个最接近的相邻燃烧器位置的每一者，以基本相同的相 邻燃烧器间距512、523、534、545、556、561设置每个燃烧器。设置所述实施方案中燃烧器喷 嘴41、42、43、44、45、46从而在熔化腔的底座13上方稍微突出，每个在与燃烧器定位平面14 相同的竖直高度。
[0058] 每个燃烧器中心轴31、32、33、34、35、36具有相应的燃烧器轴圆71、72、73、74、75、 76，其围绕燃烧器中心轴延伸并具有半径1"1、12、13、14、15、16，所述半径基本等于燃烧器中 心轴和熔化室的周边壁12之间的距离。这些燃烧器轴圆在直径至少为250毫米的定位平面 14限定出中心区70。
[0059] 可以从熔化室通过可控排出口 16取出熔体17,该排出口 16位于熔化室周边壁12 中，接近熔炉底部13，基本与原料给料器15相对。
[0060] 浸没燃烧器21、22、23、24、25、26是套管式燃烧器，有时称为同心管燃烧器，以100 至200米/秒，优选110至160米/秒的熔体中的气体流量或速度操作。燃烧器在熔体内产生燃 料气体和空气和/或氧气的燃烧。燃烧和燃烧气体在熔体内产生高混合和高速热传递，然后 它们从熔体逸出到上腔室90并通过烟囱91排出。这些热气体可用于预热在燃烧器中使用的 氧化剂(空气和/或氧)和/或原料和/或燃料气体。排出的烟气优选例如通过用环境空气稀 释冷却和/或在排放至环境前过滤。
[0061] 优选的是，该设置产生如图4所示的环形熔体流动，其中熔体沿着向上方向接近每 个浸没燃烧器的燃烧器中心轴，向内流向在熔体表面18处的熔化室的竖直中心轴7，然后向 下流入熔化室的基本圆柱形部分，该部分从中心熔化区70沿着熔化室的竖直中心轴7突出。 这样的环形流动在熔体中发生高度混合，保证了熔体的良好搅拌与新原料的吸收，并允许 熔炉中的材料的合适停留时间，从而避免不充分熔化或混合的原料时的过早排出。
[0062] 燃烧器在其附近产生熔体的上升运动并在熔体内产生循环。在一个优选的实施方 案中，每个燃烧器轴是竖直取向的或与竖直倾斜的角度不超过15度，有利地朝着熔炉的中 心从而有利于产生环形流动，如上教导的那样。
[0063] 除了上述的环形流型，为了进一步改善熔体的均匀性，一个或多个燃烧器还可对 其燃烧气体赋予切向速度分量，从而对于熔体流动赋予漩涡运动。为了这个目的，一个或多 个燃烧器的燃烧器中心轴相对于垂直于燃烧器的定位平面14的平面(该平面通过熔化室的 竖直中心轴7和燃烧器位置)可形成至少1°的漩涡角。
[0064] 熔炉可配备有辅助燃烧器(未标出），特别是用于临时用途，在上述描述的浸没燃 烧器之一发生故障的情况下或在临时需要额外加热的其它情况下，用于例如在开始时预热 熔体。辅助燃烧器有利地安装在轨道上，使得它可以被引导到在熔炉周边壁12内提供的开 口中，当不使用辅助燃烧器时该开口是关闭的。
[0065] 熔炉内壁12有利地包括朝向熔化室11内突出的多个翼片或锭剂(未标出）。认为这 些突出有利于在冷却壁12上的固化熔体层的形成和固定，所述固化熔体层构成隔热层。在 例如玻璃熔体的情况下，在冷却壁上玻璃固化并形成隔热的边界层。因此，玻璃熔化成玻 璃，和熔体不被任何耐火材料的腐蚀残留物污染。
[0066] 根据本发明的熔炉在玻璃纤维、玻璃棉或岩棉的生产线中是特别有利的，因为它 有效地提供了低能耗，且其灵活性有利于原料组成的改变。熔炉的易于维护和低投资成本 也是建设这样的生产线的主要关注点。相同的优势还使本发明的熔炉成为在废物和灰分的 玻璃化工艺中的熔炉选择。
【主权项】
1. 一种浸没燃烧熔炉（10)，包括熔化室（11)，该熔化室（11)具有周边（12)，底座（13)， 熔化室的竖直中心轴(7)和燃烧器定位平面(14)， 所述熔炉配备有： 原料给料器(15); 熔体出口（16);和 至少五个浸没燃烧器(21，22，23，24，25)，至少五个浸没燃烧器(21，22，23，24，25)中的 每个具有各自的燃烧器中心轴（31，32,33,34,35)和一个或多个喷嘴出口（41，42,43,44， 45); 燃烧器定位平面垂直于熔炉中心轴(7)并相对于每个喷嘴出口（41，42,43,44,45)以加 权平均距离设置； 特征在于， 至少5个浸没燃烧器(21，22,23,24,25)中的每个设置成从各自的燃烧器位置(51，52， 53,54,55)突出，所述燃烧器位置(51，52,53,54,55)由燃烧器中心轴(31，32,33,34,35)和 定位平面(14)的投影之间的交点所限定； 相对于其两个最接近的相邻燃烧器的位置(51，52，53，54，55)的每个，以各自相邻燃烧 器间距(512,523,534,545,551)设置每个燃烧器的位置(51，52,53,54,55)，并且每个相邻 燃烧器间距和相邻燃烧器间距的平均值之差小于或等于相邻燃烧器间距的平均值的20%; 每个燃烧器中心轴（31，32,33,34,35)具有各自的燃烧器轴圆（71，72,73,74,75)，其围 绕燃烧器中心轴(31，32，33，34，35)突出并具有半径(r 1，r2，r3，r4，r5)，所述半径等于熔炉 中的加权的燃烧器轴-周边距离； 每个燃烧器轴圆（71，72,73,74,75)的半径和燃烧器轴圆（71，72,73,74,75)的平均半 径之差小于或等于燃烧器轴圆的平均半径的20% ;和 熔炉在定位平面（14)具有中心区（70)，其限定在定位平面（14)的燃烧器轴圆（71，72， 73,74,75)之间，该中心熔化区（70)的直径为至少250毫米。2. 根据权利要求1所述的熔炉，其中所述熔炉配备有5到10个浸没燃烧器。3. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中以与垂线小于15°的角度设置每个燃烧器 中心轴。4. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中对于一个或多个燃烧器，燃烧器中心轴相 对于平面形成至少1°的角度，所述平面：垂直于燃烧器定位平面;通过熔化室的竖直中心 轴;并通过燃烧器的位置。6. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中多个浸没燃烧器之一的燃烧器中心轴包含 套管式燃烧器的同心管的中心轴。7. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中所述熔化室基本是圆柱形。8. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中所述熔化室是基本圆柱形的，并且具有直 径在1.5米和3.5米之间的周边。9. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中对于至少五个浸没燃烧器的每个，加权的 燃烧器轴-周边距离在5厘米到80厘米之间。10. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中对于至少五个浸没燃烧器的每个，相邻燃 烧器间距在25厘米到120厘米之间。11. 根据任一上述权利要求所述的熔炉，其中对于至少五个浸没燃烧器的每个，每个燃 烧器位置与熔炉中心轴之间的距离在50厘米到150厘米之间。12. -种玻璃产品生产线，所述玻璃产品选自玻璃纤维，玻璃棉和岩棉，该生产线包括： 根据任一上述权利要求所述的熔炉;和 成纤器，设置成将来自熔炉的熔体转化为纤维。13. -种提供熔化的可玻璃化材料的方法，包括以下步骤： -将固体配合料引入熔炉中；和 -通过浸没燃烧在熔炉中熔化固体配合料从而在熔炉中提供熔化的可玻璃化材料； 其中在所述熔化步骤中在可玻璃化材料的熔体中产生基本环形的熔体流型，该熔体流 型包括在熔体表面处主要集中向内的会聚流动，环形流动的旋转中心轴基本是竖直的，且 所述环形恪体流动包括在恪体表面处主要集中向内会聚的流动。14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述熔体在旋转轴附近在中心向下运动，并以上 升运动再循环回到熔体表面，从而限定了基本环形的流型。15. 根据权利要求13或14所述的方法，其中所述熔炉是根据权利要求1至12中任一项的 熔炉。
【专利摘要】浸没燃烧熔炉10设置有可以为圆柱形的竖直熔化室11，并且在底座13中有至少五个浸没燃烧器21-26，燃烧器彼此间隔并与壁间隔，与垂线有夹角，使得在使用中可产生环形流型，提供彻底的混合。权利要求还涉及通过浸没燃烧熔化来熔化来自固体配合料的可玻璃化材料的方法。
【IPC分类】F27B1/08, F23C3/00, C03B5/235, C03B5/44, F23D14/20, C03B5/183, C03B5/12
【公开号】CN105579405
【申请号】CN201480043344
【发明人】J·德莫特, B·玛洛特, R·埃特寇恩, D·杜卡梅
【申请人】克瑙夫绝缘私人有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年7月30日
【公告号】CA2918656A1, EP3027564A1, US20160159675, WO2015014920A1