JPS63503560A - 炭素質ブロック焼成用チャンバ炉内での燃焼を最適化する装置及び方法 - 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】 炭素質ブロック焼成用チャンバ炉内での燃焼を最適化する装置及び方法 光１Ｂ生鼓」Ｌｒ万一 本発明は、炭素質ブロック焼成用開放チャ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。前記炭素質ブロックは、特定的にはホール−エル−の方法 によるアルミニウム製造権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。

百韮Ｊ■ｂ生現老− 以下の説明では、「炭素質ブロック」という表現は、ペースト状炭素質材料を成 形にがけることによっ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っ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’Ｃで練り混ぜて形成した炭素質ペーストを成形にがけることに よって製造する。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ッ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“ｈ　ｆｅｕ　ｔｏｕｒｎａｎｔ（ 英語でｒｉｎｇ　ｆｕｒｎａｃｅ）”又は”＆　ａｖａｎｅｅｍｅｎｔ　ｄｅ　 ｒｅｕ”と称する「チャンバ炉（ｆｏｕｒ　＆ｃｈａ論ｂｒｅ）　Ｊ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 ャンバ炉」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２６９９ ９３１号に開示されている０本発明は、より特定的には開放チャンバ炉に適用さ れる。この種の炉は互いに平行な２つの仕切り部分（ｔｒａｖ６ｅ）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って互いに分離された一連のチャンバが配置される。これら のチャンバの上部は、未処理ブロックの装入及び冷却焼成ブロックの取り出しが 可能であるように開放されている。各チャ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＜、内部を焼成用高温ガス が流れるようになっている。

これらの隔壁は焼成すべきブロックを炭素質粉末（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。−例として、各チャンバの小室の数は ６個、隔壁の数は７個である。

前記中空隔壁は、「取出口（ｏｕｖｒｅａｕｘ）Ｊ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、長さがチャンバの幅に等しく、ノズルが対応チャンバの取出口上に 配置されることになる複数のバーナー装置によって行われる。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ックから放出される歴青蒸気の燃焼とによっ て達成される。

焼成の進行に伴って、例えば２４時間毎に吹込み管−バーナーー吸引管アセンブ リを前進させると、各チャンバで、未処理炭素質ブロックの装入、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）、炭素質ブロックの冷却（及び燃焼用ガスの予加熱）、焼成炭素質ブロ ックの取出し、任意的修正といっ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。

′　べき　の口 炭素質ブロック（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−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チルミー（約８ ７０〜９３０ｋｗｈ／　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 ャ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、炭素質ブロックが所与の温 度上昇曲線に従うようにすることにある。

この曲線に従って、最高温度チャンバ（ｃｈａｍｂｒｅｓ　ｅｎｐｌｅｉｎ　ｆ ｅｕ）の隔壁内を流れるガスの温度の理論的曲線をめるのであるが、それには揮 発性物質によっ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＠　（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎＥＩ！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（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）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−　成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、 −説ガス状態、 −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（燃料油もしくはガス、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、低下圧が貴きすぎると、浸透に よっ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。

従って、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 が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、従っ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って実施 することはできない。

Ｌｉ良１ 欧州特許出ＨＥＰ−＾−１３３８４２には、炭素質アノード焼成層チャンバ炉の 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ップを備える。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。

１弊匹１吐 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 ラッ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 置するチャ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って、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って測定 されるのではなく、煙中に懇濁された固体粒子上での光源の反射によって測定さ 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、炭素質ブロック焼成用チャンバ炉内での 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、モータによって制御される可動閉鎖フラップと、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って測定する手段と、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ップ位置を制御し、従っ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ャンバの隔 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ャンバ炉内での燃焼 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っ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ャンバ内の低下圧の 測定値に応じて吸引管の可動閉鎖フラッ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）に位置するチャ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ップを操作する。

−　バーナ内に注入考古された燃料と焼成中の炭素質ブロッ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［１する。

のｍ１日 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　ｒｅｕ”と称するタイプの開放チャ ンバ炉の全体的構造を示す。

第３図は本発明の開放チャ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Ｔ＾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、本出願人名義の仏画特許ＦＲ２５３５８３４（＝ＣＨ２１２９９ １８）に記載のように、場合に応じてチャ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内には炭素質ブロック、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、それによって小室５内の製品 の温度を均等化する役割を果たす。

チャンバ（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、場合によっては測定装置（熱電対、圧力計）を配置すること ができる。

前記複数のチャンバは横断方向壁面９によっ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ッ プ１１を配置する。このフラップはモータ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ップを備える。

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 ことがら、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な開 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１フを設けた隔壁１６を介して吸引管１０に接続さ れる測定チャンバ１５内で行う（第４図）。

煙の乱れによって妨害されない別の測定方法の１つは、測定チャンバとして補助 チャンバ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８＾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、従っ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。

測定計は測定チャ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間の光ファイバ２２製接続手段 とで構成される。

発光プローブ１９は光ファイバ２２＾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。

チャンバ内の煙を照射する発光プローブ１９の軸線はチャンバ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１９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）。

前記反射光は光ファイバ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ップ 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１　％ｍ’当たりの固体粒子１＋ａｇとして表すこともできる。

この原理に従ってチャ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、［２１は成る程度の距駐をもっ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。

光ファイバで接続を行うと、成る程度の用心は必要であるが、温度が３５０℃、 場合によっては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と行うための補助回路を有するのが好ましい、これは、光フ ァイバの端部２４に固体物質が堆積するのを回避するためである。

諷に叉朋− 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って、炭素質ブロッ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。

焼成温度は目障曲線に従い、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 によって与えれる所定の時間及び周期をもつパルスによって実施される。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ｉ＆ｔ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つのパラメータを最適値に調 整することができる。このｆｉ適化は、目標曲線に対する前記ゾーン内のガス温 度の変化と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息 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っ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を各対応チャンバの取出口に接続するノズル２の各々にモータ 駆動フラップ１１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 、成る隔壁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、対応チャン 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 かのフラッ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っ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／フラップ１の調整によって低下圧を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： Ｂ１０〜２５０Ｐａ、より特定的には４０〜１８０Ｐａの範囲にわたって低下圧 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±△Ｙ内に維持された不透明度に対応する範囲 Ｘ±△Ｘ内の低下圧値に対応して吸引管３のフラップ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。Ｉ＆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 での調整を行って、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±△Ｔ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±△Ｙより大きくなった場合には待歳時間を設けて、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の測定によってフラップ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って更に改善することができる ニ ー　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ャンバの隔壁（第２図、符号２７）内に０．５〜５水 柱ｌ、好ましくは１〜２水柱−一（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の閉塞フラップ（吸引管の フラップ１１と同様のものであり、やはりモータによって制御される）を調整す る。場合によっては、この調整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 ャンバ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 ッ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って実 施される。各パルスは所定量の燃料に対応する。従って、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 残りの部分は子鹿熱中に炭素質ブロックから放出される揮発性物質に由来する。

実際、炭素質ブロッ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めることができる：自然子鹿熱チャンバ内のガス 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）によって、隔壁 内を流れる燃焼ガスの温度ＴＧと自然予加熱チャンバ内のアノードの実際の温度 Ｔ＾との間の相関曲線を作成した。

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Ｔ＾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、従ってＣが燃焼してＣ０２になり、Ｈが燃焼してＨ２Ｏになるのに必要な 酸素の量をめた。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ｌ 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。従って、最高 温度ゾーンの後に位置するチャ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って 確認できる。

１皿１獣隨 ２８０に八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 チャ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個のチャンバを有する。各チャ 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ャンバは直径５００ｍｍ、 長さ９００ｍｍの水平円筒体である。入口通路２５＾及び出口通路２５Ｂの直径 は１００＋＊ｍである（第６図）。

２つのプローブは互いに約１００１１ＩＩ８の距離をおいて配置され、相互間の 角度が（非限定的−具体例として）約８０°である。

調整フラッ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。

湯度測定装置（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ャンバの高圧は約２０Ｐａに維 持した。

６力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ニー　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の閉鎖フラップ１１による低下圧を調整すること、及び吠込みベンチレータ２ ６によって注入される空気の流量を調整することによって操作できる。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、より正確にはチャ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ック、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。

ッ・−ア　上シた Ｆ］１８ 国際調査報告 ＡＮＮＥ’Ｘ　Ｔｏ　Ｔ’！Ｖ　ＺＮ’！ＲＮＡτｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＦ、 ＲＥ：’ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．炭素質ブロック焼成用のリングファ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って、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ャンバを含み、各チャ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ック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チャ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によって注入さ れ、この装置は前記吸引管の各ノズル２がモータ１２によって制御される可動閉 鎖フラップ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１９，２０，２１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ップ１１の位置を、従っ 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. 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. 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ャン 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. ４．吹込み管２５のノズルもモータによって制御される可動閉鎖フラップを備え ることを特徴とする請求の範囲１、２又は３に記載の装置。
5. ５．炉のチャ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／フラップ１の調整によって低下圧を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の範囲にわたって低下圧 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のフラップ１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Ｘを中心とする範囲での調 整を行って、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土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に記載のチャンバ炉内の燃焼を 最適化するための方法。
6. 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. ７．不透明度Ｙの測定及び温度Ｔの測定によってフラップ１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. ８．最高温度ゾーンの後に位置するチャンバ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１ 項に記載の方法。
9. ９．炭素質ブロッ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１項に記載の方法。
10. １０．焼成中の炭素質ブロックから放出される揮発性物質の量が、予加熱チャン バの隔壁内のガスの温度ＴＣを測定し、この測定値から予備的な標準化によって 炭素質ブロックの実際の温度ＴＡを求め、炭素質ブロッ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。