JPH09502012A - 連続加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セラミック成形部分を燃焼するための連続加熱炉は、次のような特徴を有する。すなわち加熱−（１４）、燃焼−（１６）及び冷却領域（１８）を有する。加熱領域（１４）から燃焼室（２４）へ少なくとも１つの煙道ガス導管（２２）が延びており、かつ燃焼室（２４）から加熱領域（１４）へ少なくとも１つの高熱空気導管（２８）が戻っている。加熱領域（１４）から１つ又は複数の位置において高熱空気が引出され、この高熱空気は、結合剤成分を含んでいる。燃焼ガスは、続いて燃焼室に供給され、ここにおいて燃焼されるので、かなりの程度まで浄化された高熱空気が、続いて加熱領域に供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 連続加熱炉 本発明は、セラミック成形部分を燃焼するための連続加熱炉に関する。 その際、概念“連続加熱炉”は、代表的にあらゆる種類の連続動作する炉、し たがって例えば炉車両を有するトンネル炉又は回転炉に対して用いられる。 これら連続加熱炉は、通常次のように構成されている（材料の送り方向に見て ）：入口を介して燃焼材料は、まず加熱領域、それから燃焼領域、かつ最後に炉 出口から取出す前に冷却流域を通過する。 概念“セラミック成形部分”は、基本的に陶磁器、衛生セラミック等のような あらゆる種類のセラミック部材を含んでいる。しかし明らかにフェライト、例え ば軟質フェライトのような特殊セラミック製品も含んでいる。 このような軟質フェライトは、結合剤／圧縮助剤を用いて製造され、かつ成形 部分に加工されるという点で傑出している。これら添加剤は、通常ポリビニルア ルコールのような有機物質からなる。 前記軟質フェライトは、従来のセラミック製品に対して燃焼プロセスの間に特 別な特性を示す。炉において加熱する際、したがって加熱領域において、この添 加剤が燃焼するので、有機成分が炉雰囲気に含まれるようになる。 その点において、加熱領域における炉雰囲気は、結合剤蒸気が集中しないよう に考慮しなければならず；それに反して：一様に高度な製品品質を保証するため に、常に一定の雰囲気条件が存在するように考慮される。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２００１１４８号明細書において、燃焼材料 を均一に加熱するために、トンネル炉から中間空間へ炉空気を 導き、ここから燃焼室に供給し、かつ続いて別の位置において再び炉内に戻すこ とが提案されている。 ドイツ連邦共和国特許第３２３２２９４号明細書において、チャンバ炉、した がって不連続に動作する炉内において軟質フェライトを焼結する方法が記載され 、ここではいわゆる“結合剤相”の間の炉に雰囲気は、追加的に炉室の外で加熱 され、しかも結合剤相の間に揮発する結合剤が、炉室の外の循環回路内において 連続的に燃焼され、かつその際に生じる燃焼ガスが、循環回路内に留まり、かつ 残りのガス量だけが放出されることによって加熱される。 このようにして炉室に供給されるガスは、実質的に“不活性”であるようにす る。しかしながらこのようにして炉雰囲気は、所望のように制御／調整すること はできない。その上さらに公知の方法は、不連続的な炉に限定されている。 本発明の課題は、次の特徴を満たす連続加熱炉を提供することにある。すなわ ち炉の排気ガス中に存在するエネルギー論的に有効な成分、とくに加熱領域にお いてガスを発する結合剤成分を、熱技術的に利用するようにする。その上さらに とりわけ加熱領域において定義された炉雰囲気が設定可能であるようにする。最 後にパイロプロセスが、全体的にエネルギー論的に最適化されるようにする。 この目的は、次の特徴を有する、セラミック成形部分を燃焼する連続加熱炉に よって達成される。すなわち −炉が、加熱、燃焼及び冷却領域を有し、 −加熱領域から燃焼室へ少なくとも１つの煙道ガス導管が延びており、 −燃焼室から加熱領域へ少なくとも１つの高熱空気導管が戻っており、 −高熱空気導管が、加熱領域の前において複数の加熱空気導管に分岐しており 、これら加熱空気導管が、互いに間隔を置いて加熱領域内に口を開いており、 −高熱空気導管内及び／又は加熱空気導管内に、冷却空気導管が口を 開いている。 このような連続加熱炉は、次のような利点を有する。すなわち加熱領域から１ つ又は複数の位置において高熱空気が引出され、この高熱空気は、例えばガス状 結合剤成分を含んでおり、これら結合剤成分は、セラミック成形部分の加熱相の 間にここからガスを発する。 燃焼ガスは、続いて燃焼室に供給され、ここにおいて燃焼するので、かなりの 程度まで浄化された高熱ガスを、続いて加熱領域に戻すことができる。燃焼室は 、炉内であるが、炉煙道から切離して、例えば炉煙道の下又は外部に配置するこ とができる。 戻された高熱ガスは、例えば６００ないし１，０００°Ｃの温度を有し、かつ それにより加熱領域において必要な温度よりもはっきりと上にある。 さらに加熱領域における温度は、−燃焼材料の送り方向に考察して−異なって いる（上昇している）ことが加わる。しかしいずれの場合にも、通常加熱領域に おける炉雰囲気の最高温度は、前記１，０００°Ｃよりはっきりと低く、すなわ ち例えば６００°Ｃにある。 その点において高熱空気導管又は加熱空気導管内への冷却空気供給の特徴には 、特別の意味が加わる。 供給される冷却空気（ガス）の温度及び量と種類を介して、この時一方におい て加熱領域内に戻される空気の温度が設定でき、かつ他方において同時に冷却空 気を介して所望の雰囲気種類（例えば供給される空気の酸素含有量）に影響を及 ぼすことも可能である。 従来技術（ドイツ連邦共和国特許第３２３２２９４号明細書）において、炉内 に実質的に不活性の高熱ガスを戻すことが提案された。しかしながら燃焼室から 直接出るこの高熱空気は、−説明するように−一方において熱すぎ、かつその組 成においてとりわけ所望の炉雰囲気に対応しない。 これら欠点は、本発明による解決策によって回避される。 とくに複数の加熱空気導管が、互いに間隔を置いて加熱領域に戻されるという ことは、加熱領域においてそれぞれの炉に合わされた温度及び雰囲気のプロファ イルを設定することを可能にする。 その際、本発明の構成は次のことを考慮している。すなわち加熱空気導管を、 −材料の送り方向に考察して−加熱領域に沿って前後に配置し、その際、炉雰囲 気を均一化するために、なるべく両側の加熱空気供給が行なわれる。明らかにそ の代わり又は補充的に、複数の加熱空気導管が、炉煙道の高さにわたって均一な 加熱空気供給を保証するために、垂直上下にして加熱領域内に通じることもでき る。 それぞれの加熱空気供給導管に独自の冷却空気導管が付属している場合、戻す べき加熱空気の温度と雰囲気は、それぞれ個別に設定することができる。 その際、本発明の構成は次のことを考慮している。すなわち冷却空気導管から 供給された冷却空気の量又はその温度が、連続加熱炉にとってあらかじめ選択可 能な温度／雰囲気プロファイルに相応して、制御又は調整可能である。 制御又は調整は、例えばそれぞれの加熱空気導管への冷却空気導管の接続範囲 における適当な弁について行なうことができる。 外部燃焼室は、適当な位置に配置することができ、かつ例えば１つ又は複数の 適当なバーナを有する。場合によっては生じる過剰空気は、煙突を介して放出す ることができる。 連続加熱炉自体は、従来の様式及び方法でエネルギー供給することができ、例 えばガス又は電気加熱要素によってエネルギー供給することができる。 前記回路及びエネルギーを含んだ煙道ガスの後燃焼に基づいて、加熱領域の加 熱は、実質的に一次エネルギーなしに行なうことができるので、この範囲におけ るバーナ又は電気ヒータは、無条件で必要なわけではない。 本発明のその他の特徴は、特許請求の範囲従属請求項の特徴及びその他の出願 書類から明らかである。 次に本発明を実施例により詳細に説明する。 本発明による連続加熱炉の基本的構成、例えばそのれんが積みは、従来技術に したがってわけなく行なうことができるので、１つの図は、本発明のよる炉構造 の基本を概略的に示しているにすぎない。 参照符号１０によりトンネル炉が示されており、このトンネル炉は、炉入口１ ２、加熱領域１４、燃焼領域１６及び冷却領域１８、及び炉出口２０を有する。 炉１０を通って送られる燃焼材料の送り路は、矢印Ｔによって示されている。 加熱領域から燃焼室２４へ煙道ガス導管２２が延びており、この燃焼室は、バ ーナ２６によって加熱される。 燃焼室２４から加熱領域１４の方向へ戻るように、高熱空気導管２８が延びて いる。しかし加熱領域１４へ侵入する前に、高熱空気導管２８は、ここでは６つ の部分導管（加熱空気導管と称する）に分岐しており、参照符号３０で示されて いる。加熱空気導管３０は、それぞれ対になって左側及び右側から路壁を通って 炉煙道内に口を開いており、かつそれぞれの炉側において送り方向Ｔに前後に配 置されている。 それぞれの加熱空気導管３０に冷却空気導管３２が通じており、その際、移行 範囲にそれぞれ１つの制御弁３４が配置されているので、供給される冷却空気の 量が調節できる。同様にもちろん個々の加熱空気導管３０に供給される冷却空気 の温度も個別的に調節可能である。 このようにして加熱領域１４に沿って（送り方向Ｔに考察して）、それぞれの 炉部分にあらかじめ選択可能な温度の加熱空気が供給されることが保証できるだ けでなく、同時に例えばこのようにして供給された空気の酸素含有量も、それぞ れの冷却空気量を介して制御又は調整することができる。このことは、まさしく 雰囲気の変動にきわめて敏感に反応する軟質セラミックのような特殊セラミック 材料の燃焼の際に重要であ る。 炉煙道の高さにわたってできるだけ均一な加熱空気供給も達成するために、個 々の位置に複数の加熱空気導管を上下に配置することが可能なことは明らかであ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１．１．加熱−（１４）、燃焼−（１６）及び冷却領域（１８）を有し、 １．２．加熱領域（１４）から燃焼室（２４）へ少なくとも１つの煙道ガス導 管（２２）が延びており、 １．３．燃焼室（２４）から加熱領域（１４）へ少なくとも１つの高熱空気導 管（２８）が戻っており、 １．４．高熱空気導管（２８）が、加熱領域（１４）の前において複数の加熱 空気導管（３０）に分岐しており、これら加熱空気導管が、互いに間隔を置いて 加熱領域内（１４）に口を開いており、 １．５．高熱空気導管（２８）内及び／又は加熱空気導管（３０）内に、冷却 空気導管（３２）が口を開いている という特徴を有する、セラミック成形部分を燃焼するための連続加熱炉。 ２．それぞれの加熱空気導管（３０）に、独自の冷却空気導管（３２）が付属 している、請求項１記載の連続加熱炉。 ３．冷却空気導管（３２）から供給された冷却空気の量が制御又は調整可能で ある、請求項１又は２記載の連続加熱炉。 ４．それぞれの加熱空気導管（３０）への冷却空気導管（３２）の接続範囲に 、制御又は調整弁（３４）が配置されている、請求項３記載の連続加熱炉。 ５．バーナ（２６）を有する燃焼室が形成されている、請求項１ないし４の１ つに記載の連続加熱炉。 ６．加熱領域（１４）が、バーナ又は電気加熱装置を持たない、請求項１ない し５の１つに記載の連続加熱炉。 ７．加熱空気導管（３０）が、炉の両方の壁面に口を開いている、請求項１な いし６の１つに記載の連続加熱炉。 ８．加熱空気導管（３０）が、セラミック成形部分の送り方向（Ｔ） に考察して、前後に配置されている、請求項１ないし７の１つに記載の連続加熱 炉。 ９．加熱空気導管（３０）が、炉の底部に対して種々の間隔を置いて加熱領域 （１４）に口を開いている、請求項１ないし８の１つに記載の連続加熱炉。 １０．燃焼室が、炉煙道の底部の下に配置されている、請求項１ないし８の１つ に記載の連続加熱炉。