KR101778655B1 - 용해로용 연소 장치 및 용해로 - Google Patents

Abstract

화염 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없는 경우에도, 화염 휘도(輝度) 저하에 의한 효율 악화나 NOx 생성량의 증가를 초래하지 않는 연소 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 연료 분출부 F로서, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때, 적어도 특정 방향으로 배열된 제1 연료 분출부 F1과 제2 연료 분출부 F2를 구비하여 구성되며, 제1 연료 분출부 F1으로부터 분출되는 제1 분출류(噴出流)와 제2 연료 분출부 F2로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성한다.

Description

용해로용 연소 장치 및 용해로{COMBUSTION DEVICE FOR MELTING FURNACE, AND MELTING FURNACE}

본 발명은, 용해조(溶解槽)에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간에 가스 연료를 분출하는 연료 분출부가, 상기 연소 공간의 가로측 개소(個所)로부터 가스 연료를 분출하도록 설치되고, 상기 연소 공간에 대하여 연소용 공기를 경사 하향으로 공급하는 연소용 공기 공급부가, 상기 연료 분출부의 상부 개소에 설치된 용해로용 연소 장치, 및 이 용해로용 연소 장치를 구비한 용해로에 관한 것이다.

전술한 용해로용 연소 장치는, 유리나 금속 등의 용해 대상물을 용해시키는 용해로에 사용되는 것이며, 이와 같은 용해로용 연소 장치를 장비한 용해로로서는, 사이드 포트형(side-port type), 엔드 포트형(end-port type)이 잘 알려져 있다.

사이드 포트형 용해로는, 용해로용 연소 장치 N이, 용해조(2)에서의 원료를 투입하는 투입구(4i)와 용해물을 인출하는 인출구(4e)가 배열된 방향을 따라 용해조의 가로측부에 배열된 구조로 된다(도 2 참조). 한편, 엔드 포트형 용해로는, 원료를 투입하는 투입구(4i)가 용해조(2)의 상류측 측부에 설치되고, 용해물을 인출하는 인출구(4e)가 용해조의 하류측 정면에 설치되며, 연소 장치 N은, 투입구(4i)의 근방에 설치된다(도 22 참조).

이와 같은 용해로용 연소 장치로서, 본 발명자들은, 가스 연료를 분출하는 중앙 분출로와, 그 주위부에 위치하는 환형의 주위 분출로를 구비하고, 주위 분출로의 선단측을 중앙 분출로로부터 돌출시키고, 또한 선단측으로 갈수록 직경이 작아지는 끝이 가느다란 형태에 형성하여, 가스 연료를 선단측으로 수렴하도록 분출하는 구성에 대하여 제안하고 있다.

이 구성을 채용함으로써, 연료 분출부를 냉각시키기 위한 전용의 냉각용 유체를 필요하지 않으면서, 불길이 강한(직선성이 높고 강함) 화염을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 NOx의 발생을 억제할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 제4046633호 공보(도 5, 도 6)

현재, 이와 같은 연소 장치를 채용하는 용해로로서, 그 용해조가 소형인 것도 출현하고 있다.

이와 같은 소형 용해조를 대상으로 하는 경우, 예를 들면, 도 23에 나타내는 사이드 포트형 용해로에 있어서는, 용해물의 이동 방향의 양쪽(도 23의 좌우 양쪽)에 위치하는 노벽(爐壁)이 근접하게 된다. 한편, 엔드 포트형 용해로에 있어서는, 용해물의 이동 방향의 하부측(도 22의 우측), 연소용 공기 공급부 및 연료 분출부를 구비한 노벽에 대향하는 칸막이벽(도 22의 100)의 위치가, 연소 장치에 근접하게 된다.

이와 같은 용해로에서는, 화염의 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없게 되며(연소 공간에 있어서 상기 방향의 거리가 짧게 되며), 종래형에서 예를 들면, 특허 문헌 1에 나타내는 연소 장치에서는 화염을 짧게 하기 위해 가스 분출 속도를 높일 필요가 있다. 이와 같이, 가스 분출 속도를 높이면, 화염 휘도 저하에 의한 효율 악화가 발생하고, NOx 생성량이 증가한다.

또한, 사이드 포트형의 교번 연소 형식의 용해로 구조를 채용하는 경우, 도 23에 나타낸 바와 같이, 한쪽 연소 장치에 의해 형성되는 화염이, 다른 쪽 연소용 공기 공급 포트에 침입하는 경우가 있고, 화염에 의해 발생되는 열을 충분히 용해 대상물의 용해에 이용할 수 없을 뿐만 아니라, 도 23의 X로 나타내는 천정 부위를 가열하여, 노(爐)를 손상시킬 가능성도 있다.

본 발명은, 전술한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 화염 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없는 경우에도, 화염 휘도 저하에 의한 효율 악화나 NOx 생성량의 증가를 초래하지 않는 연소 장치를 제공하는 점에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 용해조에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간에 가스 연료를 분출하는 연료 분출부가, 상기 연소 공간의 가로측 개소로부터 가스 연료를 분출하도록 설치되고,

상기 연소 공간에 대하여 연소용 공기를 경사 하향으로 공급하는 연소용 공기 공급부가, 상기 연료 분출부의 상부 개소에 설치된 용해로용 연소 장치의 특징적 구성은,

상기 연료 분출부로서 연료 분출 길이 방향에서 볼 때, 적어도 특정 방향으로 배열된 제1 연료 분출부와 제2 연료 분출부를 구비하여 구성되며,

상기 제1 연료 분출부로부터 분출되는 제1 분출류와 상기 제2 연료 분출부로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성되어 있는 점에 있다.

이 용해로용 연소 장치는, 용해로에 설치되지만, 연소용 공기 공급부로부터 연소 공간에 대하여 연소용 공기가 경사 하향으로 공급되고, 연료 분출부로부터 가스 연료가, 용해조에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간으로 분출된다. 따라서, 연료 분출부로부터 분출되는 가스 연료는, 연소 공간에서 연소용 공기와 혼합되고, 용해조 상방에서 연소한다. 이 연료 분출부는, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때, 적어도 특정 방향으로 배열된 제1 연료 분출부와 제2 연료 분출부를 구비하여 구성된다.

이 연소에 의해 형성되는 화염은, 제1 연료 분출부로부터 분출되는 제1 분출류(噴出流)와 제2 연료 분출부로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌한 상태로 형성되므로, 제1 분출류 및 제2 분출류의 연료 분출부와 충돌 위치를 포함하는 면 내에서 특정 방향으로 퍼진 화염이 된다. 즉, 화염 전체적으로는, 그 분출 방향에 있어서 비교적 짧으며, 특정 방향으로 벌어진(퍼진) 화염을 용이하게 형성할 수 있다.

결과적으로, 화염 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없는(연소 공간에 있어서 상기 방향의 거리가 짧은) 경우에도, 화염 휘도 저하에 의한 효율 악화나 NOx 생성량의 증가를 초래하지 않는 연소 장치가 된다.

전술한 특징적 구성을 구비한 용해로용 연소 장치를 구성하기 위하여,

상기 제1 연료 분출부 및 상기 제2 연료 분출부 각각이 단일의 연료 분출공을 구비하여 구성되며, 상기 특정 방향의 한쪽에 위치하는 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류와, 상기 특정 방향의 다른 쪽에 위치하는 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 가장 단순한 구성으로, 화염 길이가 비교적 짧고, 특정 방향에 있어서, 충분히 열린(퍼진) 화염을 형성할 수 있다. 따라서, 노측벽의 근방에 있어서도 천정, 피가열물의 가열을 충분히 행할 수 있다.

또한, 이 구성에서는, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향에서의 화염의 확대를, 어느 정도 용이하게 억제할 수 있다.

전술한 특징적 구성을 구비한 용해로용 연소 장치를 구성하기 위해서,

상기 제1 연료 분출부 및 상기 제2 연료 분출부 각각에, 복수의 연료 분출공을, 상기 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 상기 특정 방향에 직교하는 직교 방향으로 배열된 상태로 구비하고,

상기 특정 방향에서 쌍을 이루는 연료 분출공 사이에서, 쌍을 이루는 한쪽에 위치하는 제1 연료 분출공과 다른 쪽에 위치하는 제2 연료 분출공에 대하여, 상기 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류와 상기 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 화염 길이가 비교적 짧고, 특정 방향에 있어서, 충분히 열린(퍼진) 화염을 형성할 수 있다. 따라서, 노측벽의 근방에 있어서도 천정, 피가열물의 가열을 충분히 행할 수 있다.

또한, 이 구성에서는, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향에서의 화염의 확대를, 어느 정도 확보할 수 있다.

상기 복수의 연료 분출공을 구비하는 구성에 있어서,

상기 제1 연료 분출부에 구비되는 복수의 상기 제1 연료 분출공 및 상기 제2 연료 분출부에 구비되는 복수의 상기 제2 연료 분출공이, 상기 특정 방향에서 볼 때, 분출 하류측에서 방사상으로 퍼지거나, 또는 소정 범위 내에 집속(集束)하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

방사상으로 퍼지는 구성을 채용함으로써, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향에서의 화염의 확대를 충분히 확보할 수 있다.

소정 범위 내에 집속하도록 하는 구성을 채용함으로써, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향에서의 화염의 확대를 충분히 억제할 수 있다.

또한, 상기 특정 방향으로 쌍을 이루는 제1 연료 분출공 및 제2 연료 분출공을 구비하여 구성되는 용해로용 연소 장치에 있어서,

이들 상기 특정 방향에서 쌍을 이루는 연료 분출공에 대하여, 상기 제1 연료 분출공과 상기 제2 연료 분출공 사이의 상기 특정 방향에서의 중간 위치에 위치되며, 상기 특정 방향에서 쌍을 이루는 연료 분출공에 대하여, 상기 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 상기 특정 방향에 직교하는 직교 방향으로 양측에 위치하는 보조 분출공을 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 직교 방향 양측에 보조 분출공을 설치함으로써, 지금까지 설명한 화염의 상기 직교 방향으로부터의 제어가 가능하게 되며, 또한 이 보조 분출공으로부터 분출하는 가스에 의해, 연료 분출부, 연료 분출공 등을 냉각시키고, 보호하는 것도 가능하게 된다.

또한, 지금까지 설명한 용해로용 연소 장치에 있어서,

상기 제1 연료 분출부 및 상기 제2 연료 분출부 각각이 연료 분출공을 구비하여 구성되며, 상기 특정 방향의 한쪽에 위치하는 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류의 가스 연료량과, 다른 쪽에 위치하는 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류의 가스 연료량이, 서로 또는 독립적으로 조정 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제1 연료 분출공과, 대응하는 제2 연료 분출공 사이에서, 서로 관련하여 서로, 혹은 독립적으로, 연료 분출공으로부터 분출하는 가스 연료의 양을 조정 가능하게 함으로써, 형성되는 화염의 「화염 길이」 「특정 방향에서의 화염의 퍼짐의 정도 및 퍼지는 방향」, 나아가서는 「화염 강도」를 조정할 수 있다.

이상의 설명에서는, 본원 발명에 따른 용해로용 연소 장치에 대하여 설명하였으나, 본원 발명에 따른 용해로는, 이하와 같이 구성함으로써, 본원 발명의 목적을 달성할 수 있다.

즉, 용해조에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간에 가스 연료를 분출하는 연료 분출부가, 상기 연소 공간의 가로측 개소로부터 가스 연료를 분출하도록 설치되고,

상기 연소 공간에 대하여 연소용 공기를 경사 하향으로 공급하는 연소용 공기 공급부가, 상기 연료 분출부의 상부 개소에 설치되고, 가스 연료의 연소를 행하는 용해로를 구성하는 데 있어서,

지금까지 설명한 용해로용 연소 장치를, 노벽에 설치함으로써, 화염 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없는 경우에도, 화염 휘도 저하에 의한 효율 악화나 NOx 생성량의 증가를 초래하지 않는 용해로를 얻을 수 있다.

또한, 이러한 구성의 용해로를 구성하는 데 있어서,

상기 연료 분출부와, 상기 연료 분출부로부터 분출하는 가스 연료에 연소용 공기를 공급하는 상기 연소용 공기 공급부를 가지는 연소 장치가, 적어도 한쌍 설치되고,

한쪽 연소 장치의 상기 연료 분출부로부터 가스 연료를 공급하고, 연소용 공기 공급부로부터 연소용 공기를 공급하는 상태에서, 다른 쪽 연소 장치의 상기 연소용 공기 공급부가, 상기 한쪽 연소 장치의 연소에 의해 발생하는 배기 가스를 연소 공간으로부터 받아들이는 배기 가스 도입부로 되고, 쌍을 이루는 상기 연소 장치 사이에서, 가스 연료의 연소와 배기 가스의 받아들임을 교대로 반복하는 교번 연소를 행하는 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

용해 대상물의 가열 용해를 효율적으로, 또한 안정적으로 행할 수 있는 교번 연소 방식을 채용하는 용해로에 있어서도, 본원 발명에 따른 연소 장치를, 노벽에 설치함으로써, 화염 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없는 경우에도, 화염 휘도 저하에 의한 효율 악화나 NOx 생성량의 증가를 초래하지 않는 교번 연소 형태의 용해로를 얻을 수 있다.

이와 같은 교번 연소를 행하는 용해로에서,

상기 용해 대상물의 이동 방향을 사이에 두고 양측에 한쌍의 상기 연소 장치가 설치되는, 이른바, 사이드 포트형 용해로에 관하여,

상기 한쪽 연소 장치의 상기 연료 분출부로부터 분출하는 가스 연료의 연소에 의해 형성되는 화염의 축선 방향 선단측에, 상기 다른 쪽 연소 장치의 연소용 공기 공급부가 개구되어 있는 것이 바람직하다.

본원 발명에 따른 연소 장치에 의해 형성되는 화염은, 그 화염 길이가 짧고, 특정 방향의 화염 폭이 커지게 된다. 그 결과, 한쪽 연소 장치의 연료 분출부로부터 분출되는 가스 연료의 연소에 의해 형성되는 화염의 축선 방향 선단측에, 다른 쪽 연소 장치의 연소용 공기 공급부가 개구되어 있는 구조의 교번 연소를 행하는 용해로에 있어서도, 화염이 다른 쪽 연소 장치의 연소용 공기 공급부에 침입하지 않으며, 용해 대상물의 용해, 노 내의 가열을 직접 화염에 의해 효율적으로 행할 수 있는 용해로를 얻을 수 있다.

또한, 지금까지 설명한 용해로에 있어서,

상기 연료 분출부가 설치되는 노벽 관통공에 있어서, 노벽 관통공의 단면적이 상기 연료 분출부의 선단으로부터 노벽 노내측 단면을 향해 순차적으로 증가하고 있고, 상기 제1 연료 분출부로부터 분출되는 제1 분출류와 상기 제2 연료 분출부로부터 분출되는 제2 분출류가 충돌하는 위치가, 상기 노벽 노내측 단면보다 노벽 내측에 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 채용함으로써, 연료 분출부의 승온(昇溫)을 억제하여, 이 부위에 설치되는 노즐을 양호하게 보호할 수 있다.

도 1은 유리 용해로의 종단 정면도(투입구측 단면)이다.
도 2는 도 1의 가-가선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 유리 용해로의 종단 정면도(용해 대상물 이동 방향의 중간 위치 단면)이다.
도 4는 유리 용해로의 종단 정면도(인출구 측 단면)이다.
도 5는 유리 용해로에서의 주요부의 측면도이다.
도 6은 연료 공급부의 일부 커팅 측면도이다.
도 7은 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 8은 형상이 상이한 노즐로 형성되는 각 화염의 상태를 나타낸 설명도이다.
도 9는 형상이 상이한 노즐로 가열되는 노의 천정 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 10은 형상이 상이한 노즐로 가열되는 노의 바닥 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 11은 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 12는 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐을 상세하게 나타내는 상세 도면이다.
도 13은 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 14는 보조 화염공을 구비한 다른 실시예의 연료 분출 노즐의 정면도이다.
도 15는 상방 연료 분출공과 하방 연료 분출공에 의해 연료 분출량을 조정 가능하게 되어 있는 연료 공급부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 16은 연료 분출공을 상하 방향으로, 4계열 구비하고, 연료 분출량을 독립적으로 조정 가능하게 되어 있는 연료 공급부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 17은 다른 실시예의 유리 용해로에서의 주요부의 측면도이다.
도 18은 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 19는 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 20은 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 21은 다른 실시예의 가스 공급실부 및 연료 분출 노즐의 구성을 나타낸 상세 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 연소 장치를 엔드 포트형 용해로에 채용한 도면이다.
도 23은 사이드 포트형 유리 용해로에서의 종래 기술의 문제점을 나타내는 설명도이다.

[실시예]

이하에서, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는, 연료 분출 길이 방향을 도 5의 지면(紙面) 깊이 방향(도 1에서는, 좌우 방향)으로 하고, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향을 도 5의 상하 방향(도 1에서는, 상하 방향)으로 하고, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향을 도 5의 좌우 방향(도 1에서는, 지면 깊이 방향)으로 한 예에 대하여 설명한다. 그리고, 연료 분출 길이 방향에서 본다는 것은, 가스 연료의 총괄적인 흐름 방향에서 보는 것, 예를 들면, 가스 연료의 하류측으로부터 상류측 방향을 본 상태를 말한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 용해로로서의 유리 용해로는, 천정이 아치형으로 형성된 노 본체(1)의 하부에, 평면에서 볼 때(상하 방향에서 볼 때) 직사각형의 용해조(2)를 구비하고, 용해조(2)를 구획 형성하는 노벽(4)에서의 앞면부에, 용해 대상물로서의 유리 원료를 투입하는 투입구(4i)가 형성되고, 노벽(4)에서의 후면부에, 용해 유리를 인출하는 인출구(4e)가 형성되어 있다. 또한, 유리 용해로는, 인출구(4e)가 형성된 노벽 부분의 외부에, 인출구(4e)에서 용해조(2)로 연통되는 작업조(3)가 설치되고, 용해조(2)에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간에서 가스 연료를 연소시키는 용해로용 연소 장치 N가, 용해조(2)의 양 가로측부에 설치되어 있다. 이로써, 투입구(4i)로부터 투입한 유리 원료를, 용해조(2)에 의해 용해시키면서 작업조(3)를 향해 유동시켜, 인출구(4e)를 통해 청정한 용해 유리를 작업조(3)에 안내하도록 구성되어 있다.

연소 장치 N은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 용해조(2)의 좌우 양 가로측부 각각에, 투입구(4i)와 인출구(4e)가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향이며, 도 5의 좌우 방향)을 따라 3개씩 배열된 상태로 설치되어 있다. 그리고, 도 1에 있어서, 좌측의 3개의 연소 장치 N과, 우측의 3개의 연소 장치 N이, 일정 시간(예를 들면, 약 15∼30 분마다, 교대로 연소하도록 구성되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 노 본체(1)의 좌우의 횡외측부 각각에, 용해조의 전후 방향(도 5의 좌우 방향)으로 연장되는 축열실(蓄熱室) T가 설치되어 있다. 연소 장치 N은, 후술하는 바와 같이, 축열실 T를 통과하여 고온(1000∼1300 ℃)으로 예열된 연소용 공기 A에 의해 가스 연료를 연소시키도록 구성되어 있다.

축열실 T는, 연소 장치 N에 의한 연소를 행한 후의 배기 가스 E가 통과함으로써, 이 배기 가스 E가 보유하는 열을 축열하도록 구성되어 있다.

각각의 연소 장치 N은, 도 5에도 나타낸 바와 같이, 연소 공간의 가로측 개소로부터 가스 연료를 연소 공간에 분출하는 연료 공급부 W와, 이 연료 공급부 W의 상방 개소에 설치되고, 연소 공간에 대하여 연소용 공기 A를 경사 하향으로 공급하는 연소용 공기 공급부 K를 구비하고 있다.

연소용 공기 공급부 K는, 노벽(4)에 개구된 공기구(空氣口)(5)와, 축열실 T와 공기구(5)를 연통하는 공기 공급로(6)로 구성되고, 전술한 바와 같이, 축열실 T를 통과하여 고온으로 예열된 연소용 공기 A를, 가스 연료의 연소 영역에 공급하도록 구성되어 있다. 그리고, 연소용 공기 A의 공급 속도는, 예를 들면, 8∼15 m/s이다.

공기 공급로(6)의 단면 형상 및 그 선단(先端)의 공기구(5)의 형상은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 하측 둘레가 직선형이며, 또한 이 직선형 하측 둘레의 양단을 연결하는, 상방으로 돌출하는 만곡형 상측 둘레를 구비하는 상태로 형성되며 가운데가 볼록한 형상(돔형)을 가진다.

그리고, 공기 공급로(6)의 하측 둘레 부분은, 측면에서 볼 때(도 1의 지면 깊이 방향에서 볼 때), 수평 방향(도 1의 좌우 방향)에 대하여 10° 하향으로 경사지고, 공기 공급로(6)의 상측 둘레의 정상부 부분은, 측면에서 볼 때(도 1의 지면 깊이 방향에서 볼 때), 수평 방향(도 1의 좌우 방향)에 대하여 20° 하향으로 경사지도록 형성되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 송풍기 S의 공기를 좌우의 축열실 T의 한쪽에 공급하고, 또한 다른 쪽 축열실 T로부터 배출되는 배기 가스 E를 외부로 배출하는 상태와, 송풍기 S의 공기를 좌우의 축열실 T의 다른 쪽으로 공급하고, 또한 한쪽 축열실 T로부터 배출되는 배기 가스를 외부로 배출하는 상태로 전환하는 유로 전환 기구 V가 설치되어 있다. 이 유로 전환 기구 V에 의해, 좌측의 3개의 연소 장치 N에 연소용 공기 A를 공급하는 상태와, 우측의 3개의 연소 장치 N에 연소용 공기 A를 공급하는 상태로 전환함으로써, 전술한 바와 같이, 좌측의 3개의 연소 장치 N을 연소시키는 상태와 우측의 3개의 연소 장치 N을 연소시키는 상태로 전환하도록 구성되어 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 연료 공급부 W가, 가스 연료 공급원으로부터 가스 연료가 공급되는 가스 공급관부(10), 이 가스 공급관부(10)의 선단에 접속된 가스 공급실부(11), 및 이 가스 공급실부(11)의 선단에 접속되어, 연소 공간에 가스 연료를 분출하는 연료 분출 노즐(12)를 구비하여 구성되어 있다.

즉, 연료 공급부 W는, 가스 공급관부(10), 가스 공급실부(11), 및 연료 분출 노즐(12)를 일체적으로 조립한 유닛형으로 구성되며, 그리고, 연료 분출 노즐(12)을 노벽(4)의 노벽 관통공(4s)에 삽입시킨 상태로, 노벽(4)에 장착되어 있다.

또한, 연료 공급부 W는, 가스 공급관부(10)의 길이 방향이, 수평 방향(도 5의 지면 깊이 방향)에 대하여 5∼15 ° 상 방향으로 경사지도록 장착된다. 그리고, 본 실시예에서 예시한 도면에서는, 10° 상 방향으로 경사져 있다.

연료 분출 노즐(12)에는, 도 6, 도 7에도 나타낸 바와 같이, 2개의 연료 분출부 F1, F2가, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때(도 5의 지면 깊이 방향에서 볼 때) 상하 방향(도 5의 상하 방향)으로 배열하여 형성되고, 이 2개의 연료 분출부 F1, F2 각각은, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때(도 5의 지면 깊이 방향에서 볼 때) 복수(본 예에서는 3개)의 연료 분출공(13, 14)이 수평 방향(도 5의 좌우 방향)으로 배열된 상태로 구비하고 있다.

도 7은, 도면의 좌측에, 가스 공급관부(10), 가스 공급실부(11), 및 연료 분출 노즐(12)의 측면에서 볼 때의 도면[도 5의 좌우 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 7의 (a)]을 나타내고, 도면의 우측 위쪽으로, 가스 공급실부(11), 및 연료 분출 노즐(12)의 평면에서 볼 때의 도면[도 5의 상하 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 7의 (c)]을 나타내고, 도면의 우측 아래쪽에, 연료 분출 노즐(12)의 정면에서 볼 때의 도면[도 5의 지면 깊이 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 7의 (b)]을 나타내고 있다(도 11, 도 12, 및 도 13에서도 동일함).

그리고, 2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 측면에서 볼 때(도 5의 좌우 방향에서 볼 때), 각 연료 분출공(13, 14)으로부터의 분출류가 분출 하류측에서 충돌하도록 형성되어 있다.

여기서, 연료 분출부 F1, F2 및 연료 분출공(13, 14)에 대하여, 연료 분출부 F1 및 연료 분출공(13)은, 수직 방향 상방(특정 방향의 한쪽)에 위치하므로, 본 발명에서의 상방 연료 분출부(제1 연료 분출부의 일례) 및 상방 연료 분출공(제1 연료 분출공의 일례)을 구성한다. 연료 분출부 F2 및 연료 분출공(14)은, 수직 방향 하방(특정 방향의 다른 쪽)에 위치하므로, 본 발명에서의 하방 연료 분출부(제2 연료 분출부의 일례) 및 하방 연료 분출공(제2 연료 분출공의 일례)을 구성한다.

또한, 2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)의 연료 분출 방향이, 연료 분출부 F1 및 연료 분출공(13)에 대하여, 경사 하방으로 되어 있고, 연료 분출부 F2 및 연료 분출공(14)에 대하여, 경사 상방으로 되는 상태로 형성되어 있다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)의 연료 분출 길이 방향이, 평면에서 볼 때(도 5의 상하 방향에서 볼 때), 평행하게 배열된 상태로 형성되어 있다.

2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)은, 이들 공경(孔徑)이 동일하며, 또한 구멍의 길이가 공경보다 2배 이상으로 되도록 형성되어 있다.

가스 공급실부(11)는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 연료 분출 노즐(12)에서의 2개의 연료 분출부 F1, F2에 대하여, 공통의 연료 공급실 G를 구비하는 상태로 형성되어 있다.

구체적으로는, 원통형의 본체부(11A)의 선단 개구가, 연료 분출 노즐(12)의 배면부에 접속되고, 원통형의 본체부(11A)의 배측(背側)에는, 가스 공급관부(10)가 접속되는 배벽부(背壁部)(11B)가 설치되어 있다.

가스 공급관부(10)는, 그 기단측(基端側)에서 가스 공급관(도시하지 않음)의 접속부에 접속하는 구조가 채용되고 있고, 그 선단측이 가스 공급실부(11)에서의 연료 공급실 G에 접속되는 구성이 채용되고 있다. 가스 공급관부(10)의 기단에는, 유량 조정용 조작 레버(21)를 구비한 유량 조정 밸브 R이 설치되어 있다.

이 유량 조정 밸브 R은, 연료 분출 노즐(12)에서의 2개의 연료 분출부 F1, F2로부터 분출하는 가스 연료량을 변경 조절하는 유량 변경 조절 수단 H를 구성한다.

그리고, 용해조(2)의 좌우 양 가로측부 각각에 3개씩 배열된 상태로 설치되는 연소 장치 N의 연료 분출 노즐(12)에서의 2개의 연료 분출부 F1, F2로부터의 가스 유량이, 유량 변경 조절 수단 H에 의해, 하기와 같이 설정된다.

즉, 투입구(4i)와 인출구(4e)가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향이며, 도 5의 좌우 방향)을 따라 배열하여 설치되는 3개의 연소 장치 N에 공급되는 가스 연료의 양은, 투입구(4i)에 가까운 측으로부터 인출구(4e)에 근접함에 따라, 순차적으로 증가하도록 설정된다.

따라서, 도 1∼도 4에 나타낸 바와 같이, 투입구(4i)에 가까운 연소 장치 N에 의해 형성되는 화염이, 투입구(4i)와 인출구(4e) 사이의 중간의 연소 장치 N에 형성되는 화염보다 짧고, 이 중간의 연소 장치 N에 형성되는 화염이, 인출구(4e)에 가까운 연소 장치 N에 형성되는 화염보다 짧아지도록, 각 연소 장치 N에 형성되는 화염의 길이가 변경된다.

투입구(4i)에 가까운 개소에서는, 용해 전의 용해 대상물(유리 원료)이 상하 방향으로 요철하는 상태로 존재하므로, 연소 불꽃이 용해 대상물(유리 원료)에 접촉하는 것을 회피하기 위하여, 기본적으로, 연소 불꽃이 경사 상방으로 연장되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 투입구(4i)에 가까운 연소 장치 N에, 가스 연료량의 조정에 의해, 경사 상방으로 연장되는 상태가 되는 연소 불꽃을 형성할 수 있다.

또한, 인출구(4e)에 가까운 개소에서는, 기본적으로, 용해된 용해 대상물(유리 원료)의 상면이 평탄형인 상태로 존재하므로, 연소 불꽃에 의해 용해 대상물(유리 원료) 전체를 균일하게 가열할 수 있도록, 연소 불꽃이 용해 대상물의 상면을 따라 크게 연장되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 인출구(4e)에 가까운 연소 장치 N에서, 수평 방향(도 4의 좌우 방향)을 향한 길이가 커지는 상태의 연소 불꽃을 형성할 수 있다.

또한, 투입구(4i)와 인출구(4e) 사이의 중간 개소에서는, 기본적으로, 용해 도중의 용해 대상물(유리 원료)이 투입구(4i)에 가까운 개소보다 크지는 않지만, 상하 방향으로 요철하는 상태로 존재하게 된다. 그러므로, 투입구(4i)에 가까운 개소보다 크게 상 방향으로 할 필요는 없지만, 연소 불꽃이 용해 대상물(유리 원료)에 접촉하는 것을 회피하기 위하여, 연소 불꽃이 경사 상방으로 연장되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 가스 연료량의 조정에 의해, 투입구(4i)와 인출구(4e) 사이의 중간의 연소 장치 N에서, 투입구(4i)에 가까운 연소 장치 N에서 형성되는 연소 불꽃보다 크게 상방으로 향하지는 않지만, 경사 상방으로 연장되는 상태의 연소 불꽃을 형성할 수 있고, 또한 인출구(4e)에 가까운 연소 장치 N에서 형성되는 연소 불꽃보다 길지는 않지만, 대략 수평 방향(도 3의 좌우 방향)을 향하는 길이가 커지게 되는 상태의 연소 불꽃을 형성할 수 있다.

요컨대, 용해조(2)에서의 원료를 투입하는 투입구(4i)와 용해물을 인출하는 인출구(4e)가 배열된 방향(도 5의 좌우 방향)을 따라 배열된 3개의 연소 장치 N 각각이, 이 용해로에 있어서 요구되는 연소 불꽃을 형성하게 된다.

또한, 도 6에서 판명된 바와 같이, 연료 분출 노즐(12)이 설치되는 노벽 관통공(4s)에 있어서, 노벽 관통공(4s)의 단면적이 연료 분출 노즐(12)의 선단으로부터 노벽 노내측 단면을 향해 순차적으로 증가하고 있고, 연료 분출부 F1(상방 연료 분출부)으로부터 분출되는 상방 분출류와 연료 분출부 F2(하방 연료 분출부)로부터 분출되는 하방 분출류가 충돌하는 위치가, 노벽 노내측 단면보다 노벽 내측에 설정되어 있다.

또한, 도 4 등으로부터 밝혀진 바와 같이, 연소 분출부 W에 대하여, 한쪽 연소 장치 N의 연료 분출부 W로부터 분출하는 가스 연료의 연소에 의해 형성되는 화염의 축선 방향 선단측(실제로는, 연료 분출부 W의 축선 선단)에는, 다른 쪽 연소 장치 N의 연소용 공기 공급부(6)가 개구되어 있다.

[실험 결과에 대하여]

다음으로, 상기 실시예에서 기술한 연소 분출부 W를, 실험용 가열로에 장비하고 연소시킨 경우의 실험 결과를 설명한다.

실험용 가열로는, 깊이 D를 8.8m, 높이 Y를 1.6m, 그리고, 가로 폭 L을 1.8m로 하였다.

연소용 공기 A를 공급하는 공기구 및 공기구에 이어지는 공기 공급로의 단면 형상은, 가로로 긴 직사각형이다. 구체적으로는, 가로 폭이 0.9m이며, 높이가 0.45m이며, 공기 공급로의 하면이, 수평 방향(도 1의 좌우 방향)에 대하여 10° 하향으로 경사지고, 상면이 수평 방향(도 1의 좌우 방향)에 대하여 20° 하향으로 경사져 있다. 이 구조는, 도 5에 나타내는 노의 주요부 형상에 대하여, 공기구의 개구 형상이 상이한 것을 나타내고 있다.

연소용 공기 A에는, 1000℃의 공기가, 4m/s로 공급되는 것으로 하였다.

연소 배기 가스가 흐르는 연도(煙道)에는, 배기 저항을 조절하는 댐퍼가 설치되며, 또한, 가열로의 바닥부는 단순한 바닥면에 형성되어 있다.

이와 같은 실험 설비에 있어서, 연료 공급부 W에 구비되는 노즐을 여러가지로 변경한 경우의 결과를 도 8, 도 9, 도 10에 기초하여 설명한다.

도 8에, 검토 대상으로 한 각종 노즐의 종류, 정면에서 볼 때(도 5의 지면 깊이 방향)의 구멍 형상, 형성되는 화염 형상[상방에서 볼 때(도 5의 상하 방향에서 볼 때), 및 측방에서 볼 때(도 5의 좌우 방향에서 볼 때)]을 나타낸다. 여기서, 상방에서 볼 때의 화염 형상은 도 8의 상측이 화염 선단측이며, 측방에서 볼 때의 화염 형상은 도 8의 좌측이 화염 선단측이다.

노즐의 종류로서는, 환공(丸孔) 노즐, 수평 방향(도 5의 좌우 방향)에 장축을 가지는 타원공 노즐, 수평 방향(도 5의 좌우 방향)에 복수의 소경공(小徑孔)을 가지는 노즐을 상하 2단으로 배치한 편평염(扁平炎) 노즐, 및 수평 방향(도 5의 좌우 방향)에 3개의 중경공(中徑孔)을 가지는 노즐을 상하 2단으로 배치한 본 발명에 따른 충돌 기류 노즐로 하였다.

검토 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 환공 노즐에서는, 상방에서 볼 때 및 측방에서 볼 때 모두, 화염의 장축 방향으로 직선형으로 연장되는 화염이 형성되고, 타원공 노즐에서는, 상방에서 볼 때 판명된 바와 같이 수평 방향으로 평평하게 퍼지고, 측방에서 볼 때 판명된 바와 같이, 상하 방향으로는 퍼지지 않는 화염이 형성된다. 이들 노즐에 대하여, 편평염 노즐에서는, 수평 방향 및 상하 방향으로 함께 퍼지는 화염이 형성되는 것에 비해, 본원 발명에 따른 충돌 기류 노즐에서는, 수평 방향(도 5의 좌우 방향)에 있어서는, 비교적 그 수속 상태가 유지되는 데 비해, 상하 방향(도 5의 상하 방향)에서는 화염을 퍼지게 하는 것이 가능하도록 되어 있다.

또한, 각 노즐에 대하여, 실험용 가열로의 천정 온도, 바닥 온도를 계측한 바, 도 9∼도 10의 결과가 되었다. 여기서, 도 9에 나타낸 오일 노즐은, 종래, 유리 용해로에 채용되어 왔으며, 중유 등의 액체 연료를 연료로 하는 노즐이다.

이 실험 결과에 의해, 본 발명에 따른 충돌 기류 노즐이, 천정 온도, 바닥 온도의 면에서, 노즐로부터 가장 가까운 위치(노에 설치한 상태에서는, 노벽으로부터 가장 가까운 위치)를 적절하게 가열하는 것을 알았다.

그리고, 화도(火道)를 유동하는 배기 가스의 NOx를 계측한 결과, 허용할 수 있는 농도로 되는 결과도 얻었다.

[연료 공급부의 다른 실시예]

다음으로, 연료 공급부 W의 다른 실시예를 설명한다.

도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 이 다른 실시예에 있어서는, 상기 실시예와 마찬가지로, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2가, 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향의 일례)으로 배열되어 형성되고, 그리고, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 측면에서 볼 때(도 5의 좌우 방향에서 볼 때), 기류 하류측으로 기류가 충돌하는 상태로 형성되며, 또한 연료 분출공(13, 14)이 각각 3개 형성되어 있는 점에서, 상기 실시예와 동일하다.

상기 실시예와 상이한 점은, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 각각 설치되어 있는 3개의 연료 분출공(13, 14)이, 도 11에서 나타낸 예에서는, 평면도[도 5의 상하 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 11의 (c)]에 나타낸 바와 같이, 방사상으로 분출 측으로 퍼지는 구성이 채용되어 있고, 도 12에 나타낸 예에서는, 평면도[도 5의 상하 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 12의 (c)]에 나타낸 바와 같이, 분출 측에서 소정 범위 내로 집속하는 구성이 채용되어 있는 점이다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 이 다른 실시예에 있어서는, 상기 실시예와 마찬가지로, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2가, 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향의 일례)으로 배열되어 형성되고, 그리고, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 측면에서 볼 때(도 5의 좌우 방향에서 볼 때), 기류 하류측으로 기류가 충돌하는 상태로 형성되어 있는 점에서, 상기 실시예와 동일하다.

상기 실시예와 상이한 점은, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 각각 설치되어 있는 연료 분출공(13, 14)의 수가, 도 13에 나타낸 예에서는, 단일개인 점이다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 이 실시예에서는, 도 13에 나타낸 실시예와 마찬가지로, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2가, 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향의 일례)으로 배열되어 형성되고, 그리고, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 측면에서 볼 때(도 5의 좌우 방향에서 볼 때), 기류 하류측으로 기류가 충돌하는 상태로 형성되어 있다. 또한, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 각각 설치되어 있는 연료 분출공(13, 14)의 수가, 도 14에 나타낸 예에서는, 단일개인 점에 있어서 동일하다.

상기 도 13에 나타낸 실시예와 상이한 점은, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향)에서 쌍을 이루는 연료 분출공(13, 14)에 대하여, 연료 분출공(13)(상방 연료 분출공)과 연료 분출공(14)(하방 연료 분출공) 사이의 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향)의 중간 위치에 위치되고, 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향)에서 쌍을 이루는 연료 분출공(13, 14)에 대하여, 수평 방향(연료 분출 길이 방향 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향)으로 양측에 위치하는 보조 분출공(23, 23)을 구비한 점에 있다. 이 보조 분출공(23, 23)도, 가스 공급관부(도시하지 않음), 가스 공급실부(도시하지 않음)로부터 가스 연료를 공급받는다. 이 보조 분출공(23, 23)은, 가스 연료의 분출 방향이 상하 중간 방향(도 14에 있어서 지면의 표면과 배면 방향에서, 상측, 하측의 어느 쪽으로도 기울지 않는 방향)으로 되어 있고, 연료 분출공(13)(상방 연료 분출공) 및 연료 분출공(14)(하방 연료 분출공)으로부터 분출하는 분출류의 충돌 위치의 수평 방향(도 14의 좌우 방향)에서의 좌우 위치에, 평행하게, 그 화염 공경이 연료 분출공(13, 14)보다 작은 직경으로 설치되고, 가스 연료가 분출된다. 그 결과, 연료 공급부 W의 선단을 냉각시킬 수 있다.

이와 같은 보조 분출공은, 도 13에 나타내는 실시예에 대하여 설치할 뿐만 아니라, 지금까지 설명한 실시예에 대하여 설치할 수 있다.

지금까지 설명한 실시예에서는, 단일 가스 공급관부, 단일 가스 공급실부로부터, 연료 분출부 F1(상방 연료 분출부) 및 연료 분출부 F2(하방 연료 분출부), 환언하면, 연료 분출공(13)(상방 연료 분출공)과 연료 분출공(14)(하방 연료 분출공)의 양쪽에 가스 연료를 공급하도록 구성되어 있다. 이 구성의 경우, 양 연료 분출부 F1, F2 또는 연료 분출공(13, 14)으로부터 분출하는 가스 연료의 양은, 대략 동일한 양이 된다. 따라서, 형성되는 화염의 형상은, 또는 방향은, 기본적으로 연료 공급부 W의 경사 방향에 의해 지배받는다.

이와 같은 구성에 대하여, 연료 분출부 F1(상방 연료 분출부) 및 연료 분출부 F2(하방 연료 분출부), 환언하면, 연료 분출공(13)(상방 연료 분출공)과 연료 분출공(14)(하방 연료 분출공) 사이에서, 각각 공급되는, 또는 분출하는 가스 연료의 유량을 조정 가능하게 구성해 두면, 충돌 후의 기류의 방향, 환언하면 화염의 형성 방향을 조정할 수 있다.

이와 같은 연료 공급부 W의 일실시예를 도 15에 나타낸다. 도 6에 나타내는 실시예와의 차이점에 대하여 설명하면, 이 실시예에서는, 유량 변경 조정 수단 H는, 단일 공통의 기단측 관부(管部)(10A)와 한쌍의 관로 부분(10B) 사이에 설치된 유량 조정 밸브 R1, R2를 사용하여 구성되어 있다.

즉, 한쌍의 유량 조정 밸브 R1, R2가 연결축(20)에 의해 일체적으로(동시에) 개폐되도록 연계되며, 이들 유량 조정 밸브 R1, R2를 일체적으로(동시에) 개폐 조작하는 왕복 요동(搖動) 조작식 조작 레버(21)가 설치된다. 또한, 한쌍의 유량 조정 밸브 R1, R2가, 조작 레버(21)를 한쪽으로 요동시킬수록, 한쪽의 개방도가 커져서 다른 쪽의 개방도가 작아지고, 또한 조작 레버(21)를 다른 쪽으로 요동시킬수록, 다른 쪽의 개방도가 커져서 한쪽의 개방도가 작아지도록, 개방도가 반대 방향으로 변경되도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 채용함으로써, 연료 분출부 F1(상방 연료 분출부) 및 연료 분출부 F2(하방 연료 분출부), 환언하면, 연료 분출공(13)(상방 연료 분출공)과 연료 분출공(14)(하방 연료 분출공) 사이에서, 각각 공급되는, 또는 분출하는 가스 연료의 유량을 조정 가능하게 된다.

전술한 바와 같이, 투입구(4i)에 가까운 개소에서는, 용해 전의 용해 대상물(유리 원료)이 상하 방향으로 요철하는 상태로 존재하므로, 연소 불꽃이 용해 대상물(유리 원료)에 접촉하는 것을 회피시키기 위하여, 연소 불꽃이 경사 상방으로 연장되는 것이 바람직하다.

또한, 인출구(4e)에 가까운 개소에서는, 용해된 용해 대상물(유리 원료)이 상면을 평탄형으로 하는 상태로 존재하므로, 연소 불꽃에 의해 용해 대상물(유리 원료) 전체를 균일하게 가열할 수 있도록, 연소 불꽃이 용해 대상물의 상면을 따라 크게 연장되는 것이 바람직하다.

또한, 투입구(4i)와 인출구(4e) 사이의 중간 개소에서는, 용해 도중의 용해 대상물(유리 원료)이 투입구(4i)에 가까운 개소보다 크지는 않지만, 상하 방향으로 요철하는 상태로 존재하게 되므로, 투입구(4i)에 가까운 개소보다 크게 상 방향으로 할 필요는 없지만, 연소 불꽃이 용해 대상물(유리 원료)에 접촉하는 것을 회피시키기 위하여, 연소 불꽃이 경사 상방으로 연장되는 것이 바람직하다.

이와 같은 투입구(4i) 근방, 인출구(4e) 근방, 또는 이들의 중간 위치에서의 화염 위치의 조정을, 가스 연료량을 개별적으로, 또는 서로 관련시켜 조정 가능한 연료 공급부 W를 채용함으로써, 각 연료 분출부 F1, F2, 각 연료 분출공(13, 14)으로의 가스 연료의 공급량을 조정함으로써 양호하게 실행할 수 있다.

상기한 실시예에서는, 연료 분출부 F1, F2가, 상하 쌍을 이루는 구성을 나타내었으나, 도 16에 나타낸 예에서는, 연료 분출부 F1, F2, F3, F4를 상하 방향(도 5의 상하 방향)으로 4단 설치하고, 연료 분출부 F1, F2, F3, F4에 대응하여 연료 분출공(13, 14, 15, 16)을 설치하고, 상방 2단과 하방 2단으로부터의 기류가 충돌하도록 구성하고, 또한 각 연료 분출부 F1, F2, F3, F4, 각 연료 분출공(13, 14, 15, 16)으로의 가스 연료의 공급량을 개별적으로 설정 가능하게 할 수도 있다.

즉, 도 16에 나타낸 바와 같이, 이 실시예에서는, 4개의 연료 분출부 F1, F2, F3, F4가, 상하 방향(도 5의 상하 방향)으로 배열되어 형성되고, 4개의 연료 분출부 F1, F2, F3, F4 각각은, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때(도 5의 지면 깊이 방향에서 볼 때) 복수의 연료 분출공(13, 14, 15, 16)을 수평 방향(도 5의 좌우 방향)으로 배열한 상태로 구비하고 있다. 추가적으로 설명하면, 연료 공급부 F1은, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 수평 방향으로 배열된 복수의 연료 분출공(13)을 구비하고, 마찬가지로, 연료 공급부 F2는 복수의 연료 분출공(14)을 구비하고, 연료 공급부 F3는 복수의 연료 분출공(15)을 구비하고, 연료 공급부 F4는 복수의 연료 분출공(16)을 구비하고 있다.

그리고, 4개의 연료 분출부 F1, F2, F3, F4의 연료 분출공(13∼16)이, 측면에서 볼 때(도 5의 좌우 방향에서 볼 때), 상방 2단과 하방 2단으로부터의 기류가 충돌하도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시예에 있어서는, 4개의 관부분(10B)이 설치되고, 가스 공급실부(11)가, 4개의 연료실 G1, G2, G3, G4로 구획되고, 그리고, 유량 변경 조정 수단 H를 구성하는 4개의 유량 조정 밸브 R1, R2, R3, R4가, 개별적으로 조작 가능한 상태로, 전술한 4개의 관부분(10B) 각각에 대응시켜 설치되어 있다.

또한, 연료 공급부 W의 다른 실시예를 설명한다.

도 17, 도 18에 나타낸 바와 같이, 이 다른 실시예에 있어서는, 상기 실시예와 마찬가지로, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2가, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향으로 배열되어 형성되고, 그리고, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 기류 하류측으로 기류가 충돌하는 상태로 형성되고, 또한 연료 분출공(13, 14)이 각각 3개 형성되어 있는 점에 있어서, 상기 실시예와 동일하다.

상기 실시예와 상이한 점은, 각 연료 분출부 F1, F2가 배열되어 배치되는 연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향을, 도 17 및 도 18에 나타낸 예에서는, 도 17의 좌우 방향(도 1의 지면의 깊이 방향)으로 하고, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향을, 도 17의 상하 방향(도 1의 상하 방향)으로 하는 구성이 채용되어 있은 점이다. 즉, 도 5에 나타낸 각 연료 분출부 F1, F2를, 연료 분출 노즐(12)의 중심축을 중심으로 하여, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 90° 회전시킨 위치에 각 연료 분출부 F1, F2를 위치시키도록 배치되어 있다.

구체적으로는, 이 다른 실시예의 연료 분출 노즐(12)에는, 도 18에도 나타낸 바와 같이, 2개의 연료 분출부 F1, F2가, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때(도 17의 지면의 깊이 방향에서 볼 때) 좌우 방향(도 17의 좌우 방향)으로 배열되어 형성되고, 이 2개의 연료 분출부 F1, F2 각각은, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때(도 17의 지면의 깊이 방향에서 볼 때) 복수(본 예에서는 3개)의 연료 분출공(13, 14)을 상하 방향(도 17의 상하 방향)으로 배열시킨 상태로 구비하고 있다.

도 18은, 도면의 상측에, 가스 공급관부(10), 가스 공급실부(11), 및 연료 분출 노즐(12)의 평면에서 볼 때의 도면[도 17의 상하 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 18의 (a)]을 나타내고, 도면의 우측 하방에, 가스 공급실부(11), 및 연료 분출 노즐(12)의 측면에서 볼 때의 도면[도 17의 좌우 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 18의 (c)]을 나타내고, 도면의 좌측 하방에, 연료 분출 노즐(12)의 정면에서 볼 때의 도면[도 17의 연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 18의 (b)]을 나타내고 있다(도 19, 도 20, 도 21에서도 동일함).

그리고, 2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 평면에서 볼 때(도 17의 상하 방향에서 볼 때), 각 연료 분출공(13, 14)으로부터의 분출류가 분출 하류측에서 충돌하도록 형성되어 있다.

여기서, 연료 분출부 F1, F2 및 연료 분출공(13, 14)에 관하여, 연료 분출부 F1 및 연료 분출공(13)은, 도 18의 (b)에 나타낸 바와 같이, 좌우 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때의 특정 방향의 일례)의 좌측(특정 방향의 한쪽)에 위치하므로, 본 발명에서의 좌측 연료 분출부(제1 연료 분출부의 일례) 및 좌측 연료 분출공(제1 연료 분출공의 일례)을 구성한다. 연료 분출부 F2 및 연료 분출공(14)은, 좌우 방향의 우측(특정 방향의 다른 쪽)에 위치하므로, 본 발명에서의 우측 연료 분출부(제2 연료 분출부의 일례) 및 우측 연료 분출공(제2 연료 분출공의 일례)을 구성한다.

또한, 2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)의 연료 분출 방향이, 연료 분출부 F1 및 연료 분출공(13)에 대하여, 경사 우측으로 되어 있고, 연료 분출부 F2 및 연료 분출공(14)에 대하여, 경사 좌측으로 되는 상태로 형성되어 있다.

또한, 도 18에 나타낸 바와 같이, 2개의 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)의 연료 분출 길이 방향이, 측면에서 볼 때(도 17의 좌우 방향에서 볼 때), 평행하게 배열된 상태로 형성되어 있다.

도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 이 다른 실시예에 있어서는, 상기 다른 실시예와 마찬가지로(도 17, 도 18 참조), 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2가, 좌우 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향의 일례)으로 배열되어 형성되고, 그리고, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 상면에서 볼 때(도 17의 상하 방향)에 있어서, 기류 하류측으로 기류가 충돌하는 상태로 형성되고, 또한 연료 분출공(13, 14)이 각각 3개 형성되어 있는 점에 있어서, 상기 다른 실시예와 동일하다.

상기 다른 실시예와 다른 점은, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 각각 설치되어 있는 3개의 연료 분출공(13, 14)이, 도 19로 나타낸 예에서는, 측면도[도 17의 좌우 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 19의 (c)]에 나타낸 바와 같이, 방사상으로 분출 측으로 퍼지는 구성이 채용되어 있고, 도 20에 나타낸 예에서는, 측면도[도 17의 좌우 방향에서 볼 때의 도면으로서의 도 20의 (c)]에 나타낸 바와 같이, 분출 측에서 소정 범위 내로 집속하는 구성이 채용되어 있은 점이다.

도 21에 나타낸 바와 같이, 이 다른 실시예에 있어서는, 상기 다른 실시예와 마찬가지로(도 17, 도 18 참조), 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2가, 좌우 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향의 일례)으로 배열되어 형성되고, 그리고, 쌍을 이루는 연료 분출부 F1, F2의 연료 분출공(13, 14)이, 상면에서 볼 때(도 17의 상하 방향에서 볼 때), 기류 하류측으로 기류가 충돌하는 상태로 형성되어 있는 점에서, 상기 다른 실시예와 동일하다.

상기 다른 실시예와 다른 점은, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 각각 설치되어 있는 연료 분출공(13, 14)의 수가, 도 21에 나타낸 예에서는, 단일개인 점이다.

그리고, 도시하지 않지만, 상기 실시예에서 나타낸 보조 분출공(23, 23)을, 각 연료 분출부 F1, F2에 있어서, 좌우 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향)으로 쌍을 이루는 연료 분출공(13, 14)에 대하여, 연료 분출공(13)(좌측 연료 분출공)과 연료 분출공(14)(우측 연료 분출공) 사이의 좌우 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향)의 중간 위치에 위치시키고, 좌우 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향)에서 쌍을 이루는 연료 분출공(13, 14)에 대하여, 상하 방향(연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향)으로 양측에 위치하도록 배치할 수도 있다. 이 보조 분출공(23, 23)은, 가스 연료의 분출 방향이 좌우 중간 방향(예를 들면, 도 21에 있어서 지면의 표면과 배면 방향에서, 우측, 좌측의 어느 쪽으로도 기울지 않은 방향)으로 되어 있고, 연료 분출공(13)(좌측 연료 분출공) 및 연료 분출공(14)(우측 연료 분출공)으로부터 분출하는 분출류의 충돌 위치의 상하 방향(예를 들면, 도 21의 좌우 방향)에서의 상하 위치에, 평행하게, 그 불꽃 구멍 직경을 연료 분출공(13, 14)보다 작은 직경으로 설치되고, 가스 연료가 분출된다. 그 결과, 연료 공급부 W의 선단을 냉각시킬 수 있다.

[다른 실시예]

다음으로, 다른 실시예를 설명한다.

(1) 본 발명의 용해로용 연소 장치는, 전술한 실시예에서 예시한 바와 같이, 용해조의 가로측부에, 원료를 투입하는 투입구와 용해물을 인출하는 인출구가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향)을 따라 배열하여 설치(사이드 포트형)되는 것이 바람직하지만, 반드시 이와 같은 형태로 설치할 필요는 없으며, 각종 형태의 용해로에 적용할 수 있는 것이다. 도 22에 나타내는 실시예에서는, 이른바, 엔드 포트형으로 하고, 도 22의 표면과 배면 방향이 되는 방향으로, 도면의 좌측인 용해조(2)의 원료의 투입구(4i) 측에, 쌍을 이루는 연소 장치를 설치하고, 한쪽 연소 장치 N(도 22의 표면 측에 있는 연소 장치)을 가스 연료의 연소측으로서 사용하고, 다른 쪽 연소 장치 N(도 22의 배면 측에 있는 연소 장치)을 연소에 의해 발생하는 연소 배기 가스를 받아들이는 측으로 할 수도 있다. 도 22에서는, 화염의 연소에 필요한 연소용 산소 함유 가스의 흐름 방향을 실선으로 나타내고, 연소 배기 가스의 흐름 방향을 일점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 유리 원료의 유동 방향을 파선으로 나타내고 있다.

(2) 본 발명의 용해로용 연소 장치는, 전술한 실시예에서 예시한 유리 용해로에 적용할 수도 있고, 그 외에 유리 원료 이외의 금속을 용해시키는 용해로 등, 각종 용해로에서의 연소 장치로서 사용할 수 있는 것이다.

(3) 전술한 실시예에서는, 용해로용의 연료 장치가, 용해조의 가로측부에, 원료를 투입하는 투입구와 용해물을 인출하는 인출구가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향)을 따라 3개 배열되어 설치되는 경우를 예시했다. 그러나, 2개의 용해로용 연소 장치를, 원료를 투입하는 투입구와 용해물을 인출하는 인출구가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향)을 따라 배열하여 설치해도 되고, 또한, 4개 이상의 용해로용 연소 장치를, 원료를 투입하는 투입구와 용해물을 인출하는 인출구가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향)을 따라 배열하여 설치할 수도 있다.

그리고, 2개의 용해로용 연소 장치를, 원료를 투입하는 투입구와 용해물을 인출하는 인출구가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향)을 따라 배열하여 설치하는 경우에는, 투입구에 가까운 연소 장치에 있어서는 상 방향의 연소 불꽃을 형성하도록 하고, 인출구에 가까운 연소 장치에 있어서는 용해 대상물의 상면을 따라 크게 연장되는 연소 불꽃을 형성하도록 한다.

또한, 4개 이상의 용해로용 연소 장치를, 원료를 투입하는 투입구와 용해물을 인출하는 인출구가 배열된 방향(유리 원료의 유동 방향)에을따라 배열하여 설치하는 경우에는, 연소 장치를 3개 배열하는 경우와 마찬가지로, 투입구에 가까운 연소 장치에 있어서는, 경사 상방으로 연장되는 상태가 되는 연소 불꽃을 형성하고, 인출구에 가까운 연소 장치에 있어서는, 수평 방향(예를 들면, 도 1의 좌우 방향)을 향한 길이가 커지게 되는 상태의 연소 불꽃을 형성하고, 투입구와 인출구 사이의 중간에 위치하는 연소 장치에 있어서는, 투입구에 가까운 연소 장치에 의해 형성되는 연소 불꽃보다 크게 상방으로 향하지는 않지만, 경사 상방으로 연장되는 상태로, 또한 인출구에 가까운 연소 장치에 의해 형성되는 연소 불꽃보다 길지는 않지만, 수평 방향(예를 들면, 도 1의 좌우 방향)을 향한 길이가 커지게 되는 상태의 연소 불꽃을 형성하면 된다.

(4) 상기 실시예에서는, 연료 분출 노즐에, 2개 또는 4개의 연료 분출부를 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향으로서의 상하 방향 또는 좌우 방향으로 배열하여 구비하는 경우를 예시했지만, 5개 이상의 연료 분출부를 구비할 수도 있다.

또한, 상기 특정 방향을 상기 상하 방향 및 상기 좌우 방향의 2방향으로 설정하고, 연료 분출부로서 상방 연료 분출부, 하방 연료 분출부, 좌측 연료 분출부, 우측 연료 분출부의 4개의 연료 분출부로 하는 구성을 채용할 수도 있다. 이 경우에, 쌍으로 되는 상방 연료 분출부, 하방 연료 분출부로부터 각각 분출되는 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하고, 쌍으로 되는 좌측 연료 분출부, 우측 연료 분출부로부터 각각 분출되는 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성된다.

또한, 상기 특정 방향은, 상기 상하 방향이나 좌우 방향으로 한정되지 않고, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때, 원통형의 연료 분출 노즐(12)의 중심축을 통과하는 임의의 직경 방향으로 설정할 수 있다. 즉, 예를 들면, 도 5에 나타낸 각 연료 분출부 F1, F2를, 연료 분출 노즐(12)의 중심축을 중심으로 하여, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 임의의 회전 각도만큼 회전시킨 위치에 각 연료 분출부 F1, F2를 위치시키도록 배치하고, 각 연료 분출부 F1, F2로부터 분출되는 분출류가 분출 하류측에서 충돌하도록 구성할 수도 있다.

또한, 각 연료 분출부에 대하여, 수평 방향(예를 들면, 도 5의 좌우 방향)으로 배열하여 구비시키는 연료 분출공의 수는, 여러 가지로 변경할 수 있으며, 그리고, 각 연료 분출부에 대하여 구비시키는 연료 분출공의 수는, 반드시 동일하게 할 필요는 없으며, 변경할 수 있다.

(5) 상기 실시예에서는, 교번 연소용 연소 장치에 있어서, 쌍을 이루는 가스 연료의 분출부로부터 분출하는 분출류를 선단측에서 충돌시키는 구성에 대하여 설명하였으나, 이른바, 축열 버너나 배열 회수 버너에 있어서도, 동일한 구조를 채용함으로써, 화염 길이 및 특정 방향인 상하 방향 또는 좌우 방향에서의 화염이 퍼지는 정도를 조정할 수 있다.

[산업상 이용가능성]

본 발명은, 화염 길이 방향의 연소 공간에 여유가 없는 경우에도, 화염 휘도 저하에 의한 효율 악화나 NOx 생성량의 증가를 초래하지 않는 연소 장치 또는 상기 연소 장치를 구비한 용해로로서 이용할 수 있다.

2: 용해조 4i: 투입구
4e: 인출구 4s: 노벽 관통공
12: 연료 분출 노즐 13: 연료 분출공
14: 연료 분출공 15: 연료 분출공
16: 연료 분출공 23: 보조 분출공
A: 연소용 공기 F1: 연료 분출부
F2: 연료 분출부 F3: 연료 분출부
F4: 연료 분출부 H: 유량 변경 조절 수단
K: 연소용 공기 공급부 N: 용해로용 연소 장치
W: 연료 공급부

Claims (10)

1. 용해조(溶解槽)에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간에 가스 연료를 분출하는 연료 분출부가, 상기 연소 공간의 가로측 개소로부터 가스 연료를 분출하도록 설치되고,
   상기 연소 공간에 대하여 연소용 공기를 경사 하향으로 공급하는 연소용 공기 공급부가, 상기 연료 분출부의 상부 개소에 설치된 용해로용 연소 장치로서,
   상기 연료 분출부로서, 연료 분출 길이 방향에서 볼 때, 특정 방향으로 배열된 제1 연료 분출부와 제2 연료 분출부를 구비하여 구성되며,
   상기 제1 연료 분출부에 제1 연료 분출공을, 상기 제2 연료 분출부에 제2 연료 분출공을 각각 구비하고, 또한 상기 제1 연료 분출공과 상기 제2 연료 분출공을 상기 특정 방향으로 배열된 상태에서 배치하고,
   상기 제1 연료 분출부 및 상기 제2 연료 분출부 각각에, 복수의 연료 분출공을, 상기 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 특정 방향에 직교하는 직교 방향으로 배열된 상태로 구비하고,
   상기 특정 방향에서 쌍을 이루는 연료 분출공 사이에서, 상기 쌍을 이루는 한쪽에 위치하는 제1 연료 분출공과 다른 쪽에 위치하는 제2 연료 분출공에 대하여, 상기 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류와 상기 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성되어 있는, 용해로용 연소 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 연료 분출부 및 상기 제2 연료 분출부 각각이 단일 연료 분출공(噴出孔)을 구비하여 구성되며, 상기 특정 방향의 한쪽에 위치하는 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류와, 상기 특정 방향의 다른 쪽에 위치하는 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류가, 분출 하류측에서 충돌하도록 구성되어 있는, 용해로용 연소 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 연료 분출부에 구비되는 복수의 상기 제1 연료 분출공 및 상기 제2 연료 분출부에 구비되는 복수의 상기 제2 연료 분출공이, 상기 특정 방향에서 볼 때, 분출 하류측에서 방사상(放射狀)으로 퍼지거나, 또는 소정 범위 내에 집속(集束)하도록 구성되어 있는, 용해로용 연소 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 특정 방향에서 쌍을 이루는 연료 분출공에 대하여, 상기 제1 연료 분출공과 상기 제2 연료 분출공 사이의 상기 특정 방향에서의 중간 위치에 위치되고, 상기 특정 방향에서 쌍을 이루는 연료 분출공에 대하여, 상기 연료 분출 길이 방향에서 볼 때 상기 특정 방향에 직교하는 직교 방향으로 양측에 위치하는 보조 분출공을 구비하는, 용해로용 연소 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 연료 분출부 및 상기 제2 연료 분출부 각각이 연료 분출공을 구비하여 구성되며, 상기 특정 방향의 한쪽에 위치하는 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류의 가스 연료량과 다른 쪽에 위치하는 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류의 가스 연료량이, 서로 조정 가능하게 또는 독립적으로 조정 가능하게 구성되어 있는, 용해로용 연소 장치.
6. 용해조에서의 용해 대상물 존재 영역의 상방의 연소 공간에 가스 연료를 분출하는 연료 분출부가, 상기 연소 공간의 가로측 개소로부터 가스 연료를 분출하도록 설치되고,
   상기 연소 공간에 대하여 연소용 공기를 경사 하향으로 공급하는 연소용 공기 공급부가, 상기 연료 분출부의 상부 개소에 설치되고,
   가스 연료의 연소를 행하는 용해로로서,
   제1항에 기재된 용해로용 연소 장치가 노벽(爐壁)에 설치된,
   용해로.
7. 제6항에 있어서,
   상기 연료 분출부와, 상기 연료 분출부로부터 분출되는 가스 연료에 연소용 공기를 공급하는 상기 연소용 공기 공급부를 가지는 연소 장치가, 적어도 한쌍 설치되고,
   한쪽 연소 장치의 상기 연료 분출부로부터 가스 연료를 공급하고, 연소용 공기 공급부로부터 연소용 공기를 공급하는 상태에서, 다른 쪽 연소 장치의 상기 연소용 공기 공급부가, 상기 한쪽 연소 장치의 연소에 의해 발생하는 배기 가스를 연소 공간으로부터 받아들이는 배기 가스 도입부가 되고, 쌍을 이루는 상기 연소 장치 사이에서, 가스 연료의 연소와 배기 가스의 받아들임을 교대로 반복하는 교번(交番) 연소를 행하는, 용해로.
8. 제7항에 있어서,
   상기 용해 대상물의 이동 방향을 사이에 두고 양측에 한쌍의 상기 연소 장치가 설치되고,
   상기 한쪽 연소 장치의 상기 연료 분출부로부터 분출되는 가스 연료의 연소에 의해 형성되는 화염의 축선 방향 선단측(先端側)에, 상기 다른 쪽 연소 장치의 연소용 공기 공급부가 개구(開口)되어 있는, 용해로.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연료 분출부가 설치되는 노벽 관통공에 있어서, 상기 노벽 관통공의 단면적이 상기 연료 분출부의 선단으로부터 노벽 노내측 단면을 향해 순차적으로 증가하고 있고,
   상기 제1 연료 분출공으로부터 분출되는 제1 분출류와 상기 제2 연료 분출공으로부터 분출되는 제2 분출류가 충돌하는 위치가, 상기 노벽 노내측 단면보다 노벽 내측에 설정되어 있는, 용해로.
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