JPS60256785A - 連続式焼成炉における制御方法 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 童栗よ東赳貝分立 本発明は各種窯業製品を焼成せしめるトンネルキルン、
ローラーハースキルン等の様な連続−式焼成炉における
炉内ガスの流量を一定に保持せしめる様にした連続式焼
成炉における制御方法に関するものである。

ｌ米■辣± 一般に各種窯業製品の熱処理に用いる焼成炉はトンネル
キルン、ローラーハースキルン等の連続炉と、単独炉、
シャツトルキルン等の非連続式の焼成炉が使用されてい
るが、高い熱効率　′を有する連続式焼成炉が主体であ
り、中でもトンネルキルンが多用されている。

そこでトンネルキルンを一例としてその基本的な構成を
説明すると、一端に入口を、他端に出口を有する細長い
炉体より成り、人口側より順次予熱帯、焼成帯、冷却帯
を連設せしめ、予熱帯における入口付近には排気ファン
を介して炉内ガスを炉外へ排出せしめる吸引孔を設け、
焼成帯にはバーナー等の加熱装置を装備せしめ、又冷却
帯には出口付近に外部空気を冷却ファンを介して導入せ
しめる装置を配設せしめ、台車上に積載された被焼成物
は入口より炉内へ送り込まれて順次予熱帯では焼成帯か
ら流入する高温の炉内ガスにより予熱され、焼成帯では
バーナーにより所定温度にまで加熱され、冷却帯では出
口より焼成帯に向けて流れる冷却空気により冷却されて
出口より炉外へと移動して一連の焼成工程を完了する様
に成さしめている。

又炉内ガスの流れは冷却帯の出口付近に設けた冷却ファ
ンにより炉内に送風された冷却空気が被焼成物と熱交換
した後予熱帯の入口付近に設けた吸引孔より排気ファン
にて屋外より排出される様に成しているため、常に出口
から入口へ向かう炉内ガスの流れが形成されている。

かかる構成より成るトンネルキルンの欠点の一つに予熱
帯における温度制御が困難な点が挙げられる。

即ち、焼成帯、冷却帯においては夫々バーナーの燃焼量
による制御、冷却風量による制御により比較的容易に所
定の加熱曲線を得ることが出来るが、予熱帯においては
種々の試みが成されているとしても経済ヘースにおける
有効的な手段が見当たらず、予熱帯での温度制御は殆ど
行われていないのが現状であり、このため上流（焼成帯
側）から流入する炉内のガス量によって加熱曲線が大き
く左右されてしまい、かかる状態では特にニューセラミ
ックの様な予熱帯等の低温域での加熱曲線が重要視され
る製品を焼成する場合においては製品の歩留りの低下、
製品の品質の低下等の欠点が生じているのが現状であっ
た。

３日が解決しようとする濁　点 そこで予熱帯での加熱曲線を一定にするには焼成帯から
予熱帯へ流入する炉内ガスの流量および温度の二つの要
素を定値に保持することが重要であるが、炉内ガスの温
度は焼成帯における温度制御装置により保障されている
ため、残る要因である高温の炉内ガスの流量を何らかの
手段で検知して定価に保持せしめるための効果的な制御
方法の開発が必要となるのである。

〔発明の構成〕

シ　占を・′するための　。

予熱帯へ流入する炉内ガスの流量は冷却帯から流入する
冷却空気と焼成帯で生成する燃焼ガスとの和であり、焼
成帯で生成する燃焼ガスの成分量は燃料の成分および使
用量が判ればめることが出来、又冷却空気は大気と同等
の成分であることから予熱帯へ流入する炉内ガスの流量
は、燃料使用量と炉内ガスの雰囲気濃度（例えば０２％
、ＣＯ□％、Ｎ２％）との相関関係をめれば知ることが
出来、この相関関係を演算器で処理せしめることにより
炉内ガスの流量制御を行わしめるものである。

本発明はかかる点に鑑み、被焼成物の入口側より出口側
に向かって順次予熱帯、焼成帯、冷却帯を構成し、被焼
成物の進行方向とは逆に出口側から入口側に向かう炉内
ガスの流れを形成せしめて成る連続焼成炉において、該
炉内ガスの流量を炉内ガスの雰囲気濃度によって制御せ
しめる様にして上記欠点を解消せんとするものである。

犬施炭 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明すると、 １はトンネルキルンであり、入口２から出口３へ向かっ
て予熱帯４、焼成帯５、冷却帯６を連設せしめ、予熱帯
４には炉内ガスを吸引する吸引孔７を設けると共に、該
吸引孔７をインバーター８により吸引量が制御される排
気ファン９に連繋せしめ、該排気ファン９の作用により
吸引孔７を通して炉内ガスを炉外に放出せしめる様に成
している。

焼成帯５の両側壁にはバーナー１０．１０ａ・・・を装
着せしめ、該バーナー１０．１０ａ・・・に供給する燃
料配管の途中には燃料流量計ＩＩを介装せしめている。

冷却帯６には冷却打込み孔１２を設けると共に、該冷却
打込み孔１２をインバーター１３により風量が制御され
る冷却ファン１４に連繋せしめ、該冷却ファン１４の作
用により冷却打込み孔１２を通して炉内へ冷却空気を導
入せしめる様に成している。

又任意の制御域、例えば予熱帯４内に炉内ガスの雰囲気
濃度（例えば０□％、ＣＯｚ％、Ｎ２％）を測定せしめ
るセンサー１５を配置せしめ、該センサー１５および燃
料流量計１１からの出力信号を炉内ガス流量計１６に導
入せしめ、該炉内ガス流量計１６からの出力信号を排気
ファン９の制御用のインバーター８又は冷却ファン１４
の制御用のインバーター１３に導入せしめて排気ファン
９又は冷却ファン１４の風量を制御せしめる様に成して
いる。

炉内ガス流量計１６には予め希望する炉内ガスの流量を
設定せしめ、燃料流量計１１から送られて来る信号によ
り、燃料が燃焼することにより生成する燃焼ガス量を演
算すると共に、その時の設定炉内ガス流量に対する０□
％、００２％又はＮ２％を演算してその値を設定値とし
、制御域に配置したセンサー１５により実測した濃度の
値と比較演算してその変差をインバーター８又は１３に
出力させ、燃焼ガス吸引用の排気ファン９の回転数を制
御してその吸引量を調整せしめるが、又は冷却ファン１
４の回転数を制御して冷却空気の炉内導入量を調整せし
めるかのいずれかの制御を行って冷却帯６から焼成帯５
へ流入する冷却空気量を調整して焼成帯５がら予熱帯４
へ流入する炉内ガスの流量を一定値に保持調整せしめる
様に成している。

次にブタンガス（ＣｔＨ＋ｏ）を燃料として使用した場
合について説明すると、 理論燃焼性成ガス量（乾きヘース） ＝２８．４５　Ｎｒｒｒ／Ｎｎ（ ここで炉内ガスの流量をｙＮｒｄ／Ｈとし、ブタンガス
の使用量をｘＮｒｄ／Ｈとすると、双方の相関関係は次
式で表わされる。

従って、炉内ガスの流量を定値ｙに保持せしめるにはブ
タンガスの使用量χが判れば炉内ガスの０□％の設定値
が算出されることから、０２％の測定値との間の変差を
冷却空気量を変動させることによって修正すれば設定値
ｙＮｎ（／Ｈに保持されるのである。

又ＣＯ２％、Ｎ２％により制御せしめる場合、そヅ の関係は次の式で表わされる。

（ｙ−２８，４！ｈχ’）　Ｘｏ、７９Ｎ２％＝　Ｘ　
１００ 又冷却帯６に熱回収のための冷却空気回収装置がある場
合は該回収装置による冷却空気の吸引量を制御せしめて
も良く、又バーナー１０．１０ａ・・・への燃焼用空気
の流量を制御せしめても良く、要するにある制御域にお
ける炉内ガスの流量を定植に保持せしめるために炉内ガ
スの雰囲気濃度を検知し、炉内ガスの吸引量又は炉内へ
の冷却空気の打ち込み量を調整することによって炉内ガ
スの流量を制御せしめる様に成している。

〔発明の効果〕

要するに本発明は、被焼成物の人口側より出口側に向か
って順次予熱帯、焼成帯、冷却帯を構成し、被焼成物の
進行方向とは逆に出口側から入口側に向かう炉内ガスの
流れを形成せしめて成る連続焼成炉において、該炉内ガ
スの流量を炉内ガスの雰囲気濃度によって制御せしめる
様にしたので、炉内ガスの流量を常に正確に把握せしめ
てこれを定価に保持せしめることが出来、よって被焼成
物に対する加熱条件を希望する状態にコントロールせし
めることが出来るため厳しい加熱条件を要求されるニュ
ーセラミックス製品等の焼成に対し効果的であり、製品
の歩留および品質を大幅に向上せしめることが出来る等
その実用的効果甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものにして、第１図は本発
明に係るトンネルキルンの制御方法の操作状態を示すブ
ロック図である。 １トンネルキルン　２人口　３出口　４予熱帯５焼成帯
　６冷却帯　１５センサー 以上 出願人高砂工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被焼成物の入口側より出口側に向かって順次予熱帯、焼
   成帯、冷却帯を構成し、被焼成物の進行方向とは逆に出
   口側から入口側に向かう炉内ガスの流れを形成せしめて
   成る連続焼成炉において、該炉内ガスの流量を炉内ガス
   の雰囲気濃度によって制御せしめる様にしたことを特徴
   とする連続式焼成炉における制御方法。