JP2638490B2 - 乾燥・焼付用オーブンの操業方法 - Google Patents

乾燥・焼付用オーブンの操業方法

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JP2638490B2 JP6178101A JP17810194A JP2638490B2 JP 2638490 B2 JP2638490 B2 JP 2638490B2 JP 6178101 A JP6178101 A JP 6178101A JP 17810194 A JP17810194 A JP 17810194A JP 2638490 B2 JP2638490 B2 JP 2638490B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料が塗布されたスト
リップを走行させながら乾燥・焼付処理する乾燥・焼付
用オーブンの操業方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】塗料が塗布されたストリップを走行させ
ながら乾燥・焼付処理するオーブンでは、溶剤中に含有
するトルエン,キシレン等の溶剤成分およびタール等の
高沸点成分が乾燥、焼付処理中に蒸発するが、この蒸気
により爆発することあるいはタールがオーブン内壁に付
着してストリップに落下し、ストリップを汚損すること
を防止する必要がある。そのため、従来、オーブンの操
業は、オーブンの各ゾーンに設けたノズルヘッダに所定
温度の熱風を供給する一方、各ゾーンから炉内雰囲気を
排気して、当該ゾーンの雰囲気の溶剤成分等が爆発限界
以下となるようにしている。すなわち、各ゾーンからの
排気ガスは、集合ダクトに配設した脱臭装置(ヒューム
インシネレータ)により焼却処理されて煙突から排出し
ている。また、各ゾーンの雰囲気は、循環ファンにより
吸引され、エアヒータ部を通過して設定温度まで昇温さ
せたのち、前記ノズルヘッダに供給される。なお、前記
脱臭装置は、酸化触媒、直接燃焼あるいはこれらの組合
わせによるものが使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のオーブンに
おいて、各ゾーンのノズルヘッダに供給される熱風は、
炉内→エアヒータ→循環ファン→ノズルヘッダ→炉内か
らなる循環系を形成するため、爆発の防止とタール分の
炉内での凝固防止を図るには、多量の給・排気を行なわ
なければならない。また、蒸発溶剤を含有した排ガス
は、集合排気ダクトに設けた脱臭装置で一括処理される
が、その排ガスの処理量が多量であるため、脱臭装置が
大型化するとともに、給・排気系の機器類等も大型化
(大容量化)し、全体として設備が高価になるという課
題を有する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、各ゾーン毎に雰囲気循環路を形成して塗布
された走行ストリップを熱風吹付けにより乾燥・焼付処
理する乾燥・焼付用オーブンにおいて、前記雰囲気循環
路の途中に触媒層を設け、この触媒層で循環雰囲気中に
含有する蒸発溶剤分を酸化燃焼させるとともに、各ゾー
ンの給排気量を各ゾーンの溶剤濃度にもとづきそれぞれ
独立して制御する一方、オーブン全体の給排気量を集合
排ガスの溶剤濃度にもとづいて制御するものである。
【0005】
【実施例】つぎに、本発明を図にしたがって説明する。
図1は、本発明の操業方法を実施する乾燥・焼付用オー
ブンで、オーブン1は上下一対のノズルヘッダ2a,2
bを各々備えた複数ゾーン、たとえば3ゾーンA,B,
Cで構成されている。そして、各ゾーンA,B,Cは同
一構成であるため、ゾーンAについて説明する。
【0006】ゾーンAには、ゾーンA内の雰囲気をオー
ブン1外に排出し、ノズルヘッダ2a,2bに供給する
循環ダクト(系)3を備える。この循環ダクト3には、
たとえば、多孔質セラミック、金網等の担体に、白金、
パラジウム等を担持させた触媒層4と、エアヒータ5、
循環ファン6とを備え、ゾーンAの雰囲気を吸引して、
雰囲気中の高沸点成分(通常、ヤニまたはタール分とい
う)と、トルエン、キシレン等の溶剤成分を前記触媒層
4で酸化燃焼し、エアヒータ5で昇温させ、循環ファン
6により昇圧した後、前記ノズルヘッダ2a,2bに供
給し、その噴出気体によりコータ7でストリップSに塗
布された塗料を乾燥・焼付けるものである。そして、ゾ
ーンA内の圧力は圧力計8で測定され、その測定値に基
づいてダンパV1を開閉することで、所定圧に保持され
る。
【0007】また、ノズルヘッダ2a,2b内の圧力は
圧力計9で測定され、その測定値に基づいて前記循環フ
ァン6の回転数を制御することで、所定値に保持され
る。さらに、触媒層4での酸化燃焼によりノズルヘッダ
2a,2bへ供給される循環雰囲気が所定温度より高く
なれば、温度検出計10により、エアヒータ5のバーナ
5aへの燃料ガスおよび燃焼用空気量を絞って温度を下
げ、さらに下げる必要がある場合には、ダンパV2によ
りフレッシュ空気を供給して温度調整を行なう。
【0008】一方、各ゾーンA,B,Cは排気ダンパV
3を経て集合排気ダクト12を介して排気ファン13に
連通し、この排気ガスは熱交換器14により予熱された
のち、脱臭装置15、熱交換器14,24を通って煙突
16から排気される。また、各ゾーンA,B,Cには、
溶剤濃度検出計17が設置され、その測定値によって前
記排気ダンパV3を開閉制御して、当該ゾーンの溶剤濃
度を所定濃度にするようになっている。なお、18はオ
リフィス流量計で、前記排気ダンパV3により制御され
た排気量を計測する。
【0009】さらに、排気ファン13の1次側には、オ
リフィス流量計19と排気ダンパV4が設けられ、集合
排気ダクト12中の排ガス流量が下記する初期設定量と
なるように初期制御され、その後、前記排気ファン13
は、集合排気ダクト12中に設けた溶剤濃度検出計20
の測定値が所定値以上となれば、その回転数を大とし
て、所定濃度以下となるように制御される。
【0010】一方、前記給気ファン21による集合給気
ダクト22への給気量は、前記排気ファン13の初期設
定された排気量と見合う流量となるように、オリフィス
流量計23からの信号により給気ダンパV5を開閉する
とともに給気ファン21の回転数を変化させて制御され
る。なお、給気ファン21による給気は熱交換器24で
前記排気ガスと熱交換されて予熱される。25は冷却装
置である。
【0011】前記構成からなる乾燥・焼付用オーブン1
の操業方法について説明する。まず、操業条件(コイル
巾、ライン速度、溶剤濃度および塗装膜厚)により、走
行するストリップSから蒸発する溶剤量を予め算出す
る。また、前記触媒層4での反応率からオーブン1内の
各ゾーンA,B,Cおよびゾーン全体の溶剤濃度を算出
し、その各溶剤濃度が溶剤の爆発下限界濃度より低い値
(たとえば、4倍の安全率を見込んだ値)になる排気量
を算出する。そして、各ゾーンA,B,Cの溶剤濃度に
もとづいて排気ダンパV3の開度を調整するとともに、
排気ダンパV4を調整して前記所定排気量となるよう排
気ファン13の回転数を制御する。
【0012】一方、前記各ゾーンA,B,C内の圧力は
圧力計8により検出され、各ゾーンA,B,C内の圧力
が、負圧(−0.05mmH2O〜−0.5mmH2O)
となるように各給気ダンパーV1が制御される。また、
各ゾーンA,B,C内の雰囲気は前記循環ファン6によ
り吸引され、まず、触媒層4により雰囲気中の溶剤等可
燃分が酸化焼却されたのち、エアヒータ5で設定温度ま
で昇温され、循環ファンにより設定圧力まで昇圧され、
ノズルヘッダ2a,2bからコータ7で両面を塗料で塗
布されたストリップSを加熱・焼付ける。
【0013】前記触媒層4での燃焼により、循環雰囲気
は高温となるが、温度検出計10により熱風温度気が所
定温度以上となる場合には、まず、バーナ5aへの燃料
ガスおよび燃焼用空気の供給量を減少させて所定温度に
なるよう制御する。第1ゾーンAにおいては、溶剤の蒸
発量が多いため、前述のように、バーナ5aの制御だけ
では不充分である場合、ダンパV2を開として、前記循
環系3に外気が導入されて、所定の熱風温度となるよう
に制御される。
【0014】また、前記各ゾーンA,B,Cでの溶剤濃
度は、各溶剤濃度検出計17で検出され、所定値以下と
なるよう、当該ゾーンの排気ダンパV3を開閉させる。
したがって、集合排気ダクト12中の溶剤濃度も変化す
るが、所定濃度以上となれば、これを溶剤濃度検出計2
0により検知し、前記排気ダンパV4を開閉するととも
に排気ファン13の回転数を大として対処することにな
る。なお、前記触媒の反応率は触媒層4を通過する循環
ガス温度により変化するが、たとえばトルエン,キシレ
ンにおいては温度が200℃以下になると、急激に低下
する。
【0015】また、塗料によっては、塗装表面の品質保
持のため、第1ゾーンAのノズルからの噴出雰囲気温度
を200℃以下に保たなければならない場合があるが、
この場合には、図2に示すように、循環路3を2通路3
a,3bとし、触媒層4をその一方の通路3aに設け、
その上流に電熱ヒータHを設け、各通路3a,3bの雰
囲気流量をダンパーV6,V7で制御するようにすればよ
い。すなわち、ゾーンA,B,Cのうち少なくともある
ゾーンの雰囲気温度が200℃未満の場合、電熱ヒータ
Hにより雰囲気温度を200℃以上として触媒層4の活
性化を向上させて可燃分の酸化燃焼を行なうようにする
ものである。この場合、他方の通路3bには触媒層4を
設置していないため、合流した雰囲気はそれ程昇温せ
ず、最終温度を200℃以下とすることができる。
【0016】また、前記実施例では、触媒層4をエアヒ
ータ5の上流側に設けたが、これに限らず、循環ファン
6と温度検出計10との間に設けてもよい。この場合、
図3に示すように、エアヒータ5の下流ダクトを2分割
し、図2と同様、両流路3a,3bのうち、流路3aに
予熱ヒータHと触媒層4とを設け、ダンパV8,V9によ
り雰囲気温度を制御するようにしてもよい。
【0017】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、各ゾーンで発生する可燃分は、各ゾーンに設け
た雰囲気循環路に設置した触媒層で酸化燃焼させるた
め、各ゾーンの蒸発溶剤分の大半が除去される。したが
って、集合排ガス中の残存蒸発溶剤分も少ないため、集
合排気ダクトに設ける脱臭装置も安価な小型なものとす
ることができる。また、前述のように、集合排ガス中の
残存蒸発溶剤分が少ないため、オーブンへの給・排気量
も従来のものより少なく、それだけ省エネルギー化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる操業方法を行なう乾燥・焼付
オーブンの説明図。
【図2】 図1の循環系の変形例を示す図。
【図3】 図1の循環系の他の変形例を示す図。
【符号の説明】
1…乾燥・焼付オーブン、2a,2b…ノズルヘッダ、
3…循環系(ダクト)、4…触媒層、5…エアヒータ、
6…循環ファン、8…炉圧計、9…ヘッダ圧力計、10
…温度検出計、12…集合排気ダクト、13…排気ファ
ン、21…給気ファン、22…集合給気ダクト、A,
B,C…ゾーン、V1〜V5…ダンパ、S…ストリップ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各ゾーン毎に雰囲気循環路を形成して塗
    布された走行ストリップを熱風吹付けにより乾燥・焼付
    処理する乾燥・焼付用オーブンにおいて、前記雰囲気循
    環路の途中に触媒層を設け、この触媒層で循環雰囲気中
    に含有する蒸発溶剤分を酸化燃焼させるとともに、各ゾ
    ーンの給排気量を各ゾーンの溶剤濃度にもとづきそれぞ
    れ独立して制御する一方、オーブン全体の給排気量を集
    合排ガスの溶剤濃度にもとづいて制御することを特徴と
    する乾燥・焼付用オーブンの操業方法。
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