JP3153019B2 - 燃焼式溶解炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硝子溶解炉等の溶解炉
に関し、詳しくは、ルツボを配置する炉内で燃焼炎を形
成する炉内加熱用のバーナ、及び、炉内の燃焼排ガスを
導出する排ガス口を設けた燃焼式溶解炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如き燃焼式溶解炉において
は、燃焼炎ｆがその噴出中心から半径方向へ放射状に拡
がる形態のバーナ８（いわゆる平面炎バーナ）を採用
し、そして、図８に示すように、そのバーナ８をルツボ
６に向けてルツボ背面側の炉壁４に配置し、これに対
し、排ガス口１２を炉上壁部１に開口形成したり、ある
いは、図９に示すように、上記の平面炎バーナ８を下向
きで炉上壁部１に配置し、これに対し、排ガス口１２を
炉床部５に開口形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の図８及
び図９に示すいずれの従来形式においても、ルツボ内に
おける硝子等の溶解対象物ｘに対する加熱性、すなわ
ち、ルツボ内の溶解対象物ｘにその溶解状態で熱による
対流を生じさせて溶解対象物ｘの全体を均質な加熱溶解
状態とする加熱性の面で未だ改善の余地があった。

【０００４】又、バーナ８を炉後壁部４で炉外側に突設
状態に配置するのに対し、排ガス口１２に続く煙道１４
を炉上壁部１側に形成する構造や、バーナ８を炉上壁部
１で炉外側に突設状態に配置するのに対し、排ガス口１
２に続く煙道１４を炉床の下方に形成する構造となるこ
とで全体構成が大型化し、この点、炉の設置性の面でコ
ンパクト化も望まれていた。

【０００５】本発明の目的は、上記の実情に鑑み、合理
的な燃焼形態及び配置形態を採用することにより、溶解
対象物に対する加熱性を向上するとともに、合わせて、
炉全体構成のコンパクト化を図る点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による燃焼式溶解
炉の特徴構成は、ルツボを配置する炉内で燃焼炎を形成
する炉内加熱用のバーナ、及び、炉内の燃焼排ガスを導
出する排ガス口を設ける構成において、前記バーナを、
炉内天井部から下方に延びる下向き噴出炎で、かつ、そ
の炎側面が前記ルツボの側方において炉幅方向に連なる
状態で前記ルツボに向く形態の縦壁状燃焼炎を形成する
構成とし、前記排ガス口を、燃焼炎噴出位置に対しルツ
ボ側位置で炉内天井部に開口形成してあることにあり、
その作用・効果は次の通りである。

【０００７】

【作用】つまり、上記の特徴構成においては、バーナに
より炉内で形成される縦壁状燃焼炎がその炎側面の炉幅
方向への広がりにより炉内雰囲気を均一に昇温させ、
又、ルツボを側方から均一に加熱するとともに、下向き
噴出により燃焼炎の先端ないし、それに続く高温の燃焼
排ガス流が炉幅方向への幅広状態でルツボの下部に至
り、その後、燃焼炎噴出位置に対しルツボ側位置で炉内
天井部に開口形成した排ガス口からの導出案内により、
その幅広状態の高温燃焼排ガスはルツボ下部からルツボ
周部を均等に上昇して、その上昇過程でルツボを加熱し
ながら排ガス口に至る。

【０００８】

【発明の効果】すなわち、本発明の特徴構成によれば、
炉内雰囲気の均一加熱、及び、ルツボ側方からの均一加
熱に加えて、ルツボ下部からルツボ周部への高温燃焼排
ガス上昇によるルツボ加熱でルツボ底部の溶解対象物を
効果的に加熱できることにより、燃焼排ガスが炉後壁部
から炉上壁部の排ガス口へ向けて、或いは、炉上壁部か
ら炉床部の排ガス口へ向けて炉内を一過的に通過する先
述の図８や図９に示す従来構成に比べ、ルツボ内での溶
解物の熱による対流を促進できて、この対流により溶解
対象物の全体をより均質な加熱溶解状態とすることがで
き、ひいては、製品生地としての品質が一層高い溶解物
を得ることができる。

【０００９】又、従来構成において排ガス口に接続の煙
道部分とバーナとが炉上壁部側と炉後壁部側とに、或い
は、炉上壁部側と炉床下部とに分散配置されていたのに
対し、それら煙道部分及びバーナを炉の上壁部側に集中
配置する形態となるため、又、従来一般に煙道部分に介
装していた排熱回収用の熱交換器も合わせて炉の上壁部
側に集中配置できるため、従来に比べ炉の全体構成をコ
ンパクト化でき、特に炉の必要設置面積を小さくでき、
これにより、設置性を大きく向上し得るに至る。

【００１０】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００１１】図１，図２及び図３は硝子溶解炉を示し、
炉の上壁部１、左右側壁部２、前壁部３、後壁部４、及
び、炉床部５の夫々を耐火材で形成し、着脱扉を兼ねる
前壁部３にはルツボ６の口６ａを炉外に臨ませる開口を
形成してある。

【００１２】溶解対象の硝子ｘを収容するルツボ６には
口６ａを横向きに形成した横型（いわゆる、ネコツボ）
を使用し、炉内において台材７を介し炉床に設置する。

【００１３】８は炉内で燃焼炎ｆを形成する炉内加熱用
のバーナであり、９はバーナ８に対し燃料ガスｇを供給
するガス供給管、１０はバーナ８に対し燃焼用空気ａを
ファン１１により加圧供給する空気供給管である。

【００１４】１２は炉内の燃焼排ガスを導出する排ガス
口、又、１３は空気供給管１０によりバーナ８に送給す
る燃焼用空気ａを、排ガス口１２から煙道１４へ導く燃
焼排ガスと熱交換させて予熱する排熱回収熱交換器であ
り、熱交換器形式としては、排ガス通過室１３ａ内に空
気管１０ａを挿入配置したチューブ形式を採用してあ
る。

【００１５】１５はルツボ６の炉内破損により漏出する
溶解硝子を炉外へ導出するための排出路であり、通常使
用時には栓材１６により炉外出口を閉塞しておく。

【００１６】炉床面５ａには漏出した溶解硝子を排出路
１５へ案内するための勾配を与えてあり、又、炉床面５
ａ上には、漏出溶解硝子を極力円滑かつ速やかに排出路
１５へ流下させるため、溶解硝子と反応して溶解硝子を
軟化する軟化剤ペレットｐを配置しておく。

【００１７】１７は閉塞状態の排出路１５に溜まる漏出
溶解硝子を検知する検出器であり、１８はこの検出器１
７により溶解硝子の溜まりが検出されると、そのことを
炉内でのルツボ破損の発生として報知作動する報知器で
ある。

【００１８】バーナ８は燃焼炎を下向きに噴出する倒炎
式で、その炎側面が平面状の壁状炎を形成する形式と
し、このバーナ８を炉上壁部１において後壁部寄りに配
置することにより、炎側面が炉幅方向に連なってルツボ
６に対しその背面側から面する形態の下向き縦壁状燃焼
炎ｆを後壁部４の壁面に沿う状態に形成するようにして
ある。

【００１９】一方、この燃焼形態に対し、排ガス口１２
は炉内天井部においてルツボ設置位置の直上方に形成
し、燃焼炎噴出位置に対しルツボ側に位置させてある。

【００２０】つまり、上記の構成において縦壁状燃焼炎
ｆはその炎側面の炉幅方向への広がりにより炉内雰囲気
を均一に昇温させ、又、ルツボ６を背面側から均一に加
熱するとともに、下向き噴出により燃焼炎ｆの先端ない
し、それに続く高温の燃焼排ガス流が炉幅方向への幅広
状態でルツボ６の下部に至り、その後、燃焼炎噴出位置
に対しルツボ側位置で炉内天井部に位置する排ガス口１
２からの導出案内により、その幅広状態の高温燃焼排ガ
スはルツボ下部からルツボ周部を均等に上昇して、その
上昇過程でルツボ６を加熱しながら排ガス口１２に至
る。

【００２１】そして、このルツボ下部からルツボ周部へ
の高温燃焼排ガス上昇によるルツボ加熱でルツボ底部の
対象硝子ｘが効果的に加熱されて、ルツボ内での溶解硝
子ｘの熱による対流が促進され、この対流により溶解硝
子ｘの全体が均質な加熱溶解状態となる。

【００２２】図４，図５及び図６はバーナ構造を示し、
１９は炉幅方向に延びるスリット状の噴出口１９ａと、
それに連通するノズル挿入室１９ｂとを形成した炎口ブ
ロック、２０は内部を空気室２０ａとするバーナボック
ス、２１は平板状のガスノズルであり、バーナボックス
２０の空気吐出口２０ｂを炎口ブロック１９におけるノ
ズル挿入室１９ｂに連通させた状態でバーナボックス２
０と炎口ブロック１９とを連結し、ガスノズル２１は、
その先端側をノズル挿入室１９ｂに挿入し、かつ、基端
側のガスチャンバ部２１ａを空気室２０ａ内に位置させ
る状態で、バーナボックス２０と炎口ブロック１９との
連通部に内装してある。

【００２３】２２はガス供給管９からの燃料ガスｇをバ
ーナボックス２０内のガスチャンバ部２１ａに導入する
ガス導入管、２３は空気室２０ａ内における空気案内板
であり、空気供給管１０からバーナボックス側部の空気
供給口２０ｃを介し空気室２０ａに導入される燃焼用空
気ａを、この空気案内板２３によりバーナボックス２０
内の全周部へ拡散させ、かつ、バーナボックス２０の後
端側へ一旦迂回流動させた上で空気吐出口２０ｂへ導出
することで、空気吐出口２０ｂからの燃焼用空気ａの吐
出状態、ひいては、スリット状噴出口１９ａからの燃焼
炎噴出状態を各口２０ｂ，１９ａの長手方向（炉幅方向
に相当）について均一化する。

【００２４】平板状ガスノズル２１の先端縁には、ガス
チャンバ部２１ａから平板状部内のスリット状ガス路２
１ｂを介し供給される燃料ガスｇを炎口ブロック１９の
噴出口１９ａに向けて吹き出すガス孔２４をノズル全幅
にわたり一列に並べて多数形成し、又、平板状ガスノズ
ル２１の先端縁近くにおける両側面夫々には、スリット
状ガス路２１ｂを介し供給される燃料ガスｇを各ノズル
側面に対し直交する向きに吹き出す副ガス孔２５を同じ
くノズル全幅にわたり一列に並べて多数形成してある。

【００２５】そして、各ノズル側面には、空気噴出路と
してのノズル挿入室１９ｂにおける空気流れ方向で副ガ
ス孔２５列の上流側近傍に位置してノズル側面に対し直
立する状態の制風突起２６をノズル全幅にわたって設
け、これら制風突起２６には多数の空気通風孔２６ａを
ノズル全幅にわたる２列配置で形成してある。

【００２６】つまり、このバーナ構造において、空気噴
出路としてのノズル挿入室１９ｂで制風突起２６の外側
を通過する空気流、副ガス孔２５列から吹き出される燃
料ガスと制風突起２６の空気通風孔２６ａ列を通過した
空気との混合流、及び、ノズル先端のガス孔２４列から
吹き出される燃料ガス流の三層が形成されて、これら三
層から成る混合気流の燃焼炎が炎口ブロック１９におけ
るスリット状噴出口１９ａの長手方向全幅から炉内へ向
け噴出され、これにより、炉後壁部４の壁面に沿う状態
の前述の如き下向き縦壁状燃焼炎ｆが形成される。

【００２７】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００２８】炉内において下向きの縦壁状燃焼炎ｆを形
成するバーナ８の具体構造は種々の構成変更が可能であ
り、例えば、前述実施例の如き平板状のガスノズル２１
を用いるに代え、複数のガスノズルを等しいガス噴出向
きでそのガス噴出方向に対して直交する方向に並置する
構造を採用する等してもよい。

【００２９】前述実施例においては縦壁状燃焼炎ｆを平
板状に形成したが、これに代え、縦壁状燃焼炎ｆを平面
視において図７に示す如くルツボ６を囲む状態の湾曲板
状に形成してもよい。

【００３０】又、縦壁状燃焼炎ｆは炉幅方向で厳密に隙
間のない完全な一連炎に限定されるものではなく、複数
の下向き噴出燃焼炎が炉幅方向で比較的密に並ぶ形態の
ものとしてもよい。

【００３１】ルツボ６に収容する溶解対象物ｘは硝子に
限定されるものではなく、その他、金属を初めとする種
々の熱溶解物を対象とすることができる。

【００３２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】炉の側面視断面図

【図２】炉の正面視断面図

【図３】炉の平面視断面図

【図４】炉側面視方向でのバーナの拡大断面図

【図５】炉正面視方向でのバーナの一部切欠き図

【図６】ガスノズル先端の正面図

【図７】別実施例を示す平面図

【図８】従来例を示す炉の側面視断面図

【図９】他の従来例を示す炉の側面視断面図

【符号の説明】

６ ルツボ ８ バーナ １２ 排ガス口 ｆ 燃焼炎

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F27B 14/08 C03B 5/08 F27B 14/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ルツボ（６）を配置する炉内で燃焼炎
   （ｆ）を形成する炉内加熱用のバーナ（８）、及び、炉
   内の燃焼排ガスを導出する排ガス口（１２）を設けた燃
   焼式溶解炉であって、 前記バーナ（８）を、炉内天井部から下方に延びる下向
   き噴出炎で、かつ、その炎側面が前記ルツボ（６）の側
   方において炉幅方向に連なる状態で前記ルツボ（６）に
   向く形態の縦壁状燃焼炎（ｆ）を形成する構成とし、前
   記排ガス口（１２）を、燃焼炎噴出位置に対しルツボ側
   位置で炉内天井部に開口形成してある燃焼式溶解炉。