工業炉燃焼技術の革新

本稿では新しい工業炉燃焼技術を紹介し，この技術は省エネルギーと排出削減に大幅な改善をもたらした。

工業炉は主に溶解鋳造炉と熱処理炉の2種類に分けられます。前者は鋳物の精錬と溶解に使用され、後者は加工前のビレットの加熱と熱処理に使用されます。金属の加熱に使用される燃料のほとんどは天然ガスまたは都市ガスであり、燃焼を助けるために送風機によって空気中に供給する必要があります。ご存知のように、空気は 78% を占める窒素と 21% を占める酸素 (および希ガスの約 1%) で構成されています。燃焼効果のない窒素は足かせとなり、加熱速度が遅れるだけでなく、排ガス中の熱も奪ってしまい、環境問題が大きくなります。ドイツのリンデグループは、長年の研究開発を経て、鋼、銅、アルミニウムなどの非鉄金属の製錬、溶解鋳造、熱処理に適した低温純酸素燃焼技術（LTOF）を発明しました。

1. 工業炉における低温純酸素燃焼技術（LTOF）の導入

純酸素燃焼技術の主な効果は次のとおりです。

(1) 炉内に窒素が入らない。

(2) 窒素が排ガス中の熱を除去しない。

（３）輻射熱伝達の効率を高める。

（４）排ガスが炉内に長く留まり、熱伝達効果が向上する。

（５）支燃性ガス中に窒素を含まないため、排出しても環境保護への影響が少ない。

(6) 純酸素の燃焼補助効果は 77% に達しますが、大気中の燃焼補助率は 23% にすぎません。

2. 工業炉における低温純酸素バーナー（LTOF）火炎の利点

低温純酸素燃焼（LTOF）技術開発の目的は、リフレクターの溶解能力と効率を向上させることです。独自の LTOF バーナーにより、エントレインメント炉からの燃焼排ガスがバーナー混合ゾーンに流入し、バーナー前面の酸素濃度が薄まり、燃焼反応速度が遅くなり、火炎温度が炎に近くなります。空気と燃料の燃焼のこと。この LTOF 純酸素燃焼火炎特性により、炉内の温度がより均一になり、局所的なホットスポットが排除され、燃料消費量が削減され、排ガス排出が削減され、金属回収率が向上します。空気燃焼と低温純酸素燃焼の比較。うち空気燃焼、バーナー出力311kW、水冷231kW、溶湯中での常時測定平均値1131℃、熱流束79kW/m2。純酸素燃焼、バーナー出力257kW、水冷66kW、平均値1152℃のアルミ連続測定、熱流束79kW/m2。

3. LTOF低温純酸素バーナーの炎形態工業炉、無炎燃焼が最も効果的です。

(1) NOx 排出量を 90% 削減できます。

(2) 無炎燃焼は、再生燃焼や通常の純酸素燃焼と比較して、空気漏れの影響を最も受けにくく、NOx 生成量に大きな変化はありません。28tアルミニウム合金溶融リフレクターにおけるLTOF純酸素燃焼技術の平均エネルギー消費量と熱バランス。