JPS625533Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高温域でバツクフアイアーを完全に防
止し危険性が全くなく輝炎壁として十分な熱放射
能を発揮できるように改良された高温用バーニン
グウオールの構造に関するものである。

バーニングウオールとは一名ルミナスウオール
（輝炎壁）とも称し、最初アメリカで開発された
ガス燃焼方式としてルミナスウオール炉があり、
第１図ａおよびｂに示すごとく燃料ガスＧと燃焼
用空気Ａを混合し、通気性耐火物内に混合ガスを
吹き込み、耐火物内で燃焼させ、炉内壁面（輝炎
面）を最高温度に保持し、炉内の被加熱物をバー
ニングウオール面からの輻射伝熱と燃焼ガスの対
流伝熱で加熱するものである。

この場合、従来のバーニングウオール面を1000
℃以上の高温に保持すると、壁面熱伝導および壁
内燃焼帯が背面に移行し、バツクフアイアーを起
し、装置自体を損傷させるという致命的な欠陥が
存在し、鉄鋼業、窯業その他高温工業の分野にお
いてバーニングウオール方式が全く採用されてい
ない現状である。

したがつて、従来のバーニングウオールの表面
温度は800〜1000℃程度にとどまり、高温工業用
における1200℃以上の高温炉には全く採用されて
いなかつた。

このような短所を解決し、バーニングウオール
方式の特長を最大限に活用し高温加熱に適するよ
うに構造を改良して本考案を完成したのである。
すなわち、第２図、第３図に示すごとく、 (1) 混気チヤンバー２から細孔ノズル（細管）３
を通して輝炎ガスを吐出するため、細孔ノズル
の吐出スピードがガスの燃焼伝播速度以上に保
持（調節）すれば、吐出部よりの温度が発火温
度以上になつても、細孔ノズル３内の温度が混
合ガスによつて冷却されるため、バツクフアイ
アーの危険がない。

(2) 混気チヤンバー２の温度が通気性耐火物（ポ
ーラスれんが）１からの熱伝達によつて温度上
昇しないように、第２図に図示の位置（部分）
に断熱層５を設けて、さらに安全性を高める。

(3) 通気性耐火物１の底部、すなわち細孔ノズル
３の相対する耐火物面をシール４するので、こ
のシールはいわゆる細孔ノズル３の傘に相当す
るようになつて、このシール（傘）によつて第
３図の矢印のごとく、吐出ガスの動圧を抑え、
ガス流れは細孔ノズル３の側周部に迂回して、
通気性耐火物１内のガス流れが均一になり、輝
炎壁表面の輻射熱が均一になる。

このような作用にもとずいて、本考案において
は、ガスと空気の混合および供給が高温度焼成に
適用でき、高温かつ均一なバーニングウオール
（輝炎壁）が達成できる。

本考案においては、すべてのガス燃料Ｇが採用
でき、都市ガス、LPG、またコークス炉ガスのご
とく製鉄所において発生するガスが広く採用でき
る。

従来最高1000℃が限界であつた加熱温度が、本
考案を採用することによりテストプラントの実験
で1200℃以上、1350℃程度も実用化が可能になつ
た。

本考案において、バツクフアイアーを防止する
ための混合ガス（Ｇ＋Ａ）の燃焼伝播速度は、た
とえば都市ガスの場合1.85m／sec.以上に設定す
ればよい。

本考案において、通気性耐火物１はれんが、不
定形耐火物いずれでもよく、材質はシヤモツト
（粘土）質、ムライト質、高アルミナ質等が一般
的であり、適用炉に応じて他の材質が使用でき
る。いわゆるポーラスれんがが通常使用され、特
に特性値に限定はないが、一般的で入手容易なも
のとして、通気率約30〜100c.c.／cm²、sec.通気量
約100〜1500／100cm²、min.（約１〜15／
cm²、min.）程度でよい。

外殻の内部に、導管を介してガスＧと空気Ａを
弁を調節することによつて導入した混気チヤンバ
ー２という空間部を設け、混気チヤンバー２に連
結して細孔ノズル３を通常複数個（通気性耐火物
ブロツク内に２〜数個）設けるが、設計によつて
は１個の場合も当然存在するのはいうまでもな
い。この細孔ノズル３は断面円形、楕円形、四角
形、多角形いずれでもよいが一般にパイプ状であ
つて、金属製が便利で、特に材質を限定する必要
はない。シール部４は、通気性耐火物１と剥離し
ない接着強さのあるコーチング材であり、使用中
耐用できればいかなる材質でもよいが、一般に耐
火性微粉調合物とバインダーを配合したものを用
いる。

細孔ノズル３の混気チヤンバー２側の開口部以
外は断熱層５で遮蔽するが、この材質は、コルク
板、石綿板、セラミツクフアイバーシートなどを
用いる。

また、小空間６は細孔ノズル３の吐出ガスの動
圧を抑え、ガス流れを均一にするための細管周囲
のパイプ状のスペアーであつて、一例としては、
細孔ノズル３の先端とシール部４の間隔は約５〜
30mm、細孔ノズル３側壁周囲の隙間は約0.5〜５
mm程度で、前記の働きを助けるためのガス通路と
して形成される。

上記の構造に改良したので、本考案のバーニン
グウオールはバツクフアイアーの危険がなく1200
℃以上の高温加熱が可能になり、コンパクトでプ
レハブ方式の炉体が、適宜の位置に任意に構築す
ることも容易、迅速となり、効率的な輝炎壁の高
温化、省エネルギー、さらに、バーニングウオー
ルのブロツク化、プレハブ化による省力、省資材
等高温工業の分野に広汎に利用できるガス燃焼加
熱方式である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバーニングウオールの横断面略
図であつて、ａは一般タイプ、ｂは変形タイプで
ある。第２図は本考案のバーニングウオールの一
例を示す横断面略図であり、第３図は、第２図の
Ａ部の拡大図である。 図中の符号は次のごとし。１……通気性耐火
物、２……混気チヤンバー、３……細孔ノズル
（細管）、４……シール部、５……断熱層、６……
小空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料ガスと空気を混合する混気チヤンバー２を
   ウオール背面に設け、混気チヤンバー２に接続し
   て細孔ノズル３をウオール内面に相当する燃焼面
   に接して設けた通気性耐火物１内に突出させ、細
   孔ノズル３の混気チヤンバー２側の開口以外を断
   熱層５によつて遮蔽し、細孔ノズル３の周囲およ
   び先端部に小空間６を設け、細孔ノズル３の先端
   部と相対する通気性耐火物１の内面にシール部４
   を施こした、高温用バーニングウオール。