体
２の先端部に設けられた金属製またはセラミツク
製のフレームバーナノズル、４は該ノズル３に角
度θ（第４図参照）の位置に設けられたスリツト
状の開口部、５は該開口部４から前記角度θの方
向に外方に向けて設けられたスリツトガイド板、
６は被加熱物である鋼材、７は後述する取付け部
材、８は冷却空気供給管、９は小孔、１０はカー
テンフレーム、１１は前記鋼材６の移動方向（こ
の方向は全く逆の場合もある）を示した矢印であ
る。すなわち、前記取付け部材７は、高速バーナ
本体２とフレームガイドノズル３を炉殻１に取付
けるためのものであるが、この取付け部材７に
は、冷却空気供給管８が連結されており、かつ、
該供給管８からの冷却用空気を高速バーナ本体２
の先端部外周に導入する小孔９を有しているの
で、該バーナ本体２の先端部の過熱と該ノズル３
の内面の過熱とを防止する冷却空気ノズルをも兼
ねている。また前記角度θは30度ないし80度の間
にする。 なお高速バーナ本体２は、加熱される鋼材６の
上方と下方に複数設けられ、鋼材６の移送方向１
１に対して直角方向に適当な間隔をおいて並列し
ており、また各フレームガイドノズル３は、第３
図にみられるように、各高速バーナ本体２ごとの
先端部のそれぞれに隣りどうしの該バーナ本体２
とは隔壁によつて区画されて設けられている。 つぎに、前記角度θを30度ないし80度にする理
由について説明する。 前記角度θと伝熱量の関係は、一般に、sinθに
比例する。したがつて、該角度θが90度のときが
最大となり、これを1.0とすると、該角度θが30
度で0.5、該角度θが80度で0.985となる。すなわ
ち、30゜≦θ≦80゜では、伝熱量は該角度θが90度
の場合に比較して、0.5〜0.985をとれる。 ここで、θ＜30゜では、伝熱量は0.5（50％）未
満となり、有効でない。また噴出ガス量の方向規
制力はcosθに比例するため、方向規制力が50％以
上にあるθ30゜＝60゜の付近では、第５図に示すよ
うに、加熱長さを限定した燃焼ガスの有効利用を
図ることができる。そして、θが30゜〜80゜では、
下部ノズルの噴出口が真上に開かないため、鋼材
６からのスケールやごみなどが落ちても、フレー
ムガイドノズル３に入ることが防止できて、か
つ、伝熱量も、0.5〜0.985と、高い値を確保でき
る。 これを第１表に示す。

【表】 第３図および第４図に示すように構成された高
速カーテンフレームバーナにおいては、高速バー
ナ本体２からの燃焼ガスはフレームガイドノズル
３を介してスリツト状の開口部４からカーテンフ
レーム１０となつて、広い範囲で鋼材６を加熱す
る。すなわち、燃焼ガスはスリツト状の開口部４
から鋼材６に向けて連続したカーテン状で高速噴
出して鋼材６を加熱するので、鋼材６の温度分布
は、第３図の下の図の曲線ｉで示すように、全く
均一に近い状態にある。また冷却空気供給管８か
ら理論空気量の50％以内の冷却用空気を供給する
ことにより、高速バーナ本体２の先端部外周およ
びフレームガイドノズル３の内面の冷却が行なわ
れるとともに、前記空気は燃焼ガスと混合する。
さらに、第４図にみられるように、該ノズル３の
開口部４は、角度θ（30゜〜80゜）だけ傾斜してお
り、かつ、その方向にスリツトガイド板５を設け
ているので、伝熱量をあまり低下させることがな
く、とくに、鋼材６より下方に設けられたフレー
ムガイドノズル３の開口部４には、鋼材６から落
下するスケールやごみなどの異物が該ノズル３に
侵入しない。 また各フレームガイドノズル３は、各高速バー
ナ本体２ごとの先端部のそれぞれに隣りどうしの
該バーナ本体２とは隔壁によつて区画されて設け
られているので、各該ガイドノズル３を独立して
噴出量や温度などを変えることができ、第３図の
曲線ｉのように、均一パターンのほかに、必要に
応じて、幅方向に、凸形、凹形等のパターンを自
由に作れる。 〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案によれば、高速バ
ーナ本体の先端部に、開口部をスリツト状にした
フレームガイドノズルを設け、燃焼ガスを連続し
たカーテン状で高速噴出するように構成したか
ら、１本の高速バーナでも温度分布を均一にでき
る範囲が広くなり、したがつて、バーナ本数が少
なくてすみ、かつ、急速加熱が可能となつて、鋼
材の昇温時間を短縮することができ、しかも、連
続したカーテン状の高速高温フレームが得られる
ため、工業炉の高温シールが可能となる。また前
記各フレームガイドノズルは、各高速バーナ本体
の先端部のそれぞれに隣りどうしの該バーナ本体
とは区画して設けられているので、それぞれのフ
レームガイドノズルから噴出される燃焼ガスの噴
出量や温度などを該ガイドノズルごとに制御する
ことができる。さらに、フレームガイドノズルの
開口部は噴射角が鋼材に対して30度ないし80度と
なつているので、伝熱量をあまり低下させない
で、鋼材からのスケールやごみなどが該ガイドノ
ズル内に入ることが防止されて、長期間の使用に
よつても、詰りが生じないものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高速バーナを用いた鋼材加熱炉
の一例を断面で示してその鋼材温度分布を示した
正面図、第２図は第１図の切断線Ａ−Ａに沿う断
面側面図、第３図は本考案の一実施例を断面で示
してその鋼材分布を示した正面図、第４図は第３
図の切断線Ｂ−Ｂに沿う断面側面図、第５図は本
考案の作用の説明図である。 ２……高速バーナ本体、３……フレームガイド
ノズル、４……スリツト状の開口部、６……鋼
材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 適当な間隔をおいて設けられた複数の高速バー
   ナ本体と、前記各バーナ本体ごとの先端部のそれ
   ぞれに隣りどうしの該バーナ本体とは区画して設
   けられたフレームガイドノズルとを備え、かつ、
   前記各ガイドノズルには、燃焼ガスを連続したカ
   ーテン状で該鋼材に向けて噴出するスリツト状の
   開口部を有し、しかも、前記噴出する燃焼ガスの
   噴出角が該鋼材に対して30度ないし80度になるよ
   うに前記開口部が設けられていることを特徴とす
   る、鋼材の高速カーテンフレームバーナ。