JPS6051636B2 - トンネル焼成炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピッチ、タール、レジン等有機質物を含有す
る炭素製品、耐火物製品（以下単に「炭素製品等」とい
う。

）の熱処理時に発生するタールミストその他の可燃物質
を含むガス（以下単に「タールガス」という。）を炉の
高湿部の熱を利用して加熱分解させ、無公害ガスとして
外気に排出させることを特徴とするトンネル焼成炉に関
する、ものである。炭素製品、人造黒鉛電極等の炭素製
品、シリカ、アルミナ、ドロマイト、マグネシア、炭化
けい素、炭素、黒鉛等の酸性、中性、塩基性耐火材料を
ピッチ、タールまたはレジン等を結合剤としフて成形、
焼成してなる耐火物製品例えば高炉内張レンガ、転炉内
張りレンガ、造塊用レンガ、浸漬ノズル、黒鉛坩堝等を
焼成する場合または焼成後の製品にタール、ピッチ等を
含浸させた後、コーキングする場合にあたつてはトンネ
ル焼成炉が広５く使用されている。

これらの炭素製品等の焼成には、加熱中に結合剤が軟化
して製品形状が変形するのを防止するためおよび炭素分
が燃焼酸化させないことを目的として比較的整粒したコ
ークス粒であるプリーズを炭素製品等と共にさや内に入
れて台車上に積載し、ブッシャーにより予熱帯、焼成帯
、冷却帯の各帯を通過させて焼成される。

その他加熱中変形することがない製品ではこのようなさ
や内に入れることなく焼成される。製品がこれら各帯の
通過中、特に予熱帯においては、ピッチ、タール等に含
まれる低沸点物質から揮発が起り、次第にその揮発物質
が盛んに放出され、焼成帯ではほぼその揮発が終了し、
ピッチ、タール等は炭素となるわけであるが、炭素製品
等の製造にあたつては、最後に炭素として残留する量を
できるだけ多くすることが一般的にいつて望ましい。

炭素として残る量は骸炭率をもつて比較される。骸炭率
を高くすれば、緻密でかつ強度の高い炭素製品が得られ
るからである。しかしながら、ピッチ、タール等は低沸
点物質を多量に含有するものである程度揮発するのは止
むを得ない現状である。

ここにいう特に予熱帯から揮発する物質てあるタールガ
スとは微粒の有機物質で代表されるタールミストのほか
種々の有機物質を総称したものである。タールガスをそ
のまま、煙突を通して外気に排出すれば、大気汚染とし
て公害の原因となる。

したがつて、従来のトンネル焼成炉においては、このタ
ールガスを高温処理炉に入れて可燃物質を完全に燃焼処
理してから外気に排出している。この！高温処理炉は製
品を焼成する本体の炉と別個に設備しているのが普通で
ある。この意味で、この高温処理炉にタールガスを処理
することを普通アフター・バーニングと称している。ア
フター・バーニング用の燃料は、一般的には、重油をた
いてい３るのであるが、空気を多量に含むタールガスの
可燃物の燃焼が困難であることから、その完全燃焼を行
うためには、アフター・バーニング炉の炉内は、内容積
が大きくしかも約８００℃以上の高温となつていること
を要する。 ４そのため、燃料の消
費量が意外に多く、本体の炉の燃料使用量の約２０〜４
０％を必要としているのが現状である。アフター・バー
ニング用に使用する燃料は、タールガスの分解のために
のみ消費され、生産に全く寄与しないものであるから、
省エネノレギーがさけばれている今日において（までき
る限り、アフター・バーニングせずに済むトンネル焼成
炉の開発が望まれるわけである。さらに、また従来使用
されているトンネル焼成炉において、タールガスを搬送
するダクト等には、タールガスが外気によつて冷却され
凝縮してこびりつき、この凝縮物は炉内の熱により引火
して火災を起こす危険がある。

したがつて、ダクトは定期的に交換する必要がある。

本発明は、アフター・バーニング用炉の不要および防災
を目的とした炉の改善にかかるものである。

本発明は従来のこの欠点を解決することにあつて、その
構成を図面について説明すれば次のとおりである。

第１図に示すように、左端に搬入口が、右端に搬出口が
、夫々、形成されたトンネル状の炉体の゜中央部が、バ
ーナの配置された高温部となつているトンネル焼成炉の
炉体内に搬出口側から搬入口側へ向う強制流を生じさせ
ることにより、中央部の高温部から搬入口及び搬出口に
向つて炉内温度が次第に低くなる温度勾配が形成され、
中央部の高温部が焼成帯、搬入口側の温度上昇部が予熱
帯、搬出口側の温度下降部が冷却帯となつており、炉体
内において発生したタールガスは、炉体の搬入口付近の
天井に形成された吸引口１から吸引され向流型熱交換器
２にて吸引口１附近のタールガス温度約１５０゜Ｃより
熱結換後約４００′Ｃに加熱される。

向流型熱交換器２は第２図に示す構造であり、内管３は
排気ガス吸引ファン１０によつて炉内高温部の排気ガス
が通り、内管３と外管４との間をタールガスが高温部に
向かつて通る。そして外管４の周囲に断熱材１５を設け
るのである。このためにタールガスは外管４内に凝縮す
ることなく完全に搬送ファン５にて高温部の天井に設け
られた高温空間６に入る。第３図は、第１図の高温部に
おける高温空間６を有する部分のＢ−Ｂ線にそつて切断
した縦断面図であり、１３はさや、１４は台車である。

高温空間６は、高温となつている内天井レンガ７ａから
伝熱され、約８００′Ｃ以上になる。高温空間６の周囲
のレンガは、タールガスの燃焼効率をよくするために、
その形状に凹凸を多数設けておくのが望ましい。

内天井レンガ７ａは、例えば第４図のごときレンガを使
用し、さらに外天井レンガ７ｂには、第５図のごとき、
千鳥状の突起物７ｃを設け、高温空間６におけるタール
ガスの滞在時間を長くすることが好結果となる。そして
内天井レンガ７ａは、炉内８の熱を高温空間６に与える
ために、熱伝導率のよいレンガ材質が必要である。この
目的のためには、炭化けい素質レンガが適当であり、寿
命を長くするために、さらに窒素ガスで処理した炭化け
い素質レンガが望ましい。高温空間部６に搬送されたタ
ールガスは、高温空間６を約３秒間を要して通過する際
に約８００′Ｃに加熱された際、タールガスが分解し燃
焼してしまう。

炉内温度の関係で高温空間６が約８００゜Ｃに達しない
とかタールガスの発生量が多く十分に燃焼しきらない場
合には、高温空間６に補助熱源としてガスバーナーを設
置する方法がとられる。燃焼処理に終つたタールガス（
以下「処理ガス」という。）は搬送ファン９により予熱
帯に導入され、一部が排気ガス吸引ファン１０によつて
炉内から来る排気ガスと共に熱交換器２に流入し、前述
のタールガスを加熱しながら最後に煙突１１から外気に
排出される共にその排気ガスおよび処理ガスの１部は炉
内循環ファン１２を経由して炉内にフィードバックされ
る。本発明のトンネル焼成炉は、タールガスを完全に分
解し燃焼して無公害ガスとして外気に排出することがで
き、従来アフター・バーニングを必要とするトンネル焼
成炉に比べて著しく燃焼の消費を低減することができた
。

またアフター・バーニング用の炉を不要とすることおよ
びタールガスの分解、燃焼によつて発生する熱エネルギ
ーを炉内に還元できることならびに従来みられたダクト
火災が発生する心配がなくなる等実用的効果が顕著であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトンネル焼成炉の縦断面図、第２図は
向流型熱交換器の縦断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線
にそつて切断した縦断面図、第４１図は一重天井を構成
しているレンガの斜視図、第５図は第１図のＡ−Ａ線に
そつて切断した横断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央部を高温部とし、搬入口及び搬出口に向つて炉
   内温度が次第に低くなる温度勾配を形成したトンネル状
   の炉体内を、加熱によりタールガスを発生する物品を通
   過させて、予熱、焼成及び冷却を行なうトンネル焼成炉
   において、前記炉体の高温部の天井を、内天井と外天井
   の間に該内天井から伝達される炉体内の熱により高温度
   に保たれる高温空間を設けた二重構造とするとともに、
   該高温空間に流入口と流出口を形成し、該流入口を前記
   炉炉体内に接続し、かつ、該炉体内から前記高温空間を
   通つて前記流出口ヘ流れる強制流を生じさせるファンを
   設け、前記炉体内に発生したタールガスを前記高温空間
   に導いて燃焼させ、その燃焼ガスを前記流出口から放出
   する構成としたことを特徴とするトンネル焼成炉。 ２ 前記高温空間の流出口が前記炉体内に接続されてい
   て、該高温空間において生じた燃焼ガスが前記炉体内に
   環流する構成となつていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のトンネル焼成炉。 ３ 前記高温空間内に突起物が千鳥状に配置されていて
   、該高温空間内の流路がジグザグに屈曲していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のト
   ンネル焼成炉。 ４ 前記高温空間内の流入口と前記炉体内とを接続する
   管路に、該高温空間の流出口から放出された燃焼ガスと
   の間で熱交換を行なう熱交換器が介設されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載のトンネル焼成炉。