JPH0619940Y2 - バーナ - Google Patents

バーナ

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JPH0619940Y2
JPH0619940Y2 JP1990100652U JP10065290U JPH0619940Y2 JP H0619940 Y2 JPH0619940 Y2 JP H0619940Y2 JP 1990100652 U JP1990100652 U JP 1990100652U JP 10065290 U JP10065290 U JP 10065290U JP H0619940 Y2 JPH0619940 Y2 JP H0619940Y2
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JP
Japan
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burner
air
pressure equalizing
slit
combustion chamber
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JP1990100652U
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JPH0457024U (ja
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喬 河岸
敏博 大河内
則男 坂場
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、相対向する両耐火部材間にバーナ火口部及び
そのバーナ火口部に向かってスリット状に開口する燃焼
室が形成されたバーナに関する。
[従来の技術及び考案が解決しようとする課題] 従来、相対向する両バーナタイル(耐火部材)間にバー
ナ火口部及びそのバーナ火口部に向かってスリット状に
開口する燃焼室が形成されたバーナにおいては、例えば
実公昭58−23070号公報に開示されているよう
に、燃焼室、バーナ火口部(縮径開口部)及びバーナ前
面に面するバーナタイルの表面側の高温面とバーナタイ
ルの裏面側の低温面との距離に、位置によって大きな差
がある。高温面のうちバーナ火口部を中心とする部分、
すなわちバーナ前面、バーナ火口部及び燃焼室のうちバ
ーナ火口部近辺は、低温面までの距離が長く、それに比
べ、高温面のうちその他の部分においては、低温面まで
の距離が短い。
そのため、バーナタイルにおいて高温面から低温面に向
かう温度勾配が、バーナ火口部を中心とする角部では相
当に緩やかになり、その角部全体が他の部分に比し高温
化する。すると、バーナタイル内において、バーナ火口
部を中心とする角部と、その角部に近接する部分との間
で、急峻な温度勾配が生ずる。
その場合、温度勾配が急峻になっている部分において大
きな応力が発生し、ほぼ一定期間に亙る使用によりその
部分にクラックが生成したり破壊を惹き起こすことが多
かった。
そしてそのような破壊等が生ずると、その都度設備を休
止させてバーナタイルを交換することを要し、効率低下
を余儀なくされていた。
本考案は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み
行われたものであって、その目的とするところは、耐火
部材の温度勾配を比較的に一様化することによって温度
勾配が急峻な部分の発生を防ぎ、以て耐火部材にクラッ
クの生成や破壊を引き起こすような大きな応力が発生す
ることを防止することができるバーナを提供することに
ある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本考案のバーナは、相対向
する両耐火部材間にバーナ火口部及びそのバーナ火口部
に向かってスリット状に開口する燃焼室が形成されたバ
ーナにおいて、 前記両耐火部材のうち、燃焼室、バーナ火口部及びバー
ナ前面に面する両表面部は、燃焼室の部分からバーナ火
口部を経てバーナ前面に至るまでに、ほぼ平行な状態か
ら互いに外向きのほぼ90度湾曲し、各耐火部材の裏面
部は、それぞれの表面部とほぼ平行状にほぼ90度湾曲
するものとしている。
[作用] バーナ火口部及びそのバーナ火口部に向かってスリット
状に開口する燃焼室を、相対向する両耐火部材間に形成
するものであって、両耐火部材のうち、燃焼室、バーナ
火口部及びバーナ前面に面する両表面部が、燃焼室の部
分からバーナ火口部を経てバーナ前面に至るまでに、ほ
ぼ平行な状態から互いに外向きのほぼ90度湾曲し、各
耐火部材の裏面部は、それぞれの表面部とほぼ平行状に
ほぼ90度湾曲しているので、耐火部材の表面側から裏
面側に向かう温度勾配は、何れの部分においても比較的
に一様になり、温度勾配が部分的に急峻になることはな
い。そのため、耐火部材にクラックの生成や破壊を惹き
起こすような大きな応力がバーナ使用による耐火部材表
面側の温度上昇によって発生することが防止される。
[実施例] 本考案の実施例を、図面を参照しつつ説明する。
第1図乃至第5図は何れも本考案バーナの1実施例に関
するものであって、第1図は第2図におけるI−I線横
断面図、第2図は平面概略図である。第3図及び第4図
は空気・気体燃料噴出ユニットについての拡大図であっ
て、そのうち第3図は横断面図、第4図(a)は気体燃料
噴出孔の配列図、第4図(b)は空気噴出孔の配列図、第
4図(c)は第3図におけるIV−IV線断面図である。また
第5図は第1図におけるV−O−P−V線要部断面図で
ある。
この実施例においては、酸素含有ガスとして空気を、燃
料として気体燃料を利用するものとしているが、本考案
は必ずしもこれらに限定されるものではない。
10は空気・気体燃料噴出ユニット、60はバーナタイ
ル(耐火部材)、90は炉壁、92は炉内部である。
空気・気体燃料噴出ユニット10は、横断面末窄まり状
をなす空気2次均圧部12と、方形横断面形状をなす均
圧用スリット部14と、その均圧用スリット部14の開
口部に設けられた拡開部16と、均圧用スリット部14
の奥底面14aと空気2次均圧部12の末端面12aと
連通する円柱形状の空気噴出孔18と、側壁20を隔て
て空気2次均圧部12に隣接する気体燃料均圧室22
と、気体燃料均圧室22と均圧用スリット部14の拡開
部16とを連通する円柱形状の気体燃料噴出孔24とを
備えており、これらは一体的に形成されている。そして
この空気・気体燃料噴出ユニット10は、ケーシング2
6に固定されている。
均圧用スリット部14は、第1図及び第3図における紙
面に垂直な方向に延設されている。均圧用スリット部1
4の奥底面14aの幅は8mmであり、第4図(b)の示さ
れるように、この奥底面14aの長手方向中心線上にそ
の全長に亙って、6.5mm径の実質上同一形状の空気噴
出孔18が8.5mmピッチで多数穿設されている。な
お、空気噴出孔18(酸素含有ガス噴出孔)の配列状態
は、均圧用スリット部14の奥底面14a(奥底部)の
全長に亙って均等分布状態且つ均圧化に十分な密度で開
口するものであれば、例えば千鳥状の配列などであって
差し支えない。但し、均等分布状態というのは、完全な
均等分布であることは必ずしも要しない。また全空気噴
出孔18(酸素含有ガス噴出孔)の開口面積は、均圧用
スリット部14の横断面積に対し20乃至50%程度と
することが好ましい。
一方均圧用スリット部14の拡開部16には、長手方向
線上に全長に亙って1列に、2.5mmの実質上同一形状
の気体燃料噴出孔24が10mmピッチで多数穿設されて
いる。
28は、空気2次均圧部12の側壁20間に架設された
梁である。
30は空気導入管、32は、その空気導入管30から空
気を導入される空気1次均圧室、34は、空気1次均圧
室32と空気2次均圧部12との間に設けられた整流板
である。
また36は気体燃料導入管、38は気体燃料導入室であ
って、気体燃料導入室38に導入された気体燃料は、気
体燃料通路(図示を略す。)を通じて気体燃料均圧室2
2に導かれるよう構成されている。
以上に説明した空気・気体燃料噴出ユニット10は、ス
リット方向に3個直列に配設されている。なお、この場
合の各空気・気体燃料噴出ユニット10のスリット方向
長さは、一致している必要はない。
空気・気体燃料噴出ユニット10の前方には、相対向す
る1対のバーナタイル60が設けられている。この両バ
ーナタイル60間に、前方に向かって順に、空気と気体
燃料とが混合されるスリット状の混合室62、その混合
室62の前方に拡開形成されたスリット状の燃焼室64
及びその燃焼室64が再縮小後スリット状に開口するバ
ーナ火口部66が形成されている。均圧用スリット部1
4の開口部に設けられた拡開部16は、混合室62の一
部を構成するものであり、空気2次均圧部12、空気噴
出孔18、均圧用スリット部14、混合室62、燃焼室
64及びバーナ火口部66の軸線は一致している。また
均圧用スリット部14は、混合室62の全長に亙って開
口している。バーナ火口部66は、前方に向かってラッ
パ断面状に拡開するよう形成されている。
このバーナタイル60は、燃焼室64、バーナ火口部6
6及びバーナ前面(炉内部92に面する面)に面する表
面側が、燃焼室64の部分からバーナ火口部66を経て
バーナ前面に至るまでに、他方のバーナタイル60の表
面側とほぼ平行な状態から互いに外向きにほぼ90度湾
曲し、裏面側は、表面側とほぼ平行状にほぼ90度湾曲
する壁体によって形成され、主としてその裏面側にて、
ケーシング68に固定されている。70はアンカーレン
ガである。
72は、冷却水を流通させることによりバーナタイル6
0の裏面側を冷却するための冷却水通路である。
バーナタイル60の周囲は、炉壁90に囲繞されてい
る。94は、バーナタイル60と炉壁90との間隙を埋
める詰め物である。
以上に説明した一対のバーナタイル60は、第2図に示
されるようにスリット方向に3個直列に配設されてい
る。なおこの場合のバーナタイル60のスリット方向長
さは、一致している必要はない。
第5図に示されるように、バーナの両端部にも上記と同
様のバーナタイル74が配設されているが、このバーナ
タイル74における混合室62からバーナ火口部66に
至る表面側は、平坦に形成されている。76はパイロッ
トバーナ取付け孔である。
空気導入管30から導入された空気は、空気1次均圧室
32にて均圧化され、整流板34にて整流作用を受けた
後、空気2次均圧部12にて更に均圧化されつつ末窄ま
り状に空気2次均圧部12の末端面12aに向かって流
動し、各空気噴出孔18に導かれ、空気噴出孔18を経
て均圧用スリット部14の奥底面14aに噴出する。
均圧用スリット部14の奥底面14aに開口する多数の
空気噴出孔18は実質上同一形状であるから、何れの空
気噴出孔18からも、実質上均等に空気が噴出する。空
気噴出孔18は均圧用スリット部14の奥底面14aの
全長に亙って均等分布状態且つ均圧化に十分な密度で開
口しているので、均圧用スリット部14に噴出した空気
は、混合室62に導入される過程において均圧用スリッ
ト部14の全長に亙って実質上均圧化され、混合室62
の全長に亙って、その実質上均圧化された空気が導入さ
れる。
一方、気体燃料導入管36から気体燃料導入室38に導
入された気体燃料は、気体燃料通路を通じて気体燃料均
圧室22に導かれ、各気体燃料噴出孔24を経て均圧用
スリット部14の拡開部16、すなわち混合室62内
に、その全長に亙って均等状に噴出する。
このようにして、混合室62の全長に亙って導入される
実質上均圧化された空気に、混合室62の全長に亙って
均等状に噴出した気体燃料が混合するので、それが燃焼
室64の全長に亙って実質上均等に燃焼し実質上均等な
火炎がバーナ火口部66から炉内部92に向かって形成
させる。
また空気・気体燃料噴出ユニット10は一体的に形成さ
れているため、空気噴出孔18及び均圧用スリット部1
4を、均圧用スリット部14の全長に亙って容易に精度
良く形成・維持することができ、而も、均圧用スリット
部14の長さが比較的長い場合でも、空気噴出孔18の
残壁40によってその幅を容易に精度良く維持すること
ができる。従って3個直列した空気・気体燃料噴出ユニ
ット10の全長に亙って、実質上均圧化された空気を混
合室62に容易に導入し得、それによって実質上均等な
火炎を形成することができる。
気体燃料が燃焼室64において燃焼し、それによって形
成される火炎がバーナ火口部66から炉内部92に向か
って形成されることにより、燃焼室64、バーナ火口部
66及び炉内部92に面するバーナタイル60の表面側
が高温になる。
ところが、このバーナタイル60は、燃焼室64、バー
ナ火口部66及びバーナ前面に面する表面側が、燃焼室
64の部分からバーナ火口部66を経てバーナ前面に至
るまでに、他方のバーナタイル60の表面側とほぼ平行
な状態から互いに外向きにほぼ90度湾曲し、裏面側
は、表面側とほぼ平行状にほぼ90度湾曲する壁体によ
って形成され、バーナ火口部66が、前方に向かってラ
ッパ断面状に拡開しているので、バーナタイル60の表
面側から裏面側に向かう温度勾配は、燃焼室64からバ
ーナ前面にかけての何れの部分からその裏面側に向かう
温度勾配も比較的に一様になり、温度勾配が部分的に急
峻になることはない。そのため、バーナタイル60にク
ラックの生成や破壊を惹き起こすような大きな応力がバ
ーナタイル60表面側の温度上昇によって発生すること
は防止される。
[考案の効果] 本考案のバーナでは、耐火部材の表面側から裏面側に向
かう温度勾配が、何れの部分においても比較的に一様に
なり、温度勾配が部分的に急峻になることがないので、
耐火部材にクラックの生成や破壊を引き起こすような大
きな応力がバーナ使用による耐火部材表面側の温度上昇
によって発生することが防止される。それゆえ、バーナ
火口部及びそのバーナ火口部に向かってスリット状に開
口する燃焼室の寿命を従来に比し飛躍的に伸ばすことが
でき、耐火部材の交換に要するコストの削減やその間に
設備休止の回避などによる全体としての著しい効率アッ
プを実現し得る。
【図面の簡単な説明】 図面は何れも本考案の1実施例に関するものである。 第1図は第2図におけるI−I線横断面図、第2図は平
面概略図である。第3図及び第4図は空気・気体燃料噴
出ユニット10についての拡大図であって、そのうち第
3図は横断面図、第4図(a)は気体燃料噴出孔24の配
列図、第4図(b)は空気噴出孔18の配列図、第4図(c)
は第3図におけるIV−IV線断面図である。第5図は第1
図におけるV−O−P−V線要部断面図である。 図面中、60はバーナタイル、64は燃焼室、66はバ
ーナ火口部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 坂場 則男 愛知県東海市東海町5丁目3番地 新日本 製鐵株式会社名古屋製鐵所設備部内 (56)参考文献 実公 昭58−23070(JP,Y2) 実公 昭63−6584(JP,Y2)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対向する両耐火部材の間にバーナ火口部
    及びそのバーナ火口部に向かってスリット状に開口する
    燃焼室が形成されたバーナにおいて、 前記両耐火部材のうち、燃焼室、バーナ火口部及びバー
    ナ前面に面する両表面部は、燃焼室の部分からバーナ火
    口部を経てバーナ前面に至るまでに、ほぼ平行な状態か
    ら互いに外向きにほぼ90度湾曲し、 各耐火部材の裏面部は、それぞれの表面部とほぼ平行状
    にほぼ90度湾曲することを特徴とするバーナ。
JP1990100652U 1990-09-25 1990-09-25 バーナ Expired - Lifetime JPH0619940Y2 (ja)

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