JP3426756B2 - コークス炉の端フリュー用バーナ - Google Patents

コークス炉の端フリュー用バーナ

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JP3426756B2 JP32432994A JP32432994A JP3426756B2 JP 3426756 B2 JP3426756 B2 JP 3426756B2 JP 32432994 A JP32432994 A JP 32432994A JP 32432994 A JP32432994 A JP 32432994A JP 3426756 B2 JP3426756 B2 JP 3426756B2
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義男 安部
安志 吉田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室炉式コークス炉にお
いて、端フリューの温度低下によるコークスの乾留不足
(不均一乾留)を改善するために、窯口部の端フリュー
に設けられて端フリューの温度を上昇させる端フリュー
用バーナに関する。
【0002】
【背景技術】コークス炉においては、端フリューの温度
低下によって炉長方向の不均一乾留が発生する問題があ
り、この問題を改善するために、端フリューにバーナを
設置し、燃料ガスと空気とを導入して燃焼させて端フリ
ューを昇温させる方法が知られている(例えば、特開昭
63−170487号公報や特開平4−88081号公
報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の方法においても、バーナによって燃料ガスを燃焼させ
ると、端フリューの内壁レンガが局部的に加熱され(ス
ポット加熱)され、その部分のレンガが損傷してコーク
ス炉の寿命が短くなるという問題があった。
【0004】また、いずれの方法においても、バーナは
内筒および外筒の二重管構造とされ、内筒内を燃料ガス
供給路とし、内筒および外筒間を空気通路としており、
必要に応じてバーナ内に空気のみを導入することでバー
ナ先端に付着したカーボンを燃焼除去することで目詰ま
りを防止していた。しかしながら、空気は通常空気通路
に供給されるため、内筒内のカーボンを空気供給で燃焼
させることができず、カーボン付着を完全に防止するこ
とが難しかった。また、内筒内つまり燃料ガス通路内に
空気を供給してカーボンを燃焼させることも考えられる
が、燃料ガスと空気との供給を切り替えなければなら
ず、操作や構成が煩雑になるという問題もあった。
【0005】本発明の目的は、内壁レンガのスポット加
熱を防止できてコークス炉の寿命を長くできるととも
に、燃料ガス供給路内のカーボン付着も防止することが
できるコークス炉の端フリュー用バーナを提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のコークス炉の端
フリュー用バーナは、バーナの燃料ガス供給路の途中に
前記燃料ガス供給路内部に空気を混入させる空気混入部
を形成し、前記燃料ガス供給路の端フリュー側の先端に
広角ノズルを設けたことを特徴とするものである。この
際、前記燃料ガス供給路の周囲に外筒を配置して燃料ガ
ス供給路および外筒間に空気通路を形成し、この空気通
路の端フリュー側の先端に旋回羽根を設けることが好ま
しい。
【0007】
【作用】このような本発明においては、燃料ガス供給路
に供給した燃料ガスに空気混入部から空気が混入され、
この混合気体は広角ノズルから端フリューに噴出されて
燃焼される。この際、混合気体は広角ノズルで広い角度
に広がって広角型となり、かつ火炎も短くなるため、端
フリューの内壁レンガに対するスポット加熱が防止さ
れ、コークス炉の寿命も長くなる。
【0008】また、空気混入部を設けたために、燃焼サ
イドの切替で排気側になった場合など燃料ガスを供給し
ない場合に、燃料ガス供給路内にも空気を流すことが可
能となる。これにより、燃料ガス供給路内がパージ(燃
料ガスが除去)されるとともに、燃料ガス供給路および
ノズルが空気で冷却されるため、燃料ガスの加熱分解に
よるカーボン発生が抑制されて燃料ガス供給路内や広角
ノズルへのカーボン付着が防止される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1には、コークス炉の端フリュー1に設けら
れる端フリュー用バーナ2が示されている。なお、バー
ナ2は、端フリュー1の押出機側と消火車側の各燃焼室
の所定高さ(例えば1.5m)のところにそれぞれ設け
られるが、各バーナ2は同じ構成であるため、一方のみ
について例示した。
【0010】端フリュー1の耐熱レンガ等で構成された
炉壁3には、バーナ取付穴4が形成されている。バーナ
取付穴4には、周囲にセラミックファイバー製の緩衝材
5が被覆されたSiCセラミック(炭化硅素)製の外筒
6が嵌挿されている。炉壁3外に突出された外筒6の後
端にはFCD(球状黒鉛鋳鉄)製のエアケース7がガス
ケット20を介して連結され、エアケース7下端に連結
される図示しない空気配管を介して外筒6内に空気が供
給されるように構成されている。なお、エアケース7の
端部は取付けボルト孔を有するフランジを形成し、バー
ナ取付穴4内に挿入されて緩衝材5が設けられていない
外筒6の後端側を支持するため、ガスケット20および
連結ブロック21を介して炉壁3にボルト止めされてい
る。
【0011】外筒6およびエアケース7内には、燃料ガ
ス供給路8が配置されている。そして、この燃料ガス供
給路8と外筒6との間の空間によってエアケース7に供
給された空気が流れる空気通路9が形成されている。
【0012】燃料ガス供給路8は、図2にも示すよう
に、先端側が外筒6中間部まで延長された燃料ガス管1
0と、この燃料ガス管10の先端側に取り付けられた筒
状の空気混入部11と、この空気混入部11に連結され
た混合管12とを備えて構成されている。この燃料ガス
管10の後端はエアケース7から突出されて図示しない
燃料ガス配管に連結され、燃料ガス(Cガス)が燃料ガ
ス供給路8内を通して端フリュー1内に流れるように構
成されている。
【0013】燃料ガス管10の空気混入部11内に配置
された先端はノズル13とされている。また、空気混入
部11の周面には、直径数ミリの穴14が複数あけら
れ、この穴14を通して空気通路9を流れる空気の一部
が燃料ガス供給路8(混合管12)内に流入され、燃料
ガスと混合されるようになっている。また、混合管12
の先端には、図1に示すように、広角ノズル16が設け
られ、この広角ノズル16には直径数ミリの穴15が3
5〜90度の角度で外方に広がって数個形成されてい
る。
【0014】混合管12の先端外周の空気通路9内に
は、二次空気用の旋回羽根17が配置されている。ま
た、空気通路9内には、先端が旋回羽根17部分に配置
されてバーナ2の先端温度を検出監視する熱電対18が
配置されている。なお、バーナ2の外筒6、緩衝材5、
燃料ガス供給路8(混合管12)の先端側は、炉壁3の
内面よりも外側となる位置(引っ込んだ位置)に配置さ
れている。これにより、1200℃にもなる端フリュー
1内部の熱でバーナ2の先端が焼損しないようにされて
いる。
【0015】このような本実施例においては、コークス
炉の燃焼切替サイクル(通常20〜30分毎)に応じて
押出機側および消火車側にそれぞれ配置された端フリュ
ー用バーナ2は、燃焼サイドと排気サイドとに交互に切
り替えられる。燃焼サイドに切り替えられたバーナ2に
は、配管から燃料ガス供給路8に燃料ガスが供給される
とともに、エアケース7を通して空気通路9に空気が供
給される。
【0016】燃料ガス供給路8の燃料ガスは、燃料ガス
管10先端のノズル13を通過することで流速が高ま
り、それに応じて圧力が低下するため、空気混入部11
の穴14から空気通路9に流された空気が一部流入し、
燃料ガスと混合される。この混合ガスは、広角ノズル1
6から端フリュー1に向かって広い角度に広がって噴出
され、短い火炎を形成する。また、空気通路9を流れる
空気は、旋回羽根17を通過することで旋回力が与えら
れ、この旋回しながら噴出した二次空気と広角ノズル1
6から噴出した混合ガスが端フリュー1内で混合されて
より一層広角でかつ短い火炎が形成される。
【0017】一方、燃焼切替サイクルによって排気サイ
ドとされたバーナ2には、燃料ガスの供給のみが停止さ
れ、空気供給は引き続き行われる。この空気の大部分は
旋回羽根17から端フリュー1内に噴出され、一部は空
気混入部11から混合管12内に入り、広角ノズル16
から噴出される。この空気噴出により、バーナ2の先端
の旋回羽根17や広角ノズル16が冷却されるととも
に、混合管12内に残存した燃料ガスが除去されてパー
ジが達成される。
【0018】このような本実施例によれば、バーナ2の
燃料ガス供給路8の先端に広角ノズル16をつけて燃料
ガスを広い角度で噴出しているので、端フリュー1内に
形成される火炎長さを短くすることができる。このた
め、端フリュー1の炉壁3(内壁レンガ)のスポット加
熱を防止できてレンガの損傷を無くすことができ、コー
クス炉の寿命も長くすることができる。
【0019】また、燃料ガス供給路8の途中に空気混入
部11を設けたので、予め空気と混合された燃料ガスを
広角ノズル16から噴出することができ、燃焼性を向上
することができる。さらに、旋回羽根17を設けたの
で、広角ノズル16から噴出される混合ガスにさらに二
次空気を十分に混合することができ、燃焼性をより一層
向上することができるとともに、火炎をより広角でかつ
短くすることができる。
【0020】さらに、空気混入部11を設けたので、排
気側サイドとなって燃焼停止中のバーナ2に空気を供給
すれば空気通路9だけではなく、混合管12内にも空気
を流すことができる。このため、混合管12内がパージ
されて燃料ガスが除去されるため、燃料ガスの加熱分解
によるカーボン発生を防止できて混合管12内および広
角ノズル16へのカーボン付着を防止でき、カーボン付
着によるノズル16の閉塞も確実に防止することができ
る。また、混合管12内がパージされるため、逆火防止
の効果も得られる。
【0021】また、空気供給によって冷却できるため燃
焼停止中のバーナ2のノズル16などの焼損を防止する
ことができる。そして、カーボン付着の防止やノズル1
6等の焼損防止によって、端フリュー用バーナ2の燃焼
を長期間安定して継続することができ、コークス炉の端
フリュー1の温度低下を常時防止でき、コークスの乾留
不足を解消できて品質が均一のコークスを生産すること
ができる。
【0022】さらに、燃料ガス供給路8の外周側に形成
される空気通路9と燃料ガス供給路8(混合管12)内
部とに空気を供給して冷却できるので、バーナ2を均一
にかつ効果的に冷却することができる。また、バーナ2
は、燃焼サイドでは燃料ガスおよび空気供給により、排
気サイドでは空気供給により、常時冷却されているの
で、バーナ2を著しく耐熱性のある材料で構成する必要
が無く、材質の選択自由度を高くできる。
【0023】また、燃料ガス供給路8に空気混合部11
を設けて空気通路9から燃料ガス供給路8内に空気を流
入できるように構成したので、例えば供給路8内に燃料
ガスと空気とを切り替えて供給するような制御を不要に
でき、簡易な構造で制御も容易に行うことができる。
【0024】以上、本発明について好適な実施例をあげ
て説明したが、本発明は前記実施例に限らず、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の
変更が可能である。例えば、二次空気用の旋回羽根17
は必ずしも設ける必要はない。但し、旋回羽根17を設
けたほうが、広角ノズル16から噴出された燃料ガスに
空気をより混合できて燃焼性を向上できるとともに、バ
ーナ2からの火炎をより広角型でかつ短炎にできてスポ
ット加熱を確実に防止できる利点がある。
【0025】また、前記実施例では空気混入部11を設
けて空気通路9内を流れる空気の一部を燃料ガス供給路
8(混合管12)内に流入させていたが、燃料ガス供給
路8内に空気を供給する経路と、旋回羽根17から噴出
される空気経路とを分けて設置してもよい。但し、前記
実施例のように空気混入部11の穴14から空気を流入
させれば、構造が簡単となって安価に提供できるという
利点がある。
【0026】さらに、前記実施例では、燃料ガス管1
0、空気混入部11、混合管12で燃料ガス供給路8を
構成したが、一体式の燃料ガス供給路8を用いてもよ
い。この場合も、ガス供給路8の途中に穴14を形成す
れば前記実施例と同様の効果が得られる。但し、前記実
施例のようにすれば、燃料ガス管10先端にノズル13
を容易に形成でき、ノズル13効果で空気流入をスムー
ズに行える利点がある。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、広角ノズルを通して燃
料ガスを端フリュー内に噴出しているので、火炎を広角
でかつ短くできて炉壁内面のスポット加熱を防止でき、
コークス炉の寿命も長くすることができる。また、燃料
ガス供給路の途中に供給路内に空気を混入させる空気混
入部を形成したので、切替操作等を行わずに燃料ガス供
給路内に空気を流入させることができる。このため、燃
焼停止時等の燃料ガスが供給されていない時に、燃料ガ
ス供給路内に空気を供給してパージすることができ、燃
料ガス供給路内および広角ノズルへのカーボン付着を防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】前記実施例の空気混入部を示す拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1 端フリュー 2 端フリュー用バーナ 3 炉壁 6 外筒 7 エアケース 8 燃料ガス供給路 9 空気通路 10 燃料ガス管 11 空気混入部 12 混合管 13 ノズル 16 広角ノズル 17 旋回羽根 18 熱電対
フロントページの続き (72)発明者 寺園 清己 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中川 二彦 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 平4−88081(JP,A) 特開 昭63−170487(JP,A) 特開 昭50−144940(JP,A) 特開 昭59−147919(JP,A) 特開 平7−332622(JP,A) 実開 昭51−23853(JP,U) 実開 昭57−30536(JP,U) 実開 昭60−132528(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10B 21/10 C10B 21/12 F23D 14/62

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス炉の端フリューに設置されてこ
    の端フリューの温度を上昇させるバーナにおいて、バー
    ナの燃料ガス供給路の途中に前記燃料ガス供給路内に空
    気を混入させる空気混入部を形成し、前記燃料ガス供給
    路の端フリュー側の先端に広角ノズルを設けたことを特
    徴とするコークス炉の端フリュー用バーナ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のコークス炉の端フリュー
    用バーナにおいて、前記燃料ガス供給路の周囲に外筒を
    配置して燃料ガス供給路および外筒間に空気通路を形成
    し、この空気通路の端フリュー側の先端に旋回羽根を設
    けたことを特徴とするコークス炉の端フリュー用バー
    ナ。
JP32432994A 1994-12-27 1994-12-27 コークス炉の端フリュー用バーナ Expired - Lifetime JP3426756B2 (ja)

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KR102043719B1 (ko) * 2019-04-05 2019-11-12 주식회사 헤드터너 요리를 위한 숯불기능을 갖는 핸디형 가스토치
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