(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重油及び空気を別々に噴射する重油バーナ・ガン並びに噴射された重油及び空気を混合、燃焼させ、頂角が小さい円錐台状で、且つ水平方向に長い燃焼室を備えた重油バーナと、
燃料ガス及び空気を別々に供給するガスバーナ・ガン、その先端に取り付けられ、該ガスバーナ・ガンから噴射された燃料ガス及び空気が混合、着火された後の燃焼ガスを噴射するノズル並びに該ノズルのさらに先端に設けられ、該ノズルから噴射された燃焼ガスが前記燃焼室から炉内へ出るまで、燃焼ガスを該燃焼室内で直進させる取り外し自在な筒状整流部材を備えたガスバーナとを、切り替えて共用してなることを特徴とするバーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナに関し、詳しくは、重油バーナ用燃焼室の耐火タイルを損傷しないバーナである。
【０００２】
【従来の技術】
継目無鋼管を製造するには、まず、加熱炉で１２００〜１３００℃に加熱された丸鋼片（ビレット）を、ピアサーなる穿孔圧延機に通して、中空の素管とする。その後、該素管を、エロンゲータ、プラグ・ミル、リーラ、あるいはマドレル・ミル等の圧延機で拡管したり、伸延して一応の管体としてから、ストレッチ・レデューサあるいはサイジング・ミルでサイズを整え、製品とする。その際、ストレッチ・レデューサあるいはサイジング・ミルでサイズを整える前の管体は、温度がかなり低下しているので、事前に再加熱炉で所望の温度に再加熱してから、圧延される。
【０００３】
ところで、この再加熱に使用される炉は、通常、燃料費が安いので、重油バーナを用いて炉内雰囲気の温度を高めることがある。そのため、再加熱される管体には、鋼種によって差があるが、その表面にかなりの量のスケールを発生し、その後の圧延に支障をきたすものがある。その理由は、重油バーナの構造に関係している。つまり、重油バーナは、図２の側面図に示すように、重油１とそれを燃焼させる空気２を、互いに分離した状態で供給する流路を備えたバーナ・ガン３と、該バーナ・ガン３の先端で、重油１と空気２を別々に吹き出すノズル４と、吹き出された重油１を霧状にし、空気２と混合して燃焼する場所を与える燃焼室５とで形成されている。そして、この燃焼室５は、耐火タイル（バーナ・タイルという）で内張りされ、重油１を十分に霧状にしてから着火するよう、かなり奥深い構造となっている。つまり、燃焼室の内部空間は、頂角が小さく、且つ水平方向の距離が長い空間になっている。そのため、該燃焼室内での着火に時間がかかり、その燃焼を助ける空気２がそのままの状態で、被加熱対象の管体に接触する機会が多い。その結果、再加熱された管体の表面にスケール（酸化鉄）が発生するのである。
【０００４】
そこで、発明者は、このスケールの発生量が多い鋼種の管体には、着火時期がよりの早いガス・バーナを使用し、通常のものには重油バーナを使用することを考えた。そのためには、燃料の異なる２種のバーナで燃焼室を共用させる必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したように、重油バーナの燃焼室は、深度が大きいので、ガス・バーナに用いると、ガスが、ノズルから噴射された後、直ちに着火し、高温ガスとなってバーナ・タイルに衝突し、該バーナ・タイルを焼損する恐れがあった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、燃焼室に重油バーナのものを流用しても、該燃焼室に内張した耐火性タイルを焼損しないガス・重油共用のバーナを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究し、着火され高温になった燃焼ガスを、できるだけ燃焼室の外まで直進させることを着想し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、重油及び空気を別々に噴射する重油バーナ・ガン並びに噴射された重油及び空気を混合、燃焼させ、頂角が小さい円錐台状で、且つ水平方向に長い燃焼室を備えた重油バーナと、燃料ガス及び空気を別々に供給するガスバーナ・ガン、その先端に取り付けられ、該ガスバーナ・ガンから噴射された燃料ガス及び空気が混合、着火された後の燃焼ガスを噴射するノズル並びに該ノズルのさらに先端に設けられ、該ノズルから噴射された燃焼ガスが前記燃焼室から炉内へ出るまで、燃焼ガスを該燃焼室内で直進させる取り外し自在な筒状整流部材を備えたガスバーナとを、切り替えて共用してなることを特徴とするバーナである。
【０００９】
本発明によれば、高温ガスが燃焼室の耐火タイルに及ぼす熱負荷がなくなり、該タイルの焼損が防止できるようになる。その結果、スケールの発生が問題となる管体の再加熱には、ガス・バーナを、問題とならない管体には、重油バーナが使用できるようになり、再加熱のコストが従来より格段と低減できるようになる。また、管体のスケール除去作業が低減し、さらに製品歩留も向上するようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
まず、本発明に係るバーナは、重油バーナと同様に、燃料ガス６（以下、単にガス６という）を供給するガスバーナ・ガン３と呼ばれるパイプを備えている。該パイプの材質は、通常鋼製で十分であるが、場合によっては、セラミックス等であっても良い。また、その構造は、図１に示すように、二重管が多く、内管にガス６を、外管に該ガス６の燃焼を助ける空気２を通すようになっている。
【００１２】
また、このバーナ・ガン３の先端には、ガス６及び空気２を吹き出すノズル４を備えており、バーナの仕様で定められた圧力で送られてきたガス６と空気２が、噴射されるようになっている。
【００１３】
これらガス６及び空気２が噴射される場所（仮に、ここでは燃焼室５と称する）は、通常のガス・バーナでは、図３に示すように、炉内に向けて口径の広いラッパ状に形成されている。そのため、噴射後にガス６に直ちに着火しても、燃焼で生じた高温ガスは、ラッパ状部分の内壁に熱を与えることは少ない。しかし、重油バーナ用燃焼室は、前記したように、奥深い構造（図２参照）になっており、内張りしたタイルが損傷する可能性が大である。
【００１４】
そこで、本発明では、被加熱対象の管体にスケールが発生しないように、バーナ・ガン３から噴射したガス６をノズル４内で、直ちに空気２で燃焼し、高温の燃焼ガスとし、その燃焼ガスを少なくとも、かかる構造の燃焼室５から炉内へ出るまでは直進させるようにしたのである。具体的には、図１に示すように、ノズル４の先端に、長さが重油バーナ用燃焼室５から燃焼ガスが抜けるまでの距離に相当し、且つ半径方向への該燃焼ガスの流れを抑制する取り外し自在な筒状整流部材７を配置したのである。従って、燃焼室５が重油バーナで使用するものと同じものであっても、高温ガスが該燃焼室５の内壁に大きな熱負荷を与えることがなくなった。また、管体のスケール発生も低減した。
【００１５】
なお、本発明に係るバーナは、使用するガス６を特に限定するものではなく、都市ガス、高炉ガス、コークス・ガス等の工場排ガス等、可燃性ガスならば如何なるものでも良い。
【００１６】
【実施例】
本発明の効果を確認するため、鋼種が極低炭素鋼のビレット（丸鋳片）を用いて、サイズφ１１０ｍｍの小径継目無鋼管を製造した。その際、マンドレル・ミルで延伸された管体を、再加熱炉で温度９００℃に加熱したが、該再加熱炉の熱源には、従来の重油バーナと、本発明に係るガス・バーナとを切り替えて、別々に使用した。なお、燃料ガス６には、ＬＮＧを使用した。
【００１７】
使用結果を、再加熱後の管体のスケール発生状況（手入れ本数／処理本数）、製品歩留の向上指数で評価し、表１に示す。
【００１８】
【表１】
0003613058.tif 000002
【００１９】
表１より、スケールの発生し易い鋼種の管体でも、本発明に係るバーナで再加熱すれば、従来より円滑な操業ができることが明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、重油バーナ用燃焼室を流用しても、該燃焼室に内張した耐火タイルを焼損しないバーナが提供された。その結果、継目無鋼管の製造過程で、管体を加熱しても、スケールの発生が抑制できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバーナの構造を示す縦断面図である。
【図２】一般的な重油バーナの構造を示す縦断面図である。
【図３】一般的なガス・バーナの構造を示す縦断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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