JPH0216099Y2 - - Google Patents
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- JPH0216099Y2 JPH0216099Y2 JP1985017463U JP1746385U JPH0216099Y2 JP H0216099 Y2 JPH0216099 Y2 JP H0216099Y2 JP 1985017463 U JP1985017463 U JP 1985017463U JP 1746385 U JP1746385 U JP 1746385U JP H0216099 Y2 JPH0216099 Y2 JP H0216099Y2
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- burner
- radiant tube
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- cylindrical part
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Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Description
〈産業上の利用分野〉
この考案は、無酸化焼入炉、ホーロウ焼成炉、
光輝焼鈍炉、乾燥炉、徐冷炉、浸管加熱等の間接
加熱に利用されるラジアントチユーブを使用した
高温用輻射型加熱装置に関する。 〈従来の技術〉 従来のこの種の装置は、ラジアントチユーブと
してSUS310S（JIS）、YUS710（新日本製鉄）、
HK−40（JIS）、INCOLOY800（JISのNCF2の類
似合金）が使用され、熱源部としてノズルミツク
ス式ガスバーナが使用されている。このほかに特
開昭58−85008号公報に開示された構成のものも
ある。 〈考案が解決しようとする問題点〉 従来の輻射型加熱装置のラジアントチユーブ
は、高温における耐酸化性、耐浸炭性などの高温
耐食性に特に問題がある。すなわち、ラジアント
チユーブ内壁が燃焼雰囲気により腐食されるので
ある。この腐食を進行させる要因は、使用温度と
燃焼雰囲気成分である。従来のラジアントチユー
ブ用バーナであるノズルミツクス式バーナでは、
ラジアントチユーブの軸方向の温度勾配が大き
く、火炎温度を管壁の許容温度以下に制御するこ
とも困難であり、管壁が局部的に過熱されてしま
う。また、このバーナは、理論空気比で完全燃焼
できないため、燃焼雰囲気が酸化雰囲気となる。 従つて、従来のラジアントチユーブを使用した
輻射加熱装置は、炉内温度が不均一となつて被加
熱物を均一に加熱できない問題があり、使用によ
りラジアントチユーブの腐食が進み熱応力による
破損が生じたり、使用温度が900℃を越えるとラ
ジアントチユーブの寿命が極端に短くなる問題が
あり、さらに非常に高負荷燃焼になるためNOx
値が高い問題もあつた。これに対し、特開昭58−
85008号公報記載のものは前記のものよりもNOx
値の低減効果があるようであるが、ラジアントチ
ユーブ内の一部で燃焼が行われる構成であるため
温度の均一性の点で問題が残る。すなわち、ラジ
アントチユーブ内の軸線方向の一部に多孔質体
（通気性を有する円筒状の筒壁）が位置した構成
であり、多孔質体から出た混合ガスは比較的短時
間で燃焼を完結するから、多孔質体の位置から外
れた部分のラジアントチユーブ表面温度が極端に
低くなる。また、多孔質体の近くでは燃焼が完結
していないため、ラジアントチユーブ内面の酸
化、滲炭による腐食問題がある。 〈問題点を解決するための手段〉 この考案の手段は、多孔質体の筒状部を有しそ
の筒状部の一端を開放し他端を閉じ上記多孔質体
外側から上記内孔側へ燃料と燃焼用空気又はその
混合体を案内し上記筒状部の開放した側へ送出し
て筒状部に続いて設けられたバーナタイル内で燃
焼せしめる面燃焼バーナと、上記バーナタイルに
接続して燃焼したガスを受入れるように設けられ
たラジアントチユーブとからなるものである。 〈作用〉 この考案における面燃焼バーナは、この考案の
出願人が先に提案した実願昭59−7091号及び実願
昭59−68780号などによるものが最適である。こ
の種の面燃焼バーナは、多孔質体の筒状部の外側
から内側へ空気と燃料を、混合して供給し、又は
多孔質体内で混合されるように供給し、これが多
孔質体の筒状部の内孔からその開放端を通つて噴
出される。その空気と燃料の混合体の噴出流、又
は別に上記筒状部内に燃料を供給して空気と燃料
の混合体の中に燃料の流れを含む噴出流は、上記
筒状部の開放端を通過した後でバーナタイル内で
燃焼し燃焼を完結する。バーナタイルは一般に炉
壁の厚さの範囲内に設けられるが、この面燃焼バ
ーナは50〜200mmの短炎で燃焼するので、バーナ
タイル内で十分に燃焼が完結する。このときバー
ナタイルは高温となり、高負荷燃焼の短炎を安定
させる保炎作用をする。そしてこの面燃焼バーナ
は理論空気比で完全燃焼する。この面燃焼バーナ
は燃料としてガス燃料のみでなく液体燃料を使用
する場合もある。 この面燃焼バーナは、ラジアントチユーブを接
続した構成において、燃焼を完結した燃焼ガスが
ラジアントチユーブ内に供給されるので、そのラ
ジアントチユーブの軸方向の温度勾配が非常に小
さい。また、ラジアントチユーブ内は無酸化雰囲
気となるので、管内面の酸化が進行せず、完全燃
焼するので浸炭も生じない。特にラジアントチユ
ーブの材質を、高温酸化雰囲気中でAl2O3被膜を
生ずるオーステナイト系耐熱鋼（特公昭55−
43498号）、表面にAl2O3被膜を生成するオーステ
ナイト系耐酸化耐熱鋳造合金（特公昭59−40219
号）、表面に高濃度のAl含有層を有する高Al耐熱
合金鋼（特開昭58−11765号）の中から選択する
と、管内壁温度が800〜1200℃の範囲で長期間の
使用に耐え得る。 〈実施例〉 第１図は第１の実施例を示し、１は面燃焼バー
ナ、２はラジアントチユーブ、３は炉壁である。 面燃焼バーナ１は、第２図に示すような構造で
ある。図中１１はバーナ本体、１２は多孔質体１
０の筒状部、１３は多孔質端壁、１４はバーナタ
イル、１５はガス供給管、１６はセンタガスノズ
ル、１７は空気供給管である。ガス供給管１５は
ガス噴出口１８、撹拌用邪魔板１９を有し、中心
部にセンタガスノズル１６に対するガス供給管１
６ａを配置されている。センタガスノズル１６は
ガス供給管の適所から分岐したガス供給管１６ａ
を接続されたもので、先端部が多孔質端壁１３を
貫通して筒状部１２の内孔内に位置しており、図
示していないが先端部の前後位置調節が可能であ
りかつガス噴出量の調節も可能である。 ラジアントチユーブは、Al含有耐熱合金鋼
（成分；17Cr−24Ni−5Al−Ce）を使用したもの
で、この実施例は直線型で長さ1.5ｍである。 この実施例の輻射型加熱装置を、従来のノズル
ミツクス式ガスバーナを使用しラジアントチユー
ブにHK40を使用した輻射型加熱装置（以下従来
例と記す。）と比較実験した結果を次に示す。 ラジアントチユーブ表面の温度（℃）分布を、
ラジアントチユーブの軸方向に位置を変えて測定
した結果を表１に示す。表中の距離はバーナ側の
炉壁内面位置を基準としたものである。
光輝焼鈍炉、乾燥炉、徐冷炉、浸管加熱等の間接
加熱に利用されるラジアントチユーブを使用した
高温用輻射型加熱装置に関する。 〈従来の技術〉 従来のこの種の装置は、ラジアントチユーブと
してSUS310S（JIS）、YUS710（新日本製鉄）、
HK−40（JIS）、INCOLOY800（JISのNCF2の類
似合金）が使用され、熱源部としてノズルミツク
ス式ガスバーナが使用されている。このほかに特
開昭58−85008号公報に開示された構成のものも
ある。 〈考案が解決しようとする問題点〉 従来の輻射型加熱装置のラジアントチユーブ
は、高温における耐酸化性、耐浸炭性などの高温
耐食性に特に問題がある。すなわち、ラジアント
チユーブ内壁が燃焼雰囲気により腐食されるので
ある。この腐食を進行させる要因は、使用温度と
燃焼雰囲気成分である。従来のラジアントチユー
ブ用バーナであるノズルミツクス式バーナでは、
ラジアントチユーブの軸方向の温度勾配が大き
く、火炎温度を管壁の許容温度以下に制御するこ
とも困難であり、管壁が局部的に過熱されてしま
う。また、このバーナは、理論空気比で完全燃焼
できないため、燃焼雰囲気が酸化雰囲気となる。 従つて、従来のラジアントチユーブを使用した
輻射加熱装置は、炉内温度が不均一となつて被加
熱物を均一に加熱できない問題があり、使用によ
りラジアントチユーブの腐食が進み熱応力による
破損が生じたり、使用温度が900℃を越えるとラ
ジアントチユーブの寿命が極端に短くなる問題が
あり、さらに非常に高負荷燃焼になるためNOx
値が高い問題もあつた。これに対し、特開昭58−
85008号公報記載のものは前記のものよりもNOx
値の低減効果があるようであるが、ラジアントチ
ユーブ内の一部で燃焼が行われる構成であるため
温度の均一性の点で問題が残る。すなわち、ラジ
アントチユーブ内の軸線方向の一部に多孔質体
（通気性を有する円筒状の筒壁）が位置した構成
であり、多孔質体から出た混合ガスは比較的短時
間で燃焼を完結するから、多孔質体の位置から外
れた部分のラジアントチユーブ表面温度が極端に
低くなる。また、多孔質体の近くでは燃焼が完結
していないため、ラジアントチユーブ内面の酸
化、滲炭による腐食問題がある。 〈問題点を解決するための手段〉 この考案の手段は、多孔質体の筒状部を有しそ
の筒状部の一端を開放し他端を閉じ上記多孔質体
外側から上記内孔側へ燃料と燃焼用空気又はその
混合体を案内し上記筒状部の開放した側へ送出し
て筒状部に続いて設けられたバーナタイル内で燃
焼せしめる面燃焼バーナと、上記バーナタイルに
接続して燃焼したガスを受入れるように設けられ
たラジアントチユーブとからなるものである。 〈作用〉 この考案における面燃焼バーナは、この考案の
出願人が先に提案した実願昭59−7091号及び実願
昭59−68780号などによるものが最適である。こ
の種の面燃焼バーナは、多孔質体の筒状部の外側
から内側へ空気と燃料を、混合して供給し、又は
多孔質体内で混合されるように供給し、これが多
孔質体の筒状部の内孔からその開放端を通つて噴
出される。その空気と燃料の混合体の噴出流、又
は別に上記筒状部内に燃料を供給して空気と燃料
の混合体の中に燃料の流れを含む噴出流は、上記
筒状部の開放端を通過した後でバーナタイル内で
燃焼し燃焼を完結する。バーナタイルは一般に炉
壁の厚さの範囲内に設けられるが、この面燃焼バ
ーナは50〜200mmの短炎で燃焼するので、バーナ
タイル内で十分に燃焼が完結する。このときバー
ナタイルは高温となり、高負荷燃焼の短炎を安定
させる保炎作用をする。そしてこの面燃焼バーナ
は理論空気比で完全燃焼する。この面燃焼バーナ
は燃料としてガス燃料のみでなく液体燃料を使用
する場合もある。 この面燃焼バーナは、ラジアントチユーブを接
続した構成において、燃焼を完結した燃焼ガスが
ラジアントチユーブ内に供給されるので、そのラ
ジアントチユーブの軸方向の温度勾配が非常に小
さい。また、ラジアントチユーブ内は無酸化雰囲
気となるので、管内面の酸化が進行せず、完全燃
焼するので浸炭も生じない。特にラジアントチユ
ーブの材質を、高温酸化雰囲気中でAl2O3被膜を
生ずるオーステナイト系耐熱鋼（特公昭55−
43498号）、表面にAl2O3被膜を生成するオーステ
ナイト系耐酸化耐熱鋳造合金（特公昭59−40219
号）、表面に高濃度のAl含有層を有する高Al耐熱
合金鋼（特開昭58−11765号）の中から選択する
と、管内壁温度が800〜1200℃の範囲で長期間の
使用に耐え得る。 〈実施例〉 第１図は第１の実施例を示し、１は面燃焼バー
ナ、２はラジアントチユーブ、３は炉壁である。 面燃焼バーナ１は、第２図に示すような構造で
ある。図中１１はバーナ本体、１２は多孔質体１
０の筒状部、１３は多孔質端壁、１４はバーナタ
イル、１５はガス供給管、１６はセンタガスノズ
ル、１７は空気供給管である。ガス供給管１５は
ガス噴出口１８、撹拌用邪魔板１９を有し、中心
部にセンタガスノズル１６に対するガス供給管１
６ａを配置されている。センタガスノズル１６は
ガス供給管の適所から分岐したガス供給管１６ａ
を接続されたもので、先端部が多孔質端壁１３を
貫通して筒状部１２の内孔内に位置しており、図
示していないが先端部の前後位置調節が可能であ
りかつガス噴出量の調節も可能である。 ラジアントチユーブは、Al含有耐熱合金鋼
（成分；17Cr−24Ni−5Al−Ce）を使用したもの
で、この実施例は直線型で長さ1.5ｍである。 この実施例の輻射型加熱装置を、従来のノズル
ミツクス式ガスバーナを使用しラジアントチユー
ブにHK40を使用した輻射型加熱装置（以下従来
例と記す。）と比較実験した結果を次に示す。 ラジアントチユーブ表面の温度（℃）分布を、
ラジアントチユーブの軸方向に位置を変えて測定
した結果を表１に示す。表中の距離はバーナ側の
炉壁内面位置を基準としたものである。
【表】
この表から夫々の最高温度と最低温度との差を
出してみると、実施例で35℃、従来例で335℃と
なり、温度分布状態は実施例の方が格段と均等性
の良いことがわかる。 排ガス成分について、炉内温度900℃、ラジア
ントチユーブ表面温度約1000℃の状態で調べた結
果を表２に示す。
出してみると、実施例で35℃、従来例で335℃と
なり、温度分布状態は実施例の方が格段と均等性
の良いことがわかる。 排ガス成分について、炉内温度900℃、ラジア
ントチユーブ表面温度約1000℃の状態で調べた結
果を表２に示す。
【表】
この表のNOx値は11％O2換算値である。従来
例では空気比1.1としているが、これはラジアン
トチユーブ内で燃焼を完結させるためで、1.1以
下にすると完結しなくなる。 ラジアントチユーブの寿命について、同じ使用
条件（炉内温度1000℃、チユーブ表面温度1100
℃）で、実施例のものでは２年経過した時点で殆
ど異常が認められないのに対し、従来例のもので
は６ケ月で酸化による孔が生じ使用不能となつ
た。 上記実施例において使用した面燃焼バーナのほ
かに、第３図に示すような面燃焼バーナ１ａを使
用してもよい結果が得られる。面燃焼バーナ１ａ
は、第２図に示したバーナのセンタガスノズル１
６を除いた構成のものであり、第２図のものと同
等部分は同一図面符号で示してある。 上記実施例において、ラジアントチユーブが直
線型であるものを示したが、このほかに炉内でＵ
字状あるいはＷ字状に屈曲したものとしても何ら
支障はない。 なお、ラジアントチユーブの材質の相違による
耐酸化性を、1200℃の燃焼排ガスにより断続加熱
する（30分加熱後30分冷却することを繰返す。）
条件で400時間テストした結果に基いて腐食程度
を１年当りに換算して、その値を表３に示す。
例では空気比1.1としているが、これはラジアン
トチユーブ内で燃焼を完結させるためで、1.1以
下にすると完結しなくなる。 ラジアントチユーブの寿命について、同じ使用
条件（炉内温度1000℃、チユーブ表面温度1100
℃）で、実施例のものでは２年経過した時点で殆
ど異常が認められないのに対し、従来例のもので
は６ケ月で酸化による孔が生じ使用不能となつ
た。 上記実施例において使用した面燃焼バーナのほ
かに、第３図に示すような面燃焼バーナ１ａを使
用してもよい結果が得られる。面燃焼バーナ１ａ
は、第２図に示したバーナのセンタガスノズル１
６を除いた構成のものであり、第２図のものと同
等部分は同一図面符号で示してある。 上記実施例において、ラジアントチユーブが直
線型であるものを示したが、このほかに炉内でＵ
字状あるいはＷ字状に屈曲したものとしても何ら
支障はない。 なお、ラジアントチユーブの材質の相違による
耐酸化性を、1200℃の燃焼排ガスにより断続加熱
する（30分加熱後30分冷却することを繰返す。）
条件で400時間テストした結果に基いて腐食程度
を１年当りに換算して、その値を表３に示す。
【表】
〈考案の効果〉
この考案によれば、ラジアントチユーブの軸方
向に温度の均等性が良いから、炉内温度を従来よ
りも格段と均一化することができて被熱物を均一
に加熱できる。バーナが理論空気比で完全燃焼の
可能なものであるから、排ガス損失を減少できて
省エネルギ効果がある上にNOx値を低減できる。
さらに、燃焼雰囲気が完全燃焼による無酸化雰囲
気であるから、従来の酸化、浸炭によるラジアン
トチユーブ内面の腐食問題を大幅に改良できる。
そして、ラジアントチユーブにAl含有耐熱合金
鋼を使用したときは、ラジアントチユーブ内面温
度が1200℃までの高温用輻射型加熱装置として長
期間実用できるものとなる。
向に温度の均等性が良いから、炉内温度を従来よ
りも格段と均一化することができて被熱物を均一
に加熱できる。バーナが理論空気比で完全燃焼の
可能なものであるから、排ガス損失を減少できて
省エネルギ効果がある上にNOx値を低減できる。
さらに、燃焼雰囲気が完全燃焼による無酸化雰囲
気であるから、従来の酸化、浸炭によるラジアン
トチユーブ内面の腐食問題を大幅に改良できる。
そして、ラジアントチユーブにAl含有耐熱合金
鋼を使用したときは、ラジアントチユーブ内面温
度が1200℃までの高温用輻射型加熱装置として長
期間実用できるものとなる。
第１図はこの考案の１実施例の概略側面図、第
２図は同実施例に使用した面燃焼バーナの縦断側
面図、第３図はこの考案に使用できる他の面燃焼
バーナの例を示す縦断側面図である。 １，１ａ……面燃焼バーナ、２……ラジアント
チユーブ、３……炉壁、１０……多孔質体、１１
……バーナ本体、１２……筒状部、１４……バー
ナタイル、１５……ガス供給管、１７……空気供
給管。
２図は同実施例に使用した面燃焼バーナの縦断側
面図、第３図はこの考案に使用できる他の面燃焼
バーナの例を示す縦断側面図である。 １，１ａ……面燃焼バーナ、２……ラジアント
チユーブ、３……炉壁、１０……多孔質体、１１
……バーナ本体、１２……筒状部、１４……バー
ナタイル、１５……ガス供給管、１７……空気供
給管。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 多孔質体の筒状部を有しその筒状部の一端を
開放し他端を閉じ上記多孔質体外側から上記内
孔側へ燃料と燃焼用空気又はその混合体を案内
し上記筒状部の開放した側へ送出して筒状部に
続いて設けられたバーナタイル内で燃焼せしめ
る面燃焼バーナと、上記バーナタイルに接続し
て燃焼したガスを受入れるように設けられたラ
ジアントチユーブからなる高温用輻射型加熱装
置。 ２ 上記ラジアントチユーブが、Al含有耐熱合
金鋼で形成されている実用新案登録請求の範囲
(1)に記載の高温用輻射型加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985017463U JPH0216099Y2 (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985017463U JPH0216099Y2 (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135133U JPS61135133U (ja) | 1986-08-22 |
| JPH0216099Y2 true JPH0216099Y2 (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=30505188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985017463U Expired JPH0216099Y2 (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0216099Y2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842752U (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-22 | 星家畜薬株式会社 | 牛の血液測定色調表 |
| JPS5885008A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Daido Steel Co Ltd | ラジアントチユ−ブ |
| JPS5950012A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-22 | Motonori Oda | 松食虫の被害による廃木化した松材の活性炭素用素灰の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP1985017463U patent/JPH0216099Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842752U (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-22 | 星家畜薬株式会社 | 牛の血液測定色調表 |
| JPS5885008A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Daido Steel Co Ltd | ラジアントチユ−ブ |
| JPS5950012A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-22 | Motonori Oda | 松食虫の被害による廃木化した松材の活性炭素用素灰の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61135133U (ja) | 1986-08-22 |
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| KR970001465B1 (ko) | 라디안트튜브 버너 | |
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