[发明专利]电炉用助燃燃烧器

说明书

本发明提供电炉用助燃燃烧器，其通过使煤等固体燃料与气体燃料一同适当且高效地燃烧，可得到高的铁系碎屑加热效果。本发明的电炉助燃燃烧器(100)的特征在于，具有从中心侧起依次同轴地配置有固体燃料喷射管(1)、气体燃料喷射管(2)、助燃性气体喷射管(3)而成的结构，固体燃料喷射管(1)的前端位于气体燃料喷射管(2)的内部，由此在固体燃料喷射管(1)的前端与气体燃料喷射管(2)的前端之间形成由气体燃料喷射管(2)的前端侧部分围成的固体燃料·气体燃料预混合用的第1空间部(4)。

技术领域

本发明涉及附设于将铁系碎屑熔化(melt)而制造铁液的电炉的助燃燃烧器。

背景技术

在使用电炉将铁系碎屑熔化的情况下，虽然电极周边的铁系碎屑迅速熔化，但位于远离电极的部位、即位于冷部位(cold spots)的铁系碎屑的熔化较慢，从而炉内的铁系碎屑的熔化速度产生不均匀。因此，炉内整体的操作时间受到冷部位的铁系碎屑熔化速度的限制。

因此，为了消除这样的铁系碎屑熔化速度的不均匀性，使炉内所有的铁系碎屑以良好的均衡性进行熔化，采用了在冷部位的位置设置助燃燃烧器，并利用该助燃燃烧器对位于冷部位的铁系碎屑进行预热、切断、熔化的方法。

作为这样的助燃燃烧器，例如在专利文献1中提出了一种电炉用高速纯氧助燃燃烧器，其是设置为三重管结构的燃烧器，以从中心部喷出用于使不燃物飞散以及切割铁系碎屑的氧气、并从该氧气的外周部喷出燃料、进而从该燃料的外周部喷出燃烧用氧气，其中，为了使从中心部喷出的氧气的速度为高速而在中心部的氧气喷出管的前端设置有缩窄部，并且为了对从最外周喷出的燃烧用氧气赋予旋转力而在由燃料喷出管与燃烧用氧气喷出管形成的环状空间中设置有旋转叶片。

此外，专利文献2提出了通过使助燃燃烧器的喷嘴前端偏心并使燃烧器旋转，从而使燃烧器火焰的指向性扩大为宽范围的电炉用燃烧器设备。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-9524号公报

专利文献2：日本特开2003-4382号公报

发明内容

发明要解决的课题

通过利用专利文献1、2记载的技术，能够使用助燃燃烧器高效地将铁系碎屑预热、熔化。然而，专利文献1、2中，存在燃料的对象被限制为昂贵的气体燃料这样的问题。作为廉价的燃料，可举出煤(细粉碳)等固体燃料。为了使固体燃料起燃，到起燃为止需要升温时间。然而，在现有的助燃燃烧器中，难以使固体燃料比气体燃料更快地燃烧，无法稳定地燃烧，有时根据条件还会发生熄火(misfiring)。此外，存在若细粉碳的粒径大、则在燃烧器的火焰中无法充分燃烧的问题，燃烧残留的煤被集尘设备排出到电炉外，热效率非常差。因此，现有技术中，在助燃燃烧器中使用煤等固体燃料事实上是困难的。

因此，本发明的目的在于提供电炉用助燃燃烧器，其通过使煤等固体燃料与气体燃料一同适当且高效地燃烧，可得到高的铁系碎屑加热效果。

用于解决课题的手段

本申请的发明人对能够使用煤等固体燃料的电炉用助燃燃烧器进行了反复研究，结果发现在从中心侧依次同轴地配置固体燃料喷射管、气体燃料喷射管、助燃性气体喷射管而成的基本结构中，通过设置为在燃烧器前端部(气体喷出部)中使固体燃料与气体燃料预混合，使该经预混合的固体燃料和气体燃料与助燃性气体接触而燃烧的结构、具体而言使固体燃料喷射管的前端位于气体燃料喷射管的内部，在固体燃料喷射管的前端与气体燃料喷射管的前端之间形成由气体燃料喷射管的前端侧部分围成的固体燃料·气体燃料预混合用的空间部，由此使得固体燃料的燃烧性提高、碎屑加热效果提高。

本发明是基于上述这样的见解而完成的，要旨如下文所述。