JPH08157978A - 反射式アルミ保持炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型でコンパクトなガス燃焼式アルミ溶解炉
を提供する。 【構成】 アルミ溶融槽１の上面開口に設置され、下面
の開口した箱型の燃焼室２の天井に、輝炎型バーナ３を
下向きに貫設すると共に、燃焼室２の側壁に穿設した排
気孔４の外方端に、先端が閉塞し内部が往路５ａと復路
５ｂに分割された金属管５と、金属管５を排気孔４に差
し込んだ状態で保持するフランジ状本体部６とよりな
り、本体部６には上記往復路に連通する燃焼空気出入口
７，８と、排気孔４に連通する排気ダクト接続口９とを
備えた熱交換器６を装着した。 【効果】 耐火物よりなる燃焼室の側壁の厚み内で燃焼
空気の予熱が行われるので、燃焼室の上面に予熱用熱交
換器の設置スペースを確保することができないような比
較的小型のアルミ保持炉においても、低コストで昇温能
力の大きいガス反射式を実現し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスバーナを用いた反射
式アルミ保持炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アルミ保持炉は、鋳造現場に設置され、
溶解されたアルミニウムを流し込んで溶融状態で保持す
るものである。一般に小型のアルミ保持炉としては、電
気ヒータを使用する電気式反射炉が多く用いられてお
り、ガス炎の輻射と壁面からの反射によって金属を加熱
するガス反射炉は、溶解炉には多く用いられているが、
ガスバーナ装置が場所をとるために、作業スペースを確
保する必要があるアルミダイカストやアルミ鋳物工場の
アルミ保持炉には採用されていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら電気式反
射炉は、ガス反射炉に比し、配管や熱交換器等が不要で
加熱装置がコンパクトである反面、都市ガスに比しラン
ニングコストが高くつく上に高価な受電設備を必要と
し、またガス反射炉に比し昇温能力が低いという欠点が
ある。一方アルミ保持炉にガス反射炉を採用する上で最
大の難点は、比較的処理能力の小さい炉の需要が多いた
めに、炉の上面にバーナと共に空気予熱用の熱交換器を
設置するスペースを確保し難いという点にあった。本発
明は上述の問題点を解消し、比較的能力の小さいアルミ
保持炉にも適したガス反射炉を提供することを目的とす
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による反射式アル
ミ保持炉は、図１に示すように、アルミ溶融槽１の上面
開口に設置され、下面の開口した箱型の燃焼室２の天井
に、輝炎型バーナ３を下向きに貫設すると共に、燃焼室
２の側壁に穿設した排気孔４の外方端に、先端が閉塞し
内部が往路５ａと復路５ｂに分割された金属管５と、該
金属管５を上記排気孔４に差し込んだ状態で保持するフ
ランジ状本体部６とよりなり、該本体部６には上記往復
路に連通する燃焼空気出入口７，８と、上記排気孔４に
連通する排気ダクト接続口９とを備えた熱交換器６を装
着して、燃焼室４から排出される排気により上記バーナ
３用の燃焼空気を予熱するようにしたものである。

【０００５】

【作用】燃料は熱交換器５ａによって予熱された燃焼空
気と混合され、燃焼室２内で輝炎を形成して燃焼し、そ
の結果発生した排気は燃焼室２の側壁に穿設された排気
孔４を通って排出されるが、このとき排気孔４内に挿入
されている差込み式熱交換器６の金属管５の管壁を介し
て、金属管５内を通る低温の燃焼空気と、外側の高温排
気との間で熱交換が行われ、燃焼空気の予熱が行われ
る。このように耐火物よりなる燃焼室２の側壁の厚み内
で燃焼空気の予熱が行われるので、燃焼室の上面に予熱
用熱交換器の設置スペースを確保することができないよ
うな比較的小型の反射型アルミ保持炉にも、コストの安
いガス燃焼式を採用することが可能となった。

【０００６】

【実施例】図１〜２は本発明による反射式アルミ保持炉
の一実施例を示したもので、アルミ溶融槽１と、その上
面開口に設置される燃焼室２は、いずれも耐火物で構成
されており、下面の開口した箱型の燃焼室２の天井に輝
炎型バーナ３が下向きに装着されている。なお図１にお
いて、１１はアルミ注入口の蓋、１２はアルミ取出口の
蓋である。また燃焼室２の側壁には筒状の排気孔４が穿
設されており、この排気孔４の外方端に、図２に示すよ
うに、金属管５とフランジ状の本体部６よりなる空気予
熱用熱交換器６が、金属管５を排気孔４に差し込んだ状
態で装着されている。

【０００７】図３は熱交換器の構造を示したもので、先
端が閉塞し基端部が本体部６に連設された金属管５の内
部は、仕切板１０によって往路５ａと復路５ｂに仕切ら
れ、一方本体部６にはこの往復路５ａ，５ｂに連通する
燃焼空気出入口７，８と、上記排気孔４に連通する排気
ダクト接続口９が形成されており、バーナ３から発生す
る高温の排気が、排気孔４の内壁面と金属管５との間を
通って外部に排出される際に、金属管５を通ってバーナ
３に供給される燃焼空気を加熱することによって、排熱
が回収されるのである。なお排気ガスは排気ダクトに連
結されたエゼクタ（図示せず）によって屋外へ排出され
るようになっているが、このエゼクタをを駆動するエゼ
クトエア量と燃焼空気供給量とを連動して制御すること
により、炉内の圧力が変動するのを防止している。

【０００８】図４は輝炎型バーナ３の概略構造を示した
もので、外筒１４内に燃料ガス供給筒１５を配置し、両
筒の間に旋回羽根１６を設けたものである。外筒１４に
供給される一次空気は燃料ガス供給筒１５と外筒１４の
間を通る間に旋回羽根１６により螺旋運動を行い、燃料
ガス供給筒１５の前方の外筒１４で囲まれた空燃混合室
Ａの空間で渦巻きを形成する。燃料ガスはガス供給筒１
５からこの渦巻きの中央部に供給され、一次空気の旋回
運動に巻き込まれて一次空気と混合するが、これらのガ
スの筒軸方向の速度成分は旋回運動の速度成分に比し小
さいので、空気と燃料ガスとは外筒１４の筒端から出る
までに充分混合する。ここで一次空気の供給量を燃料ガ
スの完全燃焼に要するより少なく設定しておくと、上述
した旋回運動の間に燃料ガスは不完全燃焼により煤を発
生し、外筒１５の筒端から外で二次空気の外気に囲まれ
て完全燃焼することになるので、外筒１４の筒端に放射
効率の高い輝炎Ｂが形成され、しかもこの輝炎Ｂは上述
の旋回運動により筒軸方向の流速が低いので、火炎長が
短く平面的になるのである。なお燃料供給筒１５の先端
部の旋回流速の低い所には煤が溜るので、燃料ガス供給
筒１５の中に更に空気供給管１７を、その先端部をガス
供給筒１５の先端より突出させて設け、この空気供給筒
１７の先端周側面に空気噴出孔１８を設けて、煤の溜り
を吹き飛ばさすことにより、バーナ３内が煤で汚れるの
を防いでいる。

【０００９】

【発明の効果】本発明は上述のように、アルミ溶解炉の
上部燃焼室２の天井に下向きに輝炎型バーナ３を装着す
ると共に、燃焼室２の側壁に穿設された排気孔４に差込
み型の熱交換器６を挿入して、金属管５内を通る低温の
燃焼空気を外側の高温排気で予熱するようにしたもので
あり、耐火物よりなる燃焼室の側壁の厚み内で燃焼空気
の予熱が行われるので、燃焼室の上面に予熱用熱交換器
の設置スペースを確保することができないような比較的
小型の反射型アルミ保持炉においても、低コストで昇温
能力の大きいガス燃焼式を実現し得るという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図。

【図２】同上の要部横断面図。

【図３】本発明に用いる熱交換器の断面図。

【図４】本発明に用いるバーナの概略断面図。

【符号の説明】

１ アルミ溶融槽 ２ 燃焼室 ３ 輝炎型バーナ ４ 排気孔 ５ 金属管 ５ａ 往路 ５ｂ 復路 ６ 熱交換器又は本体部 ７ 燃焼空気入口 ８ 燃焼空気出口 ９ 排気ダクト接続口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミ溶融槽の上面開口に設置され、下
   面の開口した箱型の燃焼室の天井に、輝炎型バーナを下
   向きに貫設すると共に、燃焼室の側壁に穿設した排気孔
   の外方端に、先端が閉塞し内部が往路と復路に分割され
   た金属管と、該金属管を上記排気孔に差し込んだ状態で
   保持するフランジ状本体部とよりなり、該本体部には上
   記往復路に連通する燃焼空気出入口と、上記排気孔に連
   通する排気ダクト接続口とを備えた熱交換器を装着し
   て、燃焼室から排出される排気により上記バーナ用の燃
   焼空気を予熱するようにしたことを特徴とする反射式ア
   ルミ保持炉。