(57)【要約】【課題】燃焼効率を向上させることのできる熱風炉用セラミックバーナを提供すること。【解決手段】筒状の本体９１を有し、この本体９１内部に複数の隔壁９２で仕切られた燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６を備える熱風炉用のセラミックバーナ９であって、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６は、交互に形成され、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６より上方に、前記本体の垂直方向の軸周りで旋回する旋回気流を生じさせる旋回手段１００が設けられていることを特徴とするセラミックバーナ９。【選択図】図３
2012241204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の本体を有し、この本体内部に複数の隔壁で仕切られた燃焼空気通路、及び燃料ガス通路を備える熱風炉用セラミックバーナであって、
前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路は、交互に形成され、
前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路より上方に、前記本体の垂直方向の軸周りで旋回する旋回気流を生じさせる旋回手段が設けられている
ことを特徴とする熱風炉用セラミックバーナ。
【請求項２】
請求項１に記載の熱風炉用セラミックバーナにおいて、
前記旋回手段は、前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路より上方に、前記旋回気流の旋回方向に向けて配置された空気噴出口を備え、
前記空気噴出口は、前記燃焼空気通路に空気を供給する燃焼空気導入路から分岐して供給された空気を噴出する
ことを特徴とする熱風炉用セラミックバーナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱風炉用セラミックバーナにおいて、
前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路の上端には、煉瓦で格子状に構築された格子部が設けられ、
前記格子部には、前記旋回気流の旋回方向に向けて張り出す誘導ブレードが形成されている
ことを特徴とする熱風炉用セラミックバーナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の熱風炉用セラミックバーナにおいて、
前記本体内部に交互に形成される複数の前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路の内、最も外側に前記燃焼空気通路が形成されている
ことを特徴とする熱風炉用セラミックバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風炉用セラミックバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高炉に熱風を供給するために熱風炉が用いられている。内燃式の熱風炉では、炉体内部に、燃料ガスを燃焼させる燃焼室と蓄熱煉瓦が充填される蓄熱室とが形成される。燃焼室は、円筒状の熱風炉の炉体内部を横断面円弧状の仕切によって区切られ、横断面視で当該円弧の内側と当該炉体内壁とで囲まれる略楕円状の領域に形成されている。
燃焼室の下方にはセラミックバーナが設けられている。このセラミックバーナは、隔壁によって複数に仕切られ、燃料ガスが流通する燃料ガス通路と、燃焼空気が流通する燃焼空気通路とが交互に形成されている。セラミックバーナの下部から供給された燃料ガスは、燃料ガス通路を通って上昇し、セラミックバーナの下部から供給された燃焼空気は、燃焼空気通路を通って上昇する。上昇した燃料ガス及び燃焼空気は、セラミックバーナの上部の格子煉瓦（格子部）で混合されて、燃焼室内で燃焼する。燃焼ガスは、蓄熱室へと導かれ、蓄熱室内の蓄熱煉瓦に熱を蓄える。蓄熱室に蓄熱した後、燃焼を停止し、蓄熱室に空気を送り込んで高温空気とし、この高温空気を高炉へと供給する。
【０００３】
従来のセラミックバーナにおいては、隔壁が上述略楕円状の長軸方向に沿って配置され、燃料ガス通路、及び燃焼空気通路は、横断面視で当該長軸方向に沿って交互に形成されている。セラミックバーナ下部から供給された燃料ガス、及び燃焼空気が、両通路内を上昇する際に、当該長軸方向においてガスや空気の濃度分布が生じないように、ガス通路、及び空気通路は、それぞれの導入口から燃焼室に向かって拡がる略台形状の空間となっている。この略台形状の空間は、燃料ガス、及び燃焼空気導入口側から上方に向かって垂直方向に伸びる垂直壁と、この垂直壁の反対側に位置する傾斜壁と、隔壁とで囲まれて形成される。また、この傾斜壁は、ガス通路、及び空気通路とで互い違いに傾斜方向が異なる。つまり、ガス通路の傾斜壁は、上述略楕円状の長軸の一端側から他端側へ向かって傾斜するのに対し、空気通路の傾斜壁は、上述略楕円状の長軸の他端側から一端側へ向かって傾斜する。
このような構造を有するセラミックバーナにおいて、燃料ガス、及び燃焼空気を流通させると、横断面内での燃焼空気と燃料ガスとの混合比のばらつきが大きく、燃焼効率が低いという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、例えば、特許文献１では、セラミックバーナー内に設置されるキー煉瓦の配置や形状を工夫することで、混合比のばらつきを抑制し、燃焼効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６２−１０３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたように、キー煉瓦の配置や形状を工夫しても混合比のばらつき抑制が不十分であり、熱風炉の燃焼効率の更なる向上が望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、燃焼効率を向上させることのできる熱風炉用セラミックバーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上述課題を解決すべく、鋭意検討を行ったところ、燃焼空気通路、及び燃料ガス通路において、傾斜壁に沿って上昇する燃焼空気や燃料ガスよりも、垂直壁側で垂直方向へ上昇する燃焼空気や燃料ガスの方が多いことを見出した。そして、燃焼空気通路、及び燃料ガス通路の傾斜壁、及び垂直壁の配置は、上述のとおり交互に異なるので、格子部では、上述略楕円状の長軸の一端側において、燃料ガスが多く、燃焼空気が少ない状態で混合され、同長軸の他端側において、燃焼空気が多く、燃料ガスが少ない状態で混合され、横断面内での混合比のばらつきが大きくなっていることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。
【０００９】
本発明の熱風炉用セラミックバーナは、
筒状の本体を有し、この本体内部に複数の隔壁で仕切られた燃焼空気通路、及び燃料ガス通路を備える熱風炉用セラミックバーナであって、
前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路は、交互に形成され、
前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路より上方に、前記本体の垂直方向の軸周りで旋回する旋回気流を生じさせる旋回手段が設けられている
ことを特徴とする。
【００１０】
このような本発明では、燃焼空気通路、及び燃料ガス通路より上方に、本体の垂直方向の軸周りで旋回する旋回気流を生じさせる旋回手段が設けられている。そのため、各通路を通過した後の燃焼空気、及び燃料ガスが旋回手段によって生じた旋回気流によって撹拌される。したがって、燃焼空気と燃料ガスとの上述のような混合比のばらつきを抑制できる。その結果、熱風炉における燃焼効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の熱風炉用セラミックバーナでは、
前記旋回手段は、前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路より上方に、前記旋回気流の旋回方向に向けて配置された空気噴出口を備え、
前記空気噴出口は、前記燃焼空気通路に空気を供給する燃焼空気導入路から分岐して供給された空気を噴出する
ことが好ましい。
【００１２】
このような本発明では、空気噴出口が、燃焼空気通路、及び燃料ガス通路より上方において、旋回気流の旋回方向に向けて配置されている。そのため、旋回気流を容易に生じさせることができる。また、空気噴出口から噴出する空気は、燃焼空気通路に供給される空気の一部を分岐させたものを利用するので、別途、旋回気流を生じさせるための設備が不要になり、設備コストの上昇を防ぐことができる。
【００１３】
本発明の熱風炉用セラミックバーナでは、
前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路の上端には、煉瓦で格子状に構築された格子部が設けられ、
前記格子部には、前記旋回気流の旋回方向に向けて張り出す誘導ブレードが形成されている
ことが好ましい。
【００１４】
このような本発明では、格子部に旋回気流の旋回方向に向けて張り出す誘導ブレードが形成されている。そのため、燃焼空気通路、及び燃料ガス通路を通過して格子部に至った燃焼空気、及び燃料ガスが混合されるとともに、誘導ブレードによって、旋回方向に向かう流れが生じ易くなる。通常、格子部を通過した後の気流は、鉛直方向成分が主流となるところ、本発明では、旋回方向に向かう流れが生じ易くなる結果、格子部よりも上方で旋回気流が生じ、燃焼空気と燃料ガスとの混合比のばらつきを抑制できる。
このような本発明で、上述の空気噴出口を併用してもよい。
【００１５】
本発明の熱風炉用セラミックバーナでは、
前記本体内部に交互に形成される複数の前記燃焼空気通路、及び前記燃料ガス通路の内、最も外側に前記燃焼空気通路が形成されている
ことが好ましい。
【００１６】
このような本発明では、外側の通路が燃焼空気通路であれば、燃料ガスの上昇気流の両側に燃焼空気の上昇気流が形成されるので、燃料ガスが燃焼空気と混合しないまま上昇することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の熱風炉を示す縦断面図。
【図２】前記第１実施形態における熱風炉の直胴部の横断面図。
【図３】前記第１実施形態におけるセラミックバーナの拡大縦断面図。
【図４】前記第１実施形態におけるセラミックバーナの図３と異なる方向の縦断面図。
【図５】前記第１実施形態におけるセラミックバーナの拡大斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態のセラミックバーナの平面図。
【図７】前記第２実施形態におけるセラミックバーナの拡大縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の熱風炉用セラミックバーナを備えた熱風炉１が示されている。
図１において、熱風炉１は基礎２上に設置された炉体３を有する。炉体３は円筒状の直胴部６と、直胴部６の上部にやや大径に形成されたコニカル部５と、コニカル部５の上面に設置された半球状のドーム部４とを有する。直胴部６の内部には、燃焼室７、及び蓄熱室８が形成され、互いに煉瓦壁で区切られている。燃焼室７の下部には、燃焼室７内に高温の燃焼ガスを送り込むセラミックバーナ９が設けられている。炉体３の燃焼室７側には、燃焼空気導入口１０，燃料ガス導入口１１が設けられている。
【００１９】
燃焼室７は、炉体３内部を横断面円弧状の仕切７１（図２参照）によって区切られ、当該円弧の内側と当該炉体３内壁とで囲まれる略楕円状の領域に形成されている。そして、燃焼室７は、当該略楕円状の領域がセラミックバーナ９の上方からコニカル部５まで連続し、上下に延びるガス通路７２を有する（図１参照）。
【００２０】
蓄熱室８は、仕切７１の当該円弧の外側と炉体３の内壁とで囲まれる領域に形成されている。そして、この領域が炉体３の下方からコニカル部５まで連続している。蓄熱室８には、図１に示すように、蓄熱煉瓦８１が配列され、これにより蓄熱室８の全体を埋める蓄熱体８２が形成されている。この蓄熱体８２は蓄熱室８の底部に設置される支持体８３により支持されている。
蓄熱体８２において、蓄熱煉瓦８１は、それぞれ上下に貫通する通気孔を有し、かつ各々の通気孔が互いに連続するように配列されており（図示省略）、蓄熱体８２の上面側から支持体８３まで、全体として通気が可能である。
【００２１】
炉体３には、図１又は図４に示すように、燃焼空気導入口１０、燃料ガス導入口１１、外気連通口１２、熱風取出口１３が形成されている。
燃焼空気導入口１０、及び燃料ガス導入口１１は、直胴部６の燃焼室７側の下部に形成されている。図４に示すように、燃焼空気導入口１０には、燃焼空気導入路としての燃焼空気導入管１４が接続されている。燃料ガス導入口１１には、燃料ガス導入路としての燃料ガス導入管１５が接続されている。
外気連通口１２は、図１に示すように、直胴部６の蓄熱室８側の下部に形成され、支持体８３下方の中空部分に連通されている。
熱風取出口１３は、図１に示すように、直胴部６の燃焼室７側の中間高さに形成され、燃焼室７のガス通路７２に連通されている。
【００２２】
セラミックバーナ９は、燃焼空気導入口１０から炉体３内部に導入された燃焼空気、及び燃料ガス導入口１１から炉体３内部に導入された燃料ガスを上昇させ、セラミックバーナ９上部にてこれらを混合させて燃焼させる。
セラミックバーナ９は、図１〜４に示すように、筒状の本体９１と、隔壁９２と、垂直壁９３と、傾斜壁９４と、燃焼空気通路９５と、燃料ガス通路９６と、格子部９７と、旋回手段１００とを備える。
筒状の本体９１は、煉瓦で組み立てられており、燃焼室７と同様に横断面視で略楕円状断面が上下方向に連続している。本体９１の下部には、前述の燃焼空気導入口１０と連通する空気導入室９８Ａと、前述の燃料ガス導入口１１と連通する燃料ガス導入室９８Ｂが形成されている。空気導入室９８Ａと燃料ガス導入室９８Ｂとは、それぞれに導入された空気、及び燃料ガスが混合しないように、仕切壁９８Ｃで仕切られている。
隔壁９２、垂直壁９３、及び傾斜壁９４は、本体９１の内部を仕切るものであり、煉瓦で組み立てられている。
隔壁９２は、空気導入室９８Ａと燃料ガス導入室９８Ｂの上方に複数設けられている。隔壁９２は、図２に示す本体９１の横断面略楕円状の長軸９１Ａ方向に沿って複数配置されている。隔壁９２同士の間には所定の間隔が設けられており、この間隔を維持するために、隔壁９２間にキーレンガと称される耐火物製の図示しないスペーサ部材が組み込まれている。隔壁９２の一方の側端に垂直壁９３が連続して形成され、他方の側端に傾斜壁９４が連続して形成されている。
【００２３】
燃焼空気通路９５は、空気導入室９８Ａに導入された空気をセラミックバーナ９の上方に向けて通過させるための空間である。燃料ガス通路９６は、燃料ガス導入室９８Ｂに導入された燃料ガスをセラミックバーナ９の上方に向けて通過させるための空間である。これらの空間は、本体９１内部が隔壁９２、垂直壁９３、及び傾斜壁９４によって仕切られることで形成されている。燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６は、長軸９１Ａ方向に沿って交互に配置されている。そのため、空気導入室９８Ａに導入された燃焼空気、及び燃料ガス導入室９８Ｂに導入された燃料ガスが隔壁９２を隔てて交互に格子部９７へ向かって通過する。
【００２４】
燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６は、図４に示すように縦断面視で略台形状の空間となっており、上下が開口している。図４においては、燃焼空気通路９５が実線で示され、燃料ガス通路９６が破線で示されている。
燃焼空気通路９５の傾斜壁９４Ａは、空気導入室９８Ａから垂直方向に連続する垂直壁９３Ａとは反対側へ向かって傾斜する。一方、燃料ガス通路９６の傾斜壁９４Ｂは、燃料ガス導入室９８Ｂから垂直方向に連続する垂直壁９３Ｂとは反対側に向かって傾斜する。すなわち、燃焼空気通路９５の傾斜壁９４Ａの傾斜方向と燃焼空気通路９５の傾斜壁９４Ｂの傾斜方向とは、図４に示すように、交差する。そのため、燃焼空気通路９５に導入された燃焼空気、及び燃料ガス通路９６に導入された燃料ガスは、それぞれ垂直方向に上昇するだけではなく、傾斜壁９４Ａ，９４Ｂ方向にも広がりながら上昇する。その結果、燃焼空気通路９５や燃料ガス通路９６の上端における開口の長手方向（長軸方向に相当）に渡って燃料ガスや燃焼空気が通過するようになる。
【００２５】
上述のとおり、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６は、交互に配置されているが、最も外側に燃焼空気通路９５が形成されていることが好ましい。最も外側に形成されている流路が燃焼空気通路９５であれば、燃料ガスが燃焼空気と混合しないまま上昇することを防止できる。
【００２６】
格子部９７は、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６を流通してきた燃料ガス、及び燃焼空気を混合し、燃料ガスを燃焼させる。
図５は、格子部９７の一部を示す拡大斜視図である。
格子部９７は、煉瓦で組み立てられ、図２〜図５に示すように、複数の支持部９７Ａと、複数の分流部９７Ｂとが格子状に組み合わされている。
支持部９７Ａは、隔壁９２の上端側に、隔壁９２の配列方向と交差する方向に複数列設けられ、分流部９７Ｂを支持する。支持部９７Ａは、上述の横断面略楕円状の短軸９１Ｂ方向に沿って、略等間隔で設けられている。
分流部９７Ｂは、図３に示すように、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６を通過してきた燃料ガス、及び燃焼空気を、隣り合う通路側二手に分流させる。分流した一方の燃料ガスと、分流した一方の燃焼空気とは、上昇しながら合流して混合される。分流部９７Ｂは、支持部９７Ａの設置方向と交差する方向、上述の横断面略楕円状の長軸９１Ａ方向に沿って、略等間隔で設けられている。分流部９７Ｂは、それぞれ、図３や図５に示すように、隣り合う隔壁９２間に位置する。
【００２７】
旋回手段１００は、本体９１の垂直方向の軸周りで旋回する旋回気流を生じさせる。
旋回手段１００は、図１に示すように、燃焼空気導入管１４から分岐し格子部９７の上部まで通ずる分岐管１１０と、分岐管１１０端部に設けられている空気噴出口１２０と、燃焼空気導入管１４からの分岐点と空気噴出口１２０との間に接続されたオリフィス１３０と、空気流量調節弁（空気流調弁）１４０と、空気弁１５０とを備える。
分岐管１１０は、燃焼空気導入管１４の途中に接続され、燃焼空気の一部を分岐させて旋回気流を生じさせるための誘導空気を空気噴出口１２０まで導く。分岐管１１０は、図１に示すように、燃焼空気導入管１４の燃焼空気流量調節弁１４Ａより手前側に接続されている。
また、本実施形態では、図２に示すように２系統の分岐管１１０が配設されている。一方は長軸９１Ａの一端側、他方は長軸９１Ａの他端側に配設されている。
空気噴出口１２０は、分岐管１１０から供給される誘導空気を噴出する。空気噴出口１２０は、本実施形態では、炉体３内壁に形成した開口部である。この空気噴出口１２０は、前述の２系統の分岐管１１０にそれぞれ取り付けられ、格子部９７よりも上方に位置する。空気噴出口１２０の噴出口の向きは、旋回気流の旋回方向に向いている。具体的には、噴出口の向きは、本体９１の断面略楕円状の接線方向に沿う方向に向けて形成されている。本実施形態では、図２に示すように、長軸９１Ａの一端側、及び他端側にそれぞれ設けられた空気噴出口１２０から誘導空気が噴出され、反時計回り方向の旋回気流を生じさせる。
燃焼空気導入管１４から分岐した誘導空気は、オリフィス１３０で流量が絞られ、空気流量調節弁１４０で流量が調節され、空気弁１５０で旋回気流の発生を制御する。
【００２８】
以上のような第１実施形態によれば、次のような効果を奏する。
セラミックバーナ９は、上述の旋回手段１００を備え、空気噴出口１２０から噴出した誘導空気は、横断面方向の旋回気流を格子部９７の上方に生じさせ、燃焼空気通路９５を通過した燃焼空気、及び燃料ガス通路９６を通過した燃料ガスを撹拌する。したがって、燃焼空気と燃料ガスとの混合比のばらつきを抑制できる。
特に、本実施形態のように燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６が長軸９１Ａ方向に沿って交互に形成されている熱風炉の場合、格子部９７通過直後の長軸９１Ａの一端側は、燃料ガス濃度が高くて空気濃度が低く、長軸９１Ａの他端側は、燃料ガス濃度が低くて空気濃度が高くなる傾向にある。このような場合でも、旋回手段１００によって、上述の混合比のばらつきを抑制できる。その結果、熱風炉１における燃焼効率を向上させることができる。
【００２９】
空気噴出口１２０は、上述のとおり、長軸９１Ａの一端側と他端側とに配置されており、それぞれの空気噴出口１２０から誘導空気を旋回気流の旋回方向に向けて噴出させるので、旋回気流をより容易に生じさせることができる。
【００３０】
旋回手段１００から噴出する誘導空気は、燃焼空気通路９５に供給される空気の一部を分岐させたものを利用するので、別途、旋回気流を生じさせるための設備が不要になり、設備コストの上昇を防ぐことができる。
【００３１】
分岐管１１０が本体９１内部に配設されているので、分岐管１１０内を通過している間に誘導空気が予熱される。空気噴出口１２０から噴出される誘導空気が予熱されているため、炉体３の内壁煉瓦のスポーリングを防止できる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
第２実施形態におけるセラミックバーナ１９は、第１実施形態のセラミックバーナ９と格子部の形状が相違する。第２実施形態における旋回手段は、特徴的な形状を有する格子部が相当する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略又は簡略する。
【００３３】
図６は、セラミックバーナ１９の上面図であり、セラミックバーナ１９の格子部１９７の形状が示されている。格子部１９７は、第１実施形態の格子部９７と同様に、煉瓦で組み立てられ、複数の支持部１９７Ａと、複数の分流部１９７Ｂとが格子状に組み合わされている。
図６に示すように、支持部１９７Ａは、当該支持部１９７Ａの幅方向に張り出す誘導ブレード１９７Ｃを有し、分流部１９７Ｂは、当該分流部１９７Ｂの幅方向に張り出す誘導ブレード１９７Ｄを有する。誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄは、上昇してきた燃焼空気や燃料ガスの気流の方向を、旋回気流が生じ易くなるように誘導する。誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄの張り出す幅寸法は、上述の横断面略楕円状の中心から外側に向かうに従って大きくなり、図６に示すように傾斜している。
【００３４】
図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線の矢印方向に見たセラミックバーナ１９の縦断面拡大図である。
誘導ブレード１９７Ｄは、図７に示すように、当該誘導ブレード１９７Ｄの下部から上部へ向かうに従って、上述の張り出し方向に傾斜している。誘導ブレード１９７Ｃについても、誘導ブレード１９７Ｄと同様に傾斜している。
本実施形態では、誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄの張り出す方向は、図６に示すように、横断面略楕円状を長軸９１Ａ、及び短軸９１Ｂで区分してできる４つの領域Ｄ１、領域Ｄ２、領域Ｄ３、及び領域Ｄ４においてそれぞれ異なる方向とする。そして、反時計回り方向への旋回気流を生じさせるため、誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄは、当該旋回気流の旋回方向に向けて張り出している。具体的には、図６に示すように、領域Ｄ１では、誘導ブレード１９７Ｃが上方向に、領域Ｄ２では、誘導ブレード１９７Ｄが左方向に、領域Ｄ３では、誘導ブレード１９７Ｃが下方向に、領域Ｄ４では、誘導ブレード１９７Ｄが右方向に、それぞれ張り出している。
図７には、領域Ｄ１、及び領域Ｄ２における分流部１９７Ｂの状態が示されている。領域Ｄ２においては、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６を上昇してきた燃焼空気、及び燃料ガスは、誘導ブレード１９７Ｄの傾斜方向（図７においては、左斜め上方向）に沿う流れが生じ易くなる。領域Ｄ１においては、分流部１９７Ｂが誘導ブレード１９７Ｄを有していないため、垂直方向に上昇する流れが主流となる。
【００３５】
以上のような第２実施形態によれば、次のような効果を奏する。
セラミックバーナ１９の格子部１９７において、支持部１９７Ａが誘導ブレード１９７Ｃを有し、分流部１９７Ｂが誘導ブレード１９７Ｄを有する。そのため、格子部１９７では、燃焼空気通路９５、及び燃料ガス通路９６を通過して格子部１９７に至った燃焼空気、及び燃料ガスが混合されるとともに、誘導ブレード１９７Ｃや誘導ブレード１９７Ｄの張り出す方向に沿う気流、つまり、垂直方向に対して傾斜する方向の気流が生じやすくなる。その結果、格子部１９７の上方で本体９１の垂直方向の軸周りで旋回する旋回気流が生じ、燃焼空気と燃料ガスとの混合比のばらつきを抑制できる。よって、熱風炉における燃焼効率を向上させることができる。
【００３６】
誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄの張り出し方向を、反時計回り方向の旋回気流が生じやすいように、領域Ｄ１〜Ｄ４ごとに順次変えているので、旋回気流を容易に生じさせることができる。
【００３７】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、具体的な各部構成などは実施にあたって適宜変形などすることができる。
【００３８】
前述した第１実施形態では、ノズルから供給する気体を空気としたが、熱風炉における燃焼性を損なわない限りにおいて、空気以外の気体を用いることができる。
また、空気噴出口１２０は、前述した第１実施形態のように２箇所に限られず、１か所でもよいし、断面略楕円状の内周に沿って複数個所形成してもよい。
その他、セラミックバーナ９の本体９１内部に分岐管１１０を配設する態様で説明したが、これに限られない。例えば、本体９１内部には分岐管１１０を配設しない態様でもよい。具体的には、炉体３の内外を連通させる孔を本体９１の煉瓦壁内に形成しておき、炉体３の外側に分岐管１１０を接続し、炉体３の内側に空気噴出口１２０を形成する。
【００３９】
前述した第２実施形態では、誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄは、図７に示すように傾斜しながら張り出しているが、このような張り出し形状に限定されない。旋回気流の旋回方向に向けて張り出す形状であればよく、例えば、矩形状に張り出していてもよいし、湾曲状に張り出していてもよい。
また、誘導ブレード１９７Ｃ、及び誘導ブレード１９７Ｄの張り出し方向は、図６に示すような方向に限定されず、図９に示す領域Ｄ１〜Ｄ４の各領域における張り出し方向とそれぞれ反対方向にしてもよい。また、横断面略楕円状を区分する領域は、上述のように４つに限定されない。また、各領域内で、支持部１９７Ａ又は分流部１９７Ｂの一方を張り出させているが、同じ領域内で、支持部１９７Ａに誘導ブレード１９７Ｃを形成し、分流部１９７Ｂに誘導ブレード１９７Ｄを形成してもよい。
また、格子部１９７の支持部１９７Ａ、及び分流部１９７Ｂを図６に示すように、直線状に形成せずに、傾斜させてもよい。例えば、図６に示すような横断面視で、支持部１９７Ａを誘導ブレード１９７Ｃの張り出し方向に傾斜させ、分流部１９７Ｂを誘導ブレード１９７Ｄの張り出し方向に傾斜させてもよい。
【００４０】
さらに、第１実施形態で説明したように空気噴出口１２０を設けて誘導空気を噴出させるとともに、第２実施形態で説明したように誘導ブレード１９７Ｃ，１９７Ｄを形成することもできる。このように組み合わせることで、旋回気流を生じさせ易くなり、燃焼空気と燃焼用ガスとの混合比のばらつきがさらに抑制され、熱風炉の燃焼効率もさらに向上させることができる。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
上述の第１実施形態で説明したような燃焼空気通路、及び燃料ガス通路が長軸方向に沿って交互に配置されているセラミックバーナを備えた熱風炉について、誘導空気を導入して旋回気流を発生させた場合の燃焼解析を実施した。誘導空気は、総燃焼空気量を一定として、その内の２０％分の空気を利用した。燃焼解析の条件、及び結果を表１に示す。熱風炉設備仕様条件は、３基シングル送風、送風量：５１００Ｎｍ３／ｍｉｎ、送風温度：１２００℃とした。表１中、燃料ガス組成は、高炉ガス（ＢＦＧ）とコークス炉ガス（ＣＯＧ）との混合ガスを表す。また、未燃ＣＯ濃度比は、比較例１の未燃ＣＯ濃度に対する実施例１の未燃ＣＯ濃度の比であり、比較例１の未燃ＣＯ濃度を１として表す。
【００４３】
【表１】
2012241204.tif 000003
【００４４】
（比較例１）
比較例１は、実施例１のように誘導空気を導入せずに、上述の第１実施形態で説明したような燃焼空気通路、及び燃料ガス通路が長軸方向に沿って交互に配置されているセラミックバーナを備えた熱風炉にて、燃焼解析を行った。燃焼解析の条件、及び結果を表１に示す。
【００４５】
表１に示すように、実施例１の未燃ＣＯ濃度比は、０．３となり、比較例１に対して未燃ＣＯ濃度が７０％低減した。つまり、実施例１のように旋回気流を格子部の上方で生じさせ、燃焼空気、及び燃料ガスを撹拌することで、燃焼空気と燃焼用ガスとの混合比のばらつきが抑制され、熱風炉の燃焼効率が向上することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、熱風炉のセラミックバーナに利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１…熱風炉
９，１９…セラミックバーナ
９１…本体
９１Ａ…長軸
９１Ｂ…短軸
９２…隔壁
９５…燃焼空気通路
９６…燃料ガス通路
９７，１９７…格子部
１００…旋回手段
１２０…空気噴出口
【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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