JPH0340317B2

JPH0340317B2 -

Info

Publication number: JPH0340317B2
Application number: JP56072336A
Authority: JP
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1991-06-18
Also published as: JPS57187580A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、省エネルギーの観点から冷却帯を
改良したトンネルキルンに関する。

一般のトンネルキルンの構造について説明すれ
ば、第１〜３図に示すように、予熱帯Ｘ、焼成帯
Ｙおよび冷却帯Ｚを順に備えていて、焼成物１は
台車２の上に積まれ、入口３より予熱帯Ｘ、焼成
帯Ｙ、冷却帯Ｚの順序で連続的にトンネルキルン
内を右方の出口４に向つて通過する。

焼成帯Ｙにはバーナー５が設置されている。バ
ーナー５よりの火焔は焼成帯Ｙにおいて焼成物１
を加熱しながら予熱帯Ｘ方向に廃ガスとなつて流
れ、予熱帯Ｘ内の焼成物１を予熱したのち煙突６
より排出される。

予熱帯Ｘと焼成帯Ｙを通過した焼成物１は冷却
帯Ｚにおいて天井部に設置された吹込口７より吹
き込まれる冷却用冷気によつて冷却されたのち出
口４より炉外へ押し出される。

吹込口７より吹き込まれる冷却用空気の圧力
は、焼成帯Ｙと冷却帯Ｚとの境界部すなわち焼成
帯Ｙの冷却帯Ｚ側と冷却帯Ｚの焼成帯Ｙ側の部分
においてほぼ同一圧力となるように調節され、冷
却帯Ｚに吹き込まれた冷却用空気の焼成帯Ｙへの
流入を防止し、焼成帯Ｙでの焼成物１の焼成を妨
げないようにしている。

冷却帯Ｚにおいて焼成物１を冷却した冷却用空
気は焼成物１の熱の一部を吸収した加熱空気とな
つて側壁部に設置された排出孔８より風管を通じ
て予熱帯Ｘに吹き込まれ、焼成帯Ｙよりの廃ガス
とともに予熱帯Ｘ内の焼成物１を予熱したのち煙
突６より排出される。

このようにトンネルは焼成帯Ｙからの廃ガスお
よび冷却帯Ｚからの加熱空気を連続的に予熱帯Ｘ
へ送ることができるため、単独キルン（焼成ごと
に加熱・冷却を繰りかえす間歇運動をするキル
ン）に比較して熱効率は高いので、その点では好
しいのであるが、最近は、さらに省エネルギー化
が要求されるようになつてきた。

このため、トンネルキルンの熱効率をさらに高
めた省エネルギー化をおこなうには、冷却帯Ｚに
おいて焼成物１からの熱回収を充分におこない、
その回収熱を有効に活用することが必要となるの
である。

すなわち、焼成帯Ｙを通過した焼成物１が保有
する熱は冷却帯Ｚで徐々に冷却される。このとき
放散する熱の一部は、予熱帯Ｘに送風され焼成帯
Ｙからの廃ガスの熱とともに焼成物１の予熱に利
用され、さらに、これとは別に設置されている乾
燥炉（図示せず）にも送風されてトンネルキルン
への入炉以前の焼成物１の乾燥に利用される。

ところが、これらの熱利用にあたつては冷却帯
Ｚに冷却用空気を吹き込み、焼成物１の熱を吸収
することによつて加熱空気として回収し、その加
熱空気を予熱帯Ｘあるいは乾燥炉に供給している
ので、この場合、冷却帯Ｚ内の炉内圧力のバラン
スおよび焼成物１の冷却条件を維持することが必
要となる。そのため冷却用空気の吹込み量の調節
がおこなわれる。したがつて、この限度を越えた
熱回収をおこなうことはできなかつた。その結
果、熱回収されない熱は炉体に吸収されたり、ま
た焼成物１と台車２が持ち去る熱として炉外に放
散されたりしていた。

また回収熱の利用のためにバーナーに供給する
燃焼用空気に加熱空気を用い、そうすることによ
つて燃料の節約を実現できる。しかし、冷却帯Ｚ
炉内から回収した加熱空気を燃焼用空気として利
用する場合には、加熱空気の汚れが問題となる。
冷却帯Ｚの炉内から回収する加熱空気は炉内の粉
塵、廃ガスなどを含んだ汚れた加熱空気であるた
め、燃焼効率を低下させることとなり、好しくな
い。燃焼用加熱空気は、粉塵や廃ガスなどを含ま
ない清浄な加熱空気であることが要求されるので
ある。

この発明は従来のトンネルキルンにみられる前
述のような欠点を解決して、とくにその冷却構造
に改善を加えて、熱回収効率を高め、回収熱をよ
り有効に活用することによつて熱効率の向上を計
つたトンネルキルンを提供することを目的とした
ものである。

以下、第４〜６図を参照して、この発明の好適
な実施例を詳細に説明する。

この発明の主なポイントは冷却帯Ｚに蓄熱冷却
型熱交換器９および間接冷却ボツクス１０を設け
たことである。

第４〜６図に示すように、台車１１に積まれた
焼成物１２は予熱帯Ｘから焼成帯Ｙを通つて冷却
帯Ｚに順に移動していつて従来と同様に連続的に
焼成される。そのような従来のものと実質的に同
一の構成については説明を省略する。

この台車１１と焼成物１２のトンネルキルン内
での移動の際に、冷却帯Ｚにおいてその天井部に
設置された吹込孔１３より吹き込まれる冷却用空
気によつて焼成物１２は冷却される。焼成物１２
の熱の一部を吸収した加熱空気は排出孔１４から
風管を通じて予熱Ｘに吹き込む。この構造も、従
来のトンネルキルンと実質的に同様であるので、
詳細な説明を省略する。

図に示した実施例にあつては、これらに加え
て、例えば冷却帯Ｚの、第４〜６図に示す位置に
蓄熱冷却型熱交換器９および間接冷却ボツクス１
０を設置し、冷却帯Ｚでの熱回収を増強させてい
る。

図に示した実施例においては、蓄熱冷却型熱交
換器９は焼成帯Ｙに近い冷却帯Ｚの位置に設置さ
れ、冷却帯Ｚの炉内に冷却用空気を吹き込むこと
なく冷却帯Ｚにおいて焼成物１２を間接的に冷却
するようになつている。

蓄熱冷却型熱交換器９の構造について説明すれ
ば、冷却帯Ｚの熱交換器部分の天井側壁を熱伝導
率、比熱および比重の大きさであるいわゆる熱容
量の大きい耐火物（たとえばマグネシア質など）
を用いて形成し、さらにその耐火物内に耐熱鋼製
パイプを埋め込んでブロツク状に構成し、その外
部を断熱材（たとえばセラミツクフアイバーな
ど）によつて保温している。

つぎに、間接冷却ボツクス１０は蓄熱冷却型熱
交換器９の位置よりもさらに冷却帯Ｚの出口側の
位置の低温部の天井および／または側壁に設置す
る。この間接冷却ボツクス１０も、蓄熱冷却型熱
交換器９と同様に冷却帯Ｚの炉内に冷却用空気を
吹き込むことなく冷却帯Ｚにおいて焼成物１２を
間接的に冷却するものである。

間接冷却ボツクス１０の構造は耐熱鋼製板状の
炉内とは遮断された空洞壁を有し、外部を断熱材
たとえば岩綿などで保温したものである。

前述の蓄熱冷却型熱交換器９および間接冷却ボ
ツクス１０の作用は、つぎのとおりである。すな
わち、冷却帯Ｚでの焼成物１２の冷却は従来おこ
なわれていたように冷却帯Ｚ炉内へ冷却用空気を
吹き込んで冷却をおこなうことに加えて、冷却帯
Ｚ炉内の炉内圧力バランスに影響を与えることな
く焼成物１２および台車１１から加熱空気として
熱回収をおこなうものである。

その点について説明すれば、まず冷却用空気を
間接冷却ボツクス１０の空洞壁内に送風すること
により、外部を保温された熱伝導率の良好な耐熱
鋼製壁の方に、焼成物１２および台車１１の蓄熱
を伝達して、炉内雰囲気とは遮断された状態で間
接的に加熱空気として回収する。続いてこの加熱
空気を蓄熱冷却熱交換器９へ風管を通じて供給す
る。間接冷却ボツクス１０からの加熱空気は、蓄
熱冷却型熱交換器９に内臓された耐熱鋼製パイプ
に送風することにより、耐熱鋼製パイプを覆つて
いる熱容量が大でその外部が保温されている耐火
物に蓄熱された焼成物１２および台車１１の熱を
間接冷却ボツクス１０の場合と同様に炉内雰囲気
とは遮断された状態で間接的にさらに温度の高い
加熱空気として回収する。

間接冷却ボツクス１０および蓄熱冷却型熱交換
器９より得られた加熱空気は焼成帯Ｙの各バーナ
ー１５に供給される。この加熱空気は炉内の粉塵
および廃ガスを含まない清浄な加熱空気であるた
め、焼成帯Ｙの各バーナーの燃焼用加熱空気とし
て有効に利用することができ、燃料の節約に大き
く寄与することができる。

このように、この発明にあつては、トンネルキ
ルンの冷却帯Ｚでの焼成物１２および台車１１の
冷却熱を有効に回収し燃焼用加熱空気として活用
することができる。そのため熱効率を著しく向上
させることができるのである。

この発明においては、トンネルキルンの冷却帯
Ｚに蓄熱冷却型熱交換器９および間接冷却ボツク
ス１０を付加して設置したため、回収した清浄な
加熱空気を燃焼用加熱空気として焼成帯Ｙの各バ
ーナー１５に供給することができるようになつ
た。その結果、とくに次のような顕著な効果を奏
することができた。

すなわち、蓄熱冷却型熱交換器９はたとえば冷
却帯Ｚの炉内温度約1000℃〜700℃の位置に、間
接冷却ボツクス１０はたとえば冷却帯Ｚの炉内温
度約450℃〜300℃の位置にそれぞれ設置し、燃焼
用空気を間接冷却ボツクス１０および蓄熱冷却型
熱交換器９を経由させて冷却帯Ｚの熱回収をおこ
ない、約300℃に加熱された洗浄な加熱空気とし
て焼成帯Ｙの各バーナーに供給すことが可能とな
つた。このため従来のものに比較して燃料を約15
％節約することができた。

また、蓄熱冷却型熱交換器９および間接冷却ボ
ツクス１０を設置したことにより燃料の節約以外
に、従来のものにはない次のような効果を奏する
ことができた。すなわち、 (イ) 冷却帯Ｚの冷却能力の増加により冷却帯Ｚ炉
内の圧力バランスの維持が容易になつた。

(ロ) 冷却帯Ｚより炉外へ押し出される焼成物１２
および台車１１の空気の温度を約100℃〜50℃
低下させることができた。

(ハ) この結果、冷却帯Ｚの炉長さを約10〜15％短
縮させることが可能となつた。

なお、この発明は前述の実施例に限定されるも
のではない。

たとえば、前述の実施例では、冷却帯に設置さ
れた蓄熱冷却型熱交換器および間接冷却ボツクス
より得られる加熱空気を焼成帯のバーナーでの燃
焼用空気として利用したが、この加熱空気は炉内
の粉塵、廃ガスなどを含まない清浄なしかも繰炉
中安定して得られる加熱空気であるため、燃焼用
以外の各種熱源としても広く利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトンネルキルンを示す垂直断面
図、第２図はその水平断面図、第３図は第１図の
Ａ−Ａ線に沿つた断面図、第４図はこの発明によ
るトンネルキルンを示す垂直断面図、第５図はそ
の水平断面図、第６図は第４図のＡ−Ａ線に沿つ
た断面図である。９……蓄熱冷却型熱交換器、１０……間接冷却
ボツクス、１１……台車、１２……焼成物、１３
……吹込孔、１４……排出孔、１５……バーナ
ー、Ｘ……予熱帯、Ｙ……焼成帯、Ｚ……冷却
帯。

Claims

【特許請求の範囲】

１予熱帯、焼成帯および冷却帯を順に備えたト
ンネルキルンにおいて、焼成帯に近い位置の冷却
帯の天井および／または側壁に配置された金属パ
イプを内蔵した耐火物および断熱材で構成される
蓄熱冷却型熱交換器と、冷却帯の出口側に近い位
置の天井および／または側壁に配置された金属板
および断熱材により形成された間接冷却ボツクス
と、間接冷却ボツクスから蓄熱冷却型熱交換器へ
通じる風管と、蓄熱冷却型熱交換器から焼成帯の
各バーナへ通じる風管とを有することを特徴とす
るトンネルキルン。