JPH0364799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、バーナーの配置を改良した工業炉
に関する。この発明はトンネルキルン以外の工業
炉にも適用できるが、以下の説明は便宜上トンネ
ルキルンを例に引いて行う。

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、炉体１は予熱帯
Ｘ、焼成帯Ｙおよび冷却帯Ｚを順に備えていて、
焼成物５はレール３上の台車４に積まれ、入口Ｍ
より予熱帯Ｘ、焼成帯Ｙおよび冷却帯Ｚの順序で
連続的に炉体１内を出口Ｎに向つて通過する。

焼成帯Ｙには複数のバーナー２が配置されてい
る。バーナー２よりの火焔は焼成帯Ｙにおいて焼
成物５を加熱しながら予熱帯Ｘの方向に廃ガスと
なつて流れ、予熱帯Ｘ内の焼成物５を予熱したの
ち煙突Ｏより排出される。

予熱帯Ｘと焼成帯Ｙを通過した焼成物５は冷却
帯Ｚにおいて天井部に配置された吹込口Ｐ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Ｎより炉外へ出される。

第４図により示されているように、従来のトン
ネルキルンにあつては複数のバーナー２が焼成帯
Ｙの両側壁の左右対象位置に一定間隔を持つて配
置されていた。言いかえるならば、両側壁のバー
ナー２が互いに対向する同一位置に配置されてお
り、設置位置が両側壁で揃つていたのである。

このようなバーナー２の配置であると、第５図
に示すように、バーナー２からの火焔は矢印Ｃの
ように流れる。すなわち焼成帯Ｙの中央線Ｄを中
心として対称形に流れるのである。そして、火焔
は予熱帯Ｘを通過して廃ガスとなつて煙突Ｏより
排出されるのである。

この場合、バーナー２からの火焔はバーナー２
の前方から上昇して一旦炉体１の天井部に至り、
しかる後下降して焼成物５を加熱しながら予熱帯
Ｘの方へ流れていくのである。

このように従来のトンネルキルンにあつては、
複数のバーナー２からの火焔の流れは第５図に示
すような一定の方向性が生じ、この流れに沿いな
がら焼成物５を加熱するものである。

その結果、バーナー２からの火焔の温度はバー
ナー２の直前で最高温度を示し、流れの進行に従
つて低下していく。

このため、従来のトンネルキルンにあつては、
焼成帯Ｙの炉内温度分布はバーナー２の前方部、
炉の天井部及び焼成物５の真上部分及び真下部分
において温度差が生じ易かつた。その結果、焼成
物５に焼ムラが発生する。

このような事態の対策として、一般的には温度
の高い上方部及び温度の低い下方部において、そ
れぞれ台車４に積載する焼成物５の種類や材質を
変えたりしていた。従来のトンネルキルンにあつ
ては、全く同一の材質や種類の焼成物を均一に焼
成することは容易でなかつたのである。

特に最近発展のめざましいニユーセラミツクス
製品の焼成にあたつては、炉内の温度分布の均一
性が強く要求されている。このような実情に鑑み
ると、従来のトンネルキルンの温度分布の不均一
という欠点は重大なものとなる。

この発明の目的は焼成帯におけるバーナーの配
置を改善して、炉内温度の分布を均一にすること
のできるトンネルキルン等の工業炉を提供するこ
とである。

このような目的を達成するために、本発明は予
熱帯、焼成帯および冷却帯を順に有し、該焼成帯
の炉長方向に垂直な一断面内の対向する両側壁の
うち、一側壁においては上部に、他の側壁におい
ては下部にそれぞれバーナーを配置し、該一断面
内のバーナーの配置を互いに隣合う他の垂直な断
面のバーナーの配置と前記一断面のバーナーの配
置が上下交互に設置されていることを特徴とする
工業炉を要旨としている。

この発明は以上のような構成になつているの
で、トンネルキルン等の工業炉の焼成帯における
温度分布を均一にすることができ、焼成性能を著
しく向上させることができる。

以下、第６図以下を参照して、この発明の実施
例を詳細に説明する。

この発明の一実施例によるトンネルキルンは第
１図及び第２図に示した従来のトンネルキルンと
同様に予熱帯Ｘ、焼成帯Ｙ及び冷却帯Ｚを順に備
えているが、予熱帯Ｘ及び冷却帯Ｙは従来のもの
と実質的に同一のものを採用できるので、ここで
は詳細な説明を省略する。尚、予熱帯Ｘ及び冷却
帯Ｚは図面に示したような形態に固定されること
なく、本発明は他の形態についても適用可能であ
る。

第６図はこの発明の一実施例によるトンネルキ
ルンの焼成帯の一部を詳細に示している。焼成帯
の両側壁にはそれぞれ複数のバーナー６及び７が
互いに上下方向にくい違わせて配置してある。

第６図に示したバーナーの配置例にあつては、
一方の側壁に上部バーナー６と下部バーナー７と
が千鳥足状またはジグザグ状に配置してある。他
方の側壁には、これとずらせて千鳥足状又はジグ
ザグ状に上部バーナー６と下部バーナー７とが配
置してある。両側壁とも、上部バーナー６と下部
バーナー７はそれぞれ上下方向には二つのレベル
に配置されている。前後方向については両側壁の
上部バーナー６と下部バーナー７とは互いにひと
つずつずれた状態で配置されている。換言すれ
ば、一方の側壁の上部バーナー６とそれに対向す
る側壁の下部に位置する下部バーナー７との組合
せとして、多数の上部バーナー６及び下部バーナ
ー７の組合せが両側壁に配置されているのであ
る。そうすることにより、隣りに位置するバーナ
ー６又は７の上下方向の位置が同一とならないよ
うに配置しているのである。

また、第７図に示すように、台車８と焼成物９
との間には下部バーナー７からの火焔が矢印Ｒの
方向に通過できるように複数の耐火レンガ１１を
組立てて空間部１０を形成している。

このように台車８の上にレンガ１１を組立てて
空間部１０を形成すると、下部バーナー７からの
火焔は矢印Ｒのように焼成物９の下側を通過して
対向する側壁面に沿つて上昇してから天井部に至
り予熱帯の方へ流れていくようになる。上部バー
ナー６からの火焔は焼成物９の上方空間を通過し
て矢印Ｓのように流れ、対向する側壁に沿つて下
降していき、やがて予熱帯の方へ流れていくよう
になる。

第８図は前述のような火焔の流れをわかり易く
示したものである。上部バーナー６からの火焔は
炉内上部より下部へ向い、また下部バーナー７か
らの火焔は炉内下部より上部へ向つて炉内をうず
まき状に流れながら予熱帯の方へ向うのである。
さらに、隣接するバーナー６及び７からの火焔は
当該バーナー６及び７の前後に隣接するバーナー
６及び７からの火焔のうずまきとは全く反対方向
の流れとなる。

このような全く逆の火焔うずまきの組合せによ
り、焼成帯の炉内の火焔の流れは互いに隣りの火
焔の流れと干渉しながら混合し合つて、均一の温
度分布を形成しつつ予熱帯へ流れていくのであ
る。従つて、焼成帯の炉内温度分布は全体にわた
つて上下のみでなく左右についても均一の状態が
保たれるのである。

この発明によるトンネルキルンを試作して、そ
の効果を測定したところ、次の通りであつた。

全長33ｍ、幅1.9ｍ、高さ2.3ｍのトンネルキル
ンを構成し、その炉体のうち第７図に示すような
断面の焼成帯として長さ９ｍのものを設け、その
焼成帯に上部バーナー６を12本（一方の側壁面に
６本、他方の側壁面に６本）を設け、下部バーナ
ー７を合計12本（一方の側壁に６本、他方の側壁
に６本）を設け、合計24本のバーナーを配置し
た。1350℃にてニユーセラミツクス製品の焼成を
行つたところ、焼成帯の炉内各部の温度分布を±
５℃に連続維持しながら運転することができた。

同様の条件で第１図ないし第３図に示した従来
のトンネルキルンのバーナー配置で実験をしたと
ころ、炉内の温度分布は±20℃の差を生じた。そ
のため、ニユーセラミツクス製品の連続焼成は不
可能であつた。

この発明は前述の実施例のように台車式のトン
ネルキルンに限ることなく他の形式のトンネルキ
ルンについても適用できるものである。

第９図に示すこの発明によるトンネルキルンに
あつては台車を使用していない。レンガ１７を組
立てて固定式の炉床１２を所定位置に固定し、レ
ンガ１７の間に空間部１４を形成する。バーナー
１３からの火焔が炉床１２の下側の空間部１４を
通過できるようにするのである。炉床１２の上面
には台板１５を摺動可能に設けて、台板１５上の
焼成物１６を搬送できるようにしている。すなわ
ち、焼成物１６は台板１５により固定炉床１２の
上面を摺動しつつ予熱帯、焼成帯及び冷却帯を順
に移動していくものである。

この発明はさらに他の形成のトンネルキルンに
も適用できる。例えば、炉床にバーナーからの火
焔が通過できるような空間部を設けた単独炉や、
シヤツトル炉にも適用できる。

いずれのトンネルキルンにあつても、この発明
を適用することにより炉内の温度分布を均一に維
持することができるのである。

さらに、この発明は焼成炉以外の工業炉に採用
しても同様の効果を得ることができる。

さらに、この発明は仮設炉による熱処理あるい
は乾燥作業にも採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の概略を示す縦
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿つた断面
図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線に沿つた断面図、
第４図は従来のトンネルキルンにおける焼成帯の
バーナー配置を示す概略図、第５図は第４図に示
したバーナー配置により生ずる火焔の流れを示す
説明図、第６図はこの発明によるトンネルキルン
の焼成帯におけるバーナー配置を示す概略図、第
７図は第６図に示したバーナー配置を示す縦断面
図、第８図は第６図に示したバーナー配置におけ
る火焔の流れを示す説明図、第９図はこの発明の
さらに他の実施例を示す概略縦断面図である。 ６，７……バーナー、８……台車、９……焼成
物、１０……空間部、１２……炉床、１３……バ
ーナー、１４……空間、１５……台板、１６……
焼成物、１８……バーナー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予熱帯、焼成帯および冷却帯を順に有し、該
   焼成帯の炉長方向に垂直な一断面内の対向する両
   側壁のうち、一側壁においては上部に、他の側壁
   においては下部にそれぞれバーナーを配置し、該
   一断面内のバーナーの配置を互いに隣合う他の垂
   直な断面のバーナーの配置と前記一断面のバーナ
   ーの配置が上下交互に設置されていることを特徴
   とする工業炉。