超音速の酸素ジェットをスイングさせる酸素バーナ「SCOPE-JET® Swing」開発

　大陽日酸は、超音速の酸素ジェットで省エネルギーを達成する「SCOPE-JET®」に、流体の自励振動現象を応用してスイング機能を加えた、「SCOPE-JET®Swing」を開発した。

　電炉製鋼プロセスにおいて酸素バーナは、1960 年代に急速に普及し、現在では多くの電気炉で設置・使用されている。電気炉での酸素バーナの機能は、炉内のコールドスポットの加熱による溶解促進であり、主に固体鉄スクラップを溶解する溶解期に使用されてきた。
　近年は、超音速の酸素ジェットの周囲に火炎を形成する事で、従来の酸素ジェットに比べ、その速度及び濃度の減衰を大幅に抑制するバーナランスが提案されている。このバーナランスの採用により、従来精錬期において消耗型ランス等で直接溶鋼へ酸素を吹き込んでいた作業を省略する事ができ、効率的な電気炉操業が可能になる。
　大陽日酸も、高速酸素バーナランス「SCOPE-JET®」を 2001 年より電炉製鋼プロセス向けに展開しており、昨年 12 月には、さらに性能を向上させ、かつ低圧・低カロリーの燃料にも対応した、新型「SCOPE-JET®」を開発した。
　今回、「SCOPE-JET®」に、流体の自励振動現象を応用して、超音速酸素ジェットをスイングさせる「SCOPE-JET® Swing」を開発。従来の「SCOPE-JET®」と比較して、約４倍の面積を効率よく溶解・精錬する事が可能となった。
　自励振動現象とは、ノズルから噴出する流体の流れが近傍の壁面に沿って流れる「コアンダ効果」と呼ばれる流体現象を応用した技術で、大陽日酸では既に自励振動現象を利用した酸素燃焼技術を商品化している。（「Innova-Jet® Swing」「Innova-Jet® F.H.」）
　「SCOPE-JET® Swing」では、超音速酸素ジェットを形成するノズルに、自励振動現象を生み出す構造を加え、機械的な駆動部なしで、超音速酸素ジェットをスイングさせる事が可能になった。
　従来型の「SCOPE-JET®」は局所的な溶解・精錬効果に優れているのに対して、「SCOPE-JET® Swing」は幅広い面積の溶解が可能であり、電炉の作業口付近のコールドスポット解消等に効果が期待できる。

　大陽日酸ではこれまでに、電炉製鋼プロセス向けに、「SCOPE-JET®」「Innova-Jet®」シリーズを展開し、生産性向上や省エネルギーを実現してきた。これらのラインナップに、「SCOPEJET® Swing」が加わる事で、更なる電炉製鋼プロセスの生産性改善が期待できる。また、超音速のジェットをスイングさせるというユニークな燃焼技術で、鉄鋼分野を中心として、更なる応用展開を図っていく。