(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜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、前記蓄熱室から離れた位置の前記炉体内に、前記各蓄熱室に対応して、夫々燃料ノズルを開口設置し、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、前記燃料ノズルは、炉内壁の接線方向に、且つ炉体内壁に夫々逆向きに装置することを特徴とする炉装置。
【請求項２】
傾斜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、前記蓄熱室から離れた位置の前記炉体内に、前記各蓄熱室に対応して、夫々燃料ノズルを開口設置し、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、前記燃料ノズルは、炉内壁の接線方向に、且つ炉体内壁に夫々逆向きに装置し、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それぞれ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特徴とする炉燃焼方法。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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特徴とする請求項２記載の炉燃焼方法。
【請求項７】
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特徴とする請求項２記載の炉燃焼方法。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【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、炉体に取り着けたリジェネレイティブバーナのノズル部は、給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】
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、リジェネレイ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、炉内輻射管を１５００℃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、煩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、傾斜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、前記蓄熱室から離れた位置の前記炉体内に、前記各蓄熱室に対応して、夫々燃料ノズルを開口設置し、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、前記燃料ノズルは、炉内壁の接線方向に、且つ炉体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。
【０００５】
また、本発明は、傾斜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、前記蓄熱室から離れた位置の前記炉体内に、前記各蓄熱室に対応して、夫々燃料ノズルを開口設置し、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、前記燃料ノズルは、炉内壁の接線方向に、且つ炉体内壁に夫々逆向きに装置し、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それぞれ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特徴とする炉燃焼方法を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、炉体内壁を縦断面円筒状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。
【０００７】
また、本発明は、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。
【０００８】
また、本発明は、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炉装置を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、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特徴とする炉燃焼方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、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特徴とする炉燃焼方法を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、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炉装置を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、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。
【００１３】
【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。
【００１４】
【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３Ａ、３Ｂに対応して設置する燃料ノズル８Ａ、８Ｂ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。
【００１５】
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をその接続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８Ａ、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、８Ｂ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。
【００１６】
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３Ａ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３Ｂ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、８Ｂ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。
【００１７】
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に対して、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。
【００１８】
【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ある。即ち、炉内輻射管に導入される被加熱物は、アルミニューム、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、スケールロスは、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
【図１】
0003608671.tif 000002
【図２】
0003608671.tif 000003