JPH0790654A - 燃焼脱脂炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理材の表面の有機物を良好に脱脂できる
と共に被処理材表面の酸化を防止することができる，燃
焼脱脂炉を提供すること。 【構成】 油等の有機物が付着した被処理材４を配置し
て上記有機物を気化脱脂させる気化室２３と，上記有機
物の一部分と外部燃料とを燃焼させて高温の炉内雰囲気
ガス１０を生成させる１次燃焼室２１と，該１次燃焼室
２１と気化室２３との間に炉内雰囲気ガス１０を強制循
環させる循環ファン１６を有する。また，上記１次燃焼
室２１と気化室２３との間に設けた隔離板１４と，上記
強制循環を行うための第１循環口１１及び第２循環口１
２と，上記炉内雰囲気ガス１０の一部を導入し，その中
の未燃焼の上記有機物を燃焼させる２次燃焼室２２とよ
りなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，被処理材表面の有機物
を良好に脱脂できると共に，被処理材表面の酸化を防止
できる燃焼脱脂炉に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，ガス，オイル等の燃料を燃焼させる
ことにより発生する燃焼生成ガス等の熱風を用いて，鋼
材部品等の被処理材より，付着油等の有機物を気化，脱
脂する装置が提案されている（例えば，特公昭５９−１
９１９５号）。

【０００３】すなわち，上記装置は，図８に示すごとく
炉９内において油付着鋼材部品等の被処理材４を載置す
る載置部と，被処理材４の上方に配置したファン９１お
よびバーナー９２とを備えた被処理材加熱部と，炉床部
９３に設けられた上記処理材加熱部に連通する開口部９
４を有する。また，バーナー部９５および燃焼用空気供
給部とを備えた処理室９６と，この処理室に一端が連通
し，上記被処理材加熱部の被処理材４近傍を通って，他
端が上記炉外に導出された伝熱管９７とで構成されてい
る。

【０００４】上記装置は，被処理材４を，バーナー部９
５より発生する，燃料ガス及び燃料燃焼物等からなる燃
焼生成ガスで対流加熱し，上記被処理材４から付着油を
気化させることにより，脱脂する。そして，燃焼生成ガ
スの対流は，ファン９１によって行っている。

【０００５】一方，上記の気化油等は，上記燃焼生成ガ
スで処理室９６に導き，燃焼用空気を添加しながら燃焼
処理する。また，この燃焼排ガスは，上記伝熱管９７を
通して炉外に排出する。これは，燃焼排ガスの熱を間接
的に，上記被処理材４の加熱源の一部に供するためであ
る。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記装置にお
いては以下の問題点を有する。すなわち，上記ファンは
被処理材の上方に配置されており，炉内の燃焼生成ガス
に対して強い対流を発生させることはできない。このた
め，燃焼生成ガスは，炉内全体を循環できない。そのた
め，被処理材を均一，かつ急速に昇温させることができ
ない。また，上記装置は，被処理材の均一な昇温のため
に，被処理材近傍に燃焼排ガスを通した伝熱管を設けて
いる。しかし，燃焼排ガスと炉内温度に大きな差がない
ため，被処理材の昇温には，効果的でない。

【０００７】このように，被処理材の昇温が不均一であ
るときには，被処理材の低温部分では，付着油等の有機
物が完全に除去されない。逆に高温部分では，被処理材
の酸化が促進されるため，品質が損なわれる等の問題点
が生じる。本発明は，かかる問題点に鑑み，被処理材表
面の有機物を良好に脱脂できると共に被処理材表面の酸
化を防止することができる，燃焼脱脂炉を提供しようと
するものである。

【０００８】

【課題の解決手段】本発明は，油等の有機物が付着した
被処理材を配置して上記有機物を気化脱脂させる気化室
と，上記の有機物の一部分と外部燃料とを燃焼させて高
温の炉内雰囲気ガスを生成させる１次燃焼室と，該１次
燃焼室と気化室との間に上記炉内雰囲気ガスを強制循環
させる循環ファンと，上記１次燃焼室と気化室との間に
設けた隔離板と，上記強制循環を行うための第１循環口
及び第２循環口と，上記炉内雰囲気ガスの一部を導入
し，その中の未燃焼の上記有機物を燃焼させる２次燃焼
室とよりなることを特徴とする燃焼脱脂炉にある。

【０００９】本発明において最も注目すべきことは，上
記１次燃焼室と気化室との間に高温の炉内雰囲気ガスを
強制循環させる循環ファンと，上記１次燃焼室と気化室
との間に隔離板を設けたことにある。上記炉内雰囲気ガ
スは，都市ガス，燃焼油等の外部燃料及び気化した有機
物が燃焼して生じた，燃焼生成物と，未だ燃焼されてい
ない上記有機物などよりなる。

【００１０】上記隔離板は１次燃焼室と気化室の間に配
置されて，両室を区画するものである。この隔離板は，
例えば，ステンレス鋼板，れんが，セラミックファィバ
ー等の耐酸化，耐熱性材料で構成されている。また上記
第１循環口及び第２循環口は，上記隔離板の例えば左右
に設ける。これによって，炉内雰囲気ガスが１次燃焼室
と気化室の間を効率よく強制循環される。

【００１１】次に，上記１次燃焼室，気化室，及び２次
燃焼室は，一体的に一つの炉として組み立てられている
ことが好ましい。例えば，耐火れんが等を用いて１つの
炉を作製し，内部を複数に区切り，上段から順に，１次
燃焼室，気化室，２次燃焼室を設ける。これにより，省
スペースかつ低コストな炉の設置が可能である。

【００１２】次に，上記２次燃焼室は，気化室との間に
連結パイプを介在させて接続することもできる。例え
ば，１次燃焼室及び気化室を設けた複数の炉と，これと
は別所に２次燃焼室だけの炉を設け，これらを上記連結
パイプにより接続する（図５）。これにより，同時に複
数の被処理材を，異なる場所で脱脂処理することができ
る。従って，工場における複数の気化，脱脂ライン等
で，複数の被処理材を同時に脱脂処理するのに都合がよ
い。

【００１３】次に，上記循環ファンは，炉内雰囲気ガス
を強制循環させるために設ける。上記循環ファンは，上
記第１循環口に向けて上記１次燃焼室側に設けられてい
ることことが好ましい。このため，気化室内に置かれた
被処理材に向けて，強制的に効率良く，炉内雰囲気ガス
を送り込むことが可能である。従って，被処理材の昇温
を均一かつ急速に，効率的に促進することができる。

【００１４】次に，上記循環ファンは，上記第２循環口
に向けて上記気化室側に設けることもできる。これによ
って，被処理材より気化した有機物を効率よく，１次燃
焼室へ送り，燃焼させることが出来る。

【００１５】次に，上記気化室には，上記第１循環口か
ら被処理材に向けて炉内雰囲気ガスをガイドするための
ガイド板が設けてあることことが好ましい。上記ガイド
板は例えば２枚の板状鋼板を，炉壁に，２枚平行に張り
つけることによって作製する。上記ガイド板の下部先端
は被処理材の方向へ向けて曲折されていることが好まし
い（図１）。

【００１６】よって，被処理材に，炉内雰囲気ガスが万
遍なくあたる。従って，被処理材の表面温度が均一，か
つ早急に上昇する。すなわち，被処理材が部分的に過昇
温になるの防止できる。また，被処理材が部分的に低温
になることを防止できる。よって，被処理材表面の酸化
を防止できるとともに，被処理材全体からの脱脂が一層
促進される。また，上記ガイド板は例えばステンレス板
で作製する。

【００１７】次に，上記２次燃焼室は排ガスパイプを介
して熱交換器を接続してなり，かつ上記熱交換器は熱交
換された予熱空気を上記１次燃焼室の１次バーナー，２
次燃焼室，及び該２次燃焼室の２次バーナーへ送入する
燃焼用空気パイプを有することことが好ましい。

【００１８】これにより，排ガス中の熱を燃焼用空気に
付与することができる。加熱された燃焼用空気は，燃焼
用空気パイプにより，上記のごとくバーナー等へ送り込
まれる。そのため，燃焼が促進され，気化室の酸素濃度
の低下を図ることができる。従って，被処理材の酸化防
止を図ることもできる。また，排ガスの保有熱の有効利
用も図ることができる。

【００１９】また，上記空気は，大気中より取り入れる
ため，外気温と同程度の温度である。従って，空気と排
ガスとの温度差は大きく，熱交換の効率が高い。また，
排ガス中の熱を有効利用でき，省エネルギーを図ること
ができる。さらに，上記燃焼用空気は，２次燃焼室にも
送り込まれる。このため，気化有機物等は完全に燃焼さ
れる。従って，排ガスに大気汚染の原因ともなる，有機
物が含まれない。

【００２０】次に，上記気化室及び１次燃焼室には，該
２次燃焼室から排出される排ガスを通す輻射管を配設す
ることことが好ましい。上記輻射管は，気化室及び１次
燃焼室を経て外部へ導出する。また，上記輻射管には，
前記のごとく熱交換器を設けて，燃焼用空気を予熱する
ことが好ましい。これにより，被処理材全体を均一に，
排気ガスの保有熱によって，昇温することができる。ま
た，１次燃焼室を高温に保持することができる。また，
上記被処理材表面の有機物としては，切削油，焼入油等
がある。

【００２１】

【作用及び効果】本発明の燃焼脱脂炉においては，炉内
雰囲気ガスは，循環ファンにより，炉内を強制循環され
る。即ち，１次燃焼室で生成された高温の炉内雰囲気ガ
スは，第１循環口から被処理材近傍を巡り，第２循環口
より再び１次燃焼室に流入する。このため，被処理材は
均一にかつ急速に昇温される。それ故，被処理材の表面
全体から，むらなく，付着有機物が気化する。従って，
被処理材は良好に脱脂される。

【００２２】また，気化室から１次燃焼室に入った炉内
雰囲気ガス中には，被処理材から気化した有機物が含ま
れているが，この有機物の一部は１次燃焼室において燃
焼されて，炉内雰囲気ガスを一層高温にする。また，２
次燃焼室に入る前に，有機物の一部が燃焼除去される。
上記の気化室と１次燃焼室とにおける上記作用は，両者
を区画する上記隔離板によって達成されるもので，この
隔離板の存在意識は大である。

【００２３】次に，上記のごとく強制循環されている炉
内雰囲気ガスは，その一部が２次燃焼室に入り，ここで
燃焼処理される。また，上記１次燃焼室における気化有
機物の燃焼処理のため，炉内雰囲気ガスの酸素濃度は低
下する。従って，被処理材の表面酸化を防止できる。上
記のごとく，本発明によれば，被処理材の表面の有機物
を良好に脱脂できると共に被処理材表面の酸化を防止で
きる，燃焼脱脂炉を提供することができる。

【００２４】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかる燃焼脱脂炉につき，図１〜図４
を用いて説明する。本例の燃焼脱脂炉は，図１に示すご
とく，油等の有機物が付着した被処理材４を配置して上
記有機物を気化脱脂させる気化室２３と，上記の有機物
の一部分と外部燃料とを燃焼させて高温の炉内雰囲気ガ
ス１０を生成させる１次燃焼室２１を有する。

【００２５】また，上記１次燃焼室２１と気化室２３と
の間に，高温の炉内雰囲気ガス１０を強制循環させる循
環ファン１６と，上記１次燃焼室２１と気化室２３との
間に設けた隔離板１４とを有する。また，上記強制循環
を行うための第１循環口１１及び第２循環口１２と，上
記炉内雰囲気ガス１０の一部を導入し，その中の未燃焼
の上記有機物を燃焼させる２次燃焼室２２とを有する。

【００２６】上記１次燃焼室２１，気化室２３，及び２
次燃焼室２２は，耐火れんがにより，一体的に一つの炉
として組み立てられている。上記循環ファン１６は，上
記第１循環口１１に向けて上記１次燃焼室２１側に設け
られている。更に，上記気化室２３には，上記第１循環
口１１から被処理材４に向けて炉内雰囲気ガス１０をガ
イドするために，ステンレス製のガイド板１７が設けて
ある。上記循環ファン１６としては，シロッコファンを
用いる。

【００２７】上記ガイド板１７は，２枚のステンレス板
を用いてあり，その下部先端は被処理材４の方向に曲折
されている。上記２次燃焼室２２は，排ガスパイプ３１
を介して熱交換器３とを接続している。また，上記熱交
換器３は熱交換された予熱空気を，上記１次燃焼室２１
の１次バーナー２１０，２次燃焼室２２の燃焼用補助空
気ノズル２２３，及び該２次燃焼室２２の２次バーナー
２２０へ送入する燃焼用空気パイプ３２を有する。

【００２８】図１，図２に示すごとく，１次燃焼室２１
と気化室２３とは，ステンレス製の隔離板１４によって
区切られている。上記隔離板１４はブラケット１４０に
より，炉内に支えられている。また，上記隔離板１４の
両側には，第１循環口１１と第２循環口１２とが開口し
ている。上記第１循環口１１は，循環ファン１６の下方
に設けてある。また，第２循環口１２は１次燃焼室２１
の１次バーナー２１０の下方に設けられる。

【００２９】上記１次燃焼室２１には，外部燃料を燃焼
するための１次バーナー２１０が設けられている。上記
１次バーナー２１０には，外部燃料を送り込むための燃
料供給パイプ２１１が接続されている。また，図１，図
３に示すごとく，気化室２３の炉床１５は，気化室２３
と２次燃焼室２２とを区切っている。上記炉床１５に
は，被処理材４を置くための載置部１５０を設ける。気
化室２３と２次燃焼室２２との間は開口部１３によっ
て，連結されている。

【００３０】また，図１，図４に示すごとく，上記２次
燃焼室２２には，２次バーナー２２０が設けられてい
る。上記２次バーナー２２０には，外部燃料を送り込む
ための燃料供給パイプ２２１が接続されている。また，
２次バーナー２２０付近には燃焼用補助空気ノズル２２
３を設ける。上記燃焼用補助空気ノズル２２３は燃焼用
空気パイプ３２から分岐した補助パイプ３２０に接続さ
れている。更に，２次燃焼室２２には，燃焼経路を長く
するために，隔壁２２４が設けられている。

【００３１】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本発明の燃焼脱脂炉１においては，炉内雰囲気ガス
１０は，循環ファン１６と隔離板１４とガイド板１７と
によって，図１に矢線で示すごとく，炉内を強制循環さ
れる。上記炉内雰囲気ガス１０は１次燃焼室２１で生成
された高温のガスである。上記炉内雰囲気ガス１０は，
外部燃料および被処理材４より気化した有機物が，１次
バーナー２１０で燃焼されて生じた燃焼生成物と，未だ
燃焼されていない上記有機物などよりなる。

【００３２】上記炉内雰囲気ガス１０の強制循環は，隔
離板１４の配設によって，以下のように行われる。ま
ず，循環ファン１６が，１次バーナー２１０より発生し
た炉内雰囲気ガス１０を第１循環口１１から気化室２３
に送り込む。気化室２３の第１循環口１１の下側にはガ
イド板１７が設けてあるので，炉内雰囲気ガス１０はこ
れよって被処理材４の近傍へ運ばれる。これによって，
被処理材４は均一，かつ早急に昇温される。そのため，
被処理材４表面の付着有機物はむらなく気化，除去され
る。また，被処理材４が部分的に高温となったりしない
ので，被処理材４表面の酸化が防止できる。

【００３３】更に，被処理材４近傍で，炉内雰囲気ガス
１０は，気化した有機物と混じり合う。また，被処理材
４近傍で，炉内雰囲気ガス１０の強制循環は第２循環口
１２から再び１次燃焼室２１に戻る流れと，開口部１３
を通って２次燃焼室２２に入る流れとに分かれる。

【００３４】そして，１次燃焼室２１において，１次バ
ーナー２１０から発生する燃焼炎２１２により，上記炉
内雰囲気ガス１０中の気化有機物はその一部分が燃焼さ
れる。このため，１次燃焼室２１，気化室２３において
は，上記燃焼処理のために，炉内の酸素が消費され，炉
内の酸素濃度が低下する。従って，被処理材４の表面は
酸化し難い。よって，被処理材４の品質が保たれる。こ
れらの作用効果は，上記のごとく隔離板１４と循環ファ
ン１６及び第１，第２循環口１１，１２によって達成さ
れる。

【００３５】次に，２次燃焼室２２では，２次バーナー
２２１から発生する燃焼炎２２２によって，上記炉内雰
囲気ガス１０中の有機物は燃焼処理される。この時，上
記有機物は，燃焼用補助空気ノズル２２３より新たに供
給された空気によっても燃焼されるために，完全燃焼す
ることができる。また，２次燃焼室２２には隔壁２２４
が設けられており，燃焼通路が長いので，上記燃焼処理
はより確実となる。

【００３６】次に，各燃焼室の各バーナーに送り込まれ
る空気３８は，排ガスパイプ３１に接続された熱交換器
３により，排ガス中の熱により予熱されている。すなわ
ち，各バーナーは予熱空気により，燃焼が促進され，気
化室２３の酸素濃度の低下を図ることができる。従っ
て，被処理材４の酸化防止をはかることができる。ま
た，排ガスの保有熱の有効利用も図ることができるた
め，省エネルギーを図ることができる。

【００３７】また，上記燃焼用の空気３８は，大気中よ
り取り入れている。従って，この空気３８は外気温と同
程度の温度であるため，熱交換器３の中を流れる排ガス
との温度差も大きく，熱交換が効率的に行われる。上記
のごとく，本例によれば，被処理材表面の有機物を良好
に脱脂できると共に被処理材表面の酸化を防止できる，
燃焼脱脂炉を提供することができる。

【００３８】実施例２ 本例は，図５に示すごとく，１ヶ所の２次燃焼室６２と
２ヶ所の気化室６３との間を，連結パイプ６４を介在さ
せて接続したものである。気化室６３及び１次燃焼室６
１は，独立の炉６として２基，設けてある。その他は，
実施例１と同様である。

【００３９】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例においては，１次燃焼室６１と気化室６３より
なる炉６を，複数個備えているため，同時に複数の被処
理材４を，異なる場所で脱脂処理することができる。従
って，工場における，複数の気化，脱脂ラインで，鋼材
を脱脂処理するのに都合がよい。その他は実施例１と同
様の作用効果を有する。

【００４０】実施例３ 本例は，図６に示すごとく，循環ファン１６を，第２循
環口１２に向けて，気化室２３側に設けたものである。
また，上記循環ファン１６は，１次バーナー２１０の下
方に設置される。その他は，実施例１と同様である。

【００４１】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例においては，１次バーナー２１０の下方に循環
ファン１６を設けているため，気化した有機物等を効率
よく，１次燃焼室２１へ送ることが出来る。従って，気
化した有機物等を効果的に燃焼できる。このため，１次
燃焼室２１内の温度を一層上昇させることができ，より
高温の炉内雰囲気ガス１０を生成することができる。そ
のため被処理材４の昇温を促進できる。その他は実施例
１と同様の作用効果を有する。

【００４２】実施例４ 本例は，図７に示すごとく，気化室２３及び１次燃焼室
２１の内部に，２次燃焼室２２から導出させた，輻射管
７を配設したものである。上記輻射管７は，気化室２３
及び１次燃焼室２１を経て，炉外に導出する。その他
は，実施例１と同様である。

【００４３】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例においては，輻射管７の中を，２次燃焼室２２
から排出される高温の排ガスが通過していく。そして，
輻射管７は気化室２３，１次燃焼室２１を通過するよう
に設けられているので，被処理材４及び炉内雰囲気ガス
１０の昇温を促進することができる。また，排ガスの保
有熱を回収することができる。従って，省エネルギーを
図ることができる。その他は実施例１と同様の作用効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における燃焼脱脂炉の横断面を示す説
明図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図。

【図４】図１におけるＣ−Ｃ矢視断面図。

【図５】実施例２における燃焼脱脂炉の説明図。

【図６】実施例３における燃焼脱脂炉における循環ファ
ンの配置の説明図。

【図７】実施例４における燃焼脱脂炉における輻射管の
配置の説明図。

【図８】従来の燃焼脱脂炉の説明図。

【符号の説明】

１．．．燃焼脱脂炉， １０．．．炉内雰囲気ガス， １１．．．第１循環口， １２．．．第２循環口， １３．．．開口部， １４．．．隔離板， １６．．．循環ファン， １７．．．ガイド板， ２１．．．１次燃焼室， ２１０．．．１次バーナー， ２２．．．２次燃焼室， ２２０．．．２次バーナー， ２３．．．気化室， ３．．．熱交換器， ３１．．．排ガスパイプ， ３２．．．燃焼用空気パイプ， ４．．．被処理材， ６４．．．連結パイプ， ７．．．輻射管，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸林 裕明 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 室田 篤隆 愛知県名古屋市瑞穂区浮島町19番１号 株 式会社セム内 (72)発明者 大河 光朗 愛知県名古屋市瑞穂区浮島町19番１号 株 式会社セム内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油等の有機物が付着した被処理材を配置
   して上記有機物を気化脱脂させる気化室と，上記の有機
   物の一部分と外部燃料とを燃焼させて高温の炉内雰囲気
   ガスを生成させる１次燃焼室と，該１次燃焼室と気化室
   との間に上記炉内雰囲気ガスを強制循環させる循環ファ
   ンと，上記１次燃焼室と気化室との間に設けた隔離板
   と，上記強制循環を行うための第１循環口及び第２循環
   口と，上記炉内雰囲気ガスの一部を導入し，その中の未
   燃焼の上記有機物を燃焼させる２次燃焼室とよりなるこ
   とを特徴とする燃焼脱脂炉。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記１次燃焼室，気
   化室，及び２次燃焼室は，一体的に一つの炉として組み
   立てられていることを特徴とする燃焼脱脂炉。
3. 【請求項３】 請求項１において，上記２次燃焼室は，
   気化室との間に連結パイプを介在させて接続されている
   ことを特徴とする燃焼脱脂炉。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は請求項３において，上
   記循環ファンは，上記第１循環口に向けて上記１次燃焼
   室側に設けられていることを特徴とする燃焼脱脂炉。
5. 【請求項５】 請求項１，２又は請求項３において，上
   記循環ファンは，上記第２循環口に向けて上記気化室側
   に設けられていることを特徴とする燃焼脱脂炉。
6. 【請求項６】 請求項４において，上記気化室には，上
   記第１循環口から被処理材に向けて炉内雰囲気ガスをガ
   イドするためのガイド板が設けてあることを特徴とする
   燃焼脱脂炉。
7. 【請求項７】 請求項１ないし５又は請求項６におい
   て，上記２次燃焼室は排ガスパイプを介して熱交換器を
   接続してなり，かつ上記熱交換器は熱交換された予熱空
   気を上記１次燃焼室の１次バーナー，２次燃焼室，及び
   該２次燃焼室の２次バーナーへ送入する燃焼用空気パイ
   プを有することを特徴とする燃焼脱脂炉。
8. 【請求項８】 請求項１において，上記気化室及び１次
   燃焼室には，上記２次燃焼室から排出される排ガスを通
   す輻射管を配設してなることを特徴とする燃焼脱脂炉。