JPH073136Y2 - 粉粒材を溶融酸化させるためのバーナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、粉粒材を連続的にノズルから噴出させ、酸化
性ガスと高温で反応させて溶融酸化させるためのバーナ
に関するものである。

従来技術、および考案が解決しようとする課題 酸化珪素、酸化アルミニウム等の酸化物を得るために、
珪素（Si）、アルミニウム（Al）等の粉粒材を溶融酸化
させて酸化珪素、酸化アルミニウム等の粉粒材として回
収し、あるいはそれらの融液として溶融槽内に集めた
後、溶融槽下部の冷却・固化装置からインゴットとして
連続的に引き出す製造方法が知られている。

珪素、アルミニウム等の粉粒材（粉末材あるいは粉粒
材）は、気体によって搬送され、気体燃料と酸化性流体
（例、酸素）との混合ガスにより代表される酸化性ガス
の高温燃焼炎中に噴出せしめられ溶融する。溶融に到る
までの粉粒材に対する燃焼炎からの熱伝達は、輻射、対
流および伝導によって行われる。

輻射は燃焼炎から粉粒材への熱輻射であり、上記混合
ガスと共にノズルから噴き出された粉粒材のガス中にお
ける分布密度および粉粒材を含む噴出ガスの流れの厚さ
（以下、噴出ガス流の層厚と称する）によって粉粒材に
対する輻射熱伝達量が規定され、したがって粉粒材の温
度上昇速度が規定される。

対流は、常温またはその近傍温度にある粉粒材を含む
噴出ガス流が周囲の燃焼ガス流を取り込んで温度上昇す
る現象であり、粉粒材搬送媒体である上記混合ガスの流
量、上記粉粒材の分布密度および噴出ガス流の層厚によ
って粉粒材に対する熱伝達量が規定され、したがって粉
粒材の温度上昇速度が規定される。

伝導は、固体である粉粒材の内部における熱移動現象
であり、粉粒材粒子の大きさによって熱移動量が規定さ
れ、したがって粉粒材の温度上昇速度が規定される。

これら三種類の熱移動現象を勘案して粉粒材の溶融に到
るまでの時間を算出することは事実上困難であり、経済
的あるいは実験的に該時間を求めざるを得ないのが実情
である。

一方、ノズルから噴出した粉粒材の燃焼炎に対する挙動
も重要な要件である。粉粒材が燃焼炎の外部に飛び出し
たのでは該粉粒材は溶融しない。そのため、気体燃料お
よび酸化性流体の噴出方法等についても大きな制約が存
在し、結果として現状バーナの火炎形状は変化に乏しい
ものになっている。

その一例としてのバーナが実開昭62-106937号公報に示
されている。該公報に開示された溶融石英・シリカ製造
設備用バーナは、原料投入用円管を中心として、先端に
噴出孔を有するいずれも環状の燃料導入管、酸素導入管
および冷却水管が順次同心円状に配列されている。この
バーナには以下の問題が存在する。

バーナの溶融能力を増大するには、原料投入管の内径
を大きくしなければならないところ、原料投入管から噴
出された原料は外周側からのみ熱を受けるために、横断
面丸棒形状の噴出原料流れの径（原料投入管の内径に比
例する）が大きくなればなるほど、流れの中心部に存在
する原料に対する周囲からの熱移動は困難になる。

前項で述べたように熱移動が困難になると、流れの
中心部に存在する原料をも溶融させるために、原料をよ
り長時間燃焼炎中に滞留せしめることが要求され、燃焼
炎の長さを大きくしなければならない。燃焼炎の長さを
大きくするには、酸素噴出孔の噴出角（原料投入管の軸
線に対する噴出孔軸線の交差角）を小さくする必要があ
る。結果的として、燃焼炎の形状変更は極端に制約され
る。

本考案は、斯かる技術的背景の下に創案されたものであ
り、溶融性能を大きく左右する粉粒材を含む噴出ガス流
の層厚に関する問題を解決するとともに、燃焼炎形状の
選択設定範囲を拡大し、もって粉粒材粒子サイズの相違
による溶融時間の変化に対応し、結果的に生産性の向上
を計ることを、その目的とする。

課題を解決するための手段およびその作用 この目的は、粉粒材を含む搬送ガス、燃料ガスおよび
酸化性ガスを各別にノズルから噴出させ、搬送ガス噴出
流の周囲に燃焼炎を形成して加熱溶融状態で粉粒材を噴
射せしめる粉粒材溶融酸化用バーナであって、バーナ断
面の中央部に位置する偏平穴形状の搬送ガス噴出用第一
ノズルおよび該第一ノズルで開放される搬送ガス誘導管
と、第一ノズルの外側でこれを包囲する位置にある酸化
性ガス噴出用第二ノズルおよび該第二ノズルで開放され
る酸化性ガス誘導管と、第二ノズルの外側でこれを包囲
する位置にある燃料ガス噴出用第三ノズルおよび該第三
ノズルで開放される燃料ガス誘導管と、第三ノズルの外
側でこれを包囲する位置にある酸化性ガス噴出用第四ノ
ズルおよび該第四ノズルで開放される酸化性ガス誘導管
とで構成される粉粒材を溶融酸化させるためのバーナ、
あるいは粉粒材を含む搬送ガス、燃料ガスおよび酸化
性ガスを各別にノズルから噴出させ、搬送ガス噴出流の
周囲に燃焼炎を形成して粉粒材を加熱溶融状態で噴射せ
しめる粉粒材溶融酸化用バーナであって、バーナ断面の
中央部に位置する燃料ガス噴出用第一ノズルおよび該第
一ノズルで開放される燃料ガス誘導管と、第一ノズルの
外側でこれを包囲する位置にある搬送ガス噴出用第二ノ
ズルおよび該第二ノズルで開放される搬送ガス誘導管
と、第二ノズルの外側でこれを包囲する位置に酸化性ガ
ス噴出用第三ノズルおよび該第三ノズルで開放される酸
化性ガス誘導管と、第三ノズルの外側でこれを包囲する
位置にある酸化性ガス噴出用第四ノズルおよび該第四ノ
ズルで開放される酸化性ガス誘導管とから成り、第一ノ
ズルおよび第二ノズルがいずれも、それぞれ相互に間隔
を置いて環状に配列された複数の小開口から成ってお
り、第一ノズルの小開口が、第二ノズルにおける各隣接
小開口の間の部分すなわち間隔部に整合し、さらに該第
一ノズルの小開口の軸線が、外方すなわち第三ノズルの
位置する側へ傾斜指向し、それによって第一ノズルから
噴出した燃料ガスが粉粒材を含む搬送ガス噴出流と干渉
することなく第三ノズルからの酸化性ガス噴出流に合流
することを特徴とする粉粒材を溶融酸化させるためのバ
ーナを提供することによって達成される。

斯かる構成によれば、粉粒材を含む搬送ガスは偏平横断
面形状の流れとして、酸化性ガス、あるいは燃料ガスと
酸化性ガスによって包囲された状態で噴出し、また燃料
ガスと酸化性ガスは急速に混合反応して高温の燃焼炎を
形成する。燃焼炎に包囲された粉粒材は燃焼炎から飛び
出すことなく溶融状態に到る。粉粒材の粒子寸法が相対
的に大きい場合には、溶融時間を確保するために酸化性
ガスの配分量（他ガス量に対する使用量）を適宜変更
し、もって長い燃焼炎を形成せしめる。

実施例１ 以下、第１図および第２図に示された本考案の一実施例
について説明する。

第１図にバーナ10の軸線方向に沿う断面形状が、第２図
に該バーナ10の先端面形状がそれぞれ示されている。

粉粒材珪素Siを溶融酸化させてシリカを得るためのバー
ナ10は、その軸線Ｌを含む中央部位に粉粒材を含む搬送
ガスを後記ノズル14に誘導する搬送ガス誘導間12を有す
る。搬送ガス誘導管12は、その先端側の一部が端面に向
かって次第に細くなされ、短辺に対する長辺の長さが十
分に大きな偏平矩形穴形状の搬送ガス噴出用第一ノズル
14が形成されている。搬送ガス誘導管12の後端には、図
示されない搬送ガス供給管が接続されるための継手フラ
ンジ16が付されている。

バーナ10は又、搬送ガス誘導管12を包囲する二重壁構造
の酸化性ガス誘導管を有する。この酸化性ガス誘導管
は、前記ノズル14がその中央部に形成された円板形状の
先端壁18（バーナ全体の先端壁である）およびその中央
部を搬送ガス誘導管12が機密に貫通する後壁20を協働し
て相互に独立室を画成する外側酸化性ガス誘導管22と内
側酸化性ガス誘導管24から成っている。そして、外側酸
化性ガス誘導管22に対しては、継手フランジ26を有す入
口管24を通じて酸化性ガスが供給され、内側酸化性ガス
誘導管30に対しては、継手フランジ34を有する入口管32
を通じて酸化性ガスが供給されるようになっている。外
側酸化性ガス誘導管22内に供給された酸化性ガスは、先
端壁18に形成された酸化性ガス噴出用第四ノズル28を通
じて外部に放出され、内側酸化性ガス誘導管30内に供給
された酸化性ガスは、同じく先端壁18に形成された酸化
性ガス噴出用第二ノズル36を通じて外部に放出される。
該第二ノズル36および第四ノズル28は、いずれも第２図
に示されるように搬送ガス噴出用第一ノズル14と相似形
の矩形をなして配列された多数の小開口群から成ってい
ることに留意すべきである。

搬送ガス誘導管12の外部であって、内側酸化性ガス誘導
管30の内部には、後壁20を機密に貫通する相対的に小径
の燃料ガス誘導管38が配設されている。燃料ガス誘導管
38に対しては、継手フランジ42を有する入口部40を通じ
て燃料ガスが供給されるようになっている。先端壁18側
に伸長する燃料ガス誘導管38は、先端壁18と一体にその
内壁に形成された環状室44に連通しており、該環状室44
内に供給された燃料ガスが環状室44に臨んで先端壁18に
形成された燃料ガス噴出用第三ノズル46を通じて外部に
放出される。燃料ガス噴出用第三ノズル46もまた、第二
ノズル36および第四ノズル28と同様に搬送ガス噴出用第
一ノズル14と相似形の矩形をなして配列された多数の小
開口群から成っている。

外側酸化性ガス誘導管22を包囲するのは、それぞれ継手
フランジ52,56を備える入口管50、出口管54を有する冷
却水管48および該冷却水管48の内部に配設された冷却水
循環用円筒形隔壁58である。冷却水管48の先端壁は、上
記先端壁18と一体であり、故に燃焼炎の輻射熱を直接受
ける先端壁18の冷却が効率良く行われる。

以上四種類のノズルの寸法、方向（ガス噴射方向でもあ
る）の推奨される具体的数値例を次に示す。

搬送ガス噴出用第一ノズル14…長辺をＡ、短辺をＢと
するとき、Ａ＝40、Ｂ＝３。

酸化性ガス噴出用第二ノズル36…開口数24、開口（丸
穴）径2.3mm、向き：開口の中心軸線がバーナ10の軸線
Ｌと交差したときの第１図図示の角度α＝20°（外向
き）。

（＊注：選択可能角はα＝０°−30°である） 燃料ガス噴出用第三ノズル46…開口数20、開口（丸
穴）径1.3mm、向き：開口の中心軸線がバーナ10の軸線
Ｌと平行。

酸化性ガス噴出用第四ノズル28…開口数28、開口（丸
穴）径2.1mm、向き：開口の中心軸線がバーナ10の軸線
Ｌと交差したときの第１図図示の角度β＝60°（内向
き）。

（＊注：選択可能角はβ＝10°−90°である） 搬送ガス噴出用第一ノズル14の短辺Ｂは、これを最大で
も20mmとすべきであり、10mm以下にするのが望ましい、
長辺Ａは、 ２≦A/B≦20の範囲で選定されるべきであり、Ｂ＝5m
m、A/B＝５、Ｂ＝3mm、A/B＝13、Ｂ＝10mm、A/B＝
３の各寸法例においても良好な結果が得られることが確
認された。

また、酸化性ガス噴出用第二ノズル36および酸化性ガス
噴出用第四ノズル28からそれぞれ噴出するガスの流量比
（第二ノズル／第四ノズル）は、角度α、βによっても
異なるが、 15/85ないし80/20の範囲で良好な結果が得られている。
その際の燃焼炎の長さは、上記ガス流量比が50/50の時
の燃焼炎長さを基準値1.0とすると、1.8ないし0.6の間
で変化可能であった。

［動作］ 搬送ガス誘導管12内に供給された粉粒状珪素Siを含む
搬送ガスは、搬送ガス噴出用第一ノズル14と通じ、横断
面偏平矩形状の噴出流として軸線Ｌに沿って放出され
る。

搬送ガス誘導管38内に供給された燃料ガス（例、プロ
パンガス）は、燃料ガス噴出用第三ノズル46を通じ、第
一ノズル14および酸化性ガス噴出用第二ノズル36からの
噴出流を包囲する矩形環状の噴出流として軸線Ｌと平行
に放出される。

内側酸化性ガス誘導管30内に供給された酸化性ガス
は、酸化性ガス噴出用第二ノズル36を通じ、燃料ガス側
に向かう外拡がりの矩形環状噴出流として放出される。

外側酸化性ガス誘導管22内に供給された酸化性ガス
は、酸化性ガス噴出用第四ノズル28を通じ、燃料ガス側
に向かって収束する形態の矩形環状噴出流として放出さ
れる。

両ノズル36,28の開口軸線の傾斜角は適当に設定さ
れ、燃料ガスに対して異なる位置で交差合流するように
なされ、もって燃料ガスと酸化性ガスとの効率のよい混
合が行われる。この結果得られた燃焼炎は、粉粒状珪素
Siを含む搬送ガスを包囲する横断面偏平矩形状体であ
り、未燃燃料ガスと粉粒状珪素Siとが直接接触すること
なく珪素Siの溶融酸化が進行する。

実施例２ 次に、第３図および第４図に示された他の実施例につい
て説明する。

第３図にバーナ70の軸線方向に沿う断面形状が、第４図
に該バーナ70の先端面形状がそれぞれ示されている。

粉粒状珪素Siを溶融酸化させてシリカを得るためのバー
ナ70は、その軸線Ｌを含む中央部位に燃料ガス誘導管72
を有する。燃料ガス誘導管72は、燃料ガス供給管が接続
されるための継手フランジ74を後端に備えるとともに、
円環状に配列された複数の小開口から成る燃料ガス噴出
用第一ノズル78が貫通形成された端壁76によって先端を
塞がれている。第一ノズル78の開口軸線は外側に指向し
て軸線Ｌと交差する。

バーナ70は又、粉粒材を含む搬送ガスを後記ノズル88に
誘導する搬送ガス誘導管80を有する。燃料ガス誘導管72
を包囲する搬送ガス誘導管80は、継手フランジ84を備え
る入口管82を後端に有し、開放されたその先端部にて内
方に位置する燃料ガス誘導管72との間に複数の介挿片86
が相互に間隔を置いて配設固定されている。介挿片86
は、複数の搬送ガス噴出用第二ノズル88を区画する。ま
た、各介挿片86は燃料ガス噴出用第一ノズル78の各小開
口位置に整合しており、第一ノズル78から噴出した燃料
ガス該介挿片86の正に前面を通過して外方へ向かうよう
になっている。

搬送ガス誘導管80の外側には、これを包囲する内側酸化
性ガス誘導管92が配設されている。この内側酸化性ガス
誘導管90は、その中央部に上記搬送ガス誘導管80の先端
部が気密に嵌合せしめられる円形開口が形成された円板
形状の先端壁90およびその中央部を搬送ガス誘導管80が
気密に貫通する後壁94とで両端が閉じられている。内側
酸化性ガス誘導管90は又、継手フランジ98を備えた入口
管96を有している。該入口管96を通じて内側酸化性ガス
誘導管90内に供給された酸化性ガスは、酸化性ガス噴出
用第三ノズル100を通じて外部に放出される。

内側酸化性ガス誘導管90の外側には、これを包囲する外
側酸化性ガス誘導管92が配設されている。この外側酸化
性ガス誘導管102は、上記先端壁90およびその中央部を
内側酸化性ガス誘導管90が気密に貫通する後壁104とで
両端が閉じられている。外側酸化性ガス誘導管102は
又、継手フランジ108を備えた入口管106を有している。
該入口管106を通じて外側酸化性ガス誘導管102内に供給
された酸化性ガスは、酸化性ガス噴出用第四ノズル110
を通じて外部に放出される。

外側酸化性ガス誘導管102を包囲する冷却水管112の構造
は上記バーナ10のそれと同じであるから、その説明を省
略する。

なお、燃料ガス噴出用第一ノズル78の円環状に配列され
た各小開口は外側を指向して形成されており、その軸線
がバーナの軸線Ｌと角度αで交差する。また、酸化性ガ
ス噴出用第三ノズル100および酸化性ガス噴出用第四ノ
ズル110の各小開口群については、第三ノズル100の小開
口の軸線が前記第一ノズル78の軸線とは逆向きに傾斜し
てバーナの軸線Ｌと角度β/2＝０°−30°で交差し（た
だし、角度零度では交差しない）、第四ノズル110の小
開口の軸線が前記第一ノズル78の軸線とは逆向きに傾斜
してバーナの軸線Ｌと角度γ/2＝15°−45°で交差する
ように構成するのが好ましい。この条件で、第三ノズル
100からの噴射ガス流量と第四ノズル110からの噴射ガス
流量との流量比は、20/80ないし80/20にすることが推奨
される。

バーナ70は以上のように構成されているが、その特徴
は、バーナの中央部に燃料ガス誘導管72および燃料ガス
噴出用第一ノズル78を有し、これらの外側に搬送ガス誘
導管80および搬送ガス噴出用第二ノズル88が配置れてい
ることである。燃料ガス噴出用第一ノズル78から噴射さ
れた燃料ガスは、搬送ガス噴出流よりも外側に位置する
酸化性ガス噴出流と合流しなければならない。しかしな
がら、未燃焼の燃料ガスが搬送ガス中の珪素粒子を接触
すると、燃料ガス中の炭素と珪素とが反応して炭化物す
なわち炭化珪素が形成されてしまう。その対策として本
考案では、燃料ガス噴出用第一ノズル78の各小開口から
噴射された燃料ガスが介挿片86の前面を通過して外方へ
向かい、粉粒状珪素を含む搬送ガスと接触しないような
構造が採用された。

図示の実施例において、前記第三ノズル100の開口軸線
とバーナの軸線Ｌとの交差角（β/2）を10°、第四ノズ
ル110の開口軸線とバーナの軸線Ｌとの交差角（γ/2）
を30°とした時、前記酸化性ガスの流量比が50/50であ
るときの燃焼炎の長さを1.0であるとすると、燃焼炎の
長さを1.7ないし0.7の範囲で変化させることが可能であ
った。

本実施例２における四種類のノズルの寸法、方向（ガス
噴射方向でもある）の推奨される具体的数値例を次に示
す。

燃料ガス噴出用第一ノズル78…小開口の数６、開口
（丸穴）径＝2.4、開口の中心軸線がバーナの軸線Ｌと
交差したときの第３図図示の角度α＝70°（外向き）。

搬送ガス噴出用第二ノズル88…スリット状開口の数
６、スリット状開口の各内側辺および各外側辺の内外包
絡線の径（すなわち内径と外径）：内径＝27.2mm、外径
＝32.9mm、向き：開口の中心軸線がバーナの軸線Ｌと平
行。

酸化性ガス噴出用第三ノズル100…開口数18、開口
（丸穴）径2.7mm、向き：開口の中心軸線とバーナの軸
線Ｌとが交差したときの全角（すなわち、開口の中心軸
線同志のなす角度）＝20°（内向き）。

酸化性ガス噴出用第四ノズル110…開口数18、開口
（丸穴）径2.7mm、向き：開口の中心軸線とバーナの軸
線Ｌとが交差したときの全角（すなわち、開口の中心軸
線同志のなす角度）＝60°（内向き）。

［動作］ 燃料ガス誘導管72内に供給された燃料ガス（例、プロ
パンガス）は、燃料ガス噴出用第一ノズル78を通じて放
出され、介挿片86の前面を通過して搬送ガスと混合する
ことなく外方へ向かい、第三ノズル100および第四ノズ
ル110から放出された酸化性ガスと合流し、高温の燃焼
炎を形成する。

搬送ガス誘導管80内に供給された粉粒状珪素（Si）を
含む搬送ガスは、搬送ガス噴出用第二ノズル88を形成す
る複数のスリット状小開口を通じてバーナの軸線Ｌと概
ね平行に放出される。噴出当初の噴出流は、介挿片86に
対応する位置で欠截された円筒形状をなしている。

内側酸化性ガス誘導管92内に供給された酸化性ガス
は、酸化性ガス噴出用第三ノズル100を通じ、バーナの
軸線Ｌと平行に又は内側へ向って若干傾斜した流れとし
て放出され、前記燃料ガスと合流する。

外側酸化性ガス誘導管102内に供給された酸化性ガス
は、酸化性ガス噴出用第四ノズル110を通じ、内側へ向
かって相対的に大きな傾斜角で放出され、第三ノズル10
0からの酸化性ガスと共に前記燃料ガスと合流する。

各ノズル78,100,110の開口軸線の傾斜角は適当に設定
され、もって適切なる長さの燃焼炎が形成される。この
結果得られた燃焼炎は、粉粒状珪素（Si）を含む搬送ガ
スを包囲する横断面円筒形状体であり、未燃燃焼ガスと
粉粒状珪素（Si）とが直接接触することなく珪素（Si）
の溶融酸化が進行する。

考案の効果 以上の説明から明らかなように、粉粒材を含む搬送ガ
ス、燃料ガスおよび酸化性ガスを各別にノズルから噴出
させ、搬送ガス噴出流の周囲に燃焼炎を形成して加熱溶
融状態で粉粒材を噴射せしめる粉粒材溶融酸化用バーナ
であって、バーナ断面の中央部に位置する偏平穴形状の
搬送ガス噴出用第一ノズルおよび該第一ノズルで開放さ
れる搬送ガス誘導管と、第一ノズルの外側でこれを包囲
する位置にある酸化性ガス噴出用第二ノズルおよび該第
二ノズルで開放される酸化性ガス誘導管と、第二ノズル
の外側でこれを包囲する位置にある燃料ガス噴出用第三
ノズルおよび該第三ノズルで開放される燃料ガス誘導管
と、第三ノズルの外側でこれを包囲する位置にある酸化
性ガス噴出用第四ノズルおよび該第四ノズルで開放され
る酸化性ガス誘導管とで構成される粉粒材を溶融酸化さ
せるためのバーナ、あるいは粉粒材を含む搬送ガス、
燃料ガスおよび酸化性ガスを各別にノズルから噴出さ
せ、搬送ガス噴出流の周囲に燃焼炎を形成して粉粒材を
加熱溶融状態で噴射せしめる粉粒材溶融酸化用バーナで
あって、バーナ断面の中央部に位置する燃料ガス噴出用
第一ノズルおよび該第一ノズルで開放される燃料ガス誘
導管と、第一ノズルの外側でこれを包囲する位置にある
搬送ガス噴出用第二ノズルおよび該第二ノズルで開放さ
れる搬送ガス誘導管と、第二ノズルの外側でこれを包囲
する位置に酸化性ガス噴出用第三ノズルおよび該第三ノ
ズルで開放される酸化性ガス誘導管と、第三ノズルの外
側でこれを包囲する位置にある酸化性ガス噴出用第四ノ
ズルおよび該第四ノズルで開放される酸化性ガス誘導管
とから成り、第一ノズルおよび第二ノズルがいずれも、
それぞれ相互に間隔を置いて環状に配列された複数の小
開口から成っており、第一ノズルの小開口が、第二ノズ
ルにおける各隣接小開口の間の部分すなわち間隔部に整
合し、さらに該第一ノズルの小開口の軸線が、外方すな
わち第三ノズルの位置する側へ傾斜指向し、それによっ
て第一ノズルから噴出した燃料ガスが粉粒材を含む搬送
ガス噴出流と干渉することなく第三ノズルからの酸化性
ガス噴出流に合流することを特徴とする粉粒材を溶融酸
化させるためのバーナが提供された。

該構成によって得られる利点は以下のとおりである。

粉粒材を含む搬送ガスの噴射流が相対的に薄い層流に
なるため、粉粒材に値する燃焼炎からの熱伝達が効率良
く行われ、従来の比し迅速に粉粒材が溶融する。

酸化性ガスを二つのノズルからの二層の流れとして噴
射させる構造を採用したため、両ノズルからの噴射ガス
流量比を変化させることにより燃焼炎の長さを大幅に調
節変化させることができ、もって粉粒材の粒子サイズ変
化に対応できる。

粉粒材を含む搬送ガスと燃料ガスとが直接接触しない
構造であるから、燃料ガス中の炭素と粉粒材との反応に
よる炭化物の形成が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係わるバーナの軸線に沿う
断面図、第２図は第１図におけるII−II線矢視図、第３
図は他の実施例に係わるバーナの軸線に沿う断面図、第
４図は第３図におけるIV−IV線矢視図である。 10……バーナ、12……搬送ガス誘導管 14……搬送ガス噴出用第一ノズル 16……継手フランジ、18……先端壁 20……後壁 22……外側酸化性ガス誘導管 24……入口管、26……継手フランジ 28……酸化性ガス噴出用第四ノズル 30……内側酸化性ガス誘導管 32……入口管、34……継手フランジ 36……酸化性ガス噴出用第二ノズル 38……燃料ガス誘導管、40……入口部 42……継手フランジ、44……環状室 46……燃料ガス噴出用第三ノズル 48……冷却水管、50……入口管 52……継手フランジ、54……出口管 56……継手フランジ、58……冷却水循環用隔壁 70……バーナ、72……燃料ガス誘導管 74……継手フランジ、76……端壁 78……燃料ガス噴出用第一ノズル 80……搬送ガス誘導管、82……入口管 84……継手フランジ、86……介挿片 88……搬送ガス噴出用第二ノズル 90……先端壁 92……内側酸化性ガス誘導管 94……後壁、96……入口管 98……継手フランジ 100……酸化性ガス噴出用第三ノズル 102……外側酸化性ガス誘導管 104……後壁、106……入口管 108……継手フランジ 110……酸化性ガス噴出用第四ノズル 112……冷却水管。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】粉粒材を含む搬送ガス、燃料ガスおよび酸
   化性ガスを各別にノズルから噴出させ、搬送ガス噴出流
   の周囲に燃焼炎を形成して加熱溶融状態で粉粒材を噴射
   せしめる粉粒材溶融酸化用バーナにおいて、 バーナ断面の中央部に位置する偏平穴形状の搬送ガス噴
   出用第一ノズルおよび該第一ノズルで開放される搬送ガ
   ス誘導管と、 第一ノズルの外側でこれを包囲する位置にある酸化性ガ
   ス噴出用第二ノズルおよび該第二ノズルで開放される酸
   化性ガス誘導管と、 第二ノズルの外側でこれを包囲する位置にある燃料ガス
   噴出用第三ノズルおよび該第三ノズルで開放される燃料
   ガス誘導管と、 第三ノズルの外側でこれを包囲する位置にある酸化性ガ
   ス噴出用第四ノズルおよび該第四ノズルで開放される酸
   化性ガス誘導管とで構成される粉粒材を溶融酸化させる
   ためのバーナ。
2. 【請求項２】前記第二ノズル、第三ノズルおよび第四ノ
   ズルが、それぞれ相互に間隔を置いて偏平穴形状の搬送
   ガス噴出用第一ノズルと相似形状をなして配列された多
   数の小開口群から成っていることを特徴とする請求項１
   に記載された粉粒材を溶融酸化させるためのバーナ。
3. 【請求項３】前記第二ノズルを構成する小開口の軸線
   が、外方すなわち第三ノズルの位置する側へ傾斜指向
   し、前記第四ノズルを構成する小開口の軸線が、内方す
   なわち第三ノズルの位置する側へ傾斜指向していること
   を特徴とする請求項２に記載された粉粒材を溶融酸化さ
   せるためのバーナ。
4. 【請求項４】第四ノズルで開放される前記酸化性ガス誘
   導管を包囲する冷却水路を有する請求項１に記載された
   粉粒材を溶融酸化させるためのバーナ。
5. 【請求項５】粉粒材を含む搬送ガス、燃料ガスおよび酸
   化性ガスを各別にノズルから噴出させ、搬送ガス噴出流
   の周囲に燃焼炎を形成して粉粒材を加熱溶融状態で噴出
   せしめる粉粒材溶融酸化用バーナにおいて、 バーナ断面の中央部に位置する燃料ガス噴出用第一ノズ
   ルおよび該第一ノズルで開放される燃料ガス誘導管と、 第一ノズルの外側でこれを包囲する位置にある搬送ガス
   噴出用第二ノズルおよび該第二ノズルで開放される搬送
   ガス誘導管と、 第二ノズルの外側でこれを包囲する位置に酸化性ガス噴
   出用第三ノズルおよび該第三ノズルで開放される酸化性
   ガス誘導管と、 第三ノズルの外側でこれを包囲する位置にある酸化性ガ
   ス噴出用第四ノズルおよび該第四ノズルで開放される酸
   化性ガス誘導管とから成り、 前記第一ノズルおよび第二ノズルがいずれも、それぞれ
   相互に間隔を置いて環状に配列された複数の小開口から
   成っており、第一ノズルの小開口が、第二ノズルにおけ
   る各隣接小開口の間の部分すなわち間隔部に整合し、さ
   らに該第一ノズルの小開口の軸線が、外方すなわち第三
   ノズルの位置する側へ傾斜指向し、それによって第一ノ
   ズルから噴出した燃料ガスが粉粒材を含む搬送ガス噴出
   流と干渉することなく第三ノズルからの酸化性ガス噴出
   流に合流することを特徴とする粉粒材を溶融酸化させる
   ためのバーナ。
6. 【請求項６】第四ノズルで開放される前記酸化性ガス誘
   導管を包囲する冷却水路を有する請求項５に記載された
   粉粒材を溶融酸化させるためのバーナ。