(57)【要約】      （修正有）【課題】管状物体を内周、外周面の両側から加熱する装置であって金属精錬用脱ガス処理炉（ＲＨ炉）の浸漬管の予加熱に好適なものを提供する。【解決手段】管状物体の管軸同方向に燃焼火炎および／または燃焼ガスａを噴出する管状火炎バーナ１３，１４，１５，１６を複数備え、前記複数の管状火炎バーナあ３，１４，１５，１６は燃焼火炎および／または燃焼ガスａを同心円状、且つ前記同心円の径方向で隣り合う燃焼火炎および／または燃焼ガスａ間に加熱される管状物体の径方向断面が位置する空隙を有して噴出するように配置する。【選択図】図１
2006125758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状物体の管軸同方向に燃焼火炎および／または燃焼ガスを噴出する管状火炎バーナを複数備えた管状物体加熱装置であって、前記複数の管状火炎バーナは燃焼火炎および／または燃焼ガスを同心円状、且つ前記同心円の径方向で隣り合う燃焼火炎および／または燃焼ガス間に加熱される管状物体の径方向断面が位置する空隙を有して噴出するように配置されていることを特徴とする管状物体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管状物体を内周、外周面の両側から加熱する装置に関し、特に金属精錬用脱ガス処理炉（ＲＨ炉）の浸漬管の予加熱に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸上式真空精錬法は浸漬管を溶湯中に浸漬させ、真空槽内に鍋内の溶鋼を吸い上げて真空と接触させ真空精錬を行う方法である。
【０００３】
金属精錬用脱ガス処理炉ＲＨ法の場合、溶鋼を循環させる吸上管および排出管としてそれぞれが機能する２本の浸漬管を用いるが操業開始時における溶鋼からの熱衝撃対策として予熱が必要で浸漬管の加熱方法が種々検討されている。
【０００４】
特許文献１は浸漬管をその内部から加熱すると外側面における予熱が十分でなく亀裂や耐火物の損耗が生じていたところ、浸漬管の外部からの加熱を可能とした予熱加熱装置を提案している。
【０００５】
図５は予熱乾燥装置の架台（図では略）に取り付けらた電動シリンダ１６０により昇降し、ＲＨ炉１００の浸漬管１２０、１３０を覆うバーナフード１４０と、該バーナフード１４０の下方から浸漬管１２０、１３０に挿通し、それらを内側から加熱する内部加熱バーナ１５０を示し、浸漬管を外側面から加熱する外部加熱バーナ１７０がバーナフード１４０に取り付けられている。
【特許文献１】特開平３−６１３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５にその一部を示す予熱乾燥装置でバーナフード１４０に取り付けられている外部加熱バーナ１７０は、その噴出口が浸漬管１２０、１３０に対向するように取り付けられているので、バーナフード１４０内に形成される閉空間により旋回流が形成されるものの外側面からの加熱均一性に劣ることが懸念される。
【０００７】
そこで本発明は浸漬管のような管状物体をその内外両面側から全長にわたってほぼ均一に加熱することが可能な加熱装置を提供することを目標とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題は以下の手段により達成できる。
１  管状物体の管軸同方向に燃焼火炎および／または燃焼ガスを噴出する管状火炎バーナを複数備えた管状物体加熱装置であって、前記複数の管状火炎バーナは燃焼火炎および／または燃焼ガスを同心円状、且つ前記同心円の径方向で隣り合う燃焼火炎および／または燃焼ガス間に加熱される管状物体の径方向断面が位置する空隙を有して噴出するように配置されていることを特徴とする管状物体加熱装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の管状物体加熱装置によれば、ＲＨ脱ガス装置に用いられる浸漬管等の管状物体の内外面をその全長に亘って均一に加熱することが可能で産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の管状物体加熱装置は管状物体をその内外面から加熱できるように、複数の管状火炎バーナを同心円状に配置することを特徴とする。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る管状物体加熱装置の構造を示す概略断面図で、ＲＨ炉用加熱装置に適用した場合について説明する。
【００１２】
図において１はＲＨ炉、２は管状火炎バーナ１３、１４の外周面を接して構成したＲＨ炉用加熱装置、１１、１２は浸漬管、１３、１４は浸漬管１１、１２を外面側から加熱する管状火炎バーナ、１５、１６は管状火炎バーナ１３、１４に対して同心円状に配置され、浸漬管１１、１２を内面側から加熱する管状火炎バーナを示す。
【００１３】
浸漬管１１を外面側から加熱する管状火炎バーナ１３の燃焼炎および／または燃焼ガス吹出し口の内径ｄ０は浸漬管１１の外径ｄ１より大きく、浸漬管１１を内面側から加熱する管状火炎バーナ１５の燃焼ガス吹出し口の内径ｄ３は浸漬管１１の内径ｄ２より小さくする。浸漬管１２と管状火炎バーナ１４、１６の寸法関係も同様とする。
【００１４】
各管状火炎バーナ１３〜１６には燃料ガスａと酸素含有ガスｂまたはこれらを予め混合したものを吹き込み、管状の燃焼炎を形成する。同心円状に配置される管状火炎バーナ１３と１５、１４と１６の組合わせにおいて、燃焼炎および／または燃焼ガスの回転方向が一致するように燃料ガスａと酸素含有ガスｂの管状火炎バーナの吹き込み方向を一致させると好ましい。
【００１５】
管状火炎バーナ１３（１４）の長さｌ０を管状火炎バーナ１５（１６）の長さｌ１より長くし、浸漬管１１（１２）の端部を管状火炎バーナ１３（１４）の燃焼室内に挿入すると、浸漬管１１（１２）を外面側から効率良く加熱でき好ましくは、多段式管状火炎バーナを用いることが可能である。
図３に大径の管状火炎バーナの端部に小径の管状火炎バーナを取り付け、大径の管状火炎バーナの燃焼室内に浸漬管を挿入できるようにした多段式管状火炎バーナの構造を模式的に説明する。図４（ａ）は図３におけるＡ−Ａ矢視の断面図、図４（ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ矢視の断面図を示す。
【００１６】
図において１７は大径管状火炎バーナ、１８は燃焼室、１８ａは燃焼室の先端部、１８ｂは燃焼室の後端、１９ａ、１９ｃは燃料ガス吹き込みノズル、１９ｂ，１９ｄは酸素含有ガス吹き込みノズル、２０はスリット、２１は小径管状火炎バーナ、２２は小径管状火炎バーナの燃焼室、２２ａは小径管状火炎バーナの燃焼室の先端部、２２ｂは小径管状火炎バーナの燃焼室の後端、２３ａ、２３ｃは小径管状火炎バーナの燃料ガス吹き込みノズル、２３ｂ、２３ｄは小径管状火炎バーナの酸素含有ガス吹き込みノズル、２４は小径管状火炎バーナのスリットを示す。
【００１７】
大径管状火炎バーナ１７は、先端１８ａが開放されて燃焼ガスの排出口になっている管状の燃焼室１８と、燃焼室１８の後端１８ｂ近傍に燃焼ガスと酸素含有ガスを別々に吹き込むためのノズル１９ａ〜ｄを有している。
【００１８】
これらのノズル１９ａ〜ｄのうち、１９ａ、１９ｃは燃料ガス吹き込みノズル、１９ｂ、１９ｄは酸素含有ガス吹き込みノズルで、ノズル噴出口として管軸方向に沿った細長いスリット２０が燃焼室１８の同一円周上の４箇所に形成されている。
【００１９】
ノズル１９ａ〜ｄの噴出方向は燃焼室１８の内周面の接線方向でかつ同一回転方向になるように設けられ、ノズル１９ａ〜ｄから吹き込まれた燃料ガスと酸素含有ガスは燃焼室１８の内周面に近い領域で混合されながら旋回流を形成し、点火装置（図示せず）によって点火されると燃焼室１８内に管状の火炎が形成され、その燃焼ガスが燃焼室１８の先端１８ａから排出される。
【００２０】
小径管状火炎バーナ２１はその先端部２２ａが大径管状火炎バーナ１８の後端１８ｂに接続し、燃焼ガスの排出口となっている燃焼室２２と燃焼室２２の後端２２ｂ近傍に燃焼ガスと酸素含有ガスを別々に吹き込むためのノズル２３ａ〜ｄを有している。
【００２１】
これらのノズル２３ａ〜ｄのうち、２３ａ、２３ｃは燃料ガス吹き込みノズル、２３ｂ、２３ｄは酸素含有ガス吹き込みノズルで、ノズル噴出口として管軸方向に沿った細長いスリット２４が燃焼室２２の同一円周上の４箇所に形成されている。
【００２２】
ノズル２３ａ〜ｄの噴出方向は燃焼室２２の内周面の接線方向でかつ同一回転方向になるように設けられ、ノズル２３ａ〜ｄから吹き込まれた燃料ガスと酸素含有ガスは燃焼室２２の内周面に近い領域で混合されながら旋回流を形成し、点火装置（図示せず）によって点火されると燃焼室２２内に管状の火炎が形成され、その燃焼ガスが燃焼室２２の先端２２ａから大径管状火炎バーナ１７の燃焼室１８を経由して先端１８ａから排出される。
【００２３】
尚、以上の説明において、燃料ガスと酸素含有ガスは別々のノズルから吹き込んでいるが、予め混合したものを吹き込んでも良い。  
【００２４】
図２に本発明の他の実施形態に係るＲＨ炉用加熱装置の上面図を示す。図において２ａはＲＨ炉用加熱装置、１５ａ、１６ａは浸漬管を内面側から加熱する管状火炎バーナ、１３ａ、１４ａは浸漬管を外面側から加熱する管状火炎バーナ、１３１、１４１は燃料ガスａ，酸素含有ガスｂまたはこれらを予め混合したものを燃焼室１５１内に吹き込む吹き込み口（スリット）示す。
【００２５】
ＲＨ炉用加熱装置２ａは、浸漬管を内面側から加熱する２個の独立した管状火炎バーナ１５ａ，１６ａと浸漬管を外面側から加熱する管状火炎バーナ１３ａ、１４ａを備え、管状火炎バーナ１３ａ，１４ａは前記２つの管状火炎バーナ１５ａ、１６ａを取り囲む一つの連続空間からなる燃焼室１５１を形成する。
【００２６】
燃焼室１５１内において、吹き込み口（スリット）１３１は管状火炎バーナ１５ａによる燃焼炎および／または燃焼ガスと同心円状の燃焼炎および／または燃焼ガスを形成するように配置する。吹き込み口（スリット）１４１も管状火炎バーナ１６ａによる燃焼炎および／または燃焼ガスと同心円状の燃焼炎および／または燃焼ガスを形成するように配置する。  
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態を示す図。
【図２】本発明の他の実施形態を示す図。
【図３】多段式管状火炎バーナの構造を示す図。
【図４】多段式管状火炎バーナの構造を示す図で（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ矢視図。
【図５】予熱乾燥装置。
【符号の説明】
【００２８】
１  ＲＨ炉
２  、２ａ  ＲＨ炉用加熱装置
１１、１２  浸漬管
１３、１３ａ、１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６、１６ａ  管状火炎バーナ      
１３１、１４１  吹き込み口
１５１    燃焼室
１７      大径管状火炎バーナ
１８      大径管状火炎バーナの燃焼室
１８ａ    大径管状火炎バーナの燃焼室の先端部
１８ｂ    大径管状火炎バーナの燃焼室の後端
１９ａ、１９ｃ  大径管状火炎バーナの燃料ガス吹き込みノズル
１９ｂ、１９ｄ  大径管状火炎バーナの酸素含有ガス吹き込みノズル
２０、２４    スリット
２１      小径管状火炎バーナ
２２      小径管状火炎バーナの燃焼室
２２ａ    小径管状火炎バーナの燃焼室の先端部
２２ｂ    小径管状火炎バーナの燃焼室の後端
２３ａ、２３ｃ  小径管状火炎バーナの燃料ガス吹き込みノズル
２３ｂ、２３ｄ  小径管状火炎バーナの酸素含有ガス吹き込みノズル
ａ        燃料ガス
ｂ        酸素含有ガス
１６０    電動シリンダ  
１００    ＲＨ炉      
１２０、１３０    浸漬管        
１４０    バーナフード  
１５０    内部加熱バーナ
１７０    外部加熱バーナ
【図１】
2006125758.tif 000003
【図２】
2006125758.tif 000004
【図３】
2006125758.tif 000005
【図４】
2006125758.tif 000006
【図５】
2006125758.tif 000007