JPH0449467Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0449467Y2 JPH0449467Y2 JP1987168668U JP16866887U JPH0449467Y2 JP H0449467 Y2 JPH0449467 Y2 JP H0449467Y2 JP 1987168668 U JP1987168668 U JP 1987168668U JP 16866887 U JP16866887 U JP 16866887U JP H0449467 Y2 JPH0449467 Y2 JP H0449467Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- jet pipe
- pipe
- combustion air
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本考案は、鋼板を加熱炉内にて高速で無酸化加
熱するのに適した無酸化バーナに関するものであ
る。 （従来の技術） 鋼板を無酸化状態で加熱する方法として、バー
ナから高温の燃焼ガスを噴射して鋼板を加熱する
直火加熱方法が良く知られている。この直火加熱
方法は、炉内を還元性ガスによつて雰囲気調整し
て、ラジアントチユーブ等を用いて間接加熱する
方法と比較して、鋼板の加熱速度が著しく速いこ
とが特徴である。 ところで、無酸化状態で、鋼板を急速加熱する
直火加熱方法として、ラジアントカツプバーナと
称される予混合型バーナを使用し、空気比が0.9
で燃焼させたガスを鋼板に衝突させる方法が米国
特許第3320085号公報で提案され、現在連続亜鉛
メツキライン用焼鈍炉に使用されている。 しかしながら、この直火式無酸化加熱方法に使
用されている無酸化バーナは、予め燃料ガスと燃
焼用空気を混合した後、この混合気体をバーナに
供給する方式である為、 逆火あるいは静電気等によつてバーナ内ある
いは配管内で爆発する危険性がある。 燃焼用空気を予熱できない。 といった欠点がある。 そこで、本出願人はこのような欠点を解決でき
る無酸化バーナを実願昭62−72412号で提案した。 すなわち、出願人が先に提出した無酸化バーナ
は、燃焼用空気噴出管とこれに貫通配置した燃料
噴出管の二重管構成された無酸化バーナの、これ
ら両噴出管の間に旋回羽根を介設すると共に、前
記燃料噴出管を空気噴出管に沿つて移動及び所定
位置での固定可能に構成し、更に燃料噴出管前端
の燃料噴出孔をバーナ中心軸に対して所要角度を
もつて開設したものである。 （考案が解決しようとする問題点） 本出願人が先に提案した無酸化バーナは従来の
バーナの欠点を解決できる優れたものではあるが
本考案者等のその後の研究、実験によれば以下に
列挙する問題が内在していることが判明した。 燃焼用空気噴出管は、その前端部内側に旋回
羽根を固着して炉に対して固定装着されている
ため、その内部の燃料噴出管を出退移動させた
場合には前記旋回羽根と燃料噴出孔との相対位
置関係が変化するので噴出燃料に対する旋回空
気の混合比が変化すると考えられること。 燃料噴出管は、その前端の外周部に噴出孔を
設けたものとしているため、燃料の送給量の変
化に応じてその噴出状態が変化しやすいと考え
られること。 本考案は先に本出願人が提案した無酸化バーナ
の優れた点はそのままで、かつ内在する問題を解
決できる無酸化バーナを提供せんとするものであ
る。 （問題点を解決するための手段） 本考案者等は、その対策として、 燃料噴出管側に旋回羽根を設けて旋回羽根と
噴出孔の相対位置を一定不変とし、更に燃焼用
空気噴出管を炉に対して移動可能にして燃料噴
出管に対して追従移動させ得るようにした。 燃料噴出管の前端内部に逆送管を内設して、
噴出孔位置を変え、燃料の噴出圧力を可及的一
定に保持させて均圧噴射させ得るようにした。
すなわち本考案は、燃焼用空気噴出管とこれに
貫通配置した燃料噴出管の間に形成した環状空
間内に、旋回羽根を前記燃料噴出管側に取り付
けることにより介設して前記燃料噴出管の前端
から噴出させる燃料流に燃焼用空気を旋回流と
して混合させ得るよう二重管構成されてなる無
酸化バーナであつて、前記燃焼用空気噴出管は
これを炉壁孔に対して、また前記燃料噴出管は
前記燃焼用空気噴出管に対して夫々軸方向の摺
動および所要位置での固定可能に構成し、かつ
前記燃料噴出管はその前端を閉塞したものとす
ると共にその前端部内側には燃料流を反転逆送
させる筒状流路を形成する逆送管を内設し、こ
の燃料噴出管の外周部に放射状に開口させる敵
数の噴出孔を前記旋回羽根の前方にバーナ中心
軸に対し所定角度をもつて開設して成ることを
要旨とする無酸化バーナである。 （作用） 本考案に係る無酸化バーナは上記した構成とし
た為、燃料は一旦燃料噴出管の前端部に衝突して
反転逆送した後噴出孔より噴出するため燃焼用空
気との混合が均一で良好となる。また燃料が一旦
燃料噴出管の前端部に衝突する際に燃料噴出管前
端部が冷却され、燃料噴出管の損焼が抑圧され
る。更に、燃焼用空気噴出管と燃料噴出管との相
対的位置および両噴出管と炉壁孔との相対的位置
を適時調整できるので、最適な加熱条件が容易に
得られ、長期間使用により、両噴出管が損傷した
場合でも新しいものに取り替えが可能となる。 （実施例） 以下本考案を添付図面に示す実施例に基づいて
説明する。 第１図は本考案に係る無酸化バーナの一実施例
を縦断面して示す正面図であり、図中１は燃焼用
空気噴出管であつて、バーナ２の挿入部近傍の鉄
皮３に設けられた取りつけ管４に螺合した止め螺
子７により炉壁５に開設した炉壁孔６に対して軸
方向に摺動可能および所定位置での固定可能に取
付けられている。 ８は前記燃焼用空気噴出管１に対して軸方向の
摺動可能および所定位置での固定可能なように貫
通配置した燃料噴出管であり、これら両噴出管
１，８の間には環状空間９が形成される。なお、
１０は燃料噴出管８の止め螺子を示す。 かかる構成としたため長期間の使用により燃焼
用空気噴出管１及び燃料噴出管８が例え損焼した
場合でも止め螺子７及び１０を緩めて燃焼用空気
噴出管１、燃料噴出管８を取出し、新しいものに
取替えることが容易に行える。 また、燃料噴出管８は前端を閉塞したものとす
ると共にその前端部内側には燃料流を反転逆送さ
せる筒状流路を形成する逆送管１２を内設してい
る。従つて、燃料噴出管８を直進する燃料はこの
逆送管１２を通つて燃料噴出管８の前端部に衝突
した後、反転逆送されて燃料噴出管８外周の前端
寄りの位置に設けられた旋回羽根１１の前方い放
射状に開設された燃料噴出孔１３より均一に噴出
することとなる。 ところで、本考案にあつては前記放射状に開口
させる適数の噴出孔１３を前記筒状流路の終端部
に近い位置でかつ前記旋回羽根１１の前方に所定
の距離を存して、しかもバーナ中心軸に対して所
要の角度θをつけて開設しており、この角度θを
つけることによつて旋回羽根１１によつて強い旋
回を付与された燃焼用空気と当該燃料噴出孔１３
から噴出せしめられる燃料が常に一定不変の相対
関係下において良好に混合することになる。な
お、前記θは本考案者等の実験によれば燃料と燃
焼用空気の混合性を良好とするためには30〜90°
の範囲とすることが望ましい。 また、本考案に係る無酸化バーナは、燃料流を
一旦燃料噴出管８の前端に衝突させて該前端を冷
却した後燃料噴出孔１３から燃焼用空気噴出管１
内に噴出させるため、炉温が極めて高い場合でも
燃料噴出管８の損焼が抑制される。 ところで、本考案に係る無酸化バーナは燃料噴
出管８の前端の位置が第１図に示すように炉壁孔
６の手前側にある場合のみならず、第１図に想像
線で示すようにバーナ火口１４内に位置させたも
のであつても無酸化加熱能を有しているためによ
いのである。この場合には止め螺子７を緩めて、
燃焼用空気噴出管１と燃料噴出管８を一緒に炉壁
孔６内に移動せしめればよい。ただ炉温が極めて
高いと本考案の如く燃料流でその前端を冷却する
構造であつても燃料噴出管８の前端部の損焼が起
こる為、炉温が比較的低い状態で使用することが
望ましい。 第２図は、燃焼用空気噴出管１の出口部に、ま
た第３図は燃料噴出管８の出口部に混合燃料の噴
出面積縮小部材１５を取りつけたものであり、こ
れら噴出面積縮小部材１５を取りつけることによ
り、燃料と燃焼用空気との混合性が更に促進され
るとともに混合燃料の噴出速度が増加し、燃料が
より遠くまで到達するので、鋼板の還元される範
囲が広くなる。 また第４図及び第５図は、燃料噴出管前端部に
耐熱製の優れた部材１６（たとえば耐熱金属、セ
ラミツク等）を設置したものであり、これら部材
１６を取付けることにより燃料噴出管８の耐久性
が更に向上する。 次に本考案に係る無酸化バーナを用いて、連続
亜鉛メツキライン用焼鈍炉の一種である竪形方式
の直火式焼鈍炉の無酸化加熱帯にて鋼板の無酸化
加熱を行つた場合の実験結果について述べる。 実験は下記条件により第１図に示した無酸化バ
ーナと、比較例として本出願人が先に実願昭62−
72412号で提案した無酸化バーナを用いた場合と
の差異を調べることにより行つた。 〔実験条件〕 鋼板寸法：0.8mm×1100mm幅 鋼板移送速度：145m／分 燃料：コークス炉ガス（C.O.G.） 燃焼用空気温度：420℃ バーナへ供給する燃料の空気比：0.9 第１図のθ＝90° 実験した結果を下記表に示したが、本考案の無
酸化バーナでは燃焼用空気として排ガスにより
420℃まで予熱した空気を使用でき、かつ該空気
と燃料との混合性が均一となつたため、比較例と
較べて無酸化状態で鋼板を加熱できる鋼板上限温
度が100℃高くできた。
熱するのに適した無酸化バーナに関するものであ
る。 （従来の技術） 鋼板を無酸化状態で加熱する方法として、バー
ナから高温の燃焼ガスを噴射して鋼板を加熱する
直火加熱方法が良く知られている。この直火加熱
方法は、炉内を還元性ガスによつて雰囲気調整し
て、ラジアントチユーブ等を用いて間接加熱する
方法と比較して、鋼板の加熱速度が著しく速いこ
とが特徴である。 ところで、無酸化状態で、鋼板を急速加熱する
直火加熱方法として、ラジアントカツプバーナと
称される予混合型バーナを使用し、空気比が0.9
で燃焼させたガスを鋼板に衝突させる方法が米国
特許第3320085号公報で提案され、現在連続亜鉛
メツキライン用焼鈍炉に使用されている。 しかしながら、この直火式無酸化加熱方法に使
用されている無酸化バーナは、予め燃料ガスと燃
焼用空気を混合した後、この混合気体をバーナに
供給する方式である為、 逆火あるいは静電気等によつてバーナ内ある
いは配管内で爆発する危険性がある。 燃焼用空気を予熱できない。 といった欠点がある。 そこで、本出願人はこのような欠点を解決でき
る無酸化バーナを実願昭62−72412号で提案した。 すなわち、出願人が先に提出した無酸化バーナ
は、燃焼用空気噴出管とこれに貫通配置した燃料
噴出管の二重管構成された無酸化バーナの、これ
ら両噴出管の間に旋回羽根を介設すると共に、前
記燃料噴出管を空気噴出管に沿つて移動及び所定
位置での固定可能に構成し、更に燃料噴出管前端
の燃料噴出孔をバーナ中心軸に対して所要角度を
もつて開設したものである。 （考案が解決しようとする問題点） 本出願人が先に提案した無酸化バーナは従来の
バーナの欠点を解決できる優れたものではあるが
本考案者等のその後の研究、実験によれば以下に
列挙する問題が内在していることが判明した。 燃焼用空気噴出管は、その前端部内側に旋回
羽根を固着して炉に対して固定装着されている
ため、その内部の燃料噴出管を出退移動させた
場合には前記旋回羽根と燃料噴出孔との相対位
置関係が変化するので噴出燃料に対する旋回空
気の混合比が変化すると考えられること。 燃料噴出管は、その前端の外周部に噴出孔を
設けたものとしているため、燃料の送給量の変
化に応じてその噴出状態が変化しやすいと考え
られること。 本考案は先に本出願人が提案した無酸化バーナ
の優れた点はそのままで、かつ内在する問題を解
決できる無酸化バーナを提供せんとするものであ
る。 （問題点を解決するための手段） 本考案者等は、その対策として、 燃料噴出管側に旋回羽根を設けて旋回羽根と
噴出孔の相対位置を一定不変とし、更に燃焼用
空気噴出管を炉に対して移動可能にして燃料噴
出管に対して追従移動させ得るようにした。 燃料噴出管の前端内部に逆送管を内設して、
噴出孔位置を変え、燃料の噴出圧力を可及的一
定に保持させて均圧噴射させ得るようにした。
すなわち本考案は、燃焼用空気噴出管とこれに
貫通配置した燃料噴出管の間に形成した環状空
間内に、旋回羽根を前記燃料噴出管側に取り付
けることにより介設して前記燃料噴出管の前端
から噴出させる燃料流に燃焼用空気を旋回流と
して混合させ得るよう二重管構成されてなる無
酸化バーナであつて、前記燃焼用空気噴出管は
これを炉壁孔に対して、また前記燃料噴出管は
前記燃焼用空気噴出管に対して夫々軸方向の摺
動および所要位置での固定可能に構成し、かつ
前記燃料噴出管はその前端を閉塞したものとす
ると共にその前端部内側には燃料流を反転逆送
させる筒状流路を形成する逆送管を内設し、こ
の燃料噴出管の外周部に放射状に開口させる敵
数の噴出孔を前記旋回羽根の前方にバーナ中心
軸に対し所定角度をもつて開設して成ることを
要旨とする無酸化バーナである。 （作用） 本考案に係る無酸化バーナは上記した構成とし
た為、燃料は一旦燃料噴出管の前端部に衝突して
反転逆送した後噴出孔より噴出するため燃焼用空
気との混合が均一で良好となる。また燃料が一旦
燃料噴出管の前端部に衝突する際に燃料噴出管前
端部が冷却され、燃料噴出管の損焼が抑圧され
る。更に、燃焼用空気噴出管と燃料噴出管との相
対的位置および両噴出管と炉壁孔との相対的位置
を適時調整できるので、最適な加熱条件が容易に
得られ、長期間使用により、両噴出管が損傷した
場合でも新しいものに取り替えが可能となる。 （実施例） 以下本考案を添付図面に示す実施例に基づいて
説明する。 第１図は本考案に係る無酸化バーナの一実施例
を縦断面して示す正面図であり、図中１は燃焼用
空気噴出管であつて、バーナ２の挿入部近傍の鉄
皮３に設けられた取りつけ管４に螺合した止め螺
子７により炉壁５に開設した炉壁孔６に対して軸
方向に摺動可能および所定位置での固定可能に取
付けられている。 ８は前記燃焼用空気噴出管１に対して軸方向の
摺動可能および所定位置での固定可能なように貫
通配置した燃料噴出管であり、これら両噴出管
１，８の間には環状空間９が形成される。なお、
１０は燃料噴出管８の止め螺子を示す。 かかる構成としたため長期間の使用により燃焼
用空気噴出管１及び燃料噴出管８が例え損焼した
場合でも止め螺子７及び１０を緩めて燃焼用空気
噴出管１、燃料噴出管８を取出し、新しいものに
取替えることが容易に行える。 また、燃料噴出管８は前端を閉塞したものとす
ると共にその前端部内側には燃料流を反転逆送さ
せる筒状流路を形成する逆送管１２を内設してい
る。従つて、燃料噴出管８を直進する燃料はこの
逆送管１２を通つて燃料噴出管８の前端部に衝突
した後、反転逆送されて燃料噴出管８外周の前端
寄りの位置に設けられた旋回羽根１１の前方い放
射状に開設された燃料噴出孔１３より均一に噴出
することとなる。 ところで、本考案にあつては前記放射状に開口
させる適数の噴出孔１３を前記筒状流路の終端部
に近い位置でかつ前記旋回羽根１１の前方に所定
の距離を存して、しかもバーナ中心軸に対して所
要の角度θをつけて開設しており、この角度θを
つけることによつて旋回羽根１１によつて強い旋
回を付与された燃焼用空気と当該燃料噴出孔１３
から噴出せしめられる燃料が常に一定不変の相対
関係下において良好に混合することになる。な
お、前記θは本考案者等の実験によれば燃料と燃
焼用空気の混合性を良好とするためには30〜90°
の範囲とすることが望ましい。 また、本考案に係る無酸化バーナは、燃料流を
一旦燃料噴出管８の前端に衝突させて該前端を冷
却した後燃料噴出孔１３から燃焼用空気噴出管１
内に噴出させるため、炉温が極めて高い場合でも
燃料噴出管８の損焼が抑制される。 ところで、本考案に係る無酸化バーナは燃料噴
出管８の前端の位置が第１図に示すように炉壁孔
６の手前側にある場合のみならず、第１図に想像
線で示すようにバーナ火口１４内に位置させたも
のであつても無酸化加熱能を有しているためによ
いのである。この場合には止め螺子７を緩めて、
燃焼用空気噴出管１と燃料噴出管８を一緒に炉壁
孔６内に移動せしめればよい。ただ炉温が極めて
高いと本考案の如く燃料流でその前端を冷却する
構造であつても燃料噴出管８の前端部の損焼が起
こる為、炉温が比較的低い状態で使用することが
望ましい。 第２図は、燃焼用空気噴出管１の出口部に、ま
た第３図は燃料噴出管８の出口部に混合燃料の噴
出面積縮小部材１５を取りつけたものであり、こ
れら噴出面積縮小部材１５を取りつけることによ
り、燃料と燃焼用空気との混合性が更に促進され
るとともに混合燃料の噴出速度が増加し、燃料が
より遠くまで到達するので、鋼板の還元される範
囲が広くなる。 また第４図及び第５図は、燃料噴出管前端部に
耐熱製の優れた部材１６（たとえば耐熱金属、セ
ラミツク等）を設置したものであり、これら部材
１６を取付けることにより燃料噴出管８の耐久性
が更に向上する。 次に本考案に係る無酸化バーナを用いて、連続
亜鉛メツキライン用焼鈍炉の一種である竪形方式
の直火式焼鈍炉の無酸化加熱帯にて鋼板の無酸化
加熱を行つた場合の実験結果について述べる。 実験は下記条件により第１図に示した無酸化バ
ーナと、比較例として本出願人が先に実願昭62−
72412号で提案した無酸化バーナを用いた場合と
の差異を調べることにより行つた。 〔実験条件〕 鋼板寸法：0.8mm×1100mm幅 鋼板移送速度：145m／分 燃料：コークス炉ガス（C.O.G.） 燃焼用空気温度：420℃ バーナへ供給する燃料の空気比：0.9 第１図のθ＝90° 実験した結果を下記表に示したが、本考案の無
酸化バーナでは燃焼用空気として排ガスにより
420℃まで予熱した空気を使用でき、かつ該空気
と燃料との混合性が均一となつたため、比較例と
較べて無酸化状態で鋼板を加熱できる鋼板上限温
度が100℃高くできた。
【表】
（考案の効果）
以上説明したように本考案に係る無酸化バーナ
は上記した構成とした為、燃料は一旦燃料噴出管
の前端部に衝突して反転逆送した後、前端より一
定位置の噴出孔より噴出することとなり、旋回羽
根の作用で強い旋回を付与された燃焼用空気との
混合性が良好となる。さらに燃料が一旦燃料噴出
管の前端部に衝突する際に噴出管前端部が冷却さ
れ、燃料噴出管の損焼が抑制される。加えて適宜
両噴出管の位置変更や燃焼用空気噴出管及び燃料
噴出管の損焼時には取り替えも可能となる。さら
に予熱空気を使用できるために省エネルギが図
れ、安全性にも優れている。
は上記した構成とした為、燃料は一旦燃料噴出管
の前端部に衝突して反転逆送した後、前端より一
定位置の噴出孔より噴出することとなり、旋回羽
根の作用で強い旋回を付与された燃焼用空気との
混合性が良好となる。さらに燃料が一旦燃料噴出
管の前端部に衝突する際に噴出管前端部が冷却さ
れ、燃料噴出管の損焼が抑制される。加えて適宜
両噴出管の位置変更や燃焼用空気噴出管及び燃料
噴出管の損焼時には取り替えも可能となる。さら
に予熱空気を使用できるために省エネルギが図
れ、安全性にも優れている。
図面は本考案に係る無酸化バーナの実施例を示
す断面図正面図で、第１図は第１実施例、第２〜
５図は第２〜５実施例の拡大図である。 １は燃焼用空気噴出管、２はバーナ、７，１０
は止め螺子、８は燃料噴出管、１１は旋回羽根、
１２は逆送管、１３は燃料噴出孔。
す断面図正面図で、第１図は第１実施例、第２〜
５図は第２〜５実施例の拡大図である。 １は燃焼用空気噴出管、２はバーナ、７，１０
は止め螺子、８は燃料噴出管、１１は旋回羽根、
１２は逆送管、１３は燃料噴出孔。
Claims (1)
- 燃焼用空気噴出管とこれに貫通配置した燃料噴
出管の間に形成した環状空間内に、旋回羽根を前
記燃料噴出管側に取り付けることにより介設して
前記燃料噴出管の前端から噴出させる燃料流に燃
料用空気を旋回流として混合させ得るように二重
管構成されてなる無酸化バーナであつて、前記燃
焼用空気噴出管はこれを炉壁孔に対して、また前
記燃料噴出管は前記燃焼用空気噴出管に対して
夫々軸方向の摺動および所要位置での固定可能に
構成し、かつ前記燃料噴出管はその前端を閉塞し
たものとする共にその前端部内側には燃料流を反
転逆送させる筒状流路を形成する逆送管を内設
し、この燃料噴出管の外周部に放射状に開口させ
る敵数の噴出孔を前記旋回羽根の前方にバーナ中
心軸に対し所定角度をもつて開設して成ることを
特徴とする無酸化バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987168668U JPH0449467Y2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987168668U JPH0449467Y2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0174429U JPH0174429U (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0449467Y2 true JPH0449467Y2 (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=31458044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987168668U Expired JPH0449467Y2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449467Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017200643A1 (de) * | 2017-01-17 | 2018-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennerspitze mit einer Luftkanalstruktur und einer Brennstoffkanalstruktur für einen Brenner und Verfahren zur Herstellung der Brennerspitze |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57120829U (ja) * | 1981-01-22 | 1982-07-27 | ||
| JPH0113224Y2 (ja) * | 1985-12-09 | 1989-04-18 |
-
1987
- 1987-11-04 JP JP1987168668U patent/JPH0449467Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0174429U (ja) | 1989-05-19 |
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