(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのバーナーを炉の壁に設置してガラス浴を加熱する、ガラス炉の装入物を加熱する方法であって、燃料ガスと少なくとも５０体積％の酸素を含有した酸化剤ガスとが供給される第１及び第２のバーナーから構成される少なくとも１つのアセンブリを前記炉の壁の１つに前記第１及び第２バーナーの互いからの距離が３メートルより小さくなるように配置し、酸素ランスを前記第１のバーナーと前記第２のバーナーとの間に設置して、前記第１のバーナーと前記第２のバーナーと前記ランスとで燃焼アセンブリを形成し、全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の３０体積％ないし８０体積％の酸化剤ガスを前記ランス内に輸送し、全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の２０体積％ないし７０体積％の酸化剤ガスを前記第１のバーナー及び前記第２のバーナーに等しい割合で輸送して、前記ランス内への酸化剤ガスの注入なしに得られる炎の長さと比較して炎の長さを延ばすことを特徴とする方法。
【請求項２】
全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の３０体積％ないし７０体積％の酸化剤ガスを前記ランス内に輸送し、残りを前記第１のバーナー及び第２のバーナー内に輸送することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１のバーナーと第２のバーナーと前記ランスとが同じ平面内にあることを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項４】
前記第１のバーナー及び第２のバーナーの軸は同じ平面内にあり、前記ランスの軸は、前記平面に対してずれた平面内にあることを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項５】
前記第１のバーナー及び第２のバーナーは互いから距離Ｄだけ離れて配置され、前記ランスの軸並びに前記第１のバーナー及び第２のバーナーの軸は互いに平行であり、前記ランスの軸は、前記第１のバーナー及び第２のバーナーの軸がある平面から距離ｄだけ離れて位置し、前記距離Ｄおよび前記距離ｄは不等式：
２≦Ｄ／ｄ≦２０
を満たすことを特徴とする請求項４の方法。
【請求項６】
前記ガラス浴に関して、前記浴の上方に還元雰囲気を得るように、前記ランスが前記第１のバーナー及び第２のバーナーの平面の上方に配置されることを特徴とする請求項４又は５の方法。
【請求項７】
前記ガラス浴に関して、前記浴の上方に酸化雰囲気を得るように、前記ランスが前記第１のバーナー及び第２のバーナーの平面の下方に配置されることを特徴とする請求項４又は５の方法。
【請求項８】
前記炉は、前記炉の後壁であってガラス装入領域の近くに位置し且つ再生器と連絡したポートを少なくとも２つ有する末端燃焼型であり、前記燃焼アセンブリを再生器と連通したポートの下方に設置し、燃料と５０体積％を超える酸素を含有した酸化剤とが供給される酸化剤ランス又はバーナーを前記炉内であって煙排出ポートの前に配置し、前記燃焼アセンブリに供給される酸化剤の５０体積％ないし８０体積％を前記ランス内に注入することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記炉は、前記炉の少なくとも１つの壁に空気インジェクションポートと燃料インジェクタとのアセンブリが複数配置された横断燃焼型であり、少なくとも１つの燃焼アセンブリが、空気インジェクションポートと燃料インジェクタとのアセンブリと置換するために前記炉の壁の１つに取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項の方法。
【請求項１０】
前記ランスの軸が、前記第１のバーナー及び第２のバーナーの軸間の中間にあることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項の方法。
【請求項１１】
前記ランスの軸と前記第１及び第２のバーナーの軸とが水平投影図においてなす角度は、１０°を超えないことを特徴とする請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記第１のバーナー及び第２のバーナーの軸間の距離が０．４ないし２メートルであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項の方法。
【請求項１３】
前記ランスが、前記軸の平面内に発散する酸化剤放出ノズルを少なくとも２つ有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項の方法。
【請求項１４】
前記第１のバーナー及び第２のバーナー並びにランスに供給される前記酸化剤が、少なくとも８８％の酸素を含むことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項の方法。
【請求項１５】
アセンブリの前記第１のバーナー及び第２のバーナーが、同じ燃料／酸化剤流速を有することを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１６】
アセンブリの前記ランスにより発せられる酸化剤流れの運動量が、アセンブリのバーナーにより発せられる酸化剤／燃料流れの運動量の０．５ないし３倍であることを特徴とする請求項１ないし１５の方法。
【請求項１７】
前記酸化剤が、吸着型空気分離プラントにより供給されることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス炉の装入物(charge)を加熱する方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
伝統的には空気と燃料との混合物を燃焼させる空気−燃料バーナーを備える工業用炉には、最近、燃料と酸素との混合物を燃焼させるオキシ−燃料バーナーの出現が見られ、従来の空気−燃料バーナーのすべて又はいくつかに置きかわっている。一般的には、これらの空気−燃料バーナー様式のオキシ−燃料バーナーは、流体の局所的放出を伴う独立した装置の形態をとるが、温度プロフィールの問題及びオキシ−燃料バーナーの炎による問題の領域内への熱移転の問題を度々引き起こし得る。
【０００３】
ガラス産業において、伝統的には空気に基づくバーナーにより動作される炉は、部分的に又は完全にオキシ−燃料バーナーを備えるようになってきている。新しい炉は、完全に酸素（又は一般的方法では燃料と、５０体積％を越える酸素、好ましくは８８体積％を越える酸素を含有する酸化剤との混合物）を用いて動作されるように容易に設計され得るが、現存する炉は、完全に転換され得ず、言い換えると、空気に基づくバーナーを単純に酸素供給バーナーに完全に置換することによっては転換できない。なぜならば、炎幾何形状が異なるのと同様にこれら炉の燃焼効率が異なるからである。
【０００４】
したがって、ガラス浴を均一に加熱する空気に基づくバーナーは、ガラス浴の同じ適用範囲(coverage)を（同じ力によって）提供しない傾向を有するであろう酸素に基づくバーナーとそのままでは置換できない。
【０００５】
さらに、ガラス炉は、炎の熱ガスからそれらが炉から排出される前に熱を回収することを可能にする再生器(regenerator) （又は回収熱交換機(recuperator)）を一般的に具備している。「末端燃焼炉(end-fired furnace) 」の場合、炉には通常これらの再生器が２つあり、ガラスが炉内に供給される領域近くの炉の上流部に配置されている。横断燃焼炉(cross-fired furnace) の場合、再生器は、炉の各々の側に配置されている。両者の場合、再生器は、「ポート(port)」と呼ばれる開口部を経由して炉と連通し、末端燃焼炉の場合、各々の再生器に１つのポートが連通し、炉の側壁に沿って規則的に配置され、横断炉の場合、これらのポートは炉の側壁に沿って均一に配置されている。通常、燃料は、再生器の熱により予備加熱された空気ジェットが排出されるところのこれらポートの下に注入される。
【０００６】
横断炉の場合、生成した炎からの煙は、対向する側壁に配置されるポートを経由して排出される。対向する側壁は、燃料インジェクタも具備している。炎は、（炎を発生させるために炉内に送られる空気を予熱し、これによりエネルギーを節約するところの）再生器を交互に加熱するように、規則的に（例えば２０分毎に）逆転される。
【０００７】
（「ポート」から来る）空気及び（インジェクタから来る）燃料アセンブリをオキシ−燃料アセンブリと置換するために、最もすぐに理解される解決は、オキシ−燃料バーナーを燃料インジェクタのうちの１つの位置に配置し、他の燃料インジェクタをもはや用いず、かつ前記インジェクタ上に配置されるポートを経由する空気の流入をもはや用いないことである。そのようにして得られる酸素炎の長さは、これまでに形成された空気炎のそれとおおまかに等しい一方で、同時に、空気に基づくバーナーの力に置き代わる。
【０００８】
この解決は、炎によるガラス浴の適用範囲をかなり低減させる不利点を有する。これは、例えば、約１メートルから１メートル５０の幅を有する空気炎が約４０センチメートルの幅を有する酸素炎に置換されるからである。
【０００９】
この適用範囲の低下を解決するために、１つではなく、並列に配置される半分の力の２つのバーナーを取付けることを考えることができる。
【００１０】
この解決は、炎によるガラス浴の適用範囲を幅の観点からよりよくすることを可能にする利点を有するが、炎の長さを約４０％短くする重大な欠点を有する。
【００１１】
酸素に基づく炎を相当する空気炎と同じように幅広くかつ長くするために、本発明は、並列に配置される２つのオキシ−燃料バーナーを用い、２つのバーナーの間にランス(lance) を付加し、かつバーナーとランスとに酸素を分配することにより、これら２つのバーナーに関していわゆる多段燃焼(staged combustion)を行うことを提案する。好ましくは、燃料の流れを完全に燃焼させるのに必要な酸素の約６０％のみをバーナー内に許容し、残った約４０％をランスに移動させることにより、空気炎と同じ長さ及び幅特性を有する酸素炎を生成させることができる。
【００１２】
燃焼の段階化は、炎の温度を低減させること及び窒素酸化物ＮＯx の生成を減少させることを可能にする。
【００１３】
ＷＯ  ９０／１２７６０出願によれば、ガラスに転移される熱エネルギーを増加させるように、ガラス精製領域に２つのオキシ−燃料バーナーだけでなく、炉にいくつかのオキシ−燃料バーナーを、通常は、２つのオキシ−燃料バーナーを炉装入物領域に付加することにより、空気及び燃料を供給されるバーナーにより動作されるガラス炉の効率が上昇することが知られている。
【００１４】
しかしながら、そのような炉ブースティング(boosting)システムは、現存するバーナーに追加され、エネルギー供給を全体的に上昇させる。
【００１５】
実際は、そのように解決することを容易に適用することができない。なぜならば、ガラス炉は、新たなバーナーがそれを経由して炉に遭遇し得るところの追加のポートを一般的に具備していないからである。
【００１６】
合衆国特許５，１１６，３９９には、同様の解決が記載されている。具体的には、炎の高い運動量によりガラスを溶融するため及び不溶融成分を溶融領域に維持するためのエネルギーをより多く供給するように、高い炎運動量（１００ｍ／ｓよりも大きい速度）を有するオキシ−燃料バーナーが、精製領域内の炉の正面壁に配置されるところの末端燃焼型（「ν又はυ」型炎、末端燃焼再生炉）の炉のための解決が記載されている。そのような方法の追加の欠点は、高い運動量の炎が不溶融ガラスの粒子を炉全体に飛散させることである。
【００１７】
「ガラス製造者  ヨーロッパ  ’９３−オキシ燃料燃焼ガラス溶融装置についての工業的経験」と題される商業小冊子（ガラス製造者  ヨーロッパ  ９３−リヨン−フランスにおいて１９９３年４月２８日に頒布）には、炉の効率を高めるように、炉内に存在する空気／燃料バーナーに追加して、炉内に配置される１つ又はそれ以上のオキシ−燃料バーナーを用いる再生器又は回収熱交換器を有する横断燃焼型又は末端燃焼型のガラス炉のブースティングが記載されている。
【００１８】
上述の全ての文献は、ガラスに移転されるエネルギーを増加させると認められる追加のオキシ−燃料バーナーを備えるガラス炉のブースティングに関する。しかしながら、それらのいずれも空気−燃料バーナーをオキシ−燃料バーナーで置換すること及び燃料消費が低減したより優れた効率のガラス炉を得るために解決すべき課題には関連していない。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の主題は、少なくとも１つのバーナーを炉の壁に設置してガラス浴を加熱する、ガラス炉の装入物を加熱する方法であって、燃料ガスと少なくとも５０体積％の酸素を含有した酸化剤ガスとが供給される第１及び第２のバーナーから構成される少なくとも１つのアセンブリを前記炉の壁の１つに前記第１及び第２バーナーの互いからの距離が３メートルより小さくなるように配置し、酸素ランスを前記第１のバーナーと前記第２のバーナーとの間に設置して、前記第１のバーナーと前記第２のバーナーと前記ランスとで燃焼アセンブリを形成し、全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の３０体積％ないし８０体積％の酸化剤ガスを前記ランス内に輸送し、全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の２０体積％ないし７０体積％の酸化剤ガスを前記第１のバーナー及び前記第２のバーナーに等しい割合で輸送して、前記ランス内への酸化剤ガスの注入なしに得られる炎の長さと比較して炎の長さを延ばすことを特徴とする方法である。
【００２０】
好ましくは、全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の３０体積％ないし７０体積％の酸化剤ガスがランス内に輸送され、残りが第１及び第２のバーナーに輸送される。
【００２１】
より一般的には、それらの間に酸素ランスが配置されるところの２つのオキシ−燃料バーナーを用いることからなる本発明の方法は、空気−燃料炎に似せるか又は置き換えるように、オキシ−燃料炎の幾何形状（長さ及び幅）を調整する方法として用いられ得る。ランス内での酸素流れ速度がゼロに向かうと炎の長さは減少し、この流れ速度がゼロの場合、その最小値に到達する。しかしながら、ランス内へ注入される酸素の約０体積％ないし約３０体積％においては、炎の長さは短いまま維持され、ほとんど変化せず、約３０体積％を越える酸素がランス内に注入される場合、炎の長さは実質的に増加する。
【００２２】
これに対して、ランス内の酸素の量が増加すればするほど、炎の長さは増加し、分離した燃料／酸化剤／燃料インジェクションの場合、すなわちランス内に注入される酸化剤が１００％の場合、最大の長さが得られる。
【００２３】
しかしながら、この場合、炎の明度は、空気炎の明度又はランス内に酸素を注入することなく２つの隣接するオキシ−燃料バーナーを用いて得られる炎の明度よりも顕著に低いことが観察された。しかしながら、（煤煙の形成に関連する）炎の明度は、炎からガラス浴への放射伝達に直接関係し、一般に、ユーザーは、ランス内へ酸素を注入しないオキシ−燃料バーナーを用いて得られる炎と少なくとも同じ明度の炎を得ることを好む。この目的のために、本発明の方法によれば、十分に明度のある炎を得、したがって空気炎の放射力と同じ放射力を有する炎を得るように、ランス内への酸素のインジェクションをせいぜい８０体積％、好ましくは７０体積％に制限することが必要であることが観察された。
【００２４】
「末端ポート」型又は「末端燃焼」型と呼ばれるガラス炉、すなわち、炉の末端壁に配置される空気インジェクションポートとガラス浴の上方にループ型炎を有する型のガラス炉の場合、精製領域に到達するのに十分長い炎を得るように、ランス内への酸素のインジェクションを、燃焼アセンブリに送られる酸素の総体積の約５０体積％ないし８０体積％、好ましくは５０体積％ないし７０体積％にすることが好ましい。もちろん、上述の条件下でのループ型炎の生成は、好ましくは、酸素の追加のインジェクションにより、一般的には、ランス又はオキシ−燃料バーナーにより得られる。ランス又はオキシ−燃焼バーナーは、炉内であって、オキシ−燃料バーナー及び酸素ランスにより形成された燃焼システムの上方に設けられたポートと対向した煙を排出するためのポートよりも前方の何れかの位置に設置される。
【００２５】
再生器が炉の両側に配置され、炉に遭遇するサイドポートを有する「サイドポート」型の炉又は横断燃焼炉の場合は、好適な炎の明度は、全ての燃料の燃焼に必要な総酸素の３０体積％ないし８０体積％、好ましくは３０体積％ないし７０体積％の酸素のインジェクションにより達成される。
【００２６】
好ましくは、酸素ランスの末端は、オキシ−燃料バーナーの末端と実質的に一列に並べられ、好ましくはそれらから等しい距離に配置される。
【００２７】
しかしながら、浴の上方に発生させることが所望される雰囲気のタイプ（酸化又は還元雰囲気）に依存して、ランスは、オキシ−燃料バーナーの面に対して下方に移動され得るか（酸化雰囲気）又は上方に移動され得る（還元雰囲気）。
【００２８】
バーナーの末端（もしそれらが円柱状バーナーであれば末端の中央）間の距離をＤとし、酸素インジェクションランスと、一般的には互いに実質的に平行になるように配置される２つのオキシ−燃料バーナーにより規定される平面との間の距離をｄとすると、許容し得る多段燃焼を得るためには、（Ｄ／ｄ比についての）以下の不等式２≦Ｄ／ｄ≦２０が満たされなければならない。
【００２９】
ここで用いられる「酸素」との用語は、一般に、少なくとも５０体積％の酸素、好ましくは少なくとも８８体積％の酸素を含有する酸化剤ガス（特に、ＰＳＡ（圧力スイング吸着）、ＶＳＡ（真空スイッチ吸着）などの名で知られる吸着型酸素製造装置により配達される酸素を含む）を意味する。
【００３０】
本発明の好ましい態様によれば、ランスは、ランスの軸が第１と第２のバーナーの軸間の実質的に中間の位置にあり、かつバーナーの軸と約１０°よりも小さい角度をなし、さらに、好ましくは、２つのバーナーと１つのランスにより形成される燃焼システムの２つのバーナーの軸間の距離が、炉のタイプに依存して０．４ｍないし２ｍである。
【００３１】
本発明の他の特徴によれば、バーナーの軸又はランスの軸が水平面に対してなす角度が、±２５°、好ましくは±２０°である。
【００３２】
また、本発明の他の側面によれば、炉内でガラス粒子が飛散すること及びほこり排出を汚染する問題を回避するように、特に酸素ランス内の酸素の放出速度は、６０ｍ／ｓよりも大きくなく、好ましくは１０ないし３０ｍ／ｓである。
【００３３】
本発明は、上述したように、末端燃焼型の炉及び横断燃焼炉に等しく好適に適用される。
【００３４】
一般的に、燃焼システムは、ある対称を維持することが好ましい。すなわち２つの酸化剤／燃料バーナーが同一であり、好ましくは平行又は対称状に配置され、ランスが同様に対称状態で中間に配置される。
【００３５】
酸化剤及び燃料流速もまた、各々のバーナー内において好ましくは同一である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴及び利点は、次の図面に関連して非制限的例により提供される以下の態様の記載から明らかになるであろう。
【００３７】
図１は、本発明に従う燃焼アセンブリを表す。アセンブリは、オキシ−燃料型の２つのバーナー１と、少なくとも１つの酸素ランス３を備え、２つのバーナーの軸２は実質的に平行であり、酸素ランス３の軸４はバーナーの軸と実質的に平行である。アセンブリは、加熱されたガラスの塊１９上方のガラス炉の壁５に搭載されている。好ましくは、軸２及び４は、同一平面上にある。軸２及び４は、水平面に対して好ましくは±２０°の角度をなす。好ましくは、ランス３の軸４は、バーナー１の軸２から実質的に等距離にある。軸２及び４の水平投影図は、それらの間に±１０°の角度をなしている。より大きい幅の炎を有することが必要な場合は、本発明の範囲内において、上述したように、並列に配置される例えば３、４、５個のバーナーを具備することができ、２つの連続するバーナーは酸素インジェクションランスにより分離されている。特に炉が非常に幅広い場合、炉の異なる壁に、好ましくは対向する壁に数個の燃焼アセンブリを配置することも可能である。また、好ましくは、これらのアセンブリは、ジグザグに配置され、１つの壁上の１つのバーナーの軸が、対向する壁上の２つの連続するバーナーの軸間の実質的に中間にある。
【００３８】
２つの隣接するバーナーの軸２間の距離Ｄは、炉の幾何形状、バーナーの力などに依存するが、一般的に常に３メートルより小さく、好ましくは、約０．４ｍないし２メートルである。浴上方によりよい燃焼を分散させるために、ランスの末端に末広がりに酸素を放出するシステムを有することが度々有利である。例えば、特に、酸素の動作又は運動量の量が極めて高いことを所望するならば、ランスの末端に、同じセクションであり、別々の末広がりのジェットを形成する２つの同様のノズルを備えることができる。ランスの末端に、約２０°又はそれ以下の角度を有し、好ましくは、バーナーに実質的に平行な軸の面内にあるジェットを発生させる２つの同様のノズルを備えることができる。
【００３９】
各々のバーナーは、それぞれ燃料供給管及び酸化剤供給管である供給管６及び７を有し、各々のランス３は、酸化剤供給管８を具備する。本発明の１つの側面によれば、同じ燃焼アセンブリの酸化剤管は、典型的にはいわゆるＰＳＡ（圧力スイング吸着）又はＶＳＡ（真空スイッチ吸着）タイプの吸着型空気分離ユニットにより生成される５０体積％よりも多い酸素、好ましくは少なくとも８８％の酸素を包含する同じ酸化剤源９に連結されている。有利には、燃料は、典型的には天然ガスである気体の形態であり、空気、酸化剤又は蒸気の様なガスによる液体燃料の噴霧化により、又は機械的スプレーにより、又は他の適切な手段により生成させることもできる。本発明の１つの側面によれば、同じ燃焼アセンブリのバーナーは、同じ燃料／酸化剤流れを有し、２つのバーナー内の総酸化剤流れは、燃料の完全な燃焼に必要な理論的流れの２０体積％ないし７０体積％、好ましくは３０体積％ないし７０体積％であり、理論的に燃料の完全な燃焼に必要な酸素の残りは、ランスにより供給される。一般的に、全ての燃焼可能な生成物をそれらが排出される前に煙から除去するように、完全な燃焼に必要な理論的量よりもせいぜい約１０体積％過剰なわずかに多い酸素の供給を提供することも推奨される。この追加の酸素は、いくつかの場合には、上述の化学量的酸素含有量を有する追加の酸素ランス又はオキシ−燃料バーナーにより供給され得る。
【００４０】
同じ炉は、本発明に従う１つ又はそれ以上の燃料アセンブリをいろいろなセクションに具備することができる。これらの燃焼アセンブリは、図２のガラス炉Ｆに示される再生器１１に連結される１０に示されるもののように、空気−燃料バーナーと組合わされることもされないこともできる。
【００４１】
図３は、本発明に従う燃焼システムを備えるガラス溶融炉のポートを示す。
【００４２】
図３ａは、本発明に従う燃焼システムの第１の形状を示す。空気に基づくバーナーにより動作されるガラス炉において、ポート２０は、炉の再生器と連通し、このポートを通り炉内に引続き送られる空気を予備加熱するために通常用いられる一方で、燃料は、このポート２０の下に配置されるインジェクタを経由して炉内に注入される。
【００４３】
本発明の範囲内において、ポートは、予備加熱された空気を排出するためにもはや用いられない。他方で、ポートは、炉からの燃焼煙の排出のために用いられ続けることができ、又は交互に、おそらく完全に若くは部分的に閉じられる。燃料インジェクタが通常配置されるところのこのポートの下に本発明に従う燃焼システムがある。燃焼システムは、オキシ−燃料バーナー２２、酸素ランス２３及び第２のオキシ−燃料バーナー２１を具備し、ランス２３と２つのバーナー２１、２２とは、実質的に同一平面上かつ等距離にある。
【００４４】
図３ｂは、図３ａの形状の代わりの形態を表す。この形態において、ガラス浴３１、３２の表面方向に酸素ランス２３を移動させることにより、酸化雰囲気がガラス浴３１、３２の直上に生産される。
【００４５】
２つのバーナー間の距離Ｄ（３メートルよりも小さい）及びランスと２つのバーナー２１、２２により規定される平面との距離ｄの比は、約２ないし２０である。
【００４６】
図３ｃは、図３ｂとは反対の形状を表す。図３ｃの形状は、ユーザーが、ガラス浴上方に還元炎を有することを望む場合に対応し、Ｄ／ｄ比は、同じ割合で変化する。
【００４７】
この図３において、アセンブリのランス２３により発せられる酸化剤流れの運動量は、好ましくは、アセンブリのバーナー２１、２２により発せられる酸化剤／燃料流れの運動量の０．５ないし３倍である。
【００４８】
図４は、燃焼アセンブリからの炎の明度を、燃焼システムに供給される総酸素に対するランス内へ注入される酸素の百分率の関数として表した曲線を示す。
【００４９】
ランスに供給される酸素の割合がゼロに等しいとき、２つの隣接するオキシ−燃料バーナーにより形成される炎の明度は、Ｌ0 に等しい。
【００５０】
ランス内に供給される酸素の割合が上がると、炎の明度は、酸素の約４０ないし６０体積％がランス内へ注入されるまで増加し、次いで、減少し、ランス内へ注入される総酸素の約８０％であるＬ0 の領域内の明度に到達する。ランス内へ注入される酸素１００％に対して、Ｌ0 よりも著しく少ない明度Ｌ100 の炎に対応するところの別々の酸素のインジェクション及び燃料のインジェクションの形状が再び見い出される。
【００５１】
ランス内に注入される酸素が７０％に対応する明度Ｌ70は、一般にＬ0 よりも著しく大きく、オキシ−燃料バーナーの明度よりも優れた明度の炎を得るための好ましい限界であると考えられる。
【００５２】
図５は、「末端燃焼」炉における本発明の実施を表す。
【００５３】
図５ａは、本発明に従う燃焼システムを具備する再生器を備える末端燃焼炉の軸方向断面図であり、図５ｂは、同じ炉を上方から見た図である。
【００５４】
空気に基づく燃焼が末端燃焼炉において用いられる場合、例えば再生器２８を経由して炉に入る空気は、この再生器内で予備加熱され、次いで、炉内に送られる一方で、燃料はポート２０の下に注入され、長いループ状炎を発生させる。炎は、炉の後ろ（精製領域）に到達し、炉の入り口壁に向って戻り、煙は、再生器２９に対応するポートを経由して排出され、次いで、再生器２９のバッフル内に配置される耐火物と煙との間の熱交換により加熱される。約２０分ごとに、システムは切替えられる。すなわち、空気が再生器２９を経由して注入され、再生器２９の空気入り口ポートの下に配置されるインジェクタを経由して燃料が注入され、煙は再生器２８を経由して排出される。
【００５５】
本発明のシステムを用いると、すなわち、燃焼アセンブリ２１、２２、２３を（図３に説明されるように）「ポート」２０の下に配置することにより、燃焼アセンブリ上方に配置されるポート２０に対応する再生器、例えば２８は、もはや用いられない。再生器２９は、煙を排出するためのみに用いられる。
【００５６】
ガラスは、チャージャー３０を経由して炉内に供給され続け、炎は、溶融領域３１及びバブラー３６の列を超えて配置される精製領域３２を連続して加熱する。溶融精製ガラスは、通路３３を経由してガラス形成機又は「フィーダー」３４に供給するためのシステムに向かい流出する。３７により図示されるのは、（例えば「ＶＳＡ」ユニット又は液体酸素貯蔵ユニットのような）製造装置から来る酸素を分配することを可能にするバルブシステム（図６には詳説せず）である。バルブのシステムは、それ自体は当業者に既知である。
【００５７】
図６は、いわゆる横断燃焼炉上での本発明に従う燃焼システムの適用を表す。
【００５８】
図６ａは、このタイプの炉のガラスの流れの方向の垂直断面図である。図６ｂは、上方からの部分図である。図６ｃは、炉内のガラスの流れの方向に対して垂直の垂直断面図である。
【００５９】
このタイプの炉は、通常、各々の側壁上に配置され、約２０ないし３０分毎に交互に動作する空気に基づく燃焼システムを有する。
【００６０】
本発明によれば、空気供給ポート及びその下に配置される燃料インジェクタにより形成される空気に基づく燃焼アセンブリ少なくとも１つが、図３の形状の１つの本発明に従う燃焼アセンブリに置換される。１つ又はそれ以上のアセンブリ（ポート＋燃料インジェクタ）であって、互いに対向していてもしていなくてもよく、隣接していてもしていなくてもよいアセンブリを、本発明に従う燃焼アセンブリと置換することができる。本発明に従うシステムは再生器を用いないが、もし、例えば、再生器の１つが損傷しなければ、互いに向かい合うように本発明に従う燃焼システムを配置することにより炉が一定の対称を維持することが好ましい。その場合、本発明に従う単一の燃焼システムのみを再生器に対応する位置に配置することが有利であり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従う燃焼アセンブリを具備するガラス溶融炉の一部分の平面図である。
【図２】図２は、本発明に従う燃焼アセンブリを具備するガラス溶融炉の垂直断面図である。
【図３】図３は、本発明に従う燃焼アセンブリの各種代替の形態を有するガラス溶融炉のポートの断面図である。
【図４】図４は、燃焼アセンブリのランス内に注入される総酸素の体積百分率の関数として表される炎の明度のグラフである。
【図５】図５は、「末端燃焼」炉の場合の本発明を説明する断面図である。
【図６】図６は、横断燃焼炉の場合の本発明を説明する断面図である。
【図１】
0004112646.tif 000002
【図２】
0004112646.tif 000003
【図３】
0004112646.tif 000004
【図４】
0004112646.tif 000005
【図５】
0004112646.tif 000006
【図６】
0004112646.tif 000007