(57)【要約】シールドの酸化的腐蝕と、それによる供給インジェクタの下面の劣化を防止する耐酸化性インサートを有する石炭ガス化供給インジェクタを開示する。これによって、供給インジェクタの寿命、従って単一ガス化操作持続時間が延長される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個の同軸ノズルシェル並びに、実質的に平面の環状端面及び環状ノズルリップを規定する外側の冷却用ジャケットを含む、軸方向ボア開口部を規定するインジェクタノズル；
前記端面から伸張する少なくとも１個のねじ切りされた突起；
上側表面、下側表面及びセンター穴を規定する内側表面を有する、実質的に平面の熱シールド；
少なくとも１個のねじ切りされた突起を回転可能な方法で受けることによって前記インジェクタノズルの端面に熱シールドを取り付けるように作られた、前記熱シールドの上側表面上の環状ねじ溝；並びに
ノズルリップと熱シールドの内側表面との間の、ノズルリップ上に同軸的に配置された環状耐酸化性インサート
を含んでなる、流動化燃料及び酸化材料を高温燃焼室に噴射する供給インジェクタ。
【請求項２】
前記耐酸化性インサートが機械加工可能なセラミックを含む請求項１に記載の供給インジェクタ。
【請求項３】
前記耐酸化性インサートが熱シールドの内側表面によってノズルリップ上の所定の位置に保持される請求項１に記載の供給インジェクタ。
【請求項４】
前記ねじ切りされた突起が、内側表面及び外側表面を有するリングを含んでなり、前記内側表面及び前記外側表面の少なくとも一方にねじが切られている請求項１に記載の供給インジェクタ。
【請求項５】
前記の少なくとも１個のねじ切りされた突起が複数個のねじ切りされた突起を含む請求項１に記載の供給インジェクタ。
【請求項６】
前記熱シールドが高熱伝導率を有する材料を含む請求項１に記載の供給インジェクタ。
【請求項７】
高熱伝導率を有する材料が窒化珪素、炭化珪素、ジルコニア基材セラミック、モリブデン、タングステン及びタンタルからなる群から選ばれる少なくとも１つの部材である請求項５に記載の供給インジェクタ。
【請求項８】
軸方向ボア開口部に対して少なくとも１個のねじ切りされた突起より内側に配置された、インジェクタノズルの端面から伸張する環状バリヤ；及び環状バリヤを受けるように作られた、熱シールドの上側表面に設けられた環状溝を更に含む請求項１に記載の供給インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、合成ガス製造用の石炭ガス化装置に使用する、改良された供給インジェクタ又はバーナーに関する。更に詳しくは、本発明は、酸化的腐蝕に対して抵抗性であることによって供給インジェクタの耐用年数を延長するインサートと共に熱シールドを有する供給インジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一酸化炭素及び水素から本質的になる合成ガス混合物は、水素添加反応のための水素源として、並びに炭化水素、酸素含有有機化合物及びアンモニアの合成用の供給ガス源として商業的に重要である。合成ガスを製造する方法の１つは石炭のガス化によるものであるが、この方法はこの硫黄含有炭化水素燃料の酸素富化空気による部分燃焼を含む。スラッギング型ガス化装置においては、石炭−水スラリー及び酸素が燃料として使用される。これらの２つの流れは、耐火物内張反応室の上部にはめ込まれた、バーナーと称されることがある供給インジェクタを通してガス化装置に供給される。供給インジェクタは水冷ヘッドを通して反応室に供給される、２つの酸素流と１つの石炭スラリー流（全て同軸）を使用する。反応室は（ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｃｈａｍｂｅｒ）インジェクタ水ジャケットよりもはるかに高圧で操作される。
【０００３】
この方法では、反応成分は約８０ｂａｒ（８０００ｋＰａ）のようなかなりの圧力下で合成ガス燃焼室中に噴射される。高温ガス流は、燃焼室中で約７００℃〜約２，５００℃の範囲の温度、約１気圧〜約３００気圧、とりわけ約１０気圧〜約１００気圧の圧力において生成する。ガスジェネレータからの排出原料ガス流は典型的には、水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含み、燃料源及び反応条件によっては更にメタン、硫化水素及び窒素を含む場合もある。
【０００４】
この硫黄含有炭化水素燃料の酸素富化空気による部分燃焼は、バーナー技術においては通常は遭遇しない問題を提起する。例えば反応体を非常に急速で完全に混合すると、そしてバーナー又はミキサーを過熱から守るために特別な予防措置を講じることが必要である。石炭中の酸素及び硫黄夾雑物は、適当なバーナーの原料となることができる金属と反応する傾向があるため、バーナーエレメントが、急速な酸化及び腐蝕を起こす温度に達するのを防ぐことが必要である。従って、炭化水素と酸素との反応は、バーナー本体の完全に外側で行われること及びバーナーエレメントの表面又はその近くにおける可燃性混合物の局部集中を防ぐことが必須である。
【０００５】
反応がバーナーからの排出点から離れた点で起こるとしても、バーナーエレメントは燃焼ゾーンからの及び燃焼ガスの再循環乱流による輻射加熱を受けやすい。これら及び他の理由から、これらのエレメントが水冷されるとしても、また、反応体を予備混合して、火炎伝播速度を超える流速でバーナーから放出するとしても、バーナーはバーナー先端周囲における金属腐蝕によって破損しやすい。典型的には、短時間の操作後、反応室に対峙するジャケットの部分において熱腐蝕疲労亀裂が現れる。最終的には、これらの亀裂はジャケットを貫通し、それによってプロセスガスが冷却水流中に漏れる。この漏れが起こると、供給インジェクタの交換のためにガス化装置の操作は停止しなければならない。
【０００６】
この問題を最小限に抑えるための試みがこれまでなされてきたが、成功の度合いは様々であった。例えば特許文献１はモザイク状にバーナーを覆うために互いに隣接して配置された個々のセラミックタイル又は小板で被覆された遮蔽バーナーを開示している。
【０００７】
特許文献２及び３はろう付によって供給インジェクタ面に取り付けられた多数のシールドセグメントを記載している。これらのシールドセグメントは典型的にはセラミックタイルであるが、他の高融点材料も使用できる。これらのタイルはそれぞれ、ノズルの周囲においてタイルアニュラスの角張ったセグメントを形成し、タイルは放射状の接合部において重ねられて、段継ぎ、又は重ねそぎ継ぎ、又は重ね継ぎを形成する。個々のタイルは、高温のろう付化合物によって冷却液ジャケット端面に固定される。
【０００８】
特許文献４は、バーナーノズル用の係止シールド面を記載している。この特許文献においては、高温合金ワイヤをシールド及び一連のインターロックタブに通すことによって、単体のセラミック熱シールドを供給インジェクタに連結する。従って、シールドはインジェクタノズルの水ジャケット端面を覆って機械的に固定され、ノズルオリフィス周囲において一体リング又はアニュラスとして形成される。
【０００９】
特許文献５は、バーナーノズル用のブリーチロック熱シールド面を記載している。熱シールドは、内側リング及び外側リングからなり、それぞれがノズル軸の周囲に完全なアニュラスを形成し、全水ジャケット面の放射状部分のみを遮蔽する。内側リングは、ノズルリップの外側円錐面から突出しているラグと噛み合うことによって、金属ノズル構造に機械的に固定される。内側リングの内周は、それぞれの外側ラグエレメントを受けるように設けられたラグの数に等しい数の切り込みを有する溝によって形成される。組立てられる場合には、内側リングは、内側リングの外周のノッチ内においてノズル冷却ジャケット面に適用された金属のスポット溶接ロッドによって回転しないように固定される。
【００１０】
内側リングの外周は、外側リングの内周において対応するステップレッジと重なる、リングの全厚の約半分のステップレッジ又はラップによって形成される。外側リングはまた、水ジャケット面の外周から突出している１組の外側ラグエレメントによって水ジャケット面に固定される。外側リング周囲のカフブラケットは、外側の１組の水ジャケットラグを受ける構造溝を提供する。外側熱シールドリングはまた、仮付け溶接ロッド又はバーによって所定の位置に保持される。
【００１１】
特許文献６は、ノズル出口に隣接した、下流端においてノズルとインターロックされた環状耐火性インサートを有する燃料インジェクタノズルを記載している。燃料インジェクタノズルの下流端に形成されたくぼみは環状耐火性インサートを収容できる。
【００１２】
特許文献７は、バーナー面近傍においてプロセスガスの流れを変えるバーナー面の形状の変形である、正しく調整されたリップ隆起を有するバーナーノズルを記載している。この変形は、供給インジェクタの寿命を改良する。ノズル面を越えて反応性材料排出カラム中に流入する再循環ガス流の滑らかな移行は、ノズル面を燃焼反応の放射熱からある程度遮断する冷却ガスの静的又は層流境界層を助長すると考えられる。
【００１３】
特許文献８は、前記シールドに適用されることによって、シールド材料の高温腐蝕を低下させることができる被膜を記載している。
【００１４】
特許文献９（その開示を引用することによって本明細書中に取り入れる）は、バーナーノズル面用のねじ切りされた熱シールドを記載している。熱シールドは、その裏側において切削されたネジ穴にかみ合うねじ切りされた突起によって供給インジェクタに連結される。ねじ切りされた突起は、連続部材、又は少なくとも１つの弧状表面を具備する、間隔を開けて配置された複数の個々の部材であることができる。このねじ込み連結法は、供給インジェクタに熱シールドを連結するための信頼性のある方法であることが判明した。これは他のシールド連結よりも大きい強度を与え、しかも製造が容易である。シールドが機械加工の容易な金属で作られる場合には、このことは特に当てはまる。
【００１５】
前記熱シールドは、当業界において著しい進歩であるが、操作時間の延長が可能であったとしても、シールド中心で起こる腐蝕によって動作寿命が制限される。ねじ込み連結法を用いた運転経験から、高酸素活性の局所ゾーンがモリブデンシールドの腐蝕を引き起こすことが明らかになった。高酸素活性のこの局所ゾーンは、供給インジェクタから出る際の酸素流のガス流動態によって生じる。インジェクタ面上のリップのすぐ外側に低圧領域が存在する。この低圧ゾーンは酸素を吸い込み、モリブデンシールドの腐蝕を引き起こす。
【００１６】
モリブデンは、還元ガスによる腐蝕に対して極めて優れた抵抗性を有するが、高温酸化に対してはそれほど抵抗性ではない。シールドが腐蝕すると、シールドによるインジェクタ面の保護は徐々に失われ、インジェクタの寿命が短くなる。こうなると、シールド裏面及びインジェクタ面の両者の腐蝕が起こる。この腐蝕は、インジェクタ面から突出するねじ切りされた連結リングの付け根において特にひどい。極端な場合には、腐蝕によってねじリングが破損し、シールドが外れることがわかっている。
【００１７】
供給インジェクタ面への被覆モリブデンシールドの装着は供給インジェクタの最大連続運転寿命を２倍にしたが、連続運転寿命はそれでも、インジェクタ面の腐蝕及び亀裂を生じる、シールド中心近くで起こるシールドの酸化によって制限される。シールドの状態が更に悪化すると、シールドとインジェクタ面との間により腐食性の材料が蓄積する。このため、連結リングは破損し、シールドが最終的に失われる。
【００１８】
【特許文献１】米国特許第５，２７３，２１２号
【特許文献２】米国特許第５，９３４，２０６号
【特許文献３】米国特許第６，１５２，０５２号
【特許文献４】米国特許第５，９５４，４９１号
【特許文献５】米国特許第５，９４７，７１６号
【特許文献６】米国特許第５，９４１，４５９号
【特許文献７】米国特許第６，０１０，３３０号
【特許文献８】米国特許第６，２８４，３２４号
【特許文献９】米国特許第６，３５８，０４１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
推定動作寿命に関する先行技術の欠点の改良であり、構造が簡易であり且つ運転が経済的である合成ガス発生用バーナー用の熱シールド設計を提供することが依然として必要とされている。
【００２０】
従って、本発明の目的は前述したガス発生バーナーノズルの推定動作寿命を更に延長することにある。
【００２１】
本発明の別の目的は腐蝕速度の低下した合成ガス発生用ガス発生バーナーノズルを提供することにある。
【００２２】
更に別の目的は燃焼ガスによって引き起こされる腐蝕作用からノズルの金属エレメントを保護するためのバーナーノズル熱シールドを提供することにある。
【００２３】
本発明の更に別の目的は、酸化ゾーンからのモリブデンの除去において酸素の作用に対して特に抵抗性であるセラミックインサートを設け、シールドをインジェクタに連結するねじを、燃焼ガスによる腐蝕作用から保護することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明のこれら及び他の目的は、腐蝕のために最もよく失われる熱シールドの部分に代えて耐酸化性材料が設けられた、ねじ切りされた熱シールドを有するノズルに関する本発明によって達成される。この耐酸化性インサートは好ましくは、シールドと独立し、円錐状であり、且つシールド自体によって所定の位置に保持される。このインサートは酸化ゾーンを占め、シールドの酸化を防止し、それによってバーナーの寿命を延長する。
【００２５】
本発明は、シールドの円錐状部分を除去することによって、シールドのセンター穴の直径を増加させることによって達成される。シールドの基本形状及び寸法はその他の点ではそのままである。耐酸化性材料、典型的にはセラミックは、円錐状であり、供給インジェクタ面のリップ上に配置される。次いで、熱シールドが常法に従ってインジェクタ面の所定の位置にねじ込まれ、インサートが所定の位置に保持される。この設計は、脆いセラミックの亀裂を防ぐために、インサート、インジェクタ面及びシールドの間に少しの隙間を与える。このようにして組み立てられた場合、インサートは酸化ゾーンを占め、モリブデンは還元条件にのみ供され、それによってインサートによって覆われたシールド及びインジェクタ面の腐蝕が防がれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、合成ガス発生燃焼室及びバーナーの部分断面図であり；
図２は、バーナーノズル面における燃焼室ガス動態の詳細であり；
図３は、本発明の好ましい実施態様に従って組み立てられた合成ガスバーナーノズルの部分断面図であり；
図３Ａは、軸３Ａに沿った、図３の部分の拡大分解断面図であり；
図３Ｂは、本発明によるその他の特徴を明示するために示された、図３Ａの拡大分解断面図の複製である。
【００２７】
図１を参照すると、合成ガス発生容器１０の部分破断図が示される。容器１０は密閉燃焼室１６の周囲に構造シェル１２及び内部耐火ライナー１４を含む。このシェル壁から外に向かって突出しているのは、反応器内の細長い燃料噴射バーナーアセンブリ２０を支持するバーナー取付用ネック１８である。バーナーアセンブリ２０は、バーナーの面２２が耐火ライナー１４の内側表面と概ね同一平面となるように位置合わせして、配置される。バーナー取付用フランジ２４は、バーナーアセンブリ２０を容器１０の取付用ネックフランジ１９に固定して、バーナーアセンブリ２０が運転中に外れるのを防ぐ。
【００２８】
理論に拘束されるわけではないが、図１及び２は、燃焼室内の内部ガス再循環パターンの一部分を示すと考えられる。矢印２６によって示されるガス流は燃焼室１６内の高温及び燃焼条件によって生じる。燃料及び誘発反応速度によっては、反応器コア２８に沿った温度は２，５００℃にも達する場合がある。反応ガスが合成ガス発生室１６の末端に向かって冷えるにつれて、ガスのほとんどは、米国特許第２，８０９，１０４号（引用することによって本明細書中に取り入れる）に記載された合成ガス法と同様な急冷室に吸い込まれる。しかし、微少のガスがコア２８から放射状に拡がり、反応室の囲い壁にぶつかって冷める。再循環ガス層は、反応室の上部中央に向かって押し上げられ、そこで燃焼カラムの下降乱流中に引き込まれる。図２に図示されたモデルに関しては、再循環ガスと高速コア２８との合流点において、環状渦流２７が生成すると考えられ、これはバーナーヘッド面２２を乱流によってこすり、それによってバーナーヘッド面材料と燃焼生成物再循環流中に保持される高反応性の腐蝕性化合物との化学反応性の可能性を増大する。
【００２９】
図１及び３を参照すると、バーナーアセンブリ２０は、３つの同軸ノズルシェル及び外側冷却水ジャケット６０を含むインジェクタノズルアセンブリ３０を含む。内側ノズルシェル３２は、軸方向ボア開口部３３からの上方アセンブリ軸導管４２に沿って送出される酸化剤ガスを排出する。中間ノズルシェル３４は、上方アセンブリ入口４４に送出される石炭スラリーを燃焼室１６に案内する。この石炭スラリーは、流動化固体として、内側ノズルシェル壁３２及び中間ノズルシェル壁３４によって規定される環状空間３６から押出される。外側の酸化剤ガスノズルシェル４６は、外側ノズル排出アニュラス４８を取り囲む。上方アセンブリ入口４５は外側ノズル排出アニュラス４８に酸化ガスの追加流を供給する。
【００３０】
集中フィン５０及び５２はそれぞれ、内側ノズルシェル壁３２及び中間ノズルシェル壁３４の外側表面から横に伸張して、各シェルがバーナーアセンブリ２０の軸線に関して同軸上に中心を持つように保つ。フィン５０及び５２の構造は、内側シェル及び中間シェルの周囲に不連続帯を形成し、従って、各環状空間内の流体流に対してほとんど抵抗を与えない。
【００３１】
米国特許第４，５０２，６３３号（その開示全体を引用することによって本明細書中に取り入れる）により詳細に記載されていることであるが、内側ノズルシェル３２及び中間ノズルシェル３４は共に、流量能力の変動のために外側ノズルシェル４６に関して軸方向に調整可能である。中間ノズル３４が、外側ノズル４６の円錐テーパー付き内側表面から軸方向に移動すると、外側排出アニュラス４８は拡大され、より多くの酸素ガス流が可能になる。同様に、内側ノズル３２の外側テーパー付き表面が中間ノズル３４の内側円錐表面に向けて動かされると、石炭スラリー排出領域を規定する環状空間３６は減少する。
【００３２】
外側ノズルシェル４６を取り囲むのは、環状端クロージャー６２を有する冷却液ジャケット６０である。冷却液導管６４は水のような冷却液を、上方アセンブリ冷却液供給口５４から端クロージャー板６２の内側表面に直接、送出する。フローチャネリングバッフル６６は外側ノズルシェル周囲の冷却液の流路を制御して、実質的に均一な抜熱を保証し、且つ冷却液が流れたり局部的ホットスポットを生じないようにする。端クロージャー６２は、反応材料を噴射バーナーアセンブリ２０に供給するための出口オリフィス又は排出開口部を一般に規定する、米国特許第６，０１０，３３０号（引用することによって本明細書中に取り入れる）に記載されたようなノズルリップ７０を含む。
【００３３】
図３、３Ａ及び３Ｂを参照すると、冷却用ジャケット６２の平面端は、燃焼室１６に対峙して配置された、インジェクタ面を形成する環状表面７２を含む。典型的には、冷却液ジャケット６２の環状表面７２は、酸化性及び硫化性の両環境において高温で使用するために設計された、合金１８８のようなコバルト基材金属合金材料からなる。合金１８８は、耐蝕性の向上のためにはクロム、ランタン及び珪素を含み；高温強度の改良のためにはタングステンを含む。合金２５又は合金５５６のような他のコバルト基材合金もまた、有利に使用できるかもしれない。この種の材料の問題の１つは、高硫黄石炭を使用する場合に、石炭中の硫黄化合物がコバルト基材合金材料と反応して、腐蝕を引き起こす傾向があることである。自己消費性腐蝕が持続し、それは最終的にはバーナーアセンブリ２０の破損に終わる。コバルトは一般に、ノズルアセンブリ３０の好ましい構成材料であるが、モリブデン又はタンタルの合金のような他の高融点合金も使用できる。
【００３４】
環状表面７２から突出するのは、熱シールド７６をバーナーノズルインジェクタアセンブリ３０に取り付けるためのねじ切りされた突起７４である。熱シールド７６は、還元性ガス化環境において使用するのに適した、セラミック、サーメット及び及び耐熱金属、例えばモリブデン、タンタル又はニオブを含むいくつかの高温材料の１つから作ることができる。熱シールド７６は典型的にはモリブデンから作られる。
【００３５】
ねじ切りされた突起７４は環状表面７２に一体化することができる。即ち、ねじ切りされた突起は、環状表面７２を構成する固体金属部品から機械加工することができる。あるいは、保持手段は、環状表面７２に固定される別の部材であることができる。この場合には、突起７４は、溶接、ねじ切り、ろう付などのような当業者に知られた方法を用いて環状表面７２に取り付けることができる。環状表面７２から伸張するねじ切りされた突起７４はリングのような連続部材、又は間隔を開けて配置された複数の個別の部材であることができ、前記部材はいずれも、円筒状又は弧状であることができる。ねじ込み突起７４は、内側表面７８及び外側表面８０を含み、その一方又は両方にねじを切ることができる。図３Ｂは、ねじ切りされた突起７４の外側表面８０に設けられたねじ８２を図示している。熱シールド７６の上側表面８４には、環状ねじ溝８８が設けられている。環状ねじ溝８８は、環状ねじ溝８８の内側表面９０及び外側表面９２の少なくとも一方にねじが切られおり、ねじ切りされた突起７４を受けるように作られている。
【００３６】
また、環状表面７２から突出し且つ軸方向ボア開口部３３に関してねじ切りされた保持手段７４より内側にあるのは、環状表面７２と一体化している環状バリヤ９４又はダムである。環状バリヤ９４は、熱シールド７６の上側表面８４中に設けられた環状溝９５によって受けられる。環状バリヤ９４の少なくとも一部分９７、又はおそらく一面は、突起を収容するように熱シールド７６の上側表面８４に切られた溝９５の底部と接触している。この環状突起／溝配列の目的は、腐蝕性種（ｓｐｅｃｉｅｓ）の通過に対して障壁を作り、従ってラビリンスシールとして働き、それによってシールドのねじ込み連結の腐蝕及び破損を防止することである。この環状バリヤ９４は、本件と同一の日付で出願され、本件の譲受人に譲渡された同時係属特許出願の主題である。
【００３７】
軸方向ボア開口部３３に関してバリヤ９４の内側には、本発明に従って環状又は円錐状の耐酸化性インサート９６が設けられる。この耐酸化性インサート９６は、腐蝕のために最も失われそうな熱シールド７６の部分を機能的に置き換えるように配置される。この耐酸化性インサート９６は、シールドから独立し、円錐状であり、且つ熱シールド７６によって所定の位置に保持される。インサート９６は典型的には機械加工可能な耐酸化性セラミックから作られる。
【００３８】
耐酸化性インサート９６は、シールドの円錐状部分を除去することによってシールドのセンター穴の直径を増すことによって収容することができる。耐酸化性インサート９６は典型的にはセラミックであり、供給インジェクタ面７２上のノズルリップ７０上に同軸的に置かれることによって配置される。次いで、熱シールド７６が、常法に従って、インジェクタ面７２の所定の位置にねじ込まれ、それによってインサートが所定の位置に保持される。この設計は、脆いセラミックの亀裂を防止するために、インサート９６、インジェクタ面の環状表面７２及び熱シールド７６の間に少しの隙間を与える。このようにして組立てられた場合、インサートは酸化ゾーンを占め、典型的にはモリブデンを含む熱シールド７６は主に還元条件に供され、それによってインサートによって覆われたシールド及びインジェクタ面７２の腐蝕が防がれる。
【００３９】
熱シールド７６は窒化珪素、炭化珪素、ジルコニア、モリブデン、タングステン又はタンタルのような高融点材料から形成する。代表的な商品材料としては、Ｃｏｏｒｓ  Ｃｏｒｐ．，Ｇｏｌｄｅｎ，ＣｏｌｏｒａｄｏのＺｉｒｃｏｎｉａ  ＴＺＰ及びＺｉｒｃｏｎｉａ  ＺＤＹ製品が挙げられる。特徴として、これらの高温材料は約１，４００℃までの温度に耐え、高膨張率を伴い、且つ高温、高還元性／硫化性環境内において実質的に不活性のままである。熱シールド７６はモリブデンを含むのが好ましい。
【００４０】
熱シールド７６は、米国特許第６，２８４，３２４号（引用することによって本明細書中に取り入れる）に記載されたような高温耐蝕性被膜９８を含むことができる。被膜９８は、燃焼室に対峙する熱シールド７６の下側表面８６に、約０．００２〜約０．０２０インチ（０．０５ｍｍ〜約０．５０８ｍｍ）、特に約０．００５〜約０．０１５インチ（０．１２７〜約０．３８１ｍｍ）の厚さまで適用される。被膜９８の熱シールド７６への適用を助けるために、ノズルリップ７０に隣接した熱シールド７６の部分は約０．００１〜約０．５０インチ（０．０２５４〜約１２．７ｍｍ）の小さい半径を有することができる。
【００４１】
被膜９８は一般式ＭＣｒＡｌＹ（式中、Ｍは鉄、ニッケル又はコバルトから選ばれる）を有する合金である。この被覆組成物は、合金化成分としてＣｒ約５〜４０重量％、Ａｌ  ０．８〜３５重量％、希土類元素イットリウム約１重量％以下及びＣｏ  １５〜２５重量％を含み、残りはＮｉ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｈ及びそれらの混合物であることができる。好ましい合金は、Ｃｏ約２０〜４０重量％、Ｃｒ  ５〜３５重量％、Ｔａ  ５〜１０重量％、Ａｌ  ０．８〜１０重量％、Ｙ  ０．５〜０．８重量％、Ｓｉ  １〜５重量％及びＡｌ2Ｏ3  ５〜１５重量％を含む。このような被膜はＰｒａｘａｉｒなどから入手できる。
【００４２】
被膜９８は、粉体被覆技術に熟練した者に知られた種々の方法を用いて熱シールド７６の下側表面８６に適用できる。例えば被膜９８はプラズマ溶射法によって微粉として適用することができる。被覆材料を適用するための個々の方法は、高密度で、均一な連続密着被膜が得られるならば、特には重要ではない。スパッタリング又は電子ビームのような他の被覆付着法も使用できる。
【００４３】
本発明について詳述したが、当業者ならば、本明細書中に開示及び説明された本発明の範囲及び精神から逸脱しない限りにおいて、本発明の種々の側面に修正を行えることがわかるであろう。従って、本発明の範囲は、本明細書中に示され且つ説明された具体的実施態様に限定されるのではなく、添付した「特許請求の範囲」及びそれらの相当物によって決定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】合成ガス発生燃焼室及びバーナーの部分断面図である。
【図２】バーナーノズル面における燃焼室ガス動態の詳細である。
【図３】本発明の好ましい実施態様に従って組み立てられた合成ガスバーナーノズルの部分断面図である。
【図３Ａ】軸３Ａに沿った、図３の部分の拡大分解断面図である。
【図３Ｂ】本発明によるその他の特徴を明示するために示された、図３Ａの拡大分解断面図の複製である。
【図１】
2005523371.tif 000003
【図２】
2005523371.tif 000004
【図３】
2005523371.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2005523371.tif 000007
【国際調査報告】
2005523371.tif 000008
2005523371.tif 000009