JPH071152B2 - 焼成炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は焼成炉に関する。さらに詳しくは、炉内の上部
空間と下部空間をそれぞれ任意の温度雰囲気にコントロ
ールすることのできる焼成炉に関する。

［従来の技術］ 発泡板、施釉セメント板、押出成型大型セラミック板、
キャスティング大型セラミック板、抄造大型セラミック
板などを連続的に焼成するばあいに、従来よりエンドレ
ス搬送帯トンネルキルンやローラーハースキルンが用い
られている。これらの従来のトンネルキルンまたはロー
ラーハースキルンにおいては、燃焼バーナーが下段もし
くは上段のみ、または上段と下段に取り付けられてお
り、回転ローラー上を移行するエンドレス搬送体（エン
ドレス搬送体トンネルキルンのばあい）または架設され
ている回転ローラー（ローラーハースキルンのばあい）
の上に被加熱物（被焼成体）を載せて、該被加熱物を加
熱域から冷却域へ移動している。ここに、上段、下段と
は、それぞれ被加熱物を基準として炉内において該被加
熱物より上方および下方を意味している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の焼成炉にあっては、搬送帯または
ローラー上の被加熱物の側端と炉壁とのあいだに空間ま
たはすき間があった。そして、この空間を燃焼ガスまた
は冷風が移動できるような構造となっていた。

このため、被加熱物の上層付近と下層付近の温度雰囲気
のコントロールを別個に行なうことができず、以下のご
とき不都合があった。

すなわち、大型の発泡板を焼成するばあいは、通常搬送
帯の上にまず発泡性原料をチャージし、その上に緻密な
ガラス質化粧層を積層し、上段および下段のバーナーを
燃焼させながら被加熱物を搬送するのであるが、この際
被加熱物の側端と炉壁とのあいだにすき間があるので、
下段バーナーの燃焼ガスが前記すき間より上段へ上昇し
てしまうのである。このため、製品端部の温度が他の部
分に比べて早く上昇し、過熱状態となり、過発泡の状態
になる。また、上層に緻密なガラス化粧層を設けるばあ
いは、下層原料が発泡ガスを充分に出してから上層のガ
ラス化が始まるように温度をコントロールすることが望
ましく、上層の化粧層が下層よりも先に軟化して、あと
から下層が軟化発泡すると発生する発泡ガスによって化
粧層にピンホールまたはクレーターが形成されてしまう
のである。

本発明は、叙上の事情に鑑み、炉内の上部空間および下
部空間の温度雰囲気を別個にコントロールすることがで
き、反りやピンホールなどの欠陥のない高精度、高性能
の焼成板をうることのできる焼成炉を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のトンネルキルンは、炉内を走行するエンドレス
搬送体上で被焼成体を加熱、冷却して焼成板を形成する
トンネルキルンであって、加熱域から冷却域までのすべ
ての領域で前記エンドレス搬送体の側部とキルンの炉壁
とのすき間が耐火性遮閉材で遮閉されており、該耐火性
遮閉材の搬送帯側端部と被焼成体の側端部が搬送帯を介
して上下方向に重なるよう構成されており、炉内が上部
空間と下部空間とに区切られてなることを特徴としてい
る。また、本発明のローラーハースキルンは、炉内に複
数本設けられたローラー上で被焼成体を加熱、冷却して
焼成板を形成するローラーハースキルンであって、加熱
域から冷却域までのすべての領域で前記ローラーの側部
とキルンの炉壁とのすき間が耐火性遮閉材で遮閉されて
おり、該耐火性遮閉材の上面とローラーの上面とが略同
一のレベルであり、かつ耐火性遮閉材のローラー側端部
と被焼成体の側端とが上下方向に重なるよう構成されて
おり、炉内が上部空間と下部空間とに区切られてなるこ
とを特徴としている。

［実施例］ つぎに図面に基づき本発明の焼成炉を説明する。

まず、トンネルキルンであるばあいについて説明する。
第１〜２図は、エンドレス搬送帯を用いたトンネルキル
ンであり、第１図は炉の横断面説明図、第２図は縦断面
説明図である。

第１〜２図において、（１）はトンネルキルン（Ａ）内
に配設されたエンドレス搬送帯であり、ステンレス製メ
ッシュベルトやセラミックネットなどが用いられる。搬
送帯（１）は、トンネルキルン（Ａ）の入口から出口ま
で全長にわたって配設するようにしてもよく、また入口
より徐冷域までの範囲で配設する（このばあい徐冷域直
後より炉の出口までの冷却域はローラーのみとなる）よ
うにしてもよい。搬送帯（１）は、トンネルキルン
（Ａ）の長手方向に垂直に多数架設されたローラー
（２）上を移行する。

搬送帯（１）の上方および下方の相対向する炉壁（３）
には、バーナー（４）が適宜の間隔で設けられている。
（５）は、搬送帯（１）上に積層された被加熱物または
被焼成体である。

搬送帯（１）の側部（1a）とトンネルキルン（Ａ）の炉
壁（３）とのすき間は、シャモット煉瓦、カーボランダ
ム板、断熱煉瓦、セラモールブロックなどの耐火物から
る遮閉材（６）で遮閉されている。（７）は遮閉材
（６）を支持する支持体であり、同じく耐火物で作製さ
れている。遮閉材（６）の搬送帯側端部（6a）は、炉内
の上部空記と下部空間を遮閉するように被焼成体（５）
の側部（5a）と搬送帯（１）を介して上下方向に重なる
ように構成されている。この重なり部分の幅は、とくに
限定はないが5cm程度であるのが好ましい。

つぎに、本発明のローラーハースキルン（Ｂ）について
説明する。

第３図は横断面説明図であり、第４図は縦断面説明図で
ある。第３〜４図において、第１〜２図と同じ参照符号
は第１〜２図と同様の要素を表わしているので、説明を
省略する。

遮閉材（６）の上面とローラー（２）の上面とは略同一
のレベルであり、遮閉材（６）のローラー側端部（6a）
と被焼成体（５）の側端（5a）は上下方向に重なるよう
に構成されている。

以上説明したように、本発明の焼成炉では炉壁と被焼成
体または搬送帯とのすき間が、耐火物製の遮閉材でふさ
がれているので、炉の上段および下段の温度を任意にコ
ントロールすることができる。

なお、搬送帯（１）の幅やローラー（２）の長さ、直
径、ピッチなどは本発明においてとくに限定されるもの
ではなく、被焼成体の種類や厚さなどの諸条件に応じて
適宜選定すればよい。

つぎに本発明の焼成炉を用いて実際に焼成板を製造した
例について説明する。

実施例１ 入口から徐冷域直前まで緻密な杉織りステンレス製メッ
シュベルトの搬送帯が架設され、徐冷域より炉の出口ま
での冷却域はローラーのみでできている炉長36mのエン
ドレス搬送帯構造のトンネルキルンを用いて焼成板を製
造した。

搬送帯と炉壁とのすき間は、耐火材料（耐火断熱煉瓦）
製の遮閉材で遮閉した。

最初にメッシュベルト上に造粒された酸性白土、媒熔
剤、発泡剤などからなる発泡性原料（粒径1.0〜2.5mm）
を15mmの厚さとなるようにチャージし、その上に長石、
ガラス粉、フリット、ジルコンなどからなるガラス質化
粧原料を4mmの厚さとなるように積層した。えられた積
層物を毎分30cmの速度で炉内に送り、焼成帯で発泡、溶
化一体化させた。

昇温は、上段、下段共にまず800℃まで行なったが、700
℃（下段温度）までは上段より下段の温度を50〜70℃高
く保った。下段温度が700℃に達してからは（このとき
上段温度は630〜650℃である）、順次上段と下段の温度
差を短縮して800℃で同一温度となるようにした。その
後、上段、下段共に840℃まで昇温し、下層は発泡さ
せ、上層には緻密なガラス化粧層を作製した。

焼成した焼成板（幅×長さ×厚さ＝90cm×180cm×2cm）
は徐冷域へ移行せて冷却を行なった。この際、発泡した
基板層と緻密な化粧層は熱膨張係数が異なるので、それ
ぞれの熱膨張係数にもとづいた冷却温度管理をしないと
凸反り、凹反りの製品となってしまう。そこで、第１表
に示すように冷却していった。

なお、表中No.1は冷却開始地点を、No.5は冷却終了地点
を、他のNo.はその中間地点を表わしている。

本実施例のトンネルキルンでは、従来の焼成炉のように
昇温過程において、搬送帯と炉壁とのすき間に起因して
上段温度が上り過ぎることがなく、所定の温度にコント
ロールすることができた。その結果、えられた焼成板に
はピンホール、クレーターなどの欠陥発生はまったく見
られなかった。

また、冷却時においても、熱膨脹係数に対応した冷却を
行なうことができ、製品の反り（凹反り）は縦方向が1.
5mm/m以下、横方向が0.5mm/m以下と非常に小さかった。

比較例１ 搬送帯と炉壁とのすき間を耐火材料製の遮閉材で遮閉し
なかった以外は実施例１と同様のトンネルキルンを用い
て、実施例１と同様の焼成板を製造した。冷却温度の状
況況を第１表に示す。

えられた製品の反りは、縦方向が10mm/m（凸反り）で横
方向が1.0mm/m（凸反り）であった。また製品には割れ
が発生していた。

比較例２ 冷却温度を第１表のようにした以外は比較例１と同様に
して焼成板を製造した。

えられた製品の反りは、縦方向が3.5mm/m（凸反り）で
横方向が1.0mm/m（凸反り）であった。

実施例２ 炉内に架設された回転ローラーによって被加熱物を搬送
する長さ36mのローラーハースキルン（遮閉板使用）を
用いて施釉コンクリートを製造した。

以下に示される配合のセメント混練物を調製し、型枠
（内のり寸法：縦×横×高さ＝90cm×180cm×6cm）内に
打設し、20℃で12時間自然養生したのちに脱型し、１週
間放置した。

配 合 ポルトランドセメント 30.5重量％ 頁岩系発泡骨材（０〜2.5mm） 36.5 〃 〃 （2.5〜5.0mm） 32.8重量％ 高性能減水剤（セメント重量に対し0.5％添加） 水セメント比 50％ 乾燥したコンリート板を搬送速度10cm/分で炉内に移送
し、第２〜３表に示す温度条件で昇温、冷却した。

なお、表中No.1は焼成（冷却）開始地点を、No.3（第２
表）は焼成終了地点を、No.7（第３表）は冷却終了地点
を、他のNo.はその中間地点を表わしている。

えられたコンクリートパネルの反りを測定したところ、
縦方向の凹反りは0.5mm/m以下であり、横方向の凹反り
は０であった。

比較例３〜５ 遮閉材を用いなかった以外は実施例２と同様のローラー
ハースキルンを用いて、実施例２と同様の施釉コンクリ
ートを製造した。焼成温度および冷却温度を第２〜３表
に示す。

えられた製品の反りは、縦方向が3mm/m（凸反り、比較
例３）、2mm/m（凸反り、比較例４）および3mm/m（凹反
り、比較例５）であり、横方向が1mm/m（凸反り、比較
例３）、1mm/m（凸反り、比較例４）および1mm/m（凹反
り、比較例５）であった。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明の焼成炉によれば、炉内の
温度コントロールを上段と下段とに分けて任意に行なう
ことができる。したがって、被加熱物の上層部、下層部
の特性に応じて焼成、冷却することができ、反り、ピン
ホール、クレーターなどの欠陥の発生を防ぐことができ
る。

本発明の焼成炉は上層と下層とで組成の異なる積層板や
発泡板などの安定量産に大いに寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトンネルキルンの一実施例の横断面説
明図、第２図は第１図に示されるトンネルキルンの縦断
面説明図、第３図本発明のローラーハースキルンの一実
施例の横断面説明図、第４図は第３図に示されるローラ
ーハースキルンの縦断面説明図である。 （図面の主要符号） （Ａ）：トンネルキルン （Ｂ）：ローラーハースキルン （１）：搬送帯 （２）：ローラー （３）：炉壁 （６）：遮閉材

フロントページの続き (72)発明者 宮澤 貴俊 大阪府豊中市新千里西町１丁目１番12号 ナショナル住宅産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉内を走行するエンドレス搬送体上で被焼
   成体を加熱、冷却して焼成板を形成するトンネルキルン
   であって、加熱域から冷却域までのすべての領域で前記
   エンドレス搬送体の側部とキルンの炉壁とのすき間が耐
   火性遮閉材で遮閉されており、該耐火性遮閉材の搬送帯
   側端部と被焼成体の側端部が搬送帯を介して上下方向に
   重なるよう構成されており、炉内が上部空間と下部空間
   とに区切られてなることを特徴とするトンネルキルン。
2. 【請求項２】炉内に複数本設けられたローラー上で被焼
   成体を加熱、冷却して焼成板を形成するローラーハース
   キルンであって、加熱域から冷却域までのすべての領域
   で前記ローラーの側部とキルンの炉壁とのすき間が耐火
   性遮閉材で遮閉されており、該遮閉材の上面とローラー
   の上面とが略同一のレベルであり、かつ遮閉材のローラ
   ー側端部と被焼成体の側端とが上下方向に重なるよう構
   成されており、炉内が上部空間と下部空間とに区切られ
   てなることを特徴とするローラーハースキルン。