JP2010523926A5 - バーナ設備 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つのバーナが平坦に配列されている連続鋳造設備のタンディシュを加熱したり、乾燥したり或いは保温状態を維持したりするためのバーナ設備に関する。

例えば、連続鋳造設備を備えた製鋼所におけるような、熔湯処理作業において、溶融した液状の金属は、通常取鍋を用いて、連続鋳造設備の鋳造位置に運ばれる。高温の液状金属は、連続鋳造設備の鋳型に鋳込む前に、例えば、タンディシュトラフのような、タンディシュによって、中間保持される。タンディシュは、絶え間なく鋳込み用取鍋を交換するのに役に立ち、それゆえ、金属の連続鋳込みが可能である。タンディシュは、通常は、周期的に新しく据え付けられ、かつ場合によっては、いずれの工程の前にあっても中間修理され、かつ浸漬管が装着さる。その後に、タンディシュは乾燥され、かつ、加熱される。その際、加熱するために、天然ガスのような化石状燃料、及び例えば空気のような酸素キャリアーを用いてバーナによる作業が行われる。そして、通常は、加熱カバーに内蔵されている市販のバーナが使用される。

火炎発生部を備えている市販のバーナの使用によって、高速度の排気ガスが生成され、この排気ガスは縞状体を形成する傾向があり、かつ、総じて僅かな割合の放射エネルギーを有している。

炎によって、限られた範囲加熱が行われ、このことは、その都度の炎が直接当たる位置において、局所的な過度の加熱が行われ、この場合、炎からかなり離れている位置にある別の領域は、弱過ぎるくらいに加熱される。それによって、タンディシュ内に応力が生じ、それが、ひび割れを生じさせ、そのために、設備全体の停止を引き起こす。更に、炎による均一でない加熱によって、乾燥時間が長くなり、タンディシュの寿命が短くなり、かつ、同時に、エネルギー消費量が非常に高くなる。同様に、ＣＯ２の排出量も非常に多くなる。これによって、大きなひび割れが生じて頻繁にタンディシュの囲壁材料を補填しなければならないので、このタンディシュの囲壁材料の消費が増大する。これによって、これによってエネルギーを調達するためのコストが高くなり、従って設備の経済性が低減され、更に燃焼排ガスの排出量が非常に多くなり、全体として相対的に環境に優しくなく、これは、最近における温室効果についての議論の枠内において特別不利なことと感ぜられる。

本発明の課題は、使用されるエネルギーのより有効な活用、二酸化炭素の排出量の低減、及び設備の高い使い勝手が達せられる、特に、連続鋳造設備のタンディシュを加熱したり、乾燥したり及び／又は保温状態を維持したりするためのバーナ設備を提供することである。更に、本発明の課題は、バーナ設備の有利な制御方法を提供することである。

バーナ設備に関する上記の課題は、バーナが多孔バーナとして形成されており、この多孔バーナが多孔バーナセグメントを備えていて、これらの多孔バーナセグメントのそれぞれに供給管路により燃料及び／又は酸素キャリアが供給され、かつ供給管路の少なくとも幾つかに共通の供給導管を介して燃料及び／又は酸素キャリアが供給されるように構成されており、更に供給導管を介して酸素キャリアを供給するための送風機が設けられており、多孔バーナセグメントが互いに無関係にその作動を接続及び／又は遮断可能であるように構成されていること、および多孔バーナと送風機が旋回アームによって保持されていて、この旋回アームがリンク機構により旋回可能に保持枠に設けられていることによって解決される。

更に、多孔バーナは、多孔バーナセグメントを備えることが特に好ましい。多孔バーナは、一つのセグメント又は複数のセグメントを備え、これらのセグメントは互いに結合されているか、或いは少なくともセグメント間のわずかな接合部を除いて隣接して配置されている。結合しているセグメントは、本発明により、接続手段を用いて結合され及び／又は例えばフレームを用いて、セグメントの隣接した配置によって一体的なバーナが形成されるように、保持されている。好ましい実施例の場合、多孔バーナの多孔バーナセグメントは、隣接した列で配置されている場合に有利である。

燃料と酸素キャリアの供給に関しては、多孔バーナセグメントのそれぞれに、供給導管を介して燃料及び／又は酸素キャリアが供給されるように構成されているのが有利である。更に、少なくとも供給管路のそれぞれに、共通の供給導管を介して、燃料及び／又は酸素キャリアが供給されるように構成されているが有利である。更に、更なる実施例の場合、供給導路を介して酸素キャリアを供給するために送風機が設けられることが好ましい。これによって、送風機を用いて、例えば空気のような、酸素キャリアが、供給導路を介して、セグメントに運ばれる。

バーナ設備を運転するために、多孔バーナ配列が、旋回可能な固定部、又は、リンク機構を用いて旋回可能に構成された旋回アームによって保持されていることが好ましい。更に、更なる実施例の場合、送風機が、同様に、保持部又は旋回アームに保持されていて、かつこの送風機が旋回可能に配置されていることが有利である。

方法に関する課題は、所望の加熱強度もしくは発熱量に応じて多孔バーナセグメントの作動を互いに無関係に接続及び／又は遮断することによって解決される。
この方法にあって、少なくとも交互に複数の列で或いは碁盤目模様に設けられたている多孔バーナセグメントの作動を接続或いは遮断するが有利である。

タンディシュを加熱したり、乾燥したり及び／又は保温状態に維持するための本発明によるバーナ設備を図示した図面である。 図１によるバーナ設備の平面である。

図１は、特に、連続鋳造設備のタンディシュを加熱したり、乾燥したり及び／又は保温状態に維持するための本発明によるバーナ設備１を図示した図面である。この場合、バーナ設備１は、バーナ２を備え、このバーナ２は、固定部３に収容され、かつこのバーナ２は旋回軸受４を備えた固定部３によって旋回可能に構成されている。即ち、保持部３は旋回アームを構成する。その際、バーナ２は、加熱位置８が示すようにタンディシュ５上にあり、かつこの加熱部又はバーナは、上方へと係止位置９に、傾倒可能であり、その結果、バーナはほぼ垂直に立ち上がった状態にあり、かつタンディシュ５は、更なる作業のために、実際にアプローチ可能となる。これらの位置の間で、旋回アームは、例えば、液圧装置又は圧縮空気により作動されて旋回可能である。

その際、バーナ２は、本発明により、多孔バーナ１０として構成されている。この多孔バーナ１０は、ガスバーナとして、ほとんど又は完全に蔓延するような炎を形成することない多孔構造又は多孔房室の様式でのガス−空気−混合物の燃焼を許容するという有利な特性を有している。結果として、炎のない、容積が十分な気体−空気−混合物の燃焼を達成することができる。このように、多孔性の構造での燃焼が達成され、従ってガス−空気−混合物の導入後、反応生成物として排気ガスの流れが、出口側で生成される。

例えば、空気のような酸素キャリアは、例えば、送風機６を用いて、多孔バーナ１０に吹き込まれる。その際、酸素キャリアは、送風機６によって吸引され、かつ供給管路又は供給導管７を介して、多孔バーナ１０として構成されるバーナに供給される。

図２に図示した多孔バーナ１０は、好ましくは、多孔バーナのいくつかのセグメントから構成される。そのうえ、個々のセグメント１１、１２、１３は、ほぼ平坦に配列されていて、かつ、少なくとも１つの供給導路１４、１５へ接続されている。これらの供給管路１４、１５を用いて、燃料及び／又は酸素キャリアがそれぞれのセグメントに供給されている。それゆえ、上記のように、空気又は酸素キャリアが、送風機６を介して、多孔バーナセグメントに運ばれる。他の実施例の場合でも、供給管路が、燃料−空気−混合物のために設けられている。

平坦に配列されたセグメントは、更に好ましくは、わずかな接合間隔で、互いに並列して配列されており、その結果、多孔バーナセグメントの複数の列の平坦な配列が形成される。更に、多孔バーナセグメントは固定手段により、例えば固定枠内に保持されており、この固定枠は、旋回アームと結合されている。その結果、多孔バーナセグメントの平坦な配列は、旋回アームと共に旋回可能である。

多孔バーナは、タンディシュ方向に指向されている高温排気ガス流およびそれに加えて熱放射が生じ、従ってタンディシュは加熱され、乾燥され、加温されるか、又は適温に調温される。この場合、高温排気ガスがタンディシュの内部領域又は表面に生じ、このことは均一な温度分布を生起し、従って縞状体の形成が阻止される。エネルギーの多くの割合もまた放射線に変換されることにより、タンディシュは同様に極めて効果的に加熱される。

特に、多孔バーナの構成は、ほぼ平坦な配列で形成され、かつこの配列は、多孔バーナの個々のセグメントから構成されているのが有利である。個々のセグメント又はセグメントの列は、互いに無関係に、その作動を接続したり、又は遮断したりすることにより有利に制御される。

更に、生じる熱強度又は発熱量に応じて、全ての多孔バーナセグメントの作動を接続したり、又はセグメントの幾つかの作動を遮断したりする。少なくとも交互の列で配分されて配置されたセグメントの作動を接続したり、又は作動を遮断したりするように構成するのが有利である。更に、碁盤目状に配置されたセグメントの作動が接続されたり、又は遮断されたりし、その結果、セグメントの一部分のみが動作するように構成するのが有利である。

１． バーナ設備
２．バーナ
３．保持部
４．旋回軸受
５．タンディシュ
６． 送風機
７． 供給管路又は供給導管
８． 熱位置
９． 係留位置
１０．多孔バーナ
１１．セグメント
１２．セグメント
１３．セグメント
１４．供給管路
１５．供給管路

Claims (4)

1. 少なくとも１つのバーナ（２）が平坦に配列されている連続鋳造設備のタンディシュ（５）を加熱したり、乾燥したり或いは保温状態を維持するためのバーナ設備において、
   バーナ（２）が多孔バーナ（１０）として形成されており、この多孔バーナ（１０）が多孔バーナセグメント（１１，１２，１３）を備えていて、これらの多孔バーナセグメント（１１，１２，１３）のそれぞれに供給管路（４，１４，１５）により燃料及び／又は酸素キャリアが供給され、かつ供給管路（４，１４，１５）の少なくとも幾つかに共通の供給導管を介して燃料及び／又は酸素キャリアが供給されるように構成されており、更に供給導管を介して酸素キャリアを供給するための送風機（６）が設けられており、多孔バーナセグメントが互いに無関係にその作動が接続及び／又は遮断可能に構成されていること、
   および
   多孔バーナ（１０）と送風機（６）が旋回アーム（３）によって保持されていて、この旋回アームがリンク機構により旋回可能に保持枠（３）に設けられていることを特徴とするバーナ設備。
2. 多孔バーナ（１０）の多孔バーナセグメント（１１，１２，１３）が一列で或いは複数の列で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバーナ設備。
3. 請求項１或いは２に記載のバーナ設備を制御する方法において、
   所望の加熱強度もしくは発熱量に応じて、多孔バーナセグメント（１１，１２，１３）の作動を互いに無関係に接続及び／又は遮断することを特徴とする方法。
4. 少なくとも交互に複数の列で或いは碁盤目模様に設けられている多孔バーナセグメント（１１，１２，１３）の作動を接続或いは遮断することを特徴とする請求項３に記載の方法。