JPH0313511B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 炭素質ブロツク焼成用のリングフアーナスと
称するチヤンバ炉内での燃焼を最適化するための
装置であつて、前記炉は予加熱、焼成及び冷却に
係わる一列に配置された複数のチヤンバを含み、
各チヤンバが加熱用中空隔壁１と小室５とを交互
に並置したものからなり、前記隔壁内には燃焼用
ガスが流れ、前記小室には焼成すべき炭素質ブロ
ツク６が積重して配置され、前記燃焼ガスはノズ
ル２を介して自然予加熱用第１チヤンバの各加熱
用隔壁１に接続される吸引管３から抽出され、必
要な空気はベンチレータ２６に接続された吹込み
管２５によつて注入され、この装置は前記吸引管
の各ノズル２がモータ１２によつて制御される可
動閉鎖フラツプ１１と、対応加熱隔壁内の温度及
び低下圧測定手段と、各加熱隔壁１から流出する
煙の反射による不透明度測定手段１９，２０，２
１と、煙不透明度、温度及び低下圧の測定値を総
て考慮して前記閉鎖フラツプ１１の位置を、従つ
て各隔壁１内の流量を制御する手段とを備えるこ
とを特徴とする装置。

２ ベンチレータ２６の流量を調整する手段と、
この流量を測定する手段とを含むことを特徴とす
る請求の範囲１に記載の装置。

３ 炉に含まれる隔壁１と同数の測定筒口を含
み、最高温度ゾーンの前のチヤンバの取出口列の
うちの１つの上に配置される圧力計装置２８を含
むことを特徴とする請求の範囲１又は２に記載の
装置。

４ 吹込み管２５のノズルもモータによつて制御
される可動閉鎖フラツプを備えることを特徴とす
る請求の範囲１から３のいずれか一項に記載の装
置。

５ 炉のチヤンバ内の低下圧を燃焼の最適状態に
適合する最小値に維持すると共に、自然予加熱ゾ
ーンの温度を目標値にできるだけ近い値に維持す
べく、 Ａ／フラツプ１１の調整によつて低下圧を０〜
250Pa、より特定的には40〜180Paの値に初期化
し、測定された不透明度値を維持し、 次いで、 Ｂ／０〜250Pa、より特定的には40〜180Paの
範囲にわたつて低下圧を細かく観察し、少なくと
も30秒の安定（維持）時間の後で測定した煙の不
透明度Ｙに対応する最小低下圧Ｘを検出する操作
と、 Ｃ／最小値Ｙを中心とする範囲Ｙ±ΔY内に維
持された不透明度に対応する範囲Ｘ±ΔX内の低
下圧値に対応して吸引管３のフラツプ１１の位置
を調整する操作と、 Ｄ／これと同時に、自然予加熱ゾーン内のガス
温度の実際の上昇曲線を目標曲線と比較し、最小
不透明度値Ｙに対応する最小低下圧値Ｘを中心と
する範囲での調整を行つて、予加熱ゾーン内のガ
スの温度Ｔを目標点を中心とする範囲Ｔ±ΔT内
に維持する操作 とを繰り返し行うことを特徴とする請求の範囲１
に記載のチヤンバ炉内の燃焼を最適化するための
方法。

６ 不透明度が上昇して範囲Ｙ±ΔYを逸脱した
場合には待機時間を導入して、不透明度がこの待
機時間終了後にも前記範囲より大きい値を示す場
合にのみ前記段階Ｂに戻ることを特徴とする請求
の範囲５に記載の方法。

７ 不透明度Ｙの測定及び温度Ｔの測定によつて
フラツプ１１に拮抗作用が加えられるという望ま
しくない現象が生じる場合には、自然予加熱ゾー
ン内のガスの温度Ｔの適確な上昇を優先的にもた
らすべく、不透明度を一時的に無視することを特
徴とする請求の範囲５又は６に記載の方法。

８ 最高温度ゾーンの後に位置するチヤンバ３の
隔壁内の昇圧を0.5〜５水柱mm（ほぼ５〜50Pa）、
好ましくは１〜２水柱mm（ほぼ10〜20Pa）の範
囲に維持する操作も含むことを特徴とする請求の
範囲５から７のいずれか一項に記載の方法。

９ 炭素質ブロツクの焼成の間に発散する揮発性
物質とバーナー２９内に注入される燃料とを一緒
に完全燃焼させるのに必要且つ十分な量の空気を
持続的に注入すべく、ベンチレータ２６の流量を
調整することを特徴とする請求の範囲５から８の
いずれか一項に記載の方法。

１０ 焼成中の炭素質ブロツクから放出される揮
発性物質の量が、予加熱チヤンバの隔壁内のガス
の温度TGを測定し、この測定値から予備的な標
準化によつて炭素質ブロツクの実際の温度TAを
求め、炭素質ブロツクの初期歴青含量を考慮して
この温度に該温度TAと揮発性物質発散量との間
の相関関数を適用することにより知見されること
を特徴とする請求の範囲９に記載の方法。

発明の技術分野 本発明は、炭素質ブロツク焼成用開放チヤンバ
型窯炉内での燃焼を最適化する装置及び方法に係
わる。前記炭素質ブロツクは、特定的にはホール
−エルーの方法によるアルミニウム製造槽で使用
するためのものであるが、これに限定されるわけ
ではなく、一般的には電気冶金で使用されるもの
を含む。

当該技術の現状 以下の説明では、「炭素質ブロツク」という表
現は、ペースト状炭素質材料を成形にかけること
によつて得られ且つ焼成後に電気冶金炉内で使用
されることになる総ての製品を意味する。

例えば、溶融氷晶石中に溶解したアルミナの電
解によつてアルミニウムを製造するための槽で使
用される炭素質アノードは、歴青と粉砕コークス
との混合物を約120〜200℃で練り混ぜて形成した
炭素質ペーストを成形にかけることによつて製造
する。成形後のアノードは約1100〜1200℃の温度
で約100時間焼成する。別のタイプの炭素質ブロ
ツクもこれと同じ方法で得られる。

トンネル炉で焼成を連続的に行う方法は既に幾
つか存在しているが、現在世界で使用されている
焼成装置の大部分は、仏語で“a´ feu tournant
（英語でring furnace）”又は“a´ avancement
de feu”と称する「チヤンバ炉（four a´
chambre）」のタイプである。このタイプの炉は
更に２つの種類に分けられる。即ち、閉鎖炉と
「開放チヤンバ炉」である。後者は極めて広く使
用されており、特に米国特許第2699931号に開示
されている。本発明は、より特定的には開放チヤ
ンバ炉に適用される。この種の炉は互いに平行な
２つの仕切り部分（trave´e）を有し、これら仕切
り部分の長さは合計で100メートル以上に達し得
る。各仕切り部分には横断方向壁面によつて互い
に分離された一連のチヤンバが配置される。これ
らのチヤンバの上部は、未処理ブロツクの装入及
び冷却焼成ブロツクの取り出しが可能であるよう
に開放されている。各チヤンバは炉の長軸と平行
に配置された複数の中空隔壁を含む。これらの隔
壁は壁面の厚みが薄く、内部を焼成用高温ガスが
流れるようになつている。これらの隔壁は焼成す
べきブロツクを炭素質粉末（コークス、無煙炭も
しくは粉砕炭素質残留物、又は他の任意の粉状パ
ツキン材料）中に埋めた状態で積重して配置する
ための小室と交互に配置される。一例として、各
チヤンバの小室の数は６個、隔壁の数は７個であ
る。

前記中空隔壁は、「取出口（ouvreaux）」と称す
る閉鎖可能な開口を上部に備える。これらの隔壁
はまた、燃焼用ガスの軌道を延ばし、より均等に
分布させるためのそらせ板（chicane）も具備す
る。

炉の加熱は、長さがチヤンバの幅に等しく、ノ
ズルが対応チヤンバの取出口上に配置されること
になる複数のバーナー装置によつて行われる。こ
れらバーナーの上流（火の進行方向から見て）に
は燃焼用空気吹込み管が配置され、下流には燃焼
したガスの吸引管が配置される。この加熱は注入
された燃料（ガス又は燃料油）の燃焼と、焼成中
の炭素質ブロツクから放出される歴青蒸気の燃焼
とによつて達成される。

焼成の進行に伴つて、例えば24時間毎に吹込み
管−バーナー−吸引管アセンブリを前進させる
と、各チヤンバで、未処理炭素質ブロツクの装
入、自然予加熱（燃焼用ガスによる）、1100〜
1200℃での強制予加熱及び焼成（最高温度ゾー
ン）、炭素質ブロツクの冷却（及び燃焼用ガスの
予加熱）、焼成炭素質ブロツクの取出し、任意的
修正といつた機能が順次遂行され、その後新規の
サイクルが開始されることになる。

解決すべき技術上の問題 炭素質ブロツク（アノード、カソード、側方ラ
イニング）の品質は当該技術において且つホール
−エルーの方法の経済性に関して最も重要な要素
の１つであるが、所望の品質を得ると共にアノー
ド１トン当たり750〜800テルミー（約870〜
930kwh／トン）のオーダーのエネルギ消費量を
削減するためには、焼成条件を最適化することが
必要である。

火の操作をうまくすれば、煙の発生を伴わずに
最適の経済条件（隔壁の耐火材料の十分な耐性及
び長い耐用期間、最小限の燃料消費）で、所期の
焼成温度を各チヤンバレベルで得ることができ
る。

本発明の目的は、焼成の種々の段階を遵守しな
がら、炭素質ブロツクが所与の温度上昇曲線に従
うようにすることにある。

この曲線に従つて、最高温度チヤンバ
（chambres en plein feu）の隔壁内を流れるガ
スの温度の理論的曲線を求めるのであるが、それ
には揮発性物質によつてもたらされるカロリーも
考慮しなければならない。この曲線は通常、約
1200℃までの直線部分と、それに次ぐ前記温度で
の平坦部分とを含む。

例えば、アノードの最終焼成温度は原料の種類
に応じて1100〜1200℃であるが、アノードに最適
の性質を与えるためにはこの温度を調整する。

強制的予加熱ゾーン及び最高温度ゾーンにおけ
るガス又は燃料油の燃焼は、隔壁内の温度測定値
に基づいてバーナーを制御する自動装置を介して
実施される。

これに対し、通風（ventilation）調節に依存
するところの大きい自然予加熱はしばしば手動制
御操作に委ねられる。

隔壁の通風は原則として、炉内の低下圧状態
（de´pression）が各周期の間中一定であるように
調節する。この低下圧の目標値は、隔壁の管理検
査で行われる観察、即ち −或る隔壁列の加熱が他の隔壁列に比べて遅れて
いるか進んでいるか、 −煙の存在、 −脱ガスの状態、 −燃焼欠陥（“champignons”） の結果に応じて、窯炉オペレータにより多少修正
される。

低下圧が小さすぎると、炭化水素（燃焼油もし
くはガス、歴青の揮発性物質）の燃焼による煙を
十分に排出することができない。低下圧が大きす
ぎると、浸透によつて過剰の寄生空気が流入する
ことになる。どちらの場合も炉の熱収支が著しく
悪化し、且つ最初の場合は空気の欠失に起因し
て、後の場合は燃焼ゾーンが低温すぎるゾーンの
方向に広がるために、不完全燃焼物質の煙が発生
し得る。

従つて、炉の性能を最適化する適確な通風は、
頻繁な観察に結びついた窯炉オペレータの経験に
依存するバランスのとれた低下圧値設定の結果と
して実現される。

予加熱レベルでのアノードの温度上昇の遅れ、
即ち補正が難しく且つコストもかかる遅れを回避
するために、使用者は低下圧を必要以上に大きく
する傾向がある。また、燃料補給（揮発性物質の
放出、燃料油又はガスの補給）が周期的であるた
め燃焼用空気の必要量が変化し、従つて流量及び
低下圧値も変えなければならないことになるが、
この操作は実際には、手動で最適に且つ再現性を
もつて実施することはできない。

先行技術 欧州特許出願EP−Ａ−133842には、炭素質ア
ノード焼成用チヤンバ炉の操作方法が開示されて
いる。この炉は少なくとも２つの互いに平行な仕
切り部分を有し、これらの仕切り部分がその端部
でガス分配管路を介して互いに連結されている。
前記管路は流量を調節するためのモータ駆動フラ
ツプを備える。この方法は、炉内の温度及び低下
圧状態の制御には適しているが、燃焼を真に恒久
的に最適化することはできない。

発明の目的 本発明の目的は、バーナーの下流に配置された
吸引管の各ノズルに配置されたフラツプを操作し
て各隔壁列内の吸引煙流量を調節し、最高温度ゾ
ーンの上流に位置するチヤンバの隔壁内の高圧を
制限し、且つ吹込み管を介して噴出する燃焼用空
気の流量を調節することによつて、燃焼を調整せ
しめる装置及び方法を提供することにある。

本出願人は、この調整を制御するための最も信
頼性の高い主パラメータが、従来の不透明度計を
用いた場合のように煙を通過する光の単なる透過
性によつて測定されるのではなく、煙中に懸濁さ
れた固体粒子上での光源の反射によつて測定され
る煙の不透明度であることを発見した。

より正確には、本発明の第１の目的は、炭素質
ブロツク焼成用チヤンバ炉内での燃焼を調整する
装置を提供することにある。この装置では吸引管
及び吹込み管の各ノズルがモータによつて制御さ
れる可動閉鎖フラツプと、予加熱ゾーンのレベル
で対応加熱隔壁内の低下圧を測定する手段と、各
加熱隔壁から流出する煙の不透明度を反射によつ
て測定する手段と、バーナーを制御する自動装置
で使用されるものとは別個の温度測定手段と、煙
の不透明度、温度及び低圧の測定値を総て考慮し
て吸引管の閉鎖フラツプ位置を制御し、従つて各
隔壁の流量を制御する手段とを備える。

また、燃焼調整を最適化すべく、最高温度ゾー
ンの上流に位置するチヤンバの隔壁内の昇圧を測
定する装置も具備される。この測定装置は当該測
定値を目標値と比較する手段に接続される一方
で、燃焼用空気を吹込み管内に注入するベンチレ
ータの速度を操作して燃焼用空気の流量を変える
手段にも接続され、更に前記空気流量を測定する
手段にも接続される。

本発明の第２の目的は、前記装置を用いてアノ
ード焼成用チヤンバ炉内での燃焼を最適化する方
法を提供することにある。この方法では、良好な
燃焼に適合する最小の低圧値と燃焼ガスの所期の
温度上昇曲線とをもつて操作が実施され且つ煙の
不透明度が最小になるように、煙の不透明度及び
予加熱チヤンバ内の低下圧の測定値に応じて吸引
管の可動閉鎖フラツプの位置を制御する。

また、やはり燃焼を最適化するために、下記の
措置もとられる。

−バーナーによる燃料（液体又は気体）の噴射が
乱れないように、最高温度ゾーンの後方（上
流）に位置するチヤンバの隔壁内に調節された
昇圧が維持されるようにする。そのためには、
吹込み管の閉鎖フラツプを操作する。

−バーナ内に注入された燃料と焼成中の炭素質ブ
ロツクから放出された歴青の揮発成分とで構成
される燃料を完全燃焼させるべく、吹込み管
（可調整流量でベンチレータから受給）を介し
て噴出する助燃ガスの流量を調整する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図は本発明をより明らかにする
ための説明図である。

第１図（断面図）及び第２図（部分露出図）
は、本発明が十分に理解されるように、仏語で
“avancement de feu”と称するタイプの開放チ
ヤンバ炉の全体的構造を示す。

第３図は本発明の開放チヤンバ炉の構造を簡略
平面図で示す。

第４図は本発明の第１実施例として吸引管に本
発明を適用した場合を断面図で示す。

第５図は煙の不透明度を測定する装置を示す。

第６図及び第７図は煙不透明度計の２つの配置
例を示す。

第８図は焼成中のアノードの温度TA変化と、
これらアノードから放出される揮発性物質の発散
量変化と、バーナーから注入される燃料及び前記
揮発性物質の燃焼に必要な酸素消費量変化とを時
間の関数として示すグラフである。

第１図に断面図で示したように、隔壁１は上部
がノズル２を介して管３に接続され、この管は総
合的回収器４に接続される。吹込み管及び吸引管
は互いにほぼ同じ構造を有し、本出願人名義の仏
国特許FR2535834（＝GB2129918）に記載のよう
に、場合に応じてチヤンバの取出口又は横断方向
壁面の取出口に接続し得る。小室５内には炭素質
ブロツク、例えば第２図の左方露出部分に示され
ているアノード６が、図示されていない炭素質粒
状物質に覆われた状態で配置される。

加熱隔壁のそらせ板７は高温ガスの軌道を伸ば
し、それによつて小室５内の製品の温度を均等化
する役割を果たす。

チヤンバ（又は横断方向壁面）の上部には閉鎖
可能取出口８が設けられており、これらの開口を
介してバーナー装置（図示せず）、空気吹込み管
及び吸引管を配置することができ、場合によつて
は測定装置（熱電対、圧力計）を配置することが
できる。

前記複数のチヤンバは横断方向壁面９によつて
互いに分離されている。炉の長軸は線XX′で示さ
れている。

本発明では各ノズル２毎に、吸引管３と対応取
出口８との間の地点に可動フラツプ１１を配置す
る。このフラツプはモータ１２で制御される（本
名明細書では「モータ」という用語は、例えばモ
ータを備えた水圧又は機械的ジヤツキによる制御
を含む最も広い意味で使用される）。吸引管３は
自然予加熱される第１チヤンバ上に配置される
（第２図及び第３図）。吹込み管２５のノズルも、
後述の目的で、モータ制御式可動フラツプを備え
る。

煙の不透明度の測定は理論的には、ノズル２内
で直接実施できる。しかしながら、このレベルで
は煙に乱れが生じるため安定した再現性のある測
定が困難であることから、煙を採取し、温度又は
低圧測定計１４を導入するために設けられた開口
のごとき特定の開口１３内で不透明度計にかける
方法を選択した。煙の採取はダイアフラムを構成
する開口１７を設けた隔壁１６を介して吸引管１
０に接続される測定チヤンバ１５内で行う（第４
図）。

煙の乱れによつて妨害されない別の測定方法の
１つは、測定チヤンバとして補助チヤンバ１８
（第６図）を使用し、その中に煙の流束の一部分
を誘導することからなる。但しこの場合は、入口
を上昇流ゾーンに対応する開口8Aに接続し且つ
出口を下降流に対応する開口８Ｂに接続しなけれ
ばならない。

第７図は、煙の乱れが比較的限定され、従つて
不透明度の測定が妨害されないようにノズル２の
長さを十分に長くした別の具体例を示している。

測定計は測定チヤンバの上部を構成する剛性台
板の上に配置される。

不透明度計は、 −発光プローブ１９と、 −受光プローブ２０と、 −測定箱２１と、 −各プローブ１９，２０及び測定箱２１間の光フ
アイバ２２製接続手段 とで構成される。

発光プローブ１９は光フアイバ２２Ａを介し
て、箱２１内に配置された変調可視光送出光源に
接続される。

チヤンバ内の煙を照射する発光プローブ１９の
軸線はチヤンバ１８の壁面の平面に対して約45゜
の角度を形成する。これは、発光プローブから約
10cm離れた地点に配置された受光プローブ２０に
ついても同様である。

これら２つのプローブの軸線は相互間に約80゜
の角度をなす。このような状態では、プローブ１
９から送出された光がプローブ２０に直接到達す
ることは全くなく、プローブ２０は煙中に懸濁さ
れた固体粒子で反射した光しか感知しない。前記
固体粒子は第５図に小さい黒点で示されている
（80゜という角度の値は非限定的具体例として挙げ
たにすぎない）。

前記反射光は光フアイバ２２Ｂを介して箱２１
方向に伝送され、この箱の中で光ダイオードによ
り検出される。変調電気信号は寄生連続成分が存
在する場合にはこれを除去した後で直線的にアナ
ログ（又はデジタル）出力信号に変換され、次い
で処理されて必要レベルに達した後で、ノズル２
内に配置された可動フラツプ１１の位置を制御す
るモータ１２を制御する。この信号はまた、予め
標準化した後で、煙１m³／当たりの固体粒子量mg
として表すこともできる。

この原理に従つてチヤンバ炉全体の調整を行う
場合は、この装置を加熱隔壁の各出口に配置す
る。これら出口の数は例えば７個であり得る（第
２図及び第３図の場合）。

測定箱２１は総ての不透明度計に共有されてよ
く、各経路は別個の検出器−増幅器か又は単一の
多重形検出器−増幅器を備え得る。

炉の周辺は高温になるため、箱２１は或る程度
の距離をもつて配置しなければならない。この距
離は十メートル又は数十メートルというオーダー
であり得る。

光フアイバで接続を行うと、或る程度の用心は
必要であるが、温度が350℃、場合によつては400
℃に達しても問題がない。発光プローブ及び受光
プローブは新鮮な空気で掃気を行うための補助回
路を有するのが好ましい。これは、光フアイバの
端部２４に固体物質が堆積するのを回避するため
である。

調整の説明 この調整は、アノードの焼成を最適化する、即
ち燃料の消費量を厳格に最小限に抑え、燃焼状態
を最適化することによつて、炭素質ブロツク及び
ガスに焼成の各段階を最適条件で進行せしめるよ
うな温度上昇曲線を付与する役割を果たす。

焼成温度は目標曲線に従い、各バーナー装置毎
の調整が断続的に機能する種々のバーナーへの燃
料注入の頻度及び量を制御する。この燃料注入は
調整用自動装置によつて与えれる所定の時間及び
周期をもつパルスによつて実施される。この調整
操作を実施する上で考慮される温度はバーナーの
後方で測定されるガスの温度である。

自然予加熱ゾーン内でのガス不透明度測定の記
録をとり続ければ、低下圧に対する作用を決定す
ることができ、その結果これら２つのパラメータ
の最適値に調整することができる。この最適化
は、目標曲線に対する前記ゾーン内のガス温度の
変化の平行になるように実施する。目標温度との
差異が多きすぎると低下圧に対する作用が変化す
る。

実際、実験の結果、低下圧が少し変化すると自
然予加熱ゾーン内のガス温度が急速且つ大幅に変
化することが判明した。

自然予加熱ゾーン内のガスの温度変化と、前記
ガスの不透明度の測定値及び低下圧測定値とを特
定アルゴリズムに従つて同時に考慮する当該調整
操作は、各隔壁列内のガス流量に作用する。

そこで、吸引管３を各対応チヤンバの取出口に
接続するノズル２の各々にモータ駆動フラツプ１
１を配置する必要が生じる。

理論的には、各加熱隔壁列１は独立し且つ互い
に分離されているが、実験の結果、或る隔壁１内
の低下圧が変化すると残りの隔壁内の低下圧に多
少とも大きい影響が及ぼされる得ることが判明し
た。そのため各隔壁内の低下圧は、対応チヤンバ
の残りの隔壁内の低下圧及び測定温度と独立して
制御するのではなく、いずれかのフラツプに加え
られる突然の変化を回避するために、これら隔壁
内の低下圧を相互間で比較し且つ特定アルゴリズ
ムに従つて処理する方が好ましい。１サイクル分
の調整操作は、例えば下記の条件で実施される： Ａ／フラツプ１の調整によつて低下圧を０〜
250Pa、より特定的には40〜180Paの値に初期化
し、測定された不透明度値を維持する。

次いで下記の操作を繰り返す： Ｂ／０〜250Pa、より特定的には40〜180Paの
範囲にわたつて低下圧を細かく観察し、少なくと
も30秒の安定（維持）時間の後で測定した煙の最
小不透明度Ｙに対応する最小低下圧Ｘを検出す
る。

Ｃ／最小値Ｙを中心とする範囲Ｙ±ΔY内に維
持された不透明度に対応する範囲Ｘ±ΔX内の低
下圧値に対応して吸引管３のフラツプ１１の位置
を調整する。

Ｄ／これと同時に、自然予加熱ゾーン内のガス
温度TGの実際の上昇曲線を目標曲線と比較す
る。最小不透明度値Ｙに対応する最小低下圧値を
中心とする範囲での調整を行つて、予加熱ゾーン
内のガスの温度TGを目標点を中心とする範囲Ｔ
±ΔT内に維持する（低下圧が大きくなるとガス
の温度が上昇する）。

また、不透明度が範囲Ｙ±ΔYより大きくなつ
た場合には待機時間を設けて、この待機時間終了
後に不透明度がやはり前記範囲より大きい値を有
する場合にしか段階Ｂに戻らないようにする。

また、不透明度Ｙの測定及び温度TGの測定に
よつてフラツプ１１に拮抗作用が加えられるとい
う望ましくない現象が生じる場合には、自然予加
熱ゾーン内のガスの温度TGの適確な上昇を優先
的にもたらすべく、不透明度を一時的に無視す
る。

この燃焼最適化方法は下記の操作を行うことに
よつて更に改善することができる： −燃料及び揮発性物質の完全燃焼に必要且つ十分
な量の酸素を注入して煙の不透明度を最小限の
レベルに維持すべく、ベンチレータ２６の流量
を操作して助燃ガス、即ち吹込み管２５から噴
出する空気の流量を最適化する一方で、 −最高温度ゾーンの後に位置するチヤンバの隔壁
（第２図、符号２７）内に0.5〜５水柱mm、好ま
しくは１〜２水柱mm（即ち夫々4.9〜49Pa、好
ましくは9.8〜19.6Pa、四捨五入して５〜50Pa、
好ましくは10〜20Paとしてもよい）の範囲の
昇圧を維持すべく、吹込み管２５の閉塞フラツ
プ（吸引管のフラツプ１１と同様のものであ
り、やはりモータによつて制御される）を調節
する。場合によつては、この調節操作が当該隔
壁内のガス温度TGを大幅に低下させることが
ないように制御する。

このような結果を得るためには、下記の措置を
とる １ 最高温度ゾーンの前のチヤンバ２７の取出口
列の１つの上に、炉の隔壁の数（該具体例では
７個）と同数の測定筒口を含む圧力計装置２８
を配置し、昇圧の目標値を例えば２水柱mm（即
ち 20Pa）に設定し、測定値をこの目標値と
比較し、吹込み管の調整フラツプのモータ駆動
制御装置を操作して昇圧の値を前記目標値と同
等にする。

２ 燃焼用空気の流量を下記のように調整する： 使用する燃料の一部分はバーナー装置２９内
に注入されるガス又は燃料油である。この注入
は温度上昇プログラムに応じて調整装置により
付与された周期及び時間をもつ較正パルスによ
つて実施される。各パルスは所定量の燃料に対
応する。従つて、これらのパルスの数及び時間
を記録すれば、注入された燃料の量を知ること
ができる。使用する燃料の残りの部分は予加熱
中に炭素質ブロツクから放出される揮発性物質
に由来する。実際、炭素質ブロツクは炭素質凝
塊と結合物質、通常は歴青とからなる。

揮発性物質の量は下記の方法で求めることがで
きる： 自然予加熱チヤンバ内のガス温度TGを測定す
る。数学的モデル形成（及び実験による確認）に
よつて、隔壁内を流れる燃焼ガスの温度TGと自
然予加熱チヤンバ内のアノードの実際の温度TA
との間の相関曲線を形成した。

また、数学的モデル形成及び実験的測定によ
り、アノードの温度TAの関数としての揮発性物
質発散曲線も作成した（第８図）。最後に、揮発
性物質のＣ及びＨ含量、従つてＣが燃焼してCO₂
になり、Ｈが燃焼してH₂Oになるのに必要な酸
素の量を求めた。このようにすれば、温度TG及
び単位時間当たりの燃料注入量の測定から、完全
燃焼に必要な酸素の合計量を導くことができる。
従つて、最高温度ゾーンの後に位置するチヤンバ
の隔壁内の昇圧を一定に維持しながらベンチレー
タ２６の流量を調整するだけで、酸素量を最適燃
焼に必要な量に調整することができる。この最適
燃焼は前述の方法で測定される煙の最小不透明度
によつて確認できる。

使用具体例 280KAで作動する一連の電解槽で使用するた
めのアノードを製造する工業用チヤンバ炉に本発
明を適用した。

この炉は互いに平行な２つの列に分配された40
個のチヤンバを有する。各チヤンバは７個の加熱
用隔壁と交互に配置された６個の小室を含む。第
１取出口と第３取出口との間に分流状に配置され
た不透明度測定チヤンバは直径500mm、長さ900mm
の水平円筒体である。入口通路２５Ａ及び出口通
路２５Ｂの直径は100mmである（第６図）。

２つのプローブは互いに約100mmの距離をおい
て配置され、相互間の角度が（非限定的一具体例
として）約80゜である。調整フラツプはモータ駆
動ジヤツキで制御され、これらのジヤツキは調整
箱から制御を受ける。

温度測定装置（熱電対）及び低下圧測定装置は
従来のものである。

低下圧変化に関して設定した範囲は、80Paで
初期化して40〜180Paである。

最高温度ゾーンの上流にある自然冷却用の最終
チヤンバの高圧は約20Paに維持した。

６カ月の作動の後で調べると、アノード焼成エ
ネルギ消費量が約15〜16％節減されていた。

本発明の方法は更に下記の利点も有する： −焼成プロセスの実施がほぼ完全に自動化され
る。

−バーナー及び冷気異常導入のレベルで欠陥が即
座に検出される。

−炉から排出されるガスの処理システムの大きさ
が著しく小型化される。

−注入される燃焼用空気が精秤されるため、不透
明度を２つの方法、即ち吸引管３の閉鎖フラツ
プ１１による低下圧を調整すること、及び吹込
みベンチレータ２６によつて注入される空気の
流量を調整することによつて操作できる。その
ため、不完全燃焼の危険が極めて少ない。

−炉の耐用年数、より正確にはチヤンバの周期的
修理操作までの時間を確実に長くすることがで
きる。

本発明はあらゆるタイプの炭素質ブロツク、例
えばアルミニウム電解用アノード及びカソード、
電気冶金用円柱状電極、あとで黒鉛化されること
になるタイプの電極その他の部材の焼成に使用で
きる。