JPH10180393A - 蓄熱部内蔵型炉 - Google Patents

蓄熱部内蔵型炉

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JPH10180393A
JPH10180393A JP34001996A JP34001996A JPH10180393A JP H10180393 A JPH10180393 A JP H10180393A JP 34001996 A JP34001996 A JP 34001996A JP 34001996 A JP34001996 A JP 34001996A JP H10180393 A JPH10180393 A JP H10180393A
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JP
Japan
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heat storage
furnace
storage unit
built
heat accumulating
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JP34001996A
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English (en)
Inventor
Ichiro Nakamachi
一郎 仲町
Hitoshi Kanazawa
仁 金沢
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉床の一部に蓄熱材を充填して蓄熱部を設
け、その蓄熱部の上方側に燃料を炉内に噴射して燃焼を
行うようにする。 【解決手段】 炉体11を構成する炉床12の炉体11
内炉壁と対向する縁部13間に、蓄熱材を充填して構成
した蓄熱部14を設けると共に、これら蓄熱部14の上
方側に燃料を炉内に噴射するように燃料ノズル15を設
ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鍛造炉など
の工業炉において、炉床の一部にセラミックボール等の
蓄熱材を充填して蓄熱部を設け、その蓄熱部の上方側に
燃料を炉内に噴射して燃焼を行うように構成した、蓄熱
部内蔵型炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば図6に示すような工業炉1におい
ては、炉体2に蓄熱部3とバーナ部4とを一体構成した
リジェネレイティブバーナ5(以下、バーナ5)を一対
以上配設して、これらバーナ5を交互に燃焼させ、一方
のバーナ5が燃焼しているときは他方のバーナ5から排
気し、排気の顕熱を蓄熱部3に蓄え廃熱回収する構成と
している。そして、燃焼を他方のバーナ5に切り換え
て、燃焼用空気を前記蓄熱部3を通過させて予熱し他方
のバーナ5の燃焼に供し、その燃焼ガスを前記一方のバ
ーナ5における蓄熱部3から排出する構成としている。
その際、蓄熱部3により燃焼ガスの顕熱を回収するの
で、排気損失を抑えることができ、効率のよい加熱が可
能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
構造では、 (1)炉体の外側に蓄熱部と一体となったバーナを設置
するため、炉の外側に相当のスペースが必要となる。 (2)バーナ個々に給排気の配管をする必要があり、そ
のためのスペースを要し、コストが嵩張る。 (3)バーナ毎に蓄熱部を一体構成するために、バーナ
個々に蓄熱室を設置するため設備費が嵩む。 (4)蓄熱部の蓄熱材を交換するなどメインテナンスは
バーナ個々に行う必要がある。 本発明はこのような課題を改善するためになされたもの
であって、例えば鍛造炉などの工業炉において、炉床の
一部にセラミックボール等の蓄熱材を充填して蓄熱部を
設け、その蓄熱部の上方側に燃料を炉内に噴射して燃焼
を行うように構成した、蓄熱部内蔵型炉を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、蓄熱部を炉体内に備えた蓄熱部内蔵
型炉であって、炉体に燃焼用空気を予熱して炉内に送り
込む一方、燃焼ガスを通過させて廃熱を回収するように
した蓄熱部を少なくとも一対内蔵すると共に、これら蓄
熱部に近接する炉内にそれぞれ燃料を送り込んで燃焼す
るように構成した。また本発明は、蓄熱部を炉体内に備
えた蓄熱部内蔵型炉であって、炉体を構成する炉床の炉
体内炉壁側の、少なくとも互いに対向する縁部に、蓄熱
材を充填して構成した蓄熱部を設けると共に、これら蓄
熱部の上方から燃料を炉内に噴射する構成とした。また
本発明は、蓄熱部を炉体内に備えた蓄熱部内蔵型炉であ
って、炉体を構成する炉床の炉体内炉壁側の、少なくと
も互いに隣接する縁部に、蓄熱材を充填して構成した蓄
熱部を設けると共に、これら蓄熱部の上方から燃料を炉
内に噴射する構成とした。前述の構成において、蓄熱部
を列状に連続構成することができる。また、前記蓄熱部
を複数に分割構成して、蓄熱部の上方から燃料を炉内に
噴射するように複数の燃料ノズルを設け、これら燃料ノ
ズルの位置は蓄熱部と蓄熱部との間の予熱空気流に直接
混合しない位置となるようにすることができる。また、
前記燃料の噴射方向を状況に応じて選択可能とすること
ができる。さらに、前記蓄熱部に蓄熱材取り出し用の開
口部を設けて、この開口部に蓄熱材を保持すると共に蓄
熱材を取り出し可能に開閉可能な通気性支持蓋を設けた
構成とすることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる蓄熱部内蔵
型炉について、一つの実施の形態を挙げ、添付の図面に
基づいて、以下説明する。図1に、蓄熱部内蔵型炉10
を示し、この蓄熱部内蔵型炉10は、炉体11を構成す
る炉床12の炉体11内炉壁と対向する縁部13間に、
蓄熱材を充填して構成した蓄熱部14を設けると共に、
これら蓄熱部14の上方側に燃料を炉内に噴射するよう
に燃料ノズル15を設ける構成としている。前記炉体1
1は、炉床12を炉体11の底部とするように、且つ燃
焼室を決定するように炉床12上方から炉本体16を被
せるような構造としている。前記炉床12における縁部
13は、互いに対向するように突出形成されており、蓄
熱部14を構成する蓄熱材を炉床12より上方の位置ま
で保持するようにしている。なお、かかる縁部13は、
炉床12に互いに隣接するように形成するようにしても
よい。この場合、前記蓄熱部14は、互いに隣接するよ
うに形成されることとなる。
【0006】前記蓄熱部14は、炉床12における互い
に対向する辺に沿って突設した縁部13により、長尺状
の蓄熱材収容部17とすることができる(図2参照)。
また、この長尺状の蓄熱材収容部17の上方には、炉内
に燃料が満遍なく噴射されるように複数の前記燃料ノズ
ル15が等間隔毎に配設されている。又、かかる燃料ノ
ズル15は、使用状況等から噴射方向を適宜選択変更す
るように構成することもできる。そして、前記蓄熱部1
4の底部、すなわち蓄熱材収容部17の底部には、底部
を介して燃焼用空気を送り込んだり、燃焼ガスを排出す
るための給気管18、排気管19が蓄熱材収容部17の
底部を囲うように装着した箱枠20を介して設けられて
いる。さらに、前記蓄熱材収容部17の底部には、蓄熱
材収容部17内に蓄熱材を保持したり取り出したりする
ための開閉可能な通気性支持蓋21が設けられている。
かかる通気性支持蓋21は、適宜な手段によって蓄熱材
収容部17底部を塞ぐように拘束したり、蓄熱材を取り
出すように開放したりする構造としている。また、前記
通気性支持蓋21には、耐火性を有し、且つ通気性に富
む材料が適用されている。前記蓄熱材には、セラミック
製のボールを適用することができる。また、耐火性で且
つ通過抵抗の比較的低いものであれば、他の材料も可能
である。
【0007】以上のような蓄熱部内蔵型炉10におい
て、一方の蓄熱材収容部17の底部における、箱枠20
の給気管18から、燃焼用空気を蓄熱材を介して炉内に
送り込む一方、蓄熱部14の蓄熱材収容部17上方側に
ある燃料ノズル15から燃料を炉内に噴射して燃焼さ
せ、この燃焼ガスを、もう一方の蓄熱部14における蓄
熱材収容部17の蓄熱材を通過して、蓄熱材収容部17
の底部を覆う箱枠20から排気管19を介して排出する
ようにする。燃焼ガスが排出される際、前記もう一方の
蓄熱部14における蓄熱材によって廃熱を回収すること
ができ、この廃熱は次の燃焼に供する燃焼用空気を予熱
することができ、排気損失を抑えた効率のよい燃焼が可
能である。かかる燃焼を所定時間続行した後、前記もう
一方の蓄熱部14における蓄熱材収容部17から、前記
廃熱を回収した蓄熱材により、蓄熱材収容部17の底部
における、箱枠20の給気管18から送り込まれた燃焼
用空気を予熱しながら炉内へもたらすと共に、蓄熱材収
容部17上方側にある燃料ノズル15から燃料を炉内に
噴射して燃焼させ、燃焼ガスを、一方の蓄熱部14にお
ける蓄熱材収容部17の蓄熱材を、蓄熱材によって廃熱
を回収しながら通過させ、箱枠20の排気管19を介し
て排出するようにする。以上のように、所定時間毎に、
それぞれの対向する蓄熱部14側からの燃焼を行うこと
により、交番燃焼を達成することができ、それぞれ蓄熱
部14により、廃熱を回収する一方、燃焼用空気の予熱
により、効率の良い燃焼が可能となる。
【0008】そして、かかる燃焼運転によって、蓄熱部
14における蓄熱材収容部17内の蓄熱材の交換が必要
となった場合は、蓄熱材収容部17の底部における通気
性支持蓋21を開放して、蓄熱材を箱枠20から取り出
すことができ、一方、新しい蓄熱材は、例えば運転後炉
体11の冷却時に炉体11上方から蓄熱材収容部17に
充填することができる。このように蓄熱材の交換が容易
に行うことができるので、保守点検作業の簡略化が可能
である。
【0009】さらに以上説明したように、蓄熱部内蔵型
炉10では、蓄熱部14は、炉体11を構成する炉床1
2の炉体11内炉壁と対向する縁部13間にあり、しか
も燃料ノズル15も炉内に臨入させて炉体11内におい
て燃焼を形成するようにしているので、従来のような炉
体11外側に蓄熱部およびバーナ部が突出するようなこ
とはなく、装置全体の省スペース化が可能である。さら
に炉内への燃焼用空気は蓄熱材収容部17から、燃料
は、蓄熱材収容部17上方側にある燃料ノズル15から
と、燃焼用空気の噴出側と燃料ノズル15とが分離独立
しているので、燃焼以前に燃料及び空気噴流に炉内燃焼
ガスを混合する効果が期待でき、低NOx燃焼が可能と
なる。
【0010】本発明にかかる蓄熱部内蔵型炉は、以下の
ように構成することもできる。すなわち、この蓄熱部内
蔵型炉30では、前記蓄熱部31を構成する蓄熱材収容
部32を複数に分割構成して、それぞれに蓄熱材を充填
し、蓄熱部の上方から燃料を炉内に噴射するように複数
の燃料ノズル33を設け、これら燃料ノズル33は、分
割した蓄熱材収容部32の上方にそれぞれ配設すると共
に、蓄熱材収容部32を区画する仕切り34の上方側に
配設するようにしている。また、これら燃料ノズル33
からの燃料の噴射方向を状況に応じて設定するようにし
ている。さらに、前記蓄熱部31底部側に装着される箱
枠35は、図6に示すように分割した蓄熱材収容部32
毎に、燃焼用空気、燃焼ガスの給排気が可能なように給
気管36、排気管37が設けられている。
【0011】以上のような蓄熱部内蔵型炉30によれ
ば、燃料ノズル33を、分割した蓄熱材収容部32の上
方にそれぞれ配設することにより、より炉内燃焼ガスの
吸引混合量が増加し、低NOx化が促進される。また、
燃料ノズル33の角度、噴出速度、孔数などを調整すれ
ば、各種の火炎パターンの形成が可能となる。
【0012】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、 (1)炉内に蓄熱部が内蔵するような構成としたため、
炉外の設置スペースが不要となり、炉外周がすっきりす
る。 (2)蓄熱材のメインテナンスが容易である。蓄熱材の
充填は炉が冷えているときに炉内から簡単に注ぎ込む形
で行える。出すときは蓄熱材を支えるヒンジを外すと下
部から蓄熱材を容易に流出させる形で取り出すことがで
きる。 (3)炉内への空気供給孔と燃料噴射孔は分離独立して
いるので、燃焼以前に燃料及び空気噴流に炉内燃焼ガス
を混合するので低NOx燃焼となる。 (4)燃料噴射孔の位置を分割した蓄熱部の境界部の上
部とすれば、より炉内ガスの吸引混合量が増加し、低N
Ox化が促進される。 (5)燃料噴射孔の角度、噴出速度、孔数などを調整す
れば、各種の火炎パターンの形成が可能となる。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる蓄熱部内蔵型炉の一例を示す模
式的な縦断面説明図である。
【図2】図1に示す蓄熱部内蔵型炉における蓄熱部の模
式的な要部横断面説明図である。
【図3】図1に示す蓄熱部内蔵型炉における蓄熱部底部
側に設けられる給排気管周辺構造を示した模式的な斜視
説明図である。
【図4】図1に示す蓄熱部内蔵型炉における蓄熱部を構
成する蓄熱材の取り出し構造を説明するための要部模式
図である。
【図5】本発明にかかるもう一つの蓄熱部内蔵型炉にお
ける蓄熱部の模式的な要部横断面説明図である。
【図6】図5に示す蓄熱部内蔵型炉における蓄熱部底部
側に設けられる給排気管周辺構造を示した模式的な斜視
説明図である。
【図7】現行のリジェネレイティブバーナの一例を示す
模式的な断面説明図である。
【符号の説明】
10、30 蓄熱部内蔵型炉 11 炉体 12 炉床 13 縁部 14、31 蓄熱部 15、33 燃料ノズル 16 炉本体 17、32 蓄熱材収容部 18、36 給気管 19、37 排気管 20、35 箱枠 21 通気性支持蓋 34 仕切り

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄熱部を炉体内に備えた蓄熱部内蔵型
    炉であって、炉体に燃焼用空気を予熱して炉内に送り込
    む一方、燃焼ガスを通過させて廃熱を回収するようにし
    た蓄熱部を少なくとも一対内蔵すると共に、これら蓄熱
    部に近接する炉内にそれぞれ燃料を送り込んで燃焼する
    ように構成したことを特徴とする蓄熱部内蔵型炉。
  2. 【請求項2】 蓄熱部を炉体内に備えた蓄熱部内蔵型
    炉であって、炉体を構成する炉床の炉体内炉壁側の、少
    なくとも互いに対向する縁部に、蓄熱材を充填して構成
    した蓄熱部を設けると共に、これら蓄熱部の上方から燃
    料を炉内に噴射する構成としたことを特徴とする蓄熱部
    内蔵型炉。
  3. 【請求項3】 蓄熱部を炉体内に備えた蓄熱部内蔵型
    炉であって、炉体を構成する炉床の炉体内炉壁側の、少
    なくとも互いに隣接する縁部に、蓄熱材を充填して構成
    した蓄熱部を設けると共に、これら蓄熱部の上方から燃
    料を炉内に噴射する構成としたことを特徴とする蓄熱部
    内蔵型炉。
  4. 【請求項4】 前記蓄熱部を列状に連続構成すること
    を特徴とする請求項1〜3記載の蓄熱部内蔵型炉。
  5. 【請求項5】 前記蓄熱部を複数に分割構成して、蓄
    熱部の上方から燃料を炉内に噴射するように複数の燃料
    ノズルを設け、これら燃料ノズルの位置は蓄熱部と蓄熱
    部との間の予熱空気流に直接混合しない位置となるよう
    にしたことを特徴とする請求項1〜3記載の蓄熱部内蔵
    型炉。
  6. 【請求項6】 前記燃料の噴射方向を状況に応じて選
    択可能としたことを特徴とする請求項1〜5記載の蓄熱
    部内蔵型炉。
  7. 【請求項7】 前記蓄熱部に蓄熱材取り出し用の開口
    部を設けてこの開口部に蓄熱材を保持すると共に蓄熱材
    を取り出し可能に開閉可能な通気性支持蓋を設けたこと
    を特徴とする請求項1〜6記載の蓄熱部内蔵型炉。
JP34001996A 1996-12-19 1996-12-19 蓄熱部内蔵型炉 Pending JPH10180393A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103968668A (zh) * 2014-04-24 2014-08-06 深圳市中创达热工技术有限公司 一种固体燃料熔炉

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103968668A (zh) * 2014-04-24 2014-08-06 深圳市中创达热工技术有限公司 一种固体燃料熔炉
CN103968668B (zh) * 2014-04-24 2016-04-06 深圳市中创达热工技术有限公司 一种固体燃料熔炉

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