KR20130034509A - A preheating burner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 예열용 버너에 관한 것이다.
The present invention relates to a burner for preheating.
제강 공정으로부터 용강을 받아 반제품은 슬라브를 만드는 연속 주조 공정에서, 턴디쉬(tundish)는 래들(ladle)로부터 용강을 받아 쇳물을 일정하게 몰드로 주입하는 설비이다. 이때, 래들 및 턴디쉬는 각각 쇳물이 수용되기 전에 미리 쇳물과 유사한 온도로 가열되어야 열 충격 없이 안정적인 공정의 진행이 가능하다. In the continuous casting process of receiving molten steel from the steelmaking process to make slabs, a tundish is a facility for receiving molten steel from a ladle and constantly injecting molten steel into a mold. At this time, the ladle and the tundish should be heated to a temperature similar to the molten metal in advance before the molten metal is accommodated so that a stable process can be performed without thermal shock.
이와 관련된 기술로 공개 특허 제2006-0112023호가 있다.
As a related technology, there is published patent application 2006-0112023.
본 발명의 실시예들은, 방사형으로 승온패턴에 따라 연료 및 공기를 선택적으로 공급하여 화염을 분출함으로써 안정적으로 예열을 할 수 있는 예열용 버너를 제공한다.
Embodiments of the present invention provide a preheat burner that can be preheated stably by ejecting a flame by selectively supplying fuel and air in a radially elevated temperature pattern.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 복수의 제1 노즐이 형성되고, 제1 노즐을 향할수록 직경이 넓어지는 제1 관부를 구비하며, 버너에 연료 가스를 공급하는 연료 노즐부 및 일면에 상기 연료 노즐부의 외곽에 배치되는 복수의 제2 노즐이 형성되고, 제2 노즐을 향할수록 직경이 넓어지는 제2 관부를 구비하며, 버너에 공기를 공급하는 공기 노즐부를 포함하는 예열용 버너가 제공된다. According to an aspect of the present invention, a plurality of first nozzles are formed on one surface, and a first pipe portion having a diameter wider toward the first nozzle is provided, and a fuel nozzle portion for supplying fuel gas to a burner and the surface on one surface thereof are provided. A preheat burner including a plurality of second nozzles disposed outside the fuel nozzle part, the second pipe part having a diameter wider toward the second nozzle, and an air nozzle part supplying air to the burner is provided. .
복수의 제1 노즐과 각각 연결되며, 제1 관부 내부에 배치되는 복수의 제1 노즐관, 복수의 제2 노즐과 각각 연결되며, 제2 관부 내부에 배치되는 복수의 제2 노즐관 및 노즐관 각각의 유량을 제어하는 밸브를 더 포함할 수 있다. A plurality of first nozzle tubes respectively connected to the plurality of first nozzles and disposed in the first pipe portion, and a plurality of second nozzle tubes and nozzle tubes respectively connected to the plurality of second nozzles and disposed in the second pipe portion It may further include a valve for controlling each flow rate.
제1 노즐 및 제2 노즐은 동심원 형상으로 배치될 수 있다. The first nozzle and the second nozzle may be arranged in a concentric shape.
동심원으로 배치된 제1 노즐의 최외곽 열이 개폐 가능하며, 동심원으로 배치된 제2 노즐의 최외곽 열이 개폐 가능할 수 있다. The outermost row of the first nozzles arranged concentrically can be opened and closed, and the outermost row of the second nozzles arranged concentrically can be opened and closed.
복수의 노즐 내부에 배치되어, 연료 가스 및 공기에 난류를 발생시키는 날개부를 더 포함할 수 있다. It may further include a wing disposed inside the plurality of nozzles, for generating turbulence in the fuel gas and air.
날개부는, 복수의 날개 및 복수의 날개를 지지하는 복수의 스프링을 포함할 수 있다. The wing unit may include a plurality of wings and a plurality of springs supporting the plurality of wings.
복수의 스프링은, 각각의 스프링의 탄성 계수가 다를 수 있다. The plurality of springs may have different elastic modulus of each spring.
개폐 가능한 복수의 노즐은 솔레노이드 밸브에 의하여 유량이 제어될 수 있다.
Flow rate of the plurality of nozzles that can be opened and closed may be controlled by the solenoid valve.
본 발명의 실시예들에 따르면, 나팔 형상의 이중관으로 연료 노즐부 및 공기 노즐부를 배치하여 방사형의 화염을 방출함으로써, 화염이 집중되어 가열하는 것을 방지하여 화염에 의한 열 파손이 감소되는 예열용 버너가 제공될 수 있다.
According to embodiments of the present invention, by arranging the fuel nozzle portion and the air nozzle portion with a trumpet-shaped double tube to emit a radial flame, the preheat burner which prevents the flame from being concentrated and heat is reduced by the flame May be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예열용 버너를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 노즐관이 형성된 예열용 버너를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예열용 버너의 노즐을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개부를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개부의 작동을 나타낸 도면. 1 is a view showing a preheat burner according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a preheat burner having a nozzle tube formed according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a nozzle of the preheat burner according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a wing portion according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the operation of the wing unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 본 발명에 따른 예열용 버너의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a preheat burner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and duplicated thereto. The description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예열용 버너를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a preheat burner according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라, 연료 노즐부(110), 공기 노즐부(120)를 포함하는 예열용 버너가 제공된다. As shown in FIG. 1, according to one embodiment of the present invention, a preheat burner including a
연료 노즐부(110)는 연료가 배출되는 일면에 복수의 제1 노즐(114)이 형성되며, 배출구인 제1 노즐(114)을 향할수록 직경이 넓어지는 제1 관부로 형성되어, 버너에 연료 가스를 공급한다. The
본 실시예에 따라, 연료 노즐부(110)는 나팔 형상으로 형성된다. According to the present embodiment, the
여기서 노즐이라 함은 유체가 배출되기 위하여 일면에 형성되는 개구를 의미한다. Here, the nozzle means an opening formed in one surface to discharge the fluid.
이때, 공기 노즐부(120)는 제1 노즐(114)의 외곽에 배치되며, 공기가 배출되는 일면에 복수의 제2 노즐(124)이 형성되며, 배출구인 제2 노즐(124)을 향할수록 직경이 넓어지는 제2 관부로 형성되며, 버너에 공기를 공급한다. In this case, the
본 실시예에 따라 공기 노즐부(120) 역시 나팔 형상으로 형성되며, 제2 노즐(124)이 제1 노즐(114)의 외곽에 배치되는 구조에 의하여 공기 노즐부(120)와 연료 노즐부(110)는 이중관 형상을 가질 수 있다. According to the present exemplary embodiment, the
이때, 본 실시예에 따라 제공되는 예열용 버너는 제1 노즐관(112), 제2 노즐관(122) 및 밸브(140)를 더 포함할 수 있다. 도 2는 제1 노즐관(112), 제2 노즐관(122) 및 밸브(140)가 형성된 예열용 버너를 도시한다. In this case, the preheat burner provided according to the present embodiment may further include a
도 2에 도시된 것과 같이, 제1 노즐관(112)은 복수로 형성된 제1 노즐(114)과 각각 연결되는 복수의 관으로, 연료 노즐부(110) 내부에 배치될 수 있다. As illustrated in FIG. 2, the
마찬가지로, 제2 노즐관(122)은 복수로 형성된 제2 노즐(124)과 각각 연결되는 복수의 관으로 공기 노즐부(120) 내부에 배치될 수 있다. Similarly, the
밸브(140)는 각각의 노즐관의 유량을 독립적으로 제어하기 위하여, 각 노즐관마다 배치된다. The
본 실시예에 따라 제1 노즐관(112), 제2 노즐관(122) 및 밸브(140)가 형성되는 예열용 버너는 각 노즐관의 유량을 독립적으로 제어할 수 있으므로, 사용자의 필요에 따라 버너에 공급되는 연료 및 공기의 양을 제어하기에 용이하다.The preheat burner in which the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성되는 제1 노즐(114) 및 제2 노즐(124)을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a
도 3에 도시된 것과 같이 본 실시예에 따라, 복수로 형성된 제1 노즐(114) 및 제2 노즐(124)은 동심원 형상으로 배치될 수 있다. As shown in FIG. 3, the plurality of
이때, 동심원 형상으로 배치된 제1 노즐(114) 중 최외곽 열(116)은 개폐 가능할 수 있다. 마찬가지로, 동심원 형상으로 배치된 제2 노즐(124) 중 최외곽 열(126)은 개폐 가능할 수 있다. In this case, the
모든 노즐의 개폐가 가능하도록 제어하여 연료 및 공기의 유량을 조절하는 것이 보다 정확할 수 있으나, 모든 노즐의 개폐가 가능하다 할지라도, 버너를 예열하기 위하여 연소가 진행될 때에는 기준량 이상의 노즐은 개방되어야 할 것이다. It may be more accurate to control the flow of fuel and air by controlling all nozzles to open and close, but even if all nozzles can be opened and closed, nozzles above the reference amount must be opened when combustion proceeds to preheat the burner. .
그러므로 모든 노즐을 개폐 가능하도록 설치하는 번거로움과 비용을 줄이기 위하여, 본 실시예에서는 연료 및 공기의 양을 최적으로 제어할 수 있도록 최외곽 열에 배치되는 노즐(116, 126)들만 개폐를 조절 가능하도록 형성할 수 있다. Therefore, in order to reduce the trouble and cost of installing all the nozzles to be opened and closed, in this embodiment, only the
제1 노즐(114) 및 제2 노즐(124)의 최외곽 열의 노즐(116, 126)을 개폐 가능하도록 제작하는 것은, 노즐에서 연료 및 공기의 반응으로 화염이 발생하게 되는 경우 발생한 화염이 방사상의 형태로 분출되게 하기 위함이다. 직선으로 방출되는 화염은 너무 강하여 예열 대상을 열 파손 시키는 등의 문제점이 발생될 수 있다. The fabrication of the
예열 온도가 낮은 상태에서 낮은 부하로 예열용 버너가 작동될 때에는 제1 노즐(114) 및 제2 노즐(124)의 최외곽 열의 노즐들(116, 126)은 폐쇄된 채, 개방된 노즐을 통하여서만 버너에 연료 및 공기가 공급될 것이다. When the preheat burner is operated at a low load while the preheat temperature is low, the outermost rows of the
반면에, 일 예로 목표 온도의 절반 이상을 넘어 높은 부하로 예열용 버너가 작동될 때에는 점차 폐쇄되어 있던 노즐을 개방하여 버너에 공급되는 연료 및 공기의 유량을 제어할 수 있다. On the other hand, for example, when the preheating burner is operated at a high load of more than half of the target temperature, a gradually closed nozzle may be opened to control the flow rate of fuel and air supplied to the burner.
본 실시예에 따라, 제1 노즐(114) 및 제2 노즐(124)의 최외곽 열에 배치된 개폐 가능한 노즐(116, 126)은 솔레노이드 밸브에 의하여 작동될 수 있으며, 보다 효과적인 제어를 위하여 복수의 노즐관에 형성되는 밸브(140)와 유기적으로 작동될 수 있다. According to the present embodiment, the
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 노즐 내부에는 버너에 공급되는 연료 및 공기에 난류를 발생시키기 위해 형성되는 날개부(130)를 도시한다. 4 and 5 illustrate a
도 4에 도시된 것과 같이, 날개부(130)는 복수의 날개(132) 및 이를 지지하는 복수의 스프링(134)을 포함할 수 있으며, 일 예로 날개(132)는 한 변이 스프링(134)에 의하여 지지되는 삼각형 힌지로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the
복수의 스프링(134)은 서로 다른 탄성 계수를 가질 수 있다. 일 예로, 탄성 계수를 소, 중, 대로 나누어 서로 다른 탄성 계수를 가지는 스프링(134)에 의하여 지지되는 3 개의 삼각형 날개(132)를 가진 날개부(130)를 형성할 수 있다.The plurality of
도 5에 도시된 것과 같이, 서로 다른 탄성 계수를 가지는 스프링(134)에 의하여 복수의 날개(132)는 연료 및 공기의 유량에 따라 독립적으로 작동될 수 있다. As illustrated in FIG. 5, the plurality of
도 5를 참고하여 본 실시예에 따라 독립적으로 작동되는 날개부(130)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. Referring to Figure 5 will be described in detail with respect to the
도 4에 도시된 것과 같이, 유량이 적은 경우에는 3 개의 쐐기모양의 날개(132)가 모두 노즐을 가로 막아, 낮은 부하로 공급되는 연료 및 공기에 난류 발생 강도를 증가시킬 수 있다. 낮은 부하로 공급되는 연료 및 공기이나, 난류의 발생으로 인하여 노즐에서 배출되면 효과적으로 혼합되어 고부하의 연소가 가능하게 하므로 연소의 효율적인 제어에 유용하다. As shown in FIG. 4, when the flow rate is low, all three wedge-shaped
반면에, 유량이 높은 경우에는 연료 및 공기 자체가 가지는 부하 역시 크기 때문에 별도로 난류를 발생시키지 않으며, 오히려 고부하의 연소에 있어서는 난류의 발생이 연소에 방해가 될 수 있다. 따라서 유량이 높아지는 경우에는 도 5에 도시된 것과 같이, 날개부(130)를 지지하는 스프링(134)의 탄성 계수에 따라 탄성 계수가 작은 스프링(134)에 의하여 지지되는 날개(132)부터 차례로 하나씩 접어 지면서 노즐의 단면적이 증가될 수 있다. 이에 따라 쐐기형 날개가 접혀서 결과적으로 연료 및 공기의 유로가 증가하여 부하증가 시의 연소에 대응이 가능하다.On the other hand, when the flow rate is high, the load of the fuel and the air itself is also large, and thus does not generate turbulence separately, but in the case of high load combustion, the generation of turbulence may interfere with combustion. Therefore, when the flow rate is increased, as shown in FIG. 5, one by one from the
본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 예열용 버너는 나팔 형상의 이중관으로 연료 노즐부(110) 및 공기 노즐부(120)를 배치하여 방사형의 화염을 방출하기에 용이한 구조를 가지고 있다. 따라서 화염이 집중되어 래들 및 턴디쉬를 가열하는 것을 방지할 수 있으므로, 화염에 의한 열 파손을 감소시킬 수 있다. Preheat burner provided according to an embodiment of the present invention has a structure that is easy to discharge the radial flame by arranging the
또한, 연료 및 공기가 분출되는 노즐의 면적을 가변적으로 제어할 수 있으므로, 승온패턴에 따라 연료 및 공기를 선택적으로 공급하여 화염을 분출함으로써 강한 화염으로 인하여 예열 대상인 내화물 바닥에의 충돌 혹은 턴디쉬(tundish)를 예열하는 경우에 발생할 수 있는 침지 노즐의 예열 불량을 방지하는 데에 효과적이다. In addition, since the area of the nozzle from which the fuel and air are ejected can be controlled variably, the fuel and the air are selectively supplied according to the temperature rising pattern to eject the flame, thereby impinging the impact or tundish on the refractory floor to be preheated due to the strong flame. It is effective in preventing the preheating failure of the immersion nozzle, which may occur when preheating tundish).
낮은 부하로 연료 및 공기가 분출되는 경우에도 난류를 발생시켜 고효율로 사용할 수 있도록 하여 효과적인 연소에 기여할 수 있다. Even when fuel and air are ejected at low loads, turbulence can be generated and used efficiently, contributing to effective combustion.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 포함된다고 할 것이다.As mentioned above, although an embodiment of the present invention has been described, those of ordinary skill in the art may add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be modified and changed in various ways, etc., which will also be included within the scope of the present invention.
110: 연료 노즐부
112: 제1 노즐관
114: 제1 노즐
116: 제1 노즐의 최외곽 열
120: 공기 노즐부
122: 제2 노즐관
124: 제2 노즐
126: 제2 노즐의 최외곽 열
130: 날개부
132: 날개
134: 스프링
140: 밸브110: fuel nozzle unit
112: first nozzle pipe
114: first nozzle
116: outermost row of first nozzles
120: air nozzle unit
122: second nozzle pipe
124: second nozzle
126: outermost row of second nozzles
130: wing
132: wings
134: spring
140: valve
Claims (8)
일면에 상기 연료 노즐부의 외곽에 배치되는 복수의 제2 노즐이 형성되고, 상기 제2 노즐을 향할수록 직경이 넓어지는 제2 관부를 구비하며, 상기 버너에 공기를 공급하는 공기 노즐부를 포함하는 예열용 버너.
A fuel nozzle unit having a plurality of first nozzles formed on one surface thereof, the first pipe unit having a diameter wider toward the first nozzle, and supplying fuel gas to a burner; And
A plurality of second nozzles are formed on one surface of the fuel nozzle unit, and the second pipe part has a diameter wider toward the second nozzle, and the preheating unit comprises an air nozzle part for supplying air to the burner. Dragon burner.
복수의 상기 제1 노즐과 각각 연결되며, 상기 제1 관부 내부에 배치되는 복수의 제1 노즐관;
복수의 상기 제2 노즐과 각각 연결되며, 상기 제2 관부 내부에 배치되는 복수의 제2 노즐관; 및
상기 노즐관 각각의 유량을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예열용 버너.
The method of claim 1,
A plurality of first nozzle tubes respectively connected to the plurality of first nozzles and disposed inside the first tube portion;
A plurality of second nozzle pipes respectively connected to the plurality of second nozzles and disposed inside the second pipe part; And
Preheat burner, characterized in that it further comprises a valve for controlling the flow rate of each nozzle tube.
상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐은 동심원 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 예열용 버너.
The method of claim 1,
The first nozzle and the second nozzle is preheat burner, characterized in that arranged in a concentric shape.
동심원으로 배치된 상기 제1 노즐의 최외곽 열이 개폐 가능하며,
동심원으로 배치된 상기 제2 노즐의 최외곽 열이 개폐 가능한 것을 특징으로 하는 예열용 버너.
The method of claim 3,
The outermost row of the first nozzles arranged in a concentric manner can be opened and closed,
Preheat burner, characterized in that the outermost row of the second nozzle arranged in a concentric circle can be opened and closed.
상기 복수의 노즐 내부에 배치되어, 상기 연료 가스 및 상기 공기에 난류를 발생시키는 날개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 예열용 버너.
The method of claim 1,
And a wing disposed in the plurality of nozzles to generate turbulence in the fuel gas and the air.
상기 날개부는,
복수의 날개; 및
복수의 상기 날개를 지지하는 복수의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 예열용 버너.
The method of claim 5,
The wing portion
Plurality of wings; And
Preheat burner, characterized in that it comprises a plurality of springs for supporting the plurality of wings.
복수의 상기 스프링은,
각각의 상기 스프링의 탄성 계수가 다른 것을 특징으로 하는 예열용 버너.
The method according to claim 6,
A plurality of springs,
Preheat burner, characterized in that the elastic modulus of each spring is different.
개폐 가능한 상기 복수의 노즐은 솔레노이드 밸브에 의하여 유량이 제어되는 것을 특징으로 하는 예열용 버너.5. The method of claim 4,
The plurality of nozzles that can be opened and closed is preheat burner, characterized in that the flow rate is controlled by a solenoid valve.
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