JP2010523335A - バーナ装置 - Google Patents

Abstract

容器（５）の壁（８）が、少なくとも１つのポーラスバーナによって構成されている、特にシュラウドチューブ又は浸漬管を収容する容器（５）を有する連続鋳造装置の特に鋳込流保護装置及び／又は浸漬注湯装置の特に加熱又は保熱をするためのバーナ装置（１）。

Description

本発明は、特に連続鋳造装置の特に鋳込流保護装置及び／又は浸漬注湯装置の加熱又は保熱をするためのバーナ装置に関する。

例えば連続鋳造装置を有する製鋼所における溶解において、液状の溶融金属は、通常、レードルによって連続鋳造装置の鋳造スタンドに移動される。この場合、溶融金属は、例えばシュラウドチューブのような鋳込流保護装置によってレードルから分配器に流れる。分配器から、金属は、例えば浸漬管のような浸漬注湯装置によって連続鋳造装置の鋳型に流れる。浸漬管と場合によってはシュラウドチューブは、鋳造開始前に予熱され、鋳造中は通常予熱されない。この場合、加熱をするため、例えば天然ガスのような化石燃料と、例えば空気のような酸化剤とによってバーナが運転される。この場合、通常の方法では、市場で入手可能な、浸漬管又はシュラウドチューブを配設した容器を加熱するバーナが使用される。別の公知例では、シュラウドチューブ又は浸漬管を、直接、容器を介せずに火炎によって加熱するバーナが使用される。

火炎発生装置を有する市場のバーナを使用することによって、迅速に移動する排気が生じ、この排気は、浸漬管又はシュラウドチューブの加熱時に、成層を引き起こし、全体的に少ない割合の放射エネルギーを備える。火炎によって、加熱すべきシュラウドチューブ又は浸漬管は、個々に加熱され、これが、局所的なオーバーヒートを生じさせ、そこでは、火炎が、直接管に作用し、他の領域は、更にまたむしろ弱く過熱され、そこでは、火炎が離れている。これにより、浸漬管又はシュラウドチューブに応力が生じ、これが、亀裂を生じさせ、これにより装置全体の故障を生じさせる。更に、市場のバーナの火炎による加熱は、エネルギー消費が非常に高く、ＣＯ_２の排出も、同様に非常に高い。これにより、エネルギーを準備するためのコストが高く、これが、装置を不経済にし、更に、燃焼ガスの排出が非常に高く、全体的に比較的環境汚染が少なくなく、これは、最近では、温室効果に関する議論の範囲内で、特に欠点と受け取られる。

このようなバーナは、例えば、特許文献１〜４により公知である。

更に電気加熱は、特許文献５及び６から公知である。しかしながら、電気加熱は、効率が特に不利であり、これにより、１次エネルギーの必要量が比較的高く、これにより、この方法は、非常に経済的でもないとの欠点を有する。

特開昭６１−２６２４５５号公報 欧州特許第０ ７７５ ５４３号明細書 欧州特許第０ ４９５ ７６４号明細書 韓国特許出願公開第１０２００５０１１４３９８号明細書 特開平１０−１１８７４６号公報 独国特許第１９６ ５１ ５３３号明細書

本発明の課題は、使用エネルギーの改善された利用、ＣＯ_２の排出の低減及び装置の高い処理能力を達成する、特に鋳込流保護装置及び／又は浸漬注湯装置の加熱又は保熱をするためのバーナ装置を提供することにある。更に、本発明の課題は、バーナ装置の有利な制御をするための方法を提供することにある。

バーナ装置に関する課題は、容器の壁が、少なくとも部分的に、少なくとも１つのポーラスバーナによって構成されている、特にシュラウドチューブ又は浸漬管を収容する容器を有する連続鋳造装置の特に鋳込流保護装置及び／又は浸漬注湯装置の特に加熱又は保熱をするためのバーナ装置によって解決される。

この場合、本発明によれば、ポーラスバーナが、多数のポーラスバーナセグメントを備える場合が、有利である。その場合、これらポーラスバーナセグメントは、ポーラスバーナを構成するように互いに結合されるか、一体的に形成されている。

また、ポーラスバーナのポーラスバーナセグメントが、軸方向に見てリング及び／又は列を構成する場合は、特に有利である。更に、ポーラスバーナが、ポーラスバーナセグメントから成り、多数のポーラスバーナセグメントが、周方向に見てリング又は列を構成する場合も、有利である。本発明の一実施例では、ポーラスバーナのポーラスバーナセグメントが、周方向に見て六角形又は八角形に配設されている場合が、合目的である。

更に、容器が、底とカバーを備え、これらが、底側及び／又はカバー側のプレートから成る場合が、有利である。

更に、バーナ装置の形成のため、ポーラスバーナセグメントが、それぞれ配管によって、特に半径方向外側から、燃料を供給される場合が、有利である。このため、配管は、ポーラスバーナセグメントから半径方向外に向かって案内し、場合によっては別の配管部分内を軸方向に延在させることができる。

燃料供給のために、配管の少なくとも個々が、共通の供給ラインを介して燃料を供給される場合が、有利である。この場合、供給ラインが、本質的にリング状に形成されており、配管と接続されている場合が、合目的である。この場合、リングは、完全に閉じている必要はないが、リングが閉じていてもよい。

バーナ装置を制御するための方法に関する課題は、所望の加熱強度もしくは加熱効率に依存して、ポーラスバーナセグメントが、作動又は停止されることによって解決される。この場合、少なくとも交互にポーラスバーナの周囲に配設されたポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が、作動又は停止される場合が、有利である。これにより、作動されているポーラスバーナセグメントと、停止されているポーラスバーナセグメントを、周囲にわたって均等に分配することができる。また、ポーラスバーナの軸方向に見てそれぞれ隣接する又は離れている他の、ポーラスバーナセグメントのリング又は列の形態で配設されたポーラスバーナセグメントが、作動又は停止される場合が、合目的である。これにより、作動されているポーラスバーナセグメントと停止されているポーラスバーナセグメントを、バーナ装置の軸方向の長さにわたって均等に分配することができる。

有利な発展形は、従属請求項に記載されている。

以下で、図面に記載された実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

本発明による浸漬管のバーナ装置の垂直方向の断面図を示す。 本発明による浸漬管のバーナ装置の水平方向の断面図を示す。 本発明による浸漬管のバーナ装置の垂直方向の断面図を示す。 本発明による浸漬管のバーナ装置の水平方向の断面図を示す。

図１は、断面図で、特に連続鋳造装置の鋳込流保護装置及び／又は浸漬注湯装置の特に加熱又は保熱をするためのバーナ装置１を示す。この場合、バーナ装置１は、浸漬管２の周囲に配設された、本発明によりポーラスバーナとして形成されたバーナ３を備える。この場合、ポーラスバーナは、このポーラスバーナが、ガスバーナとして、ほとんど又は全く広がる火炎の形成をせずにすむ多孔構造又はセル内でのガス空気混合物の燃焼を可能にするとの、有利な特性を備える。結果として、ガス空気混合物の火炎のない容積的燃焼が得られる。従って、この場合、多孔構造内での燃焼が得られるので、ガス空気混合物の導入後、反応生成物として灰気流が出力側に生じる。

図１に図示したポーラスバーナ３は、複数のセグメントから構成されている。個々のセグメント３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、浸漬管の軸方向に配設されており、それぞれが、燃料、酸化剤又は燃料空気混合物用の配管４のいずれかを備えるか、それぞれが、燃料及び空気のような酸化剤のための配管を備える。また、空気又は酸素は、ブロワを介してポーラスバーナに導入してもよい。

更に、浸漬管は、断熱容器５内に配設されており、この容器は、底側及びカバー側の２つのプレート６，７によって構成され、その外周で、壁８が、ポーラスバーナ３のセグメント３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって構成される。このため、セグメントは、僅かな接合間隔で互いに配設されており、これにより、断面内に列をなすポーラスバーナの装置が構成されている。

図２に示すように、ポーラスバーナ３のセグメント３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、本質的にリング状又は六角形又は八角形に、浸漬管２の周囲に配設されている。これにより、浸漬管の周囲に、ポーラスバーナセグメントのチューブ状の装置が生じる。

ポーラスバーナ３は、高温の排気流９と熱放射１０を生じさせ、これらは、浸漬管の加熱又は温度調節をするために、浸漬管の方向に向けられる。この場合、高温の排気は、容器５の内部の加熱室に比較的低い速度で流入し、これは、均一な温度分布を容器５の内部に生じさせ、これにより、成層に逆作用する。しかしながらまたエネルギーの大部分を放射に変換することによって、浸漬管は、同様に非常に良好に加熱することができる。

本質的にリング状又はチューブ状の装置としてのバーナの形成が、特に有利で有り、装置は、ポーラスバーナの個々のセグメントから構成されている。これにより、個々のセグメント又はセグメントの列又はリングを、互いに依存せずに作動又は停止させるか、個々のセグメントを、互いに依存せずに作動又は停止させることができる。

この場合、行なうべき加熱強度もしくは加熱効率に応じて、全てのポーラスバーナセグメントを作動させるか、セグメントの個々を停止させることができる。少なくとも交互に周囲に分配されたセグメントが、作動又は停止される場合が、有利である。浸漬管の軸方向に見てリング状に配設されたセグメントが、交互に作動又は停止される場合も有利である。

図３及び４は、シュラウドチューブ２０が本発明によるバーナ装置２１を備える実施例を示す。

１ バーナ装置
２ 浸漬管
３ バーナ
３ａ セグメント
３ｂ セグメント
３ｃ セグメント
３ｄ セグメント
４ 配管
５ 容器
６ 底、底側のプレート
７ カバー、カバー側のプレート
８ 壁
９ 排気流
１０ 熱放射
２０ シュラウドチューブ
２１ バーナ装置

Claims (13)

1. 容器（５）の壁（８）が、少なくとも部分的に、少なくとも１つのポーラスバーナ（３）によって構成されているか、ポーラスバーナ（３）を備える、特にシュラウドチューブ又は浸漬管を収容する容器（５）を有する連続鋳造装置の特に鋳込流保護装置及び／又は浸漬注湯装置の特に加熱又は保熱をするためのバーナ装置（１）。
2. ポーラスバーナが、ポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）を備えることを特徴とする請求項１に記載のバーナ装置。
3. ポーラスバーナのポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が、軸方向に見てリング及び／又は列を構成することを特徴とする請求項２に記載のバーナ装置。
4. ポーラスバーナが、ポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）から成り、多数のポーラスバーナセグメントが、周方向に見てリング又は列を構成することを特徴とする請求項２又は３に記載のバーナ装置。
5. ポーラスバーナのポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が、周方向に見て六角形又は八角形に配設されていることを特徴とする請求項４に記載のバーナ装置。
6. 容器（５）が、底（６）とカバー（７）を備え、底（６）及び／又はカバー（７）が、好ましくは底側及び／又はカバー側のプレートから成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のバーナ装置。
7. 容器（５）、好ましくはカバー（７）、が、排ガスを排出するための開口を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のバーナ装置。
8. ポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が、それぞれ配管（４）によって、特に半径方向外側から、燃料を供給されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のバーナ装置。
9. 配管（４）の少なくとも個々が、共通の供給ラインを介して燃料を供給されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のバーナ装置。
10. 供給ラインが、リング状に形成されており、配管と接続されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに機記載のバーナ装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載のバーナ装置を制御するための方法において、
    所望の加熱強度もしくは加熱効率に依存して、ポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が、作動又は停止されることを特徴とする方法。
12. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載のバーナ装置を制御するための方法において、
    少なくとも交互にポーラスバーナの周囲に配設されたポーラスバーナセグメント（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）が、作動又は停止されることを特徴とする方法。
13. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載のバーナ装置を制御するための方法において、
    ポーラスバーナの軸方向に見てそれぞれ隣接する又は離れている他の、ポーラスバーナセグメントのリング又は列の形態で配設されたポーラスバーナセグメントが、作動又は停止されることを特徴とする方法。

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