JPH0740832Y2 - バーナータイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は例えばトンネル窯の側壁部に設けられバーナー
本体と共にバーナーを構成するバーナータイルに関す
る。

（従来の技術） 例えば窯炉に設けられるバーナーは、第３図に示すよう
に、ガス，オイルなどの燃料Ｇを一次空気A₁と混合し噴
霧するバーナー本体１と、円筒状耐火物よりなり発せら
れた混合気を二次空気A₂と混合し燃焼させて燃焼ガスを
炉内（図示右方側）に向けて噴出するバーナータイル２
とから構成される。従来では、バーナータイル２は、キ
ャスタブル耐火物により一体物として形成されたものが
一般的であった。

ところが、近年の高速バーナーと称される燃焼ガスの噴
出速度を高速度としたものにあっては、上記のものをそ
のまま使用すると、熱応力によるスポーリングを起こし
て早期にクラックが発生し、寿命が短くなるなどの不具
合があった。

そこで、近年では、特開平１−150712号公報に開示され
た第４図に示す構成のバーナータイル３が開発されてい
る。これは、アルミナチューブよりなる内筒４、この内
筒４の外周に設けられたセラミックファイバー層５、キ
ャスタブル耐火物よりなる外筒６から構成される３層構
造を備えるものである。これにより、内筒４の熱的強度
の高さやセラミックファイバー層５による熱膨張の吸収
及び断熱などの作用によって、内筒４及び外筒６のクラ
ックの発生を極力防止しようとするものである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記第４図に示すものでも、やはりクラ
ックの発生を十分に防止することはできなかった。なか
でも、燃焼ガスの噴出速度を得るために図示のように内
筒４の先端部の内径が他の部分の内径よりも小さくなる
（厚肉となる）形状としている事情もあって、内筒４及
び外筒６の先端部に熱応力が集中しやすく、ここにクラ
ックが発生することは避けられず、ひいては先端部から
のガスリークが発生する問題が依然として残っていた。

このように、従来のものでは熱的強度が未だ十分とはい
えず、クラックに起因するガスリークの発生を十分に防
止できる製品の開発が望まれていた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、熱的強度に優れ、クラックに起因するガスリークの
発生を十分に防止できるバーナータイルを提供するにあ
る。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案のバーナータイルは、耐火物製の内筒と、この内
筒の外周に部分的に設けられたキャスタブル耐火物製の
外筒と、内筒の外周の外筒よりも火炎吐出方向先端側に
位置して巻回状態に設けられたセラミックファイバーマ
ットとを具備した構成に特徴を有する。

（作用） 上記手段によれば、キャスタブル耐火物製の外筒によ
り、内筒の固定ひいては全体の支持固定を行うことがで
きる。

そして、バーナーの運転に伴う内筒の熱膨張はセラミッ
クファイバーマットに吸収されるから、内筒に過剰な内
部応力が発生することを防止でき、この結果、内筒にク
ラックが発生することを極力防止できる。また、セラミ
ックファイバーマットは熱的な衝撃をうけても割れるこ
とはないから、もし内筒にクラックが発生することがあ
っても、それを包んでいるセラミックファイバーマット
によりガスリークの発生が阻止される。

（実施例） 以下本考案の一実施例について第１図及び第２図を参照
して説明する。

まず、第２図はバーナー11が炉例えばトンネル窯の焼成
帯の側壁部12に取付けられた状態を示している。ここ
で、バーナー11は、バーナー本体13と、後述するような
本実施例に係るバーナータイル14とから構成されてい
る。詳しく図示はしないが、バーナー本体13は、ガス，
オイルなどの燃料を一次空気と混合して噴霧する噴霧器
等から構成されており、円筒状をなすバーナータイル14
の基端部に例えばボルト締めによって取付けられてい
る。トンネル窯の側壁部12には、窯内側（図で右側）に
凹部15が形成され、窯外側にその凹部15にバーナー前煉
瓦16を介して連続するバーナー取付部17が形成されてい
る。そして、バーナー11はこの取付部17に、前記バーナ
ータイル14の先端部が前記バーナー前煉瓦16に突合わさ
れるようにして取付けられている。尚、バーナータイル
14の先端部の周囲には耐火繊維からなるバルク18が詰込
まれていて、バーナータイル14の先端部の固定を行うと
共に、炉外への火炎漏れを防止している。

さて、本実施例に係るバーナータイル14について第１図
も参照して述べる。

バーナータイル14は、耐火物製の内筒19、キャスタブル
耐火物製の外筒20、ファイバーマット巻回部21から構成
され、全体として円筒状をなしている。このうち、内筒
18は、耐熱性，耐スポーリング性に優れた例えばアルミ
ナ系耐火物（焼結物）よりなり、その内径が、基端部側
（第２図で左側）にて径大、火炎吐出方向先端となる先
端部にて径小となるように形成されている。これによ
り、前記バーナー本体13から発せられた混合気がこれも
バーナー本体13から取込まれる二次空気と径大部にて混
合して十分燃焼し、径小となった先端部にて燃焼ガスの
噴出速度を得、先端開口部から前記バーナー前煉瓦16の
孔部16aを介して窯内に向けてその燃焼ガスを噴出する
ようになっている。そして、前記外筒20は、内筒19の外
周のうち先端の径小部を除く部位全体にわたって設けら
れている。

そして、ファイバーマット巻回部21は、この場合厚さ６
〜12mmの長尺なセラミックファイバーマット22を、内筒
19の外周のうち外筒20のない先端部に、耐熱セメント23
を狭んで層間を接着しながら巻き付けていくことにより
形成されている。また、セラミックファイバーマット22
を構成する繊維の延びる方向（配向方向）は、マット22
の長手方向即ちバーナータイル14の周方向となるように
設定されている。これは、ラジアル方向に繊維が配向す
るものでは、周方向に配向するものに比べて極めて小さ
い外力によりマットが裂けてしまうからである。

尚、外筒20の外周部には、金属製の円筒状をなすホルダ
24が被せられている。このホルダ24は、バーナータイル
14の保護及び形状保持、ガスリークの防止、バーナー本
体13との連結などの役割を果たすと共に、底部に溶接に
より取付けられた脚部25によりバーナー11が前記取付部
17に載置されるようになっている。

上記構成によれば、内筒19の基部側の外周に設けられた
外筒20及びホルダ24によって、内筒19の固定ひいてはバ
ーナータイル14全体の支持固定がなされる。そして、特
に熱応力の集中しやすい火炎吐出方向先端部にファイバ
ーマット巻回部21を設けたことにより、バーナー11の運
転に伴う内筒19の熱膨張がセラミックファイバーマット
22に吸収されるから、内筒19に過剰な内部応力が発生す
ることを防止でき、この結果、内筒19にクラックが発生
することを極力防止できる。そして、セラミックファイ
バーマット22は熱的な衝撃をうけても割れることはない
から、もし内筒19にクラックが発生することがあって
も、それを包んでいるセラミックファイバーマット22に
よりガスリークの発生を阻止することができるのであ
る。

このように本実施例によれば、熱的強度に優れ、クラッ
クに起因するガスリークの発生を十分に防止できるバー
ナータイル14を提供できるものである。

尚、上記実施例では、ファイバーマット巻回部21を長尺
なセラミックファイバーマット22を巻き付けることによ
り構成したが、例えば複数枚の短いセラミックファイバ
ーマットを同心円状に貼付けて構成しても良い。また、
外筒の材質としては、耐熱セメントにセラミックファイ
バーを混合したファイバーキャスタブル耐火物であって
も良い。

その他、内筒19の材質としては炭化珪素など様々なもの
が考えられるなど、本考案は要旨を逸脱しない範囲内で
適宜変更して実施し得るものである。

［考案の効果］ 以上の説明にて明らかなように、本考案のバーナータイ
ルによれば、内筒の外周の外筒よりも火炎吐出方向先端
側に位置して、セラミックファイバーマットを巻回状態
に設けたので、熱的強度に優れ、クラックに起因するガ
スリークの発生を十分に防止できるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すもので、第
１図はバーナータイルの斜視図、第２図はバーナーの取
付け状態を示す縦断側面図である。また、第３図は従来
例を示すバーナーの縦断側面図、第４図は他の従来例を
示すバーナーの縦断側面図である。 図面中、11はバーナー、12はトンネル窯の側壁部（炉の
壁部）、13はバーナー本体、14はバーナータイル、19は
内筒、20は外筒、21はファイバーマット巻回部、22はセ
ラミックファイバーマット、23は耐熱セメント、24はホ
ルダを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】耐火物製の内筒と、この内筒の外周に部分
   的に設けられたキャスタブル耐火物製の外筒と、前記内
   筒の外周の前記外筒よりも火炎吐出方向先端側に位置し
   て巻回状態に設けられたセラミックファイバーマットと
   を具備してなるバーナータイル。