KR100417156B1 - 연소 장치 및 비철금속 용해로 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 2개 이상의 버너에 대해 1개의 축열체를 설치하여 설치 공간 등의 삭감을 도모하는 동시에, 공기의 조정 밸브를 버너에 설치함으로써 버너의 연소를 신속하게 제어할 수 있는 연소 장치를 제공하는 데 있다.

축열체(3, 4) 하나에 대해 2개 이상의 버너(1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d)를 갖는 축열식 버너군(1, 2)을 한 세트로 하고, 상기 축열식 버너군(1, 2)의 두 세트를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한 쪽의 버너군(1)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군(2)의 축열체(4)에서 비축하고, 그 배기열을 상기 다른쪽의 버너군(2)을 연소시킬 때 사용하는 축열식의 버너군(1, 2)을 한쌍 이상 설치한다.

Description

연소 장치 및 비철금속 용해로{COMBUSTION APPARATUS AND MELTING FURNACE FOR NONFERROUS METALS}

본 발명은 두 세트의 버너를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한쪽 버너의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너의 축열체에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽 버너를 연소시킬 때 사용하는 한쌍 이상의 축열식 버너(소위, 재생식 버너)를 갖는 연소 장치로써, 동, 알루미늄, 아연, 주석 등의 비철금속 용해로 및 철강, 상기 비철금속 등을 가열하는 연속 가열로 또는 배치(batch)식 가열로에 구비된 것에 관한 것이다.

종래부터, 한쌍의 버너(19, 20)를 교대로 연소시키고, 한쪽 버너(19)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너(20)의 축열체(22)에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽의 버너(20)를 연소시킬 때 사용하는 축열식의 버너를 구비하고, 금속을 용해 혹은 가열하기 위해 사용되는 연소 장치가 존재한다. 이 종래의 연소 장치는 도6에 도시한 바와 같이, 하나의 버너(19, 20)에 대해 하나의 축열체(21, 22)가 설치되어 있으며, 따라서 예를 들어 8개(4쌍)의 버너를 부착하면 같은 수의 축열체를 필요로 하고 있다.

또한, 이 종래의 연소 장치에 있어서는 도7에 도시한 바와 같이 연소용 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브(23)가 축열체(3)의 상류측에 설치되어 있으며, 이 조정 밸브(23)를 조작함으로써 버너(19, 20)의 연소를 조정하도록 하고 있다.

마찬가지로, 종래부터 한쌍의 버너를 교대로 연소시키고, 한쪽 버너의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너의 축열체에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽의 버너를 연소시킬 때 사용하는 축열식의 버너를 구비한 비철금속 용해로가 존재한다.

이 종래의 비철금속 용해로를 도8 및 도9를 참조하여 설명한다. 이 용해로는 두개를 한쌍으로 하는 축열식 버너(16, 17)를 축열체와 일체화된 상태에서 노체(爐體)(5)의 측벽(5a)에 설치하고 있다. 상기 용해로에 있어서, 한쪽 버너(16)를 연소시킬 때에는 다른쪽 버너(17)를 비연소 상태로 하는 동시에, 한쪽 버너(16)의 연소에 의해 발생하는 배기열을 다른쪽 버너(17)의 축열체에 통기시킨다. 그리고, 상기 다른쪽 버너(17)를 연소시킬 때 연소용 공기를 상기 축열체를 통과시켜 가열함으로써, 배기열을 회수하여 열 효율을 높이는 것으로 하고 있다.

그러나, 종래의 연소 장치에 있어서는 하나의 버너(19, 20)에 대해 하나의 축열체(21, 22)를 설치하고 있으므로, 예를 들어 연속 가열로(18)에 다수의 버너(19, 20)를 설치할 필요가 있는 경우에는 그와 마찬가지로 다수의 축열체(21, 22)를 설치할 필요가 발생한다. 따라서, 넓은 설치 공간을 필요로 하는 동시에, 축열체(21, 22)의 설치 및 보전 관리에 많은 비용과 노동력을 필요로 한다고 하는 문제가 있다.

또한, 종래의 비철금속 용해로에 있어서는 버너(16, 17)를 축열체와 일체화하여 노체(5)의 측벽(5a)에 설치하는 것으로 하고 있으므로, 그 설치 장소나 크기가 제한되어 그 수량이나 성능 등이 제약을 받거나, 또한 노체(5)를 크게 할 필요가 발생해 건설 비용이 상승해 버리는 등의 문제가 발생한다.

즉, 종래의 용해로는 노체(5)의 측벽(5a)에 따라서 축열체를 일체화한버너(16, 17) 외에 알루미늄재 등을 노체 내로 투입하는 재료 투입 장치(14)나 용탕을 순환시키는 펌프 등의 부속 장치(15)를 설치할 필요가 있을 때에는, 특히 노체(5)가 작은 경우는 버너(16, 17)를 설치하는 장소가 한정되어 버린다. 따라서, 그 설치 장소에 넣을 수 있는 크기와 수의 버너를 선택해야만 하며, 그 결과 그 성능이 용탕량에 대해 반드시 만족할 수 있는 것은 아니라고 하는 등의 사태가 발생한다.

이러한 사태를 해결하기 위해서는 노체(5)를 크게 하여 버너(16, 17)의 설치 장소를 넓게 설정하는 수단이 고려되지만, 그러한 경우 건설 비용이 대폭으로 상승해 버리는 등의 새로운 문제가 발생한다.

또한, 노체(5)의 측벽(5a)에 버너(16, 17)를 설치하고 있으므로, 상기 버너(16, 17)를 연소시키면 연소 가스가 용탕면(S)에 대해 거의 수평하게 닿으므로 상기 용탕면(S)을 넓히는 일 없이 좁은 범위를 국소적으로 가열하고, 또한 그 분류(噴流)가 대향하는 측벽(5a) 내면에 충돌한다. 그로 인해, 연소 가스가 닿는 부분이 극도로 고온이 되어 비철금속의 산화물(O)이 다량으로 생성되고, 그 산화물(0)이 대향하는 측벽(5a) 내면 부분에 부착되도록 축적된다. 따라서, 다량으로 생성되는 산화물(0)에 의해 용해 수율이 저하한다. 그와 동시에, 대향하는 측벽(5a) 내면에 산화물(0)이 축적되고, 또한 연소 가스가 충돌하므로, 측벽(5a)의 수명이 저하하여 보수비가 증가한다고 하는 등의 문제도 발생한다.

그래서, 본 발명의 목적으로 하는 바는 두개 이상의 버너에 대해 하나의 축열체를 설치하여 설치 공간 등의 삭감을 도모하는 동시에, 공기의 조정 밸브를 버너마다 설치함으로써 개별적으로 버너의 연소량을 제어할 수 있는 연소 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 축열식의 버너를 천정에 설치함으로써, 노체의 크기 및 버너의 배치나 공간에 제한을 부여하지 않고, 전열 효율을 향상시켜 건설 비용을 절감하고, 또한 산화물의 발생을 억제하는 동시에 노체 측벽의 수명을 연장시켜 보수비의 삭감을 도모할 수 있는 비철금속 용해로를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 연소 장치를 도시한 개략 평면도.

도2는 본 발명의 실시 형태에 관한 비철금속 용해로를 도시한 개략 평면도.

도3은 도2에 도시한 비철금속 용해로의 A-A선 개략 단면도.

도4는 도2에 도시한 비철금속 용해로에 있어서의 한 세트의 버너를 도시한 확대 개략 단면도.

도5는 도2에 도시한 비철금속 용해로에 있어서의 각 버너의 내부 구조를 도시한 확대 개략 단면도.

도6은 종래 예에 관한 연소 장치를 도시한 평면도.

도7은 종래 예에 관한 연소 장치를 도시한 부분 단면 측면도.

도8은 종래 예에 관한 비철금속 용해로를 도시한 평면도.

도9는 도8에 도시한 비철금속 용해로의 B-B선 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2 : 버너

3, 4 : 축열체

5 : 노체

5a : 측벽

6, 7 : 접속 덕트

6a, 7a : 신축 커플링

8 : 버너 타일

9 : 공기 분출 통로

10 : 1차 연소 노즐

11 : 2차 연소 노즐

12 : 파일럿 버너

13 : 조정 밸브

14 : 재료 투입 장치

15 : 부속 장치

16, 17 : 버너

18 : 연속 가열로

19, 20 : 버너

21, 22 : 축열체

23 : 조정 밸브

O : 산화물

S : 용탕면

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 기재된 연소 장치는 축열체(3, 4) 하나에 대해 2개 이상의 버너(1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d)를 갖는 축열식 버너군(1, 2)을 한 세트로 하고, 상기 축열식 버너군(1, 2)의 두 세트를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한쪽 버너군(1)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군(2)의 축열체(4)에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽의 버너군(2)을 연소시킬 때 사용하는 축열식의 버너군(1, 2)을 한쌍 이상 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 연소 장치는 청구항 1에 기재된 연소 장치에 있어서, 연소용 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브(13)를 버너(1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d) 측에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 3에 기재된 비철금속 용해로는 축열체(3, 4) 하나에 대해 하나 이상의 버너(1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c)를 갖는 축열식 버너군(1, 2)을 한 세트로 하고, 상기 축열식 버너군의 두 세트를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한쪽 버너군(1)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군(2)의 축열체(4)에서 비축하고, 그 배기열을 상기 다른쪽의 버너군(2)을 연소시킬 때 사용하는 축열식의 버너군(1, 2)을 한쌍 이상 갖고, 비철금속을 용해 또는 용탕을 보유 지지하는 용해로에 있어서, 버너군(1, 2)을 각각 노체(5)의 천정에 설치하고, 버너(1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c)로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스를 바로 아래를 향해 분출시키고, 피용해재 또는 용탕면에 충돌시켜 열 전달시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 청구항 4에 기재된 발명은 청구항 3에 기재된 비철금속 용해로에 있어서, 1차 및 2차로 나눈 연료의 공급 수단(10, 11)과, 전량의 연소용 공기의 공급 수단(6, 7, 9, 13)을 구비한 각 축열식 버너군(1, 2)을 각각 노체(5)의 천정에 분산하여 설치하고, 노내 공간의 소정 위치에 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하여 연소시킴으로써, 화염을 임의로 가변하여 노내(5)의 온도 분포를 임의로 제어하는 것을 특징으로 한다.

게다가 또한, 청구항 5에 기재된 발명은 청구항 3에 기재된 비철금속 용해로에 있어서, 1차 및 2차로 나눈 연료의 공급 수단(10, 11)과, 전량의 연소용 공기의 공급 수단(6, 7, 9, 13)을 구비한 각 축열식 버너군(1, 2)을 각각 노체(5)의 천정에 분산하여 설치하고, 노내 공간의 소정 위치에 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하여 연소시키는 동시에 연소용 공기의 공급량을 조절하여 연소시킴으로써, 노체(5)의 높이 방향 및 평면에서의 열유속을 이동시키거나 변화시키고, 온도장(溫度場)을 가변하거나 평탄화하는 것을 특징으로 한다.

또, 괄호 내의 기호는 도면 및 후술하는 발명의 실시 형태에 기재된 대응 요소 또는 대응 사항을 나타낸다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 연소 장치에 따르면, 두개 이상의 버너에 대해 하나의 축열체를 설치하고 있으므로, 설치 공간을 삭감할 수 있는 동시에 축열체의 설치 및 보전 관리에 필요한 비용과 노동력을 대폭 삭감할 수 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 연소 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브를 버너 측에 설치하고 있으므로, 개별적으로 버너의 연소량을 제어할 수 있다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 비철금속 용해로에 따르면, 버너군을 노체의 천정에 설치하고, 버너로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스를 바로 아래를 향해 분출시키도록 하였으므로, 원하는 형태의 버너를 설치할 수 있다. 즉, 노체의 상방에는 아무런 부속 설비 등이 설치되어 있지 않고 큰 공간이 존재하므로 소망하는 크기로 원하는 수의 버너를 자유롭게 설치할 수 있다. 따라서, 소망하는 성능을 발휘하는 버너를 필요한 수량 설치할 수 있어, 노체 내의 피용해재를 충분히 용해하고, 용탕을 가열하여 보유 지지할 수 있다. 이로써, 노체를 크게 할 필요도 없으므로, 건설 비용 및 노동력을 절감할 수 있다.

또한, 버너로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스가 노체 내의 용탕면에 대해 직각 방향으로부터 닿으므로, 상기 용탕면을 넓은 범위로 확산하여 전체가 균등하게 가열되게 되어 좁은 범위가 극도로 가열되는 일이 없다. 따라서, 산화물의 생성이 억제되어 용해 수율이 저하한다고 하는 등의 문제가 해소된다.또한, 연소 가스의 분류는 측벽의 전체 영역을 향해 균등하게 흐르므로, 산화물은 측벽의 일정 부위에 축적되는 일이 없다. 또한, 연소 가스가 측벽 내면의 일정 부위에 충돌하는 일도 없다. 따라서, 노체의 수명이 저하한다고 하는 등의 문제도 발생하지 않는다.

그리고, 청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 청구항 3에 기재된 발명의 작용 효과에다가, 각 축열식 버너군이 구비하는 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절함으로써 화염을 임의로 가변하여 노내의 온도 분포를 임의로 제어할 수 있으므로, 노체 내를 원하는 상태로 유지할 수 있다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명에 따르면 청구항 3에 기재된 발명의 작용 효과에다가, 각 축열식 버너군이 구비하는 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하는 동시에 연소용 공기의 공급량을 조절하여 연소시킴으로써, 노의 높이 방향 및 평면에서의 열유속을 이동시키거나 변화시켜, 온도장을 가변하거나 평탄화할 수 있으므로, 노체 내를 정밀도 높게 원하는 상태로 유지할 수 있다.

도1을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 연소 장치에 대해 설명한다. 도1은 연소 장치를 도시하는 개략 평면도이다.

본 발명의 실시 형태에 관한 연소 장치는 축열체(3, 4) 하나에 대해 네개의 버너(1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d)를 갖는 축열식 버너군(1, 2)을 한 세트로 하고, 이 축열식 버너군(1, 2)의 두 세트를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키는 것이다. 그리고, 한쪽 버너군(1)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군(2)의 축열체(4)에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽의 버너군(2)을 연소시킬 때 사용한다.이 연소 장치는 연속 가열로(18)에 설치하고, 세 쌍의 버너군으로 구성하고 있다. 또, 연소용 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브(13)를 각각의 버너 측에 설치하고 있다[도4, 도5의 조정 밸브(13) 참조].

이 연소 장치에 있어서, 한쌍의 버너군(1, 2)의 한쪽 버너군(1)을 연소시킬 때에는 다른쪽 버너군(2)을 비연소 상태로 하는 동시에, 한쪽 버너군(1)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군(2)의 축열체(4)에 비축한다. 그리고, 다른쪽 버너군(2)을 연소시킬 때, 비축한 배기열을 사용한다. 상기 배기열을 사용함으로써 연소용 공기는 가열되고, 따라서 버너(1a 내지 2d)는 효율적으로 연소한다. 반대로, 다른쪽 버너군(2)의 연소에 의해 얻은 배기열을 한쪽 버너군(1)의 축열체(3)에 축적하고, 상기 한쪽 버너군(1)을 연소할 때 그 배기열을 사용하여 연소 효율을 높인다.

이 연소 장치에 있어서는 네개의 버너(1a 내지 2d)에 대해 하나의 축열체(3, 4)를 설치하고 있으므로, 설치 공간을 삭감할 수 있는 동시에, 축열체(3, 4)의 설치 및 보전 관리에 필요한 비용과 노동력을 대폭으로 삭감할 수 있다.

또한, 이 연소 장치에 있어서는 연소 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브(13)를 버너(1a 내지 2d) 측에 설치하고 있으므로, 개별적으로 버너(1a 내지 2d)의 연소량을 제어할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서의 연소 장치는 연속 가열로(18)에 설치하고 있으나, 배치식 가열로 등의 다른 가열로나 각종의 용해로 등, 모든 기존의 설비에 설치할 수 있다.

다음에, 도2 및 도3을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 비철금속 용해로에 대해 설명한다. 도2는 비철금속 용해로를 도시하는 개략 평면도이며, 도3은 그 A-A선 개략 단면도이다. 종래 예에서 도시한 것과 동일 부분에는 동일 부호를 붙였다.

본 발명의 실시 형태에 관한 비철금속 용해로는 2세트의 버너군(1, 2)을 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한쪽 버너군(1)의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군(2)의 축열체(4)에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽의 버너군(2)을 연소시킬 때 사용하는 축열식의 버너군(1, 2)을 갖고, 노체(5) 내에서 비철금속을 용해 또는 용탕을 보유 지지하는 용해로에 있어서, 버너군(1, 2)을 노체(5)의 천정에 각각 설치하고, 버너로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스를 바로 아래를 향해 분출시키고, 피용해재 또는 용탕면에 충돌시켜 열 전달시킨 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 노체(5) 내의 비철금속은 알루미늄이지만, 그 밖에 동, 아연이나 주석 등의 비철금속을 대상으로 할 수 있다.

각 세트에는 세개의 버너(1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c)가 설치되고, 각각의 접속 덕트(6, 7)에 의해 직렬로 연결되어 노체(5)의 측벽(5a)에 인접하여 설치된 축열체(3, 4)에 연통되어 있다. 접속 덕트(6, 7)는 열 팽창을 흡수할 수 있는 신축 커플링(6a, 7a)에 의해 접속되어 고온에도 대응할 수 있도록 설정되어 있다. 또, 노체(5)의 측벽(5a)에 따라서, 알루미늄재를 노체(5) 내로 투입하는 재료 투입 장치(14)나 그 밖의 부속 장치(15)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 용해로에 있어서, 각 세트의 버너군(1, 2)을 교대로연소시켜 노체(5) 내의 알루미늄을 용해하여 그 용해 상태를 보유 지지한다. 그리고, 한쪽 세트의 버너군(1)을 연소시켰을 때 발생하는 배기열을 다른쪽의 비연소 상태에 있는 세트에 속하는 축열체(4) 내를 통과시킴으로써 그 열을 축열체(4)에 비축한다. 계속해서, 한쪽 세트의 버너군(1)을 비연소 상태로 하는 동시에 다른쪽 세트의 버너군(2)을 연소시키고, 그 때에 발생하는 배기열을 한쪽의 축열체(3)에 비축한다. 이러한 행정을 반복함으로써, 노체(5) 내의 알루미늄을 효과적으로 용해 보유 지지한다.

본 실시 형태에 관한 비철금속 용해로에 있어서는 두 세트의 모든 버너군(1, 2)을 노체(5)의 천정에 설치하는 것으로 하고 있으므로, 넓은 설치 장소를 확보할 수 있어 소망하는 크기로 원하는 수의 버너를 자유롭게 설치할 수 있다. 따라서, 노체(5) 내의 피용해물을 충분히 용해하여 용탕을 가열 보유 지지할 수 있다.

또한, 버너군(1, 2)의 연소 가스가 노체(5) 내의 용탕면(S)에 대해 직각 방향으로부터 닿으므로 용탕면(S)의 전체가 균등하게 가열되어 알루미늄 산화물(0)의 생성이 대폭으로 저감된다.

그리고, 연소 가스의 분류는 측벽(5a)의 전체 영역에 균등하게 흐르므로, 알루미늄 산화물(0)은 측벽(5a)의 일정 부위에 축적되는 일이 없으며, 또한 연소 가스가 측벽(5a) 내면의 일정 부위에 충돌하는 일도 없으므로, 노체(5)의 수명이 대폭으로 연장된다.

또한, 본 실시 형태에 관한 비철금속 용해로에 있어서는 각 세트에 설치한 세개의 버너(1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c)는 인접하는 버너 사이에 소정의 간격이 취해져 천정에 분산하여 배치되어 있다. 그리고, 각 버너(1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c)의 연소량을 조절함으로써, 열유속을 최적화하거나 혹은 노체(5)의 높이 방향 및 평면에서의 열유속을 이동시키거나 변화시켜 온도장을 가변하거나, 평탄화할 수 있다.

예를 들어, 노체(5)의 측벽(5a)으로부터 먼 위치에 있는 중앙 부근의 버너(1a, 2a)를 열유속이 큰 화염으로 하고, 노체(5)의 측벽(5a)으로부터 가까운 위치에 있는 양측의 버너(1b, 1c, 2b, 2c)를 열유속이 작은 화염으로 함으로써, 측벽(5a)의 일정 부위에 산화물(0)이 축적되는 등의 사태가 한층 더 해소되어, 노체의 수명 연장으로 이어진다.

또한, 본 실시 형태에 관한 비철금속 용해로에 있어서의 각각의 버너군(1, 2)은 버너 타일(8) 내에서 1차 연소 노즐(10)에 연통하는 공기 분출 통로(9)와, 그 공기 분출 통로(9)의 분출구 주위에 평행하게 설치한 2차 연소 노즐(11)을 구비하는 것으로 하고 있다. 또한, 공기 분출 통로(9)에는 착화용의 파일럿 버너(12)와, 연소용 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브(13)가 설치되어 있다.

그리고, 버너군(1, 2)의 연소 방법을 공기 분출 통로(9)의 공기와 1차 연소 노즐(10)의 연료를 버너 타일(8) 내에서 연소시키는 방법과, 공기 분출 통로(9)의 공기와 2차 연소 노즐(11)의 연료를 노체(5) 내에서 혼합하여 연소시키는 방법과, 상기 두개의 방법을 조합하여 연소시키는 방법 중에서 선택할 수 있도록 하고 있다. 또한, 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하여 연소시킴으로써, 화염을 임의로 가변하여 노내의 온도 분포를 임의로 제어할 수 있다. 이에 의해, 필요에 따라서 버너군(1, 2)을 연소시킬 수 있어, 노체(5)를 원하는 상태로 유지하는것이 가능하게 되어 있다.

이상과 같이, 본 발명의 청구항 1에 기재된 연소 장치에 따르면, 두개 이상의 버너에 대해 하나의 축열체를 설치하고 있으므로, 설치 공간을 삭감할 수 있는 동시에 축열체의 설치 및 보전 관리에 필요한 비용과 노동력을 대폭으로 삭감할 수 있다. 이로써, 생산성의 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 청구항 1에 기재된 발명의 작용 효과에다가, 연소 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브를 버너에 설치하고 있으므로, 개별적으로 버너의 연소량을 제어할 수 있다. 이로써, 가열로나 용해로 내의 온도를 정확하게 제어할 수 있어 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 본 발명의 청구항 3에 기재된 비철금속 용해로에 따르면, 버너군을 노체의 천정에 설치하고, 버너로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스를 바로 아래를 향해 분출시키도록 하였으므로, 소망하는 버너를 설치할 수 있다. 즉, 노체의 상방에는 아무런 부속 설비 등이 설치되어 있지 않아 커다란 공간이 존재하므로 소망하는 크기로 원하는 수의 버너를 자유롭게 설치할 수 있다.

따라서, 소망하는 성능을 발휘하는 버너를 필요한 수량 설치할 수 있어 노체 내의 피용해재를 충분히 용해하고 용탕을 가열하여 보유 지지할 수 있다. 이로써, 노체를 크게 할 필요도 없으므로, 건설 비용을 억제할 수 있어 생산성이 더욱 향상된다.

또한, 버너로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스가 노체 내의용탕면에 대해 직각 방향으로부터 닿으므로 상기 용탕면을 넓은 범위로 확산하여 전체가 균등하게 가열되게 되며, 좁은 범위가 극도로 가열되는 일이 없다.

따라서, 산화물의 생성이 억제되어 용해 수율이 저하하는 등의 문제가 해소된다. 또한, 연소 가스의 분류는 측벽의 전체 영역을 향해 균등하게 흐르므로, 산화물은 측벽의 일정 부위에 축적되는 일이 없다. 또한, 연소 가스가 측벽 내면의 일정 부위에 충돌하는 일도 없다. 따라서, 노체의 수명을 연장시킬 수 있어 생산성이 향상된다.

그리고, 청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 청구항 3에 기재된 발명의 작용 효과에다가, 각 축열식 버너군이 구비하는 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절함으로써 화염을 임의로 가변하여 노내의 온도 분포를 임의로 제어할 수 있으므로, 노체 내를 원하는 상태로 유지할 수 있다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 청구항 3에 기재된 발명의 작용 효과에다가, 각 축열식 버너군이 구비하는 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하는 동시에 연소용 공기의 공급량을 조절하여 연소시킴으로써, 노의 높이 방향 및 평면에서의 열유속을 이동시키거나 변화시키고, 온도장을 가변하거나 평탄화할 수 있으므로, 노체 내를 정밀도 높게 원하는 상태로 유지할 수 있다.

Claims (5)

1. 비철금속 용해로, 철강 및 비철금속의 가열로 등에 사용되는 연소 장치이며,

   축열체 하나에 대해 2개 이상의 버너를 갖는 축열식 버너군을 한 세트로 하고, 상기 축열식 버너군의 두 세트를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한쪽 버너군의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군의 축열체에서 비축하고, 그 배기열을 다른쪽의 버너군을 연소시킬 때 사용하는 축열식 버너군을 한쌍 이상 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소 장치.
2. 제1항에 있어서, 연소용 공기의 공급량을 조정하는 조정 밸브를 버너측에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연소 장치.
3. 축열체 하나에 대해 2개 이상의 버너를 갖는 축열식 버너군을 한 세트로 하고, 상기 축열식 버너군의 두 세트를 한쌍으로 하여 교대로 연소시키고, 한쪽 버너군의 연소에 의해 얻은 배기열을 다른쪽 버너군의 축열체에서 비축하고, 그 배기열을 상기 다른쪽의 버너군을 연소시킬 때 사용하는 축열식 버너군을 한쌍 이상 갖고, 비철금속을 용해 또는 용탕을 보유 지지하는 용해로이며,

   상기 버너군을 각각 노체의 천정에 설치하고, 버너로부터 분출하는 고속의 분류 화염 또는 연소 가스를 바로 아래를 향해 분출시키고, 피용해재 또는 용탕면에 충돌시켜 열 전달시키는 것을 특징으로 하는 비철금속 용해로.
4. 제3항에 있어서, 1차 및 2차로 나눈 연료의 공급 수단과, 전량의 연소용 공기의 공급 수단을 구비한 상기 각 축열식 버너군을 각각 노체의 천정에 분산하여 설치하고, 노내 공간의 소정 위치에 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하여 연소시킴으로써, 화염을 임의로 가변하여 노내의 온도 분포를 임의로 제어하는 것을 특징으로 하는 비철금속 용해로.
5. 제3항에 있어서, 1차 및 2차로 나눈 연료의 공급 수단과, 전량의 연소용 공기의 공급 수단를 구비한 상기 각 축열식 버너군을 각각 노체의 천정에 분산하여 설치하고, 노내 공간의 소정 위치에 1차 연료와 2차 연료를 공급하는 비율을 조절하여 연소시키는 동시에 연소용 공기의 공급량을 조절하여 연소시킴으로써, 노체의 높이 방향 및 평면에서의 열유속을 이동시키거나 변화시키고, 온도장을 가변하거나 평탄화하는 것을 특징으로 하는 비철금속 용해로.