JPH03152388A - バッチ式焼成炉 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はガスおよび電気を熱源として用いる省エネルギ
ータイプのバッチ式焼成炉に関する。

（従来の技術） 現在、焼成炉には、被焼成物を焼成する熱源として、電
気エネルギーを使用するものとガス等の燃焼エネルギー
を使用するものとがある。熱源のエネルギーは、焼成炉
の用途に応じて最適な熱源が採用されており、焼成炉の
用途および目的においてその長所は充分に発揮されてい
る。

しかしながら、熱源として、一種類の熱源を使用する焼
成炉では、上記のように、熱源はその長所も充分に発揮
することができるが、欠点となる部分もまた大きな割合
を占めている。

たとえばガスの燃焼エネルギーを熱源とする焼成炉では
、ガスは発熱量が大きいので焼成時間を短縮することが
できてエネルギーコストも低いという長所を有している
が、均一な温度分布を得ることや高精度な雰囲気制御を
行なうことが非常に難しいという大きな欠点を有してい
る。

一方、電気エネルギーを熱源とする焼成炉では、電気は
そのコントロールが容易に行なえるので、高精度な温度
制御を行なうことは比較的容易であるが、発熱量が小さ
いので、加熱時間が比較的長くかかるうえ、エネルギー
コストが高くなるという欠点を有している。

そこで、これらの欠点を解消するために、近年、炉体内
にガスバーナと電気ヒータとを設置し、これらガスバー
ナと電気ヒータを併用することにより、ガスの燃焼エネ
ルギーと電気工ネルキーの長所を有効に利用し、被焼成
物を焼成するようにした電気とガスの併用炉も導入され
てきている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来のガスと電気の併用炉では、ガス焼
成時にガスの燃焼により発生する炭化物が電気ヒータに
付着して、電気ヒータを劣化させる等の悪影響を及ぼし
たり、ガスの不完全燃焼等により新たに発生する不完全
燃焼ガス等により雰囲気制御に影響を受けるという問題
があった。

本発明の目的は、電気ヒータに悪影響がなくしかも雰囲
気制御が精度よく行なえるガスおよび電気を熱源として
用いる省エネルギータイプのバッチ式焼成炉を提供する
ことである。

（課題を解決するための手段） このため、本発明は、被焼成物を内部に収容する閉じた
空間を有する炉体内に雰囲気ガスを導入しつつ、大きな
熱エネルギーが必要なときには炉体外でガスをほぼ完全
燃焼させて得た熱風を導入し、必要とする熱エネルギー
が比較的小さいときには上記炉体内に配置された電気ヒ
ータにより炉体内に配置された被焼成物を焼成する焼成
炉であって、 上記炉体外に配置され、ガス燃焼により熱風を発生して
上記炉体に設けられた熱風導入口より熱風を導入する熱
風発生装置と、上記熱風導入口に設けられた雰囲気制御
用ガス導入口より炉体内に雰囲気ガスを導入する雰囲気
ガス導入装置と、上記炉体に固定されるとともに、左右
または上下方向に各グループ単位毎に互いに空間をおい
て配置されて上記空間内に被焼成物が配置される電気ヒ
ータとを備え、上記熱風発生装置からの熱風および電気
ヒータによる熱により被焼成物を焼成することを特徴と
している。

（作用） 被焼成物の焼成に必要とするエネルギーに応じて、熱風
発生装置と電気ヒータとが選択的に使用される。そして
、上記熱風発生装置ではガスがほぼ完全燃焼し、炭化物
の殆どない燃焼ガスが熱風として、熱風導入口より上記
炉体内に導入される。

また、この熱風とともに雰囲気制御用ガス導入口より雰
囲気ガスが炉体内に導入される。これにより、炉体内の
雰囲気が制御される。

（発明の効果） 本発明によれば、炉体の温度が低い焼成炉の運転開始時
のように大きな熱量を必要とするときや被焼成物の仮焼
等には、ガスのほぼ完全な燃焼により炭化物の殆どない
熱風が炉体内に導入されて被焼成物が焼成され、また、
炉体の温度が上昇して大きな熱エネルギーの導入を必要
としない本焼成等には、電気ヒータからの熱により焼成
が行なわれるので、焼成の過程ないしは目的に応じて最
適なエネルギー源により被焼成物が焼成され、ガス炉と
電気炉の両方の長所が充分に発揮される一方、両方の炉
が有している欠点が改善され、エネルギー消費の少ない
焼成炉を得ることができ、しかも電気ヒータにガスの燃
焼による悪影響が及ぶことがなく、電気ヒータにより雰
囲気制御も精度よく行なえる。

（実施例） 以下に、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する
。

本発明に係るバッチ式焼成炉の一実施例の縦断面を第１
図に、また、その平面を第２図に示す。

上記バッチ式焼成炉１は、炉体２の下部に開口３を有し
、炉床４が図示しない油圧機構もしくはスクリュー機構
により、上記開口３に対して昇降する炉床昇降式のもの
である。

上記炉体２の内壁には、図示はしていないが断熱効果を
有し、熱容量を小さくする断熱材たとえばセラミ’ｙク
ファイバよりなるボードもしくはブラケットが配置され
る。

上記炉床４としては、熱容量が小さ（、また断熱性のよ
い、たとえばアルミナ７リカ系の断熱レンガが用いられ
る。上記炉床４には、炉体２内にて発生した排気ガスを
炉体２の外に排出するための煙道５を備える。

上記炉体２内には、炉体２内の温度分布ができるたけ均
一になるように、たとえば本願の出願人か特願昭５７−
１８９７３２号（特公昭６３−２４２３９号公報参照）
において提案したように配置される。すなわち、炉体２
の−っの炉壁２ａに沿って、上下に間隔をおいて複数本
の棒状の電気ヒータ６．６．・・・のグループが配置さ
れ、この電気ヒータ６．６．・・・のグループと内部に
被焼成物を収容した匣７を積み重ねるための空間をおい
て、同様に、上下に複数本の棒状の電気ヒータ８，８の
グループが配置される。また、この電気ヒータ８．８．
・・・のグループと被焼成物を収容した匣７を積み重ね
るための空間をおいて、上記−つの炉壁２ａに対向する
いま一つの炉壁２ｂに沿って、上下に間隔をおいて複数
本の棒状の電気ヒータ９のグループが配置される。

上記電気ヒータ６．６．・・・、　８．８．・・・およ
び９，９・・・はいずれも、たとえば炭化珪素、カンタ
ル金属線もしくは二珪化モリブデンなどからなるもので
、たとえば炭化珪素を用いたものでは１４５０’Ｃの発
熱温度を得ることができ、カンタル金属線のものでは１
２００°Ｃ１また、二珪化モリブデンのものでは１６０
０′Ｃの発熱温度を得ることができる。

上記炉体２の一つの炉壁２ａに沿って上下に配置された
電気ヒータ６．６．・・・と上記炉体２の中央部に上下
に配置されたヒータ８，８．・・・との間にて、被焼成
物を収容した匣７が多段に積み重ねられる。

同様に、上記炉体２のいま−っの炉壁２ｂに沿って上下
に配置された電気ヒータ９　、９　、　山と上記炉体２
の中央部に配置された電気ヒータ８，８．・・・との間
にも、被焼成物を収容した匣７が多段に積み重ねられる
。

一方、上記バッチ式焼成炉１は、その炉体２の上記−つ
の炉壁２ａの外部に、ガスを燃焼させるためのバーナ１
１とその燃焼室１２を備え、また、その炉体２の上記い
ま−っの炉壁２ｂの外部にも、ガスを燃焼させるための
バーナ１３とその燃焼室１４を備える。

上記−つの炉壁２ａの外部の燃焼室１２と電気ヒータ６
．６．・・・、８，８．・・・および９，９．・・・の
各グループに夫々対向して炉体２の天井部２ｃに設けら
れた熱風導入口１５．１６および１７とは、つの熱風配
管１８により接続される。また、上記いま一つの炉壁２
ｂの外部の燃焼室１４と電気ヒータ６．６．・・、８，
８．・・・および９，９．・・・の各グループに夫々対
向して炉体２の天井部２ｃに設けられた熱風導入口２１
．２２および２３（第２図参照）とは、いま一つの熱風
配管２４により接続される。

上記−つの熱風配管１８に接続される各熱風導入口１５
．１６および１７には、雰囲気制御用ガス導入管２５の
各一端が開口している。同様に、上記いま一つの熱風配
管２４に接続される各熱風導入口２１．２２および２３
にも、雰囲気制御用ガス導入管２６の各一端が開口して
いる。炉体２内の雰囲気は、熱風導入口１５．１６およ
び１７と熱風導入口２１．２２および２３から炉体２内
に導入される熱風とともに上記雰囲気制御用ガス導入管
２５および２６から炉体２内に雰囲気ガスを導入するこ
とにより制御される。

本実施例では、炉体２内の雰囲気をさらに精密に制御す
るため、上記雰囲気制御用ガス導入管２５および２６に
加えて、炉体２の天井部２０近くに開口する雰囲気ガス
導入管２７（第１図参照）を設けている。

上記バッチ式焼成炉１では、大きな熱エネルギーが必要
なときには、炉体２外のバーナ１１，１３とその燃焼室
１２．１４とでガスをほぼ完全燃焼させて得た熱風が熱
風導入口１５．１６および１７と熱風導入口２１．２２
および２３から炉体２内に導入され、被焼成物の熱処理
が行なわれ、また、必要とする熱エネルギーが比較的小
さいときには上記炉体２内に配置された電気ヒータ６゜
６．・・・、　８．８．・・・および９，９．・・・に
より炉体２内に配置された被焼成物が熱処理される。

これにより、炉体２の温度が低い焼成炉１の運転開始時
のように大きな熱量を必要とするときや被焼成物の仮焼
等には、燃料ガスのほぼ完全な燃焼により炭化物の殆ど
ない熱風が炉体２内に導入されて被焼成物が焼成される
。また、炉体２の温度が上昇して大きな熱エネルギーの
導入を必要としない本焼成等には、電気ヒータ６．６．
・・・、８．８゜・・・および９，９．・・からの熱に
より焼成を行なう。

このように、焼成の過程ないしは目的に応じて最適なエ
ネルギー源を使用して被焼成物の焼成が行なわれる。従
って、ガス炉と電気炉が有している両方の長所が充分に
発揮され、しかも両方の炉が有している欠点が改善され
る。

また、上記バッチ式焼成炉では、燃焼室１２１４でガス
がほぼ完全燃焼し、炭化物の殆どない燃焼ガスが熱風と
して、熱風導入口１５．１６および１７と熱風導入口２
１．２２および２３より上記炉体２内に導入される。こ
れにより、電気ヒータ６．６．・・・、８，８．・・・
および９．９．・・・にガスの燃焼による悪影響が及ぶ
ことがなく、雰囲気制御用ガス導入管２５および２６か
ら炉体２内への雰囲気ガス導入および電気ヒータ６．６
．・・・、８，８および９，９．・・・により温度およ
び雰囲気制御も精度よく行なえることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバッチ式焼成炉の一実施例の内部
構造を示す縦断面図、 第２図は第１図のバッチ式焼成炉の平面図である。 １・・・バッチ式焼成炉、２・・・炉体（２ａ、２ｂ・
・・炉壁。 ２ｃ・・・天井部）、３・・・開０．４・・・炉床。 ６・・・電気ヒータ、７・・・匣、８，９・・・電気ヒ
ータ１１・・・バーナ、１２・・・燃焼室、１３・・・
バーナ。 １４・・・燃焼室、１５，１６．１７・・・熱風導入口
１８・・・熱風配管、２１，２２．２３・・・熱風導入
口。 ２４・・・熱風配管。 ２５．２６・・・雰囲気制御用ガス導入管２７・・・雰
囲気ガス導入管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被焼成物を内部に収容する閉じた空間を有する炉
   体内に雰囲気ガスを導入しつつ、大きな熱エネルギーが
   必要なときには炉体外でガスをほぼ完全燃焼させて得た
   熱風を導入し、必要とする熱エネルギーが比較的小さい
   ときには上記炉体内に配置された電気ヒータにより炉体
   内に配置された被焼成物を焼成する焼成炉であって、 上記炉体外に配置され、ガス燃焼により熱風を発生して
   上記炉体に設けられた熱風導入口より熱風を導入する熱
   風発生装置と、上記熱風導入口に設けられた雰囲気制御
   用ガス導入口より炉体内に雰囲気ガスを導入する雰囲気
   ガス導入装置と、上記炉体に固定されるとともに、左右
   または上下方向に各グループ単位毎に互いに空間をおい
   て配置されて上記空間内に被焼成物が配置される電気ヒ
   ータとを備え、上記熱風発生装置からの熱風および電気
   ヒータによる熱により被焼成物を焼成することを特徴と
   するバッチ式焼成炉。