JPH08313160A - 炉装置及び燃焼方法 - Google Patents

炉装置及び燃焼方法

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JPH08313160A
JPH08313160A JP7118729A JP11872995A JPH08313160A JP H08313160 A JPH08313160 A JP H08313160A JP 7118729 A JP7118729 A JP 7118729A JP 11872995 A JP11872995 A JP 11872995A JP H08313160 A JPH08313160 A JP H08313160A
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storage chamber
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Kazufumi Watanabe
一史 渡辺
Yoshihisa Iseda
佳久 伊勢田
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は炉装置及び燃焼方法に関するもので
ある。 【構成】 横設した炉体内に開口し、且つ対を構成する
蓄熱室を前記炉体に取着けると共に、前記各蓄熱室に対
応して夫々燃料ノズルがあり、その中心軸に被熱物を装
入する炉内輻射管が設置してある。燃焼用予熱空気と燃
料ガスは、それぞれ別個に炉内に噴出し、炉内を循環す
る燃焼ガスを巻き込みながら混合し燃焼する。この燃焼
は、対を構成している蓄熱室と各蓄熱室に対応している
燃料ノズルを交互に切り換えながら一定時間毎に実行す
る。蓄熱体の交換を容易とすると共に低温領域から高温
領域まで多用途性がる。即ち、炉内輻射管に導入される
被加熱物は、アルミニユ−ム、銅、鋼、各種線材、或い
は、焼却灰等の様ざまなものに適用でき、溶解炉、予熱
炉、鍛造炉、各種加熱炉等になることができる。また炉
内輻射管内部を特定の雰囲気ガスで満たせば、無酸化処
理や高品位溶解ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多用途の炉装置及び方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種、従来の炉に於いて、炉体に取着
けたリジェネレィティブバーナのノズル部は、吸排気機
能と火炎の形成を兼用するものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の炉に於い
て、炉内輻射管を、例えば、1500℃以上の高温に加
熱する場合、リジェネレィティブバーナのノズル部が焼
損してしまう課題があり、操業上、炉内炉内輻射管を1
500℃以上の高温に加熱することができず、炉の用途
に限界があった。その上、蓄熱体を交換する場合、それ
がノズル部と一体的に構成されているところから、繁雑
さが伴い作業が容易でなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、横設した炉体内に開口し、且つ対を構成
する蓄熱室を前記炉体に取着けると共に、前記各蓄熱室
に対応して夫々設置する燃料ノズルは、前記蓄熱室の離
れた位置の前記炉体内に開口設置し、前記炉体内には、
その中心軸に被熱物を導入する炉内輻射管を設置したこ
とを特徴とする炉装置を提供するものである。
【0005】また、本発明は、横設した炉体内に開口
し、且つ対を構成する蓄熱室を前記炉体に取着けると共
に、前記各蓄熱室に対応して夫々設置する燃料ノズル
は、前記蓄熱室から離れた位置の前記炉体内に開口設置
し、前記炉体内には、その中心軸に被熱物を装入する炉
内輻射管を設置し、前記蓄熱室及び燃焼ノズルから、燃
料と燃焼用空気を相互に距離を設けた個所から夫々別個
に炉内に噴出し、炉内で循環混合燃焼させながら、炉内
輻射管を高温加熱することをことを特徴とする炉燃焼方
法。
【0006】また、本発明は、前記した課題を解決する
ために、前記横設した炉体をやや傾斜させて構成したこ
とを特徴とする炉装置を提供するものである。
【0007】また、本発明は、前記した課題を解決する
ために、炉内壁を縦断面円型に構成したことを特徴とす
る炉装置を提供するものである。
【0008】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、燃料ノズルを炉内壁の接線方向に取着けたことを特
徴とする炉装置を提供するものである。
【0009】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、各蓄熱室に対応して設置する各燃料ノズルは炉内壁
に夫々逆向きに装置することを特徴とする炉装置を提供
するものである。
【0010】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、燃料ノズルは、保炎機構を有しない噴出部に構成
し、燃料のみを噴出することを特徴とする炉装置を提供
するものである。
【0011】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、燃料ノズルは保炎機構を具備し、少量の空気で保炎
しながら燃料を噴出することを特徴とする炉装置を提供
するものである。
【0012】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、燃料ノズルは、保炎機構を有しない噴出部に構成
し、燃料のみを噴出し、炉内に於いて、燃焼用空気、燃
焼ガスと循環混合しながら燃焼させ、炉内輻射管を加熱
することを特徴とする炉燃焼方法を提供するものであ
る。
【0013】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、燃料ノズルは保炎機構を具備し、少量の空気で保炎
しながら燃料を噴出し、炉内に於いて、燃焼用空気、燃
焼ガスと循環混合しながら燃焼させ、炉内輻射管を加熱
することを特徴とする炉方法を提供するものである。
【0014】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、炉内輻射管はセラミックスで成ることを特徴とする
炉装置を提供するものである。
【0015】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、燃料ノズルを伴う蓄熱室は、炉体の大きさに応じて
複数対炉体に開口設置することを特徴とする炉装置を提
供するものである。
【0016】
【作用】燃焼用予熱空気と燃料ガスは、それぞれ別個に
炉内に噴出し、炉内を循環する燃焼ガスを巻き込みなが
ら混合し燃焼する。この燃焼は、対を構成している蓄熱
室と各蓄熱室に対応している燃料ノズルを交互に切り換
えながら一定時間毎に実行する。
【0017】
【実施例】符号1は横設した炉体であって、2は炉支持
台である。この炉体1内に開口し、且つ対を構成する蓄
熱室3A、3Bを前記炉体1に設置する。各蓄熱室3
A、3Bに対応して設置する燃料ノズル4は、前記蓄熱
室3A、3Bから離れた位置の、前記炉体1内に開口設
置し、前記炉体1内には、その中心軸に被熱物5を装入
する炉内輻射管6を設置する構成とする。
【0018】前記炉体1は溶解炉として使用する場合、
やや傾斜させ、溶解した溶湯7が自然に流出するように
構成してもよい。また、炉体1の縦断面を円筒状に構成
して、燃料ノズル8A,8Bをその接線方向に設けたこ
とと相まって、燃焼ガス流が循環しやすいように構成す
る。また、各蓄熱室3A、3Bの夫々に対応して設置す
る各燃料ノズル8A,8Bは、炉体内壁9に夫々逆向き
に設置して交番噴出を実行する。また、燃料ノズル8
A,8Bは、保炎機構を有しない単なる噴出部に構成
し、燃料と予熱された空気を炉体1内で循環しながら混
合しつつ燃焼させてもよいし、或は燃料ノズル8A,8
Bに保炎機構10を具備させ、少量の空気と混合させ、
保炎させつつ燃料を炉内に噴出してもよい。この場合
は、燃焼開始時に、特に有効である。また、燃料ノズル
8A,8Bは、セラミックス等からなるもので構成すれ
ば、耐熱性があり、高温に耐えることができる。また、
燃料ノズル8A,8Bを伴う蓄熱室3A、3Bは、炉体
1の大きさに応じて複数対設置する。
【0019】以上の構成に於いて、本発明を溶解炉とし
て、実施した例につき説明する。炉支持台2上に炉体1
がやや傾斜した状態で載置されている。炉内輻射管6内
には被熱物5としてアルミインゴットが装入口4を介し
て装入されている。いま蓄熱室3Aから、その蓄熱室3
Aで予熱された空気が炉体1内に導入されると、循環す
る燃焼ガスと混合しながら燃料ノズル8A部分に至る。
燃料ノズル8Aからは、燃料が噴出しているので、この
燃料と循環する燃焼ガスを巻き込んだ予熱空気は循環混
合しながら燃焼する。即ち、炉内輻射管6の外周を循環
しながら燃焼しつつ炉内輻射管6を加熱する。排気ガス
は、他の蓄熱室3Bを介して排出するが、排出の際、蓄
熱室3B内の蓄熱体11を加熱する。この時、蓄熱室3
B側の燃料ノズル8Bは閉止の状態にある。次に、燃料
ノズル8Aからの燃料の噴出を停止し、燃料は、燃料ノ
ズル8Bからのみ噴出させ、蓄熱室3Bから予熱空気を
噴出させ、蓄熱室8Aから排気させる。このような燃焼
を、例えば60秒毎に交互に繰り返し実行する。アルミ
インゴットは溶解して溶湯7となり、出湯口12から保
持室13に導入される。符号14は、炉内輻射管支持部
材である。本発明は、このように、燃料ノズル8A,8
Bは保炎機構10を有するといっても、少量の空気でわ
ずかに燃焼させるだけであり、燃焼そのものは、炉体1
内で実行するようにしたので、燃料ノズル8A,8B
は、特別の高温部の形成によって焼損されるようなこと
はない。従って、1500℃以上の高温に炉内輻射管6
を加熱できる。また、蓄熱体11を交換する場合でも、
燃料ノズル8A,8Bに関係なく交換できるので、きわ
めて容易であり、作業性がすこぶる向上する。
【0019】以上の燃焼に際して、特に、溶解炉に於い
ては、溶湯7が自然に、溶融しながら移動するように、
炉体1を傾斜させて構成することが有効であるし、ま
た、炉内壁9を縦断面円筒状に構成することにより、そ
して、燃料ノズル8A,8Bを炉内壁9に体して、接線
方向に設置することによって、循環と巻き込み混合燃焼
が円滑となり、炉内輻射管6を効果的に加熱する。ま
た、炉内壁9に燃料ノズル8A,8Bを逆方向に設置す
ることにより、これを、交番噴出燃焼させることによ
り、逆方向の火炎の流れが交互に形成され、炉内温度分
布を頗る良好にする。更に、燃料ノズル8A,8Bから
は、単なる燃料を噴出させてもさせてもよいし、燃料ノ
ズル8A,8Bに少量の空気で保炎する保炎機構10を
持たせて、一部保炎させながら、燃料を炉体1内に噴出
させてもよい。何れの場合も、燃焼は炉体1内で循環し
ながら実行されるものである。更に、図では、対とし
て、燃料ノズル8A,8Bを伴った蓄熱室3A、3Bを
表しているが、炉体1の大きさによっては、又は目的、
用途等に応じて複数対設置することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、蓄熱体
の交換を容易とすると共に低温領域から高温領域まで多
用途性がる。即ち、炉内輻射管に導入される被加熱物
は、アルミニユ−ム、銅、鋼、各種線材、或いは、焼却
灰等の様ざまなものがあり、本発明炉装置は、このよう
な対象物および用途により、溶解炉、予熱炉、鍛造炉、
各種加熱炉等になることができる。また、炉内輻射管内
部は、空気の流動が少なく、初期の空気中の酸素がなく
なれば、残った窒素が主体の雰囲気になり、被加熱物の
酸化は、少なく、スケ−ルロスは、大幅に減少する。更
に、積極的に、炉内輻射管内部を特定の雰囲気ガスで満
たせば、無酸化処理や高品位溶解ができる。本発明は、
このように、炉装置及び方法として数々の優れた諸効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体の断面的説明図で
ある。
【図2】要部断面的説明図である。
【符号の説明】
1 炉体 2 炉支持台 3A,3B 蓄熱室 4 装入口 5 被熱物 6 炉内炉内輻射管 7 溶湯 8A,8B 燃料ノズル 9 炉体内壁 10 保炎機構 11 蓄熱体 12 出湯口 13 保持室 14 炉内輻射管支持部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 炉装置及び燃焼方法

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 横設した炉体内に開口し、且つ対を構成
    する蓄熱室を前記炉体に取着けると共に、前記各蓄熱室
    に対応して夫々設置する燃料ノズルは、前記蓄熱室から
    離れた位置の前記炉体内に開口設置し、前記炉体内に
    は、その中心軸に被熱物を装入する炉内輻射管を設置し
    たことを特徴とする炉装置。
  2. 【請求項2】 横設した炉体内に開口し、且つ対を構成
    する蓄熱室を前記炉体に取着けると共に、前記各蓄熱室
    に対応して夫々設置する燃料ノズルは、前記蓄熱室から
    離れた位置の前記炉体内に開口設置し、前記炉体内に
    は、その中心軸に被熱物を装入する炉内輻射管を設置
    し、前記蓄熱室及び燃料ノズルから、燃料と燃焼用空気
    を相互に距離を設けた個所から夫々別個に炉内に噴出
    し、炉内で燃焼ガスと共に循環混合させながら燃焼させ
    つつ炉内輻射管を高温加熱することをことを特徴とする
    炉燃焼方法。
  3. 【請求項3】 横設した炉体をやや傾斜させて構成した
    ことを特徴とする請求項1記載の炉装置。
  4. 【請求項4】 炉体内壁を縦断面円筒状に構成したこと
    を特徴とする請求項1記載の炉装置。
  5. 【請求項5】 燃料ノズルを炉内壁の接線方向に取着け
    たことを特徴とする請求項1記載の炉装置。
  6. 【請求項6】 各蓄熱室に対応して設置する各燃料ノズ
    ルは、炉体内壁に夫々逆向きに装置することを特徴とす
    る請求項1記載の炉装置。
  7. 【請求項7】 燃料ノズルは保炎機構を有しない噴出部
    に構成し、燃料のみを噴出することを特徴とする請求項
    1記載の炉装置。
  8. 【請求項8】 燃料ノズルは、保炎機構を具備し、少量
    の空気で保炎させながら燃料を噴出することを特徴とす
    る請求項1記載の炉装置。
  9. 【請求項9】 燃料ノズルは保炎機構を有しない噴出部
    に構成し、燃料のみを噴出させ、炉内に於いて、燃焼用
    空気、燃焼ガスと循環混合しながら燃焼させ、炉内輻射
    管を加熱することをすることを特徴とする請求項2記載
    の炉燃焼方法。
  10. 【請求項10】 燃料ノズルは、保炎機構を具備し、少
    量の空気で保炎させながら燃料を噴出させ、炉内に於い
    て、燃焼用空気、燃焼ガスと循環混合しながら燃焼さ
    せ、炉内輻射管を加熱することをすることを特徴とする
    請求項2記載の炉燃焼方法。
  11. 【請求項11】 炉内輻射管はセラミックス管から成る
    ことを特徴とする請求項1記載の炉装置。
  12. 【請求項12】 燃料ノズルを伴う蓄熱室は、炉体の大
    きさに応じて複数対炉体に開口設置することを特徴とす
    る請求項1記載の炉装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019239935A1 (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 エドワーズ株式会社 除害装置、及びインレットノズル

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WO2019239935A1 (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 エドワーズ株式会社 除害装置、及びインレットノズル
JP2019215146A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 エドワーズ株式会社 除害装置、及びインレットノズル
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