JPH111707A - 高炉への粉体燃料吹き込みバーナー - Google Patents
高炉への粉体燃料吹き込みバーナーInfo
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- JPH111707A JPH111707A JP11434898A JP11434898A JPH111707A JP H111707 A JPH111707 A JP H111707A JP 11434898 A JP11434898 A JP 11434898A JP 11434898 A JP11434898 A JP 11434898A JP H111707 A JPH111707 A JP H111707A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構造で劣化が少なく、吹き込む粉体燃
料の拡散を促進し、燃焼効率の向上を図ることができる
高炉への粉体燃料吹き込みバーナーを提供する。 【解決手段】 高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにお
いて、バーナーの燃焼音がブローパイプ１の直管で共鳴
（共振）するように、バーナー先端１２と羽口先端１１
との距離を設定すること、および、ブローパイプ１の直
管に共振する音の波長λと整数ｎとブローパイプ１の直
管長さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの
関係を満たし、バーナー先端１２と羽口先端１１との距
離Ｌ１および粉体燃料吹き込みバーナー２の管径ｄに対
し、（Ｌ１−５×ｄ）≦λ／２≦Ｌ１の関係を満たすこ
と、および、ブローパイプにブローパイプの直管に共振
する音を発生させる共鳴箱を取り付けていること、を特
徴とした高炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
料の拡散を促進し、燃焼効率の向上を図ることができる
高炉への粉体燃料吹き込みバーナーを提供する。 【解決手段】 高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにお
いて、バーナーの燃焼音がブローパイプ１の直管で共鳴
（共振）するように、バーナー先端１２と羽口先端１１
との距離を設定すること、および、ブローパイプ１の直
管に共振する音の波長λと整数ｎとブローパイプ１の直
管長さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの
関係を満たし、バーナー先端１２と羽口先端１１との距
離Ｌ１および粉体燃料吹き込みバーナー２の管径ｄに対
し、（Ｌ１−５×ｄ）≦λ／２≦Ｌ１の関係を満たすこ
と、および、ブローパイプにブローパイプの直管に共振
する音を発生させる共鳴箱を取り付けていること、を特
徴とした高炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉への粉体燃料
吹き込みバーナーに関し、詳細には吹き込む粉体燃料の
拡散を促進し、燃焼効率を向上させる高炉への粉体燃料
吹き込みバーナーに関する。
吹き込みバーナーに関し、詳細には吹き込む粉体燃料の
拡散を促進し、燃焼効率を向上させる高炉への粉体燃料
吹き込みバーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、吹き込む粉体燃料の拡散を促
進し、燃焼効率を向上させる高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーが提案されている。
進し、燃焼効率を向上させる高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーが提案されている。
【０００３】この吹き込む粉体燃料の拡散を促進し、燃
焼効率を向上させることに関する従来技術は、例えば
（１） 吹き込み羽口またはブローパイプに対して、粉
体燃料吹き込み用バーナーを複数設置して吹き込む方法
（特開平３−２４０９０８号公報）、（２） 羽口内に
傾斜して先端部を突き出し、内管から気送微粉炭を、外
管からは前記内管の冷却用空気を噴射する２重管からな
る高炉用微粉炭の吹き込みランスにおいて、前記ランス
の外管先端部に設けた取付座に複数個のＵ字状切り欠き
を先端部外周に等間隔に配設したカップリング本体内に
気送微粉炭に対向する頂部が偏心したコーン状拡散体を
設け、かつ、このコーン状拡散体の後部で前記カップリ
ング本体との間に直進流路と拡散流路を形成したカップ
リングを、前記コーン状拡散体の頂部が前記羽口の軸心
線に近づくように位置を調整して着脱自在に取り付ける
方法（特開平５−９５２２号公報）、（３） 微粉炭吹
き込み用ランスと対向して酸素吹き込み用ランスを軸線
がブローパイプの中心軸線と直交する直線に対して互い
に同一角度だけ傾斜するように設ける方法（特開平５−
１１２８０６号公報）、（４） 空気比が１．１以上の
場合は、バーナーの先端位置と羽口先端位置との水平距
離を６０ｍｍ以上に設定し、空気比が１．１未満の場合
には、前記水平距離を６０ｍｍ未満に設定する方法（特
開昭６４−４４１０号公報）、（５） バーナー先端部
の内筒内面に外側に向かってテーパーを設けることによ
って渦流を抑制して、かつ該バーナー、先端部の該内筒
を該外筒より所要の長さだけ長くして該バーナー先端部
の該内筒の外周面と該外筒先端部で構成する段差部にお
ける送風の滞留を低減することによって該内筒の先端外
周部での付着物の形成を防止する方法（特開平６−１５
８１２６号公報）、などがある。
焼効率を向上させることに関する従来技術は、例えば
（１） 吹き込み羽口またはブローパイプに対して、粉
体燃料吹き込み用バーナーを複数設置して吹き込む方法
（特開平３−２４０９０８号公報）、（２） 羽口内に
傾斜して先端部を突き出し、内管から気送微粉炭を、外
管からは前記内管の冷却用空気を噴射する２重管からな
る高炉用微粉炭の吹き込みランスにおいて、前記ランス
の外管先端部に設けた取付座に複数個のＵ字状切り欠き
を先端部外周に等間隔に配設したカップリング本体内に
気送微粉炭に対向する頂部が偏心したコーン状拡散体を
設け、かつ、このコーン状拡散体の後部で前記カップリ
ング本体との間に直進流路と拡散流路を形成したカップ
リングを、前記コーン状拡散体の頂部が前記羽口の軸心
線に近づくように位置を調整して着脱自在に取り付ける
方法（特開平５−９５２２号公報）、（３） 微粉炭吹
き込み用ランスと対向して酸素吹き込み用ランスを軸線
がブローパイプの中心軸線と直交する直線に対して互い
に同一角度だけ傾斜するように設ける方法（特開平５−
１１２８０６号公報）、（４） 空気比が１．１以上の
場合は、バーナーの先端位置と羽口先端位置との水平距
離を６０ｍｍ以上に設定し、空気比が１．１未満の場合
には、前記水平距離を６０ｍｍ未満に設定する方法（特
開昭６４−４４１０号公報）、（５） バーナー先端部
の内筒内面に外側に向かってテーパーを設けることによ
って渦流を抑制して、かつ該バーナー、先端部の該内筒
を該外筒より所要の長さだけ長くして該バーナー先端部
の該内筒の外周面と該外筒先端部で構成する段差部にお
ける送風の滞留を低減することによって該内筒の先端外
周部での付着物の形成を防止する方法（特開平６−１５
８１２６号公報）、などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来技術に開示された高炉への粉体燃料吹き込みバーナ
ーにあっては、バーナー本数が多いこと、あるいは、バ
ーナー先端形状が複雑であることから、長期間の粉体燃
料吹き込みに伴い、バーナーのメンテナンス工数が増え
ること、あるいは、複雑なバーナー先端形状が早期に劣
化すること、という問題があった。
従来技術に開示された高炉への粉体燃料吹き込みバーナ
ーにあっては、バーナー本数が多いこと、あるいは、バ
ーナー先端形状が複雑であることから、長期間の粉体燃
料吹き込みに伴い、バーナーのメンテナンス工数が増え
ること、あるいは、複雑なバーナー先端形状が早期に劣
化すること、という問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、上記課題に鑑み、高炉
への粉体燃料吹き込みバーナーにおいて、簡易な構造の
ため劣化が少なくメンテナンスの工数が増加させない構
造により、吹き込む粉体燃料の拡散を促進し、燃焼効率
を向上させることができる、高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーを提供することを目的とするものである。
への粉体燃料吹き込みバーナーにおいて、簡易な構造の
ため劣化が少なくメンテナンスの工数が増加させない構
造により、吹き込む粉体燃料の拡散を促進し、燃焼効率
を向上させることができる、高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、劣化が少
なくメンテナンスの工数が増加しないように簡易な構造
で、吹き込む粉体燃料の拡散を促進し、燃焼効率を向上
させることができる高炉への粉体燃料吹き込みバーナー
構造について鋭意検討を重ねた結果、ブローパイプの直
管による共振音が発生するように、バーナー先端と羽口
との距離を設定することにより、簡易な構造で、吹き込
む粉体燃料の拡散を促進し、燃焼効率の向上を図ること
ができることを見出した。
なくメンテナンスの工数が増加しないように簡易な構造
で、吹き込む粉体燃料の拡散を促進し、燃焼効率を向上
させることができる高炉への粉体燃料吹き込みバーナー
構造について鋭意検討を重ねた結果、ブローパイプの直
管による共振音が発生するように、バーナー先端と羽口
との距離を設定することにより、簡易な構造で、吹き込
む粉体燃料の拡散を促進し、燃焼効率の向上を図ること
ができることを見出した。
【０００７】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであって、その要旨とするところは、下記の通りであ
る。 （１） 高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにおいて、
前記バーナーの燃焼音が、ブローパイプの直管で共鳴
（共振）するように、バーナー先端と羽口先端との距離
を設定することを特徴とする高炉への粉体燃料吹き込み
バーナー。
のであって、その要旨とするところは、下記の通りであ
る。 （１） 高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにおいて、
前記バーナーの燃焼音が、ブローパイプの直管で共鳴
（共振）するように、バーナー先端と羽口先端との距離
を設定することを特徴とする高炉への粉体燃料吹き込み
バーナー。
【０００８】（２） 前記ブローパイプの直管長さ、お
よび前記バーナー先端と羽口との距離を可変とすること
を特徴とする前記（１）に記載の高炉への粉体燃料吹き
込みバーナー。
よび前記バーナー先端と羽口との距離を可変とすること
を特徴とする前記（１）に記載の高炉への粉体燃料吹き
込みバーナー。
【０００９】（３） ブローパイプの直管に共振する音
の波長λと整数ｎとブローパイプの直管長さＬ０とに対
し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの関係を満たし、バ
ーナー先端と羽口先端との距離Ｌ1 および粉体燃料吹き
込みバーナーの管径ｄに対し、（Ｌ１−５×ｄ）≦λ／
２≦Ｌ１の関係を満たすことを特徴とする前記（１）ま
たは（２）に記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナ
ー。
の波長λと整数ｎとブローパイプの直管長さＬ０とに対
し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの関係を満たし、バ
ーナー先端と羽口先端との距離Ｌ1 および粉体燃料吹き
込みバーナーの管径ｄに対し、（Ｌ１−５×ｄ）≦λ／
２≦Ｌ１の関係を満たすことを特徴とする前記（１）ま
たは（２）に記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナ
ー。
【００１０】（４） ブローパイプの直管に共振する音
を発生させる共鳴器を前記ブローパイプに取り付けるこ
とを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれか１項
に記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
を発生させる共鳴器を前記ブローパイプに取り付けるこ
とを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれか１項
に記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
【００１１】（５） 前記共鳴器の体積または入り口面
積を可変とすることを特徴とする前記（４）に記載の高
炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
積を可変とすることを特徴とする前記（４）に記載の高
炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
【００１２】（６） （１）記載の高炉への粉体燃料吹
き込みバーナーにおいて、ブローパイプ外からの気流を
与えるランスを付加すると共に、該ランス先端に共鳴器
を取り付けることを特徴とする高炉への粉体燃料吹き込
みバーナー。
き込みバーナーにおいて、ブローパイプ外からの気流を
与えるランスを付加すると共に、該ランス先端に共鳴器
を取り付けることを特徴とする高炉への粉体燃料吹き込
みバーナー。
【００１３】（７） （１）記載の高炉への粉体燃料吹
き込みバーナーにおいて、ブローパイプ内の気流が通過
する管をブローパイプ内に付加すると共に、該管の先端
に共鳴器を取り付けることを特徴とする高炉への粉体燃
料吹き込みバーナー。
き込みバーナーにおいて、ブローパイプ内の気流が通過
する管をブローパイプ内に付加すると共に、該管の先端
に共鳴器を取り付けることを特徴とする高炉への粉体燃
料吹き込みバーナー。
【００１４】（８） 前記（６）ないし前記（７）に記
載の共鳴器を取り付けたランスないし管において、ブロ
ーパイプの直管に共振する音の波長λと整数ｎとブロー
パイプの直管長さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．
２５）λの関係を満たし、ランスないし管先端と羽ロ先
端との距離Ｌ２と整数ｎに対し、Ｌ２＝ｎλ／２≦Ｌ０
の関係を満たすことを特徴とする前記（１）に記載の高
炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
載の共鳴器を取り付けたランスないし管において、ブロ
ーパイプの直管に共振する音の波長λと整数ｎとブロー
パイプの直管長さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．
２５）λの関係を満たし、ランスないし管先端と羽ロ先
端との距離Ｌ２と整数ｎに対し、Ｌ２＝ｎλ／２≦Ｌ０
の関係を満たすことを特徴とする前記（１）に記載の高
炉への粉体燃料吹き込みバーナー。
【００１５】（９） 前記（６）に記載の共鳴器を取り
付けたランスを、ブローパイプ側面から斜めに挿入する
ことを特徴とする前記（１）に記載の高炉への粉体燃料
吹き込みバーナー。
付けたランスを、ブローパイプ側面から斜めに挿入する
ことを特徴とする前記（１）に記載の高炉への粉体燃料
吹き込みバーナー。
【００１６】（１０） 前記（６）に記載の共鳴器を取
り付けたランスを、ブローパイプのレースウェイと逆の
面から挿入することを特徴とする前記（１）に記載の高
炉への粉体燃料吹き込みバー-ナー。
り付けたランスを、ブローパイプのレースウェイと逆の
面から挿入することを特徴とする前記（１）に記載の高
炉への粉体燃料吹き込みバー-ナー。
【００１７】（１１） 前記（６）に記載の共鳴器を取
り付けたランスを、ブローパイプの側面から垂直に挿入
することを特徴とする前記（１）に記載の高炉への粉体
燃料吹き込みバー-ナー。
り付けたランスを、ブローパイプの側面から垂直に挿入
することを特徴とする前記（１）に記載の高炉への粉体
燃料吹き込みバー-ナー。
【００１８】
【発明の実施の形態】まず、高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーにおいて、ブローパイプの直管による共振音が
発生するように、バーナー先端と羽口との距離を設定す
る場合について、図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにお
いて、ブローパイプの直管による共振音が発生するよう
に、バーナー先端と羽口先端との距離を設定した図であ
る。また、図２は、本発明の、ブローパイプの直管に共
振する音を発生させる共鳴器をブローパイプに取り付け
た図である。
バーナーにおいて、ブローパイプの直管による共振音が
発生するように、バーナー先端と羽口との距離を設定す
る場合について、図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにお
いて、ブローパイプの直管による共振音が発生するよう
に、バーナー先端と羽口先端との距離を設定した図であ
る。また、図２は、本発明の、ブローパイプの直管に共
振する音を発生させる共鳴器をブローパイプに取り付け
た図である。
【００１９】高炉において、高炉内部３に空気を吹き込
むブローパイプ１は、高炉炉壁４を貫通するように取り
付けられ、送風枝管８から供給された熱風が、空気流れ
７を作り、レースウエイ５に送り込まれるようになって
いる。近年、コスト削減のため、ブローパイプ１中に粉
体燃料吹き込みバーナー２を差し込み、気送粉体燃料９
を吹き込む技術が開発され実施されている。本発明は、
大量の粉体燃料を吹き込むと発生し易い粉体燃料の拡散
６のむらを防止して、粉体燃料の燃焼効率の低下を防止
するものである。
むブローパイプ１は、高炉炉壁４を貫通するように取り
付けられ、送風枝管８から供給された熱風が、空気流れ
７を作り、レースウエイ５に送り込まれるようになって
いる。近年、コスト削減のため、ブローパイプ１中に粉
体燃料吹き込みバーナー２を差し込み、気送粉体燃料９
を吹き込む技術が開発され実施されている。本発明は、
大量の粉体燃料を吹き込むと発生し易い粉体燃料の拡散
６のむらを防止して、粉体燃料の燃焼効率の低下を防止
するものである。
【００２０】本発明で、高炉への粉体燃料吹き込みバー
ナーにおいて、バーナーの燃焼音がブローパイプ１の直
管で共鳴（共振）するように、バーナー先端１２と羽口
先端１１との距離を設定するのは、これにより、ブロー
パイプ中心軸ＡＡ上で、ブローパイプ１の直管に共振す
る音の波長λの定在波が発生し、定在波の速度変動が極
大となる位置に粉体燃料を吹き込むと、粉体が瞬時に拡
散され、結果として簡易な構造で、吹き込む粉体燃料の
拡散を促進し、燃焼効率の向上を図ることができるため
である。
ナーにおいて、バーナーの燃焼音がブローパイプ１の直
管で共鳴（共振）するように、バーナー先端１２と羽口
先端１１との距離を設定するのは、これにより、ブロー
パイプ中心軸ＡＡ上で、ブローパイプ１の直管に共振す
る音の波長λの定在波が発生し、定在波の速度変動が極
大となる位置に粉体燃料を吹き込むと、粉体が瞬時に拡
散され、結果として簡易な構造で、吹き込む粉体燃料の
拡散を促進し、燃焼効率の向上を図ることができるため
である。
【００２１】また、ブローパイプ１の直管に共振する音
の波長λと整数ｎとブローパイプの直管長さＬ０とに対
し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの関係を満たし、バ
ーナー１２先端と羽口先端１１との距離Ｌ１および粉体
燃料吹き込みバーナー１２の管径ｄに対し、（Ｌ１−５
×ｄ）≦λ／２≦Ｌ１の関係を満たすように規定するの
は、定在波の速度変動が極大となる位置に、吹き込まれ
た粉体燃料がポテンシャルコア的な層流状となる部分を
重ねることにより、粉体が瞬時に拡散され、確実な効果
が得られるためである。
の波長λと整数ｎとブローパイプの直管長さＬ０とに対
し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの関係を満たし、バ
ーナー１２先端と羽口先端１１との距離Ｌ１および粉体
燃料吹き込みバーナー１２の管径ｄに対し、（Ｌ１−５
×ｄ）≦λ／２≦Ｌ１の関係を満たすように規定するの
は、定在波の速度変動が極大となる位置に、吹き込まれ
た粉体燃料がポテンシャルコア的な層流状となる部分を
重ねることにより、粉体が瞬時に拡散され、確実な効果
が得られるためである。
【００２２】また、ブローパイプ１にブローパイプ１の
直管に共振する音を発生させる共鳴器１０を取り付ける
のは、定在波の音圧レベルを高くすることができ、さら
に確実な効果が得られるためである。さらに、ブローパ
イプの直管による共振音が発生するように、バーナー先
端と羽口先端との距離を設定するためブローパイプの直
管長さ、およびバーナー先端と羽口との距離を可変とす
るのは、操業の変動に対しても確実な効果を得るためで
ある。また、共鳴器の体積あるいは入り口面積を可変と
するのは、操業の変動に対しても確実な効果を得るため
である。なお、共鳴器の形状は特に限定するものではな
く、箱体、或いは筒体等適宜形状のもので、その体積あ
るいは入り口面積を可変とする機構は、特に図では示し
てないが、公知の技術を用いる。
直管に共振する音を発生させる共鳴器１０を取り付ける
のは、定在波の音圧レベルを高くすることができ、さら
に確実な効果が得られるためである。さらに、ブローパ
イプの直管による共振音が発生するように、バーナー先
端と羽口先端との距離を設定するためブローパイプの直
管長さ、およびバーナー先端と羽口との距離を可変とす
るのは、操業の変動に対しても確実な効果を得るためで
ある。また、共鳴器の体積あるいは入り口面積を可変と
するのは、操業の変動に対しても確実な効果を得るため
である。なお、共鳴器の形状は特に限定するものではな
く、箱体、或いは筒体等適宜形状のもので、その体積あ
るいは入り口面積を可変とする機構は、特に図では示し
てないが、公知の技術を用いる。
【００２３】さらに、ブローパイプ１外からの気流を与
えるランス１３の先端に取り付ける共鳴器１０、及びブ
ローパイプ１内の気流が通過する管１４の先端に取り付
ける共鳴器１０は、例えば垂直あるいは横方向等適宜方
向に取り付ける。この共鳴器１０は、ブローパイプ１内
の定在波の音圧レベルを高くすることができ、さらに確
実な効果が得られるためである。このとき、共鳴器１０
を取り付けたランス１３ないし管１４を、ランス１３等
の先端と羽口先端１１との距離Ｌ２と整数ｎに対し、Ｌ
２＝ｎλ／２≦Ｌ０の関係を満たすようにするのは、定
在波の音圧レベルを高くすることができ、さらに確実な
効果が得られるためである。このとき、共鳴器１０を取
り付けたランス１３の挿入方法は、ブローパイプ１側面
から斜めに挿入する方法、ブローパイプ１のレースウェ
イと逆の面から挿入する方法、ブローパイプ１側面から
垂直に挿入する方法があり、共鳴器１０を取り付けた管
１４は、ブローパイプ１側面に取り付けることになる。
えるランス１３の先端に取り付ける共鳴器１０、及びブ
ローパイプ１内の気流が通過する管１４の先端に取り付
ける共鳴器１０は、例えば垂直あるいは横方向等適宜方
向に取り付ける。この共鳴器１０は、ブローパイプ１内
の定在波の音圧レベルを高くすることができ、さらに確
実な効果が得られるためである。このとき、共鳴器１０
を取り付けたランス１３ないし管１４を、ランス１３等
の先端と羽口先端１１との距離Ｌ２と整数ｎに対し、Ｌ
２＝ｎλ／２≦Ｌ０の関係を満たすようにするのは、定
在波の音圧レベルを高くすることができ、さらに確実な
効果が得られるためである。このとき、共鳴器１０を取
り付けたランス１３の挿入方法は、ブローパイプ１側面
から斜めに挿入する方法、ブローパイプ１のレースウェ
イと逆の面から挿入する方法、ブローパイプ１側面から
垂直に挿入する方法があり、共鳴器１０を取り付けた管
１４は、ブローパイプ１側面に取り付けることになる。
【００２４】
【実施例】以下、図１から図３の図面を参照しながら、
本発明の実施例について具体的に説明する。高炉におい
て、高炉内部３に空気を吹き込むブローパイプ１は、ブ
ローパイプの直管長さＬ０が１．９５ｍ、内のりの半径
が１０ｃｍの円筒状となっている。ブローパイプ１は、
高炉炉壁４を貫通するように取り付けられ、内のりの半
径が１０ｃｍの送風枝管８から供給された１２００℃の
熱風が、風量２００Ｎｍ3 ／ｍｉｎ、風速毎秒１７０ｍ
で、レースウエイ５に送り込まれるようになっている。
ブローパイプ１中に内径の直径が３０ｍｍの粉体燃料吹
き込みバーナー２を差し込み、気送粉体燃料９を気体流
量風量２Ｎｍ3 ／ｍｉｎ、風速１９ｍ／ｓｅｃで溶銑１
ｔｏｎ当たり２００ｋｇの割合で吹き込んでいる。ここ
でブローパイプ１内には、波長λ＝０．６ｍの定在波が
発生している。
本発明の実施例について具体的に説明する。高炉におい
て、高炉内部３に空気を吹き込むブローパイプ１は、ブ
ローパイプの直管長さＬ０が１．９５ｍ、内のりの半径
が１０ｃｍの円筒状となっている。ブローパイプ１は、
高炉炉壁４を貫通するように取り付けられ、内のりの半
径が１０ｃｍの送風枝管８から供給された１２００℃の
熱風が、風量２００Ｎｍ3 ／ｍｉｎ、風速毎秒１７０ｍ
で、レースウエイ５に送り込まれるようになっている。
ブローパイプ１中に内径の直径が３０ｍｍの粉体燃料吹
き込みバーナー２を差し込み、気送粉体燃料９を気体流
量風量２Ｎｍ3 ／ｍｉｎ、風速１９ｍ／ｓｅｃで溶銑１
ｔｏｎ当たり２００ｋｇの割合で吹き込んでいる。ここ
でブローパイプ１内には、波長λ＝０．６ｍの定在波が
発生している。
【００２５】ここで、波長λと整数ｎ＝６とするとブロ
ーパイプの直管長さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋
０．２５）λの関係を満たしている。バーナー先端と羽
口先端との距離Ｌ1 は、０．３５ｍとなっており、粉体
燃料吹き込みバーナーの管径ｄに対し、（Ｌ１−５×
ｄ）≦λ／２≦Ｌ１の関係を満たしている。
ーパイプの直管長さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋
０．２５）λの関係を満たしている。バーナー先端と羽
口先端との距離Ｌ1 は、０．３５ｍとなっており、粉体
燃料吹き込みバーナーの管径ｄに対し、（Ｌ１−５×
ｄ）≦λ／２≦Ｌ１の関係を満たしている。
【００２６】さらに、ここで、発生している定在波に共
鳴する共鳴器は、例えば深さ０．１５ｍの円筒管を選ぶ
ことができるので、共鳴器体積Ｖ＝０．０４７１ｍ3 、
共鳴器入り口面積Ｓ＝０．３１４ｍ2 の円筒をブローパ
イプに取り付けることで、定在波の音圧レベルを高くす
ることができた。
鳴する共鳴器は、例えば深さ０．１５ｍの円筒管を選ぶ
ことができるので、共鳴器体積Ｖ＝０．０４７１ｍ3 、
共鳴器入り口面積Ｓ＝０．３１４ｍ2 の円筒をブローパ
イプに取り付けることで、定在波の音圧レベルを高くす
ることができた。
【００２７】図３は、本発明の、高炉への粉体燃料吹き
込みバーナーと、従来の、高炉への粉体燃料吹き込みバ
ーナーの燃焼効率を比較した図である。ブローパイプの
直管による共振音が発生するように、バーナー先端と羽
口先端との距離を設定しているため、簡易な構造で劣化
が少なくメンテナンスの工数が増加しないで、吹き込む
粉体燃料の拡散を促進でき、燃焼効率のさらなる向上を
図ることができた。
込みバーナーと、従来の、高炉への粉体燃料吹き込みバ
ーナーの燃焼効率を比較した図である。ブローパイプの
直管による共振音が発生するように、バーナー先端と羽
口先端との距離を設定しているため、簡易な構造で劣化
が少なくメンテナンスの工数が増加しないで、吹き込む
粉体燃料の拡散を促進でき、燃焼効率のさらなる向上を
図ることができた。
【００２８】操業中に発生する変動に対し、ブローパイ
プの直管による共振音が確実に発生するように、ブロー
パイプの直管長さは羽口先端と反対側の部分がスライド
して、バーナー先端と羽口先端との距離を調整するため
位置が可変となるようになっている。また、同じ理由に
より、バーナーはブローパイプ差し込み位置でスライド
して、バーナー先端と羽口との距離を調整するため位置
が可変となるようになっている。操業中に発生する変動
に対し、ブローパイプの直管による共振音の音圧レベル
を確実に高めるように、共鳴器の体積入り口面積は可変
とされている。
プの直管による共振音が確実に発生するように、ブロー
パイプの直管長さは羽口先端と反対側の部分がスライド
して、バーナー先端と羽口先端との距離を調整するため
位置が可変となるようになっている。また、同じ理由に
より、バーナーはブローパイプ差し込み位置でスライド
して、バーナー先端と羽口との距離を調整するため位置
が可変となるようになっている。操業中に発生する変動
に対し、ブローパイプの直管による共振音の音圧レベル
を確実に高めるように、共鳴器の体積入り口面積は可変
とされている。
【００２９】以下、図４から図９の図面を参照しなが
ら、本発明の他の実施例の共鳴器と共鳴器の取り付け方
法について、具体的に説明する。図４は、ブローパイプ
外からの気流を与えるランス先端に垂直あるいは横方向
に共鳴器を、収り付ける実施例を説明する図である。図
５は共鳴器を、ブローパイプ内の気流を利用するもの
で、気流を通過する管の先端に垂直あるいは横方向に共
鳴器を、取り付ける実施例を説明する図である。また、
図６は本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブローパ
イプ側面から斜めに挿入する実施例を説明する図であ
る。図７は本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブロ
ーパイプのレースウェイと逆の面から挿入する実施例を
説明する図である。 図８は、本発明の共鳴器を取り付
けたランスを、ブローパイプ側面から垂直に挿入する実
施例を説明する図である。図９は、図５に示す共鳴器を
取り付けた管を、ブローパイプ側面に取り付ける実施例
を説明する図である。
ら、本発明の他の実施例の共鳴器と共鳴器の取り付け方
法について、具体的に説明する。図４は、ブローパイプ
外からの気流を与えるランス先端に垂直あるいは横方向
に共鳴器を、収り付ける実施例を説明する図である。図
５は共鳴器を、ブローパイプ内の気流を利用するもの
で、気流を通過する管の先端に垂直あるいは横方向に共
鳴器を、取り付ける実施例を説明する図である。また、
図６は本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブローパ
イプ側面から斜めに挿入する実施例を説明する図であ
る。図７は本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブロ
ーパイプのレースウェイと逆の面から挿入する実施例を
説明する図である。 図８は、本発明の共鳴器を取り付
けたランスを、ブローパイプ側面から垂直に挿入する実
施例を説明する図である。図９は、図５に示す共鳴器を
取り付けた管を、ブローパイプ側面に取り付ける実施例
を説明する図である。
【００３０】操業中に発生する変動に対し、ブローパイ
プ１の直管による共振音の音圧レベルを確実に高めるよ
うに共鳴器１０は図４に示すように、ブローバイプ１外
からの気流を与えるランス１３先端に垂直（同図ａ参
照）あるいは横方向（同図ｂ参照）に取り付けるか、図
５に示すように、ブローパイプ内の気流を利用する管１
４の先端に垂直（同図ａ参照）あるいは横方向（同図ｂ
参照）に取り付ける。このとき、図６に示すように本発
明の共鳴器１０を取り付けたランス１３を、ブローバイ
プ１側面から斜めに挿入し、ランス１３先端と羽ロ先端
１１との距離Ｌ２と整数ｎに対し、Ｌ２＝ｎλ／２≦Ｌ
０の関係を満たすことにより、音圧レベルを確実に高め
ることができる。
プ１の直管による共振音の音圧レベルを確実に高めるよ
うに共鳴器１０は図４に示すように、ブローバイプ１外
からの気流を与えるランス１３先端に垂直（同図ａ参
照）あるいは横方向（同図ｂ参照）に取り付けるか、図
５に示すように、ブローパイプ内の気流を利用する管１
４の先端に垂直（同図ａ参照）あるいは横方向（同図ｂ
参照）に取り付ける。このとき、図６に示すように本発
明の共鳴器１０を取り付けたランス１３を、ブローバイ
プ１側面から斜めに挿入し、ランス１３先端と羽ロ先端
１１との距離Ｌ２と整数ｎに対し、Ｌ２＝ｎλ／２≦Ｌ
０の関係を満たすことにより、音圧レベルを確実に高め
ることができる。
【００３１】また図７に示すように本発明の共鳴器を取
り付けたランスを、ブローパイプのレースウェイと逆の
面から挿入することにより、先端の断面内の位置を変更
せずにランス先端と羽ロ先端との距離を調節すること
で、発生する音圧レベルを確実に高めることができる。
あるいは、図８に示すように本発明の共鳴器を取り付け
たランスを、ブローパイプ側面から垂直に挿入すること
により、先端の断面内の位置を変更せずにランス先端と
羽ロ先端との距離を調節することで、発生する音圧レベ
ルを確実に高めることができる。なお、１５は、共鳴箱
を取り付けた管を、ブローパイプ側面に取り付けるため
の取り付け治具である。
り付けたランスを、ブローパイプのレースウェイと逆の
面から挿入することにより、先端の断面内の位置を変更
せずにランス先端と羽ロ先端との距離を調節すること
で、発生する音圧レベルを確実に高めることができる。
あるいは、図８に示すように本発明の共鳴器を取り付け
たランスを、ブローパイプ側面から垂直に挿入すること
により、先端の断面内の位置を変更せずにランス先端と
羽ロ先端との距離を調節することで、発生する音圧レベ
ルを確実に高めることができる。なお、１５は、共鳴箱
を取り付けた管を、ブローパイプ側面に取り付けるため
の取り付け治具である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の高炉への
粉体燃料吹き込みバーナーにより、簡易な構造で劣化が
少なくメンテナンスの工数が増加しないで、吹き込む粉
体燃料の拡散を促進し、燃焼効率のさらなる向上を図る
ことができるため、本発明は、工業的に価値の高い発明
であると言える。
粉体燃料吹き込みバーナーにより、簡易な構造で劣化が
少なくメンテナンスの工数が増加しないで、吹き込む粉
体燃料の拡散を促進し、燃焼効率のさらなる向上を図る
ことができるため、本発明は、工業的に価値の高い発明
であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高炉への粉体燃料吹き込みバーナーに
おいて、バーナーの燃焼音がブローパイプの直管で共鳴
（共振）するように、バーナー先端と羽口先端との距離
を設定する状況の説明図である。
おいて、バーナーの燃焼音がブローパイプの直管で共鳴
（共振）するように、バーナー先端と羽口先端との距離
を設定する状況の説明図である。
【図２】本発明のブローパイプの直管に共振する音を発
生させるブローパイプに共鳴器を取り付けた実施例の説
明図である。
生させるブローパイプに共鳴器を取り付けた実施例の説
明図である。
【図３】本発明の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナー
と、従来の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナーの燃焼
効率を比較した説明図である。
と、従来の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナーの燃焼
効率を比較した説明図である。
【図４】本発明の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナー
にブローパイプ外からの気流を与えるランスを用いる実
施例を示す図で、（ａ）はランス先端垂直に共鳴器を取
り付けた説明図、（ｂ）はランス先端横方向に共鳴器を
取り付けた説明図である。
にブローパイプ外からの気流を与えるランスを用いる実
施例を示す図で、（ａ）はランス先端垂直に共鳴器を取
り付けた説明図、（ｂ）はランス先端横方向に共鳴器を
取り付けた説明図である。
【図５】本発明の、高炉への粉体燃料吹き込みバーナー
にブローパイプ内の気流を利用する管を用いる実施例を
示す図で、（ａ）はランス先端垂直に共鳴器を取り付け
た説明図、（ｂ）はランス先端横方向に共鳴器を取り付
けた説明図である。
にブローパイプ内の気流を利用する管を用いる実施例を
示す図で、（ａ）はランス先端垂直に共鳴器を取り付け
た説明図、（ｂ）はランス先端横方向に共鳴器を取り付
けた説明図である。
【図６】本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブロー
パイプ側面から斜めに挿入する実施例の説明図である。
パイプ側面から斜めに挿入する実施例の説明図である。
【図７】本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブロー
パイプのレースウェイと逆の面から挿入する実施例の説
明図である。
パイプのレースウェイと逆の面から挿入する実施例の説
明図である。
【図８】本発明の共鳴器を取り付けたランスを、ブロー
パイプ側面から垂面に挿入する実施例の説明図である。
パイプ側面から垂面に挿入する実施例の説明図である。
【図９】本発明の共鳴器を取り付けた管を、ブローパイ
プ側面に取り付ける実施例の説明図である。
プ側面に取り付ける実施例の説明図である。
１ ブローパイプ（直管） ２ 粉体燃料吹き込みバーナー ３ 高炉内部 ４ 高炉炉壁 ５ レースウエイ ６ 粉体燃料の拡散 ７ 空気流れ ８ 送風枝管 ９ 気送粉体燃料 １０ 共鳴器 １１ 羽口先端 １２ バーナー先端 １３ 共鳴器を取り付けたランス １４ 共鳴器を取り付けた管 １５ 鳴箱を取り付けた管の取り付け治具
Claims (11)
- 【請求項１】 高炉への粉体燃料吹き込みバーナーにお
いて、前記バーナーの燃焼音がブローパイプの直管で共
鳴（共振）するように、バーナー先端と羽口先端との距
離を設定することを特徴とする高炉への粉体燃料吹き込
みバーナー。 - 【請求項２】 前記ブローパイプの直管長さ、および前
記バーナー先端と羽口との距離を可変とすることを特徴
とする請求項１に記載の高炉への粉体燃料吹き込みバー
ナー。 - 【請求項３】 ブローパイプの直管に共振する音の波長
λと整数ｎとブローパイプの直管長さＬ０とに対し、Ｌ
０＝（ｎ／２＋０．２５）λの関係を満たし、バーナー
先端と羽口先端との距離Ｌ１および粉体燃料吹き込みバ
ーナーの管径ｄに対し、（Ｌ１−５×ｄ）≦λ／２≦Ｌ
１の関係を満たすことを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナー。 - 【請求項４】 ブローパイプの直管に共振する音を発生
させる共鳴器を前記ブローパイプに取り付けることを特
徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載
の高炉への粉体燃料吹き込みバーナー。 - 【請求項５】 前記共鳴器の体積または入り口面積を可
変とすることを特徴とする請求項４に記載の高炉への粉
体燃料吹き込みバーナー。 - 【請求項６】請求項１記載の高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーにおいて、ブローパイプ外からの気流を与える
ランスを付加すると共に、該ランス先端に共鳴器を取り
付けることを特徴とする高炉への粉体燃料吹き込みバー
ナー。 - 【請求項７】請求項１記載の高炉への粉体燃料吹き込み
バーナーにおいて、ブローパイプ内の気流が通過する管
をブローパイプ内に付加すると共に、該管の先端に共鳴
器を取り付けることを特徴とする高炉への粉体燃料吹き
込みバーナー。 - 【請求項８】請求項６ないし請求項７記載の共鳴器を取
り付けたランスないし管において、ブローパイプの直管
に共振する音の波長λと整数ｎとブローパイプの直管長
さＬ０とに対し、Ｌ０＝（ｎ／２＋０．２５）λの関係
を満たし、ランスないし管先端と羽ロ先端との距離Ｌ２
と整数ｎに対し、Ｌ２＝ｎλ／２≦Ｌ０の関係を満たす
ことを特徴とする請求項１記載の高炉への粉体燃料吹き
込みバーナー。 - 【請求項９】請求項６記載の共鳴器を取り付けたランス
を、ブローパイプ側面から斜めに挿入することを特徴と
する請求項１記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナ
ー。 - 【請求項１０】請求項６記載の共鳴器を取り付けたラン
スを、ブローパイプのレースウェイと逆の面から挿入す
ることを特徴とする請求項１記載の高炉への粉体燃料吹
き込みバー-ナー。 - 【請求項１１】請求項６記載の共鳴器を取り付けたラン
スを、ブローパイプ側面から垂直に挿入することを特徴
とする請求項１記載の高炉への粉体燃料吹き込みバーナ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11434898A JPH111707A (ja) | 1997-04-11 | 1998-04-10 | 高炉への粉体燃料吹き込みバーナー |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10834897 | 1997-04-11 | ||
| JP9-108348 | 1997-04-11 | ||
| JP11434898A JPH111707A (ja) | 1997-04-11 | 1998-04-10 | 高炉への粉体燃料吹き込みバーナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111707A true JPH111707A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=26448260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11434898A Withdrawn JPH111707A (ja) | 1997-04-11 | 1998-04-10 | 高炉への粉体燃料吹き込みバーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH111707A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014047390A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Jfe Steel Corp | 高炉用微粉炭吹き込み装置および高炉内への微粉炭吹き込み方法 |
| JP2017110259A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 燃焼状況測定方法および燃焼状況測定システム |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP11434898A patent/JPH111707A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014047390A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Jfe Steel Corp | 高炉用微粉炭吹き込み装置および高炉内への微粉炭吹き込み方法 |
| JP2017110259A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 燃焼状況測定方法および燃焼状況測定システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |