JP2017020758A - Burner for heating inside of container - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent back fire.SOLUTION: A burner 20 for heating the inside of a container is connected with a gas supply device 22, and mounted on a mouth of a container 24. The burner 20 for heating the inside of the container includes a gas passing section 30, a gas injecting section 32, a metal knit 34 kept into contact with a surface of the gas injection section 32, and a connecting section 36. The gas supplied from the gas supply device 22 passes through the gas passing section 30. The gas injecting section 32 is connected to the gas passing section 30 and is hollow. The connecting section 36 is connected with the container 24 so that the gas injecting section 32 and the metal knit 34 are opposed to an inner face of the container 24. The gas injecting section 32 has a plurality of gas injection holes 50. The plurality of gas injection holes 50 are covered by the metal knit 34. The metal knit 34 is spot welded to the gas injecting section 32 at a joining portion of the gas passing section 30 and the gas injecting section 32.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は容器内加熱用バーナに関する。   The present invention relates to an in-container heating burner.

特許文献1は、溶湯保持炉を開示する。この溶湯保持炉は、受湯口を有する受湯室と溶湯加熱室と出湯室との三室から構成される。この溶湯保持炉は、受湯室と溶湯加熱室間及び溶湯加熱室と出湯室間において各室の底部に溶湯連通部を備える。溶湯加熱室の上蓋下面に面燃焼加熱装置が設けられる。溶湯加熱室の上部加熱空間に連通する開閉ダンパ付排気筒が設けられる。   Patent document 1 discloses a molten metal holding furnace. This molten metal holding furnace is composed of three chambers including a hot water receiving chamber having a hot water inlet, a molten metal heating chamber, and a hot water outlet chamber. The molten metal holding furnace includes a molten metal communicating portion at the bottom of each chamber between the hot water receiving chamber and the molten metal heating chamber and between the molten metal heating chamber and the molten metal heating chamber. A surface combustion heating device is provided on the lower surface of the upper lid of the molten metal heating chamber. An exhaust cylinder with an open / close damper that communicates with the upper heating space of the molten metal heating chamber is provided.

溶湯保持炉の上蓋には、面燃焼バーナが設けられる。この面燃焼バーナは、燃焼面と、この燃焼面の背後の予混合ガス室とから構成してあり、この予混合ガス室に予混合ガス供給管が接続してある。そして、予混合ガスが予混合ガス供給管から予混合ガス室に導入されて燃焼面の表面で燃焼され、これにより生じた高温の燃焼排ガスの熱と燃焼面表面からの輻射熱とにより、溶湯加熱室内の溶湯が加熱されて所定の温度に維持される。   A surface combustion burner is provided on the upper lid of the molten metal holding furnace. The surface combustion burner includes a combustion surface and a premixed gas chamber behind the combustion surface, and a premixed gas supply pipe is connected to the premixed gas chamber. Then, the premixed gas is introduced into the premixed gas chamber from the premixed gas supply pipe and burned on the surface of the combustion surface, and the molten metal is heated by the heat of the high-temperature combustion exhaust gas generated thereby and the radiant heat from the surface of the combustion surface. The molten metal in the room is heated and maintained at a predetermined temperature.

特許文献1に開示された溶湯保持炉は、簡便な設備でもって、溶湯の酸化ロスを低減して溶湯の歩留りを向上できる。特許文献1に開示された面燃焼バーナは、溶湯上部の被加熱面に対し、平行に、しかも離隔距離を小さくし、輻射伝熱が行われるので、熱伝達効率のよい溶湯加熱ができる。   The molten metal holding furnace disclosed in Patent Document 1 can reduce the oxidation loss of the molten metal and improve the molten metal yield with simple equipment. Since the surface combustion burner disclosed in Patent Document 1 is parallel to the surface to be heated at the upper part of the molten metal and the separation distance is reduced and radiant heat transfer is performed, the molten metal can be heated with good heat transfer efficiency.

実用新案登録第3111330号公報Utility Model Registration No. 3111330

しかし、特許文献1に開示された面燃焼バーナでは、燃焼面付近の部材のメンテナンスを頻繁に行わなくてはならないという問題点がある。その原因は、バーナの外部から受ける輻射熱などにより、本来の燃焼面に加え、その内部でもガスが燃焼することにある。そのようにしてガスが燃焼すると、本来の燃焼面でもその内部でもガスが燃焼するため、燃焼面付近の部材の耐久性は大幅に低下する。なお、このような現象を『逆火』と称する。   However, the surface combustion burner disclosed in Patent Document 1 has a problem in that maintenance of members near the combustion surface must be performed frequently. The cause is that the gas is burned not only in the original combustion surface but also in the interior due to radiant heat received from the outside of the burner. When the gas burns in such a manner, the gas burns both on the original combustion surface and in the interior thereof, so that the durability of the members near the combustion surface is greatly reduced. Such a phenomenon is called “backfire”.

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものである。その目的は、逆火を防止することにより燃焼面付近の部材の耐久性を向上できる容器内加熱用バーナを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The object is to provide an in-container heating burner that can improve the durability of members near the combustion surface by preventing backfire.

上記目的を達成するために本発明のある局面に従うと、容器内加熱用バーナ20は、ガス供給装置22に接続され、容器24の口に取り付けられる。容器内加熱用バーナ20は、ガス通過部30と、ガス噴出部32と、ガス噴出部32の表面に接するメタルニット34と、接続部36とを備える。ガス通過部30は、ガス供給装置22により供給されるガスが通過する。ガス噴出部32は、ガス通過部30に接続され、中空である。接続部36は、ガス噴出部32およびメタルニット34が容器24の内面に対向するよう容器24と接続する。併せて、ガス噴出部32は、複数のガス噴出孔50を有する。複数のガス噴出孔50は、メタルニット34によって覆われている。メタルニット34が、ガス通過部30とガス噴出部32との接合部においてガス噴出部32に点付け溶接されている。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, the in-container heating burner 20 is connected to the gas supply device 22 and attached to the mouth of the container 24. The in-container heating burner 20 includes a gas passage part 30, a gas ejection part 32, a metal knit 34 in contact with the surface of the gas ejection part 32, and a connection part 36. The gas supplied from the gas supply device 22 passes through the gas passage unit 30. The gas ejection part 32 is connected to the gas passage part 30 and is hollow. The connection part 36 is connected to the container 24 so that the gas ejection part 32 and the metal knit 34 face the inner surface of the container 24. In addition, the gas ejection part 32 has a plurality of gas ejection holes 50. The plurality of gas ejection holes 50 are covered with the metal knit 34. The metal knit 34 is spot welded to the gas ejection part 32 at the joint between the gas passage part 30 and the gas ejection part 32.

本発明に係る容器内加熱用バーナは、逆火を防止することにより燃焼面付近の部材の耐久性を向上できる。   The in-container heating burner according to the present invention can improve the durability of members near the combustion surface by preventing backfire.

本発明の実施形態にかかるバーナシステムの構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the burner system concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるバーナをとりべに取り付けられた状態で示す断面図である。It is sectional drawing shown in the state in which the burner concerning embodiment of this invention was attached to the ladle. 本発明の実施形態にかかるバーナの平面図である。It is a top view of the burner concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるバーナの先端部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the front-end | tip part of the burner concerning embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

[構成の説明]
図1は、本実施形態にかかるバーナシステムの構成を示す概念図である。図2は、本実施形態にかかる容器内加熱用バーナ20を本実施形態にかかるとりべ24に取り付けられた状態で示す断面図である。図3は、本実施形態にかかるバーナの平面図である。図4は、本実施形態にかかるバーナの先端部分を示す断面図である。
[Description of configuration]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a burner system according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the in-container heating burner 20 according to the present embodiment attached to the ladle 24 according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of the burner according to the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the tip portion of the burner according to the present embodiment.

本実施形態にかかるバーナシステムは、容器内加熱用バーナ20と、ガス供給装置22とを備える。容器内加熱用バーナ20は、とりべ24に取り付けられ、その内部を加熱し、水分を蒸発させる。ガス供給装置22は、容器内加熱用バーナ20に接続され、可燃性ガスと酸素との混合ガスを容器内加熱用バーナ20に供給する。ただし、この混合ガスは、可燃性ガスと酸素との他に、空気なども含んでいる。   The burner system according to this embodiment includes an in-container heating burner 20 and a gas supply device 22. The in-container heating burner 20 is attached to the ladle 24 and heats the inside thereof to evaporate water. The gas supply device 22 is connected to the in-container heating burner 20 and supplies a mixed gas of combustible gas and oxygen to the in-container heating burner 20. However, this mixed gas contains air in addition to combustible gas and oxygen.

図1〜図4を参照して、容器内加熱用バーナ20の構成について説明する。本実施形態にかかる容器内加熱用バーナ20は、ガス通過部30と、ガス噴出部32と、メタルニット34と、接続部36と、断熱材38と、パイロットバーナ42と、のぞき窓44と、排気筒46とを備える。   The configuration of the in-container heating burner 20 will be described with reference to FIGS. The in-container heating burner 20 according to the present embodiment includes a gas passage part 30, a gas ejection part 32, a metal knit 34, a connection part 36, a heat insulating material 38, a pilot burner 42, an inspection window 44, And an exhaust pipe 46.

ガス通過部30は、ガス供給装置22の主ガス管220に接続され、ガス供給装置22が供給した混合ガスを通過させる。ガス噴出部32は、ガス通過部30を通過した混合ガスが噴出する部分である。本実施形態にかかるガス噴出部32は、ステンレスの塊から削りだされたもので、中空である。メタルニット34は、ガス噴出部32の表面に接している。メタルニット34は、金属製の布である。本実施形態にかかるメタルニット34は、金属製の糸を材料として、衣類に用いる布と同様の製法で製造される。この金属製の糸は、耐熱性金属の繊維を材料として、衣類に用いる糸と同様の製法で製造される。接続部36は、ガス通過部30をとりべ24に接続するための部材である。断熱材38は、ガス通過部30の中を通過する混合ガスが加熱されることを防止するための部材である。断熱材38がなければ、とりべ24の内部から放射された輻射熱によってこの混合ガスは加熱されることになる。これによって混合ガスの温度が上昇することは、ガス噴出部32の内部で混合ガスが発火する原因になる。このような事態を防止するため、断熱材38が取り付けられている。パイロットバーナ42は、ガス供給装置22の副ガス管222に接続されている。パイロットバーナ42は、容器内加熱用バーナ20が燃焼を開始するための点火装置である。のぞき窓44は、とりべ24の内部で燃焼が継続されているか否か判断するためのものである。排気筒46は、とりべ24の内部で燃焼があった結果生じた二酸化炭素などを排出するための筒である。   The gas passage unit 30 is connected to the main gas pipe 220 of the gas supply device 22 and allows the mixed gas supplied by the gas supply device 22 to pass therethrough. The gas ejection part 32 is a part from which the mixed gas that has passed through the gas passage part 30 is ejected. The gas ejection part 32 according to the present embodiment is cut out from a lump of stainless steel and is hollow. The metal knit 34 is in contact with the surface of the gas ejection part 32. The metal knit 34 is a metal cloth. The metal knit 34 according to the present embodiment is manufactured by using a metal thread as a material and the same manufacturing method as a cloth used for clothing. This metal thread is manufactured by a manufacturing method similar to that used for clothing using heat-resistant metal fibers as a material. The connection part 36 is a member for connecting the gas passage part 30 to the ladle 24. The heat insulating material 38 is a member for preventing the mixed gas passing through the gas passage portion 30 from being heated. Without the heat insulating material 38, the mixed gas is heated by the radiant heat radiated from the inside of the ladle 24. This raises the temperature of the mixed gas, which causes the mixed gas to ignite inside the gas ejection portion 32. In order to prevent such a situation, a heat insulating material 38 is attached. The pilot burner 42 is connected to the sub gas pipe 222 of the gas supply device 22. The pilot burner 42 is an ignition device for starting combustion within the container heating burner 20. The observation window 44 is for determining whether or not the combustion is continued inside the ladle 24. The exhaust cylinder 46 is a cylinder for discharging carbon dioxide and the like generated as a result of combustion inside the ladle 24.

図4に示すように、本実施形態においては、ガス噴出部32に、ガス噴出孔50が設けられている。ガス噴出孔50から前述した混合ガスが噴出する。なお、図4から明らかなように、ガス噴出部32は、錐台形の部分52と、円筒形の部分54とを有する。「錐台形」とは、錐体をその底面に平行な平面で切り、小錐体とその他の部分とに分離したとき、後者の部分の形状を意味する。錐台形の部分52にも、円筒形の部分54にも、ガス噴出孔50が設けられている。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a gas ejection hole 50 is provided in the gas ejection portion 32. The aforementioned mixed gas is ejected from the gas ejection hole 50. As is clear from FIG. 4, the gas ejection portion 32 has a frustum-shaped portion 52 and a cylindrical portion 54. The “frustum shape” means the shape of the latter part when the cone is cut along a plane parallel to the bottom surface and separated into small cones and other parts. Both the frustum-shaped part 52 and the cylindrical part 54 are provided with gas ejection holes 50.

上述したメタルニット34は、ガス噴出孔50を覆っている。本実施形態についてより正確に述べると、メタルニット34は、ガス噴出部32のほぼ全体を覆っているために、ガス噴出孔50も覆うことになっている。図2には一部が取り除かれた状況を示しているが、本実施形態におけるメタルニット34は、ガス噴出部32のほぼ全体を覆っている。メタルニット34は、ガス通過部30とガス噴出部32との接合部60においてガス噴出部32に点付け溶接されている。   The metal knit 34 described above covers the gas ejection holes 50. When this embodiment is described more precisely, the metal knit 34 covers almost the entire gas ejection portion 32 and therefore covers the gas ejection holes 50. Although FIG. 2 shows a state in which a part has been removed, the metal knit 34 in the present embodiment covers almost the entire gas ejection portion 32. The metal knit 34 is spot welded to the gas ejection part 32 at the joint 60 between the gas passage part 30 and the gas ejection part 32.

なお、ガス供給装置22の構成は周知である。したがって、その詳細な説明はここでは繰り返さない。   The configuration of the gas supply device 22 is well known. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

次に、図2を参照して、本実施形態にかかるとりべ24の構成を説明する。本実施形態にかかるとりべ24は、バーナ取付部70と、溶湯収容部72と、注湯部74とを備える。バーナ取付部70には上述された容器内加熱用バーナ20が取り付けられる。溶湯収容部72には溶けた金属が収容される。その溶けた金属は、本実施形態にかかるとりべ24が傾けられると、注湯部74から排出される。   Next, the configuration of the ladle 24 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The ladle 24 according to this embodiment includes a burner mounting part 70, a molten metal storage part 72, and a pouring part 74. The above-described in-container heating burner 20 is attached to the burner attaching portion 70. The molten metal storage portion 72 stores the molten metal. The molten metal is discharged from the pouring part 74 when the ladle 24 according to the present embodiment is tilted.

バーナ取付部70は、設置台部80と、接続部82とを有する。設置台部80に容器内加熱用バーナ20の接続部36が載せられ固定される。設置台部80の中央に孔があいている。その孔をガス通過部30が貫通する。接続部82は溶湯収容部72に接続される。   The burner mounting part 70 has an installation base part 80 and a connection part 82. The connection part 36 of the in-container heating burner 20 is placed on the installation table 80 and fixed. There is a hole in the center of the installation table 80. The gas passage part 30 penetrates the hole. The connection part 82 is connected to the molten metal storage part 72.

溶湯収容部72は、内壁層90と、耐火層92と、断熱層94と、外殻層96と、表面被覆層98とを有する。内壁層90は溶湯収容部72の内周面を形成する。耐火層92は、内壁層90を取囲むように配置される。断熱層94は耐火層92を取囲むように配置される。外殻層96は断熱層94の表面を覆う。本実施形態の場合、外殻層96は鋼板製である。表面被覆層98は外殻層96の表面に付着している。この表面被覆層98は例えば次に述べられる断熱材によって形成される。その断熱材は、骨材と結合材とを含む。必要であれば、その断熱材は、分散媒をさらに含む。本発明において、骨材と結合材との重量%は特に限定されない。注湯部74は、溶湯収容部72の側面から突出する。注湯部74は筒状である。   The molten metal storage portion 72 includes an inner wall layer 90, a fireproof layer 92, a heat insulating layer 94, an outer shell layer 96, and a surface coating layer 98. The inner wall layer 90 forms the inner peripheral surface of the molten metal storage portion 72. The refractory layer 92 is disposed so as to surround the inner wall layer 90. The heat insulating layer 94 is disposed so as to surround the refractory layer 92. The outer shell layer 96 covers the surface of the heat insulating layer 94. In the present embodiment, the outer shell layer 96 is made of a steel plate. The surface covering layer 98 is attached to the surface of the outer shell layer 96. The surface coating layer 98 is formed of, for example, a heat insulating material described below. The heat insulating material includes an aggregate and a binder. If necessary, the heat insulating material further includes a dispersion medium. In the present invention, the weight percent of the aggregate and the binder is not particularly limited. The pouring part 74 protrudes from the side surface of the molten metal storage part 72. The pouring part 74 is cylindrical.

表面被覆層98を形成する断熱材が以下において説明される。本実施形態にいう骨材とは、表面被覆層98の形態を維持する機能を有する成分である。骨材の種類は特に限定されない。また、本実施形態にいう結合材とは、骨材同士を結合させる作用を有する物質をいう。骨材同士を結合させる作用を有するものであれば、結合材の種類と形態と濃度とは特に限定されない。骨材と結合材と分散媒との例には、表1に示されるものがある。   The heat insulating material forming the surface coating layer 98 will be described below. The aggregate referred to in the present embodiment is a component having a function of maintaining the form of the surface coating layer 98. The kind of aggregate is not particularly limited. Moreover, the binding material referred to in the present embodiment refers to a substance having an action of binding aggregates. If it has the effect | action which couple | bonds aggregates, the kind, form, and density | concentration of a binder will not be specifically limited. Examples of aggregates, binders, and dispersion media include those shown in Table 1.

Figure 2017020758
Figure 2017020758

したがって、本実施形態にかかる断熱材の例には、表2に示されるものがある。   Therefore, examples of the heat insulating material according to this embodiment include those shown in Table 2.

Figure 2017020758
Figure 2017020758

本実施形態にかかる断熱材は、骨材と結合材と分散媒とを混練することにより製造される。その混練の具体的な手順は特に限定されない。例えば、本実施形態にかかる断熱材は、骨材と結合材と分散媒とを周知の混練機で混練することにより製造される。この断熱材は断熱されるべき物の表面を覆っていればよい。その厚さは1ミリメートルあれば十分であるが、これに限定されない。なお、この断熱材はとりべ24にのみ用いられ得るものではない。例えば竈、工業炉、焼却炉、ボイラーといった構造体の内部の熱がその外部へ伝わり得るものの表面に用いられ得る。   The heat insulating material according to the present embodiment is manufactured by kneading an aggregate, a binder, and a dispersion medium. The specific procedure of the kneading is not particularly limited. For example, the heat insulating material according to the present embodiment is manufactured by kneading an aggregate, a binder, and a dispersion medium with a known kneader. This heat insulating material should just cover the surface of the thing which should be insulated. A thickness of 1 millimeter is sufficient, but is not limited to this. This heat insulating material cannot be used only for the ladle 24. For example, it can be used on the surface of a structure, such as a soot, an industrial furnace, an incinerator, or a boiler, which can transfer heat to the outside.

本実施形態にかかる表面被覆層98の形成方法は特に限定されない。例えば、本実施形態にかかる表面被覆層98は、上述された断熱材を周知の吹付装置によって外殻層96に吹付けることで形成される。外殻層96に吹付けられ乾燥した断熱材は、表面被覆層98になる。ちなみに、本実施形態にかかる断熱材がとりべ24以外の構造体の表面に用いられる場合、その形成方法は本実施形態にかかる表面被覆層98の形成方法と同様であってもよい。   The formation method of the surface coating layer 98 concerning this embodiment is not specifically limited. For example, the surface coating layer 98 according to the present embodiment is formed by spraying the above-described heat insulating material onto the outer shell layer 96 by a known spraying device. The heat insulating material sprayed and dried on the outer shell layer 96 becomes the surface covering layer 98. Incidentally, when the heat insulating material according to the present embodiment is used on the surface of a structure other than the ladle 24, the formation method may be the same as the method for forming the surface coating layer 98 according to the present embodiment.

[動作の説明]
次に、本実施形態にかかるバーナシステムの動作を説明する。容器内加熱用バーナ20がとりべ24に取り付けられ、ガス供給装置22が起動されたとする。起動されたガス供給装置22は、副ガス管222から混合ガスを供給し、かつ、パイロットバーナ42を点火させる。ガス通過部30は、主ガス管220から供給された混合ガスを通過させる。ガス通過部30を通過した混合ガスは、ガス噴出部32において噴出し、メタルニット34の外に漏れ出す。メタルニット34の外に漏れ出した混合ガスはパイロットバーナ42の炎に引火して燃焼を開始する。
[Description of operation]
Next, the operation of the burner system according to this embodiment will be described. It is assumed that the in-container heating burner 20 is attached to the ladle 24 and the gas supply device 22 is activated. The activated gas supply device 22 supplies a mixed gas from the auxiliary gas pipe 222 and ignites the pilot burner 42. The gas passage part 30 allows the mixed gas supplied from the main gas pipe 220 to pass through. The mixed gas that has passed through the gas passage part 30 is ejected at the gas ejection part 32 and leaks out of the metal knit 34. The mixed gas leaking out of the metal knit 34 ignites the flame of the pilot burner 42 and starts combustion.

ガス噴出部32から噴出した混合ガスにパイロットバーナ42の炎が引火すると、その炎はメタルニット34の全体に広がる。炎が引火した後、ガス噴出部32は、混合ガスを噴出し続ける。炎が広がった後、その炎によって、メタルニット34の温度は次第に上昇する。その結果、メタルニット34は赤外線を放射するようになる。メタルニット34の表面の炎とこの赤外線とによってとりべ24の内部は加熱され、そこに付着した水分は水蒸気となる。この蒸気は、二酸化炭素と共に排気筒46から排出される。   When the flame of the pilot burner 42 is ignited by the mixed gas ejected from the gas ejection part 32, the flame spreads over the entire metal knit 34. After the flame ignites, the gas ejection part 32 continues to eject the mixed gas. After the flame spreads, the temperature of the metal knit 34 gradually increases due to the flame. As a result, the metal knit 34 emits infrared rays. The inside of the ladle 24 is heated by the flame on the surface of the metal knit 34 and this infrared ray, and the water adhering thereto becomes water vapor. This steam is discharged from the exhaust tube 46 together with carbon dioxide.

とりべ24の内部が十分加熱されると、とりべ24の内部からも赤外線が放射され始める。その赤外線は、メタルニット34に到達する。赤外線がメタルニット34に到達すると、メタルニット34の温度は上昇する。しかしながら、メタルニット34がガス噴出部32に接しているため、ガス噴出孔50から突出した混合ガスは直ちにメタルニット34の外に放出され、そこで燃焼する。メタルニット34の内側においてガスが燃焼することはほとんど無い。ガス噴出部32の内部で混合ガスが燃焼しないことは言うまでもない。その結果、逆火が防止される。   When the inside of the ladle 24 is sufficiently heated, infrared rays also begin to be emitted from the inside of the ladle 24. The infrared rays reach the metal knit 34. When infrared rays reach the metal knit 34, the temperature of the metal knit 34 rises. However, since the metal knit 34 is in contact with the gas ejection portion 32, the mixed gas protruding from the gas ejection hole 50 is immediately discharged out of the metal knit 34 and burns there. There is almost no gas burning inside the metal knit 34. Needless to say, the mixed gas does not burn in the gas ejection portion 32. As a result, backfire is prevented.

一方、本実施形態かかるバーナシステムによって加熱されることにより、とりべ24の内壁層90は熱を受ける。その熱は耐火層92に伝わる。耐火層92に伝わった熱は断熱層94に伝わる。断熱層94に伝わった熱は外殻層96に伝わる。外殻層96に伝わった熱は表面被覆層98に伝わる。表面被覆層98に伝わった熱は空気を介してとりべ24の外へ伝わる。その表面被覆層98の素材である断熱材の配合に応じて、表面被覆層98の温度は様々となる。これは、本実施形態かかるバーナシステムがとりべ24の内壁層90に与えた熱が一定であっても同様である。以下において、その温度を裏付ける実施例と比較例とが説明される。   On the other hand, the inner wall layer 90 of the ladle 24 receives heat by being heated by the burner system according to the present embodiment. The heat is transmitted to the refractory layer 92. The heat transferred to the refractory layer 92 is transferred to the heat insulating layer 94. The heat transferred to the heat insulating layer 94 is transferred to the outer shell layer 96. The heat transferred to the outer shell layer 96 is transferred to the surface coating layer 98. The heat transferred to the surface coating layer 98 is transferred to the outside of the ladle 24 through air. The temperature of the surface coating layer 98 varies depending on the composition of the heat insulating material that is the material of the surface coating layer 98. This is the same even if the heat applied to the inner wall layer 90 of the ladle 24 by the burner system according to the present embodiment is constant. In the following, examples and comparative examples that support the temperature will be described.

骨材と結合材とが容器内で混合されることにより、実施例1ないし実施例3にかかる断熱材が調製された。また、結合材となる成分のみが容器内で混合されることにより、比較例にかかる断熱材が調製された。実施例1ないし実施例3と比較例とにおける配合は表3の通りである。また、実施例1ないし実施例3における骨材の成分は表4の通りである。   The heat insulating material according to Examples 1 to 3 was prepared by mixing the aggregate and the binder in the container. Moreover, the heat insulating material concerning a comparative example was prepared by mixing only the component used as a binder in a container. Table 3 shows the formulations in Examples 1 to 3 and Comparative Examples. Moreover, the components of the aggregate in Examples 1 to 3 are as shown in Table 4.

Figure 2017020758
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Figure 2017020758
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断熱材が調製された後、この断熱材が鋼板に吹付けられた。鋼板の種類および厚さは表3に示される通りである。吹付けの後、吹付けられた断熱材の厚さが測定された。厚さの測定には、土牛産業株式会社製の膜厚計ハリーデジタルが用いられた。吹付けられた断熱材の厚さは表3に示される通りである。断熱材が吹き付けられた鋼板は放置された。放置された時間は表3に示される通りである。この放置により、断熱材は自然乾燥した。鋼板が上述された外殻層96に相当する。自然乾燥した断熱材が表面被覆層98に相当する。断熱材が自然乾燥した後、その断熱材から試料が採取され、その試料の水分含有率が測定された。水分含有率の測定には、株式会社エー・アンド・デイ社製の加熱乾燥式水分計ML−50が用いられた。このようにして測定された水分含有率が「自然乾燥後の断熱材の含水率」である。測定されたその含水率は表3に示される通りである。水分含有率測定後、その鋼板は一対の支柱の上に載せられた。乾燥した断熱材はその鋼板の上側に配置された。その鋼板の下にリンナイ株式会社製シュバンクガス赤外線バーナが設置された。その鋼板はそのシュバンクガス赤外線バーナによって加熱された。シュバンクガス赤外線バーナから鋼板までの距離および加熱開始時の温度は表3に示される通りである。加熱開始と同時に、鋼板と吹付層との間の温度と吹付層の表面温度が逐次測定された。これらの温度測定には、日置電機株式会社製温度ハイテスタ3441が用いられた。温度は、鋼板と断熱材との間における2箇所(2箇所のうち一方が「A点」と称され他方が「B点」と称される)と、断熱材表面の2箇所(2箇所のうち一方が「C点」と称され他方が「D点」と称される)とで測定された。鋼板と断熱材との間における温度は、断熱材の吹付け前にプローブを鋼板表面に固定しておき、そのプローブを上述された温度ハイテスタ3441へ接続することで測定された。断熱材表面における温度は、断熱材の自然乾燥後にプローブを断熱材表面に固定し、そのプローブを上述された温度ハイテスタ3441へ接続することで測定された。これらの温度の記録には株式会社キーエンス製PCカード型温度データ収集システムNR−250が用いられた。加熱時間は表3に示される通りである。この加熱時間は、鋼板の温度が常温から100℃に到達するまでのおおよその時間に基づいて設定された。温度が測定された後、加熱開始から表3に示される加熱時間が経過した時点のA点の温度とB点の温度との平均値が算出された。加熱開始から表3に示される加熱時間が経過した時点のC点の表面温度とD点の表面温度との平均値も算出された。これらの平均値が算出された後、これらの平均値の差も算出された。これらの値は表5に示される通りである。なお、表5には、加熱開始前と加熱終了後とにおける断熱材表面の変化も示される。   After the insulation was prepared, the insulation was sprayed onto the steel plate. The types and thicknesses of the steel plates are as shown in Table 3. After spraying, the thickness of the sprayed insulation was measured. For the measurement of thickness, Harry Digital, a film thickness meter manufactured by Sado Cow Industry Co., Ltd., was used. The thickness of the sprayed insulation is as shown in Table 3. The steel plate sprayed with insulation was left unattended. The time allowed to stand is as shown in Table 3. By this standing, the heat insulating material was naturally dried. The steel plate corresponds to the outer shell layer 96 described above. The naturally dried heat insulating material corresponds to the surface coating layer 98. After the heat insulating material was naturally dried, a sample was taken from the heat insulating material, and the moisture content of the sample was measured. A heat drying moisture meter ML-50 manufactured by A & D Co., Ltd. was used to measure the moisture content. The moisture content measured in this way is “the moisture content of the heat insulating material after natural drying”. The measured moisture content is shown in Table 3. After measuring the moisture content, the steel plate was placed on a pair of struts. The dried insulation was placed on the upper side of the steel plate. Under the steel plate, a Sbankan infrared burner manufactured by Rinnai Corporation was installed. The steel plate was heated by the Schwank gas infrared burner. Table 3 shows the distance from the Schwann gas infrared burner to the steel sheet and the temperature at the start of heating. Simultaneously with the start of heating, the temperature between the steel sheet and the spray layer and the surface temperature of the spray layer were measured successively. A temperature high tester 3441 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd. was used for these temperature measurements. Two temperatures (one of which is referred to as “A point” and the other is referred to as “B point”) between the steel plate and the heat insulating material, and two locations on the heat insulating material surface (two points) One of which is called “C point” and the other is called “D point”). The temperature between the steel plate and the heat insulating material was measured by fixing the probe to the surface of the steel plate before spraying the heat insulating material and connecting the probe to the temperature high tester 3441 described above. The temperature on the surface of the heat insulating material was measured by fixing the probe to the surface of the heat insulating material after natural drying of the heat insulating material and connecting the probe to the temperature high tester 3441 described above. A PC card type temperature data collection system NR-250 manufactured by Keyence Corporation was used for recording these temperatures. The heating time is as shown in Table 3. This heating time was set based on an approximate time until the temperature of the steel plate reached from normal temperature to 100 ° C. After the temperature was measured, an average value of the temperature at the point A and the temperature at the point B when the heating time shown in Table 3 elapsed from the start of heating was calculated. The average value of the surface temperature at point C and the surface temperature at point D at the time when the heating time shown in Table 3 had elapsed from the start of heating was also calculated. After these average values were calculated, the difference between these average values was also calculated. These values are as shown in Table 5. Table 5 also shows changes in the surface of the heat insulating material before the start of heating and after the end of heating.

Figure 2017020758
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表5によって明らかなように、実施例1および実施例2の場合、実施例3および比較例に比べ、断熱材の有無に応じて温度の平均値の差は大きくなる。特に、実施例2の場合、温度の平均値の差が大きい。これは、実施例1に含まれず実施例2に含まれる結合材が温度の平均値の差に大きな影響を及ぼしていることを示す。一方、実施例3および比較例の場合、断熱材の有無に関わらず、温度の平均値の差はほとんどない。すなわち、従来、とりべおよび溶湯保持炉をはじめとした高温の構造体には、その構造体の周りの気温が高くなるという問題点があった。そのような高温の構造体の内部の熱がその外部へ伝わるためである。実施例1にかかる断熱材および実施例2にかかる断熱材は、実施例3にかかる断熱材および比較例にかかる断熱材に比べ、構造体の内部の熱がその外部へ伝わることを効果的に抑え得る。特に、実施例2にかかる断熱材は、実施例1に含まれない結合材が含まれていることで、構造体の内部の熱がその外部へ伝わることをより効果的に抑え得る。   As is apparent from Table 5, in the case of Example 1 and Example 2, the difference in the average value of the temperatures is greater depending on the presence or absence of the heat insulating material than in Example 3 and the comparative example. In particular, in the case of Example 2, the difference in the average temperature value is large. This indicates that the binding material not included in Example 1 but included in Example 2 has a great influence on the difference in average temperature value. On the other hand, in the case of Example 3 and the comparative example, there is almost no difference in the average value of temperature regardless of the presence or absence of the heat insulating material. That is, conventionally, a high temperature structure such as a ladle and a molten metal holding furnace has a problem that the temperature around the structure becomes high. This is because the heat inside such a high-temperature structure is transmitted to the outside. The heat insulating material according to Example 1 and the heat insulating material according to Example 2 are more effective than the heat insulating material according to Example 3 and the heat insulating material according to the comparative example that the heat inside the structure is transmitted to the outside. Can be suppressed. In particular, since the heat insulating material according to the second embodiment includes the binder not included in the first embodiment, the heat inside the structure can be more effectively suppressed from being transmitted to the outside.

[本実施形態にかかるバーナシステムの効果]
以上のようにして、本実施形態かかるバーナシステムは、逆火を防止しつつ、とりべ24の内部を加熱する。とりべ24の内部は、このようにして溶湯と同程度の温度になるまで加熱されるので、その中に溶湯が注入されても、大きなヒートショックを受けずに済む。
[Effect of the burner system according to this embodiment]
As described above, the burner system according to this embodiment heats the inside of the ladle 24 while preventing backfire. Since the inside of the ladle 24 is heated to a temperature similar to that of the molten metal in this way, even if the molten metal is injected into the ladle 24, it is not necessary to receive a large heat shock.

20…容器内加熱用バーナ
22…ガス供給装置
24…とりべ
30…ガス通過部
32…ガス噴出部
34…メタルニット
36…接続部
38…断熱材
42…パイロットバーナ
44…のぞき窓
46…排気筒
50…ガス噴出孔
52…錐台形の部分
54…円筒形の部分
60…接合部
70…バーナ取付部
72…溶湯収容部
74…注湯部
80…設置台部
82…接続部
90…内壁層
92…耐火層
94…断熱層
96…外殻層
98…表面被覆層
220…主ガス管
222…副ガス管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Burner 22 for heating in a container ... Gas supply device 24 ... Ladle 30 ... Gas passage part 32 ... Gas ejection part 34 ... Metal knit 36 ... Connection part 38 ... Heat insulating material 42 ... Pilot burner 44 ... Peep window 46 ... Exhaust pipe DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Gas ejection hole 52 ... Frustum-shaped part 54 ... Cylindrical part 60 ... Joining part 70 ... Burner attachment part 72 ... Molten metal accommodating part 74 ... Pouring part 80 ... Installation base part 82 ... Connection part 90 ... Inner wall layer 92 Refractory layer 94 Thermal insulation layer 96 Outer shell layer 98 Surface coating layer 220 Main gas pipe 222 Sub-gas pipe

Claims (1)

ガス供給装置に接続され、容器の口に取り付けられる容器内加熱用バーナであって、
前記ガス供給装置により供給されるガスが通過するガス通過部と、
前記ガス通過部に接続される中空のガス噴出部と、
前記ガス噴出部の表面に接するメタルニットと、
前記ガス噴出部および前記メタルニットが前記容器の内面に対向するよう前記容器と接続する接続部とを備え、
前記ガス噴出部は、複数のガス噴出孔を有し、
前記複数のガス噴出孔は、前記メタルニットによって覆われており、
前記メタルニットが、前記ガス通過部と前記ガス噴出部との接合部において前記ガス噴出部に点付け溶接されていることを特徴とする容器内加熱用バーナ。
A burner for heating in a container connected to a gas supply device and attached to the mouth of the container,
A gas passage part through which the gas supplied by the gas supply device passes,
A hollow gas ejection part connected to the gas passage part;
A metal knit in contact with the surface of the gas ejection part;
A connection part for connecting the gas ejection part and the metal knit so as to face the inner surface of the container;
The gas ejection part has a plurality of gas ejection holes,
The plurality of gas ejection holes are covered with the metal knit,
The burner for heating in a container, wherein the metal knit is spot welded to the gas ejection portion at a joint portion between the gas passage portion and the gas ejection portion.
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