溶解炉用のバーナ及び溶解炉
【課題】 溶解作業の所要時間の短縮及び溶解原単位の向上を図り得る溶解炉用のバーナ、及び、溶解炉を提供する。
【解決手段】 燃料噴出部２１の外周部に環状の酸素噴出口２２を備え、燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口２３が、酸素噴出口２２の外周部に配設され、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出部２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させる状態で空気噴出口２３から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出部２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段及び空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段が設けられている。
【解決手段】 燃料噴出部２１の外周部に環状の酸素噴出口２２を備え、燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口２３が、酸素噴出口２２の外周部に配設され、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出部２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させる状態で空気噴出口２３から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出部２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段及び空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴出部の外周部に環状の酸素噴出口を備えて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を前記酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体内の被溶解物を溶解させるように構成された溶解炉用のバーナ、及び、その溶解炉用のバーナを備えた溶解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる溶解炉用のバーナ（以下、単にバーナと称する場合がある）は、炉体内に収容した銑鉄、鉄屑等の被溶解物を溶解させるために炉体内を加熱するものであって、燃料噴出部からガス燃料を噴出させ、その燃料噴出部の外周部の環状の酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出部から噴出されるガス燃料を酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる、所謂酸素専焼状態により燃焼させて、炉体内を加熱するように構成したものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
つまり、銑鉄、鉄屑等の被溶解物を溶解させるには、炉体内を例えば１５００°Ｃ以上の溶解可能温度に加熱する必要があり、上述のように酸素専焼状態にてバーナを燃焼させることにより、炉体内を溶解可能温度に加熱して被溶解物を溶解させる溶解作業を良好に行うことができるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６７４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような溶解炉を用いて被溶解物を溶解させる溶解作業は、通常、バッチ処理にて行われるものである。つまり、バーナを燃焼させて炉体内を溶解可能温度又はそれに近い温度にまで加熱する昇温運転、バーナを燃焼させて炉体内の温度を溶解可能温度に維持する通常運転を順次行い、その通常運転において被溶解物が所定通りに溶解すると、バーナを消火させて炉体内から被溶解物を取り出す手順で、溶解作業を行うものである。
【０００６】
しかしながら、従来では、昇温運転から通常運転にわたって一貫して、バーナを酸素専焼状態にて燃焼させることになり、酸素の消費量が多くなっていた。
又、ガス燃料を酸素にて燃焼させる酸素専焼状態は、燃焼ガス量が少なくて、炉内ガスの攪拌を十分に行わせ難いので、炉体内の温度を昇温させる昇温運転においては、炉内の温度分布を向上させ難く、又、加熱効率を向上させ難いことから、ガス燃料の消費量が多くなるのみならず、溶解作業の所要時間が長くなっていた。
【０００７】
従って、従来では、昇温運転から通常運転にわたって一貫してバーナを酸素専焼状態にて燃焼させることに起因して高価な酸素の消費量が多くなること、及び、昇温運転におけるガス燃料の消費量が多くなることが相俟って、溶解原単位が高くなるという問題があった。
又、溶解作業の所要時間が長くなるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶解作業の所要時間の短縮及び溶解原単位の向上を図り得る溶解炉用のバーナ、及び、溶解炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の溶解炉用のバーナは、燃料噴出部の外周部に環状の酸素噴出口を備えて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を前記酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体内の被溶解物を溶解させるように構成されたものであって、
その第１特徴構成は、燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口が、前記酸素噴出口の外周部に配設され、
前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させる状態で前記空気噴出口から燃焼用空気を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段及び前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段が設けられている点を特徴とする。
【００１０】
即ち、酸素噴出制御手段及び空気噴出制御手段を操作して、酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出及び空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を制御することにより、空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させる状態で空気噴出口から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えることができる。
【００１１】
つまり、昇温運転の全般あるいは昇温運転の途中までは空気燃焼状態にて行い、通常運転は酸素専焼状態にて行うことにより、炉体内を溶解可能温度に加熱することができながら、酸素の消費量を低減することが可能となる。
又、バーナを空気燃焼状態にて燃焼させる場合は、酸素専焼状態にて燃焼させる場合に比べて、燃焼ガス量が多くなるので、昇温運転の全般あるいは昇温運転の途中までを空気燃焼状態にて行うことにより、炉内ガス量が多くなって炉内ガスの攪拌を十分に行わせ易いので、炉内の温度分布を向上させると共に、加熱効率を向上させることが可能となり、ガス燃料の消費量の低減のみならず、昇温運転の所要時間の短縮を図ることが可能となる。
そして、酸素の消費量及びガス燃料の消費量を低減することが可能となるので、溶解原単位の向上を図ることが可能となり、又、昇温運転の所要時間の短縮を図ることが可能となるので、溶解作業の所要時間を短縮することが可能となる。
従って、溶解作業の所要時間の短縮及び溶解原単位の向上を図り得る溶解炉用のバーナを提供することができるようになった。
【００１２】
溶解炉用のバーナの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記酸素噴出口と前記空気噴出口との間に、冷却用流体を通流させる冷却ジャケットが設けられている点を特徴とする。
【００１３】
即ち、酸素噴出口と空気噴出口との間に、冷却用流体を通流させる冷却ジャケットが設けられているので、その冷却ジャケットにより、酸素噴出口を形成する酸素噴出口形成部材及び空気噴出口を形成する空気噴出口形成部材を効率良く且つ適切に冷却することが可能となる。
そして、酸素噴出口形成部材及び空気噴出口形成部材を効率良く且つ適切に冷却することが可能となることにより、それら酸素噴出口形成部材及び空気噴出口形成部材の劣化を抑制することが可能となるので、耐久性を向上することが可能となる。
ちなみに、冷却ジャケットを空気噴出口の外周部に設ける場合は、空気噴出口形成部材を適切に冷却することは可能であるが、酸素噴出口形成部材を冷却し難くなり、耐久性を向上する上で多少不利となる。
従って、溶解原単位に加えて、耐久性をも向上し得る溶解炉用のバーナを提供することができるようになった。
【００１４】
溶解炉用のバーナの第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記空気噴出口が、その燃焼用空気噴出方向において、前記冷却ジャケットの先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設されている点を特徴とする。
【００１５】
即ち、空気噴出口が、その燃焼用空気噴出方向において、冷却ジャケットの先端よりも燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設されているので、冷却ジャケットにより、空気噴出口形成部材の先端をも適切に冷却することが可能となる。
【００１６】
つまり、バーナにて形成される火炎が炉体内面に接触すると、炉体の耐久性が低下することから、このようなバーナは、通常は、その先端部分を炉体内に突入させた状態で設けて、火炎を炉体内面に接触させないように形成するようにしている。
そこで、空気噴出口をその燃焼用空気噴出方向において冷却ジャケットの先端よりも燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設することにより、バーナをその先端部分が炉体内に突入する状態で設けて、空気噴出口形成部材の先端部分が高温の炉体内に臨む状態となっても、空気噴出口形成部材の先端をも適切に冷却することが可能となるのである。
従って、バーナの先端部分が炉体内に突入する状態で設けられる場合であっても、耐久性を向上し得る溶解炉用のバーナを提供することができるようになった。
【００１７】
本発明の溶解炉は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の溶解炉用のバーナを備えたものであって、
その第１特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
横方向の回転軸心周りに自転自在に支持され且つ被溶解物の供給用と炉内ガスの排出用とに兼用される兼用開口部を前記回転軸心と同軸心状に備えた炉体と、
その炉体を前記回転軸心周りで一方向に連続回転又は正逆回転させる駆動手段とが設けられ、
前記兼用開口部の開口を減少状態に調節する開口調節装置が、前記兼用開口部の開口を減少状態にするための調節位置と、前記兼用開口部を全開するように前記兼用開口部から退避する退避位置とに位置変更自在に設けられている点を特徴とする。
【００１８】
即ち、兼用開口部を通して被溶解物を炉体内に供給して、そのように被溶解物を収容した自転自在な炉体を駆動手段により回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転させながら、バーナにて炉体内を加熱して運転する。
兼用開口部は炉体の回転軸心と同軸心状であるので、溶解炉の運転中は、排気ダクトをそのガス受入口が兼用開口部に対向する状態で配設することにより、回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転される炉体の兼用開口部から排出されるバーナの燃焼ガス等の炉内ガスをガス受入口から排気ダクト内に受け入れて、その排気ダクトを通して所定の箇所に排出することができる。
【００１９】
そして、兼用開口部の開口を減少状態に変更する開口調節装置が、兼用開口部の開口を減少状態にするための調節位置と、兼用開口部を全開するように兼用開口部から退避する退避位置とに位置変更自在に設けられているので、被溶解物を炉体内に供給するときは、開口調節装置を退避位置に位置させることにより、兼用開口部を全開させることができるものとなり、その全開状態の兼用開口部を通して、被溶解物を容易に炉体内に供給することができる。
【００２０】
又、被溶解物を収容した炉体を回転軸心周りで一方向に連続回転又は正逆回転させながら、バーナにて炉体内を加熱して運転するときは、開口調節装置を調節位置に位置させることにより、その開口調節装置により、兼用開口部の開口を減少状態に変更することができるので、兼用開口部を通しての輻射熱損失を抑制することができ、又、炉内圧の低下を抑制して炉内圧が負圧になるのを回避することができる。
つまり、兼用開口部をその開口面積が大きくなるように形成しても、溶解炉の運転中は、開口調節装置により、兼用開口部の開口を減少状態に変更して、兼用開口部を通しての輻射熱損失や外気の侵入を抑制することができるので、加熱効率を向上することが可能となり、溶解原単位を向上することが可能となる。
【００２１】
従って、被溶解物供給用と炉内ガス排出用との兼用開口部を備えた炉体を横方向の回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転させながら運転する溶解炉において、上記第１〜第３特徴構成のいずれかを備えたバーナを備えさせることにより、先に説明した如く、溶解原単位を向上することができることに加えて、上述のように開口調節装置を設けることにより溶解原単位を向上することが可能となるので、それらが相俟って、溶解原単位をより一層向上することが可能となる。
【００２２】
又、被溶解物を炉体内に供給するときは、開口調節装置を退避位置に位置させて、兼用開口部を全開させることができるので、全開状態でしかも開口面積の大きい兼用開口部を通して、被溶解物を容易に炉体内に供給することができる。
要するに、被溶解物供給用と炉内ガス排出用との兼用開口部を備えた炉体を横方向の回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転させながら運転する溶解炉において、被溶解物を炉体内に容易に供給することができながら、溶解原単位をより一層向上することができるようになった。
【００２３】
溶解炉の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記開口調節装置が、前記兼用開口部の開口度を変更調節するように構成されている点を特徴とする。
【００２４】
即ち、開口調節装置が兼用開口部の開口度を変更調節するように構成されているので、兼用開口部の開口を減少状態に変更でき、しかも、バーナの燃焼状態を前記酸素専焼状態と空気燃焼状態とに変化させる等、運転条件が変化しても、兼用開口部の開口度を運転条件に応じた開口度に変更調節することが可能となる。
【００２５】
つまり、バーナを空気燃焼状態にて燃焼させる場合と酸素専焼状態にて燃焼させる場合とでは、空気燃焼状態にて燃焼させる場合の方が燃焼ガス量が多くなるので、空気燃焼状態のときは酸素専焼状態のときよりも開口度が大きくなる状態で、開口調節装置により兼用開口部の開口度を夫々の運転状態に応じた開口度に調節することが可能となる。
そして、兼用開口部の開口度を空気燃焼状態及び酸素専焼状態夫々に応じた開口度に調節することが可能となることにより、炉内圧を適正にすることが可能となって、兼用開口部を通しての排気損失や外気の侵入を抑制することができるので、加熱効率を向上することが可能となる。
【００２６】
従って、溶解炉の運転中は兼用開口部の開口を減少状態にしながらも、その運転中の兼用開口部の開口度を、空気燃焼状態での運転及び酸素専焼状態での運転の夫々に応じた適切な開口度に調節することが可能となるので、溶解原単位を更に向上することができるようになった。
【００２７】
溶解炉の第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記開口調節装置が、前記調節位置に位置した状態で前記回転軸心と同軸心状に位置して、前記回転軸心方向において炉内側ほど細い錐状の開口調節具と、その開口調節具を前記兼用開口部に対する突入位置を変更調節するように前記回転軸心方向に沿って移動操作する駆動部とを備えて構成されている点を特徴とする。
【００２８】
即ち、開口調節装置を調節位置に位置させた状態では、炉体の回転軸心方向において炉内側ほど細い錐状の開口調節具は、炉体の回転軸心と同軸心状に位置した状態となっている。
そして、駆動部により、開口調節具を回転軸心方向に沿って移動操作することにより、開口調節具を、兼用開口部と非接触状態にして、炉体の回転軸心周りでの一方向の連続回転又は正逆回転に支障を与えることなく、兼用開口部に突入させることが可能となる。
そして、駆動部により開口調節具を回転軸心方向に沿って移動操作して、兼用開口部に対する開口調節具の突入位置を調節することにより、兼用開口部の開口を減少状態に変更でき、しかも、その減少状態において兼用開口部の開口度を連続的あるいは複数段階により細かく変更調節することが可能となる。
【００２９】
従って、兼用開口部の開口度を連続的あるいは複数段階により細かく調節することが可能となるので、前記空気燃焼状態及び前記酸素専焼状態の夫々において、バーナの燃焼量を異ならせても、炉内圧を適正にすることが可能となって、加熱効率を向上することが可能となる。
要するに、溶解炉の運転中は兼用開口部の開口を減少状態にしながらも、その運転中の兼用開口部の開口度をバーナの燃焼量に応じた適切な開口度に調節することが可能となるので、溶解原単位を更に向上することができるようになった。
【００３０】
溶解炉の第４特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記酸素専焼状態と前記空気燃焼状態とに切り換えるように前記酸素噴出制御手段及び前記空気噴出制御手段を制御し、且つ、その制御に伴って、前記兼用開口部の開口度が前記酸素専焼状態及び前記空気燃焼状態の夫々に応じた開口度になるように前記開口調節装置を制御する制御手段が設けられている点を特徴とする。
【００３１】
即ち、制御手段は、酸素専焼状態に切り換えるように酸素噴出制御手段及び空気噴出制御手段を制御すると、その制御に伴って、兼用開口部の開口度が酸素専焼状態に応じた開口度になるように開口調節装置を制御し、又、空気燃焼状態に切り換えるように酸素噴出制御手段及び空気噴出制御手段を制御すると、その制御に伴って、兼用開口部の開口度が空気燃焼状態に応じた開口度になるように開口調節装置を制御する。
【００３２】
つまり、兼用開口部の開口度を酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々に応じた開口度に変更調節するための開口調節装置の制御が、酸素専焼状態と空気燃焼状態とに切り換えるのに伴って自動的に行われるので、使い勝手を向上することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
先ず、本発明のバーナＢを備えた溶解炉について、説明する。
図１ないし図４に示すように、この溶解炉は、横方向の回転軸心Ｐ１周りに自転自在に支持され且つ被溶解物の供給用と炉内ガスの排出用とに兼用される兼用開口部１ｅを回転軸心Ｐ１と同軸心状に備えた炉体１、その炉体１を前記回転軸心周りで一方向に連続回転させる駆動手段としての電動モータ２（図４参照）、炉体１内の被溶解物を溶解させるようにその炉体１内を加熱する前記バーナＢ、兼用開口部１ｅから排出される炉内ガスを受け入れて導く排気ダクトＤ、及び、この溶解炉の運転を制御する制御部４（図５参照）等を備えて構成してある。
【００３４】
又、この溶解炉には、被溶解物を炉体１内に供給するホッパ５と兼用開口部１ｅから排出される炉内ガスを導く前記排気ダクトＤの接続ダクト部３とを備えた台車Ｃを、ホッパ５の排出口５ｅを被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向させる被溶解物投入位置（図３参照）と排気ダクトＤを構成する接続ダクト部３のガス受入口３ｉを被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向させる運転位置（図１、図２及び図４参照）とに位置変更自在に設けてある。
【００３５】
そして、本発明では、兼用開口部１ｅの開口を減少状態に変更する開口調節装置Ｍを、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にするための調節位置（図１、図２及び図４参照）と、兼用開口部１ｅを全開するように兼用開口部１ｅから退避する退避位置（図３参照）とに位置変更自在に設けてある。
又、この実施形態では、開口調節装置Ｍを、兼用開口部１ｅの開口度を変更調節するように構成してある。
更に、その開口調節装置Ｍを、前記台車Ｃが前記運転位置に位置した状態で前記調節位置に位置し（図１、図２及び図４参照）且つ台車Ｃが前記被溶解物投入位置に位置した状態で前記退避位置に位置する（図３参照）ように、台車Ｃに支持してある。
【００３６】
以下、この溶解炉を構成する各部について説明を加える。
前記炉体１は、両端を絞り状に開口させた円筒状に形成し、その一端側の絞り状の開口部を前記兼用開口部１ｅとして用い、他端側の絞り状の開口部を前記バーナＢを挿入するための加熱用開口部１ｈとして用いる構成としてある。
更に、前記炉体１における加熱用開口部１ｈ側には、被溶解物を溶解させた溶解物を取り出すための２個の出湯口１ｔを周方向に振り分けて設けてある。尚、これら出湯口１ｔは、溶解炉の運転中は粘土（図示省略）を詰めて閉じてあり、この粘土は、溶解物を炉体１から取り出すときに除去することになる。
図中のＷは、出湯口１ｔから排出される溶解物を受け入れる溶解物受け入れ台車である。
【００３７】
前記炉体１を、その軸心方向に並ぶ２対のローラ８（図４参照）にてその軸心周りに回転自在な状態で揺動支持台６に載置支持し、その揺動支持台６を、炉体１の軸心が水平方向を向いて保持される状態から炉体１の前記出湯口１ｔの側が下方になる状態に傾斜させることができるように、炉体１の軸心に直交する水平方向の揺動軸心Ｐ２周りに揺動自在に基台７に支持してある。
更に、前記電動モータ２を、前記揺動支持台６に設けると共に、その電動モータ２と前記ローラ８とを電動モータ２にてローラ８を回転駆動するように伝動連結してある（図４参照）。
【００３８】
更に、１対の油圧式の傾動用シリンダ９を、炉体１の両側に振り分けた状態で、前記炉体１をその軸心が水平方向を向く運転状態に保持する状態と、前記出湯口１ｔが下方になる状態に傾斜させる出湯状態に保持する状態とに切り換えるように設けてある。
そして、傾動用シリンダ９にて炉体１を運転状態に保持した状態で、前記電動モータ２を駆動させることにより、炉体１をその軸心と同軸状の水平方向の回転軸心Ｐ１周りに一方向に連続回転駆動させるように構成してある。
【００３９】
前記基台７における前記炉体１の兼用開口部１ｅの側の床上に、回転軸心Ｐ１に直交するように１対のレール１０を敷設して、前記台車Ｃをそのレール１０の案内にて、前記被溶解物投入位置と前記運転位置とに位置変更自在に設けてある。
【００４０】
台車Ｃは、２対の車輪１１を回転自在に備えた車体部１２、前記２つの車輪１１のうちの一方の１対の車輪１１を回転させるように伝動連結した状態で車体部１２に支持した台車移動用ハンドル１３等を備えて構成してある。尚、図示は省略するが、前記被溶解物投入位置及び前記運転位置の夫々に対応させて、台車Ｃを受け止めて夫々の位置に位置決めするための車止めを設けてある。
【００４１】
前記排気ダクトＤの接続ダクト部３及び前記ホッパ５を、台車Ｃの移動方向に並べた状態で前記車体部１２に設けてある。
前記接続ダクト部３は、水平方向視にて概ねＬ字状に形成し、そのＬ字状の接続ダクト部３の横向きの開口部を前記ガス受入口３ｉとして機能させて、その接続ダクト部３を、前記台車Ｃが前記運転位置に位置した状態でガス受入口３ｉが被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となるように、前記台車Ｃの車体部１２に設けてある。
【００４２】
又、前記ホッパ５は、前記台車Ｃが前記被溶解物供給位置に位置した状態でホッパ５の被溶解物の排出口５ｅが被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となるように、前記台車Ｃの車体部１２に設けてある。
【００４３】
前記ダクトＤは、前記接続ダクト部３と、その接続ダクト部３の上向きの開口部３ｅから排出される炉内ガスを受け入れて導く固定ダクト部１４とを備えて構成してある。その固定ダクト部１４は、その一端側の下向きの開口部１４ｉが、前記台車Ｃが前記運転位置に位置した状態でその台車Ｃに設けられている接続ダクト部３の上向きの開口部３ｅに対向する状態となるように、配設してある。
そして、台車Ｃを運転位置に位置させることにより、兼用開口部１ｅから排出される炉内ガスを、煙突効果等による吸引作用により、ガス受入口３ｉから接続ダクト部３内に受け入れて、その接続ダクト部３及び固定ダクト部１４を通して通流させて、屋外等の所定の箇所に排出させるように構成してある。
【００４４】
次に、図５に基づいて、前記開口調節装置Ｍについて説明を加える。
この開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置した状態で前記回転軸心Ｐ１と同軸心状に位置して、前記回転軸心方向において炉内側ほど細い円錐台状開口調節具１５と、その開口調節具１５を前記兼用開口部１ｅに対する突入位置を変更調節するように前記回転軸心方向に沿って移動操作する駆動部としての開口調節用シリンダ１６を備えて構成してある。ちなみに、開口調節用シリンダ１６としては、油圧シリンダ、空圧シリンダあるいは電動シリンダを用いることができる。
【００４５】
前記開口調節用シリンダ１６は、前記台車Ｃが前記運転位置に位置したときに、シリンダロッドが前記回転軸心Ｐ１と略同軸心状になる姿勢にて前記接続ダクト部３の外部に位置させた状態で、台車Ｃの車体部１２に支持し、そのシリンダロッドの先端に、接続ダクト部３に挿通した状態のアーム１７を連結してある。
そのアーム１７の先端に、前記円錐台状開口調節具１５を、その小径側が前記兼用開口部１ｅ側を向く状態で、前記回転軸心Ｐ１と同軸心状になるように取り付けてある。
尚、前記開口調節用シリンダ１６を収縮させた状態では、前記円錐台状開口調節部１５が前記兼用開口部１ｅの前方にそれと間隔を隔てて位置するように構成してある。
【００４６】
そして、前記開口調節用シリンダ１６を収縮状態に作動させた状態で、前記台車Ｃを前記被溶解物投入位置から前記運転位置に移動させることにより、開口調節装置Ｍを調節位置に位置させて、開口調節用シリンダ１６を伸張作動させると共にその伸張位置を調節することにより、円錐台状開口調節具１５の前記兼用開口部１ｅに対する突入位置を調節して、兼用開口部１ｅの開口度を調節する構成としてある。
【００４７】
又、炉体１内の温度を検出する赤外線温度計２０を、炉体１の回転に支障を与えないように設けてある。
【００４８】
次に、前記バーナＢについて説明を加える。
図１ないし図３に示すように、バーナ支持台１８に、旋回アーム１９を垂直方向の旋回軸心周りに旋回自在に支持してある。
そして、バーナＢは、旋回アーム１９の先端に支持して、その旋回アーム１９による旋回により、バーナＢの先端が前記炉体１の加熱用開口部１ｈ内に挿入される運転位置と、その加熱用開口部１ｈから抜いた退避位置とに位置変更自在なように設けてある。
【００４９】
図６ないし図８に示すように、バーナＢは、燃料噴出部としての燃料噴出ノズル２１の外周部に環状の酸素噴出口２２を配設し、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体１内の被溶解物を溶解させるように構成してある。
【００５０】
そして、本発明では、燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口２３を、酸素噴出口２２の外周部に配設し、図５に示すように、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させる状態で空気噴出口２３から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段Ｖｏ及び空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段Ｖａを設けてある。
【００５１】
図６ないし図８に示すように、更に、酸素噴出口２２と空気噴出口２３との間に、冷却用流体として冷却水を通流させる冷却ジャケット２４を設けてある。
又、空気噴出口２３を、その燃焼用空気噴出方向において、冷却ジャケット２４の先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設してある。
【００５２】
図６ないし図８に基づいて、更に説明を加えると、先端に前記燃料噴出ノズル２１を備えた燃料供給筒２５の外周部に、酸素流路用筒状体２６、冷却ジャケット用内筒状体２７、冷却ジャケット用外筒状体２８、空気流路用筒状体２９を内側から順に同心状に備えて、燃料供給筒２５と酸素流路用筒状体２６との間に、先端を前記酸素噴出口２２とする燃焼用酸素流路３０を形成し、酸素流路用筒状体２６と冷却ジャケット用内筒状体２７及び冷却ジャケット用外筒状体２８とにより前記冷却ジャケット２４を形成し、冷却ジャケット用外筒状体２８と空気流路用筒状体２９とにより、先端を前記空気噴出口２３とする燃焼用空気流路３１を形成してある。
【００５３】
前記燃料供給筒２５の後端部には、燃料供給筒２５にガス燃料を供給する燃料供給口３２を設けてある。
前記燃料噴出ノズル２１には、複数（この実施形態では４個）のガス噴出孔２１ｈを放射状に形成してある。
【００５４】
前記酸素流路用筒状体２６は、先端部に、先端側ほど大径となるロート状部２６ｒを備えさせてある。
そして、その酸素流路用筒状体２６を、先端のロート状部２６ｒを前記燃料噴出ノズル２１よりも突出させ且つ後端を閉塞した状態で、燃料供給筒２５の外周部に設けてある。
つまり、燃料噴出ノズル２１の先端と酸素流路用筒状体２６の内周面とにより、前記環状の酸素噴出口２２が形成され、燃料供給筒２５と酸素流路用筒状体２６との間に、先端を酸素噴出口２２とする前記燃焼用酸素流路３０が形成されることになる。
酸素流路用筒状体２６の後端側には、燃焼用酸素流路３０に燃焼用酸素を供給する酸素供給口３３を設けてある。
【００５５】
又、燃焼用酸素流路３０には、その燃焼用酸素流路３０を通流する燃焼用酸素を旋回させるように酸素用旋回羽根３４を設けて、その酸素用旋回羽根３４の作用により、燃焼用酸素を環状の酸素噴出口２２から旋回する状態で噴出させるように構成してある。
【００５６】
前記冷却ジャケット用内筒状体２７は、後端に径方向内側に張り出す環状の張り出し部を備えさせて、先端を酸素流路用筒状体２６の先端よりも後退させた状態で、前記張り出し部を酸素流路用筒状体２６に外嵌させてその外嵌部分を溶接接続することにより、酸素流路用筒状体２６の外周部に設け、前記冷却ジャケット用外筒状体２８は、両端夫々に径方向内側に張り出す環状の張り出し部を備えさせて、先端側の張り出し部を酸素流路用筒状体２６の先端に外嵌し且つ後端側の張り出し部を冷却ジャケット用内筒状体２７に外嵌させて、夫々の外嵌部分を溶接接続することにより、冷却ジャケット用内筒状体２７の外周部に設けて、酸素流路用筒状体２６と冷却ジャケット用内筒状体２７及び冷却ジャケット用外筒状体２８とにより、前記冷却ジャケット２４を形成してある。
【００５７】
その冷却ジャケット用内筒状体２７の後端部に、冷却水を供給する冷却水供給口３５を設け、冷却ジャケット用外筒状体２８の後端部に、冷却水を排出させる冷却水排出口３６を設けてある。
そして、冷却水供給口３５から冷却水を供給して、冷却水を、酸素流路用筒状体２６と冷却ジャケット用内筒状体２７との間の流路部分を先端側に向けて流動させ、その先端で反転させて、冷却ジャケット用内筒状体２７と冷却ジャケット外筒状体２８との間の流路部分を後方に向けて流動させて、冷却水排出口３６から排出させる形態で流動させる構成となっている。
【００５８】
つまり、冷却ジャケット２４は、冷却水を互いに逆方向に通流させる流路部分を隣接する状態で備えて通流経路を長くすることにより、冷却作用を促進させている。
【００５９】
前記空気流路用筒状体２９の後端には、その径方向の内側及び外側の両側に張り出す状態で取り付け用環状板２９ｆを設けてある。そして、その空気流路用筒状体２９は、先端を冷却ジャケット外筒状体２８の先端よりも後退させた状態で、取り付け用環状板２９ｆを冷却ジャケット外筒状体２８に外嵌させて、その取り付け用環状板２９ｆと冷却ジャケット外筒状体２８に備えさせた鍔状部２８ｆとをネジ式締結手段（図示省略）にて締結することにより、冷却ジャケット外筒状体２８の外周部に設けてある。
【００６０】
つまり、冷却ジャケット外筒状体２８の外周面と空気流路用筒状体２９の先端とにより、前記環状の空気噴出口２３が形成され、冷却ジャケット用外筒状体２８と空気流路用筒状体２９とにより、先端を空気噴出口２３とする燃焼用空気流路３１が形成されることになる。
そして、空気噴出口２３を、その燃焼用空気噴出方向において、冷却ジャケット２４の先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設してある。
【００６１】
空気流路用筒状体２９の後端側には、燃焼用空気流路３１に燃焼用酸素を供給する空気供給口３７を設けてある。
又、燃焼用空気流路３１には、その燃焼用空気流路３１を通流する燃焼用空気を旋回させるように空気用旋回羽根３８を設けて、その空気用旋回羽根３８の作用により、燃焼用空気を環状の空気噴出口２３から旋回する状態で噴出させるように構成してある。
【００６２】
更に、図５にも示すように、空気流路用筒状体２９の外周部には、バーナＢをその先端が前記炉体１の加熱用開口部１ｈ内に挿入される前記運転位置に位置させた状態で、加熱用開口部１ｈを覆うように、蓋体３９を設けてある。
その蓋体３９における加熱用開口部１ｈ側の面には、その加熱用開口部１ｈ側に向けて突出するように、大小２個のリング状の蓋側シール部材４０を同心状に設け、炉体１における加熱用開口部１ｈの開口端面には、外側に向けて突出するように、リング用の炉側シール部材４１を設けてある。
そして、バーナＢを前記運転位置に位置させた状態で、蓋側シール部材４０と炉側シール部材４１とが重なり合うようにして、炉内ガスの漏れ及び外気の侵入を抑制する構成としてある。
【００６３】
図５に示すように、前記燃料供給口３２に、ガス燃料供給用の燃料供給路４２を接続し、その燃料供給路４２に、ガス燃料の供給を断続する燃料断続弁４３、ガス燃料の供給量を調節する燃料供給量調節弁４４、及び、ガス燃料の通流量を検出する燃料流量センサ４５を設けてある。
【００６４】
前記酸素供給口３３には、燃焼用酸素供給用の酸素供給路４６を接続し、その酸素供給路４６に、燃焼用酸素の供給を断続する酸素断続弁４７、燃焼用酸素の供給量を調節する酸素供給量調節弁４８、及び、燃焼用酸素の通流量を検出する酸素流量センサ４９を設けてある。
つまり、酸素断続弁４７を閉弁することにより、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出が停止され、酸素断続弁４７を開弁した状態で酸素供給量調節弁４８の開度を変更調節することにより、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量が変更調節されることになり、酸素断続弁４７及び酸素供給量調節弁４８により、前記酸素噴出制御手段Ｖｏを構成してある。
【００６５】
前記空気供給口３７に、ブロア５０から燃焼用空気を供給する空気供給路５１を接続し、その空気供給路５１に、燃焼用空気の通流量を検出する空気流量センサ５２を設けてある。
前記ブロア５０は、回転速度が変更調節されて、その送風量が変更調節される構成となっている。つまり、ブロア５０を停止させることにより、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出が停止されることになり、ブロア５０の回転速度を変更調節することにより、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出量が変更調節されることになり、そのブロア５０により、空気噴出制御手段Ｖａを構成してある。
【００６６】
つまり、ブロア５０を停止させた状態で、燃料断続弁４３を開弁させて燃料噴出ノズル２１からガス燃料を噴出させ、且つ、酸素断続弁４７を開弁させて酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させると、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる酸素専焼状態に切り換えられる。
その酸素専焼状態では、燃料供給量調節弁４４により燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量を変更調節すると共に、そのガス燃料の噴出量に応じた量の燃焼用酸素を酸素噴出口２２から噴出するように酸素供給量調節弁４８を制御することにより、バーナＢの燃焼量が変更調節される。
【００６７】
ちなみに、酸素専焼状態について、予め、燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量（燃料供給路４２のガス燃料の流量に相当する）に応じて、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量（酸素供給路４６の燃焼用酸素の流量に相当する）を設定して、その設定したガス燃料流量と燃焼用酸素流量との関係（以下、酸素専焼状態流量制御情報と記載する場合がある）を前記制御部４に記憶させてある。
【００６８】
そして、その酸素専焼状態では、燃料噴出ノズル２１の複数のガス噴出孔２１ｈからガス燃料が放射状に噴出され、酸素噴出口２２から燃焼用酸素が旋回する状態で噴出されて、それら放射状に噴出されたガス燃料と旋回状態で噴出された燃焼用酸素とが、酸素流路用筒状体２６のロート状部２６ｒにて混合されながらそのロート状部２６ｒの案内により拡散状に噴出されることになり、ガス燃料と燃焼用酸素との混合が促進されるので、安定して燃焼させることが可能となる。
【００６９】
又、ブロア５０を作動させた状態で、燃料断続弁４３を開弁させて燃料噴出ノズル２１からガス燃料を噴出させ、且つ、酸素断続弁４７を開弁させて酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させると、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素と空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる空気燃焼状態に切り換えられる。
【００７０】
尚、その空気燃焼状態では、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量と空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出量の比率（以下、酸素対空気比率と記載する場合がある）は、例えば、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を燃焼させるために必要な量として設定される燃焼用酸素量の３０％を酸素噴出口２２からの燃焼用酸素にて賄い、残りの７０％を空気噴出口２３からの燃焼用空気にて賄う状態に対応する比率として設定してある。
【００７１】
その空気燃焼状態では、燃料供給量調節弁４４により燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量を変更調節すると共に、そのガス燃料の噴出量に応じた量の燃焼用酸素、燃焼用空気を夫々酸素噴出口２２、空気噴出口２３から噴出するように、酸素供給量調節弁４８、ブロア５０を夫々制御することにより、バーナＢの燃焼量が変更調節される。
ちなみに、空気燃焼状態について、予め、燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量（燃料供給路４２のガス燃料の流量に相当する）に応じて、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量（酸素供給路４６の燃焼用酸素の流量に相当する）及び空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出量（空気供給路５１の燃焼用空気の流量に相当する）を設定して、その設定したガス燃料流量と燃焼用酸素流量及び燃焼用空気流量との関係（以下、空気燃焼状態流量制御情報と記載する場合がある）を前記制御部４に記憶させてある。
【００７２】
そして、その空気燃焼状態では、燃料噴出ノズル２１の複数のガス噴出孔２１ｈからガス燃料が放射状に噴出され、酸素噴出口２２から燃焼用酸素が旋回する状態で噴出され、並びに、空気噴出口２３から燃焼用空気が旋回する状態で噴出されて、それら放射状に噴出されたガス燃料と旋回状態で噴出された燃焼用酸素とが、酸素流路用筒状体２６のロート状部２６ｒにて混合されながらそのロート状部２６ｒの案内により拡散状に噴出され、そのように混合されながら拡散状に噴出されるガス燃料と燃焼用酸素との混合流に対して、その外周部の全周にわたって、燃焼用空気が旋回する状態で供給されることになり、ガス燃料と燃焼用酸素と燃焼用空気の混合が促進されるので、安定して燃焼させることが可能となる。
【００７３】
予め、前記酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々について、前記兼用開口部１ｅの開口度がバーナＢの異なる燃焼量の夫々に適合した開口度となるように、兼用開口部１ｅに対する円錐台状開口調節具１５の突入位置を設定してある。
ちなみに、同じ燃焼量では酸素専焼状態の方が空気燃焼状態よりも小さくなり、且つ、燃焼量が大きくなるほど大きくなる状態で、酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々について、開口度をバーナＢの燃焼量に応じて設定してある。
例えば、バーナＢの燃焼量が定格燃焼量の場合、空気燃焼状態における兼用開口部１ｅの開口度は、その全開状態に対して面積比で５３〜７８％程度に設定し、酸素専焼状態における兼用開口部１ｅの開口度は、その全開状態に対して面積比で１５〜２２％程度に設定してある。
【００７４】
そして、酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々について、兼用開口部１ｅの開口度をバーナＢの燃焼量に応じた開口度にすべく円錐台状開口調節具１５を位置させるための開口調節用シリンダ１６の制御情報（以下、開口調節具位置制御情報と記載する場合がある）を、バーナＢの燃焼量に対応させた状態で前記制御部４に記憶させてある。
【００７５】
又、制御部４に各種制御指令を指令するための操作盤４ｃには、図示を省略するが、円錐台状開口調節具１５を引っ込めるための開口調節具収納指令を指令する開口調節具収納スイッチ、溶解炉の立ち上げ運転の開始、停止を指令する立ち上げ運転スイッチ、溶解炉の通常運転の開始、停止を指令する通常運転スイッチ等を設けてある。
【００７６】
次に、前記制御部４の制御動作について説明する。
制御部４は、前記操作盤４ｃの開口調節具収納スイッチから開口調節具収納指令が指令されると、開口調節用シリンダ１６を収縮作動させるように構成してある。
【００７７】
又、制御部４は、前記立ち上げ運転スイッチから運転開始が指令されると、電動モータ２を作動させて炉体１を回転駆動させ、ブロア５０を作動させ、燃料断続弁４３を開弁させ、酸素断続弁４７を開弁させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素と空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる空気燃焼状態にて前記バーナＢを燃焼させる立ち上げ運転を実行する。
【００７８】
又、制御部４は、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させる立ち上げ運転では、空気燃焼状態流量制御情報に基づいて、燃料流量センサ４５の検出流量、酸素流量センサ４９の検出流量、空気流量センサ５２の検出流量がそれぞれバーナＢの定格燃焼量に対応する流量になるように、燃料供給量調節弁４４、酸素供給量調節弁４８、ブロア５０を夫々制御し、且つ、空気燃焼状態に関する開口調節具位置制御情報に基づいて、円錐台状開口調節具１５を定格燃焼量に対応した位置に位置させるように開口調節用シリンダ１６を制御するように構成してある。
【００７９】
つまり、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態に応じた開口度になるように、開口調節用シリンダ１６が制御されることになる。
【００８０】
前記制御部４は、立ち上げ運転において、赤外線温度センサ４９の検出温度が立ち上げ運転終了設定温度（例えば、１３００〜１４００°Ｃ）になると、電動モータ２を停止させて炉体１の回転を停止させ、ブロア５０を停止させると共に、燃料断続弁４３及び酸素断続弁４７を閉弁させて、バーナＢを消火させて、立ち上げ運転を終了するように構成してある。
【００８１】
前記制御部４は、前記通常運転スイッチから通常運転が指令されると、電動モータ２を作動させて炉体１を回転駆動させ、ブロア５０を停止させた状態で、燃料断続弁４３を開弁させ、酸素断続弁４７を開弁させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる酸素専焼状態にて前記バーナＢを燃焼させる通常運転を実行する。
【００８２】
又、制御部４は、バーナＢを酸素専焼状態にて燃焼させる通常運転では、酸素専焼状態流量制御情報に基づいて、燃料流量センサ４５の検出流量、酸素流量センサ４９の検出流量がそれぞれバーナＢの定格燃焼量に対応する流量になるように、燃料供給量調節弁４４、酸素供給量調節弁４８を夫々制御し、且つ、酸素専焼状態に関する開口調節具位置制御情報に基づいて、円錐台状開口調節具１５を定格燃焼量に対応した位置に位置させるように開口調節用シリンダ１６を制御するように構成してある。
更に、制御部４は、通常運転の実行中は、赤外線温度センサ４９の検出温度が前記操作盤４ｃの温度設定部にて設定された目標加熱温度（例えば１５００〜１６００°Ｃ）になるように、燃焼量を調節すべく燃料供給量調節弁４４を制御すると共に、燃料流量センサ４５及び酸素流量センサ４９夫々の検出流量に基づいて、酸素流量センサ４９の検出流量がそのときの燃焼量に応じた流量になるように酸素供給量調節弁４８を制御し、並びに、酸素専焼状態に関する開口調節具位置制御情報に基づいて、円錐台状開口調節具１５をそのときの燃焼量に対応した位置に位置させるように開口調節用シリンダ１６を制御するように構成してある。
【００８３】
つまり、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が酸素専焼状態に応じた開口度になるように、開口調節用シリンダ１６が制御されることになる。又、兼用開口部１ｅの開口度がバーナＢの燃焼量に応じた開口度に調節されることになる。
【００８４】
要するに、前記制御部４は、前記酸素専焼状態と前記空気燃焼状態とに切り換えるように前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａを制御し、且つ、その制御に伴って、前記兼用開口部１ｅの開口度が前記酸素専焼状態及び前記空気燃焼状態の夫々に応じた開口度になるように前記開口調節装置Ｍを制御するように構成してある。
【００８５】
又、制御部４は、操作盤４ｃの運転スイッチにより運転停止が指令されると、前記電動モータ２を停止させて、炉体１の回転駆動を停止すると共に、燃料断続弁４３及び酸素断続弁４７を閉弁させてバーナＢを消火させて、通常運転を終了するように構成してある。
【００８６】
次に、上述のように構成した溶解炉を用いた被溶解物の溶解作業の手順を説明する。
作業者は、先ず、炉体１内に被溶解物を収容していない空炉の状態で、台車Ｃを運転位置に位置させる。すると、排気ダクトＤの接続ダクト部３のガス受入口３ｉが非接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となり、並びに、開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置することになって、その開口調節装置Ｍにより兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることが可能で、しかも、その減少状態において兼用開口部１ｅの開口度を変更調節可能な状態となる。
【００８７】
続いて、前記操作盤４ｃの立ち上げ運転スイッチを操作して立ち上げ運転を指令すると、上述したように、制御部４により立ち上げ運転が実行されて、赤外線温度センサ４９の検出温度が立ち上げ運転終了設定温度になると、立ち上げ運転が自動的に終了して、炉体１の回転が停止すると共に、バーナＢが消火する。
【００８８】
立ち上げ運転が終了すると、作業者は、前記操作盤４ｃの開口調節具収納スイッチを操作して、円錐台状開口調節具１５を収納させて、台車Ｃの移動が可能な状態にする。
そして、台車Ｃを前記被溶解物投入位置に位置させる。すると、開口調節装置Ｍは、兼用開口部１ｅから退避する退避位置に位置することになって、兼用開口部１ｅが全開される状態となり、並びに、ホッパ５の排出口５ｅが被接触状態にて前記兼用開口部１ｅに対向する状態となる。
従って、兼用開口部１ｅが全開されているので、ホッパ５の排出口５ｅを大きく形成しても、その大きい排出口５ｅを通して被溶解物を兼用開口部１ｅに容易に投入することができ、作業効率を向上することが可能となる。
【００８９】
そして、炉体１内への被溶解物の投入が終了すると、作業者は、台車Ｃを移動させて前記運転位置に位置させる。すると、排気ダクトＤの接続ダクト部３のガス受入口３ｉが非接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となり、並びに、開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置することになって、その開口調節装置Ｍにより兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることが可能で、しかも、その減少状態において兼用開口部１ｅの開口度を変更調節可能な状態となる。
【００９０】
そして、作業者は、前記操作盤４ｃの通常運転スイッチにより通常運転を指令すると、上述したように、制御部４により通常運転が自動的に実行される。
【００９１】
そして、溶解作業が終了すると、操作盤４ｃの運転スイッチにより通常運転の停止を指令すると、炉体１の回転が停止すると共に、バーナＢが消火される。
続いて、前記操作盤４ｃの開口調節具収納スイッチを操作して、円錐台状開口調節具１５を収納させて、台車Ｃを被溶解物投入位置に移動させ、又、バーナＢを退避位置に移動させる。そして、傾動用シリンダ９を作動させて、前記炉体１を出湯状態に傾斜させて、炉体１の内部の溶解物を出湯口１ｔから出湯させ出湯させて、前記溶解物受け入れ台車Ｗに受け入れる。
【００９２】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を説明するが、第２実施形態では、前記開口調節装置Ｍの構成が異なる以外は、第１実施形態と同様に構成してあるので、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、開口調節装置Ｍについて説明する。
【００９３】
図９に示すように、開口調節装置Ｍを、前記調節位置に位置した状態で前記兼用開口部１ｅに対向する状態で位置して、内径が前記兼用開口部１ｅよりも小径で且つ前記回転軸心Ｐ１周りに一方向に回転自在に支持された環状開口調節具６１と、その環状開口調節具６１を前記兼用開口部１ｅに押圧させる位置と前記兼用開口部１ｅから設定間隔離間した位置とに位置変更するように前記回転軸心Ｐ１方向に沿って移動操作する駆動部としての開口調節用シリンダ６２を備えて構成してある。ちなみに、前記開口調節用シリンダ６２は、油圧シリンダ、空圧シリンダあるいは電動シリンダを用いることができる。
【００９４】
前記開口調節用シリンダ６２は、前記台車Ｃが前記運転位置に位置したときに、シリンダロッドが前記回転軸心Ｐ１と略同軸心状になる姿勢にて前記接続ダクト部３の外部に位置させた状態で、台車Ｃの車体部１２に支持し、そのシリンダロッドの先端に、接続ダクト部３に挿通した状態のアーム６３を連結してある。
そのアーム６３の先端に、回転軸心Ｐ１と同心状に回転自在な回転継手６４を介して前記環状開口調節具６１を取り付けることにより、環状開口調節具６１を前記回転軸心Ｐ１周りに一方向に回転自在に支持し、前記兼用開口部１ｅからの炉内ガスを環状開口調節具６１の開口部を通過させて排出させるようにして、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にするようにしてある。
【００９５】
そして、前記開口調節用シリンダ６２を収縮状態に作動させた状態で、前記台車Ｃを前記被溶解物投入位置から前記運転位置に移動させて、開口調節用シリンダ６２を伸張作動させると共にその伸張位置を調節することにより、環状開口調節具６１の位置を前記兼用開口部１ｅに押圧させる位置と兼用開口部１ｅから設定間隔離間した位置とに位置変更して、兼用開口部１ｅの開口度を調節する構成としてある。
【００９６】
この第２実施形態においても、上記の第１実施形態と同様に、前記酸素断続弁４７及び前記酸素供給量調節弁４８を用いて前記酸素噴出制御手段Ｖｏを構成し、前記ブロア５０を用いて空気噴出制御手段Ｖａを構成して、前記制御部４を、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる酸素専焼状態と、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素と空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるように、前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａ夫々を制御するように構成してあるが、酸素専焼状態及び空気燃焼状態のいずれにおいても、バーナＢを定格燃焼量にて燃焼させるように構成してある。
【００９７】
そして、前記制御部４を、前記酸素専焼状態になるように前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａを制御したときには、環状開口調節具６１を兼用開口部１ｅに押圧させる位置に位置させるように、開口調節用シリンダ６２を作動させ、前記空気燃焼状態になるように前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａを制御したときには、環状開口調節具６１を兼用開口部１ｅから設定間隔離間した位置に位置させるように、開口調節用シリンダ６２を作動させるように構成してある。
【００９８】
つまり、上記の第１実施形態と同様に、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させるときは、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態に応じた開口度になるように開口調節用シリンダ１６が制御され、バーナＢを酸素専焼状態にて燃焼させるときは、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が酸素専焼状態に応じた開口度になるように開口調節用シリンダ１６が制御されるように構成してある。
【００９９】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の各実施形態においては、開口調節装置Ｍを、前記調節位置に位置した状態で、前記兼用開口部１ｅの開口度を変更調節するように構成する場合について例示したが、開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置した状態で、単に兼用開口部１ｅの開口を減少状態にするように構成しても良い。
例えば、開口調節装置Ｍを上記の第１実施形態のように構成する場合、円錐台状開口調節具１５を前記兼用開口部１ｅに対して所定の突入位置に突入させることにより、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることになる。又、開口調節装置Ｍを上記の第２実施形態のように構成する場合、環状開口調節具６１を前記兼用開口部１ｅに押圧させるように位置させることにより、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることになる。
【０１００】
（ロ） 前記開口調節装置Ｍの具体構成は上記の各実施形態において例示した構成に限定されるものではない。例えば、前記接続ダクト部３のガス受入口３ｉに前記兼用開口部１ｅに近接させる状態でダンパを設けて、そのダンパの開度調節により兼用開口部１ｅの開口度を調節する構成としても良い。
【０１０１】
（ハ） 上記の各実施形態においては、前記台車Ｃを前記運転位置と前記被溶解物投入位置とに位置変更させるのに伴って、前記開口調節装置Ｍが前記調節位置と前記退避位置とに位置変更されるように構成する場合について例示したが、前記台車Ｃを前記運転位置と前記被溶解物投入位置とに移動させるのとは別の操作により、前記開口調節装置Ｍを前記調節位置と前記退避位置とに位置変更させるように構成しても良い。
【０１０２】
（ニ） 前記立ち上げ運転を停止させるための前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び空気噴出制御手段Ｖａの操作を前記制御部４に自動的に行わせるに当たっては、上記の各実施形態において例示した如き、前記赤外線温度センサ２０の検出情報に基づいて行わせる構成に限定されるものではない。例えば、立ち上げ運転が指令された後、予め設定した設定時間が経過するまでは、立ち上げ運転を実行させ、前記設定時間が経過すると立ち上げ運転を停止させる構成としても良い。
【０１０３】
（ホ） 上記の各実施形態においては、空気噴出制御手段Ｖａとして、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続に加えて、噴出量の調節が可能なように構成する場合について例示したが、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続のみが可能なように構成しても良い。
又、酸素噴出制御手段Ｖｏとして、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続に加えて、噴出量の調節が可能なように構成する場合について例示したが、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続のみが可能なように構成しても良い。
この場合は、空気燃焼状態としては、前記酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態で前記空気噴出口２３から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる状態とすることになる。
【０１０４】
（ヘ） 空気噴出制御手段Ｖａの具体構成としては、空気供給路５１を通流する燃焼用空気の流量を変更調節する空気ダンパを設けて、前記ブロア５０とこの空気ダンパとにより構成しても良い。
【０１０５】
（ト） 上記の各実施形態においては、炉体１を前記回転軸心Ｐ１周りで一方向に連続回転させるように構成する場合について例示したが、炉体１を正逆回転させるように構成しても良い。この場合、駆動手段としては、例えば、揺動用油圧シリンダにて構成して、その油圧シリンダにて、炉体１を回転軸心Ｐ１周りで正逆回転させるように揺動させることになる。
【０１０６】
（チ） 錐状の開口調節具の形状としては、上記の第１実施形態において例示した円錐台状に限定されるものではなく、例えば、円錐状、多角錐状、多角錐台状等が可能である。
【０１０７】
（リ） 上記の第１実施形態においては、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させるときは、定格燃焼量にて燃焼させるように構成したが、燃焼量を変更調節するように構成しても良い。この場合は、前記兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態における燃焼量に対応した開口度となるように、円錐台状開口調節具１５を位置させるべく開口調節用シリンダ１６を制御するように構成する。
【０１０８】
又、上記の第２実施形態においては、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させるとき及び酸素専焼状態にて燃焼させるときのいずれにおいても、定格燃焼量にて燃焼させるように構成したが、燃焼量を変更調節するように構成しても良い。
この場合は、空気燃焼状態では、前記兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態における燃焼量に対応した開口度となるように、酸素専焼状態では、前記兼用開口部１ｅの開口度が酸素専焼状態における燃焼量に対応した開口度となるように、環状開口調節具６１を位置させるべく開口調節用シリンダ６２を制御するように構成する。
つまり、空気燃焼状態及び酸素専焼状態夫々について、同じ燃焼量では酸素専焼状態の方が空気燃焼状態よりも小さくなる状態で且つ燃焼量が大きくなるほど大きくなる状態で、燃焼量に応じて，兼用開口部１ｅと環状開口調節具６１との設定間隔を設定する。そして、空気燃焼状態及び酸素専焼状態の夫々において、兼用開口部１ｅと環状開口調節具６１との間隔が燃焼量に対応する設定間隔になるように，開口調節用シリンダ６２を制御することになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施形態に係る溶解炉の正面図
【図２】実施形態に係る溶解炉における台車を運転位置に位置させた状態での平面図
【図３】実施形態に係る溶解炉における台車を被溶解物投入位置に位置させた状態での平面図
【図４】実施形態に係る溶解炉の側面図
【図５】第１実施形態に係る開口調節装置を示す溶解炉の要部の縦断正面図
【図６】実施形態に係るバーナの燃焼用酸素噴出方向に沿う面での断面図
【図７】実施形態に係るバーナの燃焼用酸素噴出方向視での図
【図８】実施形態に係るバーナの燃焼用酸素噴出方向に沿う面での要部の断面図
【図９】第２実施形態に係る開口調節装置を示す溶解炉の要部の縦断正面図
【符号の説明】
【０１１０】
１ 炉体
１ｅ 兼用開口部
２ 駆動手段
４ 制御手段
１５ 錐状の開口調節具
１６ 駆動部
２１ 燃料噴出部
２２ 酸素噴出口
２３ 空気噴出口
２４ 冷却ジャケット
Ｂ バーナ
Ｍ 開口調節装置
Ｖａ 空気噴出制御手段
Ｖｏ 酸素噴出制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴出部の外周部に環状の酸素噴出口を備えて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を前記酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体内の被溶解物を溶解させるように構成された溶解炉用のバーナ、及び、その溶解炉用のバーナを備えた溶解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる溶解炉用のバーナ（以下、単にバーナと称する場合がある）は、炉体内に収容した銑鉄、鉄屑等の被溶解物を溶解させるために炉体内を加熱するものであって、燃料噴出部からガス燃料を噴出させ、その燃料噴出部の外周部の環状の酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出部から噴出されるガス燃料を酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる、所謂酸素専焼状態により燃焼させて、炉体内を加熱するように構成したものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
つまり、銑鉄、鉄屑等の被溶解物を溶解させるには、炉体内を例えば１５００°Ｃ以上の溶解可能温度に加熱する必要があり、上述のように酸素専焼状態にてバーナを燃焼させることにより、炉体内を溶解可能温度に加熱して被溶解物を溶解させる溶解作業を良好に行うことができるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６７４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような溶解炉を用いて被溶解物を溶解させる溶解作業は、通常、バッチ処理にて行われるものである。つまり、バーナを燃焼させて炉体内を溶解可能温度又はそれに近い温度にまで加熱する昇温運転、バーナを燃焼させて炉体内の温度を溶解可能温度に維持する通常運転を順次行い、その通常運転において被溶解物が所定通りに溶解すると、バーナを消火させて炉体内から被溶解物を取り出す手順で、溶解作業を行うものである。
【０００６】
しかしながら、従来では、昇温運転から通常運転にわたって一貫して、バーナを酸素専焼状態にて燃焼させることになり、酸素の消費量が多くなっていた。
又、ガス燃料を酸素にて燃焼させる酸素専焼状態は、燃焼ガス量が少なくて、炉内ガスの攪拌を十分に行わせ難いので、炉体内の温度を昇温させる昇温運転においては、炉内の温度分布を向上させ難く、又、加熱効率を向上させ難いことから、ガス燃料の消費量が多くなるのみならず、溶解作業の所要時間が長くなっていた。
【０００７】
従って、従来では、昇温運転から通常運転にわたって一貫してバーナを酸素専焼状態にて燃焼させることに起因して高価な酸素の消費量が多くなること、及び、昇温運転におけるガス燃料の消費量が多くなることが相俟って、溶解原単位が高くなるという問題があった。
又、溶解作業の所要時間が長くなるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶解作業の所要時間の短縮及び溶解原単位の向上を図り得る溶解炉用のバーナ、及び、溶解炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の溶解炉用のバーナは、燃料噴出部の外周部に環状の酸素噴出口を備えて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を前記酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体内の被溶解物を溶解させるように構成されたものであって、
その第１特徴構成は、燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口が、前記酸素噴出口の外周部に配設され、
前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させる状態で前記空気噴出口から燃焼用空気を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段及び前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段が設けられている点を特徴とする。
【００１０】
即ち、酸素噴出制御手段及び空気噴出制御手段を操作して、酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出及び空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を制御することにより、空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させる状態で空気噴出口から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えることができる。
【００１１】
つまり、昇温運転の全般あるいは昇温運転の途中までは空気燃焼状態にて行い、通常運転は酸素専焼状態にて行うことにより、炉体内を溶解可能温度に加熱することができながら、酸素の消費量を低減することが可能となる。
又、バーナを空気燃焼状態にて燃焼させる場合は、酸素専焼状態にて燃焼させる場合に比べて、燃焼ガス量が多くなるので、昇温運転の全般あるいは昇温運転の途中までを空気燃焼状態にて行うことにより、炉内ガス量が多くなって炉内ガスの攪拌を十分に行わせ易いので、炉内の温度分布を向上させると共に、加熱効率を向上させることが可能となり、ガス燃料の消費量の低減のみならず、昇温運転の所要時間の短縮を図ることが可能となる。
そして、酸素の消費量及びガス燃料の消費量を低減することが可能となるので、溶解原単位の向上を図ることが可能となり、又、昇温運転の所要時間の短縮を図ることが可能となるので、溶解作業の所要時間を短縮することが可能となる。
従って、溶解作業の所要時間の短縮及び溶解原単位の向上を図り得る溶解炉用のバーナを提供することができるようになった。
【００１２】
溶解炉用のバーナの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記酸素噴出口と前記空気噴出口との間に、冷却用流体を通流させる冷却ジャケットが設けられている点を特徴とする。
【００１３】
即ち、酸素噴出口と空気噴出口との間に、冷却用流体を通流させる冷却ジャケットが設けられているので、その冷却ジャケットにより、酸素噴出口を形成する酸素噴出口形成部材及び空気噴出口を形成する空気噴出口形成部材を効率良く且つ適切に冷却することが可能となる。
そして、酸素噴出口形成部材及び空気噴出口形成部材を効率良く且つ適切に冷却することが可能となることにより、それら酸素噴出口形成部材及び空気噴出口形成部材の劣化を抑制することが可能となるので、耐久性を向上することが可能となる。
ちなみに、冷却ジャケットを空気噴出口の外周部に設ける場合は、空気噴出口形成部材を適切に冷却することは可能であるが、酸素噴出口形成部材を冷却し難くなり、耐久性を向上する上で多少不利となる。
従って、溶解原単位に加えて、耐久性をも向上し得る溶解炉用のバーナを提供することができるようになった。
【００１４】
溶解炉用のバーナの第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記空気噴出口が、その燃焼用空気噴出方向において、前記冷却ジャケットの先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設されている点を特徴とする。
【００１５】
即ち、空気噴出口が、その燃焼用空気噴出方向において、冷却ジャケットの先端よりも燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設されているので、冷却ジャケットにより、空気噴出口形成部材の先端をも適切に冷却することが可能となる。
【００１６】
つまり、バーナにて形成される火炎が炉体内面に接触すると、炉体の耐久性が低下することから、このようなバーナは、通常は、その先端部分を炉体内に突入させた状態で設けて、火炎を炉体内面に接触させないように形成するようにしている。
そこで、空気噴出口をその燃焼用空気噴出方向において冷却ジャケットの先端よりも燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設することにより、バーナをその先端部分が炉体内に突入する状態で設けて、空気噴出口形成部材の先端部分が高温の炉体内に臨む状態となっても、空気噴出口形成部材の先端をも適切に冷却することが可能となるのである。
従って、バーナの先端部分が炉体内に突入する状態で設けられる場合であっても、耐久性を向上し得る溶解炉用のバーナを提供することができるようになった。
【００１７】
本発明の溶解炉は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の溶解炉用のバーナを備えたものであって、
その第１特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
横方向の回転軸心周りに自転自在に支持され且つ被溶解物の供給用と炉内ガスの排出用とに兼用される兼用開口部を前記回転軸心と同軸心状に備えた炉体と、
その炉体を前記回転軸心周りで一方向に連続回転又は正逆回転させる駆動手段とが設けられ、
前記兼用開口部の開口を減少状態に調節する開口調節装置が、前記兼用開口部の開口を減少状態にするための調節位置と、前記兼用開口部を全開するように前記兼用開口部から退避する退避位置とに位置変更自在に設けられている点を特徴とする。
【００１８】
即ち、兼用開口部を通して被溶解物を炉体内に供給して、そのように被溶解物を収容した自転自在な炉体を駆動手段により回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転させながら、バーナにて炉体内を加熱して運転する。
兼用開口部は炉体の回転軸心と同軸心状であるので、溶解炉の運転中は、排気ダクトをそのガス受入口が兼用開口部に対向する状態で配設することにより、回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転される炉体の兼用開口部から排出されるバーナの燃焼ガス等の炉内ガスをガス受入口から排気ダクト内に受け入れて、その排気ダクトを通して所定の箇所に排出することができる。
【００１９】
そして、兼用開口部の開口を減少状態に変更する開口調節装置が、兼用開口部の開口を減少状態にするための調節位置と、兼用開口部を全開するように兼用開口部から退避する退避位置とに位置変更自在に設けられているので、被溶解物を炉体内に供給するときは、開口調節装置を退避位置に位置させることにより、兼用開口部を全開させることができるものとなり、その全開状態の兼用開口部を通して、被溶解物を容易に炉体内に供給することができる。
【００２０】
又、被溶解物を収容した炉体を回転軸心周りで一方向に連続回転又は正逆回転させながら、バーナにて炉体内を加熱して運転するときは、開口調節装置を調節位置に位置させることにより、その開口調節装置により、兼用開口部の開口を減少状態に変更することができるので、兼用開口部を通しての輻射熱損失を抑制することができ、又、炉内圧の低下を抑制して炉内圧が負圧になるのを回避することができる。
つまり、兼用開口部をその開口面積が大きくなるように形成しても、溶解炉の運転中は、開口調節装置により、兼用開口部の開口を減少状態に変更して、兼用開口部を通しての輻射熱損失や外気の侵入を抑制することができるので、加熱効率を向上することが可能となり、溶解原単位を向上することが可能となる。
【００２１】
従って、被溶解物供給用と炉内ガス排出用との兼用開口部を備えた炉体を横方向の回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転させながら運転する溶解炉において、上記第１〜第３特徴構成のいずれかを備えたバーナを備えさせることにより、先に説明した如く、溶解原単位を向上することができることに加えて、上述のように開口調節装置を設けることにより溶解原単位を向上することが可能となるので、それらが相俟って、溶解原単位をより一層向上することが可能となる。
【００２２】
又、被溶解物を炉体内に供給するときは、開口調節装置を退避位置に位置させて、兼用開口部を全開させることができるので、全開状態でしかも開口面積の大きい兼用開口部を通して、被溶解物を容易に炉体内に供給することができる。
要するに、被溶解物供給用と炉内ガス排出用との兼用開口部を備えた炉体を横方向の回転軸心周りに一方向に連続回転又は正逆回転させながら運転する溶解炉において、被溶解物を炉体内に容易に供給することができながら、溶解原単位をより一層向上することができるようになった。
【００２３】
溶解炉の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記開口調節装置が、前記兼用開口部の開口度を変更調節するように構成されている点を特徴とする。
【００２４】
即ち、開口調節装置が兼用開口部の開口度を変更調節するように構成されているので、兼用開口部の開口を減少状態に変更でき、しかも、バーナの燃焼状態を前記酸素専焼状態と空気燃焼状態とに変化させる等、運転条件が変化しても、兼用開口部の開口度を運転条件に応じた開口度に変更調節することが可能となる。
【００２５】
つまり、バーナを空気燃焼状態にて燃焼させる場合と酸素専焼状態にて燃焼させる場合とでは、空気燃焼状態にて燃焼させる場合の方が燃焼ガス量が多くなるので、空気燃焼状態のときは酸素専焼状態のときよりも開口度が大きくなる状態で、開口調節装置により兼用開口部の開口度を夫々の運転状態に応じた開口度に調節することが可能となる。
そして、兼用開口部の開口度を空気燃焼状態及び酸素専焼状態夫々に応じた開口度に調節することが可能となることにより、炉内圧を適正にすることが可能となって、兼用開口部を通しての排気損失や外気の侵入を抑制することができるので、加熱効率を向上することが可能となる。
【００２６】
従って、溶解炉の運転中は兼用開口部の開口を減少状態にしながらも、その運転中の兼用開口部の開口度を、空気燃焼状態での運転及び酸素専焼状態での運転の夫々に応じた適切な開口度に調節することが可能となるので、溶解原単位を更に向上することができるようになった。
【００２７】
溶解炉の第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記開口調節装置が、前記調節位置に位置した状態で前記回転軸心と同軸心状に位置して、前記回転軸心方向において炉内側ほど細い錐状の開口調節具と、その開口調節具を前記兼用開口部に対する突入位置を変更調節するように前記回転軸心方向に沿って移動操作する駆動部とを備えて構成されている点を特徴とする。
【００２８】
即ち、開口調節装置を調節位置に位置させた状態では、炉体の回転軸心方向において炉内側ほど細い錐状の開口調節具は、炉体の回転軸心と同軸心状に位置した状態となっている。
そして、駆動部により、開口調節具を回転軸心方向に沿って移動操作することにより、開口調節具を、兼用開口部と非接触状態にして、炉体の回転軸心周りでの一方向の連続回転又は正逆回転に支障を与えることなく、兼用開口部に突入させることが可能となる。
そして、駆動部により開口調節具を回転軸心方向に沿って移動操作して、兼用開口部に対する開口調節具の突入位置を調節することにより、兼用開口部の開口を減少状態に変更でき、しかも、その減少状態において兼用開口部の開口度を連続的あるいは複数段階により細かく変更調節することが可能となる。
【００２９】
従って、兼用開口部の開口度を連続的あるいは複数段階により細かく調節することが可能となるので、前記空気燃焼状態及び前記酸素専焼状態の夫々において、バーナの燃焼量を異ならせても、炉内圧を適正にすることが可能となって、加熱効率を向上することが可能となる。
要するに、溶解炉の運転中は兼用開口部の開口を減少状態にしながらも、その運転中の兼用開口部の開口度をバーナの燃焼量に応じた適切な開口度に調節することが可能となるので、溶解原単位を更に向上することができるようになった。
【００３０】
溶解炉の第４特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記酸素専焼状態と前記空気燃焼状態とに切り換えるように前記酸素噴出制御手段及び前記空気噴出制御手段を制御し、且つ、その制御に伴って、前記兼用開口部の開口度が前記酸素専焼状態及び前記空気燃焼状態の夫々に応じた開口度になるように前記開口調節装置を制御する制御手段が設けられている点を特徴とする。
【００３１】
即ち、制御手段は、酸素専焼状態に切り換えるように酸素噴出制御手段及び空気噴出制御手段を制御すると、その制御に伴って、兼用開口部の開口度が酸素専焼状態に応じた開口度になるように開口調節装置を制御し、又、空気燃焼状態に切り換えるように酸素噴出制御手段及び空気噴出制御手段を制御すると、その制御に伴って、兼用開口部の開口度が空気燃焼状態に応じた開口度になるように開口調節装置を制御する。
【００３２】
つまり、兼用開口部の開口度を酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々に応じた開口度に変更調節するための開口調節装置の制御が、酸素専焼状態と空気燃焼状態とに切り換えるのに伴って自動的に行われるので、使い勝手を向上することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
先ず、本発明のバーナＢを備えた溶解炉について、説明する。
図１ないし図４に示すように、この溶解炉は、横方向の回転軸心Ｐ１周りに自転自在に支持され且つ被溶解物の供給用と炉内ガスの排出用とに兼用される兼用開口部１ｅを回転軸心Ｐ１と同軸心状に備えた炉体１、その炉体１を前記回転軸心周りで一方向に連続回転させる駆動手段としての電動モータ２（図４参照）、炉体１内の被溶解物を溶解させるようにその炉体１内を加熱する前記バーナＢ、兼用開口部１ｅから排出される炉内ガスを受け入れて導く排気ダクトＤ、及び、この溶解炉の運転を制御する制御部４（図５参照）等を備えて構成してある。
【００３４】
又、この溶解炉には、被溶解物を炉体１内に供給するホッパ５と兼用開口部１ｅから排出される炉内ガスを導く前記排気ダクトＤの接続ダクト部３とを備えた台車Ｃを、ホッパ５の排出口５ｅを被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向させる被溶解物投入位置（図３参照）と排気ダクトＤを構成する接続ダクト部３のガス受入口３ｉを被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向させる運転位置（図１、図２及び図４参照）とに位置変更自在に設けてある。
【００３５】
そして、本発明では、兼用開口部１ｅの開口を減少状態に変更する開口調節装置Ｍを、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にするための調節位置（図１、図２及び図４参照）と、兼用開口部１ｅを全開するように兼用開口部１ｅから退避する退避位置（図３参照）とに位置変更自在に設けてある。
又、この実施形態では、開口調節装置Ｍを、兼用開口部１ｅの開口度を変更調節するように構成してある。
更に、その開口調節装置Ｍを、前記台車Ｃが前記運転位置に位置した状態で前記調節位置に位置し（図１、図２及び図４参照）且つ台車Ｃが前記被溶解物投入位置に位置した状態で前記退避位置に位置する（図３参照）ように、台車Ｃに支持してある。
【００３６】
以下、この溶解炉を構成する各部について説明を加える。
前記炉体１は、両端を絞り状に開口させた円筒状に形成し、その一端側の絞り状の開口部を前記兼用開口部１ｅとして用い、他端側の絞り状の開口部を前記バーナＢを挿入するための加熱用開口部１ｈとして用いる構成としてある。
更に、前記炉体１における加熱用開口部１ｈ側には、被溶解物を溶解させた溶解物を取り出すための２個の出湯口１ｔを周方向に振り分けて設けてある。尚、これら出湯口１ｔは、溶解炉の運転中は粘土（図示省略）を詰めて閉じてあり、この粘土は、溶解物を炉体１から取り出すときに除去することになる。
図中のＷは、出湯口１ｔから排出される溶解物を受け入れる溶解物受け入れ台車である。
【００３７】
前記炉体１を、その軸心方向に並ぶ２対のローラ８（図４参照）にてその軸心周りに回転自在な状態で揺動支持台６に載置支持し、その揺動支持台６を、炉体１の軸心が水平方向を向いて保持される状態から炉体１の前記出湯口１ｔの側が下方になる状態に傾斜させることができるように、炉体１の軸心に直交する水平方向の揺動軸心Ｐ２周りに揺動自在に基台７に支持してある。
更に、前記電動モータ２を、前記揺動支持台６に設けると共に、その電動モータ２と前記ローラ８とを電動モータ２にてローラ８を回転駆動するように伝動連結してある（図４参照）。
【００３８】
更に、１対の油圧式の傾動用シリンダ９を、炉体１の両側に振り分けた状態で、前記炉体１をその軸心が水平方向を向く運転状態に保持する状態と、前記出湯口１ｔが下方になる状態に傾斜させる出湯状態に保持する状態とに切り換えるように設けてある。
そして、傾動用シリンダ９にて炉体１を運転状態に保持した状態で、前記電動モータ２を駆動させることにより、炉体１をその軸心と同軸状の水平方向の回転軸心Ｐ１周りに一方向に連続回転駆動させるように構成してある。
【００３９】
前記基台７における前記炉体１の兼用開口部１ｅの側の床上に、回転軸心Ｐ１に直交するように１対のレール１０を敷設して、前記台車Ｃをそのレール１０の案内にて、前記被溶解物投入位置と前記運転位置とに位置変更自在に設けてある。
【００４０】
台車Ｃは、２対の車輪１１を回転自在に備えた車体部１２、前記２つの車輪１１のうちの一方の１対の車輪１１を回転させるように伝動連結した状態で車体部１２に支持した台車移動用ハンドル１３等を備えて構成してある。尚、図示は省略するが、前記被溶解物投入位置及び前記運転位置の夫々に対応させて、台車Ｃを受け止めて夫々の位置に位置決めするための車止めを設けてある。
【００４１】
前記排気ダクトＤの接続ダクト部３及び前記ホッパ５を、台車Ｃの移動方向に並べた状態で前記車体部１２に設けてある。
前記接続ダクト部３は、水平方向視にて概ねＬ字状に形成し、そのＬ字状の接続ダクト部３の横向きの開口部を前記ガス受入口３ｉとして機能させて、その接続ダクト部３を、前記台車Ｃが前記運転位置に位置した状態でガス受入口３ｉが被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となるように、前記台車Ｃの車体部１２に設けてある。
【００４２】
又、前記ホッパ５は、前記台車Ｃが前記被溶解物供給位置に位置した状態でホッパ５の被溶解物の排出口５ｅが被接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となるように、前記台車Ｃの車体部１２に設けてある。
【００４３】
前記ダクトＤは、前記接続ダクト部３と、その接続ダクト部３の上向きの開口部３ｅから排出される炉内ガスを受け入れて導く固定ダクト部１４とを備えて構成してある。その固定ダクト部１４は、その一端側の下向きの開口部１４ｉが、前記台車Ｃが前記運転位置に位置した状態でその台車Ｃに設けられている接続ダクト部３の上向きの開口部３ｅに対向する状態となるように、配設してある。
そして、台車Ｃを運転位置に位置させることにより、兼用開口部１ｅから排出される炉内ガスを、煙突効果等による吸引作用により、ガス受入口３ｉから接続ダクト部３内に受け入れて、その接続ダクト部３及び固定ダクト部１４を通して通流させて、屋外等の所定の箇所に排出させるように構成してある。
【００４４】
次に、図５に基づいて、前記開口調節装置Ｍについて説明を加える。
この開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置した状態で前記回転軸心Ｐ１と同軸心状に位置して、前記回転軸心方向において炉内側ほど細い円錐台状開口調節具１５と、その開口調節具１５を前記兼用開口部１ｅに対する突入位置を変更調節するように前記回転軸心方向に沿って移動操作する駆動部としての開口調節用シリンダ１６を備えて構成してある。ちなみに、開口調節用シリンダ１６としては、油圧シリンダ、空圧シリンダあるいは電動シリンダを用いることができる。
【００４５】
前記開口調節用シリンダ１６は、前記台車Ｃが前記運転位置に位置したときに、シリンダロッドが前記回転軸心Ｐ１と略同軸心状になる姿勢にて前記接続ダクト部３の外部に位置させた状態で、台車Ｃの車体部１２に支持し、そのシリンダロッドの先端に、接続ダクト部３に挿通した状態のアーム１７を連結してある。
そのアーム１７の先端に、前記円錐台状開口調節具１５を、その小径側が前記兼用開口部１ｅ側を向く状態で、前記回転軸心Ｐ１と同軸心状になるように取り付けてある。
尚、前記開口調節用シリンダ１６を収縮させた状態では、前記円錐台状開口調節部１５が前記兼用開口部１ｅの前方にそれと間隔を隔てて位置するように構成してある。
【００４６】
そして、前記開口調節用シリンダ１６を収縮状態に作動させた状態で、前記台車Ｃを前記被溶解物投入位置から前記運転位置に移動させることにより、開口調節装置Ｍを調節位置に位置させて、開口調節用シリンダ１６を伸張作動させると共にその伸張位置を調節することにより、円錐台状開口調節具１５の前記兼用開口部１ｅに対する突入位置を調節して、兼用開口部１ｅの開口度を調節する構成としてある。
【００４７】
又、炉体１内の温度を検出する赤外線温度計２０を、炉体１の回転に支障を与えないように設けてある。
【００４８】
次に、前記バーナＢについて説明を加える。
図１ないし図３に示すように、バーナ支持台１８に、旋回アーム１９を垂直方向の旋回軸心周りに旋回自在に支持してある。
そして、バーナＢは、旋回アーム１９の先端に支持して、その旋回アーム１９による旋回により、バーナＢの先端が前記炉体１の加熱用開口部１ｈ内に挿入される運転位置と、その加熱用開口部１ｈから抜いた退避位置とに位置変更自在なように設けてある。
【００４９】
図６ないし図８に示すように、バーナＢは、燃料噴出部としての燃料噴出ノズル２１の外周部に環状の酸素噴出口２２を配設し、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体１内の被溶解物を溶解させるように構成してある。
【００５０】
そして、本発明では、燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口２３を、酸素噴出口２２の外周部に配設し、図５に示すように、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させる状態で空気噴出口２３から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段Ｖｏ及び空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段Ｖａを設けてある。
【００５１】
図６ないし図８に示すように、更に、酸素噴出口２２と空気噴出口２３との間に、冷却用流体として冷却水を通流させる冷却ジャケット２４を設けてある。
又、空気噴出口２３を、その燃焼用空気噴出方向において、冷却ジャケット２４の先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設してある。
【００５２】
図６ないし図８に基づいて、更に説明を加えると、先端に前記燃料噴出ノズル２１を備えた燃料供給筒２５の外周部に、酸素流路用筒状体２６、冷却ジャケット用内筒状体２７、冷却ジャケット用外筒状体２８、空気流路用筒状体２９を内側から順に同心状に備えて、燃料供給筒２５と酸素流路用筒状体２６との間に、先端を前記酸素噴出口２２とする燃焼用酸素流路３０を形成し、酸素流路用筒状体２６と冷却ジャケット用内筒状体２７及び冷却ジャケット用外筒状体２８とにより前記冷却ジャケット２４を形成し、冷却ジャケット用外筒状体２８と空気流路用筒状体２９とにより、先端を前記空気噴出口２３とする燃焼用空気流路３１を形成してある。
【００５３】
前記燃料供給筒２５の後端部には、燃料供給筒２５にガス燃料を供給する燃料供給口３２を設けてある。
前記燃料噴出ノズル２１には、複数（この実施形態では４個）のガス噴出孔２１ｈを放射状に形成してある。
【００５４】
前記酸素流路用筒状体２６は、先端部に、先端側ほど大径となるロート状部２６ｒを備えさせてある。
そして、その酸素流路用筒状体２６を、先端のロート状部２６ｒを前記燃料噴出ノズル２１よりも突出させ且つ後端を閉塞した状態で、燃料供給筒２５の外周部に設けてある。
つまり、燃料噴出ノズル２１の先端と酸素流路用筒状体２６の内周面とにより、前記環状の酸素噴出口２２が形成され、燃料供給筒２５と酸素流路用筒状体２６との間に、先端を酸素噴出口２２とする前記燃焼用酸素流路３０が形成されることになる。
酸素流路用筒状体２６の後端側には、燃焼用酸素流路３０に燃焼用酸素を供給する酸素供給口３３を設けてある。
【００５５】
又、燃焼用酸素流路３０には、その燃焼用酸素流路３０を通流する燃焼用酸素を旋回させるように酸素用旋回羽根３４を設けて、その酸素用旋回羽根３４の作用により、燃焼用酸素を環状の酸素噴出口２２から旋回する状態で噴出させるように構成してある。
【００５６】
前記冷却ジャケット用内筒状体２７は、後端に径方向内側に張り出す環状の張り出し部を備えさせて、先端を酸素流路用筒状体２６の先端よりも後退させた状態で、前記張り出し部を酸素流路用筒状体２６に外嵌させてその外嵌部分を溶接接続することにより、酸素流路用筒状体２６の外周部に設け、前記冷却ジャケット用外筒状体２８は、両端夫々に径方向内側に張り出す環状の張り出し部を備えさせて、先端側の張り出し部を酸素流路用筒状体２６の先端に外嵌し且つ後端側の張り出し部を冷却ジャケット用内筒状体２７に外嵌させて、夫々の外嵌部分を溶接接続することにより、冷却ジャケット用内筒状体２７の外周部に設けて、酸素流路用筒状体２６と冷却ジャケット用内筒状体２７及び冷却ジャケット用外筒状体２８とにより、前記冷却ジャケット２４を形成してある。
【００５７】
その冷却ジャケット用内筒状体２７の後端部に、冷却水を供給する冷却水供給口３５を設け、冷却ジャケット用外筒状体２８の後端部に、冷却水を排出させる冷却水排出口３６を設けてある。
そして、冷却水供給口３５から冷却水を供給して、冷却水を、酸素流路用筒状体２６と冷却ジャケット用内筒状体２７との間の流路部分を先端側に向けて流動させ、その先端で反転させて、冷却ジャケット用内筒状体２７と冷却ジャケット外筒状体２８との間の流路部分を後方に向けて流動させて、冷却水排出口３６から排出させる形態で流動させる構成となっている。
【００５８】
つまり、冷却ジャケット２４は、冷却水を互いに逆方向に通流させる流路部分を隣接する状態で備えて通流経路を長くすることにより、冷却作用を促進させている。
【００５９】
前記空気流路用筒状体２９の後端には、その径方向の内側及び外側の両側に張り出す状態で取り付け用環状板２９ｆを設けてある。そして、その空気流路用筒状体２９は、先端を冷却ジャケット外筒状体２８の先端よりも後退させた状態で、取り付け用環状板２９ｆを冷却ジャケット外筒状体２８に外嵌させて、その取り付け用環状板２９ｆと冷却ジャケット外筒状体２８に備えさせた鍔状部２８ｆとをネジ式締結手段（図示省略）にて締結することにより、冷却ジャケット外筒状体２８の外周部に設けてある。
【００６０】
つまり、冷却ジャケット外筒状体２８の外周面と空気流路用筒状体２９の先端とにより、前記環状の空気噴出口２３が形成され、冷却ジャケット用外筒状体２８と空気流路用筒状体２９とにより、先端を空気噴出口２３とする燃焼用空気流路３１が形成されることになる。
そして、空気噴出口２３を、その燃焼用空気噴出方向において、冷却ジャケット２４の先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設してある。
【００６１】
空気流路用筒状体２９の後端側には、燃焼用空気流路３１に燃焼用酸素を供給する空気供給口３７を設けてある。
又、燃焼用空気流路３１には、その燃焼用空気流路３１を通流する燃焼用空気を旋回させるように空気用旋回羽根３８を設けて、その空気用旋回羽根３８の作用により、燃焼用空気を環状の空気噴出口２３から旋回する状態で噴出させるように構成してある。
【００６２】
更に、図５にも示すように、空気流路用筒状体２９の外周部には、バーナＢをその先端が前記炉体１の加熱用開口部１ｈ内に挿入される前記運転位置に位置させた状態で、加熱用開口部１ｈを覆うように、蓋体３９を設けてある。
その蓋体３９における加熱用開口部１ｈ側の面には、その加熱用開口部１ｈ側に向けて突出するように、大小２個のリング状の蓋側シール部材４０を同心状に設け、炉体１における加熱用開口部１ｈの開口端面には、外側に向けて突出するように、リング用の炉側シール部材４１を設けてある。
そして、バーナＢを前記運転位置に位置させた状態で、蓋側シール部材４０と炉側シール部材４１とが重なり合うようにして、炉内ガスの漏れ及び外気の侵入を抑制する構成としてある。
【００６３】
図５に示すように、前記燃料供給口３２に、ガス燃料供給用の燃料供給路４２を接続し、その燃料供給路４２に、ガス燃料の供給を断続する燃料断続弁４３、ガス燃料の供給量を調節する燃料供給量調節弁４４、及び、ガス燃料の通流量を検出する燃料流量センサ４５を設けてある。
【００６４】
前記酸素供給口３３には、燃焼用酸素供給用の酸素供給路４６を接続し、その酸素供給路４６に、燃焼用酸素の供給を断続する酸素断続弁４７、燃焼用酸素の供給量を調節する酸素供給量調節弁４８、及び、燃焼用酸素の通流量を検出する酸素流量センサ４９を設けてある。
つまり、酸素断続弁４７を閉弁することにより、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出が停止され、酸素断続弁４７を開弁した状態で酸素供給量調節弁４８の開度を変更調節することにより、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量が変更調節されることになり、酸素断続弁４７及び酸素供給量調節弁４８により、前記酸素噴出制御手段Ｖｏを構成してある。
【００６５】
前記空気供給口３７に、ブロア５０から燃焼用空気を供給する空気供給路５１を接続し、その空気供給路５１に、燃焼用空気の通流量を検出する空気流量センサ５２を設けてある。
前記ブロア５０は、回転速度が変更調節されて、その送風量が変更調節される構成となっている。つまり、ブロア５０を停止させることにより、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出が停止されることになり、ブロア５０の回転速度を変更調節することにより、空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出量が変更調節されることになり、そのブロア５０により、空気噴出制御手段Ｖａを構成してある。
【００６６】
つまり、ブロア５０を停止させた状態で、燃料断続弁４３を開弁させて燃料噴出ノズル２１からガス燃料を噴出させ、且つ、酸素断続弁４７を開弁させて酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させると、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる酸素専焼状態に切り換えられる。
その酸素専焼状態では、燃料供給量調節弁４４により燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量を変更調節すると共に、そのガス燃料の噴出量に応じた量の燃焼用酸素を酸素噴出口２２から噴出するように酸素供給量調節弁４８を制御することにより、バーナＢの燃焼量が変更調節される。
【００６７】
ちなみに、酸素専焼状態について、予め、燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量（燃料供給路４２のガス燃料の流量に相当する）に応じて、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量（酸素供給路４６の燃焼用酸素の流量に相当する）を設定して、その設定したガス燃料流量と燃焼用酸素流量との関係（以下、酸素専焼状態流量制御情報と記載する場合がある）を前記制御部４に記憶させてある。
【００６８】
そして、その酸素専焼状態では、燃料噴出ノズル２１の複数のガス噴出孔２１ｈからガス燃料が放射状に噴出され、酸素噴出口２２から燃焼用酸素が旋回する状態で噴出されて、それら放射状に噴出されたガス燃料と旋回状態で噴出された燃焼用酸素とが、酸素流路用筒状体２６のロート状部２６ｒにて混合されながらそのロート状部２６ｒの案内により拡散状に噴出されることになり、ガス燃料と燃焼用酸素との混合が促進されるので、安定して燃焼させることが可能となる。
【００６９】
又、ブロア５０を作動させた状態で、燃料断続弁４３を開弁させて燃料噴出ノズル２１からガス燃料を噴出させ、且つ、酸素断続弁４７を開弁させて酸素噴出口２２から燃焼用酸素を噴出させると、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素と空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる空気燃焼状態に切り換えられる。
【００７０】
尚、その空気燃焼状態では、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量と空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出量の比率（以下、酸素対空気比率と記載する場合がある）は、例えば、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を燃焼させるために必要な量として設定される燃焼用酸素量の３０％を酸素噴出口２２からの燃焼用酸素にて賄い、残りの７０％を空気噴出口２３からの燃焼用空気にて賄う状態に対応する比率として設定してある。
【００７１】
その空気燃焼状態では、燃料供給量調節弁４４により燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量を変更調節すると共に、そのガス燃料の噴出量に応じた量の燃焼用酸素、燃焼用空気を夫々酸素噴出口２２、空気噴出口２３から噴出するように、酸素供給量調節弁４８、ブロア５０を夫々制御することにより、バーナＢの燃焼量が変更調節される。
ちなみに、空気燃焼状態について、予め、燃料噴出ノズル２１からのガス燃料の噴出量（燃料供給路４２のガス燃料の流量に相当する）に応じて、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出量（酸素供給路４６の燃焼用酸素の流量に相当する）及び空気噴出口２３からの燃焼用空気の噴出量（空気供給路５１の燃焼用空気の流量に相当する）を設定して、その設定したガス燃料流量と燃焼用酸素流量及び燃焼用空気流量との関係（以下、空気燃焼状態流量制御情報と記載する場合がある）を前記制御部４に記憶させてある。
【００７２】
そして、その空気燃焼状態では、燃料噴出ノズル２１の複数のガス噴出孔２１ｈからガス燃料が放射状に噴出され、酸素噴出口２２から燃焼用酸素が旋回する状態で噴出され、並びに、空気噴出口２３から燃焼用空気が旋回する状態で噴出されて、それら放射状に噴出されたガス燃料と旋回状態で噴出された燃焼用酸素とが、酸素流路用筒状体２６のロート状部２６ｒにて混合されながらそのロート状部２６ｒの案内により拡散状に噴出され、そのように混合されながら拡散状に噴出されるガス燃料と燃焼用酸素との混合流に対して、その外周部の全周にわたって、燃焼用空気が旋回する状態で供給されることになり、ガス燃料と燃焼用酸素と燃焼用空気の混合が促進されるので、安定して燃焼させることが可能となる。
【００７３】
予め、前記酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々について、前記兼用開口部１ｅの開口度がバーナＢの異なる燃焼量の夫々に適合した開口度となるように、兼用開口部１ｅに対する円錐台状開口調節具１５の突入位置を設定してある。
ちなみに、同じ燃焼量では酸素専焼状態の方が空気燃焼状態よりも小さくなり、且つ、燃焼量が大きくなるほど大きくなる状態で、酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々について、開口度をバーナＢの燃焼量に応じて設定してある。
例えば、バーナＢの燃焼量が定格燃焼量の場合、空気燃焼状態における兼用開口部１ｅの開口度は、その全開状態に対して面積比で５３〜７８％程度に設定し、酸素専焼状態における兼用開口部１ｅの開口度は、その全開状態に対して面積比で１５〜２２％程度に設定してある。
【００７４】
そして、酸素専焼状態及び空気燃焼状態の夫々について、兼用開口部１ｅの開口度をバーナＢの燃焼量に応じた開口度にすべく円錐台状開口調節具１５を位置させるための開口調節用シリンダ１６の制御情報（以下、開口調節具位置制御情報と記載する場合がある）を、バーナＢの燃焼量に対応させた状態で前記制御部４に記憶させてある。
【００７５】
又、制御部４に各種制御指令を指令するための操作盤４ｃには、図示を省略するが、円錐台状開口調節具１５を引っ込めるための開口調節具収納指令を指令する開口調節具収納スイッチ、溶解炉の立ち上げ運転の開始、停止を指令する立ち上げ運転スイッチ、溶解炉の通常運転の開始、停止を指令する通常運転スイッチ等を設けてある。
【００７６】
次に、前記制御部４の制御動作について説明する。
制御部４は、前記操作盤４ｃの開口調節具収納スイッチから開口調節具収納指令が指令されると、開口調節用シリンダ１６を収縮作動させるように構成してある。
【００７７】
又、制御部４は、前記立ち上げ運転スイッチから運転開始が指令されると、電動モータ２を作動させて炉体１を回転駆動させ、ブロア５０を作動させ、燃料断続弁４３を開弁させ、酸素断続弁４７を開弁させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素と空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる空気燃焼状態にて前記バーナＢを燃焼させる立ち上げ運転を実行する。
【００７８】
又、制御部４は、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させる立ち上げ運転では、空気燃焼状態流量制御情報に基づいて、燃料流量センサ４５の検出流量、酸素流量センサ４９の検出流量、空気流量センサ５２の検出流量がそれぞれバーナＢの定格燃焼量に対応する流量になるように、燃料供給量調節弁４４、酸素供給量調節弁４８、ブロア５０を夫々制御し、且つ、空気燃焼状態に関する開口調節具位置制御情報に基づいて、円錐台状開口調節具１５を定格燃焼量に対応した位置に位置させるように開口調節用シリンダ１６を制御するように構成してある。
【００７９】
つまり、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態に応じた開口度になるように、開口調節用シリンダ１６が制御されることになる。
【００８０】
前記制御部４は、立ち上げ運転において、赤外線温度センサ４９の検出温度が立ち上げ運転終了設定温度（例えば、１３００〜１４００°Ｃ）になると、電動モータ２を停止させて炉体１の回転を停止させ、ブロア５０を停止させると共に、燃料断続弁４３及び酸素断続弁４７を閉弁させて、バーナＢを消火させて、立ち上げ運転を終了するように構成してある。
【００８１】
前記制御部４は、前記通常運転スイッチから通常運転が指令されると、電動モータ２を作動させて炉体１を回転駆動させ、ブロア５０を停止させた状態で、燃料断続弁４３を開弁させ、酸素断続弁４７を開弁させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる酸素専焼状態にて前記バーナＢを燃焼させる通常運転を実行する。
【００８２】
又、制御部４は、バーナＢを酸素専焼状態にて燃焼させる通常運転では、酸素専焼状態流量制御情報に基づいて、燃料流量センサ４５の検出流量、酸素流量センサ４９の検出流量がそれぞれバーナＢの定格燃焼量に対応する流量になるように、燃料供給量調節弁４４、酸素供給量調節弁４８を夫々制御し、且つ、酸素専焼状態に関する開口調節具位置制御情報に基づいて、円錐台状開口調節具１５を定格燃焼量に対応した位置に位置させるように開口調節用シリンダ１６を制御するように構成してある。
更に、制御部４は、通常運転の実行中は、赤外線温度センサ４９の検出温度が前記操作盤４ｃの温度設定部にて設定された目標加熱温度（例えば１５００〜１６００°Ｃ）になるように、燃焼量を調節すべく燃料供給量調節弁４４を制御すると共に、燃料流量センサ４５及び酸素流量センサ４９夫々の検出流量に基づいて、酸素流量センサ４９の検出流量がそのときの燃焼量に応じた流量になるように酸素供給量調節弁４８を制御し、並びに、酸素専焼状態に関する開口調節具位置制御情報に基づいて、円錐台状開口調節具１５をそのときの燃焼量に対応した位置に位置させるように開口調節用シリンダ１６を制御するように構成してある。
【００８３】
つまり、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が酸素専焼状態に応じた開口度になるように、開口調節用シリンダ１６が制御されることになる。又、兼用開口部１ｅの開口度がバーナＢの燃焼量に応じた開口度に調節されることになる。
【００８４】
要するに、前記制御部４は、前記酸素専焼状態と前記空気燃焼状態とに切り換えるように前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａを制御し、且つ、その制御に伴って、前記兼用開口部１ｅの開口度が前記酸素専焼状態及び前記空気燃焼状態の夫々に応じた開口度になるように前記開口調節装置Ｍを制御するように構成してある。
【００８５】
又、制御部４は、操作盤４ｃの運転スイッチにより運転停止が指令されると、前記電動モータ２を停止させて、炉体１の回転駆動を停止すると共に、燃料断続弁４３及び酸素断続弁４７を閉弁させてバーナＢを消火させて、通常運転を終了するように構成してある。
【００８６】
次に、上述のように構成した溶解炉を用いた被溶解物の溶解作業の手順を説明する。
作業者は、先ず、炉体１内に被溶解物を収容していない空炉の状態で、台車Ｃを運転位置に位置させる。すると、排気ダクトＤの接続ダクト部３のガス受入口３ｉが非接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となり、並びに、開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置することになって、その開口調節装置Ｍにより兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることが可能で、しかも、その減少状態において兼用開口部１ｅの開口度を変更調節可能な状態となる。
【００８７】
続いて、前記操作盤４ｃの立ち上げ運転スイッチを操作して立ち上げ運転を指令すると、上述したように、制御部４により立ち上げ運転が実行されて、赤外線温度センサ４９の検出温度が立ち上げ運転終了設定温度になると、立ち上げ運転が自動的に終了して、炉体１の回転が停止すると共に、バーナＢが消火する。
【００８８】
立ち上げ運転が終了すると、作業者は、前記操作盤４ｃの開口調節具収納スイッチを操作して、円錐台状開口調節具１５を収納させて、台車Ｃの移動が可能な状態にする。
そして、台車Ｃを前記被溶解物投入位置に位置させる。すると、開口調節装置Ｍは、兼用開口部１ｅから退避する退避位置に位置することになって、兼用開口部１ｅが全開される状態となり、並びに、ホッパ５の排出口５ｅが被接触状態にて前記兼用開口部１ｅに対向する状態となる。
従って、兼用開口部１ｅが全開されているので、ホッパ５の排出口５ｅを大きく形成しても、その大きい排出口５ｅを通して被溶解物を兼用開口部１ｅに容易に投入することができ、作業効率を向上することが可能となる。
【００８９】
そして、炉体１内への被溶解物の投入が終了すると、作業者は、台車Ｃを移動させて前記運転位置に位置させる。すると、排気ダクトＤの接続ダクト部３のガス受入口３ｉが非接触状態にて兼用開口部１ｅに対向する状態となり、並びに、開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置することになって、その開口調節装置Ｍにより兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることが可能で、しかも、その減少状態において兼用開口部１ｅの開口度を変更調節可能な状態となる。
【００９０】
そして、作業者は、前記操作盤４ｃの通常運転スイッチにより通常運転を指令すると、上述したように、制御部４により通常運転が自動的に実行される。
【００９１】
そして、溶解作業が終了すると、操作盤４ｃの運転スイッチにより通常運転の停止を指令すると、炉体１の回転が停止すると共に、バーナＢが消火される。
続いて、前記操作盤４ｃの開口調節具収納スイッチを操作して、円錐台状開口調節具１５を収納させて、台車Ｃを被溶解物投入位置に移動させ、又、バーナＢを退避位置に移動させる。そして、傾動用シリンダ９を作動させて、前記炉体１を出湯状態に傾斜させて、炉体１の内部の溶解物を出湯口１ｔから出湯させ出湯させて、前記溶解物受け入れ台車Ｗに受け入れる。
【００９２】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を説明するが、第２実施形態では、前記開口調節装置Ｍの構成が異なる以外は、第１実施形態と同様に構成してあるので、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、開口調節装置Ｍについて説明する。
【００９３】
図９に示すように、開口調節装置Ｍを、前記調節位置に位置した状態で前記兼用開口部１ｅに対向する状態で位置して、内径が前記兼用開口部１ｅよりも小径で且つ前記回転軸心Ｐ１周りに一方向に回転自在に支持された環状開口調節具６１と、その環状開口調節具６１を前記兼用開口部１ｅに押圧させる位置と前記兼用開口部１ｅから設定間隔離間した位置とに位置変更するように前記回転軸心Ｐ１方向に沿って移動操作する駆動部としての開口調節用シリンダ６２を備えて構成してある。ちなみに、前記開口調節用シリンダ６２は、油圧シリンダ、空圧シリンダあるいは電動シリンダを用いることができる。
【００９４】
前記開口調節用シリンダ６２は、前記台車Ｃが前記運転位置に位置したときに、シリンダロッドが前記回転軸心Ｐ１と略同軸心状になる姿勢にて前記接続ダクト部３の外部に位置させた状態で、台車Ｃの車体部１２に支持し、そのシリンダロッドの先端に、接続ダクト部３に挿通した状態のアーム６３を連結してある。
そのアーム６３の先端に、回転軸心Ｐ１と同心状に回転自在な回転継手６４を介して前記環状開口調節具６１を取り付けることにより、環状開口調節具６１を前記回転軸心Ｐ１周りに一方向に回転自在に支持し、前記兼用開口部１ｅからの炉内ガスを環状開口調節具６１の開口部を通過させて排出させるようにして、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にするようにしてある。
【００９５】
そして、前記開口調節用シリンダ６２を収縮状態に作動させた状態で、前記台車Ｃを前記被溶解物投入位置から前記運転位置に移動させて、開口調節用シリンダ６２を伸張作動させると共にその伸張位置を調節することにより、環状開口調節具６１の位置を前記兼用開口部１ｅに押圧させる位置と兼用開口部１ｅから設定間隔離間した位置とに位置変更して、兼用開口部１ｅの開口度を調節する構成としてある。
【００９６】
この第２実施形態においても、上記の第１実施形態と同様に、前記酸素断続弁４７及び前記酸素供給量調節弁４８を用いて前記酸素噴出制御手段Ｖｏを構成し、前記ブロア５０を用いて空気噴出制御手段Ｖａを構成して、前記制御部４を、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させる酸素専焼状態と、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を酸素噴出口２２から噴出される燃焼用酸素と空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるように、前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａ夫々を制御するように構成してあるが、酸素専焼状態及び空気燃焼状態のいずれにおいても、バーナＢを定格燃焼量にて燃焼させるように構成してある。
【００９７】
そして、前記制御部４を、前記酸素専焼状態になるように前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａを制御したときには、環状開口調節具６１を兼用開口部１ｅに押圧させる位置に位置させるように、開口調節用シリンダ６２を作動させ、前記空気燃焼状態になるように前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び前記空気噴出制御手段Ｖａを制御したときには、環状開口調節具６１を兼用開口部１ｅから設定間隔離間した位置に位置させるように、開口調節用シリンダ６２を作動させるように構成してある。
【００９８】
つまり、上記の第１実施形態と同様に、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させるときは、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態に応じた開口度になるように開口調節用シリンダ１６が制御され、バーナＢを酸素専焼状態にて燃焼させるときは、兼用開口部１ｅの開口が減少状態に調節され、しかも、兼用開口部１ｅの開口度が酸素専焼状態に応じた開口度になるように開口調節用シリンダ１６が制御されるように構成してある。
【００９９】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の各実施形態においては、開口調節装置Ｍを、前記調節位置に位置した状態で、前記兼用開口部１ｅの開口度を変更調節するように構成する場合について例示したが、開口調節装置Ｍは、前記調節位置に位置した状態で、単に兼用開口部１ｅの開口を減少状態にするように構成しても良い。
例えば、開口調節装置Ｍを上記の第１実施形態のように構成する場合、円錐台状開口調節具１５を前記兼用開口部１ｅに対して所定の突入位置に突入させることにより、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることになる。又、開口調節装置Ｍを上記の第２実施形態のように構成する場合、環状開口調節具６１を前記兼用開口部１ｅに押圧させるように位置させることにより、兼用開口部１ｅの開口を減少状態にすることになる。
【０１００】
（ロ） 前記開口調節装置Ｍの具体構成は上記の各実施形態において例示した構成に限定されるものではない。例えば、前記接続ダクト部３のガス受入口３ｉに前記兼用開口部１ｅに近接させる状態でダンパを設けて、そのダンパの開度調節により兼用開口部１ｅの開口度を調節する構成としても良い。
【０１０１】
（ハ） 上記の各実施形態においては、前記台車Ｃを前記運転位置と前記被溶解物投入位置とに位置変更させるのに伴って、前記開口調節装置Ｍが前記調節位置と前記退避位置とに位置変更されるように構成する場合について例示したが、前記台車Ｃを前記運転位置と前記被溶解物投入位置とに移動させるのとは別の操作により、前記開口調節装置Ｍを前記調節位置と前記退避位置とに位置変更させるように構成しても良い。
【０１０２】
（ニ） 前記立ち上げ運転を停止させるための前記酸素噴出制御手段Ｖｏ及び空気噴出制御手段Ｖａの操作を前記制御部４に自動的に行わせるに当たっては、上記の各実施形態において例示した如き、前記赤外線温度センサ２０の検出情報に基づいて行わせる構成に限定されるものではない。例えば、立ち上げ運転が指令された後、予め設定した設定時間が経過するまでは、立ち上げ運転を実行させ、前記設定時間が経過すると立ち上げ運転を停止させる構成としても良い。
【０１０３】
（ホ） 上記の各実施形態においては、空気噴出制御手段Ｖａとして、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続に加えて、噴出量の調節が可能なように構成する場合について例示したが、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続のみが可能なように構成しても良い。
又、酸素噴出制御手段Ｖｏとして、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続に加えて、噴出量の調節が可能なように構成する場合について例示したが、酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出の断続のみが可能なように構成しても良い。
この場合は、空気燃焼状態としては、前記酸素噴出口２２からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態で前記空気噴出口２３から燃焼用空気を噴出させて、燃料噴出ノズル２１から噴出されるガス燃料を空気噴出口２３から噴出される燃焼用空気にて燃焼させる状態とすることになる。
【０１０４】
（ヘ） 空気噴出制御手段Ｖａの具体構成としては、空気供給路５１を通流する燃焼用空気の流量を変更調節する空気ダンパを設けて、前記ブロア５０とこの空気ダンパとにより構成しても良い。
【０１０５】
（ト） 上記の各実施形態においては、炉体１を前記回転軸心Ｐ１周りで一方向に連続回転させるように構成する場合について例示したが、炉体１を正逆回転させるように構成しても良い。この場合、駆動手段としては、例えば、揺動用油圧シリンダにて構成して、その油圧シリンダにて、炉体１を回転軸心Ｐ１周りで正逆回転させるように揺動させることになる。
【０１０６】
（チ） 錐状の開口調節具の形状としては、上記の第１実施形態において例示した円錐台状に限定されるものではなく、例えば、円錐状、多角錐状、多角錐台状等が可能である。
【０１０７】
（リ） 上記の第１実施形態においては、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させるときは、定格燃焼量にて燃焼させるように構成したが、燃焼量を変更調節するように構成しても良い。この場合は、前記兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態における燃焼量に対応した開口度となるように、円錐台状開口調節具１５を位置させるべく開口調節用シリンダ１６を制御するように構成する。
【０１０８】
又、上記の第２実施形態においては、バーナＢを空気燃焼状態にて燃焼させるとき及び酸素専焼状態にて燃焼させるときのいずれにおいても、定格燃焼量にて燃焼させるように構成したが、燃焼量を変更調節するように構成しても良い。
この場合は、空気燃焼状態では、前記兼用開口部１ｅの開口度が空気燃焼状態における燃焼量に対応した開口度となるように、酸素専焼状態では、前記兼用開口部１ｅの開口度が酸素専焼状態における燃焼量に対応した開口度となるように、環状開口調節具６１を位置させるべく開口調節用シリンダ６２を制御するように構成する。
つまり、空気燃焼状態及び酸素専焼状態夫々について、同じ燃焼量では酸素専焼状態の方が空気燃焼状態よりも小さくなる状態で且つ燃焼量が大きくなるほど大きくなる状態で、燃焼量に応じて，兼用開口部１ｅと環状開口調節具６１との設定間隔を設定する。そして、空気燃焼状態及び酸素専焼状態の夫々において、兼用開口部１ｅと環状開口調節具６１との間隔が燃焼量に対応する設定間隔になるように，開口調節用シリンダ６２を制御することになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施形態に係る溶解炉の正面図
【図２】実施形態に係る溶解炉における台車を運転位置に位置させた状態での平面図
【図３】実施形態に係る溶解炉における台車を被溶解物投入位置に位置させた状態での平面図
【図４】実施形態に係る溶解炉の側面図
【図５】第１実施形態に係る開口調節装置を示す溶解炉の要部の縦断正面図
【図６】実施形態に係るバーナの燃焼用酸素噴出方向に沿う面での断面図
【図７】実施形態に係るバーナの燃焼用酸素噴出方向視での図
【図８】実施形態に係るバーナの燃焼用酸素噴出方向に沿う面での要部の断面図
【図９】第２実施形態に係る開口調節装置を示す溶解炉の要部の縦断正面図
【符号の説明】
【０１１０】
１ 炉体
１ｅ 兼用開口部
２ 駆動手段
４ 制御手段
１５ 錐状の開口調節具
１６ 駆動部
２１ 燃料噴出部
２２ 酸素噴出口
２３ 空気噴出口
２４ 冷却ジャケット
Ｂ バーナ
Ｍ 開口調節装置
Ｖａ 空気噴出制御手段
Ｖｏ 酸素噴出制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴出部の外周部に環状の酸素噴出口を備えて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を前記酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体内の被溶解物を溶解させるように構成された溶解炉用のバーナであって、
燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口が、前記酸素噴出口の外周部に配設され、
前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させる状態で前記空気噴出口から燃焼用空気を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段及び前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段が設けられている溶解炉用のバーナ。
【請求項２】
前記酸素噴出口と前記空気噴出口との間に、冷却用流体を通流させる冷却ジャケットが設けられている請求項１記載の溶解炉用のバーナ。
【請求項３】
前記空気噴出口が、その燃焼用空気噴出方向において、前記冷却ジャケットの先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設されている請求項２記載の溶解炉用のバーナ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶解炉用のバーナを備えた溶解炉であって、
横方向の回転軸心周りに自転自在に支持され且つ被溶解物の供給用と炉内ガスの排出用とに兼用される兼用開口部を前記回転軸心と同軸心状に備えた炉体と、
その炉体を前記回転軸心周りで一方向に連続回転又は正逆回転させる駆動手段とが設けられ、
前記兼用開口部の開口を減少状態に調節する開口調節装置が、前記兼用開口部の開口を減少状態にするための調節位置と、前記兼用開口部を全開するように前記兼用開口部から退避する退避位置とに位置変更自在に設けられている溶解炉。
【請求項５】
前記開口調節装置が、前記兼用開口部の開口度を変更調節するように構成されている請求項４記載の溶解炉。
【請求項６】
前記開口調節装置が、前記調節位置に位置した状態で前記回転軸心と同軸心状に位置して、前記回転軸心方向において炉内側ほど細い錐状の開口調節具と、その開口調節具を前記兼用開口部に対する突入位置を変更調節するように前記回転軸心方向に沿って移動操作する駆動部とを備えて構成されている請求項５記載の溶解炉。
【請求項７】
前記酸素専焼状態と前記空気燃焼状態とに切り換えるように前記酸素噴出制御手段及び前記空気噴出制御手段を制御し、且つ、その制御に伴って、前記兼用開口部の開口度が前記酸素専焼状態及び前記空気燃焼状態の夫々に応じた開口度になるように前記開口調節装置を制御する制御手段が設けられている請求項５記載の溶解炉。
【請求項１】
燃料噴出部の外周部に環状の酸素噴出口を備えて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を前記酸素噴出口から噴出される燃焼用酸素にて燃焼させて、炉体内の被溶解物を溶解させるように構成された溶解炉用のバーナであって、
燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出口が、前記酸素噴出口の外周部に配設され、
前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を停止する状態で前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる酸素専焼状態と、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を停止する状態又は前記酸素噴出口から燃焼用酸素を噴出させる状態で前記空気噴出口から燃焼用空気を噴出させて、前記燃料噴出部から噴出されるガス燃料を燃焼させる空気燃焼状態とに切り換えるべく、前記酸素噴出口からの燃焼用酸素の噴出を制御する酸素噴出制御手段及び前記空気噴出口からの燃焼用空気の噴出を制御する空気噴出制御手段が設けられている溶解炉用のバーナ。
【請求項２】
前記酸素噴出口と前記空気噴出口との間に、冷却用流体を通流させる冷却ジャケットが設けられている請求項１記載の溶解炉用のバーナ。
【請求項３】
前記空気噴出口が、その燃焼用空気噴出方向において、前記冷却ジャケットの先端よりも前記燃焼用空気噴出方向の上手側に後退した位置に配設されている請求項２記載の溶解炉用のバーナ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶解炉用のバーナを備えた溶解炉であって、
横方向の回転軸心周りに自転自在に支持され且つ被溶解物の供給用と炉内ガスの排出用とに兼用される兼用開口部を前記回転軸心と同軸心状に備えた炉体と、
その炉体を前記回転軸心周りで一方向に連続回転又は正逆回転させる駆動手段とが設けられ、
前記兼用開口部の開口を減少状態に調節する開口調節装置が、前記兼用開口部の開口を減少状態にするための調節位置と、前記兼用開口部を全開するように前記兼用開口部から退避する退避位置とに位置変更自在に設けられている溶解炉。
【請求項５】
前記開口調節装置が、前記兼用開口部の開口度を変更調節するように構成されている請求項４記載の溶解炉。
【請求項６】
前記開口調節装置が、前記調節位置に位置した状態で前記回転軸心と同軸心状に位置して、前記回転軸心方向において炉内側ほど細い錐状の開口調節具と、その開口調節具を前記兼用開口部に対する突入位置を変更調節するように前記回転軸心方向に沿って移動操作する駆動部とを備えて構成されている請求項５記載の溶解炉。
【請求項７】
前記酸素専焼状態と前記空気燃焼状態とに切り換えるように前記酸素噴出制御手段及び前記空気噴出制御手段を制御し、且つ、その制御に伴って、前記兼用開口部の開口度が前記酸素専焼状態及び前記空気燃焼状態の夫々に応じた開口度になるように前記開口調節装置を制御する制御手段が設けられている請求項５記載の溶解炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２７５３３５（Ｐ２００６−２７５３３５Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９２２４２（Ｐ２００５−９２２４２）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５９１１８１０８９）株式会社ナニワ炉機研究所 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５９１１８１０８９）株式会社ナニワ炉機研究所 (7)
【Ｆターム（参考）】
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