(57)【要約】【課題】炉幅が狭くても、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃しないようにして、バーナ本体及び蓄熱体の損傷を防止することができる加熱炉を提供する。【解決手段】炉幅Ｌ１が３ｍ以上１０ｍ以下とされた炉体１０の両側壁２１、２２それぞれに、炉内に燃焼空気を供給すると共に燃焼排ガスを排出する給排気口１３、１４と、平面視して給排気口１３、１４に隣接して設けられ、炉内に燃料を噴射する燃料噴射口１５〜１８とを有する蓄熱式バーナ１１、１２が複数配置され、対となる一方の側壁２１側の蓄熱式バーナ１１と他方の側壁２２側の蓄熱式バーナ１２を交互に燃焼させる加熱炉において、対となる一方の側壁２１側の蓄熱式バーナ１１と他方の側壁２２側の蓄熱式バーナ１２の軸心１１ａ、１２ａが炉体１０の長手方向にずれている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉幅が３ｍ以上１０ｍ以下とされた炉体の両側壁それぞれに、炉内に燃焼空気を供給すると共に燃焼排ガスを排出する給排気口と、平面視して前記給排気口に隣接して設けられ、前記炉内に燃料を噴射する燃料噴射口とを有する蓄熱式バーナが複数配置され、対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナと他方の側壁側の前記蓄熱式バーナを交互に燃焼させる加熱炉において、
対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナと他方の側壁側の前記蓄熱式バーナの軸心が前記炉体の長手方向にずれていることを特徴とする加熱炉。
【請求項２】
請求項１記載の加熱炉において、前記炉幅をＬ１、バーナピッチをＬ２、対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナと他方の側壁側の前記蓄熱式バーナの芯ずれ量をＬ３とすると、
１．５ｍ≦Ｌ２≦４ｍ  かつ  ０．０３×Ｌ１≦Ｌ３≦０．５×Ｌ２
であることを特徴とする加熱炉。
【請求項３】
請求項２記載の加熱炉において、前記蓄熱式バーナの燃料噴射口が、平面視して該蓄熱式バーナの給排気口を挟んで両側に設けられ、前記蓄熱式バーナＡと対となる前記蓄熱式バーナＢに近い側に設けられている前記蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｘの軸心が前記蓄熱式バーナＡの給排気口の軸心と平面視して炉内で交差するように、前記燃料噴射口Ｘが前記蓄熱式バーナＡの給排気口側に傾斜していることを特徴とする加熱炉。
【請求項４】
請求項３記載の加熱炉において、前記蓄熱式バーナＡと対となる前記蓄熱式バーナＢから遠い側に設けられている前記蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｙの軸心が前記蓄熱式バーナＡの給排気口の軸心と平面視して炉内で交差するように、前記燃料噴射口Ｙが前記蓄熱式バーナＡの給排気口側に傾斜していることを特徴とする加熱炉。
【請求項５】
請求項３又は４記載の加熱炉において、対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナの給排気口と他方の側壁側の前記蓄熱式バーナの給排気口の芯ずれ角度をθ１、前記燃料噴射口の水平面内における傾斜角度をθ２とすると、
θ１＝ｔａｎ−１（Ｌ３／Ｌ１）
０．５×θ１≦θ２≦４．０×θ１  かつ  θ２≦５０°
であることを特徴とする加熱炉。
【請求項６】
請求項１又は２記載の加熱炉において、前記蓄熱式バーナＡの燃料噴射口が、該蓄熱式バーナＡの給排気口を挟んで、前記蓄熱式バーナＡと対となる前記蓄熱式バーナＢの反対側のみに設けられていることを特徴とする加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交番燃焼方式の蓄熱式バーナを備える加熱炉に関し、特に、炉内に燃料を直接噴射して燃焼させる蓄熱式バーナを備え、炉幅が狭い加熱炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鋼材等の金属材料を加熱する加熱炉として、交番燃焼方式の蓄熱式バーナを備えた加熱炉が広く利用されている。図１１は、炉内に燃料を直接噴射して燃焼させる蓄熱式バーナ５１、５２を備えた加熱炉５０の一例を示した部分平断面図である（例えば特許文献１参照）。加熱炉５０の対向する側壁６０、６１にはそれぞれ、金属材料の搬送方向に沿って複数の蓄熱式バーナ５１、５２が設置されている。各蓄熱式バーナ５１、５２は、炉内に燃焼空気を供給すると共に燃焼排ガスを排出する給排気口５３、５４と、炉内に燃料を直接噴射する一対の燃料噴射口５５、５６とを備えている。
【０００３】
交番燃焼方式の蓄熱式バーナ５１、５２では、対向する蓄熱式バーナ５１、５２が交互に燃焼する。具体的には、一方の側壁６０側の蓄熱式バーナ５１が燃焼しているとき、その燃焼排ガスは、対となる他方の側壁６１側の蓄熱式バーナ５２の給排気口５４を介して炉外に排出される。給排気口５４から炉外に排出された燃焼排ガスの顕熱は、他方の蓄熱式バーナ５２が燃焼する際、蓄熱式バーナ５２に供給される燃焼空気の予熱に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６０２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１２は、炉幅が広い場合における蓄熱式バーナ５１の燃焼状態を示した模式図である。給排気口５３から炉内に燃焼空気を供給すると共に、一対の燃料噴射口５５から炉内に燃料を噴射すると、各燃料噴射口５５を起点とし炉幅の中央部を終点とする円錐状の燃料流Ｆが形成される。
しかしながら、炉幅が狭くなると、一方の蓄熱式バーナ５１の火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナ５２を直撃し、バーナ本体や蓄熱体が損傷したり、燃料が未燃のまま蓄熱式バーナ５２に流入するおそれがある。炉幅が狭い場合、蓄熱式バーナの容量を小さくすることも考えられるが、蓄熱式バーナの容量は、被加熱材を所定の温度に加熱するのに必要な熱量から決定されるため、炉幅が狭いからといって、蓄熱式バーナの容量を小さくすることはできない。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、炉幅が狭くても、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃しないようにして、バーナ本体及び蓄熱体の損傷を防止すると共に、燃料が未燃のまま他方の蓄熱式バーナに流入するのを防止することができる加熱炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、炉幅が３ｍ以上１０ｍ以下とされた炉体の両側壁それぞれに、炉内に燃焼空気を供給すると共に燃焼排ガスを排出する給排気口と、平面視して前記給排気口に隣接して設けられ、前記炉内に燃料を噴射する燃料噴射口とを有する蓄熱式バーナが複数配置され、対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナと他方の側壁側の前記蓄熱式バーナを交互に燃焼させる加熱炉において、
対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナと他方の側壁側の前記蓄熱式バーナの軸心が前記炉体の長手方向にずれていることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、対となる一方の側壁側の蓄熱式バーナと他方の側壁側の蓄熱式バーナの軸心が炉体の長手方向にずれているので、炉幅が狭くても、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃することがない。
なお、本発明における蓄熱式バーナの軸心は、該蓄熱式バーナの給排気口の軸心と一致する。
【０００９】
ここで、加熱炉の炉幅を３ｍ以上としたのは、実用に供されている大半の加熱炉の炉幅が３ｍ以上であることによる。一方、加熱炉の炉幅を１０ｍ以下としたのは、炉幅が１０ｍ超になると、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃することがないからである。本発明の上記効果は、加熱炉の炉幅が８ｍ以下になると顕著となり、炉幅が６ｍ以下になると、さらに顕著となる。
【００１０】
また、本発明に係る加熱炉では、前記炉幅をＬ１、バーナピッチをＬ２、対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナと他方の側壁側の前記蓄熱式バーナの芯ずれ量をＬ３とすると、
１．５ｍ≦Ｌ２≦４ｍ  かつ  ０．０３×Ｌ１≦Ｌ３≦０．５×Ｌ２
であることを好適とする。
【００１１】
バーナピッチＬ２の上記範囲は、実用に供されている加熱炉のバーナピッチを示したものである。
対となる蓄熱式バーナ間の芯ずれ量Ｌ３が炉幅Ｌ１の０．０３倍未満の場合、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃するおそれがある。一方、芯ずれ量Ｌ３がバーナピッチＬ２の０．５倍を超えると、燃焼中又は蓄熱中の蓄熱式バーナＡが、蓄熱式バーナＡと対となる蓄熱式バーナＢではなく、蓄熱式バーナＢに隣接する蓄熱式バーナＣと正対する配置に近づくため、好ましくない。
【００１２】
また、本発明に係る加熱炉では、前記蓄熱式バーナの燃料噴射口が、平面視して該蓄熱式バーナの給排気口を挟んで両側に設けられ、前記蓄熱式バーナＡと対となる前記蓄熱式バーナＢに近い側に設けられている前記蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｘの軸心が前記蓄熱式バーナＡの給排気口の軸心と平面視して炉内で交差するように、前記燃料噴射口Ｘが前記蓄熱式バーナＡの給排気口側に傾斜していることを好適とする。
【００１３】
なお、蓄熱式バーナＡ及び蓄熱式バーナＢは、特定の蓄熱式バーナを表すものではなく、対となる蓄熱式バーナを区別するために便宜的に使用しているに過ぎない。従って、蓄熱式バーナＡ及び蓄熱式バーナＢはそれぞれ、一方の側壁側の蓄熱式バーナであると共に他方の側壁側の蓄熱式バーナを示している。即ち、一方の側壁側の蓄熱式バーナ（給排気口及び燃料噴射口）と他方の側壁側の蓄熱式バーナ（給排気口及び燃料噴射口）は点対称配置とされている。
【００１４】
対となる一方の蓄熱式バーナＡと他方の蓄熱式バーナＢの軸心が炉体の長手方向にずれている状態で、一方の蓄熱式バーナＡが燃焼し、他方の蓄熱式バーナＢが蓄熱している場合、他方の蓄熱式バーナＢに近い側に設けられている、蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｘを起点とする燃料流Ｆは、他方の蓄熱式バーナＢの給排気口方向に流れる途中で、燃焼空気と混合して燃焼し、その燃焼排ガスは他方の蓄熱式バーナＢの給排気口に吸引される。しかし、蓄熱式バーナＢの給排気口の吸引力が強い場合、燃料噴射口Ｘを起点とする燃料流Ｆは、図３に示すように、他方の蓄熱式バーナＢの給排気口の方向に流れ、蓄熱式バーナＡの給排気口から供給される燃焼空気と十分に混合されないおそれがある。
そのため、当該構成では、蓄熱式バーナＡと対となる蓄熱式バーナＢに近い側に設けられている、蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｘの軸心が蓄熱式バーナＡの給排気口の軸心と平面視して炉内で交差するように、蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｘを蓄熱式バーナＡの給排気口側に傾斜させ、燃料噴射口Ｘを起点とする燃料流Ｆが、蓄熱式バーナＢの給排気口に流れないようにしている。これにより、燃料噴射口Ｘを起点とする燃料流Ｆは、図６に示すように、蓄熱式バーナＢの給排気口側まで流れず、炉幅の中央部を終点とする火炎を形成する。
【００１５】
また、本発明に係る加熱炉では、前記蓄熱式バーナＡと対となる前記蓄熱式バーナＢから遠い側に設けられている前記蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｙの軸心が前記蓄熱式バーナＡの給排気口の軸心と平面視して炉内で交差するように、前記燃料噴射口Ｙが前記蓄熱式バーナＡの給排気口側に傾斜していてもよい。これにより、蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｙから噴射される燃料と蓄熱式バーナＡの給排気口から供給される燃焼空気が効率良く混合され、ＣＯ及びＮＯｘの発生が抑制される。
【００１６】
また、本発明に係る加熱炉では、対となる一方の側壁側の前記蓄熱式バーナの給排気口と他方の側壁側の前記蓄熱式バーナの給排気口の芯ずれ角度をθ１とすると、θ１＝ｔａｎ−１（Ｌ３／Ｌ１）となる（図５参照）。前記燃料噴射口の水平面内における傾斜角度をθ２とすると（図５参照）、θ２とθ１は次式の関係となる。
０．５×θ１≦θ２≦４．０×θ１
ただし、θ２は５０°以下とする。
【００１７】
前記燃料噴射口の傾斜角度θ２と給排気口の芯ずれ角度θ１の関係は、本発明の条件（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）内で取れる最大及び最小となる芯ずれ角度θ１において、燃料噴射口の傾斜角度θ２が変化した際の排気ガス中のＣＯ濃度及びＮＯｘ濃度から求めたものである。
図７（Ａ）は、最大の芯ずれ角度θ１＝３３．７°（Ｌ１＝３ｍ、Ｌ２＝４ｍ、Ｌ３＝２ｍ）の場合における燃料噴射口の傾斜角度θ２と排気ガス中のＣＯ濃度との関係、図７（Ｂ）は、最大の芯ずれ角度θ１が３３．７°の場合における燃料噴射口の傾斜角度θ２と排ガス中のＮＯｘ濃度との関係をそれぞれ示したグラフである。また、図８（Ａ）、（Ｂ）は、最小の芯ずれ角度θ１＝１．７°（Ｌ１＝１０ｍ、Ｌ２＝１．５ｍ、Ｌ３＝０．３ｍ）の場合における燃料噴射口の傾斜角度θ２と排気ガス中のＣＯ濃度及びＮＯｘ濃度との関係を各々示したグラフである。なお、このＣＯ濃度とＮＯｘ濃度は、汎用の数値流体解析の手法を用いて計算によって求めることができる。ここでは、アンシス・ジャパン(株)の数値流体解析プログラムＦＬＵＥＮＴを用いて算出した。
これらの図の（Ａ）より、θ２が０．５×θ１（図７（Ａ）１６．９°、図８（Ａ）０．９°）未満になると、ＣＯ濃度が１００ｐｐｍ超となり、また、図７（Ｂ）からθ２が５０°超、又は図８（Ｂ）から４．０×θ１（６．９°）超となると、ＮＯｘ濃度が１００ｐｐｍ超となることがわかる。また、図８（Ｂ）からθ２が３．０×θ１（５．１°）超になると、ＮＯｘ濃度が急増することがわかり、θ２は３．０×θ１以下であることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る加熱炉では、前記蓄熱式バーナＡの燃料噴射口を、図１０に示すように、該蓄熱式バーナＡの給排気口１３を挟んで、前記蓄熱式バーナＡと対となる前記蓄熱式バーナＢの反対側のみに設けられていてもよい。即ち、蓄熱式バーナＡと対となる蓄熱式バーナＢに近い側の燃料噴射口を設けず、蓄熱式バーナＢから遠い側の燃料噴射口１７のみとすることによっても、ＣＯ濃度を低下させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る加熱炉では、対となる一方の側壁側の蓄熱式バーナと他方の側壁側の蓄熱式バーナの軸心が炉体の長手方向にずれているので、炉幅が狭くても、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃することがなく、バーナ本体及び蓄熱体の損傷を防止すると共に、燃料が未燃のまま他方の蓄熱式バーナに流入するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加熱炉の内部を側面から見た模式図である。
【図２】同加熱炉の部分平断面図である。
【図３】対となる蓄熱式バーナＡと蓄熱式バーナＢの軸心がずれている場合の燃焼状態の一例を示した模式図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る加熱炉の部分平断面図である。
【図５】対となる蓄熱式バーナ間の芯ずれ角度θ１と燃料噴射口の傾斜角度θ２を説明するための模式図である。
【図６】対となる蓄熱式バーナＡと蓄熱式バーナＢの軸心をずらすと共に、蓄熱式バーナＡと対となる蓄熱式バーナＢに近い側に設けられている、蓄熱式バーナＡの燃料噴射口Ｘの軸心が蓄熱式バーナＡの給排気口の軸心と平面視して炉内で交差している場合の燃焼状態を示した模式図である。
【図７】芯ずれ角度θ１＝３３．７°（Ｌ１＝３ｍ、Ｌ２＝４ｍ、Ｌ３＝２ｍ）の場合における燃料噴射口の傾斜角度θ２と発生する排気ガスとの関係を示したグラフであり、（Ａ）は燃料噴射口の傾斜角度θ２と発生するＣＯとの関係、（Ｂ）は燃料噴射口の傾斜角度θ２と発生するＮＯｘとの関係を示している。
【図８】芯ずれ角度θ１＝１．７°（Ｌ１＝１０ｍ、Ｌ２＝１．５ｍ、Ｌ３＝０．３ｍ）の場合における燃料噴射口の傾斜角度θ２と発生する排気ガスとの関係を示したグラフであり、（Ａ）は燃料噴射口の傾斜角度θ２と発生するＣＯとの関係、（Ｂ）は燃料噴射口の傾斜角度θ２と発生するＮＯｘとの関係を示している。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る加熱炉の部分平断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る加熱炉の部分平断面図である。
【図１１】従来の加熱炉の部分平断面図である。
【図１２】炉幅が広い場合における蓄熱式バーナの燃焼状態を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明において、構成要素に付した符号の後に括弧付きの符号が併記されている場合、単に符号を付した構成要素同士の関係と括弧付きの符号を付した構成要素同士の関係の二ケースあることを示している。
【００２２】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る加熱炉の内部を側面から見た模式図を図１に、同加熱炉の部分平断面図を図２に示す。本加熱炉は、鋼材Ｓ（被加熱物）の装入口から抽出口に向けて順に第１加熱帯、第２加熱帯、第３加熱帯、第４加熱帯にゾーニングされた連続式加熱炉である。各加熱帯では、鋼材Ｓの予熱、加熱、均熱のいずれかの処理が行われる。
【００２３】
炉体１０は水平一方向に長い直方体形状とされ、対峙する側壁２１、２２間の炉幅Ｌ１は３ｍ以上１０ｍ以下とされている。両側壁２１、２２には、炉内に燃料を直接噴射して燃焼させる蓄熱式バーナ１１、１２が、鋼材Ｓの搬送方向（炉体１０の長手方向）に所定のバーナピッチＬ２で複数配置されている。バーナピッチＬ２は１．５ｍ以上４ｍ以下とされている。
【００２４】
一方の側壁２１に取り付けられた一基の蓄熱式バーナ１１と他方の側壁２２に取り付けられた一基の蓄熱式バーナ１２が一組となって交番燃焼が行われる。その際、ある組で蓄熱式バーナ１１が燃焼している場合、隣接する組では蓄熱式バーナ１２が燃焼し、さらにその隣の組では蓄熱式バーナ１１が燃焼する。
【００２５】
各蓄熱式バーナ１１、１２は、炉内に燃焼空気を供給すると共に燃焼排ガスを吸引して排出する給排気口１３、１４と、平面視して給排気口１３、１４を挟んで設けられ、炉内に燃料を噴射する一対の燃料噴射口１５、１７、１６、１８とを備えている。また、各蓄熱式バーナ１１、１２は、燃焼排ガスの顕熱を蓄えるための蓄熱体（図示省略）を有している。
一方の側壁２１に取り付けられた蓄熱式バーナ１１の一対の燃料噴射口１５、１７から炉内に燃料を噴射すると共に、蓄熱式バーナ１１の給排気口１３から炉内に燃焼空気を供給することにより、蓄熱式バーナ１１が燃焼する。蓄熱式バーナ１１の燃焼によって発生した燃焼排ガスは、蓄熱式バーナ１１と対となる、他方の側壁２２に取り付けられた蓄熱式バーナ１２の給排気口１４から炉外に排出される。給排気口１４から炉外に排出された燃焼排ガスの顕熱は、蓄熱式バーナ１２の蓄熱体に蓄えられ、蓄熱式バーナ１２が燃焼する際、蓄熱式バーナ１２に供給される燃焼空気の予熱に利用される。
【００２６】
本実施の形態に係る加熱炉では、図２に示すように、対となる一方の側壁２１側の蓄熱式バーナ１１の軸心１１ａと他方の側壁２２側の蓄熱式バーナ１２の軸心１２ａが炉体１０の長手方向にずれていることを特徴としている。なお、蓄熱式バーナ１１、１２の軸心１１ａ、１２ａは、当該蓄熱式バーナ１１、１２の給排気口１３、１４の軸心１３ａ、１４ａと同一となる。
対となる一方の側壁２１側の蓄熱式バーナ１１と他方の側壁２２側の蓄熱式バーナ１２の芯ずれ量Ｌ３は、（１）式で示される範囲となる。
０．０３×Ｌ１≦Ｌ３≦０．５×Ｌ２      ……（１）
【００２７】
この様に構成した本実施の形態では、一方の蓄熱式バーナの火炎が、対となる他方の蓄熱式バーナを直撃するのを回避して、バーナ本体及び蓄熱体の損傷を防止すると共に、燃料が未燃のまま他方の蓄熱式バーナに流入するのを防止することが可能となる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係る加熱炉の部分平断面図を図４に示す。本実施の形態に係る加熱炉では、蓄熱式バーナ１１（１２）と対となる蓄熱式バーナ１２（１１）に近い側に設けられている燃料噴射口１５（１６）の軸心１５ａ（１６ａ）が蓄熱式バーナ１１（１２）の給排気口１３（１４）の軸心１３ａ（１４ａ）と平面視して炉内で交差するように、燃料噴射口１５（１６）が給排気口１３（１４）側に傾斜している点が、第１の実施の形態と異なっている。即ち、燃料噴射口１５（１６）の軸心１５ａ（１６ａ）を含む鉛直面と給排気口１３（１４）の軸心１３ａ（１４ａ）を含む鉛直面が炉内で交差するように、燃料噴射口１５（１６）が給排気口１３（１４）側に傾斜している。
【００２９】
蓄熱式バーナ１１（１２）の燃料噴射口１５（１６）の水平面内における傾斜角度、即ち燃料噴射口１５（１６）の軸心１５ａ（１６ａ）と給排気口１３（１４）の軸心１３ａ（１４ａ）に平行な仮想線が成す角度をθ２とすると（図５参照）、θ２の範囲は（２）式のようになる。ただし、θ１は、対となる一方の側壁２１側の蓄熱式バーナ１１と他方の側壁２２側の蓄熱式バーナ１２の芯ずれ角度であり、蓄熱式バーナ１１と蓄熱式バーナ１２の芯ずれ量Ｌ３と炉幅Ｌ１から（３）式を用いて算出することができる。
０．５×θ１≦θ２≦４．０×θ１  かつ  θ２≦５０°    ……（２）
θ１＝ｔａｎ−１（Ｌ３／Ｌ１）    ……（３）
【００３０】
この様に構成した本実施の形態では、燃料噴射口から噴射された燃料が、燃焼空気流の中に向かって流れるため、燃料と燃焼空気との混合が十分行われて燃焼性が改善し、排気ガス中の未燃ＣＯの濃度が減少して燃料コストの低減を図ることができると共に、排気ガス中のＮＯｘ濃度を低減することができる。
【００３１】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る加熱炉の部分平断面図を図９に示す。本実施の形態に係る加熱炉では、蓄熱式バーナ１１（１２）と対となる蓄熱式バーナ１２（１１）から遠い側に設けられている蓄熱式バーナ１１（１２）の燃料噴射口１７（１８）の軸心１７ａ（１８ａ）が蓄熱式バーナ１１（１２）の給排気口１３（１４）の軸心１３ａ（１４ａ）と平面視して炉内で交差するように、燃料噴射口１７（１８）も給排気口１３（１４）側に傾斜している点が、第２の実施の形態と異なっている。
なお、蓄熱式バーナ１１（１２）の燃料噴射口１７（１８）の水平面内における傾斜角度の範囲も（２）式と同様である。
【００３２】
この様に構成した本実施の形態では、給排気口の両サイドから噴射した燃料が燃焼空気流の中に向かって流れるため、燃料と燃焼空気が積極的に混合して燃焼性が改善し、排気ガス中の未燃ＣＯの濃度が減少して燃料コストの低減を図ることができる。
【００３３】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態に係る加熱炉の部分平断面図を図１０に示す。本実施の形態に係る加熱炉では、蓄熱式バーナ１１（１２）の給排気口１３（１４）を挟んで、蓄熱式バーナ１１（１２）と対となる蓄熱式バーナ１２（１１）の反対側のみに蓄熱式バーナ１１（１２）の燃料噴射口１７（１８）が設けられている点が、第１の実施の形態と異なっている。即ち、本実施の形態では、対となる蓄熱式バーナ１２（１１）に近い側に蓄熱式バーナ１１（１２）の燃料噴射口が無く、蓄熱式バーナ１２（１１）から遠い側にのみ蓄熱式バーナ１１（１２）の燃料噴射口１７（１８）が設けられている。
【００３４】
この様に構成した本実施の形態では、遠い側に位置する燃料噴射口１７（１８）から噴射された燃料は吸引方向に向かって進行し、燃料の隣接前方に存在する、燃料の数倍の体積を有する燃焼空気と混合して燃焼する。その結果、未燃焼状態で他方の給排気口１４（１３）に吸引される燃料がなく、燃料コストの低減を図ることができる。本実施の形態は、前記第２、第３の実施の形態と比較すると、排気ガス中のＣＯ濃度は若干多くなるが、ＮＯｘ濃度の低減を図ることができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、給排気口を挟んで一対の燃料噴射口を配置しているが、給排気口を挟んで上下方向に二対以上の燃料噴射口を配置してもよい。また、上記実施の形態では、加熱炉に設置されている全てのバーナを蓄熱式バーナとしたが、一部の加熱帯のバーナを連続燃焼式バーナとしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０：炉体、１１、１２：蓄熱式バーナ、１３、１４：給排気口、１５、１６、１７、１８：燃料噴射口、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８ａ：軸心、２１、２２：側壁、Ｆ：燃料流、Ｓ：鋼材（被加熱物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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