KR200180826Y1

KR200180826Y1 - 소둔로의 메인 버너 점화용 파일로트 버너

Info

Publication number: KR200180826Y1
Application number: KR2019950024516U
Authority: KR
Inventors: 김홍태; 이종원; 장세상; 김원대
Original assignee: 이구택; 포항종합제철주식회사
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 2000-05-15
Also published as: KR970013683U

Abstract

본 고안은 공기와 연료가스의 혼합특성을 향상시켜 연소효율을 개선하고, 파일로트 버너의 선단부가 열화되어 절단하는 경우, 일부분만을 교체할 수 있으며, 선단부의 화염형상을 안정화시켜 선단부의 화염집중을 방지함으로서 선단부의 파손을 최소화하도록 개선된 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너에 관한 것이다.

본 고안은, 외관이 서로 분리되어 전,후관으로 나뉘어지고, 상기 전,후관의 내부에는 암나사가 형성되며, 상기 암나사에 나사결합되도록 외주면에 숫나사가 형성되어 외관의 내부에 장착되며, 내부에는 원형의 구멍이 형성되어 전극이 끼워지고, 상기 원형 구멍으로 부터 전방측을 향하여 원주방향으로 다수개의 분사공을 갖추는 한편, 상기 전,후관이 숫나사상에서 전,후로 길이조절이 가능한 노즐;및, 상기 노즐의 선단부에 나사결합으로 연결되고, 내부에는 전극이 끼워지는 구멍이 형성되며, 외주면에는 다수개의 나선형요홈이 형성되고, 상기 요홈의 내측으로는 다수개의 경사진 관통구멍이 전극의 선단부로 향하도록 형성되어 전극의 선단부에서 점화용 제1불꽃을 형성시키고, 외관의 외측선단부에서 메인버너 점화용 제 2불꽃을 형성시키는 와류판;을 포함하는 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너를 제공한다.

Description

소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너

제1도는 종래 기술에 따른 파일로트 버너의 일부 절개 사시도,

제2도는 본 고안에 따른 파일로트 버너의 분해 사시도,

제3도는 본 고안에 따른 파일로트 버너의 일부 절개 사시도,

제4도는 본 고안에 따른 파일로트 버너의 작동상태도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

5 : 외관 7a,7b : 전,후관

10 : 연료가스 공급관 15 : 노즐

17 : 원형 궝 18 : 링 너트

20 : 전극 22 : 관통공

23 : 와류판 24 : 나선형 요홈

26 : 관통 구멍 p₁,p₂: 제 1및 제 2유로

본 고안은 냉간압연 설비의 소둔로에 갖춰진 버너점화용 파일로트 버너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기와 연료가스의 혼합특성을 향상시켜 연소효율을 개선하고, 파일로트 버너의 선단부가 열화되어 절단하는 경우, 일부분만을 교체할수 있으며, 선단부의 화염형상을 안정화시켜 선단부의 화염집중을 방지함으로서 선단부의 파손을 최소화하도록 개선된 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 냉간압연 설비에는 강판을 열처리하여 금속의 재질을 결정하는 소둔로(annealing furnace)를 갖추고 있다. 이러한 소둔로는 강판을 가열하여 압연조직을 재결정시키고 내부응력을 제거하여 적절한 인성을 가진 조직으로 한다. 즉 소둔로는 강판의 압연조직을 재결정및, 성장시켜 내부응력을 제거하며, 연화시키기 위하여 탄소성분및, 첨가 원소에 따라 기설정된 온도로 가열한 후 충분한 시간을 유지한 다음 냉각하여 수요자가 원하는 금속의 재질로 만드는 것이다.

이와같은 소둔로에는 내부를 일정온도로 가열시키기 위한 다수개의 메인 버너를 갖추고 있으며, 이러한 메인 버너는 파일로트 버너라고 하는 소형의 버너에 의해서 점화가 이루어진다. 이와 관련된 종래의 파일로트 버너(100)가 제 1도에 도시되어 있다. 상기와 같은 종래의 파일로트 버너(100)는 일정크기의 원통형 외관(105)내부에 연료가스 공급관(110)이 동축상으로 형성되고, 상기 연료가스 공급관(110)의 내부에는 전극(electrode)(112)이 위치되며, 상기 전극(112)의 선단부에는 다수개의 나선형 요홈(114)을 외주면에 형성한 와류판(116)이 회전가능하도록 장착되어 있다.

이와 같은 파일로트 버너(100)는 외관(105)의 내부로 연소용 공기가 유입되고, 상기 연료가스 공급관(110)의 내부로 연료가스 (통사적으로, cokes oven gas)가 유입되며, 이러한 공기와 연료가스는 외관(105)의 선단부로 진행하면서 서로 혼합되고, 와류판(116)을 통과하면서 전극(112)의 선단부로 흐르게 되며, 전극(112)으로는 양(+)극의 전류가 인가되고, 외관(105)으로는 음(-)극의 전류가 인가되어 그 사이에 불꽃(spark)이 발생됨으로서 상기의 연소용 공기와 연료가스가 서로 섞인 혼합가스를 점화시키는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 파일로트 버너(100)는 와류판(116)을 통과하는 혼합가스가 일정한 하나의 방향으로 분사되기 때문에 외관(105)의 선단부가 열화되기 쉽고, 열화된 선단부를 교체하고자 하는 경우는 외관(105)의 전체를 교체하여야 함으로서 장비원가의 상승을 초래하며, 연소용 공기와 연료가스가 와류판(116)에 의해서만 서로 혼합되기 때문에 혼합비율이 적정하게 유지되지 않는 등의 원인으로 잦은 소화상태가 지속되어 메인버너를 소화시키게 되어 소둔로의 성능을 저하시키고, 생산성의 하락을 초래하며, 설비의 수명을 단축시키는 등의 여러가지 문제점을 초래하고 있는 실정이다.

본 고안은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 공기와 연료가스의 혼합특성을 향상시켜 연소효율을 개선하고, 선단부의 화염형상을 안정화시켜 선단부의 화염집중을 방지하는 한편, 항상 안정된 점화가 가능하도록 함으로서 소둔로설비의 생산성을 크게 개선한 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 고안은, 일정크기의 원통형 외관내부에 연료가스 공급관이 동축상으로 형성되고, 상기 연료가스 공급관의 내부에는 전극(electrode)이 위치되며, 상기 전극의 선단부에는 다수개의 나선형 요홈을 외주면에 형성한 와류판이 회전가능하도록 장착되는 냉간압연 설비의 소둔로에 갖춰진 메인 버너점화용 파일로트 버너에 있어서, 외관이 서로 분리되어 전,후관으로 나뉘어지고, 상기 전,후관의 내부에는 암나사가 형성되며, 상기 암나사에 나사결합되도록 외주면에 숫나사가 형성되어 외관의 내부에 장착되며, 내부에는 원형의 구멍이 형성되어 전극이 끼워지고, 상기 원형 구멍으로 부터 전방측을 향하여 원주방향으로 다수개의 분사공을 갖추는 한편, 상기 전,후관이 숫나사상에서 전,후로 길이조절이 가능한 노즐;및, 상기 노즐의 선단부에 나사결합으로 연결되고, 내부에는 전극이 끼워지는 구멍이 형성되며, 외주면에는 다수개의 나선형요홈이 형성되고, 상기 요홈의 내측으로는 다수개의 경사진 관통구멍이 전극의 선단부로 향하도록 형성되어 전극의 선단부에서 점화용 제1불꽃을 형성시키고, 외관의 외측선단부에서 메인버너 점화용 제 2불꽃을 형성시키는 와류판;을 포함함을 특징으로 하는 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제 2도및 제 3도에는 본 고안에 따른 메인 버너점화용 파일로트 버너(1)가 도시되어 있다. 상기 파일로트 버너(1)는 일정크기의 원통형 외관(5)내부에 연료가스 공급관(10)이 동축상으로 형성되고, 상기 연료가스 공급관(10)의 내부에는 전극(electrode)(12)이 위치되어 있다.

그리고, 상기 외관(5)은 중간 부분이 서로 분리되어 전,후관(7a)(7b)으로 나뉘어지고, 상기 전,후관(7a)(7b)은 서로 마주하는 단부의 내부에 암나사(8a)(8b)가 각각 형성되며, 상기 암나사(8a)(8b)에 나사결합되는 노즐(15)이 외관(5)의 내부에 장착되어 전,후관(7a)(7b)을 서로 연결하고 있다.

따라서, 상기 전,후관(7a)(7b)은 노즐(15)을 통하여 길이 방향으로 전,후로 이동가능하며, 상기 노즐(15)의 숫나사부(15a)에는 링 너트(18)가 장착되어, 전,후관(7a)(7b)이 노즐(15)상에서 위치이동하는 경우, 위치고정시키도록 되어 있는 것이다.

또한, 상기 노즐(15)은 내부에 전극(20)의 직경보다 큰 내경의 원형 구멍(17)이 형성되어 전극(20)이 끼워지고, 상기 원형 구멍(17)으로 부터 전방측을 향하여 원주방향으로 다수개의 분사공(22)이 형성되어 상기 원형구멍(17)으로 부터 노즐(15)의 외측으로 향하는 유로를 형성하며, 선단부에는 암나사 구멍(15b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 노즐(15)의 선단부에 나사결합으로 연결되는 와류판(23)은, 내부에 전극(20)이 끼워지는 구멍(23a)이 형성되며, 외주면에는 다수개의 나선형요홈(24)이 형성되고, 상기 요홈(24)의 내측으로는 다수개의 경사진 관통구멍(26)이 전극(20)의 선단부로 향하도록 형성되는 구조를 갖추고 있다. 따라서 상기 와류판(23)은 상기 노즐(15)의 관통공(22)으로 부터 유입된 혼합가스가 상기 관통구멍(26)을 통하여 흐르는 제 1유로(p₁)와 상기 외주면에 형성된 나선형 요홈(24)을 통하여 흐르는 제 2유로(p₂)를 형성하는 것이다.

이러한 구성으로된 본 고안의 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기와 같은 본 고안의 메인 버너점화용 파일로트 버너(1)는 외관(5)의 내부로 연소용 공기가 유입되고, 연료가스 공급관(10)으로는 연료가스가 유입되어 노즐(15)의 내부로 유입된다. 이러한 과정에서 1차적으로 연소용 공기와 연료가스가 혼합되어 혼합가스가 형성되며, 이러한 혼합가스는 노즐(15)에 형성된 다수개의 관통공(22)을 통과하면서 서로 균일하게 2차적으로 혼합되며, 일부가 와류판(23)의 관통구멍(26)이 형성하는 제 1유로(p₁)를 통하여 전극(20)의 선단부로 공급되고, 나머지는 와류판(23)의 외주면에 형성된 나선홈(24)이 형성되는 제 2유로(p₂)를 통하여 외관(5)의 선단부로 공급되는 것이다.

이와 같이 와류판(23)의 제 1및 제 2유로(p₁)(p₂)로 통과하는 혼합가스는 적어도 3차에 걸쳐서 혼합되기 때문에 종래에 비하여 혼합정도가 매우 균일하게 되어 연소작동이 원활하게 이루어 질수 있다.

그리고, 전극(20)을 통하여 양극의 전류가 인가되고, 외관(5)을 통하여 음극의 전류가 인가되어 전극(20)의 선단부에서 불꽃이 발생하면 와류판(23)의 제 1유로(p₁)를 통하여 전극(20)의 선단부로 공급된 혼합가스가 점화되어 제 1연소불꽃을 형성시키고, 연이어서 와류판(23)의 제 2유로(p₂)를 통하여 외관(5)의 선단부로 공급된 혼합가스가 점화되어 제 2연소불꽃을 점화시킴으로서 메인 버너를 점화시키는 것이다. 이로한 경우, 상기 전극(20)의 선단부에 형성되는 제 1연소불꽃은 전류가 흐르는 도체역할을 하게 됨으로서 본 고안의 파일로트 버너(1)는 소화되지 않고 연속적으로 점화상태를 유지할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 제 1및, 제 2연소불꽃으로 나누어져서 화염이 형성되기 때문에 화염이 안정적으로 형성되어 외관(5)의 선단부를 균일하게 가열하기 때문에 외관(5)의 열화및, 파손이 최소화되는 것이다.

그리고, 장시간의 사용으로 인하여 외관(5)이 열화되어 변형되고 내부에 타르등이 부착되어 이를 절단하고자 하는 경우는 절단 길이만큼을 노즐상에서 전,후관(7a)(7b)을 이동시켜서 외관(5)을 길게연장하면 별도의 부품을 교환하지 않고서도 재사용할 수 있는 것이다. 또한, 상기와 같은 과정을 거쳐서 최종적으로 외관(5)을 교환하고자 하는 경우는 노즐(15)을 중심으로 하여 전관(7a)만을 교체시키면 부분적인 교체가 가능한 것이다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너에 의하면, 외관이 전,후관으로 분할되어 노즐에 의해서 연결되고, 길이 조절이 가능하기 때문에 외관의 열화및 변형시에 외관의 길이를 조절하여 외관을 오랜시간 사용할수 있다. 그리고, 공기와 연료가스가 노즐과 와류판의 제 1및 제2 유로를 통하여 혼합되기 때문에 혼합특성을 향상시켜 연소효율을 개선하고, 선단부의 화염형상을 안정화시켜 선단부의 화염집중을 방지할 수 있다. 그리고, 항상 안정된 점화가 가능하도록 함으로서 소둔설비의 생산성을 크게 개선하는 실용상의 효과를 얻는 것이다.

Claims

일정크기의 원통형 외관(5)내부에 연료가스 공급관(10)이 동축상으로 형성되고, 상기 연료가스 공급관(10)의 내부에는 전극(electrode)(20)이 위치되며, 상기 전극(20)의 선단부에는 다수개의 나선형 요홈(24)을 외주면에 형성한 와류판(23)이 회전가능하도록 장착되는 냉간압연 설비의 소둔로에 갖춰진 메인 버너점화용 파일로트 버너에 있어서, 상기 외관(5)은 서로 분리되어 전,후관(7a)(7b)으로 나뉘어지고, 상기 전,후관(7a)(7b)의 내부에는 암나사(8a)(8b)가 형성되며, 상기 암나사(8a)(8b)에 나사결합되도록 외주면에 숫나사(15a)가 형성되어 외관(5)의 내부에 장착되며, 내부에는 원형의 구멍(17)이 형성되어 전극(20)이 끼워지고, 상기 원형 구멍(17)으로 부터 전방측을 향하여 원주방향으로 다수개의 분사공(22)을 갖추는 한편, 상기 전,후관(7a)(7b)이 숫나사(15a)상에서 전,후로 길이조절이 가능한 노즐(15);및, 상기 노즐(15)의 선단부에 나사결합으로 연결되고, 내부에는 전극(20)이 끼워지는 구멍(23a)이 형성되며, 외주면에는 다수개의 나선형요홈(24)이 형성되고, 상기 요홈(24)의 내측으로는 다수개의 경사진 관통구멍(26)이 전극(20)의 선단부로 향하도록 형성되어 전극(22)의 선단부에서 점화용 제1불꽃을 형성시키고, 외관(5)의 외측선단부에서 메인버너 점화용 제 2불꽃을 형성시키는 와류판(23);을 포함함을 특징으로 하는 소둔로의 메인 버너점화용 파일로트 버너.