JPH0221187A

JPH0221187A - 燃焼式連続焼成トンネル炉

Info

Publication number: JPH0221187A
Application number: JP63171646A
Authority: JP
Inventors: Minoru Niwa; 稔丹羽; Hiroshi Oshima; 博大島
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1988-07-09
Filing date: 1988-07-09
Publication date: 1990-01-24
Also published as: JPH0477234B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ソフトフェライト等を焼成するのに好適な
燃焼式連続焼成トンネル炉（以下、［］−ラーハースキ
ルンとも称する）に関する。

（従来の技術及びその問題点）従来、この種のソフトフェライトを焼成する炉としては
電気炉がその主流をなしていたが、電気炉では極めて長
い焼成時間（２５時間〜４０時間）を要し、また、焼成
体を多段積みするため焼成品質にバラツキを生じ易く、
焼成コストが大となる等の問題点がある。

そこで新しい焼成炉が求められ、省エネルギーに非常に
有効な迅速焼成炉としてローラーハースキルンが検問さ
れた。しかし、このローラーハースキルンは、普通の焼
成品は大気雰囲気において焼成可能であるが、例えばガ
ス燃焼により加熱した場合、燃焼ガス及び加熱された空
気が炉の入口及び出口方向へ流れるとともに、ローラー
の駆動のため側壁に開設された孔から外気が流入するた
め、炉内雰囲気が乱れ、特に焼成体の特性を左右する冷
却帯の雰囲気制御が極めて困難で、このため、ローラー
ハースキルンによりソフトフェライト、例えばＭｎ−Ｚ
ｎフェライトの焼成は不可能とされていた。

しかし、このローラーハースキルンは他の型式り炉に比
較して、燃料費の削減、焼成品質の安定確保、寸法、特
性の均一化が図れることから、雰囲気調整を可能とする
ことに対する要望が極めて大であった。

このローラーハースキルンの一般的な構造としては、第
５図に示すように予熱帯Ａ１焼成帯Ｂ（これらが加熱帯
を構成する）及び冷却帯Ｃを備えるとともに、両側の入
口１と出口２との間には、焼成体Ｗ（説明の便宜上、焼
成前及び後の成型体を含むものとする）の搬送用のロー
ラ一部材を所定の間隔で配設したハースローラ−３が水
平状に配設され、このハースローラ−３によりトレー４
に載置された焼成体Ｗを入口１側より出口２側へ搬送す
る過程で焼成するものである。予熱帯Ａにおいては、焼
成帯Ｂにおけるバーナ６のガス燃焼によって焼成体は加
熱される。加熱に用いられた燃焼ガスは、ダンパ７、入
口側ダクト８を経て入口側ファン９により外部へ排出さ
れる。また、焼成後の冷却帯Ｃにおいては、冷却用空気
が多数の吹出口１０から供給され、この冷却空気は出口
側ファン１１により、ダンパ１２．出口側ダクト１３を
通って外部へ排出される。

このローラーハースキルンの炉内（キルン本体１４内）
における温度Ｔ及び酸素濃度分布０２％の一例を示すと
、第６図に示す如くである。すなわち、冷却帯Ｃに入る
と、急激にｍｉｓ度が高くなり、これにより焼成体Ｗが
酸化され、とくに、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等においては
その酸化によって希望の特性を得ることができないのが
現状であって、事実上、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等のソフ
トフェライトはローラーハース４ルンでは焼成回器であ
った。　本発明は、上記従来の技術課題を解決すべくな
されたもので、焼成体が焼成温度から例えば５００℃位
まで急速冷却される際、その冷却帯における焼成体の酸
化を防止することのできるローラーハースキルンを提供
することを目的とするものである。

（２１！題を解決するための手段）本発明の要旨とづるところは、少なくとも加熱帯及び冷却帯を備え、加熱帯で燃焼源に
より焼成された焼成体を冷却帯で冷却するローラーハー
スキルン（燃焼式連続焼成トンネル炉）において、上記冷却帯に、酸素分圧の低い低酸素分圧室を設けた点
にある。例えば窒素ガスを噴出させて酸素分圧、言い換
えれば酸素濃度を低く保つのである。

上記のように窒素ガスにより酸素分圧を低下させる場合
、例えば低酸素分圧室内の温度、炉圧及び酸素分圧等を
測定６し、これにより同室内に噴出する窒素ガスの噴出
量を制御することにより、酸素分圧や炉圧を調整するこ
とができる。

なお、低酸素分圧室は、１個に限らず２以上に設けるこ
とも可能である。

（作用及び効果）本発明によれば、焼成帯においてバーナ等の燃焼源によ
り焼成された焼成体は、冷却帯に移行して急速に冷却（
例えば５００℃前後）され、かつ、低酸素分圧室の存在
によって焼成体の酸化が防止される。また、窒素噴出量
を調節して常に低酸素分圧室を大気圧より高い炉圧に保
つことによって、燃焼ガスや加熱された空気の流動、並
びに外気の流入など外乱の影響を受けずに、低酸素分圧
室において酸素分圧の低い安定した奮囲気を与えること
ができる。

その結果、安定した低酸素意囲気下でないと目的とする
特性が得られないソフトフェライト（例えばＭｎ−Ｚｎ
フェライト）等の焼成、ずなわら、直接燃焼を前提とす
るガス加熱ローラーハースキルンでは焼成不可能と言わ
れていたものの焼成が、そのローラーハースキルンによ
って実現可能となった。また、電気炉に比べて焼成時間
を大幅に短縮でき（例えば１７５〜１／８）、シかも、
燃料費等の焼成コストもはるかに安価なもの（例えば１
／２〜１／４）とすることができるのである。

（実施例）次に、本発明の一実施例を図面に従って説明する。

なお、第１図等に示すローラーハースキルンは、冷却帯
Ｃが要部となるもので、その他の構成は第５図に示した
従来のキルンと同様であるので、同位の符号を付し、冷
却帯Ｃについて詳述する。

焼成帯Ｂに連続する冷却帯Ｃは、第１冷却帯Ｃ１ど第２
冷却帯Ｃ２とに区画され、この第１冷ｎ１帯Ｃ１に低酸
素分圧室１５が形成されている。第３図から明らかなよ
うに、キルン本体１４において、この第１冷却帯Ｃ１の
焼成帯Ｂ側及び第２冷却帯Ｃ２側の各端部には、第１隔
壁１６及び第２隔壁１７が内側に突出して形成され、こ
れらの隔壁１６．１７及びキルン本体１４により低酸素
分圧室１５が区画されているのである。そして、第１隔
壁１６及び第２隔壁１７には、焼成体を載置したトレー
４を通過可能とする、比較的断面積の小さな第１通路１
８及び第２通路１９が形成されている。

キルン本体１４の上記低ｌ！ＩＩ素分圧室１５に対応す
る壁部には、入口側、出口側及び中間部分に窒素（Ｎ２
）ガスの噴出路２０．２１及び２２がそれぞれ複数本設
けられている。これらの噴出路２０．２１．２２は、キ
ルン本体１４の壁部を外側から内側へ貫通し、前記ハー
スローラ−３に向って上下方向く炉天井及び炉床）から
、若しくは上下左右の４方から、またはそれ以上の放射
状方向から形成されている。入口側の各噴出路２０は第
１隔壁１６を通って第１通路１８に開口する一方、出口
側の各噴出路２１は第２隔壁１７を通って第２通路１９
に間口し、また、中間部分の各噴出路２２は低酸素分圧
室１５の内壁面に開口している。

そして、入口側の噴出路２０の群には窒素ガスの導入路
２３が、また出口側の噴出路２１の群には同様な導入路
２４が、さらに中間部分の噴出路２２の群には導入路２
５が、それぞれ分岐して接続されている。これらの導入
路２３．２４及び２５は例えば上側及び下側でそれぞれ
集約されて、窒素ガスの図示しない供給源（例えばコン
プレッサ）につながっている。また、上記導入路２３゜
２４及び２５には、第１冷却帯Ｃ１に噴出される窒素ガ
スのｍをそれぞれ制御するコンミ−ロールバルブ２６．
２７及び２８が設けられている。

また、低酸素分圧室１５の内壁面には、その室内の温度
（炉内温度）を測定する、例えば熱雷対等の温度測定装
置２９、圧力を測定する炉圧測定装置３０、及び酸素分
圧言い換えれば酸素量を測定する酸素過測定装＠３１（
より正確にはそれらの検出部）が設けられてける。

次に作用について説明する。

矛熱帯へで例えば４００〜５００　’Ｃ程度まで予熱さ
れた焼成体Ｗは、焼成帯Ｂにおいてバーナ６のガス燃焼
により例えば１３−００〜１４００’Ｃの高温で焼成さ
れる。この焼成体Ｗは続いて冷却帯Ｃへと移行させられ
、第１冷却帯Ｃ１に至る。

ここで、その入口側の噴出路２０、中央部の噴出路２２
及び出口側の噴出路２１から窒素ガスが吹込まれ、それ
によって低酸素分圧室の酸素分圧（Ｍ水濃度）が低下さ
せられる。低下の程度は、焼成体の種類により異なるた
め一概には言えないが、ａ５　Ｊ５むね数ｐｐ＋ｎから
数％＋７）間、特にＭｎ−Ｚｎフェライト等のソフトフ
ェライトの場合には、ｌｉｐｐｍから１００１）ｌ）Ｉ
Ｉ程度とされる。事実、第２図に例示する酸素濃度のグ
ラフを、第６図で示した従来のちのと比較すると、本実
施例の第１冷却帯Ｃ１においてｉ！！素濃度が顕著に低
くなっていることが分る。

また、上述の窒素ガスの吹込みは、酸素１度を低下させ
るのみならず、焼成体Ｗを急速に冷却する役割をも果す
、、すなわち、第２図のグラフにＪ５いて実線で示す炉
内温度Ｔを第６図のそれと仕較ずれば明らかなように、
本実施例においては、第１冷却帯Ｃ１における窒素ガス
の噴出により、温度は急速に低下（この例では１３００
℃前後から６００℃前後まで短時間で低下）するのであ
る。

また、低酸素分圧室１５において酸素量分圧装置３１に
より、その室内の酸素分圧が測定され続け、この測定値
が予め定められている設定値に近づくように、コントロ
ールバルブ２８により中央の噴出路２２からの窒素ガス
吹込量が制御されて、低酸素分圧室１５内の酸素濃度は
ほぼ一定の低水準に保たれる。上記噴出路２２の群は酸
素量調節ブローとも言えるのである。

ざらに、炉圧測定装置３０により炉内圧力が常時測定さ
れる。この炉圧がほぼ一定に保たれるように、入口側の
噴出路２０からの窒素ガス噴出Ｍがコントロールバルブ
２６によって、また出口側の噴出路２１からの噴ｅｌｆ
　ｆ（ｔがコントロールバルプ２７によって、それぞれ
制御される。これらの噴出量制御によって炉圧の調節が
行なわれ、はぼ−定の炉圧に設定される。つまり、噴出
路２０．２１からの窒素ガス噴射に基づく遮蔽機能によ
り炉圧調節が行なわれるのであり、この意味で噴出路２
０を入口側エアカーテンブロー、また噴出路２１を出口
側エアカーテンブローと称することもできる。

なお、入口側の噴出路２０からの噴出量（吹出し没）は
、出口側の噴出路２１からの吹出し聞より、例えば１０
〜３０％程度多く設定することが望ましい。これにより
、低酸素分圧室１５に吹込まれた窒素ガスがキルン本体
１４の出口２に向って流れ易くなるからである。

第１冷却帯Ｃ１を経た焼成体Ｗはさらに第２冷ＩＪＩｉ
　Ｃ２に移行し、ここでは吹出口１０からの冷却用空気
の吹出しにより、最終的に例えば１００℃程度まで冷却
されて、出口２から外部へ排出される。この第２冷却帯
Ｃ２では第２図のグラフに示すように酸素濃度が相当高
くなるが、第１冷却帯Ｃ１で５００℃前後まで冷却され
た後であるため、酸化も生じ難く、焼成体Ｗの特性に悪
影響を与えることは実質的にない。

以上のように、第１冷却帯Ｃ１において酸素濃度が低く
抑えられ、安定した雰囲気中で急速に冷却が行なわれる
ことにより、冷却の際の酸化等により求める特性の得ら
れ難い焼成品、例えばＭｎ−７ｎフエライト等を、ロー
ラーハースキルンによって焼成できることとなった。

なお、以上説明した実施例では低酸素分圧室が１室の例
を示したが、例えば第４図に示りように、３室の低酸素
分圧室１５を連ねて、冷却帯Ｃを第１、第２．第３及び
第４の冷却帯ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３及びＣ４に分りて構成す
ることもできる。

また、第１図などで説明した実施例中の入口側及び出口
側の窒素ガス噴出路２１．２２を省略し、第１隔壁１６
、第２隔壁１７及び中央の噴出路２２の組合せにより、
低酸素分圧室を構成することも可能である。

その伯、当業者の知識に基づき種々の変更を施した態様
で本発明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるローラーハースキルン
を簡略に示す断面図、第２図はそのキルン内における温
度と酸素濃度を示すグラフ、第３図は第１図の一部を拡
大して示す拡大断面図、第４図は本発明の別の実施例の
要部を簡単に示す断面図、第５図は従来のローラーハー
スキルンの一例を示す断面図、第６図はそのキルン内の
温度と酸素濃度を示すグラフであって、第２図に対応す
るものである。３・・・ハースローフ− ４・・・トレー６・・・バーナ１４・・・キルン本体１５・・・低酸素分圧室２０．２１２２・・・窒素ガス噴出路２３２４２５・・・窒素ガス導入路２６、２７．２８・・・コントロールバルブ２９・・・
温度測定装置３０・・・炉圧測定装置３１・・・酸素量測定装置

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも加熱帯及び冷却帯を備え、加熱帯で燃焼源に
より焼成された焼成体を冷却帯で急速に冷却する燃焼式
連続焼成トンネル炉において、前記冷却帯に、酸素分圧
の低い低酸素分圧室を設けたことを特徴とする燃焼式連
続焼成トンネル炉。