JPS6128885B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、炉の熱処理のための方法と装置とに
関し、特に、最小のエネルギ消費を確保するため
に、熱処理サイクルの少なくとも高入力部分を通
じて化学量論的比すなわち理論混合比で燃焼をさ
せながら、炉装入物全体に亘つてほゞ均一な温度
が得られるように、熱処理サイクル全体を通じて
炉室内に高運動量レベルを維持する方法及び装置
に関するものである。 まず従来の方法及び装置について述べる。 金属炉内の熱処理サイクルは処理される装入物
に対する特定の金属学的要求によつてきまる。実
際上すべての場合に於て、熱処理サイクルの均熱
部分の末期に近ずくと温度の精密な均一性が必要
とされる。この均一度を得ることは実際には困難
なことが多く、またたとえ均一度が得られたとし
ても、現在のエネルギ不足およびこれに起因する
燃料費の上昇から見て、余りに高価につき過ぎる
ことがしばしばある。典型的な金属学的熱処理炉
には密封戸、割れ目、密封砂等があり、これらは
すべて室内に正圧を維持しなければ漏洩を生ず
る。このような漏洩が生ずると冷たい空気が入り
込んで、装入物に局部的に冷たい個所ができる。
最低の入力レベル（10―100／１タンダウン）に
正圧を確実に維持するように設計された炉構造物
及び圧力制御系はいずれも複雑な設計で従つて値
段の高いものとなる。同様に、炉の戸は通常側壁
よりも熱損失が大きく、これが戸に隣接する装入
物に局部的な冷たい個所を生ずる原因となる。戸
のような局部的な高損失部分を最少にするために
種々の配置の制御域が利用されていいる。 炉室内に高度の再循環を維持することが装入物
の精密な温度均一性を得る主要な因子であること
は知られている。再循環の度合いは室内に入るガ
スの運動量に直接関係があることも知られてい
る。炉室内に大きな運動量を維持する１つの方法
は、最大燃焼速度に適合した一定の高い空気流速
レベルを炉内に設定することである。従つて、装
入物がその均熱温度（浸透温度）まで加熱された
時に、高い空気入力レベルは一定に保ちながら燃
料入力を減少させる。この室加熱法は、大量の空
気が炉内に放出されるので、炉内の漏洩等の問題
を除くことができる。しかし、炉室内に入る莫大
な量の過剰空気を加熱するのに大量の燃料を使用
しなければならぬので効率的でない。極めて高い
燃料コストを伴つた現在のエネルギ不足下に於て
は、この方法は経済上合理的なものではなく、ま
たエネルギ不足に対応するものでもない。 炉運転のたの燃料保存の見地から最適の方法は
いわゆる比率燃焼法である。比率燃焼法に於て
は、燃料入力が減らされるにつれて入力空気も連
続的に減らされるので、過剰空気はほとんど無
く、バーナーは完全な化学量論的空燃比で運転さ
れ、従つて最大の効率が得られる。この方法には
３つの問題がある。 先ず第１に、燃料および空気を減少させる時、
均一性の見地から必要な再循環を行わせるための
エネルキギは実質的に炉室内に入つて来ない。こ
の減少比（タンダウン）は或る適用例に於ては
100：１の範囲にさえなることがある。従つて、
均一性が必要とされる熱処理サイクルの最も臨界
的に重要な部分に於て、不満足な金属学的結果を
生ずる点まで均一度が悪化することがしばしばあ
る。 第２に、比率燃焼は最高の炎温度を生じ、各バ
ーナーに局部的な高温個所を生ずる。この局部的
な高温度は成品上に局部的な高温点または過熱個
所を生ずる。 複数の比率燃焼バーナを使用することの第３の
欠点は、熱伝達を得るために放射に頼らねばなら
ないという事実から生ずる。換言すれば、炉内へ
のエネルギ入力が低い場合には対流熱伝達はあつ
たとしても極めて少く、これは炉内の装入物を均
一化するのに極めて長い時間を要することを意味
する。このことは例えば装入物が垂直方向に間隔
を隔てた多数の丸棒または管から成る場合に特に
臨界的に重要である。対流熱伝達が少なければ、
上部または下部の棒を加熱し、これら棒から隣接
する棒に再放射させる等のことが必要となり、均
一化に極めて長い時間がかかる。 次に本発明の概要について述べる。 本発明の１目的は、前述の２つの方法の利点だ
けを単一の方法に取り入れることである。すなわ
ち、燃料の保存を最適にし、しかも炉室内に大き
な運動量と適当な炎温度とを維持することにより
最大の均一性が得られるような方法を提供するこ
とである。 本発明の炉室加熱法は、複数の高速バーナーを
実質的に最大の燃料入力で、かつ実質的に理論比
で燃焼させることを包含する。装入物が所望の浸
透温度に近ずいた時に、燃料入力と燃焼空気入力
とを理論比を維持するように減らす。燃料減少の
ような所定の信号が与えられた時に、バーナーの
燃焼域の外部に高速の余分な空気（以下過剰空気
と呼ぶ）を導いて、(1)炉室内に所望のエネルギ入
力を維持し、(2)炎温度を調節もしくは実質的に低
下させる。炎温度の低下は過剰空気ジエツトの高
い運動量レベルによつて達成される。すなわちこ
の過剰空気ジエツトは(1)高温の炎または燃焼ガス
を低温の過剰空気内へ再循環させ、かつ(2)低温の
炉ガスを高温の炎又は燃焼ガス内へその炉への入
口に於て再循環させる。装置はポートブロツクを
貫通して過剰空気のダクトができるようバーナー
と一体の部分としても良く、又は熱処理サイクル
の均熱部分の間高速の過剰空気を提供するように
取り付けた過剰空気比で燃焼する単なる小容量の
バーナーとしても良い。過剰空気口は通常はバー
ナーおよび燃焼室の中心軸線から半径方向外方に
離れている。 以下本発明の実施例を添付図について詳細に説
明する。 金属炉の簡単な熱処理サイクルは、均熱サイク
ルに先立つ加熱サイクルを包含している。更に詳
しく述べれば、装入物を或る便利で無害な温度で
炉内に入れ、次いで複数のバーナーを所望の炉温
が得られるように最大の出力で運転して炉を燃焼
させる。装入物の質量のために、装入物の温度は
加熱サイクルの間は炉の温度より遅れる。装入物
が所望の炉温に近ずくと、バーナーを次第に所望
のレベルまで低下させる。第１図は車型の焼なま
し炉に対するこのようなサイクルを示す。以下こ
のサイクルに関連して本発明の炉室加熱法を説明
するが、本発明の方法は他のもつと複雑なサイク
ルにも同様に適用できることは言うまでもない。
また、本発明を金属熱処理炉に関して説明する
が、多くの他の型の炉および装入物に本発明を適
用し得ることも明らかである。 炉内へ常に高空気流を維持する前述した従来の
方法を、以下緩和炎法と称する。緩和炎法に於て
は空気入力は最大燃料入力に対する理論空気量に
等しいか又はこれより高くなるように調節され、
かつサイクル全体を通じて一定に維持される。大
量の過剰空気を維持することにより、運動量と炎
の冷却が得られる。第１図の緩和炎サイクルの燃
料消費量を第２図に鎖線で示してある。装入物の
温度が炉の温度に近ずき内部が均一になると、バ
ーナーを数段階に分けて減少させ、単に炉内の熱
損失を補うのに必要なだけの熱入力とする。サイ
クル全体を通じて一定の高空気入力が維持される
ので、炉に入つて来る過剰空気の温度を維持する
ために相当大量の燃料が消費されなければならな
い。燃料として天然ガスを使用した図示のサイク
ルに於ては、緩和炎法の総燃料入力は
52000000Btuである。 第２図に於てスペクトルの他端に比率燃焼バー
ナー法が点線で示されている。比率燃焼法に於て
は装入物温度が均熱サイクルに近ずくにつれて燃
料入力も減らされる。燃料入力の減少と同時に空
気入力も同様に減らされるので、燃料対空気比は
ほぼ理論比のままである。同じ熱処理サイクルに
対して、比率燃焼法では約17000000Btuの天然ガ
スが使われることが分る。これは緩和炎法に対し
て約67％の燃料節約になつている。しかし不十分
な循環と炉内の高温点、低温点に関して前述した
諸欠点は依然として残つている。 本発明の方法に於ては、サイクルの初期段階の
間は他の２つの方法と同様に、複数のバーナーが
最大燃料入力で燃やされる。その後、燃料入力
を、同時に燃焼用空気を減少させながら、減少さ
せることにより、バーナーの燃焼をほゞ理論比に
保つ。サイクルのこの点までは、本発明の方法は
比率燃焼法と同様である。しかし予め定められた
信号で、過剰空気が高速で炉内へ、そしてバーナ
ーに供給されている燃焼空気の外方へ導かれる。
その後、燃焼空気を燃料に比例して減少させても
良く、又は緩和炎様式と同様に一定のレベルで運
転して炎の冷却を助けるようにしても良い。第２
図に示す特定の例に於ては、高速の過剰空気は燃
料入力の減少が最大入力の25％に達した時に炉内
に導かれている。18000000Btuの総燃料入力は緩
和炎法に対して65％の燃料節約をあらわし、比率
燃焼法に於て使用された燃料より極めて僅か多い
に過ぎない。 高速の過剰空気を導く特定の信号は、燃料減少
以外の多くの状態を基準としても良い。例えば過
剰空気は温度信号によつても、時間信号によつて
も、同様に容易に開始させることができる。燃料
減少信号制御方式を第８図に示し、以下これにつ
いて説明する。 炉室内に再循環を確立する総運動量は、本発明
の場合（第３図に単ー温度として示されている）
には緩和炎法又は比率燃焼法のいずれよりも実質
的に高いいことが第３図から分る。第３図からの
データを次の表１に集約してあるが、この表には
過剰空気を本発明に於けるようにバーナーの外側
から炉室内に供給するのとは反対に高速バーナー
を通じて供給するための総運動量も計算してあ
る。

【表】 緩和炎低速バーナー
84
(100％過剰空気)
25％・過剰空気高速バ
72
ーナー内
比較燃焼高速バーナー 1
室内の循環の度合いは、燃焼ガス、炎または過
剰空気のいずれであろうと、室に入つて来るガス
の運動量に有接関係する。上表に報告されている
運動量の値は「瞬間」運動量と名付けても良いも
ので、これらの値は室内への質量流量に入口に於
ける速度を乗じたものである。 過剰空気を高速バーナーの外側に供給すれば、
過剰空気を高速バーナーの燃焼室内に指し向ける
場合に比較して、第１図に於けるそれぞれ175ft.
Lbs.／sec.および72ft.Lbs.／sec.という数値から
分るように、大きな利点が得られる。この利点
は、炉の外側に供給される過剰空気は、入口ノズ
ルを横切る大きな圧力好下を使用することによつ
て、極めて高いレベルで導くことができるという
事実から生ずる。表１のデータは20in.W.C.の過
剰空気圧力を使用することにより得られたもの
で、この過剰空気圧力は約445ft.／secの空気速
度を与える。これと比較して、過剰空気を高速比
率燃焼バーナーを通じて噴射させる場合には、出
口速度は30ft.／sec.に過ぎない。 再循環度及び運動量以外に、温度の均一度に影
響を及ぼす要因は、室内に導かれる生成物の総重
量と、熱損失により熱が室に失われる時の生成物
の温度降下とである。緩和炎方式ではサイクル全
体を通じて生成物の重量が最大であり、かつこの
引用例に於ては、比率燃焼方式及び本発明の方式
は均熱サイクル間の流量の25％に降下したので、
後の２つの場合の理論的温度差は云うまでもなく
緩和炎方式の理論的温度差の４倍になる。本発明
は相当に高率の再循環により、この大きな理論的
温度降下に打ち勝つ。過剰空気と炉ガスとを実質
的に混合させることにより温度差を最小にするこ
とができる。 典型的な熱処理炉は複数個のバーナーを備えて
いる。例えば第１図ないし第３図に示す車型炉
は、炉の底部に沿つて平行な層をなして位置する
38個のバーナーで燃やされる。これらのバーナー
は４フイート間隔に置かれ、天然ガスを燃料とす
る場合炎温度は3700〓になる。本発明の方法によ
れば、この炎は効果的に冷却されるので、バーナ
ーに隣接する部分の高温点が除かれる。高速の外
部の過剰空気ジエツトはバーナーの開口部のまわ
りに負圧を生じ、炉ガスを炎に密接に接触させ
る。出て行く過剰空気（700〓に予熱されてい
る）と炉ガスとの組合わせによつて、出て行く炎
が冷却される。 炉室を加熱する本発明方法を実用化するのに必
要な高運動量率を得るには、いくつかのバーナー
及び過剰空気装置の設計を利用することができ
る。このようなバーナー及び過剰空気装置の１つ
を第４図および第５図に１０で示してある。バー
ナー本体１２には外方環状壁３９が取り付けられ
ており、この環状壁３９には炉室（図示してな
い）に取り付けるための環状の装着板３６が設け
られている。外壁３９の内側にはバーナー本体１
２の下流端部と連通する耐火性のある口ブロツク
１６が設けられており、この口ブロツクはバーナ
ー本体の中心軸線に沿つて延びる燃焼室を区画し
ている。この燃焼室の上流の外壁３９内には耐火
性のバツフル１４が設けられている。この耐火性
のバツフル１４は、金属製でも良いが、燃焼室１
８と整合した中央部の燃料開口２０と、同様に燃
焼室１８と整合するようにバツフル１４を貫通す
る複数（８個）の燃焼空気開口２４（真直ぐまた
は斜め）とを備えている。開口２４は燃料開口か
ら半径方向外方に間隔を隔てて円形に配置されて
いる。 バツフル１４は後方に延びる環状の壁２５を備
えており、この環状壁２５は中央の燃料ダクト２
２のまわりに同心的に位置する燃焼空気室２６を
形成している。燃料ダクト２２は燃料開口２０内
で終つており、他端はバーナー本体１２内の燃料
室３２と連通している。燃料室３２は天然ガスの
ような燃料源に取り付けるための入口３４を備え
ている。 同様に燃焼空気室２６は、バーナー本体１２の
後方に形成された上流の燃焼空気室２８に連通し
ている。燃焼空気室２８は空気又は他の燃焼支持
ガス源に接続するための空気入口３０を備えてい
る。バーナー及び過剰空気装置１０の１体に形成
されていない種々の部品は、装置１０内の必要な
箇所に設けられた適当なガスケツト３８によつて
ガス密関係に保持されている。 環状壁３９はバツフルの延長壁２５のまわりに
同心状に位置して、壁２５との間に環状の過剰空
気室４０を形成している。過剰空気室４０は過剰
空気源と連通するための入口４２を備えており、
なるべく装置１０への復熱室から予熱された空気
を供給するようにするのが良い。複数（４個）の
過剰空気ダクト４４が口ブロツク１６を貫いて延
び、過剰空気室４０と炉室（図示していない）と
を連通させている（第５図）。過剰空気ダクト４
４はバーナー中心軸線及び燃焼室１８から半径方
向外方に円形に配置されている。過剰空気ダクト
４４の下流端には、そこから出る過剰空気に大き
な出口速度を与えるために、適当な制限ノズル４
６が挿入されている。 第６図および第７図に示すように、全体を５０
で示した別個の過剰空気装置を標準的なバーナー
１３と組み合わせて使用しても良い。バーナー１
３は、下流部分を耐火性のバツフル１４′で閉鎖
されたバーナー本体１２′を備えた高速バーナー
である。バツフル１４′にはこれを貫通して燃焼
室１８′及び口ブロツク１６′と連通する複数（８
個）の燃焼空気開口２４′が設けられている。前
述の実施例と同様に、開口２４′は真直ぐ、発
散、収斂、斜め等周知のどのような形式のものに
しても良い。燃焼空気開口２４′は円形に配列さ
れており、バーナー１３の中心軸線から半径方向
外方に、かつ同様に燃焼室１８′に連通している
中央の燃料開口２０′のまわりに位置している。
燃料ダクト２２′はバーナー１３の中心軸線に沿
つて延長し、１端は燃料開口２０′内に終り、他
端は適当な燃料源に取り付けるための入口３４′
を備えた小さな燃料室３２′内に終つている。バ
ーナー本体１２′はバツフル１４′の上流の中央燃
料ダクト２２′のまわりに燃焼空気室２８′を形成
している。室２８′は適当は燃焼空気源に取り付
けるための入口３０′に終つている。 装置５０は口ブロツク１６′の周囲に位置する
大きな環状の耐火性のバツフル５２を備えてい
る。この環状のバツフル５２の上流には、バーナ
ー１２′とバツフル５２とに接続された同心状の
壁６２により、環状の過剰空気室５８が形成され
ている。室５８は適当な過剰空気源に取り付ける
ための入口６０を備えている。 環状バツフル５２を貫いて複数（４個）の過剰
空気ダクト５４が延び、このダクトは過剰空気室
５８及び炉室（図示してない）と整合している。
ダクト５４は燃焼室１８′から半径方向に間隔を
隔てて円形に配列されている。ダクト５４の下流
端には、ここから出て行く過剰空気に大きな出口
速度を与えるための制限ノズル５６が設けられて
いる。 上記２つの実施例に於けるバーナーはいずれも
過剰空気部分とは無関係に作動する。過剰空気の
方は、所定の燃料減少のようなバーナー内の定め
られた変数によつて作動を開始するようにしても
良い。第４図及び第５図に示す型のバーナーを運
転するための制御装置６６を第８図に示す。この
ような装置は第６図及び第７図のバーナーにも使
うことができる。 制御装置６６を、各列に５個ずつ２列に平行に
配列したバーナー１０（図には１個だけを示して
ある）について説明する。周囲空気は復熱室７０
で予熱され、主制御装置はすべてのバーナーに共
通である。後述するように別個の３方弁７９，７
６′が各バーナーに設けられている。 サイクルの初めに於ては、バーナー１０は高出
力に於ける比で燃やされる。高出力に対する基本
制御は、モーターＭを制御する予設定炉温制御
T.C.と高流量空気制御７４とである。周囲空気
は地域空気オリフイス７２と高流量空気制御７４
とを通つて適当な復熱室７０へ入る。予熱された
空気は復熱室７０から３方弁７６を通つてバーナ
ー１０内の室２８へ入る。同時に燃料（ガス）
は、高流量燃料空気比制御圧力つりあい及び比率
調整器８４によつて前記空気との比を適当に保た
れる。もつと詳細に言えば、燃料ガスは最初調整
器８４に入る前にガス圧力調整器７８と地域ガス
オリフイス８０とを通る。標準品である調整器８
４はガス流量を空気流量とバランスさせて両者を
適当な比率に保つ。絞り弁８６は調整器８４に対
する手動設定弁で、燃料対空気比を最初に設定す
る時にだけ使用される。ガスはバーナー１０のダ
クト２２内へ流れ続ける。換言すれば、炉内の温
度制御装置が入力を減少することを要求したとす
ると、これに応じて先ず高流量空気が減らされ、
その後この減少した空気入力に対して燃料がつり
あわされて、バーナー１０は適当な空燃比による
燃焼を維持する。 地域ガスオリフイス８０を通るガス入力は燃料
信号器８８によつて監視される。予め設定された
燃料入力の減少に際しては、信号器８８が過剰空
気弁作動器９０を働かし、この作動器９０が３方
弁７６を閉じると共に３方弁７６′を開く。同様
に、高流量空気制御７４と高流量空気比制御圧力
バランスおよび比率調整器８４とがモーターＭ内
の接点および閉鎖ソレノイド８２を通じてそれぞ
れオフになる。 この結果、周囲空気は地域オリフイス７２を通
つた後、弁９４とそのモーターM′によつて指し
向けられ、かつ必要な圧力を維持する低入力空気
圧力制御器９２によつて制御される。第８図の点
線は圧力調整器９２、制御器９４および燃料信号
器８８への圧力インパルスラインを示す。過剰空
気および燃焼空気は次いで復熱室を通る。そして
予熱された空気は燃焼空気オリフイス９８を通つ
てバーナー１０の燃焼室３０へ入ると共に、３方
弁７６′を通つて過剰空気室４０へ入る。圧力制
御器９２は地域オリフイス９８と共に燃焼空気と
過剰空気の両方を所望の圧力に維持する。 低入力時のガスは、炉温制御装置からモーター
M″を介して操作される低流量ガス制御９６を通
じて指し向けられる。このガスは次いでバーナー
１０内の燃料タクト２２内へ入る。従つて、燃焼
空気入力の高い比率燃焼時には空気圧力制御９２
と低流量ガス制御９６が完全にオフであり、過剰
空気による低入力サイクル時には高流量空気制御
７４と圧力つりあい調整器８４とが完全にオフで
あることが分る。 過剰空気状態で運転されている時には、ガス流
量は燃焼空気に依存しないので、バーナーは緩和
炎バーナー様式で運転される。外部過剰空気を導
いた後も引続き比率燃焼させるように制御しても
良い。また復熱室で空気を予熱することなく運転
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属炉の典型的な熱処理サイクルを示
す線図、第２図は従来の技術と比較した本発明の
総燃料消費量を示す表、第３図は従来の技術と比
較した本発明の運動量および再循環を示す線図、
第４図は本発明のバーナー装置の断面図、第５図
は第４図のバーナーの側立面図、第６図は本発明
のバーナー装置の他の実施例の断面図、第７図は
第６図のバーナーの側立面図、第８図は本発明に
よる熱処理サイクルを行うための制御装置の略図
である。図中、１２はバーナー本体、１４，１
４′はバツフル、２０，２０′は燃料開口、２４，
２４′は燃焼支持ガス開口（燃焼空気口）、２２，
２２′は燃料ダクト、１８，１８′は燃焼室、２
８，２８′は燃焼支持ガス室、３４，３４′は燃料
入口、３０は燃焼支持ガス入口、４４，５４は過
剰空気ダクト、４０，５８は過剰空気室を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉室内に位置させた装入物全体にわたつてほ
   ぼ均一な温度を得るために、熱処理サイクルの間
   高運動量レベルを維持するように前記炉室を加熱
   する方法において、(イ)燃料と燃焼空気とを、高燃
   料入力割合で、かつ実質的に理論混合比で複数の
   高速バーナーの燃焼域に導入することによつて、
   前記高速バーナーに点火する段階と、(ロ)前記装入
   物の温度が熱処理温度に近づいた時に、前記理論
   混合比を維持しながら燃料入力割合を減少させる
   段階と、(ハ)前記熱処理サイクルの残りの部分の
   間、前記高速バーナーの燃焼域の外側の過剰ガス
   を前記炉室内に導入してこの炉室内に所望の運動
   量レベルを維持する段階とから成る、炉室を加熱
   する方法。 ２ 前記装入物の温度が炉温度に近づいた時に、
   前記燃料入力割合を減少させる特許請求の範囲第
   １項記載の炉室を加熱する方法。 ３ 前記燃料入力割合の減少が所定値に達した時
   に、前記過剰ガスを導入する段階が始まる特許請
   求の範囲第１項記載の炉室を加熱する方法。 ４ 前記燃料入力割合の減少の所定値を、高燃料
   入力割合の約25％とする特許請求の範囲第３項記
   載の炉室を加熱する方法。 ５ 前記装入物が所定温度になつた時に、前記過
   剰ガスを導入する段階が始まる特許請求の範囲第
   １項記載の炉室を加熱する方法。 ６ 前記熱処理サイクルの残りの部分に対する過
   剰ガスの導入後に、理論混合比を維持する段階を
   含む特許請求の範囲第１項記載の炉室を加熱する
   方法。 ７ 前記熱処理サイクルの残りの部分の間、燃料
   を減少しながらひとたび過剰ガスが導入されて後
   に、燃焼空気を一定に維持する段階を含む特許請
   求の範囲第１項記載の炉室を加熱する方法。 ８ 過剰ガスを燃焼域に外側に導入するに先立つ
   て過剰ガスを予熱する段階を含む特許請求の範囲
   第１項記載の加熱する方法。 ９ 炉室内に位置させた装入物全体にてわたつて
   ほぼ均一な温度を得るために、熱処理サイクルの
   間高運動量レベルを維持するように炉室を加熱す
   る方法において、(イ)燃料と燃焼空気とを、これら
   両者の比を圧力つりあいによつて保ちながら、高
   燃料入力割合で、かつ実質的に理論混合比で、複
   数の高速バーナーの燃焼域に導入することによつ
   て、炉温制御信号に応答して、前記高速バーナー
   に点火する段階と、(ロ)燃焼空気に対して燃料を圧
   力つりあいさせることにより、理論混合比を維持
   しながら燃焼空気を減少させる段階と(ハ)燃料の減
   少が予め定められたレベルに達する時に、前記高
   速バーナーの燃焼域の外側から過剰ガスを導入す
   ると同時に前記圧力つりあいをやめる段階と、(ニ)
   過剰ガスの導入後に、燃料入力を炉温制御信号に
   応答して減少させながら、燃焼空気レベルを実質
   的に一定に維持する段階とから成る炉室を加熱す
   る方法。 １０ (イ)バーナー本体と、(ロ)このバーナー本体の
   前方の壁を形成すると共に、この壁を貫いて延び
   かつ前記バーナー本体の中心軸線と同軸に延びる
   燃料開口から半径方向外方に円形に配列された複
   数の互いに間隔を置いた燃焼支持ガス開口を備え
   たバツフルと、(ハ)前記バーナー本体内をこれと同
   軸にかつ前記燃料開口と整合して延びる燃料ダク
   トと、(ニ)前記バツフルの下流側において、前記燃
   焼支持ガス開口、燃料開口および熱処理炉と整合
   するように形成された燃焼室と、(ホ)前記バーナー
   本体内にかつ前記燃焼支持ガス開口の上流側に設
   けられた燃焼支持ガス室と、(ヘ)それぞれ前記燃料
   ダクトおよび燃焼支持ガス室と連通する燃料入口
   手段および燃焼支持ガス入口手段と、(ト)バーナー
   と共同し、かつ前記燃焼室から間隔を置いて設け
   られ、高速の過剰ガスを前記燃焼室から間隔を置
   いた関係で熱処理炉内に差し向ける過剰ガス手段
   とから成る、熱処理炉に使用するバーナー兼過剰
   ガス装置。 １１ バーナーと下流側において連通し燃焼室を
   形成する口ブロツクを備え、前記過剰ガス手段
   に、前記燃焼室から半径方向外方に円形に配列さ
   れ前記口ブロツクを貫通する複数の過剰ガスダク
   トを設けた特許請求の範囲第１０項記載のバーナ
   ー兼過剰ガス装置。 １２ バーナーのまわりに同軸に位置しかつ過剰
   ガスダクトと連通する環状の過剰ガス室を備えた
   特許請求の範囲第１１項記載のバーナー兼過剰ガ
   ス装置。 １３ 前記過剰ガス室を、バーナー内に、かつ前
   記燃焼支持ガス室のまわりに位置させた特許請求
   の範囲第１２項記載のバーナー兼過剰ガス装置。 １４ 過剰ガスの出口速度を増すために、各前記
   過剰ガスダクト内に位置する制限されたガス噴射
   口を設けた特許請求の範囲第１１項記載のバーナ
   ー兼過剰ガス装置。 １５ 前記過剰ガス手段に前記燃焼室のまわりに
   延びる環状のバツフル・ユニツトを設け、このバ
   ツフル・ユニツトに、複数の過剰ガス噴射口が貫
   通している環状のバツフルと、このバツフルと上
   流側において連通し過剰ガスをこのバツフルに供
   給する環状の過剰ガス室とを設けた特許請求の範
   囲第１０項記載のバーナ兼過剰ガス装置。 １６ それぞれ燃焼室を有する複数の高速バーナ
   ーを備えた熱処理炉に使用する装置において、前
   記各バーナーと共同する過剰ガス装置及びその制
   御装置とを備え、前記過剰ガス装置は、過剰ガス
   室と、前記バーナーと共同しかつ前記過剰ガス室
   を前記熱処理炉の連通させるダクト手段とを備
   え、前記ダクト手段は、前記バーナーから間隔を
   置いて設けられ、高速の過剰ガスを前記熱処理炉
   内へ、前記燃焼室から間隔を置いた関係で差し向
   け、前記制御装置は、熱処理サイクルの間ずつと
   前記バーナーを操作する手段と、熱処理サイクル
   の１部分の間前記過剰ガス装置を操作する手段と
   を備えたことを特徴とする、熱処理炉に使用する
   装置。 １７ 前記制御装置は、(イ)すべての入力空気を燃
   焼空気として前記バーナーに差し向ける炉温応答
   空気制御装置と、(ロ)バーナー燃料入力を燃焼空気
   に対して実質的に理論混合比に維持する圧力つり
   あい調整器と、(ハ)燃料入力の所定の降下を検出す
   る燃料流信号器と、(ニ)この燃料流信号器によつて
   作動されて、入つて来るガスの１部分を前記過剰
   ガス室へ差し向ける弁手段と、(ホ)過剰ガスと共に
   オンラインになり前記過剰ガス室内に所定の過剰
   ガス圧力を維持すると共に前記バーナー内に所定
   の燃焼空気圧力を維持するガス圧力制御器と、(ヘ)
   過剰ガスと共にオンラインになり炉温に応答して
   前記バーナーへの燃料入力を制御する燃料入力制
   御器とから成り、前記炉温応答空気制御器と前記
   圧力つりあい調整器とは、過剰ガスがオンライン
   になる時にオフラインになる特許請求の範囲第１
   ６項記載の熱処理炉に使用する装置。