JP2007139389A - Distal end part structure of heat storage type burner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼帯や鋼材等の被加熱体の加熱に使用する蓄熱式バーナに関し、特にその先端部構造に関する。 The present invention relates to a regenerative burner used for heating an object to be heated such as a steel strip or a steel material, and more particularly to a tip portion structure thereof.
従来より、鋼帯や鋼材等を圧延するにあたり、この鋼帯や鋼材等を加熱炉において加熱することが行われており、近年においては、その加熱用に蓄熱式燃焼装置が実用化されてきている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, when rolling a steel strip or steel material, the steel strip or steel material has been heated in a heating furnace. In recent years, a regenerative combustion apparatus has been put to practical use for heating. (For example, refer to Patent Document 1).
図3は、この蓄熱式燃焼装置における従来の蓄熱式バーナの構造例を示し、(a)はその断面図、(b)は(a)のA−A線矢視図である。同図に示すように、蓄熱式バーナは、燃料ノズル1aを備えたノズル部1と蓄熱体2aを収容した蓄熱室2とを有し、蓄熱式燃焼装置は通常一対の蓄熱式バーナを備える。そして、操業時には、一方の蓄熱式バーナにおいて蓄熱室2を通して加熱された燃焼用空気をノズル部1の周囲から供給して燃料ノズル1aから噴射された燃料ガスを燃焼させ加熱炉3を加熱する一方、他方の蓄熱式バーナにおいて燃焼排ガスを加熱炉3から蓄熱室2を通して吸引して蓄熱し排出させる操作を交互に行う。
FIG. 3 shows an example of the structure of a conventional regenerative burner in this regenerative combustion apparatus, in which (a) is a cross-sectional view thereof, and (b) is a view taken along the line AA of (a). As shown in the figure, the regenerative burner has a
この蓄熱式バーナでは燃焼空気温度が1000℃以上と高く、また蓄熱中は高温の燃焼排ガスを吸引するため、燃料ノズル1aを冷却する必要があり、燃料ノズル1aの周囲に冷却用のエアーノズル1bを配置し、その周囲に外周耐火物1cを施工して燃料ノズル1aおよびエアーノズル1bの温度を下げている。
In this regenerative burner, the combustion air temperature is as high as 1000 ° C. or higher, and during the heat storage, the high-temperature combustion exhaust gas is sucked. Therefore, it is necessary to cool the
図4は、図3に示す従来の蓄熱式バーナの先端部構造を示す断面図である。同図に示すように、ノズル部1の加熱炉側は、蓄熱式バーナ先端部のバッフル4に差し込まれ、もう一方がバーナ外壁7に固定されて装着されるが、バッフル4が耐火物製であり寸法精度の面からノズル先端外周面との隙間をゼロにすることはできない。また、ノズル自体が温度の上昇により伸びるためある程度の隙間が必要になる。そこで、高温の燃焼用空気あるいは燃焼排ガスがノズル先端部分を通過するのを防止するため、シール構造としてノズルの伸びを吸収しながらシールできるように、ノズル部1の外周耐火物1c先端とバッフル4との間にセラミックファイバー等からなるシールリング5を配置している。すなわち、従来の蓄熱式バーナの先端部構造では、シールリング5を耐火物同士で挟み込む構造としている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the tip structure of the conventional heat storage burner shown in FIG. As shown in the figure, the heating furnace side of the
しかし、蓄熱式バーナにおいては操業時の熱により、金属製のノズル部1が膨張・収縮し、その周囲の外周耐火物1cが破損することがある。また、ノズル部の取り付け、取り外し時に、バッフル4などへの衝突により、同様に外周耐火物1cが破損することがある。また、高温の燃焼用空気および燃焼排ガスがシールリング5表面を高速で通過するため、シールリング5が削られて破損することがある。
However, in the regenerative burner, the
このようにノズル部1の外周耐火物1cが破損した場合、従来のようにシールリング5を耐火物同士で挟み込む構造では、シールリング5の押さえが効かなくなりシール性がなくなるため、図5に示すように高温の燃焼用空気あるいは燃焼排ガスがノズル先端部を流れ、燃料ノズル1aおよびエアーノズル1b等の変形や溶損が発生する。また、シールリング5が破損した場合もシール性がなくなり、燃料ノズル1aおよびエアーノズル1b等の変形や溶損が発生する。
本発明が解決しようとする課題は、ノズル部の外周耐火物が破損してもシールリングによるシール性を維持することができる蓄熱式バーナの先端部構造を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a tip structure of a regenerative burner that can maintain the sealing performance by the seal ring even if the outer periphery refractory of the nozzle portion is damaged.
本発明は、シールリングと接するノズル部の外周耐火物の先端に金属製リングを取り付けることによって上記課題を解決した。 This invention solved the said subject by attaching a metal ring to the front-end | tip of the outer periphery refractory material of the nozzle part which contact | connects a seal ring.
すなわち、本発明は、外周耐火物の先端と耐火物製のバッフルとの間にシールリングを配置してバッフルに装着されるノズル部と、蓄熱体を収容した蓄熱室とを有する蓄熱式バーナの先端部構造において、前記外周耐火物の先端に金属製リングを取り付けたことを特徴とするものである。 That is, the present invention relates to a regenerative burner having a nozzle portion that is mounted on the baffle by arranging a seal ring between the tip of the outer periphery refractory and the baffle made of refractory, and a heat storage chamber that houses the heat storage body. In the tip portion structure, a metal ring is attached to the tip of the outer peripheral refractory.
このようにノズル部の外周耐火物の先端に金属製リングを取り付けたことで、外周耐火物が破損したとしても、金属製リングによる押さえが効くためシールリングによるシール性が低下することはない。 By attaching the metal ring to the tip of the outer peripheral refractory of the nozzle portion in this way, even if the outer peripheral refractory is damaged, the pressing performance by the metal ring is effective and the sealing performance by the seal ring does not deteriorate.
また、本発明では、ノズル部を装着する耐火物製のバッフルに段部を設け、この段部にシールリングを配置することが好ましい。このようにすることで、ノズル部を装着するバッフルの端部(角部)が破損した場合でも、バッフル内へシールリングが嵌り込んでいるためシール性が低下することはない。加えて、シールリングの周囲を高温の燃焼用空気や燃焼排ガスが高速で流れることがないため、シールリングの破損を防ぐことができる。 Moreover, in this invention, it is preferable to provide a step part in the baffle made from a refractory material which mounts a nozzle part, and to arrange | position a seal ring in this step part. By doing in this way, even if the end part (corner part) of the baffle to which the nozzle part is mounted is damaged, the sealing performance is not lowered because the seal ring is fitted into the baffle. In addition, since high-temperature combustion air and combustion exhaust gas do not flow at high speed around the seal ring, the seal ring can be prevented from being damaged.
さらに、本発明では、金属製リングは、ノズル部の外周耐火物の厚さの略2/3の幅とし、前記外周耐火物の外周から露出しないように取り付けることが好ましい。金属製リングの幅を、ノズル部の外周耐火物の厚さの略2/3程度とすることで、確実にシールリングを押さえることができると共に、ノズル部の外周耐火物の外周から露出しないように取り付けることで、金属製リングが高温にさらされることがないので、長寿命化を図れる。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the metal ring has a width that is approximately 2/3 of the thickness of the outer peripheral refractory of the nozzle portion and is attached so as not to be exposed from the outer periphery of the outer peripheral refractory. By setting the width of the metal ring to about 2/3 of the thickness of the outer peripheral refractory of the nozzle part, the seal ring can be securely pressed and not exposed from the outer periphery of the outer peripheral refractory of the nozzle part. By attaching to the metal ring, the metal ring is not exposed to high temperatures, so that the life can be extended.
本発明によれば、ノズル部の外周耐火物が破損したとしてもシールリングによるシール性を維持することができ、高温の燃焼用空気や燃焼排ガスがノズル先端部を流れることがないため、燃料ノズル等の変形や溶損の発生を防止することができる。 According to the present invention, even if the outer peripheral refractory of the nozzle portion is damaged, the sealing performance by the seal ring can be maintained, and high-temperature combustion air and combustion exhaust gas do not flow through the nozzle tip portion, so that the fuel nozzle It is possible to prevent the occurrence of deformation and melting damage.
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on examples shown in the drawings.
図1は、本発明の蓄熱式バーナの先端部構造を示す断面図である。同図に示す先端部構造以外の構造は、図3に示した従来のものと同一である。すなわち、蓄熱式バーナは、燃料ノズル1aを備えたノズル部1と蓄熱体2aを収容した蓄熱室2とを有する。そして、操業時には、一方の蓄熱式バーナにおいて蓄熱室2を通して加熱された燃焼用空気をノズル部1の周囲から供給して燃料ノズル1aから噴射された燃料ガスを燃焼させ加熱炉3を加熱する一方、他方の蓄熱式バーナにおいて燃焼排ガスを加熱炉3から蓄熱室2を通して吸引して蓄熱し排出させる操作を交互に行う。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the tip structure of a heat storage burner of the present invention. Structures other than the tip portion structure shown in the figure are the same as the conventional one shown in FIG. That is, the heat storage type burner has a
また、ノズル部1では、燃料ノズル1aを冷却するために、燃料ノズル1aの周囲に冷却用のエアーノズル1bを配置し、その周囲に外周耐火物1cを施工して燃料ノズル1aおよびエアーノズル1bの温度を下げるようにしている。
Further, in the
ノズル部1の加熱炉側は、蓄熱式バーナ先端部のバッフル4に差し込まれ、もう一方がバーナ外壁7(図3参照)に固定されて装着されるが、本発明では、図1に示すようにノズル部1の外周耐火物1cの先端に金属製リング6を取り付け、この金属製リング6を設けた外周耐火物1c先端とバッフル4との間にセラミックファイバー等からなるシールリング5を配置している。
The heating furnace side of the
金属製リング6は、燃料ノズル1aの周囲に配置したエアーノズル1bの外周に接するように取り付けられ、その幅tは外周耐火物の厚さTの2/3程度とし、金属製リング6が外周耐火物1cの外周から露出しないようにしている。金属製リング6の材質としては、耐熱性の点から例えばSUS309、SUS310等のステンレスが好ましく、厚みとしては、4〜6mmが好ましい。
The metal ring 6 is attached so as to be in contact with the outer periphery of the
以上のように、本発明では、ノズル部1の外周耐火物1cの先端に金属製リング6を取り付けたので、外周耐火物1cが破損したとしても、金属製リング6による押さえが効くためシールリング5によるシール性が低下することはない。
As described above, in the present invention, since the metal ring 6 is attached to the tip of the outer peripheral refractory 1c of the
図2は、本発明の蓄熱式バーナの先端部構造の他の例を示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the tip portion structure of the regenerative burner of the present invention.
この実施例では、図2に示すように、蓄熱式バーナ先端のバッフル4の端部に段部4aを設け、この段部4aにシールリング5を配置したものである。これにより、バッフル4の端部が破損した場合でも、バッフル4内へシールリング5が嵌り込んでいるためシール性が低下することはない。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a step 4a is provided at the end of the
1 ノズル部
1a 燃料ノズル
1b エアーノズル
1c 外周耐火物
2 蓄熱室
2a 蓄熱体
3 加熱炉
4 バッフル
4a 段部
5 シールリング
6 金属製リング
7 バーナ外壁
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記外周耐火物の先端に金属製リングを取り付けたことを特徴とする蓄熱式バーナの先端部構造。 In the tip part structure of a regenerative burner having a nozzle part mounted on the baffle by placing a seal ring between the tip of the outer peripheral refractory and the baffle made of refractory, and a heat storage chamber containing a heat storage body,
A tip structure of a regenerative burner, wherein a metal ring is attached to the tip of the outer peripheral refractory.
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