JPH0391691A - ルツボ炉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアルξ溶解保持等に使用するルツボ炉装置に関
するものである。

（従来技術と問題点） 第４図に於いて、ルツボ炉本体ａの内面には、耐火材す
が内張されており、その内側にルツボＣが耐火材すと一
定の間隔を保持した状態で設置されている。ルツボＣの
内部には、アルミ塊等の被加熱物ｄが入っている。ルツ
ボ炉本体ａの側壁には接線方向的にバーナｅが設置され
ており、バーナｅは、主として高速噴射型バーナが用い
られている。

バーナｅで燃焼した高温燃焼ガスｆは高速で炉内に噴射
され、ルツボＣと耐火材す間の環状路ｇを高速で旋回し
、ル、ツボＣ内部の被加熱物書を強＾ 制対流によりできるだけ均一にルツボＣ外面を加熱する
様に考慮されている。

ルツボＣと耐火材す間の環状路ｇを旋回しなから上昇し
た燃焼ガスｆは炉本体上部の排気口りより排気される。

更に排気口部に燃焼用空気を予熱し熱回収をはかるため
空気予熱器を設けたものもある。

かかる従来技術は、通常のバーナを使用し、更にアルミ
塊等を溶解するために高負荷燃焼が必要である。このた
め燃焼音による騒音も大きく排ガス中のＮＯｘは一定値
以下に低減することは困難であり、通常６０〜１００ｐ
ｐａ＋程度が限界とされている。

また、バーナで燃焼した燃焼ガスは、ルツボを均−且つ
急速に加熱するために、高速で炉内に噴出されている。

このため、高温高速の燃焼ガスは直接ルツボに接触しル
ツボの寿命（半年〜１年）を通常を縮める原因となって
いる。

本発明の目的は、上記した問題点、即ち、■騒音が高い
、■ＮＯｘ低減が困難、■るつぼの寿命が短い等を解決
するにある。

（問題を解決するための手段） 第１図に於いて、符号ｌは一次混合気室であって、２は
その下流側に設けたパネル状触媒層である。該パネル状
触媒層２の中央に、先端部に噴出孔３を設けた二次混合
気管４を突出させて燃焼部５を構成する。かかる構成の
燃焼部５をルツボ炉６の側壁７に単数又は複数個設ける
構成とする。

請求項２記載のものは、第２図に対応するものであって
、燃焼部５全体を小さく構成して、この燃焼部５を先細
り構成の噴出口８を具えた燃焼完結室９内に装入して、
前記噴出口８をルツボ炉６内に開口させた構成であり、
請求項３記載のものは、パネル状触媒層２の温度を６０
０〜１０００℃に保持する構成であり、請求項４記載の
ものは、一次混合気室１の外周には一次混合気通路１０
を設けた構成であり、第５項記載のものは一次混合気管
４に設けた噴出孔３を横方向に設けた構成である。前記
したパネル状触媒層２としては、例えば白金、パラジウ
ム又はそれらの混合物等から威るものでよい。

（作　用） 第１図に於いて、燃料ガスと空気の一次混合気が一次混
合気導入部１３から一次混合気室１内に導入されてパネ
ル状触媒層２に達すると、一次混合気は着火器１１によ
り着火されて、パネル状触媒層２の表面全面に火炎を形
威し、触媒層２の温度を６００〜１０００℃の範囲に保
持する。かかる温度の保持は温度検出器１４により触媒
層２の温度を検出して燃焼量の制御により行なう。かか
る状態で、二次混合器が二次混合器管４内に導入され、
その先端の噴出孔３から横方向に噴出すると、パネル状
触媒層２の温度が６００〜１０００℃に達しているので
、その熱により即座に反応し燃焼を開始する。

以上の本発明によれば、パネル状触媒層２では希薄燃料
燃焼が行なわれるので、局部過熱がなく、且つ６００〜
１０００℃の低温燃焼を実行するので、窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）の発生を極少に抑制することができると同時に前
記希薄燃料燃焼により低騒音燃焼が実現できる。また、
二次混合気による燃焼は、触媒層２に囲まれた燃焼、即
ち前記温度範囲にある雰囲気中で行なわれる燃焼である
ので、第一に燃焼の安定化が図かられると共に発生する
火炎が非常に短炎である。第二に、二次空気を噴出孔３
から、その周囲に噴射して行なわれる燃焼でもあるので
、混合気の拡散によって局部過熱のない低ＮＯｘ燃焼と
低騒音燃焼が達成できる。

更に、ルツボ１２は、パネル状触媒層２からの輻射熱に
よって主として加熱されるので、広い面積からの輻射加
熱により均一加熱を行なうことができ、直接火炎とあた
ることがないので、ルツボ１２の寿命を著しく向上させ
ることができる。また、ルツボ１２はアルミ溶解の際と
、それを保持する場合とで、必要熱量が異なるが、溶湯
保持の場合には、例えば二次混合器管４からの二次混合
気の噴射をやめるか、その噴射量を制御するだけでよく
、本発明装置はその溶解、保持の両者に使用することが
できる。かかることにより、触媒層２の温度は触媒層２
．での燃焼を維持するに必要な温度（６００〜１０００
℃）を保持すればよく、むやみに触媒層２の温度をあげ
る必要がなく、触媒寿命も延長できる利点がある。

第２図は、他の実施例を示すものであって、燃焼部５を
全体的に小さく構威し、これを噴出口８を具えた燃焼完
結室９内に装入して、前記噴出口８を前記ルツボ炉６内
に開口させた構成である。

かかる実施例では、燃焼部５で前記の如く発生した燃焼
ガスは、燃焼完結室９内で完全に燃焼して噴出口８から
噴出し、ルツボ１２の外周を循環してルツボ１２を加熱
するが、その循環ガスは燃焼を完結した熱流であるため
火炎がルツボ１２にそのままあたるようなことはなく、
ルツボ１２の寿命を長くすることができる。かかる構成
の実施例は、またその構成上、従来のルツボ炉装置に取
着けたバーナを交換するだけで、前記した種々の利点を
もたらすことができる。

第３図は燃焼部の拡大説明図であり、燃焼部５の一次混
合気室１の外周に一次混合気流路１３を設けた実施例で
あり、この構成により一次混合気の予熱を図かることが
できる。

（発明の効果） 本発明は以上の通りであるので、低騒音で且つ窒素酸化
物の発生を極少に抑制することができると共に独特の構
成によって火炎を直接ルツボにあてることのないように
して、ルツボの寿命を大幅に向上させた等の諸効果を持
つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は本発明の他の
実施例の断面的説明図、第３図（＾〉は燃焼部の一例を
示す断面的説明図、同（Ｂ）は説明的正面図である。第
４図は従来のルツボ炉の断面的説明図である。 符号１・・・−皮部合気室、２・・・パネル状触媒層、
３・・・噴出孔、４・・・二次混合気管、５・・・燃焼
部、６・・・ルツボ炉、７・・・側壁、８・・・噴出口
、９・・・燃焼完結室、１０・・・−皮部合気通路、１
１・・・着火器、１２・・・ルツボ、１３・・・−皮部
合気導入部、１４・・・温度検出器。　１５・・ｇＬ流
１反 第３図（Ａ） 第 図 り

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一次混合気室の下流側にパネル状触媒層を設け、
   該パネル状触媒層の中央部に、先端部に噴出孔を設けた
   二次混合気管を突出させて構成した燃焼部を、ルツボ炉
   の側壁に単数又は複数個設けたルツボ炉装置。
2. （２）前記燃焼部を、先細り構成の噴出口を具えた燃焼
   完結室内に装入して、前記噴出口を、ルツボ炉内に開口
   させたルツボ炉装置。
3. （３）前記パネル状触媒層の温度を６００〜１０００℃
   の範囲内に保持するようにした請求項１又は２記載のル
   ツボ炉装置。
4. （４）前記一次混合気室の外周には、一次混合気通路を
   設けた請求項１、２又は３記載のルツボ炉装置。
5. （５）前記一次混合気管に設けた噴出項は横方向に二次
   混合気を噴出するように設けた請求項１、２、３又は４
   記載のルツボ炉装置。