[发明专利]富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法

说明书

本发明的目的是提供一种富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法，其在利用自激振荡火焰来加热被加热物时，即便在远离燃烧器的位置也能够以优异的传热效率进行均匀加热。本发明提供一种富氧燃烧器，具备：中心流体喷出口(2)；以及在该中心流体喷出口(2)的周围分别沿相对正交的方向配置的一对第一周围流体喷出口(3A)及一对第二周围流体喷出口(3B)，在中心流体喷出口(2)的上游侧的流体喷出流路(4)的侧壁(41)上设置有一对开口部(42a，42b)，比该开口部更下游侧的一对侧壁(43a、43b)的间隔朝向下游侧逐渐扩展，一对第二周围流体喷出口(3B)被配置为与开口部(42a、42b)的相对方向正交且夹着中心流体喷出口(2)，中心流体喷出口(2)的中心轴与第二周围流体喷出口(3B)的中心轴的角度γ°以及中心流体喷出口(2)的侧壁(41)之间的出口宽度(D1)和第二周围流体喷出口(3B)中的沿出口宽度(D1)的方向的出口宽度(D2)具备规定的关系。

技术领域

本发明涉及富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法。

背景技术

一般而言，对于炼铁工艺中使用的浇包等的接受生铁(熔融金属)的炉子(容器)来说，以防止因急剧加热引起的炉内耐火物(耐火砖等)的损伤为目的，使用燃烧器的火焰进行预热。

对用于这种用途的燃烧器的火焰要求传热效率高以及具有能够均匀加热被加热物的特性。

作为提高燃烧器的传热效率的方法，一直以来，例如像专利文献1所记载的技术那样采用以下方法：该方法通过使用作为氧化剂的富氧空气来使火焰温度上升并提高传热效率。然而，在具有如专利文献1所记载的结构的燃烧器中，由于火焰呈直线形状，因此具有局部加热被加热物的一小部分的倾向，存在均匀加热困难这样的问题。

与此相对地，在专利文献2中公开了以下方法：该方法利用喷流的自激振荡现象来使火焰振荡，能够保持高传热效率的同时，进行均匀加热。

专利文献1：日本专利公开2016-085021号公报

专利文献2：日本专利公开2013-079753号公报

另一方面，在专利文献2所记载的技术中，由于火焰振荡，具有火焰缩短的倾向。其结果，存在以下问题：在试图通过对流传热来加热在燃烧器的轴向上位于远离前端面的位置处的被加热物的情况下，火焰无法到达被加热物，导致传热效率下降。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法，该富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法在利用自激振荡使火焰振荡的同时，对接受生铁的浇包等的被加热物进行加热时，即便在远离燃烧器的前端面的位置，也能够以优异的传热效率进行均匀加热。

为了解决上述问题，本发明提供以下富氧燃烧器。

(1)一种富氧燃烧器，从设置于前端部的多个流体喷出口中的每一个喷出富氧空气或燃料气体中的至少任一种并使之燃烧，所述富氧燃烧器的特征在于，

所述多个流体喷出口由中心流体喷出口和配置在该中心流体喷出口的周围的周围流体喷出口形成，

在所述中心流体喷出口的上游侧的流体喷出流路的侧壁上，在分别相对的位置设置有一对开口部，并且该一对开口部彼此经由连通管连通，

比所述开口部更下游侧的流体喷出流路被形成为一对侧壁的间隔朝向下游侧逐渐扩展的截面扇形状，

所述周围流体喷出口由分别相对配置的一对第一周围流体喷出口和分别相对配置的一对第二周围流体喷出口形成，

所述第一周围流体喷出口和所述第二周围流体喷出口以夹着所述中心流体喷出口的方式配置在所述中心流体喷出口的周围，

所述一对第二周围流体喷出口被配置在与所述一对开口部的相对方向正交的方向上，