JP2007212097A - 腐食性ガスを発生する製品の焼成炉 - Google Patents

Abstract

【課題】昇温工程において製品から発生する腐食性ガスによる炉体構築用材料の腐食を防止することができる腐食性ガスを発生する製品の焼成炉を提供する。
【解決手段】鋼板製の外皮１４と保温材１５とからなる炉体外郭の内部に、耐食性鋼板材料１７からなるマッフル室１６を設け、その内部に製品を搬送しながら昇温する。炉体外郭とマッフル室１６との間の隙間を加熱空気の流路２０として腐食性ガスの露点以上の加熱空気を流し、マッフル室１６を構成する耐食性鋼板材料１７の腐食を防止する。流路２０内の圧力をマッフル室１６内の圧力とバランスさせることが好ましく、加熱空気を炉入口部においてマッフル室１６内に導入して炉入口部１１の加熱と、炉入口部１１における腐食性ガスの希釈とを行わせることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、昇温工程において塩素やフッ素のような腐食性ガスを発生する製品の焼成炉に関するものである。

セラミック製品の焼成には、従来からトンネルキルンやローラハースキルンなどの焼成炉が使用されている。これらの焼成炉としては、鋼板製の外皮の内側に耐火れんがやファイバー系保温材などからなる炉壁を設け、その内部を製品が搬送されつつ焼成される炉室としたものが普通である。しかし焼成される製品によっては、昇温工程において塩素やフッ素のような腐食性ガスを発生するものがあり、発生した腐食性ガスが比較的低温の炉入口に向かって流れて凝結すると、鋼板製の外皮などの炉体構成材料を腐食させてしまうおそれがあった。

なお、トンネルキルンやローラハースキルンの内部において、昇温工程で発生する腐食性ガスによる炉体の腐食防止に関する特許文献は、サーチしても適切なものが見当たらなかった。

例えば特許文献１には、ごみ焼却炉の排ガス中に含まれる酸成分による煙道の腐食防止法が開示されている。この方法は焼却炉の立ち上げ時のような煙道が酸露点以下となる場合に、熱風により煙道を昇温することにより、凝結を防止するという内容である。しかし、一定の温度条件で運転されるトンネルキルンやローラハースキルンの炉本体についてはこのような方法は適用できない。
特開平１０-２６７２４１号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決して、昇温工程において製品から発生する腐食性ガスを積極的に排出し、腐食性ガスによる炉体構築用材料の腐食を確実に防止することができる腐食性ガスを発生する製品の焼成炉を提供するためになされたものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、炉体外郭の内部に、耐食性鋼板材料からなりその内部で腐食性ガスを発生する製品が加熱されるマッフル室を設け、炉体外郭とマッフル室との間に形成した隙間を腐食性ガスの露点以上の加熱空気の流路として、マッフル室を構成する耐食性鋼板材料の腐食を防止したことを特徴とするものである。

なお、加熱空気の流路内の圧力をマッフル室内の圧力とバランスさせることにより、腐食性ガスの流出を防止することが好ましく、加熱空気の流路内を流れてきた加熱空気を、炉入口部においてマッフル室内に導入して炉入口部の加熱と、炉入口部における腐食性ガスの希釈とを行わせることが好ましい。

本発明の焼成炉は、耐食性鋼板材料からなるマッフル室の内部で腐食性ガスを発生する製品を加熱する構造であるため、発生した腐食性ガスはほとんどがマッフル室の内部に留まり、その外側の炉体構築用材料を腐食する可能性は小さい。またマッフル室を構成する耐食性鋼板材料自体も、その外側に形成された流路を流れる加熱空気によって腐食性ガスの露点以上に加熱されているため、腐食性ガスが凝結することがなく、マッフル室を構成する耐食性鋼板材料の腐食を防止することができる。

さらに請求項２に示すように加熱空気の流路内の圧力をマッフル室内の圧力とバランスさせれば、マッフル室の気密性が完全でなくても、腐食性ガスがマッフル室から流出することを防止することができる。また請求項３に示すように、加熱空気の流路内を流れてきた加熱空気を、炉入口部においてマッフル室内に導入する構造とすれば、加熱空気によって炉入口部を加熱するとともに、炉入口部における腐食性ガスの希釈が可能となり、比較的低温であるために腐食性ガスが凝結しやすい炉入口部を、より確実に保護することができる。

以下に本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１はこの実施形態の焼成炉の入口側部分の部分断面図、図２は予熱帯の炉幅方向の断面図である。この焼成炉は製品を炉入口部１１から右側に向かって移動させつつ予熱、焼成、冷却を行わせる連続焼成炉であり、本発明において問題としている腐食性ガスは予熱帯１２における昇温工程で発生する。したがって焼成帯１３以下は従来構造と同様であるから、図示を略してある。焼成される製品は昇温工程で腐食性ガスを発生するセラミック製品であり、炉内における搬送方式は特に限定されるものではなく、ベルトコンベヤ方式であっても、ローラ方式であっても、台車方式であっても、プッシャー方式であっても差し支えないが、この実施形態の予熱帯１２はベルトコンベヤ方式を採用している。

図２に示されるように、予熱帯１２の炉体外郭は、鋼板製の外皮１４の内部にファイバーブランケットなどの保温材１５を内張りした構造である。そしてこの炉体外郭の内部に、マッフル室１６が設けられている。このマッフル室１６は天井、側壁、底面の全体をステンレスのような耐食性鋼板材料１７により構成したもので、図２に示されるとおり天井は緩やかに傾斜させてその上端に排気口１８が形成されている。腐食性ガスを発生する製品はこのマッフル室１６の内部を搬送される間に加熱・昇温され、発生した腐食性ガスはマッフル室１６の内部に封入され、排気口１８から図１に示される排気ファン１９によって排気される。このように発生した腐食性ガスはほとんどがマッフル室１６の内部に留まり直接排気されるため、その外側の炉体構築用材料を腐食する可能性は小さい。

また図２に示すように、炉体外郭とマッフル室１６との間には隙間が形成されており、本発明ではこの隙間を加熱空気の流路２０としてある。図１に示すように、熱風炉２１から供給される腐食性ガスの露点以上の加熱空気がこの加熱空気の流路２０内に吹き込まれ、マッフル室１６を構成する耐食性鋼板材料１７を腐食性ガスの露点以上に加熱している。このため、腐食性ガスは凝結することがなく、マッフル室１６を構成する耐食性鋼板材料１７の腐食を防止することができる。

この流路２０内の圧力は、熱風炉２１から供給される加熱空気量を調整することによってコントルールすることができる。そこで、流路２０内の圧力とマッフル室１６の内部圧力とを圧力計および調整弁などを利用してバランスさせれば、仮にマッフル室１６の気密性が完全でない場合にも、腐食性ガスがマッフル室１６からその外部に流出することを防止でき、炉体外郭の外皮１４、保温材１５、炉体構築用支持材などを腐食させることがない。

流路２０内を流れてきた加熱空気は外部に放出してもよいが、この実施形態では図４に示すように炉入口部１１のマッフル室１６に加熱空気流入口２２を設け、流路内を流れてきた加熱空気を炉入口部１１においてマッフル室１６内に導入している。前記したように、炉入口部１１は外気の吸引により冷却され易い部分であるが、このように加熱空気を導入すれば温度が上昇し、腐食性ガスの凝結が生じにくくなる。

またこのように加熱空気を炉入口部１１においてマッフル室１６内に導入すれば、腐食性ガスを希釈してその濃度を薄めることができるので、炉体構成材料のほか、排気系統ダクト２３やこれに接続された排気設備の腐食を防止することができる効果がある。

なおセラミック製品を焼成する場合には、加熱空気の温度を例えば１５０℃程度としておけば、炉入口部１１における腐食性ガスの凝結を確実に防止することができる。

このように、本発明によれば昇温工程において製品から発生する腐食性ガスによる炉体構築用材料の腐食を確実に防止することができ、従来型の焼成炉に比較して炉体寿命を大幅に延長することができる。

実施形態の焼成炉の入口側部分の断面図である。 実施形態の焼成炉の炉幅方向断面図である。

符号の説明

１１ 炉入口部
１２ 予熱帯
１３ 焼成帯
１４ 鋼板製の外皮
１５ 保温材
１６ マッフル室
１７ 耐食性鋼板材料
１８ 排気口
１９ 排気ファン
２０ 加熱空気の流路
２１ 熱風炉
２２ 加熱空気流入口
２３ 排気系統ダクト

Claims (3)

1. 炉体外郭の内部に、耐食性鋼板材料からなりその内部で腐食性ガスを発生する製品が加熱されるマッフル室を設け、炉体外郭とマッフル室との間に形成した隙間を腐食性ガスの露点以上の加熱空気の流路として、マッフル室を構成する耐食性鋼板材料の腐食を防止したことを特徴とする腐食性ガスを発生する製品の焼成炉。
2. 加熱空気の流路内の圧力をマッフル室内の圧力とバランスさせることにより、腐食性ガスの流出を防止したことを特徴とする請求項１記載の腐食性ガスを発生する製品の焼成炉。
3. 加熱空気の流路内を流れてきた加熱空気を、炉入口部においてマッフル室内に導入して炉入口部の加熱と、炉入口部における腐食性ガスの希釈とを行わせることを特徴とする請求項１記載の腐食性ガスを発生する製品の焼成炉。

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