JPS6248794B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焼結機の点火装置、とくに、パレツ
ト幅方向に連続する火炎をつくる帯状火炎バーナ
の採用により、燃料節減と装置の小型化をもたら
す点火装置に関するものである。

一般に、焼結機の点火装置は、パレツト上に装
入し堆積させた焼結原料層上面に対し、重油、コ
ークス炉ガス、あるいはコークス炉ガスと高炉ガ
スとの混合ガス等を使うバーナの燃焼により、そ
の際に得られる燃焼炎および高温熱風との共同作
用で該焼結原料中のコークスを燃焼させるために
用いられる。

かかる目的の下に使用される従来の焼結機とし
てはたとえば第１図に示すものがある。図中１は
パレツト、２はウインドボツクス、３は点火装置
をそれぞれ示し、この点火装置３は点火炉３ａお
よびバーナ３ｂを具える。また４，５はそれぞれ
床敷用ホツパーおよび原料ホツパーを示す。

第２図は、その従来の点火装置３を拡大して示
す断面図であり、ここではパレツト１の幅方向に
整列する複数本のバーナ３ｂを一組とするバーナ
列を、パレツト１の移動方向に複数列設けてお
り、パレツト１内の原料６中のコークスへの点火
及びコークスの燃焼は、各バーナ３ｂで点火する
とともに、ウインドボツクス２を経て排ガスを吸
引排気することにより行つている。

ところが、このような従来技術にあつては、パ
レツト１の幅方向の着火強度分布を示す第３図か
ら明らかなように、各ピーク値を示すバーナ３ｂ
の直下位置とそれらの中間位置とでは着火強度の
明確な差があることから、焼むらが生じる問題が
あつた一方、焼むらが生じないように着火強度の
最も弱い部分を基準にしてバーナ３ｂの燃焼率を
調節する場合には使用エネルギーが増加して燃料
原単位が悪いという問題があつた。しかも、各バ
ーナ３ｂは各個で着火強度が異なるため、パレツ
ト１の幅方向に均一な着火強度分布を得ることは
極めて困難であつた。

加えて、従来の点火装置においては、焼結原料
の予熱あるいは点火後の保熱のために点火炉３ａ
の炉容積を大きくとり、焼結原料への点火位置前
後へ熱風を吹き込んだりしていたが、品質向上や
燃料原単位低下に効果がなく廃止のすう勢にあ
る。その上、かかる従来の点火炉３ａは、バーナ
火炎のみならず、燃焼高温ガスによるコークス燃
焼をもたらす目的の下で、炉高を平均1500mmもの
高さとしていたため、バーナ先端から焼結原料層
表面までの距離が遠くなりエネルギーロスを助長
する傾向もあり、さらには設備の大型化による熱
の自然放散も重なつて、エネルギーロスはさらに
大きなものとなる。

こに対し、最近、特開昭57−37685号として開
示されたものに、単一の混合燃焼室を設け燃焼ガ
ス吐出口をスリツト状にした点火装置が提案され
た。この装置は、スリツト状の吐出口から吹き出
るのはフレームでなく一種の高温排ガスであるた
めに次のような欠点が見られた。

(1) 混合室が赤熱状態になるので燃焼ガス吐出口
となるバーナチツプが変形しやすく、安定した
フレームが得にくいので、パレツト幅方向への
均一着火が難しい。

(2) スリツト状バーナチツプの変形を防止するた
めには、特殊な素材が必要であり、構造も複雑
となるので設備費が高くつく。

(3) 上記混合室では完全燃焼させるのが難しく、
未然ガスが吐出して着火不良を招きやすい。

(4) さらに、既設の装置と同じように、点火炉が
大きいためにエネルギーロスが回避できないこ
と及び炉構が大掛りで支持強度の大きいものが
必要となり設備費用が嵩む。

本発明の目的は、上述の点火炉およびスリツト
形燃焼ガス吐出口を有する形式の従来点火装置が
もつ欠点を克服して、設備の小型化と補修の簡易
化とを達成し、もつて設備費を低減することに併
せエネルギーを節約するのに有利な装置を提供す
ることにある。

かかる目的を達成するための本発明の点火装置
は、燃料ガス管および燃焼用空気管を焼結機のパ
レツト幅方向に向けて配設し、燃料ガス用バーナ
通路をその燃料ガス管からパレツトに向けて帯状
に突設させるとともに、空気用バーナ通路を燃焼
用空気管からパレツトに向けて帯状に突設させて
この空気用バーナ通路で燃料ガス用バーナ通路を
パレツト移動方向の前後から挾むことによりバー
ナ本体を構成し、 また、燃料ガス用バーナ通路に連通するガスノ
ズル通路を設けるとともに、空気用バーナ通路に
連通する空気ノズル通路を設け、またこれらのガ
スノズル通路および空気ノズル通路に、互いに交
差する方向へ向くガスノズル孔および空気ノズル
孔をそれぞれ設けることにより、バーナ本体に着
脱可能なバーナチツプを構成し、 さらに、バーナチツプより下方の燃焼雰囲気だ
けを被う小型のバーナフードを設け、 ここにおいて、ガスノズル孔および空気ノズル
孔をともに、丸孔と、パレツト幅方向へ向くスリ
ツト孔との組み合せにより構成し、パレツトの側
端部分におけるガスノズル孔および空気ノズル孔
の単位開口面積を、パレツトの中央部分における
それらの単位開口面積よりも大きくしてなる。

なおここにおける丸孔は、スリツト孔との相違
を明確ならしめる意味を有するものであり、そこ
には長円および楕円孔はもちろん多角形孔をも含
むものとする。

この発明の点火装置によれば、燃料ガスおよび
燃焼用空気を、それぞれガスノズル孔および空気
ノズル孔から相互に交差する方向へ噴出させるこ
とにより、少ないエネルギー消費の下で、パレツ
ト幅方向に均一な帯状短火炎がもたらされるとと
もに、バーナフードひいては装置自体の小型化が
達成される。そしてバーナフードのこの小型化に
伴い、着脱可能なバーナチツプのバーナ本体への
連結部がバーナフードの外側に露出するので、バ
ーナチツプの交換が極めて容易になる。さらに丸
孔とスリツト孔との組み合せからなるガスノズル
孔および空気ノズル孔の単位開口面積を、外部へ
の放熱量が多く、また原料中への通気量が多い、
とくにパレツトの側端部分で、他部分のそれより
も大きくしてそこでの着火強度を高めることによ
り、放熱量および通気量の不均一の影響を取り除
いてパレツト幅方向での均一なる焼結をもたらす
ことができる。

以下に本発明を図面に基づいて説明する。

第４図は本発明の点火装置の好適例を示す。

図中１１，１２はそれぞれ相互に同心配置した
燃料ガス管および燃焼用空気管を示し、また１３
は燃料ガス供給管、１４は空気供給管をそれぞれ
示す。

これらの各管はいずれもパレツト１の幅方向へ
延在し、燃料ガス管１１および燃焼用空気管１２
はその軸線方向の複数個所で、短管１５，１６に
よつて燃料ガス供給管１３および空気供給管１４
にそれぞれ別個に接続される。ここで中心流路を
形成する燃料ガス管１１内にはコークス炉ガスそ
の他が、また環状流路を形成する燃焼用空気管１
２内には空気がそれぞれ流通する。

ここで好ましくは燃料ガス管１１および燃焼用
空気管１２内に、軸線方向へ抜き差し可能な整流
板１７，１８をそれぞれ配置し、これらの整流板
１７，１８に、管１１，１２の軸線方向への均等
なガス流分配をもたらす多数の孔１９，２０を設
ける。

また燃料ガス管１１には、パレツト１の方向へ
突出し、パレツト１の幅方向へ延びる帯状の燃料
ガス用バーナ通路２１を設け、そして燃焼用空気
管１２には、これもパレツト１の方向へ突出し、
パレツト１の幅方向へ延びるとともに、燃料ガス
用バーナ通路２１をパレツト移動方向の前後から
挾む帯状の空気用バーナ通路２２ａ，２２ｂを設
け、これらの空気用バーナ通路２２ａ，２２ｂの
先端に、外向きフランジ２３ａ，２３ｂを設ける
ことによりバーナ本体Bbを構成する。

このバーナ本体Bbに対しては、以下に詳述す
るバーナチツプBtをボルト２４で連結する。こ
のバーナチツプBtは、燃料ガス用バーナ通路２
１および空気用バーナ通路２２ａ，２２ｂにそれ
ぞれ連通するガスノズル通路２５および空気ノズ
ル通路２６ａ，２６ｂを有するとともに、これら
の各通路２５および２６ａ，２６ｂの先端部にそ
れぞれ設けたガスノズル孔２７ａ，２７ｂおよび
空気ノズル孔２８ａ，２８ｂを有する。そしてこ
のバーナチツプBtはさらに、空気ノズル通路２
６ａ，２６ｂの上端に設けられて外向きフランジ
２３ａ，２３ｂと整合するフランジ２９ａ，２９
ｂ有する。

かかるバーナチツプBtにおけるガスノズル孔
２７ａ，２７ｂは、両外側を指向する向きに、ま
た空気ノズル孔２８ａ，２８ｂは、ガスノズル孔
２７ａ，２７ｂとそれぞれ対応して内向きに開口
し、これらの孔２７ａ，２７ｂおよび２８ａ，２
８ｂは相互に交差、好ましくは直交もしくはそれ
に近い角度で交差する方向へ向く。ここで、ガス
ノズル孔２７ａ，２７ｂおよび空気ノズル孔２８
ａ，２８ｂはいずれも第５，６図から明らかなよ
うに、複数の丸孔３０とスリツト孔３１とを組み
合せてなり、各孔２７ａ，２７ｂおよび２８ａ，
２８ｂの単位開口面積は、パレツト１の側端部分
にて他部分より大きくする。

この単位開口面積の変更は、パレツト１の両端
部と対応する部分ではバーナ熱量の外部への放散
がとくに多いこと、ならびに、パレツト１のサイ
ドウオール近傍部分では、ウインドボツクス２を
通る排ガスの吸引排気に際し、平滑なサイドウオ
ール表面の影響により原料中への通気量が他部分
よりも多くなり、燃焼炎および高温熱風が吸引空
気によつて冷却される傾向が強いことに基づくも
のであり、その部分での着火強度を高めることに
より、それらの影響を是正してパレツト幅方向で
のむらのない焼結を可能ならしめるものである。

なお、ここではバーナチツプBtをバーナ本体
Bbに着脱可能としているので、単位開口面積の
選択は、バーナチツプBtの変更により容易に行
うことができる。また、図示例では丸孔３０をパ
レツト１の側端部に、スリツト孔３１をパレツト
１の中央部にそれぞれ対応させて配置しているが
所要の単位開口面積を確保し得る限りにおいてこ
の配置を逆にすることも可能である。

以上に述べたガスノズル孔２７ａ，２７ｂおよ
び空気ノズル孔２８ａ，２８ｂによれば、燃料ガ
スと空気とは交差するよう噴射され、その交差部
分にて相互に混合されて燃焼されるので、パレツ
ト１の幅方向全体にわたつて着火強度がほぼ均一
な、帯状フレームが得られ、しかも、そのフレー
ムは短炎となる。ここでとくに、均一着火強度の
帯状フレームをもたらすためには、上述したスリ
ツト孔３１がとくに有効であり、また、各孔２７
ａ，２７ｂおよび２８ａ，２８ｂの単位開口面積
を上述したよう選択することにより、第７図に示
すように、パレツト側端部分にて高い着火強度を
もたらすことができ、この結果、原料中のコーク
スの第８図に示すような均一な燃焼がもたらされ
る。

また一方において、フレームの短炎化は、パレ
ツト１上の原料６の表面とバーナチツプBtとの
接近を可能ならしめるので、燃焼雰囲気を被つて
熱の放散を防止するとともに、外気の流入を防止
するバーナフード３２を小型にすることができ、
エネルギーロスの一層の減少および設備費の低減
がもたらされる。

しかも、このバーナフード３２を小さくできる
効果は、着脱可能なバーナチツプBtの採用との
関連で次のような相乗的効果を生む。すなわち、
本発明バーナチツプBtを採用すればパレツト幅
方向に均一で熱経済上有利な点火ができ、そのた
めに該フード３２はバーナチツプBtの部分だけ
を被えば足りるようになる。ところが、これは従
来バーナでも多く見られた現象であるが、とくに
バーナフード３２の小型化は、バーナチツプBt
の過熱をもたらしやすく、それに熱変形が生じる
という弊害を生む。これに対処するには、バーナ
チツプBtの材質を耐熱鋼にする等の方法をとる
がバーナチツプBtだけを簡易に取替えられるよ
うにすることが望ましく、こうした要請に応え得
るものとして、本発明はチツプをバーナ本体に対
して着脱可能にしたのである。更に取替えを容易
にするため、バーナフードを前記バーナチツプの
着脱部より下方に設けて着脱部を高熱から保護
し、着脱部の熱変形を防止するようにしてある。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、
バーナ本体BbおよびバーナチツプBtを傾斜もし
くは昇降可能とした場合には、焼結操業に応じて
その位置を適宜に変更することができる。

上述したように本発明によれば、バーナ火炎が
パレツト幅方向に均一な帯状短火炎となるので、
着火強度が均一化し、フードの小型化が達成され
てエネルギーロスを大幅に改善する。例えば、本
発明者らの実験によれば、従来燃料原単位が
15000Kcal／ｔ―Sinterであつたものが、
9000Kcal／ｔ―Sinter（焼結鉱生産量5000t/D、
3.9Nm³／ｔ、Ａ／Ｇ＝2.2、混合ガスカロリー＝
2300Kcal／Ｎm³）と低減させることができた。

また、本発明によれば、バーナチツプが簡易に
取替えられるので点火装置の寿命を延長すること
ができる。また、設備全体を小形化できしかも部
分とりかえが可能となつたので建設および保守費
用が節約できる。

さらには、パレツト幅方向に対して均一な着火
（第７，８図参照）ができるので焼むら等がなく
なり、焼結製品歩留を著しく向上させる。

加えて、本発明のバーナチツプによりもたらさ
れる他の効果は、パレツトサイドウオール部の通
気大および放熱量を考慮して各ノズル孔の単位開
口面積をその部分にて大きくすることにより、原
料への均等なる熱伝達をもたらしてとくにその部
分における焼むらを有利に取り除くことにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、焼結機の略線図、第２図は、従来点
火装置の拡大断面図、第３図は、従来点火装置に
よるパレツト幅方向着火強度の分布グラフ、第４
図は、本発明点火装置の断面図、第５図は、一部
を切欠いて示す本発明点火装置の底面図、第６図
は、第５図のＡ部を拡大して示すバーナチツプの
ノズル孔部の拡大底面図、第７図は、本発明点火
装置によるパレツト幅方向着火強度の分布グラ
フ、第８図は、焼結機パレツトと本発明点火装置
の部分を断面とした正面図である。 Bb…バーナ本体、Bt…バーナチツプ、１…パ
レツト、１１…燃料ガス管、１２…燃焼用空気
管、２１…燃料ガス用バーナ通路、２２ａ，２２
ｂ…空気用バーナ通路、２３ａ，２３ｂ，２９
ａ，２９ｂ…フランジ、２４…ボルト、２５…ガ
スノズル通路、２６ａ，２６ｂ…空気ノズル通
路、２７ａ，２７ｂ…ガスノズル孔、２８ａ，２
８ｂ…空気ノズル孔、３０…丸孔、３１…スリツ
ト孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼結機のパレツト幅方向に向けて配設した燃
   料ガス管１１および燃焼用空気管１２と、燃料ガ
   ス管１１から、パレツト１に向けて帯状に突設し
   た燃料ガス用バーナ通路２１と、燃焼用空気管１
   ２からパレツト１に向けて突設され、燃料ガス用
   バーナ通路２１をパレツト移動方向の前後から挟
   む、これも帯状の空気用バーナ通路２２ａ，２２
   ｂとを含むバーナ本体Bbと、 前記燃料ガス用バーナ通路２１に連通するガス
   ノズル通路２５と、前記空気用バーナ通路２２
   ａ，２２ｂに連通するそれぞれの空気ノズル通路
   ２６ａ，２６ｂと、これらのガスノズル通路２５
   および空気ノズル通路２６ａ，２６ｂにそれぞれ
   設けられて相互に交差する方向へ向くガスノズル
   孔２７ａ，２７ｂおよび空気ノズル孔２８ａ，２
   ８ｂとを含み、前記バーナ本体Bbに着脱可能な
   バーナチツプBtと、 このバーナチツプBtより下方の燃焼雰囲気だ
   けを被う小型のバーナフード３２とを具え、 前記ガスノズル孔２７ａ，２７ｂおよび空気ノ
   ズル孔２８ａ，２８ｂをともに、丸孔３０と、パ
   レツト幅方向に向くスリツト孔３１との組み合せ
   により構成し、パレツト１の側端部分におけるガ
   スノズル孔２７ａ，２７ｂおよび空気ノズル孔２
   ８ａ，２８ｂの単位開口面積を、パレツト１の中
   央部分におけるそれらの単位開口面積よりも大き
   くしてなる焼結機の点火装置。