JPS6086312A - 微粉炭バ−ナ− - Google Patents

微粉炭バ−ナ−

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JPS6086312A
JPS6086312A JP58194423A JP19442383A JPS6086312A JP S6086312 A JPS6086312 A JP S6086312A JP 58194423 A JP58194423 A JP 58194423A JP 19442383 A JP19442383 A JP 19442383A JP S6086312 A JPS6086312 A JP S6086312A
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微粉炭を燃焼させるバーナーの改良に関し、
とくに加熱容器内において、被加熱物を直接加熱するの
に適したバーナーを提供する。
たとえば、スクラップを溶解し精錬して鋼を製造すると
きに、溶解に先立って、これを加熱容器内で予熱するこ
とが行なわれる。　スクラップ予熱は、平均スクラップ
温度を３００〜４００℃まで加熱する低温タイプと、６
００℃以上に昇温（る高温タイプとがある。　前者は鋼
鉄製容器で間に合うが、後者は容器に耐火物の内張りを
必要とする。　微粉炭バーナーによるスクラップ予熱は
、主としてこの高温タイプの予熱である。
このような用途に向ける微粉炭バーナーにめられる特性
は、つぎのとおりである。
０　フレーム長さが短いこと。
Ｏフレーム温度が適度に低いこと。
Ｏ着火および燃焼が安定なこと。
ＯＮＯＸ生成量がなるべく少いこと。
Ｏスクラップを加熱する場合は、その酸化ロス＝　３　
− が少ないこと。
０　構造が簡単でメンテナンスが容易なこと。
微粉炭バーナーには、純酸素を使用するものと、空気を
使用するものとあるが、純酸素バーナーは火焔回度が高
く、雰囲気の酸化力も強いため、スクラップの予熱に使
用したとき、その酸化とスクラップ温度の不均一が避け
られないことがわかったので、基本的に、空気バーナー
または酸素富化空気バーナーをえらぶべきことになる。
空気バーナーであっても、フレーム温度は１８００℃に
も達する高温であるから、燃焼空間を形成する耐火物へ
の熱ロスが大きい。　この熱ロスを低減するには、燃焼
空間を小さくする必要があり、フレーム長さを極力短（
することが、この点から要請される。　フレーム長さを
短くする方策としては、バーナーを小型にして燃料イン
プラ１〜レートを下げ、この小型バーナーを一つの容器
に多数とりつけることが考えられるが、それも限界があ
るので、バーナーの大きさにかかわらずショートフレー
ム化を実現することが望ましい。
−４− 前記の要件をみたすものとして、ここに提案する本発明
の微粉炭バーナーは、第１図に示すように、中心から外
側に向って同心円状に配置された、酸素ノズル２、微粉
炭ノズル３および空気ノズル４からなり酸素ノズルの開
口部の先に逆円錐形に向い合ったコーン５を設けて、酸
素を実線矢印のように放射方向に分散させて微粉炭を燃
焼させるように構成したことを特徴とする。
酸素ノズル２からは、純酸素のほか、酸素富化空気、あ
るいは空気を吹き出してもよく、ガス組成は状況に応じ
てえらぶ。　たとえば、バーナー着火時と加熱の初期に
は、酸素または酸素富化空気を用いて、着火と燃焼の安
定をはかることが望ましい。　従って、ここで「酸素」
とは、純酸素だけでなく、空気および酸素と空気との種
々割合の混合物までを包含する意味である。
好ましい態様においては、第１図に示すように、酸素ノ
ズルの先端１１を半径方向に拡大するとともに、微粉炭
ノズルの先端内側３１を面取り加工する。　このように
して、微粉炭の流路を放射方−５− 向に向けるが、その分散の角度は、破線矢印で示したよ
うに、内側のｌ素ガスの分散角度よりは少し小さくして
、酸素と微粉炭とが好適に混合するようにはかるとよい
。
外側の空気ノズルからの空気は、中心の酸素およびその
周囲の微粉炭の流れにより少し放射方向に拡げられて、
二重線矢印のように流れる。　このように、微粉炭の流
れを内外からはさむ形で酸素および空気を吹き出すこと
によって、混合および燃焼が速やかに行なわれる。　な
お、バーナーにおいてよく行なわれるところであるが、
外側の空気ノズルの内部に、旋回流を生じさせる羽根６
を設けることも推奨される。
必要があれば、バーナーに冷却手段を設ける。
通常は、図示したように、空気ノズルを二重管にして内
部に冷却水７を通すことで十分な冷却ができる。　使用
条件が苛酷でなければ、空気ノズルの外側に耐火コーテ
ィングを施すだけで足りるであろう。
酸素ノズルから吹き出す酸素の放射方向への分−〇　− 散の角度は、コーン５の形状およびそれとノス゛ル先端
との位置関係により決定される。　そこで、コーンのノ
ズル先端との距離を変動し得るようにすれば、ある範囲
内で酸素の分散方向を変動させることができる。
本発明の微粉炭バーナーは、着火が容易であって、酸素
が不足気味の燃焼条件で用いても、ススを生じることな
く安定に燃焼を継続できる。　そのフレームは第２図に
示す形状を有し、円鉗形の短いものである。
これらの特性から、このバーナーはスクラップの予熱に
用いたとき、大いにその意義を示す。
とくに、高温型予熱の排ガスが若干のＣＯを含有する組
成となるよう、酸素不足気味で燃焼させ、アフターバー
ナーでこれに二次空気を導入して低温型の予備的加熱を
行なうという、本発明者らが発明し、別途提案する熱効
率を著しく高めたスクラップ予熱プロセスにとって、こ
の微粉炭バーナーは有用である。
この効果を、従来のバーナー、すなわち中心か−７− ら微粉炭を吹き出し、その周囲から２重環状断面をもっ
て、吹き出し軸に収斂する方向に一次酸素および二次酸
素を吹き出す構造のバーナーのデータと比較して、次に
示す。
一木１１−−北上」Ｌ−ｍ− 微粉炭燃焼量 （ｋｇ／ｍｉｎ　）　３．５　０．７ 純酸素比　Ｏ〜０．５０．７〜１．０ フレーム長さく１ＩＩｌ）　１２００　１２００フレ一
ム温度（’Ｃ）　１６００　２３００〜２００Ｏ ＮＯＸ　（１）ｌ）ｍ　）　”　３０　４００（０２比
−〇のとき） スクラップ酸化量２１　１０　６０ （ｋｇ／ｌ） 熱効率（％）３１４６　５０ １）　排ガス中ＣＯ含有邑３％となる条件で燃焼したと
ぎの値。
−８− ｈ　スクラップ温度９００℃における値。
■　スクラップ温度９００℃における累積熱効率（酸化
熱を除く） 本発明のバーナーは構造が簡単で軽量であるから、移動
を必要とするスクラップ予熱容器の蓋にとりつけるのに
好都合であるほか、多くの用途に向けることができる。
−９−
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の微粉炭バーナーの構造を示Ｊ縦断面
図である。 第２図は、本発明の微粉炭バーナーを使用したときのフ
レームの形状を示す側面図である。 １・・・・・・・・・微粉炭バーナー ２・・・・・・・・・酸素ノズル ３・・・・・・・・・微粉炭ノズル ４・・・・・・・・・空気ノズル ５・・・・・・・・・コーン 特許出願人　大同特殊鋼株式会社 代理人　弁理士　須　賀　総　夫 −１０−

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　中心から外側に向って同心円状に配置された、
    酸素（酸素富化空気および空気を包含する）ノズル、微
    粉炭ノズルおよび空気ノズルからなり、酸素ノズルの開
    口部の先にコーンを設けて、酸素を放射方向に分散させ
    て微粉炭を燃焼させるように構成したことを特徴とする
    微粉炭バーナー。
  2. （２）　酸素ノズルの先端を半径方向に拡大するととも
    に微粉炭ノズルの先端内側を面取り加工することにより
    、微粉炭を放射方向に分散させるようにした特許請求の
    範囲第１項の微粉炭バーナー。
  3. （３）　空気ノズルに旋回流を生じさせる羽根を設けた
    特許請求の範囲第１項の微粉炭バーナー。 −１−
  4. （４）　空気ノズルを二重管で形成し内部に冷却水を流
    通させる特許請求の範囲第１項の微粉炭バーナー。
  5. （５）　空気ノズルの外側に耐火コーティングを施した
    特許請求の範囲第１項の微粉炭バーナー。
  6. （６）　コーンを酸素ノズルの開口部に対し前進および
    後退可能に設け、酸素の分散角度を調節し得るようにし
    た特許請求の範囲第１項の微粉炭バーナー。
  7. （７）　フレームの分散角度が６０°±１０°の範囲で
    ある特許請求の範囲第１項の微粉炭バーナー。
  8. （８）　加熱容器内において、被加熱物を直接加熱する
    ために使用する特許請求の範囲第１項の微粉炭バーナー
    。 −２−
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