CN110998188A - 预混合燃烧器以及金属板的热处理设备 - Google Patents

Abstract

用于使预先混合燃料与空气而成的预混合气体燃烧的预混合燃烧器的特征在于，具备：多个燃烧喷嘴，其包含在内部设置有点火杆的第一喷嘴、以及所述第一喷嘴以外的第二喷嘴；第一预混合气体通路，其用于向所述第一喷嘴供给预混合气体；以及第二预混合气体通路，其用于向所述第二喷嘴供给预混合气体，所述第一预混合气体通路与所述第二预混合气体通路流体性地分离。

Description

预混合燃烧器以及金属板的热处理设备

技术领域

本发明涉及预混合燃烧器以及金属板的热处理设备。

背景技术

在钢板等金属板的热处理中，有时使用使预先混合燃料与空气而成的预混合气体燃烧的预混合燃烧器。

例如，在专利文献1中，公开了在燃烧器主体的前端部设置有燃烧筒以及多个燃烧喷嘴的预混合燃烧器。该预混合燃烧器的多个燃烧喷嘴由安装于燃烧器主体的多个管道分别形成，预混合气体在该管道之中流通。另外，对于多个燃烧喷嘴中的一个，在管道之中设置有打火杆(点火杆)，在打火杆的前端部产生火花而对预混合气体进行点火，并在燃烧喷嘴的出口侧形成火焰。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4074586号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在预混合燃烧器的燃烧喷嘴中未形成先导火焰(火种)的情况下，有时在使预混合气体向该燃烧喷嘴的供给量发生变化时，预混合气体中的燃料与空气的比率发生变化而成为难以维持火焰的状态，从而产生失火。

另外，若在预混合燃烧器中使向燃烧喷嘴供给的预混合气体的流量减少(即低燃烧负载时)，则存在产生火焰进入燃料流路(燃烧喷嘴)内部的现象即回火的情况。

这种失火、回火成为预混合燃烧器的被处理物的品质缺陷、燃烧喷嘴的损伤的原因，因此希望尽可能地抑制。

关于这一点，在专利文献1所记载的预混合燃烧器中，为了不产生回火，因此以在设置有打火杆的管道(燃烧喷嘴)内流通的预混合气体的流速在火焰传播速度以上的方式设定该管道的截面积。

然而，希望更加有效地抑制预混合燃烧器的失火、回火。

鉴于上述的情况，本发明的至少一实施方式的目的在于提供能够有效地抑制失火或者回火的预混合燃烧器以及具备该预混合燃烧器的金属板的处理设备。

用于解决课题的方案

本发明的至少一实施方式所涉及的预混合燃烧器用于使预先混合燃料与空气而成的预混合气体燃烧，所述预混合燃烧器的特征在于，具备：

多个燃烧喷嘴，其包含在内部设置有点火杆的第一喷嘴、以及所述第一喷嘴以外的第二喷嘴；

第一预混合气体通路，其用于向所述第一喷嘴供给预混合气体；以及

第二预混合气体通路，其用于向所述第二喷嘴供给预混合气体，

所述第一预混合气体通路与所述第二预混合气体通路流体性地分离。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式，可提供能够有效地抑制失火或者回火的预混合燃烧器以及具备该预混合燃烧器的金属板的处理设备。

附图说明

图1是一实施方式所涉及的预混合燃烧器的概要剖视图。

图2是图1所示的预混合燃烧器的前方部分的放大图。

图3是图1所示的预混合燃烧器的后方部分的放大图。

图4是沿着图2的A-A线的剖视图。

图5是一实施方式所涉及的金属板的热处理设备的概要结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式而记载的或者附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本发明的范围限定于此，而只不过是简单的说明例。

图1是一实施方式所涉及的预混合燃烧器的概要剖视图。图2是图1所示的预混合燃烧器1的前方部分的放大图，图3是图1所示的预混合燃烧器1的后方部分的放大图，图4是沿着图2的A-A线的剖视图。

需要说明的是，在本说明书中，在预混合燃烧器1的轴向(或者燃烧筒24的轴向)上，将燃烧筒24的开口部25所设置的一侧作为前方，将其相反侧作为后方。

如图1所示，预混合燃烧器1具备多个燃烧喷嘴2、4、以及以包围燃烧喷嘴2、4的方式设置的燃烧筒24。

多个燃烧喷嘴2、4包含在内部设置有点火杆10的第一喷嘴2、以及第一喷嘴2以外的第二喷嘴4。即，在第二喷嘴4的内部没有设置点火杆10。

分别经由后述的第一预混合气体通路6以及第二预混合气体通路8向第一喷嘴2以及第二喷嘴4供给预混合气体。并且，从第一喷嘴2以及第二喷嘴4的出口2a、4a喷出的预混合气体通过燃烧而生成火焰，该火焰从在燃烧筒24的前端部形成的开口部25喷出。这样，通过从燃烧筒24喷出的火焰F，而对被处理物101进行热处理。

点火杆10安装于火花塞9，点火杆10的前端部配置于第一喷嘴2的内部。如图2以及图3所示，点火杆10除了前端部以外被由绝缘体形成的绝缘管11覆盖，而与周围的构件绝缘。

在对预混合气体的点火时，在点火杆10的前端部产生火花，而对向第一喷嘴2供给的预混合气体进行点火。

需要说明的是，图1所示的预混合燃烧器1安装于炉壁38。炉壁38也可以至少局部地由隔热材料形成。

如图2所示，第一喷嘴2以及第二喷嘴4的至少一部分由喷嘴管40、42形成。燃烧喷嘴出口2a、4a侧的喷嘴管40、42的一端贯通形成于喷嘴板30的孔31，并且喷嘴管40、42的另一端与孔17嵌合，该孔17形成于位于比喷嘴板30靠后方(预混合气体的流路的上游侧)的位置的前方板14。由此，喷嘴管40、42被支承为沿着燃烧筒24的轴向而延伸。

需要说明的是，也可以在喷嘴板30与前方板14之间的喷嘴管40、42的周围设置耐热件36。

多个燃烧喷嘴2、4例如也可以如图4所示，在燃烧筒24的中心轴O的周围沿周向排列多个。另外，多个燃烧喷嘴2、4也可以配置于不同的径向位置。在图4所示的例子中，多个燃烧喷嘴2、4包含在内周侧排列成圆周状的6个燃烧喷嘴4、以及在外周侧排列成圆周状的10个燃烧喷嘴2、4。

多个燃烧喷嘴2、4至少包含一个在内部设置有点火杆10的第一喷嘴2。第一喷嘴2可以设置于任何位置。在图示的实施方式中，在上述的外周侧排列成圆周状的10个燃烧喷嘴2、4中的1个为第一喷嘴2。

用于向第二喷嘴4供给预混合气体的第二预混合气体通路8包含以下所述的第二腔室28以及第二入口流路58。

如图1所示，在前方板14的后方配置有后方板16。即，前方板14相对于后方板16而位于燃烧喷嘴2、4侧。并且，筒状的第二筒构件22在前方板14与后方板16之间延伸，至少通过前方板14、后方板16、以及第二筒构件22的内壁面23而形成了第二腔室28。

另外，在第二筒构件22连接有用于将预混合气体导入预混合燃烧器1的第二入口管56，通过第二入口管56形成了第二入口流路58。

上述的第二腔室28以及第二入口流路58构成用于向第二喷嘴4供给预混合气体的第二预混合气体通路8。即，从第二入口管56导入了预混合燃烧器1的预混合气体经由第二入口流路58以及第二腔室28而向第二喷嘴4供给。

用于向第一喷嘴供给预混合气体的第一预混合气体通路6包含以下所述的流路13、第一腔室26、以及第一入口流路54。

如图1～图3所示，在第一喷嘴2的后方以贯通设置于后方板16的孔15的方式设置有管道12，该管道12通过第二腔室28而延伸到前方板14。如图2所示，在管道12的前方的端部12a形成有外螺纹44，管道12通过将该端部12a拧入形成于前方板14的螺纹孔46而与前方板14紧固连结。

在该管道12贯穿有设置于第一喷嘴2的内部的点火杆10。另外，通过管道12的内壁面而形成了与第一喷嘴2连通的流路13。

如图1以及图3所示，隔着后方板16在第二筒构件22的相反侧设置有形成第一腔室26的第一筒构件20。需要说明的是，在图示的实施方式中，第一筒构件20由外侧筒部18和设置于外侧筒部18的内周侧的内侧筒部19一体地形成。外侧筒部18与内侧筒部19可以形成为彼此嵌合，也可以作为一个构件而一体成形。

如图3所示，第一筒构件20的至少一部分位于管道12的外周侧。

第一筒构件20的前端部例如通过焊接而安装于后方板16。另外，第一筒构件20的后端部的开口20a通过插入火花塞9而被封闭。在图示的实施方式中，通过形成于火花塞9的外螺纹与形成于第一筒构件20的开口20a的内螺纹螺合而使火花塞9固定于第一筒构件20。

在插入第一筒构件20内部的部分的管道12的外周面27与第一筒构件20的后方板16侧的内周面21之间设置有密封构件32，以封堵空间。通过像这样设置的密封构件32，而减少了第一腔室26与第二腔室28之间的预混合气体经由管道12所贯通的后方板16的孔15的泄漏。

需要说明的是，如图3所示，在构成第一筒构件20的内侧筒部19的后方端部形成有凸缘29，在预混合燃烧器1的轴向上的该凸缘29与外侧筒部18之间设置有密封构件50。由此，减少了预混合气体经由内侧筒部19与外侧筒部18之间的间隙的泄漏。在外侧筒部18与内侧筒部19作为一个构件而一体成形的情况下，在它们之间不存在间隙，因此可以不设置密封构件50。

另外，在在第一筒构件20连接有用于将预混合气体导入预混合燃烧器1的第一入口管52，通过第一入口管52而形成了第一入口流路54。

由上述的管道12形成的流路13、第一腔室26以及第一入口流路54构成用于向第一喷嘴2供给预混合气体的第一预混合气体通路6。即，从第一入口管52导入了预混合燃烧器1的预混合气体经由第一入口流路54、第一腔室26、以及流路13而向第一喷嘴2供给。

这样，在预混合燃烧器1中，形成第一预混合气体通路6的管道12以贯通形成第二预混合气体通路8的第二腔室28以及后方板16的方式设置，管道12的两端的开口部与第二腔室28的外部连通。由此，第一预混合气体通路6与第二预混合气体通路8流体性地分离。

如以上说明的那样，至少一实施方式所涉及的预混合燃烧器1包含多个燃烧喷嘴2、4，该多个燃烧喷嘴2、4包含在内部设置有点火杆10的第一喷嘴2、以及第一喷嘴2以外的第二喷嘴4。并且，用于向第一喷嘴2供给预混合气体的第一预混合气体通路6与用于向第二喷嘴4供给预混合气体的第二预混合气体通路8流体性分离。即，能够单独地调整向上述的第一预混合气体通路6供给的预混合气体的流量、以及向第二预混合气体通路8供给的预混合气体的流量。

通常，在使预混合气燃烧的预混合燃烧器中，与通过不同的喷嘴来供给燃料和空气的扩散燃烧燃烧器相比，难以稳定地维持燃烧，特别是在燃烧负载降低时等，易于产生失火、回火。

关于这一点，在上述的预混合燃烧器1中，用于向第一喷嘴2供给预混合气体的第一预混合气体通路6与用于向第二喷嘴4供给预混合气体的第二预混合气体通路8流体性地分离，各个流路的流体在燃烧前不混合，因此能够分别向第一喷嘴2与第二喷嘴4供给不同的组成或者不同的流量的预混合气体。由此，例如，在变更预混合燃烧器1的燃烧负载时，能够在维持向设置有点火杆10的第一喷嘴2供给的预混合气体的流量的同时使向第二喷嘴4供给的预混合气体的流量增减，而使作为预混合燃烧器1整体的燃烧负载发生变化。因而，与燃烧负载无关而易于维持由第一喷嘴2形成的火焰，因此能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

在几个实施方式中，第一喷嘴2也可以是用于通过使供给至该第一喷嘴2的预混合气体燃烧而生成先导火焰的喷嘴。

在该情况下，在设置有点火杆10的第一喷嘴2中使预混合气体燃烧而生成先导火焰(火种)的情况下，在预混合燃烧器1的低燃烧负载时，能够在维持向该第一喷嘴2供给的预混合气体的流量的同时使向第二喷嘴4供给的预混合气体的流量增减，而使作为预混合燃烧器1整体的燃烧负载发生变化。因而，与燃烧负载无关而易于维持由第一喷嘴2形成的先导火焰，从而能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

另外，在几个实施方式中，例如像图1～图4所示的实施方式那样，预混合燃烧器1具备：管道12，其供点火杆10贯穿，并且在内侧形成第一预混合气体通路6的至少一部分；后方板16，其供管道12贯通；前方板14，其相对于后方板16而位于多个燃烧喷嘴2、4侧；以及第二筒构件22，其在前方板14与后方板16之间延伸。并且，第二预混合气体通路8包含至少由前方板14、后方板16、以及第二筒构件22的内壁面23形成的第二腔室28，管道12通过第二腔室28而延伸到前方板14。

在该情况下，形成第一预混合气体通路6的管道12以贯通形成第二预混合气体通路8的第二腔室28以及后方板16的方式设置。由此，建立了第一预混合气体通路6与第二预混合气体通路8的流体性的分离，因此如上所述，与燃烧负载无关而易于维持由第一喷嘴2形成的火焰，从而能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

另外，在几个实施方式中，例如像图1～图4所示的实施方式那样，预混合燃烧器1还具备：第一筒构件，其隔着后方板16而设置于第二筒构件22的相反侧；第一腔室26，其是第一预混合气体通路6的一部分，并至少由第二筒构件22形成；以及密封构件32，其以封堵管道12的外周面27与第一筒构件20的内周面21之间的方式设置。

在该情况下，通过密封构件32而减少第一腔室26与第二腔室28之间的预混合气体经由后方板16中的供管道12贯通的孔15的泄漏。由此，包含第一腔室26的第一预混合气体通路6与包含第二腔室28的第二预混合气体通路8更加可靠地流体性地分离。因此，与燃烧负载无关而易于维持由第一喷嘴2形成的火焰，从而能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

另外，在几个实施方式中，例如像图1～图4所示的实施方式那样，管道12具有形成有外螺纹44的端部12a。并且，管道12通过将端部12a拧入形成于前方板14的螺纹孔46而与前方板14紧固连结。

在该情况下，通过将形成第一预混合气体通路6的管道12的端部12a与前方板14的螺纹孔46螺合而使管道12与前方板14紧固连结，因此通过该紧固连结部，由管道12形成的第一预混合气体通路6与由第二腔室28形成的第二预混合气体通路8流体性地分离。因而，与燃烧负载无关而易于维持在第一喷嘴2形成的火焰，因此能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

需要说明的是，在图1～图4所示的实施方式中，形成第一喷嘴2的喷嘴管40与形成作为第一预混合气体通路6的一部分的流路13且以通过第二腔室28的方式设置的管道12作为不同的构件而设置，但其他实施方式的第一喷嘴2与流路13(第一预混合气体通路6的一部分)也可以由一个构件形成。

例如，预混合燃烧器1可以具有以贯通前方板14以及后方板16、且前端部与喷嘴板30的孔31嵌合的方式设置的1根长条管道(未图示)。并且，可以是，长条管道中的比前方板14靠前方的部分作为形成第一喷嘴2的喷嘴管而发挥功能，比前方板14靠后方的部分作为形成流路13(第一预混合气体通路6的一部分)的管道而发挥功能。

需要说明的是，如图1～图4所示，在分别将喷嘴管40、42作为形成第一喷嘴2以及第二喷嘴4的构件而使用的情况下，能够将喷嘴管40以及喷嘴管42作为通用的部件。在该情况下，能够将用于形成燃烧喷嘴2、4的部件通用化，因此能够抑制预混合燃烧器1的制造成本或者维护成本。

在几个实施方式中，例如像图1～图4所示的实施方式那样，预混合燃烧器1还具备以包围多个燃烧喷嘴2、4的方式设置的燃烧筒24。燃烧筒24具有在该燃烧筒24的轴向上随着从燃烧喷嘴2、4的出口2a、4a朝向燃烧筒24的开口部25而直径逐渐变小的锥部34。并且，点火杆10以在燃烧筒24的径向上该点火杆10的至少一部分与锥部34重叠的方式设置。

即，在几个实施方式中，如图2所示，可以是，表示点火杆10的径向位置的直线Cr与燃烧筒24的锥部34的径向上的存在范围Rt重叠。

在几个实施方式中，预混合燃烧器1也可以构成为向第一喷嘴2供给恒定流量的预混合气体。

在此，“恒定流量”可以是具有一定程度的范围的流量。在几个实施方式中，向第一喷嘴2供给的预混合气体的流量可以是规定期间内的预混合气体流量的时间平均值±5％的范围内、或者该时间平均值±10％的范围内的流量。

在该情况下，向第一喷嘴2供给恒定流量的预混合气体，因此即使在使作为预混合燃烧器1整体的燃烧负载发生变化的情况下，与燃烧负载无关而能够更加可靠地维持由第一喷嘴2形成的火焰。因而，能够更加有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

图5是应用了一实施方式所涉及的预混合燃烧器1的金属板的热处理设备的概要结构图，且是示出向预混合燃烧器1供给燃料与空气的供给系统的概要图。

在几个实施方式中，例如如图5所示，金属板的热处理设备100具备预混合燃烧器1、与所述第一预混合气体通路6连接的第一预混合气体供给线路106、以及与所述第二预混合气体通路8连接的第二预混合气体供给线路108。另外，热处理设备100还具备与第一预混合气体供给线路106连接的第一混合器64、以及与第二预混合气体供给线路108连接的第二混合器66。并且，在热处理设备100中，例如能够如以下说明的那样分别调节所述第一预混合气体供给线路(106)中的预混合气体的流量、以及所述第二预混合气体供给线路(108)的预混合气体的流量。

在第一混合器64连接有用于分别向该第一混合器64输送燃料以及空气的第一燃料供给线路60a以及第一空气供给线路62a。另外，在第二混合器66连接有用于分别向该第二混合器66输送燃料以及空气的第二燃料供给线路60b以及第二空气供给线路62b。

需要说明的是，在图5所示的例示的实施方式中，第一燃料供给线路60a与第二燃料供给线路60b是从通用的燃料供给线路60分岔而得到的，向第一混合器64以及第二混合器66供给相同的燃料，但在其他实施方式中，也可以是，第一燃料供给线路60a与第二燃料供给线路60b是相互独立的线路，各自向第一混合器64以及第二混合器66供给不同的燃料(例如，组成不同的燃料)。

另外，在图5所示的例示的实施方式中，第一空气供给线路62a与第二空气供给线路62b是从通用的空气供给线路62分岔而得到的，但在其他实施方式中，也可以是，第一空气供给线路62a与第二空气供给线路62b是相互独立的线路。

另外，在图5所示的例示的实施方式中，第一预混合气体供给线路106在第一混合器64与预混合燃烧器1之间分岔，而与其他预混合燃烧器的燃烧喷嘴连接。由此，来自第一混合器64的预混合气体被分配到各预混合燃烧器的燃烧喷嘴。

另外，在图5所示的例示的实施方式中，第二预混合气体供给线路108在第二混合器66与预混合燃烧器1之间分岔，而与其他预混合燃烧器的燃烧喷嘴连接。由此，来自第二混合器66的预混合气体被分配到各预混合燃烧器的燃烧喷嘴。

在图5所示的例示的实施方式中，在第一空气供给线路62a设置有用于调节第一空气供给线路中的空气的流量的第一空气阀70以及第一空气混合比设定阀71。第一空气阀70构成为取得第一燃料供给线路60a的压力，并成为与该压力相应的规定开度。另外，第一空气混合比设定阀构成为能够设定向第一混合器64供给的空气的流量。即，第一空气阀70以及第一空气混合比设定阀71构成为调节第一空气供给线路62a的流量，以使得第一燃料供给线路60a的流量与第一空气供给线路62a的流量之比恒定。

在此，“第一燃料供给线路60a的流量与第一空气供给线路62a的流量之比恒定”是指该比值在规定范围内。在几个实施方式中，第一空气阀70也可以构成为调节第一空气供给线路62a的流量，以使得第一燃料供给线路60a的流量与第一空气供给线路62a的流量之比在该比值的规定期间内的时间平均值±5％的范围内、或者该时间平均值±10％的范围内。

由此，在第一混合器64中，生成规定的燃料比率的预混合气体，规定的燃料比率的预混合气体从第一混合器64经由第一预混合气体通路6向第一喷嘴2供给。

需要说明的是，如图5所示，也可以在第一燃料供给线路60a设置用于调节第一燃料供给线路60a的燃料的流量的第一燃料阀68。

在该情况下，通过将第一燃料阀68的开度维持为规定值，来设定第一燃料供给线路60a的燃料的流量，并且根据第一燃料供给线路60a的压力而调节开度的第一空气阀70的开度也设定为大致恒定，因此第一空气供给线路62a中的空气的流量也设定为大致恒定。由此，燃料比率大致恒定并且流量被设定的预混合气体从第一混合器64向预混合燃烧器1的第一喷嘴2供给。

在上述的实施方式中，设置有第一空气阀70，该第一空气阀70构成为调节第一空气供给线路62a的流量，以使得第一燃料供给线路60a的流量与第一空气供给线路62a的流量之比恒定，因此向第一喷嘴2供给燃料比率恒定的预混合气体。因而，即使在作为预混合燃烧器1整体的燃烧负载发生变化的情况下，与燃烧负载无关而能够更加可靠地维持在第一喷嘴2形成的火焰。因而，能够更加有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

在其他实施方式中，也可以设置如下阀，该阀构成为调节第一燃料供给线路60a的燃料的流量，以使得第一燃料供给线路60a的流量与第一空气供给线路62a的流量之比恒定。在该情况下，在第一燃料供给线路60a设置有该阀，因此与上述的实施方式的情况同样地向第一喷嘴2供给燃料比率恒定的预混合气体。因而，即使在减少了作为预混合燃烧器1整体的燃烧负载的情况下，与燃烧负载无关而能够更加可靠地维持在第一喷嘴2形成的火焰。因而，能够更加有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

在几个实施方式中，例如如图5所示，预混合燃烧器1还具备设置于第二燃料供给线路60b的第二燃料阀72、设置于第二空气供给线路62b的第二空气阀74、用于控制第二燃料阀72以及第二空气阀74的开度的控制器80。控制器80构成为分别控制第二燃料阀72以及第二空气阀74的开度，以使得分别变更第二燃料供给线路60b的燃料的流量、以及第二空气供给线路62b的空气的流量。

需要说明的是，在图5所示的例示的实施方式中，在第二燃料供给线路60b以及第二空气供给线路62b中，在第二燃料阀72以及第二空气阀74的上游侧分别设置有流量计76、78。流量计76、78构成为分别测量第二燃料供给线路60b以及第二空气供给线路62b的燃料或者空气的流量，并向控制器80发送表示测量出的流量的信号。控制器也可以构成为基于上述信号来进行调节，以使得第二燃料阀72以及第二空气阀74的开度成为目标开度。

在该情况下，通过分别任意地变更第二燃料阀72以及第二空气阀74的开度，能够任意地变更在第二混合器66生成的预混合气体(即，经由第二预混合气体供给线路108以及第二预混合气体通路8而向第二喷嘴4供给的预混合气体)的燃料比率或者流量。因而，能够任意地变更作为预混合燃烧器1整体的燃烧负载，并且与该燃烧负载无关而易于维持由第一喷嘴2形成的火焰。因而，能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

由控制器80进行的第二燃料阀72以及第二空气阀74的开度控制例如可以如以下所述的那样进行。

控制器80从未图示的温度传感器取得表示被处理物101(参照图1)的温度、或者预混合燃烧器1所设置的炉的温度的信号，并根据该信号来设定预混合燃烧器1的燃烧负载。并且，决定用于得到为了设为该燃烧负载所需的燃料以及空气的流量的第二燃料阀72以及第二空气阀74的目标开度。并且，调节第二燃料阀72以及第二空气阀74的开度，以使其成为如上述那样决定的目标开度。

如以上说明的那样，在热处理设备100中，能够分别调节所述第一预混合气体供给线路(106)的预混合气体的流量、以及所述第二预混合气体供给线路(108)的预混合气体的流量。

另外，如上所述，在第一混合器64生成的预混合气体的燃料气体与空气的混合比(燃料/空气混合比)能够通过设置于第一燃料供给线路60a的第一燃料阀68(第一阀)、设置于第一空气供给线路62a的第一空气阀70(第一阀)以及第一空气混合比设定阀71(第一阀)来调节。

另外，在第二混合器66生成的预混合气体的燃料气体与空气的混合比(燃料/空气混合比)能够通过设置于第二燃料供给线路60b的第二燃料阀72(第二阀)以及设置于第二空气供给线路62b的第二空气阀74(第二阀)来调节。

这样，能够分别调节在第一混合器64生成并向预混合燃烧器1的第一喷嘴2供给的预混合气体的燃料/空气混合比、以及在第二混合器66生成并向第二喷嘴4供给的预混合气体的燃料/空气混合比。

几个实施方式所涉及的预混合燃烧器1也可以应用于热处理设备100，该热处理设备100用于对作为被处理物101(参照图1)的金属板进行热处理。

即，在几个实施方式所涉及的金属板的热处理设备100中，预混合燃烧器1构成为对金属板进行热处理。

在金属板的热处理设备中，有时通过直接对板喷吹来自燃烧器的火焰来对金属板(例如钢板)进行热处理。

对于由预混合燃烧器生成的预混合火焰，由于使燃料与空气均匀地混合的状态的预混合气体燃烧，因此与扩散燃烧相比燃烧较早地结束。因此，通过将这种预混合燃烧器用于金属板的热处理，存在易于抑制作为热处理对象的金属板的氧化这样的优点。

即，在如用于锅炉等的燃烧器那样，将空气与燃料分别从喷嘴排出并在喷嘴之外混合的同时使它们燃烧的扩散燃烧型的燃烧器中，在燃烧反应期间，在从燃烧器的出口到火焰的前端的空间，未燃烧的燃料气体与空气的混合比不均匀而产生分布(即燃料浓度的浓淡)。在通过这种燃烧器对金属板进行加热的情况下，对于在混合气体中存在较多未反应的空气的部分，有可能在该部分使金属板极端地氧化，而使金属板的后处理变难、或者残留对作为产品的金属板的品质不良的影响。另外，每个燃烧器的空气与燃料的比率易于变动，在通过配置多个燃烧器而对连续地搬运来的金属板或者金属带板连续地进行加热的装置中，难以将每个燃烧器的空气与燃料的比率调节为恒定。

与此相对，在预混合燃烧器中，将空气与燃料预先混合后从喷嘴排出，即在空气与燃料所流入的混合器中混合空气与燃料，作为混合流体从混合器流出并到达喷嘴，然后排出。因此，在从燃烧器出口到火焰的前端的空间，未燃烧的燃料气体与空气的混合比均匀化，减少了空间上的燃料浓度的浓淡。因而，难以产生在金属板的一部分发生极端地氧化的不良状况，另外，也抑制每个燃烧器的空燃比的偏差。因而，这种预混合燃烧器适于金属板、金属带板的加热。

作为金属板的热处理设备中的燃烧器，通过采用上述的预混合燃烧器1，在该预混合燃烧器1中，用于向第一喷嘴2供给预混合气体的第一预混合气体通路6与用于向第二喷嘴4供给预混合气体的第二预混合气体通路8流体性地分离，因此能够分别向第一喷嘴2与第二喷嘴4供给不同的组成或者不同的流量的预混合气体。因而，在金属板的热处理设备中，与燃烧负载无关而易于维持由第一喷嘴2形成的火焰，因此能够有效地抑制预混合燃烧器1的失火或者回火。

在几个实施方式中，金属板的热处理设备也可以是钢板的连续退火设备、或钢板的连续镀锌设备、或者这些设备所包含的加热炉。

在几个实施方式中，金属板的热处理设备还具备用于搬运作为被处理物101的金属板的搬运装置(未图示)，预混合燃烧器1构成为对被搬运装置搬运的金属板进行加热。

金属板也可以是带状的金属带板。在该情况下，也可以使用作为搬运装置的滚子来连续地搬运金属带板。并且，也可以是，预混合燃烧器1对通过滚子而搬运的金属带板连续地进行加热处理。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，也包含对上述的实施方式施加了变形的方式、将这些方式适当组合而成的方式。

在本说明书中，“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表述不仅严格地表示这种配置，也表示具有公差、或者能够得到相同的功能的程度的角度、距离而相对地位移了的状态。

例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表示物事相等的状态的表述不仅严格地表示相等的状态，也表示存在公差、或者能够得到相同的功能的程度的差异的状态。

另外，在本说明书中，表示四边形状、筒形状等形状的表述不仅表示几何学上严密意义的四边形状、筒形状等形状，也表示在能够得到相同的效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。

另外，在本说明书中，“具备”、“包含”、或者“具有”一个构成要素这样的表述并不是排除其他构成要素的存在的排他性表达。

附图标记说明：

1 预混合燃烧器

2 第一喷嘴(燃烧喷嘴)

2a 出口

4 第二喷嘴(燃烧喷嘴)

4a 出口

6 第一预混合气体通路

8 第二预混合气体通路

9 火花塞

10 点火杆

11 绝缘管

12 管道

12a 端部

13 流路

14 前方板

15 孔

16 后方板

17 孔

18 外侧筒部

19 内侧筒部

20 第一筒构件

20a 开口

21 内周面

22 第二筒构件

23 内壁面

24 燃烧筒

25 开口部

26 第一腔室

27 外周面

28 第二腔室

29 凸缘

30 喷嘴板

31 孔

32 密封构件

34 锥部

36 耐热件

38 炉壁

40 喷嘴管

42 喷嘴管

44 外螺纹

46 螺纹孔

50 密封构件

52 第一入口管

54 第一入口流路

56 第二入口管

58 第二入口流路

60 燃料供给线路

60a 第一燃料供给线路

60b 第二燃料供给线路

62 空气供给线路

62a 第一空气供给线路

62b 第二空气供给线路

64 第一混合器

66 第二混合器

68 第一燃料阀

70 第一空气阀

71 第一空气混合比设定阀

72 第二燃料阀

74 第二空气阀

76 流量计

78 流量计

80 控制器

101 被处理物

100 热处理设备

106 第一预混合气体供给线路

108 第二预混合气体供给线路

F 火焰。

Claims (11)

1.一种预混合燃烧器，其用于使预先混合燃料与空气而成的预混合气体燃烧，所述预混合燃烧器的特征在于，具备：

多个燃烧喷嘴，其包含在内部设置有点火杆的第一喷嘴、以及所述第一喷嘴以外的第二喷嘴；

第一预混合气体通路，其用于向所述第一喷嘴供给预混合气体；以及

第二预混合气体通路，其用于向所述第二喷嘴供给预混合气体，

所述第一预混合气体通路与所述第二预混合气体通路流体性地分离。

2.根据权利要求1所述的预混合燃烧器，其特征在于，

所述第一喷嘴是用于通过使供给至该第一喷嘴的预混合气体燃烧而生成先导火焰的喷嘴。

3.根据权利要求1或2所述的预混合燃烧器，其特征在于，

所述预混合燃烧器还具备：

管道，其供所述点火杆贯穿，并且在内侧形成所述第一预混合气体通路的至少一部分；

后方板，其供所述管道贯通；

前方板，其相对于所述后方板而位于所述多个燃烧喷嘴侧；以及

第二筒构件，其在所述前方板与所述后方板之间延伸，

所述第二预混合气体通路包含至少由所述前方板、所述后方板、以及所述第二筒构件的内壁面形成的第二腔室，

所述管道通过所述第二腔室并延伸到所述前方板。

4.根据权利要求3所述的预混合燃烧器，其特征在于，

所述预混合燃烧器还具备：

第一筒构件，其隔着所述后方板而设置于所述第二筒构件的相反侧；

第一腔室，其是所述第一预混合气体通路的一部分，并至少由所述第二筒构件形成；以及

密封构件，其以封堵所述管道的外周面与所述第一筒构件的内周面之间的方式设置。

5.根据权利要求3或4所述的预混合燃烧器，其特征在于，

所述管道具有形成有外螺纹的端部，

所述管道通过将所述端部拧入形成于所述前方板的螺纹孔而与该前方板紧固连结。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的预混合燃烧器，其特征在于，

所述预混合燃烧器还具备燃烧筒，所述燃烧筒以包围所述多个燃烧喷嘴的方式设置，并用于喷出通过来自所述多个燃烧喷嘴的出口的预混合气体的燃烧而生成的火焰，

所述燃烧筒具有在该燃烧筒的轴向上随着从所述燃烧喷嘴的所述出口朝向所述燃烧筒的开口部而直径逐渐变小的锥部，

所述点火杆以在所述燃烧筒的径向上该点火杆的至少一部分与所述锥部重叠的方式设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的预混合燃烧器，其特征在于，

所述预混合燃烧器构成为向所述第一喷嘴供给恒定流量的预混合气体。

8.一种金属板的热处理设备，其特征在于，具备：

权利要求1至7中任一项所述的预混合燃烧器；

第一预混合气体供给线路，其与所述第一预混合气体通路连接；以及

第二预混合气体供给线路，其与所述第二预混合气体通路连接，

所述第一预混合气体供给线路中的预混合气体的流量、以及所述第二预混合气体供给线路中的预混合气体的流量能够分别进行调节。

9.根据权利要求8所述的金属板的热处理设备，其特征在于，

所述金属板的热处理设备还具备：

第一混合器，其用于生成经由所述第一预混合气体供给线路而向所述第一喷嘴供给的所述预混合气体；

第二混合器，其用于生成经由所述第二预混合气体供给线路而向所述第二喷嘴供给的所述预混合气体；

第一燃料供给线路以及第一空气供给线路，它们与所述第一混合器连接，并用于向所述第一混合器分别输送燃料以及空气；

第二燃料供给线路以及第二空气供给线路，它们与所述第二混合器连接，并用于向所述第二混合器分别输送燃料以及空气；

至少一个第一阀，其设置于所述第一燃料供给线路和所述第一空气供给线路的至少一方，并用于调节在所述第一混合器生成的预混合气体的燃料/空气混合比；以及

至少一个第二阀，其设置于所述第二燃料供给线路和所述第二空气供给线路的至少一方，并用于调节在所述第二混合器生成的预混合气体的燃料/空气混合比。

10.根据权利要求8或9所述的金属板的热处理设备，其特征在于，

所述金属板的热处理设备还具备：

第一混合器，其用于生成向所述第一喷嘴供给的所述预混合气体；

第一燃料供给线路，其与所述第一混合器连接，并用于向所述第一混合器输送燃料；

第一空气供给线路，其与所述第一混合器连接，并用于向所述第一混合器输送空气，以及

阀，其构成为调节所述第一燃料供给线路或者所述第一空气供给线路的流量，以使得所述第一燃料供给线路的流量与所述第一空气供给线路的流量之比恒定。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的金属板的热处理设备，其特征在于，

所述金属板的热处理设备还具备：

第二混合器，其用于生成向所述第二喷嘴供给的所述预混合气体；

第二燃料供给线路，其与所述第二混合器连接，并用于向所述第二混合器输送燃料；

第二空气供给线路，其与所述第二混合器连接，并用于向所述第二混合器输送空气；

第二燃料阀，其设置于所述第二燃料供给线路；

第二空气阀，其设置于所述第二空气供给线路；以及

控制器，其构成为分别控制所述第二燃料阀以及所述第二空气阀的开度，以便分别变更所述第二燃料供给线路的流量以及所述第二空气供给线路的流量。

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