JPH0740825Y2 - 製鋼用酸素−燃料バーナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、アーク炉内の被溶解
物、例えばスクラップを溶解する製鋼用酸素−燃料バー
ナに関する。

【０００２】

【従来の技術】電極間または電極と被溶解物との間にア
ークを発生させ、そのアーク熱または輻射熱を利用して
被溶解物を溶解するアーク炉では、アーク炉に投入され
た被溶解物であるスクラップの溶解効率を高めるため
に、絶えずコールドスクラップに燃焼火炎を当ててスク
ラップの崩落を促進する必要がある。そこで、従来、炉
壁に多くのバーナを設けたものと、バーナと首振り装置
を組み合わせたものが提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前者は
設備費の高騰や取り扱いの煩雑化を招来するという問題
点があり、後者はバーナ挿入部に地金が付着することに
より首振り装置の動作不良を招来したり、付着した地金
の除去に多大な労力を要するという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本考案の製鋼用
酸素−燃料バーナは上記問題点を解決するためになされ
たもので、一個の金属塊に、斜め下方に伸びる酸素ノズ
ルと該酸素ノズルと同一鉛直面上で水平方向に伸びる燃
料ノズルをこれらノズルから噴射された酸素と燃料が交
差するように配置した噴射口を複数形成するとともに、
これら噴射口間に斜め下方に伸びる第２酸素ノズルを設
け、これら噴射口と第２酸素ノズルを吐出側に向かうに
したがって相互の間隔が扇状に広がるように配置したも
のである。

【０００５】

【作用】上記製鋼用酸素−燃料バーナによれば、各噴射
口より噴射された酸素と燃料が扇状に拡大される。した
がって、バーナと首振り装置を組み合わせた装置と同様
に、炉内に投入されたコールドスクラップを一様に加熱
して溶解することができる。また、第２酸素ノズルから
噴射される酸素によりスクラップが溶断され、溶解がさ
らに促進される。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照して本考案の実施例に
ついて説明する。図１〜３は本考案にかかる製鋼用酸素
−燃料バーナ１（以下「バーナ１」という。）を示し、
このバーナ１の本体２は略長方形の金属塊で構成されて
いる。上記本体２の内部には、長手方向に酸素ヘッダ３
と燃料ヘッダ４が形成され、これらの一端がそれぞれ酸
素供給管５、燃料供給管６に接続されている。上記酸素
ヘッダ３には所定間隔ごとに上方に伸びる酸素供給室７
が形成され、この酸素供給室７から本体２の前面に向か
って斜め下方（俯角θ₁）に酸素ノズル８がそれぞれ形
成されており、それぞれの酸素ノズル８を放射状に配置
して該酸素ノズル８から噴射された酸素が扇状に広がる
ようにしてある。一方、燃料ヘッダ４には、酸素ノズル
８を含む鉛直面上に本体２の前面に向かってほぼ水平に
伸びる燃料ノズル９が形成されており、この燃料ノズル
９と酸素ノズル８との先端部に噴射口１０が構成されて
いる。なお、酸素ノズル８の広がり角度θ₂は３０〜４
５°が適当である。また、本体２には、上記酸素供給室
７の間にそれぞれ第２酸素供給室１１が形成され、これ
ら第２酸素供給室１１から、上記酸素ノズル８と同様
に、本体２の前面に向かって斜め下方に伸びる第２酸素
ノズル１２が形成されており、それぞれの第２酸素供給
室１１が酸素供給管１３に接続されている。さらに、本
体２には、前部に冷却水路１４が形成され、その両端が
冷却水供給管１５と冷却水排出管１６に接続されてい
る。

【０００７】上記バーナ１は、図４，５に示すように、
アーク炉１７の側壁１８に所定間隔ごとに取り付けら
れ、酸素供給管５，１３、燃料供給管６がそれぞれ酸素
供給源、燃料供給源（共に図示せず）に接続されるとと
もに、これら供給管５，６，１３が切換弁を介してブロ
ア等の空気供給源に接続される。また、冷却水供給管１
５と冷却水排出管１６がそれぞれ図示しない冷却水路に
接続される。バーナ１の設置高は、酸素ノズル８の延長
線１９とシルレベル２０との交差点２１が、電極２２の
ピッチサークル２３の外側に位置し、スプラッシュや地
金の影響を避けるようにできるだけ高くするのが好まし
い。

【０００８】以上のようにバーナ１が設置されたアーク
炉１７では、炉内にスクラップ等の被溶解物（図示せ
ず）が投入され、電極２２に所定の電圧が印加され、酸
素ノズル８と燃料ノズル９からそれぞれ酸素と燃料が噴
射されて燃焼される。そして、電極２２間または電極２
２と被溶解物との間に発生するアーク熱またはその輻射
熱によって被溶解物が溶解されるとともに、酸素ノズル
８の配設方向に沿って扇状に広がる燃焼火炎によって被
溶解物が広範囲に加熱され、その溶解が促進される。ま
た、燃焼火炎による予熱開始から所定時間経過すると
（具体的には３０〜６０秒経過後）、第２酸素ノズル１
２より酸素が噴射され、これによって火炎と火炎との間
に位置する被溶解物が加熱されて溶断され、その溶解が
効率的に行われる。そして、被溶解物の溶解処理が終了
すると、酸素ノズル８、第２酸素ノズル１３への酸素の
供給と燃料ノズル９への燃料の供給が遮断され、これに
代えてブロアより空気が供給される。ただし、この空気
の供給は必須ではない。

【０００９】上記バーナ（ワイドフレームバーナ）と、
バーナの本体に１個の噴射口だけを設けたシングルフレ
ームバーナをアーク炉に設けてスクラップを溶解したと
ころ、図６に示すように、本考案にかかるバーナの方が
シングルフレームバーナに比べて約１．３倍（4.5／3.4
≒1.3）溶解効率が良いという結果が得られた。

【００１０】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本考案に
かかるバーナでは、このバーナに設けた複数の噴射口か
ら扇状に酸素と燃料が噴射されるので、一台で広範囲に
亘って一様に被溶解物を加熱することができる。また、
各噴射口間から噴射される酸素により被溶解物の溶断が
促進されるので、効率良く溶解が行われる。さらに、酸
素ノズルの角度を炉寸法や形状に応じて適宜設定してバ
ーナの設置高さをできるだけ高くすることができるの
で、スプラッシュや地金による噴射口の閉塞等も防止で
きる。さらにまた、一個の金属塊に複数の噴射口を備え
ているので、アーク炉に多数のバーナを配置する必要が
なく、設備費が低下し、取り扱いが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 バーナの平面図である。

【図２】 バーナのII−II線断面図である。

【図３】 バーナのIII−III線断面図である。

【図４】 アーク炉の平面図である。

【図５】 アーク炉の部分断面図である。

【図６】 バーナの溶解効率に関する実験の結果を示す
図である。

【符号の説明】 １…製鋼用酸素−燃料バーナ、２…本体、３…酸素ヘッ
ダ、４…燃料ヘッダ、８…酸素ノズル、９…燃料ノズ
ル、１０…噴射口、１２…第２酸素ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一個の金属塊に、斜め下方に伸びる酸素
   ノズルと該酸素ノズルと同一鉛直面上で水平方向に伸び
   る燃料ノズルをこれらノズルから噴射された酸素と燃料
   が交差するように配置した噴射口を複数形成するととも
   に、これら噴射口間に斜め下方に伸びる第２酸素ノズル
   を設け、これら噴射口と第２酸素ノズルを吐出側に向か
   うにしたがって相互の間隔が扇状に広がるように配置し
   たことを特徴とする製鋼用酸素−燃料バーナ。