JPS6246515B2 - - Google Patents
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- JPS6246515B2 JPS6246515B2 JP57003925A JP392582A JPS6246515B2 JP S6246515 B2 JPS6246515 B2 JP S6246515B2 JP 57003925 A JP57003925 A JP 57003925A JP 392582 A JP392582 A JP 392582A JP S6246515 B2 JPS6246515 B2 JP S6246515B2
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Description
本発明はアルミナ成分、シリカ成分と耐熱性セ
ラミツク繊維との複合物に添加物としてリチウム
成分を添加した繊維セラミツクを密度の異る二層
の板状体となし、より緻密質の層部を表面として
裏面より表面に貫通する多数の炎孔を設けて燃料
ガスを噴出させ表面部でのガスの燃焼により緻密
質表面をより高温に保持することによつて大きな
熱輻射を得るようになされたガス燃焼用セラミツ
クバーナプレートに関するものである。 ガス燃焼用輻射型バーナプレートとしては、セ
ラミツクプレートに炎孔を設けたシユバンクバー
ナ、金属金網の表面にて燃焼ガスを燃焼させた金
網を赤熱させるメタリツクバーナなどが知られて
いる。シユバンクバーナにおいてはプレートの加
熱冷却による熱衝撃により亀裂が生じ易いという
欠点があり寿命時間が短い。又プレート自体の熱
伝導率が比較的大きい為燃焼表面の温度を900℃
以上にするとプレート裏面の特に炎孔附近の温度
が上昇して燃焼ガスに着火し、逆火の危険性が出
てくる。したがつて熱輻射性を大きくするために
は900℃以上の燃焼面温度が望まれるにもかかわ
らずセラミツクプレートの寿命、バーナの安全性
という点から燃焼面温度は900℃以下に抑えられ
ているのが現状である。シユバンクバーナにおい
て高輻射型のプレートを実現させるためプレート
のセラミツク構造を多孔質にするとか炎孔を薄い
壁をもつたハニカム構造として炎孔壁の熱勾配を
下げるなどの方法が知られているが900℃にて安
全に燃焼させることは困難である。メタリツクバ
ーナにおいては点火後赤熱温度に至るまでの立ち
上り時間が短く、加工が容易であるなどの特徴を
有するが、高温における耐腐食性が小さい為燃焼
表面の温度を上げて大きな熱輻射性を期待するこ
とは実際上無理である。 本発明はかかる輻射型バーナにおいて従来のシ
ユバンクバーナ,メタリツクバーナに比してより
高い温度(900℃以上)に赤熱し得るガス燃焼用
高輻射型バーナプレートに係るもので、Al2O3成
分を50.5重量%〜90重量%,SiO2成分を49.5重量
%〜10重量%の範囲内の組成物に添加物としてリ
チウム成分を加えたものをアルミナ繊維,アルミ
ナ―シリカ系繊維などと複合した繊維セラミツク
を密度の異なる二層の板状に構成し、より緻密質
の層部を表面層として、裏面には繊維質の多い構
成にすると950℃程度に表面部を加熱保持してガ
ス燃焼を行なわせる場合、ガス種の変化や同一ガ
ス種における燃料成分の変動などによる表面部温
度の変動に対して逆火の傾向が小さく、排ガス中
の一酸化炭素の量も少なくなることが見い出され
たことに基づいてなされたものである。 本発明によつて得られるガス燃焼用バーナプレ
ートは表面温度を900℃以上に保ち得るよう熱伝
導率は0.1kcal/m,h,℃以下と小さく特に裏
面部では熱伝導率が0.05kcal/m,h,℃よりも
小さい繊維セラミツクで構成したものである。耐
熱性繊維と複合せるセラミツク混合粉末はAl2O3
粉末とSiO2粉末の混合物に添加物として酸化リ
チウム,炭酸リチウム又はリチウム成分を含むペ
タライト,スポンジユメンなどを加え水中でスラ
リー状で混合する。Al2O3,SiO2のセラミツク粉
末とは耐熱性繊維の混合量の異るスラリー中でピ
ンを備えた金型に耐熱性繊維量の異るスラリーを
半量ずつ注型することにより、密度の異る二層と
して構成された複合成形体を得ることができるの
である。脱水し乾燥した後、空気中900℃〜1300
℃にて加熱焼成して、より緻密質の表面層を持つ
た繊維セラミツクで構成されたバーナプレートが
得られる。繊維セラミツクに用いるAl2O3成分,
SiO2成分は微粒子状にて反応性に富んだものを
用いるのが望ましくAl2O3成分としてγ型Al2O3
粉末、θ型Al2O3粉末など又SiO2成分として非晶
質SiO2粉末を用いることにより、リチウム成分
を含んだ複合物にて良好なる焼結度をもつた複合
セラミツク構造体が得られた。 耐熱性セラミツク繊維に複合するAl2O3,SiO2
混合粉末中のAl2O3成分が50.5重量より少ない時
はバーナプレートの耐熱性が悪く長時間の燃焼加
熱によつてプレートの変形が生じる。又Al2O3成
分が90重量%以上の時はセラミツク繊維の結合性
が悪くプレートの曲強度が5Kg/mm2以下と小さく
実用上好ましくない。リチウム成分は繊維セラミ
ツク中に酸化物(Li2O)として0.1重量%〜5重
量%含まれることによりガス燃焼の際の排ガス中
の一酸化炭素量が減少することが明らかにされ
た。リチウム成分が0.1重量%より少ない時はそ
の効果が小さく、5重量%より多い時はプレート
の曲強度が小さくなる。繊維セラミツク構造体に
含まれる耐熱性繊維はアルミナ,アルミナ―シリ
カ系繊維が望ましく、バーナプレート表面層部に
は総量に対して40重量%〜60重量%程度複合し、
裏面部では96重量%程度まで複合しても差し支え
ない。Al2O3,SiO2微粉末とリチウム成分を含ん
だ混合粉末を表面層と裏面層の二重層板状として
バーナプレート型中で脱水成形し200℃にて乾燥
した後900℃〜1300℃で空気中焼成することによ
り繊維セラミツク構造体とする。900℃より低い
温度で焼成した場合はAl2O3,SiO2粉末粒子の反
応が不十分でバーナプレートの強度が全体として
5Kg/mm2以下となると共にバーナプレート使用時
の加熱によつて大きな変形が生じるので好ましく
ない。一方1300℃以上で焼成すると耐熱性セラミ
ツク繊維の形状がくずれ易くなる。 本発明の繊維セラミツクによるガス燃焼用バー
ナプレートとその製造法について実施例により具
体的に説明する。 実施例 θ型Al2O3粉末6gと非晶質のSiO2微粉末2g
を混合したものを500mlの水に分散し、0.1mm〜5
mm長にカツターにて切断したアルミナ―シリカ系
繊維15gを加えて均一に分散したもの8コを調製
した。これにさらに炭酸リチウム(Li2CO3)をそ
れぞれ0g,0.02g,0.05g,0.27g,0.57g,
1.71g,2.85g,3.12g添加して十分撹拌混合し
た後5%澱粉溶液5mlを加えて凝集させ10の水
中に移して希釈された8種類のスラリーとした。
一方同様にθ型Al2O3粉末1.5gと非晶質のSiO2微
粉末0.5gを混合し500mlの水に懸濁液として分散
させたものにアルミナ―シリカ系繊維20gを加え
て均一に分散したもの8コを調製した。これにさ
らに炭酸リチウムをそれぞれ0g,0.02g,0.05
g,0.27g,0.54g,1.63g,2.72g,3g添加
して十分撹拌混合した。5%澱粉溶液を加えて凝
集させた後10の水中に移して希釈した8種類の
スラリーを調製した。底部に炎孔に相当する径
1.15mmφのピンを上下方向に可動して貫通させた
72×100mm2の金型にて、先ずAl2O3成分,SiO2成
分がそれぞれ6g,2gである上記の凝集スラリ
ーを注型して厚み10mmまでに成形した後Li2CO3
添加量がほぼ同一のAl2O3成分1.5g,SiO2成分
0.5gの上記凝集スラリーを続いて注型し最終的
には25mmの厚みに脱水成形した。脱水成形後上記
のピンを金型外へ抜きとり成形物を150℃にて5
時間乾燥した。これを空気中1250℃にて1.5時間
加熱し急冷した。得られたバーナプレートは表面
層が裏面に比べてより緻密な繊維セラミツクであ
り、繊維セラミツク中にはリチウム成分を酸化リ
チウムとしてそれぞれ0,0.05重量%,0.1重量
%,0.5重量%,1重量%,3重量%,5重量
%,5.5重量%含んだものである。得られたバー
ナプレートの曲強度と熱伝導率の測定結果を第1
表に示す。これら各量のリチウム成分を含有した
繊維セラミツクのバーナプレートをベンチユリー
管に取付けたバーナ枠にセラミツクウールのクツ
シヨンを介して取付け、70mm水柱圧の都市ガスを
ノズルより噴出させてバーナプレート表面にて燃
焼させたところ、表面温度を950℃程度に上げて
も逆火を起すことがなくガス圧力の変動に対して
も極めて安定な燃焼が認められた。さらに排ガス
中のCO/CO2比を測定し、結果を表に示す。
ラミツク繊維との複合物に添加物としてリチウム
成分を添加した繊維セラミツクを密度の異る二層
の板状体となし、より緻密質の層部を表面として
裏面より表面に貫通する多数の炎孔を設けて燃料
ガスを噴出させ表面部でのガスの燃焼により緻密
質表面をより高温に保持することによつて大きな
熱輻射を得るようになされたガス燃焼用セラミツ
クバーナプレートに関するものである。 ガス燃焼用輻射型バーナプレートとしては、セ
ラミツクプレートに炎孔を設けたシユバンクバー
ナ、金属金網の表面にて燃焼ガスを燃焼させた金
網を赤熱させるメタリツクバーナなどが知られて
いる。シユバンクバーナにおいてはプレートの加
熱冷却による熱衝撃により亀裂が生じ易いという
欠点があり寿命時間が短い。又プレート自体の熱
伝導率が比較的大きい為燃焼表面の温度を900℃
以上にするとプレート裏面の特に炎孔附近の温度
が上昇して燃焼ガスに着火し、逆火の危険性が出
てくる。したがつて熱輻射性を大きくするために
は900℃以上の燃焼面温度が望まれるにもかかわ
らずセラミツクプレートの寿命、バーナの安全性
という点から燃焼面温度は900℃以下に抑えられ
ているのが現状である。シユバンクバーナにおい
て高輻射型のプレートを実現させるためプレート
のセラミツク構造を多孔質にするとか炎孔を薄い
壁をもつたハニカム構造として炎孔壁の熱勾配を
下げるなどの方法が知られているが900℃にて安
全に燃焼させることは困難である。メタリツクバ
ーナにおいては点火後赤熱温度に至るまでの立ち
上り時間が短く、加工が容易であるなどの特徴を
有するが、高温における耐腐食性が小さい為燃焼
表面の温度を上げて大きな熱輻射性を期待するこ
とは実際上無理である。 本発明はかかる輻射型バーナにおいて従来のシ
ユバンクバーナ,メタリツクバーナに比してより
高い温度(900℃以上)に赤熱し得るガス燃焼用
高輻射型バーナプレートに係るもので、Al2O3成
分を50.5重量%〜90重量%,SiO2成分を49.5重量
%〜10重量%の範囲内の組成物に添加物としてリ
チウム成分を加えたものをアルミナ繊維,アルミ
ナ―シリカ系繊維などと複合した繊維セラミツク
を密度の異なる二層の板状に構成し、より緻密質
の層部を表面層として、裏面には繊維質の多い構
成にすると950℃程度に表面部を加熱保持してガ
ス燃焼を行なわせる場合、ガス種の変化や同一ガ
ス種における燃料成分の変動などによる表面部温
度の変動に対して逆火の傾向が小さく、排ガス中
の一酸化炭素の量も少なくなることが見い出され
たことに基づいてなされたものである。 本発明によつて得られるガス燃焼用バーナプレ
ートは表面温度を900℃以上に保ち得るよう熱伝
導率は0.1kcal/m,h,℃以下と小さく特に裏
面部では熱伝導率が0.05kcal/m,h,℃よりも
小さい繊維セラミツクで構成したものである。耐
熱性繊維と複合せるセラミツク混合粉末はAl2O3
粉末とSiO2粉末の混合物に添加物として酸化リ
チウム,炭酸リチウム又はリチウム成分を含むペ
タライト,スポンジユメンなどを加え水中でスラ
リー状で混合する。Al2O3,SiO2のセラミツク粉
末とは耐熱性繊維の混合量の異るスラリー中でピ
ンを備えた金型に耐熱性繊維量の異るスラリーを
半量ずつ注型することにより、密度の異る二層と
して構成された複合成形体を得ることができるの
である。脱水し乾燥した後、空気中900℃〜1300
℃にて加熱焼成して、より緻密質の表面層を持つ
た繊維セラミツクで構成されたバーナプレートが
得られる。繊維セラミツクに用いるAl2O3成分,
SiO2成分は微粒子状にて反応性に富んだものを
用いるのが望ましくAl2O3成分としてγ型Al2O3
粉末、θ型Al2O3粉末など又SiO2成分として非晶
質SiO2粉末を用いることにより、リチウム成分
を含んだ複合物にて良好なる焼結度をもつた複合
セラミツク構造体が得られた。 耐熱性セラミツク繊維に複合するAl2O3,SiO2
混合粉末中のAl2O3成分が50.5重量より少ない時
はバーナプレートの耐熱性が悪く長時間の燃焼加
熱によつてプレートの変形が生じる。又Al2O3成
分が90重量%以上の時はセラミツク繊維の結合性
が悪くプレートの曲強度が5Kg/mm2以下と小さく
実用上好ましくない。リチウム成分は繊維セラミ
ツク中に酸化物(Li2O)として0.1重量%〜5重
量%含まれることによりガス燃焼の際の排ガス中
の一酸化炭素量が減少することが明らかにされ
た。リチウム成分が0.1重量%より少ない時はそ
の効果が小さく、5重量%より多い時はプレート
の曲強度が小さくなる。繊維セラミツク構造体に
含まれる耐熱性繊維はアルミナ,アルミナ―シリ
カ系繊維が望ましく、バーナプレート表面層部に
は総量に対して40重量%〜60重量%程度複合し、
裏面部では96重量%程度まで複合しても差し支え
ない。Al2O3,SiO2微粉末とリチウム成分を含ん
だ混合粉末を表面層と裏面層の二重層板状として
バーナプレート型中で脱水成形し200℃にて乾燥
した後900℃〜1300℃で空気中焼成することによ
り繊維セラミツク構造体とする。900℃より低い
温度で焼成した場合はAl2O3,SiO2粉末粒子の反
応が不十分でバーナプレートの強度が全体として
5Kg/mm2以下となると共にバーナプレート使用時
の加熱によつて大きな変形が生じるので好ましく
ない。一方1300℃以上で焼成すると耐熱性セラミ
ツク繊維の形状がくずれ易くなる。 本発明の繊維セラミツクによるガス燃焼用バー
ナプレートとその製造法について実施例により具
体的に説明する。 実施例 θ型Al2O3粉末6gと非晶質のSiO2微粉末2g
を混合したものを500mlの水に分散し、0.1mm〜5
mm長にカツターにて切断したアルミナ―シリカ系
繊維15gを加えて均一に分散したもの8コを調製
した。これにさらに炭酸リチウム(Li2CO3)をそ
れぞれ0g,0.02g,0.05g,0.27g,0.57g,
1.71g,2.85g,3.12g添加して十分撹拌混合し
た後5%澱粉溶液5mlを加えて凝集させ10の水
中に移して希釈された8種類のスラリーとした。
一方同様にθ型Al2O3粉末1.5gと非晶質のSiO2微
粉末0.5gを混合し500mlの水に懸濁液として分散
させたものにアルミナ―シリカ系繊維20gを加え
て均一に分散したもの8コを調製した。これにさ
らに炭酸リチウムをそれぞれ0g,0.02g,0.05
g,0.27g,0.54g,1.63g,2.72g,3g添加
して十分撹拌混合した。5%澱粉溶液を加えて凝
集させた後10の水中に移して希釈した8種類の
スラリーを調製した。底部に炎孔に相当する径
1.15mmφのピンを上下方向に可動して貫通させた
72×100mm2の金型にて、先ずAl2O3成分,SiO2成
分がそれぞれ6g,2gである上記の凝集スラリ
ーを注型して厚み10mmまでに成形した後Li2CO3
添加量がほぼ同一のAl2O3成分1.5g,SiO2成分
0.5gの上記凝集スラリーを続いて注型し最終的
には25mmの厚みに脱水成形した。脱水成形後上記
のピンを金型外へ抜きとり成形物を150℃にて5
時間乾燥した。これを空気中1250℃にて1.5時間
加熱し急冷した。得られたバーナプレートは表面
層が裏面に比べてより緻密な繊維セラミツクであ
り、繊維セラミツク中にはリチウム成分を酸化リ
チウムとしてそれぞれ0,0.05重量%,0.1重量
%,0.5重量%,1重量%,3重量%,5重量
%,5.5重量%含んだものである。得られたバー
ナプレートの曲強度と熱伝導率の測定結果を第1
表に示す。これら各量のリチウム成分を含有した
繊維セラミツクのバーナプレートをベンチユリー
管に取付けたバーナ枠にセラミツクウールのクツ
シヨンを介して取付け、70mm水柱圧の都市ガスを
ノズルより噴出させてバーナプレート表面にて燃
焼させたところ、表面温度を950℃程度に上げて
も逆火を起すことがなくガス圧力の変動に対して
も極めて安定な燃焼が認められた。さらに排ガス
中のCO/CO2比を測定し、結果を表に示す。
【表】
表に示す如くリチウム成分がLi2Oとして0.1重
量%より多いと排ガス中のCO/CO2比が0.05以
下となる。またこれらのバーナプレートは全体と
して嵩密度が小さくバーナ枠へは軽く簡単に取付
けられ、高い熱輻射特性と安定なガス燃焼性を有
し、かつ長寿命のセラミツクバーナプレートとし
てガス燃焼用バーナに供せられるものである。
量%より多いと排ガス中のCO/CO2比が0.05以
下となる。またこれらのバーナプレートは全体と
して嵩密度が小さくバーナ枠へは軽く簡単に取付
けられ、高い熱輻射特性と安定なガス燃焼性を有
し、かつ長寿命のセラミツクバーナプレートとし
てガス燃焼用バーナに供せられるものである。
図は本発明の一実施例のバーナプレートの断面
図である。 1……炎孔、2……緻密質表面層、3……裏面
層、4……燃焼表面。
図である。 1……炎孔、2……緻密質表面層、3……裏面
層、4……燃焼表面。
Claims (1)
- 1 Al2O3成分50.5重量%〜90重量%,SiO2成分
49.5重量%〜10重量%の範囲内よりなるセラミツ
ク組成物と耐熱性セラミツク繊維との複合物に添
加物として0.1重量%〜5重量%のリチウム成分
を酸化物として含んだセラミツク構造体におい
て、裏面より表面に貫通せる多数の炎孔を有し、
燃焼部表面がセラミツク板状体裏面よりも緻密質
であるガス燃焼用セラミツクバーナプレート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57003925A JPS58120577A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | ガス燃焼用セラミツクバ−ナプレ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57003925A JPS58120577A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | ガス燃焼用セラミツクバ−ナプレ−ト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58120577A JPS58120577A (ja) | 1983-07-18 |
JPS6246515B2 true JPS6246515B2 (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=11570717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57003925A Granted JPS58120577A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | ガス燃焼用セラミツクバ−ナプレ−ト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58120577A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009028624A1 (de) | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Sandvik Intellectual Property Ab | Strahlungsbrenner |
-
1982
- 1982-01-12 JP JP57003925A patent/JPS58120577A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58120577A (ja) | 1983-07-18 |
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