TW294769B - - Google Patents

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經濟部中央標隼局負工消费合作社印裝 _ -t 發明背景 A--— 本發明係關於安裝燃燒器於包容熔化物之熔爐内之燃燒 器座。具體言之，本發明係關於在燃燒器發生之火焰下形 成初級與次級再循環區而使火焰變形及移向熔化物之燃燒 器座。另一方面，本發明係關於藉位於火焰間之初級與次 級再循環區，使燃燒器產生之火焰變形並移向熔化物之熔 壚内熔化物加熱方法。再另_方面，本發明係關於熔爐、 溶化物、燃燒器與燃燒器座之配合。 鐵或非鐵熔化物在熔爐内藉設計成在空氣或飽含氧空氣 或高純度氧之氧化劑中燃燒燃料之燃燒器予以加熱。可明 瞭，熱不僅轉移至熔化物，且亦至熔爐頂壁。爲增加熱轉 移至熔化物，技藝中已知導引射出之火焰趨向熔化物。例 如’本發明則之已往美國專利4,9〇9733中，燃燒器或燃料 喷射流被氧或飽含氧空氣構成之加強速率氣體下射 (undershot)，以產生廣大燃燒面積，並產生火焰下、—低壓 力場而向下吸、火焰趨向熔化物。亦在本發明前之美國專 利5，199,867中，燃燒器設有在燃料喷流下之—漸擴式高動 量氧化劑噴射流’以產生被高速度氧化劑噴射流向下吸引 之一扇形漸擴式火焰。 上述專利特別適於玻璃熔爐，並顯示對所有燃燒用途均 特別有利之球狀（g 1 0 b a 1)燃燒特性。然而，此等專利之火 焰方向在熔化物水平面随時間變化之用途中不能動賤調 整。如下文將討論’本發明提供火培移向炫化物之角度自 動調整而随熱負載或熔化物之熱接受間面變化而變化之裝 -4- 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X29*7公釐） J— ? '1 裝------訂—Μ---1 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作杜印¾ 發明之概要 本發明提供一種燃燒器座，用以安裝燃燒器於其中包容 需由燃燒器加熱之熔化物之熔爐内。燃燒器包括一本體， 本植具有終止成漸擴式開口之一通路。通路之構型容納燃 繞器’使燃燒器隱藏於漸擴式開口内，及燃燒器產生之火 焰自漸擴式開口射出至熔化物上。漸擴式開口具有向下成 2度之下方段，及下方段具有產生在火焰下之一初級再循 %區< —反向階，依南下方向吸引火焰趨向熔化物。反向 %位於漸擴式開口内，以當使用燃燒器時，一次級再循環 區形成於漸擴式開口與熔化物之間。此次級再循環區進_ 步向下吸引火焰趨向熔化物。 另一方面，本發明提供加熱熔爐内熔化物之方法。根據 本發明万法，燃料在燃燒器内燃燒，形成向外射出至熔化 物之火焰。一初級再循環區鄰靠燃燒器形成於火焰下，故 向外射出火焰被向下方吸引趨向熔化物。_次級再循環區 在初級再循環區下游形成於火焰與熔化物之間，故向外射 出火焰被進一步向下方吸引趨向熔化物。 再另方面，本發明係關於包括一熔爐、位於熔爐内之 溶化物、加㈣化物《一燃繞器及安裝燃,繞器於，溶爐内之 -燃燒器座之配合。燃燒器座包括一本體，本體具有終止 成至熔爐之漸擴式開口之—通路。通路之構型容纳燃燒 器，故燃燒器隱藏於漸擴式開口内及燃燒器之火焰自

(請先閲讀背面之Vi意事項再填寫本頁} 冰----V -裝 > . -1 I ,

• ί - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Β7 五、發明説明（-3 ) --- 漸擴式開口射出至熔化物上。漸擴式開口具有向下成角度 之下方段，1下方段具有產生在火Μ一初级再循環區之 -反向階，向下吸引火焰趨向熔化物。反向階位於漸擴式 開口内，以當使用燃燒器時，一次級再循環區形成於漸擴 式開口與熔化物之間。此次級再循環區進一步向下吸引火 焰趨向熔化物。 次級再循環區之形成作用自動將火焰就熔化物定位。次 級再循環區之效果由於初級再循環所致之火焰移動及變形 產生之薄邊界層而被加強。當熔化物水平面降低時，因次 級再循環區必定位於漸擴式開口與熔化物之間，故火焰進 一步移動及變形，因而較接近熔化物而非熔爐頂部。當熔

化物水平面上升時，發生反向操作。事實上，火焰具有S 形輪廓果，較多火焰發出之熱能導至溶化物而非溶爐 頂部。 圖式之簡單説明 雖然本説明書包括清晰指出申請人視爲其發明之主題事 物之"申請專利範圍"，但參照附圖閲讀下文之説明將進一 步明瞭本發明。 圖1爲配有根據本發明之燃燒器座之熔爐之部份圖，其 中部份熔壚及燃燒器座經切除。 圖2爲根據本發明之燃燒器座之正視圖。 詳細説明 -6- 本纸紅錢用:轉（CNS) (21Qx297公羞） ---------{ ▲------ir-------^ ^ (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 2d47〇9 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（—4 ) '—' 參閲圖1及2 ’圖中顯示包含根據本發明之燃燒器座η之 溶爐10。燃燒器座12支持燃燒燃料之燃燒器14，以產生射 出火焰16而加熱熔化物18。 燃燒器座12具有本體20，較佳者爲耐熱陶磁製成。本體 20設有終止成漸擴式開口 24之通路22。通路22之構型容纳 燃燒器14，故燃燒器14隱藏於漸擴式開口 24内及自漸擴式 開口 24射出火焰16至熔化物18上。 漸擴式開口 24具有向下成角度之下方段26及反向階28。 反向階28產生位於火焰下以"A"指示之一初級再循環區。 初級再循環區A中，主要爲燃燒產物再循環而產生一低壓 區，以向下吸引火焰趨向熔化物18。此外，反向階28亦以 所示具體實例中爲燃燒器座12之前表面30之漸擴式段24之 末端爲準而定位。故當使用燃燒器丨4時，以"b，'指示之— 次級再循環區形成於漸擴式開口 24與溶化物18之間。次級 再循環區B中，主要亦爲燃燒產物再循環而產生另—低壓 區，以進一步向下吸引火焰16趨向熔化物。因次級再循環 區B必定位於漸擴式開口 24與熔化物18表面之間，故若橡 化物18之水平面下降時’次級再循環區b之高度將仍作用 成吸引火焰16趨向·溶化物18。 次級再循環區B之效果被初級再循環區a加強。基本 上，初級再循環作用容許在下方段26上之一薄邊界層，產 生在下方段26與前方表面3G相交處之清潔流量分離。 較佳者，反向階28應位於前方表面30後，成等於初級再 循環區A之長度LA約2與10倍間之値之距離LC。更佳者， 各紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) M規格（2丨〇 X 297公着）ή ...♦ ____-_ .«//:::· --------衣------訂-------f 球 f請先閲讀背面之注意事唄再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 B7 五、發明説明（*5 ) --- ^離比應在長度LA之約3與4倍之間。此—情況確保再循 環氣/包被封閉’及典爐氣體送向燃燒器。此外，漸擴式開 口 24之下方段26應與通路22之軸線成約5與4〇。間之角度。 此-角度關係以α示於圖i。大多數情況下，由於在漸擴式 開口 24中形成位置接近燃燒器座12之外表面％之一極薄邊 界層’上述範圍内之反向階28之位置及下方段26之向下角 度峋將產生次級再循環區B。 燃燒器14爲設計成在氧或飽含氣空氣中燃燒氣態燃料之 已知氧-燃料燃燒器。燃燒器w詳細説明於美國專利 5,299,929，此專利引述於本説明供參考。燃燒器14具有中 心燃料噴嘴32，噴嘴32具有對向外方而產生扇形向外擴散 燃料嘴射流之各孔34。上方及下方氧化劑噴嘴36及兇分別 設有葉片40及42，以產生扇形向外擴散氧化劑噴射流。燃 燒器14設計成將氧化劑喷射流吸入燃料，因氧化劑噴射流 具有較燃料噴嘴32所產生之中心燃料噴射流爲慢之速度及 較高壓力。 因燃燒器14具有長方形斷面，故通路22及漸擴式開口 24 亦爲長方形構型。應明瞭，本發明不限於任何特定形式之 燃燒器《具有被一環形氧化劑噴射流或數單獨氧化劑噴射 流包圍之一中心圓形燃料噴射流之對稱式燃燒器同樣可用 於本發明。此種圓形燃燒器情況下，漸擴式開口 24將爲圓 形或錐形。 在熔化物水平面變化極大如含鋁熔化物之分批熔化物處 理中，採用所揭示之技術特別有利。例如，本發明特別適 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS ) A4現格（2丨0><297公·^ J-------{—裝------訂--.----{殊 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明t6 ) 用於陶磁及非鐵熔化物。 本發明已參照較佳具體實例予以説明，但精於本藝之人 士將明瞭，可進行無數變化，刪減及添加而不脱離本發明 之原則及範圍。 ^^—4 nn —^n lfl^^i nn >^n nn ίΛ I nfli nn m^i h n^i nn n^i nn ^^4 - J 0¾. 1 *1-^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部f央標準局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2’0X297公釐） ^請晏tsr明示1 t;-'.-7i -t月提之 :質内·容是φ准予修1£。 心告本 2J4yo9 冲請曰期 案 號 類 8Τ7ΤΤ702. 84111587

C 以上各棚由本局填註） irrt- 16 修4頁月修 ，卜Ί pi入 294763 %專利説.明書 經濟部中央梂準局男工消費合作社印裝 發明 一、Ζ名稱 中 文 燃燒器座，炫爐器組及溶爐内溶化物加熱方法 英 文 "BURNER BLOCK, FURNACE ASSEMBLY, AND METHOD OF HEATING A MELT WITHIN A FURNACE" 姓 名 路.T .亞普 一.發明又 Ά\ ΓΡ 國 籍 住、居所 荷蘭 美國紐澤西州普林斯頓市納索街80號 1 ' 姓 名 (名稱） 美商BOC集團公司 國 籍 美國 三、申請人 住、居所 (事務所） 美國紐澤西州莫瑞山新恩賜市高山大道575號 代表人 姓 名 賴瑞·爾·卡西特 -1 - 訂 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 装

Claims (1)

1. 申請專利範®

   經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈 1，一種燃燒器座，用以安裝一燃燒器於其中包容需由加熱 器加熱之熔化物之熔爐内，燃燒器座包括： 一本體，本體具有終止成至溶爐之—漸擴式開口之— 通路，通路之構型容納燃燒器，故燃燒器隱藏於漸擴式 開口内，及燃燒器產生之火焰自漸擴式開口射出至熔化 物上； 漸擴式開口具有向下成角度之一下方段；及 下方段具有—反向階，以在火焰下產生一初級再循環 區’依向下方向吸引火焰趨向熔化物，及反向階位於漸 擴式開口内，以當使用燃燒器時，一次級再循環區形成 漸擴式開口與熔化物之間，以進一步向下吸引火焰趨向 熔化物。 2.根據申請專利範圍第1項之燃燒器座，其中： 該漸擴式開口界定於燃燒器座之一外表面上； 該初級再循環區具有自反向階量計之一長度；及 該反向階位於前方表面後等於初級再循環區之長度之 約2與1〇倍間之距離。 3-根據申請專利範圍第1項之燃燒器座，其中： 該漸擴式開口界定於燃燒器座之一外表面上； 該初級再循環區具有自反向階量計之一長度；及 該反向階位於前方表面後等於初級再循環區之長度之 約3與4倍間之距離。 4.根據申請專利範圍第1項之燃燒器座，其中該漸擴式開 口之下方段向下與通路之軸線成約5與4〇度間之角度。 本紙張尺度適用中國国家標準（CNs ) Μ驗（21〇><297公着 ------------^------、玎 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) D8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 π、申請專利範圍 5. 一種熔爐内熔化物加熱方法，包括： 在一燃燒器内燃燒燃料，以形成向外射出至这化物上 之火焰； 形成在火焰下及鄰靠燃燒器之一初級再循環區，故向 外射出火焰被向下吸引趨向熔化物；及 形成在火焰與溶化物之間及位於初級再循環區下游之 一次級再循環區，故向外射出火焰被進一步向下吸引趨 向熔化物。 6. —種熔爐器組，包括： 一熔爐； 位於熔爐内之熔化物； 加熱熔化物之一燃燒器；及 安裝燃燒器於溶爐内之一燃燒器座，燃燒器座包括： 一本趙’本趙具有終止成至熔爐之一漸擴式開口之 一通路，通路之構型容納燃燒器，故燃燒器隱藏於漸 擴式開口内’及燃燒器產生之火焰自漸擴式開口射出 至熔化物上； 漸擴式開口具有向下成角度之一下方段；及 下方段具有一反向階，以在火焰下產生一初級再循 環區’依向下方向吸引火焰趨向熔化物，及反向階位 於漸擴式開口内，以當使用燃燒器時，一次級再循環 區形成漸擴式開口與熔化物之間，以進一步向下吸引 火焰趨向熔化物》 7. 根據申請專利範圍第6項之溶爐器組，其中溶化物包括 鋁。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS〉A4規格（210χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣- 訂