JP2000274947A - 被加熱処理物からのガスの処理方法とそのための加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加熱処理物を脱脂等のために加熱炉内で加
熱すると、有機物質等が被加熱処理物から炉内に蒸発、
気散する。これらの蒸発物は油脂性やダイオキシン派生
型ガス等であったりする。このようなガスを炉内でほぼ
完全に、炉内に設けられた加熱管によって熱分解した
後、炉外に排出することが望まれる。この場合に、ガス
がマッフルから加熱管に向かって円滑に流れ、マッフル
と炉室内にガスによる堆積物が生じ、炉の運転に支障が
起きることのないようにすることが必要となる。 【解決手段】 断熱材で囲まれた炉室内にマッフルを設
け、マッフル外の炉室内に設けた負圧燃焼輻射加熱管に
よってマッフル内に置かれた被加熱処理物を加熱し、被
加熱処理物からの蒸発ガスをマッフルの外周に設けた多
数の開口から加熱管に向かって吸引し、そこで燃焼した
後に炉外へ排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】被加熱処理物が熱間加工のた
めに、またはそれに先だって脱脂等のために加熱炉内で
加熱されると、被加熱処理物から炉室内に有機性物質が
蒸発、気散する。このような物質は油脂性ガスやダイオ
キシン派生型ガスであったりする。

【０００２】本発明は、このような被加熱処理物からの
ガスの環境汚染性を低減させて、炉外に排出するための
新規な処理方法と、そのための新規な加熱炉に関するも
ので有る。

【０００３】

【従来の技術】上記した如く加熱炉で加熱されて被加熱
処理物より炉室内に蒸発、気散したガスは、大気中に排
出される。このため、パイプによってガスを炉外の燃焼
筒に導き、ここで燃焼した後に大気中に排出することが
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
加熱された被加熱処理物からのガスは、炉室内の各部分
の全般にわたって一様の量で蒸発するのではなく、しか
もガスは一般に油脂性で粘着性が強いので、ガスの全部
を一様に燃焼筒やバーナー中に導いて完全に燃焼するこ
とが難しく、その一部はパイプ内や炉室内の壁上に軟化
あるいは融解状態で付着し、灰状の堆積物となって炉の
燃焼を阻害したり、炉壁を侵食したりすることになる。

【０００５】そこで、本発明では、被加熱処理物からの
ガスが炉室を侵食したりすることがなく、しかも該ガス
を炉室内に設けられたバーナーに良好に導くことができ
る方法と、そのための加熱炉を提案するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、断熱材で囲
まれた炉室内に耐熱性のマッフルを設け、この中で被加
熱処理物をマッフル外の炉室内に設けられた負圧燃焼輻
射加熱管によって加熱することより、被加熱処理物から
のガスが炉室を侵食したりすることがない。しかも、こ
のマッフルの外周に複数の開口を設け、かつこの開口の
開度を調節自在とすることにより、ガスを上記した負圧
燃焼輻射加熱管に良好に導くことができるものである。
以下、添付の図面を参照して、本発明になる好適な実施
例を説明する。

【０００７】

【発明の実施の形態】実施例１ 図中で符号１は、本発明の方法を達成するために好適な
長尺な加熱炉の全体を示している。鋼製の炉殻２に覆わ
れて断熱材３があり、この断熱材３の壁に囲まれて断面
が矩形で長尺な炉室４が作られている。この実施例で
は、炉室４の幅は１００cm、高さは７０cmで、その全長
は２９６cmである。

【０００８】この炉室４の全長にわたり、かつその両端
から炉外へ伸展するように、耐熱鋼製のマッフル５が加
熱炉１に設けられている。炉室４とマッフル５との間
は、後記する開口８を除いては気密を保つように取り付
けられている。この実施例では、マッフルの幅は８０cm
で、高さは３０cmで、その全長を３２６cmとした。

【０００９】上記した開口８の複数が、マッフルの外周
に設けられる。この実施例では、マッフル５の両側壁に
互いに間隔を置いてそれぞれ直径が６cmの４個の円形の
開口を設けたが、該開口８はマッフルの底面または上面
壁に設けられてもよい。

【００１０】また、図示されていないが、その開口度を
炉外から調節できるように作られている。マッフル５の
両端の入口と出口とはそれぞれ開閉自在な蓋１５で覆わ
れており、マッフル中を循環して走るコンベヤベルト６
上に乗って被加熱処理物９がマッフル５内を通過する。

【００１１】符号７は、マッフル５の外で炉室４内に設
けられた複数の負圧燃焼輻射加熱管で、内筒１１と外筒
１２とからなり、炉外に伸びる内筒の外方端１４から燃
料と燃焼用の空気とが送られ、一方炉外に伸びる外筒の
外方端１３は負圧が働く排気口をなす。内筒１１と内筒
１２の炉室内に伸びる内方端はそれぞれ炉室内に開口す
る。なお、符号１０は加熱炉１の支脚である。

【００１２】上述した構成になる加熱炉は、以下に述べ
る如く運転される。負圧燃焼輻射加熱管７の内筒１１の
外方端１４から内筒中に送られた燃料と空気は内筒１１
中で燃焼し、その燃焼廃ガスは排気口１３に働く負圧に
より外筒１２を通って該排気口１３から大気中に排出さ
れる。

【００１３】コンベヤ６に乗ってマッフル５中を通る被
加熱処理物９は、加熱管７によって加熱され、被加熱処
理物から蒸発、離脱した有機性蒸発物質は、開口８と炉
室４とを通って負圧燃焼輻射加熱管７に吸入され、そこ
で燃焼または熱分解して加熱管の排気口１３から大気中
に排出される。

【００１４】なお、コンベヤに乗って図中で左手の入口
からマッフル５内に入った被加熱処理物９は、マッフル
５内を進行するのにつれて次第に加熱され、図３に示さ
れるように被加熱処理物からの蒸発ガスの量も次第に増
す。このようなガスをマッフルからその開口８を介して
炉室内に円滑に流し、効率良く加熱管７に吸入させるた
めに、必要によっては開口８の開口度を調節する。例え
ば、図中の一番左手の開口を半開にし、次の開口を３／
４開にし、次の２つの開口を何れも全開にする。

【００１５】１個８g の鋼製のネジを、毎時１２０Kgで
上記した加熱炉で６００℃に加熱した。毎時1.2 Kgの機
械加工用鉱油が、被加熱処理物のネジから蒸発した。こ
の蒸発物は、マッフル５の側面の開口８から円滑にマッ
フル外に流れ、負圧燃焼輻射加熱管７に吸引され、加熱
管に送られた燃料と共に燃焼した。このときの加熱管の
全部に送られた天然燃料ガスの燃焼総量は、毎時９５０
００Ｋｃａｌで、加熱管からの廃ガス中の残量酸素量が
５％を保つように燃焼用空気の加熱管への供給を調節し
た。排気口１３から排出された廃ガス中にはメタンは検
出されず、被加熱処理物のネジから蒸発した鉱油が熱分
解されていることが確認できた。

【００１６】延べ１５０時間の操業後に、ネジをマッフ
ル中に送らずにマッフルを７００℃で２時間加熱し、い
わゆる空焼きした。マッフルの開口からの蒸発物が認め
られ、マッフル中の壁に付着していた堆積物が高温に曝
されて、蒸発し、除去されたことが認められた。

【００１７】実施例２ 上記した加熱炉のマッフル内に開口部から大気が侵入し
ないように、窒素ガスを送りながら摂氏６００℃に炉の
温度を保ち、毎時４３Kgの炭素繊維前駆体を熱処理した
ところ、排気ガス中にはメタンは検出されなかった。

【００１８】実施例３ 上記加熱炉のマッフル内に、開口部から大気が侵入しな
いように窒素ガスを送りながら、プレス成型した構造用
クロム鋼粉体からなる歯車の焼結前駆体を、毎時４００
個（総重量２００Kg）を６００℃で熱処理したところ、
プレス成型時に粉体に加えられた高分子化合物の９８％
以上が蒸発、除去された。また、排気ガス中にはメタン
は検出されなかった。

【００１９】

【発明の効果】上述したところから明らかな通り、本発
明によれば被加熱処理物に含まれる有機性物質等が炉内
にて熱処理によって蒸発、気散されるとき、これらの物
質が炉内でほとんど完全に加熱分解されて炉外に排出さ
れる。しかも、本発明の方法と加熱炉では、該有機性物
質等は炉内で燃焼されて、被加熱処理物の加熱のための
加熱源として利用される副次的な効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を達成するために好適に用いられ
る加熱炉の一例の説明的な正面断面図である。

【図２】図１に示される加熱炉の説明的な側面断面図で
ある。

【図３】被加熱処理物が加熱炉内を通るとき、通過時間
に伴って昇温し、処理物からの蒸発ガスの量も従って増
加することを説明的に示すグラフである。

【符号の説明】

１−加熱炉の全体 ２−炉殻 ３−断熱材 ４−炉室 ５−マッフル ６−コンベアベルト ７−負圧燃焼輻射加熱管 ８−マッフルの外周の開口 ９−被加熱処理物 １０−支脚 １１−負圧燃焼輻射加熱管の内筒 １２−負圧燃焼輻射加熱管の外筒 １３−排気口 １４−燃料（燃焼用空気）供給口 １５−マッフルの入口と出口の開閉自在蓋

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱材で囲まれた炉室内に設けられた耐
   熱性のマッフル中で被加熱処理物を、マッフル外の炉室
   内に設けられた負圧燃焼輻射加熱管によって加熱し、こ
   の加熱に伴って発する被加熱処理物よりマッフル内への
   ガスを、マッフルの外周に設けられた複数の開口を介し
   て、負圧燃焼輻射加熱管に働く負圧によってこの燃焼管
   に導き、この燃焼管の燃焼で該ガスを熱分解した後に炉
   室外に排気する被加熱処理物からのガスの処理方法。
2. 【請求項２】 マッフルの外周に設けられた複数の開口
   の開度を調節自在とした請求項１記載の被加熱処理物か
   らのガスの処理方法。
3. 【請求項３】 時宜によっては、マッフル内に被加熱処
   理物を置くことなしに炉を通常の運転温度より高温に加
   熱して、マッフルと炉室内の堆積物を高温に曝して加熱
   し、炉外に排出する請求項１又は２記載の被加熱処理物
   からのガスの処理方法。
4. 【請求項４】 断熱材で囲まれた炉室と、この炉室内に
   設けられた外周に複数の開口のある耐熱性のマッフル
   と、このマッフルの外側で炉室内に設けられマッフル中
   に入れられた被加熱処理物を加熱し、かつこの加熱に伴
   って発する被加熱処理物からのガスをマッフルからその
   開口を介して吸引する負圧燃焼輻射加熱管と、この加熱
   管の燃焼廃ガスを負圧下で炉外に排出するために該加熱
   管につながる排気口とを有してなる被加熱処理物からの
   ガスを処理するための加熱炉。
5. 【請求項５】 マッフルに設けられた開口の炉室内に対
   する開口度が調節自在である請求項４記載の被加熱処理
   物からのガスを処理するための加熱炉。
6. 【請求項６】 負圧燃焼輻射加熱管に送られる燃焼のた
   めの酸素の量が調節自在である請求項４又は５記載の被
   加熱処理物からのガスを処理するための加熱炉。