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    公开号:WO1991013307A1
    申请号:PCT/JP1991/000263
    申请日:1991-02-28
    公开日:1991-09-05
    发明作者:Toshimichi Morioka；Yasuhisa Hirano；Akira Iwahashi；Masataka Matsuo；Kazuyoshi Kurayoshi；Akio Ishii
    申请人:Inax Corporation；
    IPC主号:F27D99-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 連続焼成炉
    [0003] 技術分野
    [0004] こ の発明 は陶磁器タ イ ル等被焼成物を連続的 に焼成す る連続焼成炉に関する。
    [0005] ま た、 こ の発明は焼成物表面の還元処理を行 う パーナ に関する 。
    [0006] 背景技術
    [0007] 陶磁器タ イ ルその他の焼成物は、 こ れを各種窯で素地 の ま ま焼成 し た り 、 或いは表面に釉薬を掛けて焼成する こ と に よ り 得 られる。
    [0008] こ の よ う に し て得 られた焼成物は、 焼成の際の雰囲気 に よ っ て色彩が微妙に変化 し 、 特に還元雰囲気下の焼成 にお いて時 と し て味わい深い色彩 · 模様が得 られる 。
    [0009] こ の よ う な こ と から 、 従来、 窯内で焼成物を焼成する 際還元雰囲気を造 り 出 し 、 焼成 と 同時に表面還元処理す る こ と が行われている。
    [0010] 特公平 2 — 1 7 7 9 7号には、 予熱帯 と 焼成帯 と 冷却 帯 と を有 し 、 被焼成物をそれら帯域を連続的 に通過 さ せ る こ と に よ っ て焼成する連続焼成炉であ っ て 、 その途中 部位に、 該被焼成物に対 し て還元炎を直接吹 き付け る こ と に よ り 焼成 と は別個 に還元処理 を行 う た めの還元用 パーナが配設された こ と を特徴 と する連続焼成炉が提案 さ れて いる 。 こ の連続焼成炉 と し ては、 ト ンネル状の炉体 と 、 こ の 炉体内 を被焼成物を搬送する ための多数の ロ ーラ と 、 炉 体に設け られたパーナ と 、 送風装置 と を備えた ロ ー ラ ー ノ—ス キ ル ン （ R o l l e r H u r s e K i l n ) と 称さ れる も のが用 レヽ られてレヽる。 こ の ロ ーラ は、 その 軸心方向が炉体の長手方向 と 直交する水平方向を指向 し て いる 。 各ロ ーラ はモータ に よ り 回転される 。 ロ ー ラ 同 志の間隔は十分に小さ く な つ てお り 、 ロ ー ラ の上を次 々 と被焼成物が送られてい く 。 炉体の入口側は予熱帯であ り 、 中央は焼成帯であ り 、 こ の焼成帯か ら 出口 にかけて 冷却帯 と な っ ている。
    [0011] こ の特公平 2 - 1 7 7 9 7号の連続焼成炉では還元用 バ一ナ か ら の火炎を被焼成物 に直接吹 き 当 て る こ と に よ っ て、 焼成 と は別個独立に還元する よ う に し てお り 、 外部の ガス に よ る影響を遮断して還元条件を制御で き る の であ り 、 従っ て望ま し い還元条件を容易 に作 り 出す こ と 力 $ 'で き 且つ維持す る こ と がで き る 。 そ し て こ れ に よ り 、 炉内 を連続的に送 られて く る被焼成物を常に均等に 還元 し得て、 発色状態の均一な安定 した品質の製品を多 量に且つ連続 し て製造する こ と が可能 と なる 。
    [0012] こ の還元雰囲気は、 一般に焼成用のパーナの空燃比を 通常の焼成の際よ り 低 く する こ と に よ り 造 り 出 し ている が、 こ の よ う な還元雰囲気に よ る還元焼成では、 還元条 件を均等に保持 し制御する こ と が以下に詳述する よ う に 極めて困難である 。
    [0013] 焼成物の還元は、 焼成物中の酸素を奪 う こ と に よ り な さ れる 。 こ の焼成物の還元のために用 い ら れる還元ガス と し ては カ ーボ ン， 水素を含む燃料ガス （例えばブ口 ノ ン ガス ） を用 いる場合にはパーナ火炎に よ っ て分解生成 さ れ る C 0 ， H 2 ガス の混合 ガス で、 こ の 中 C 0 ガス は、 C が多量にあ り 且つ 1 2 0 0 °C以上の高温域では安 定 で あ る が、 そ れ ら 条件を満 た さ な い場合 に は不安定 で、 多少で も 0 2 がある と C 0 2 にな り 、 温度が下がる につれて カ ーボ ンデポジシ ョ ン反応に よ り C と C 0 2 に 分解 し て し ま い、 還元に寄与 し な く なる 。
    [0014] 而 し て窯内で還元雰囲気を造 り 出 し て焼成物の還元を 行 う 場合、 還元雰囲気を前後工程の雰囲気等外部雰囲気 か ら完全に遮断する こ と は極めて困難であ っ て、 焼成物 の還元 に好適な還元雰囲気を確保す る こ と は 困難 で あ る 。
    [0015] ま た還元処理の 際の焼成物の温度 も 重要 な要因 で あ り 、 焼成物の温度を調整 しつつかかる雰囲気中で焼成物 を均等に還元する こ と は至難 と なる 。 こ の よ う に従来の 焼成物の還元処理方法に あ っ ては、 均一な所望の還元色 を有する製品を安定 し て製造する こ と がで き な いのが実 情であ っ た。
    [0016] 発明の開示
    [0017] そ こ で本発明では、 被焼成物を連続的 に通過 さ せなが ら焼成 し 、 その途中で還元炎を焼成物表面に直接吹 き付 けて還元処理する連続焼成炉において、 改良 さ れた焼成 物の表面還元処理用 パーナが採用 される 。 即ち、 一定の 流速で吹き 出 される還元火炎に よ っ て還元処理部分を外 部雰囲気から遮断する こ と がで き 、 従っ て焼成物表面を 良好 に還元処理す る こ と がで き る パー ナ を採用 し て い る 。
    [0018] バ一ナ に よ っ て焼成物の還元処理を よ り 効率的 にする ため には、 特に還元ガスの生成効率， 生成さ れた還元ガ ス の還元処理への寄与率を 向上 さ せる 工夫が必要で あ る 。
    [0019] バーナ は、 例えば燃料ガス と し て カ ー ボ ン ， 水素を含 む プ ロ ノ ン ガス ， ア セ チ レ ン等を 用 いて 、 こ れを空気 (酸素） の存在の下に燃焼させて火炎を生成さ せ、 こ の 火炎に よ り 余剰の燃料ガスを分解 して C O , H 2 等の還 元ガスを生成するが、 1 つの噴出孔から噴出 さ れた ガス 流束は外周部分において噴出管内壁及び噴出後外気抵抗 を受ける 。 こ のため ガス流束の外周部分 と 中心部分 と で ガスの流速に遅速が生じ る。 即ち外周部分にお いて ガス 流速が遅 く 、 中心部分において流速が速 く な る 。
    [0020] 一方、 燃料ガスの燃焼速度は一定であ り 、 従っ て外周 部分の ガス流速が一定以下である と 火炎が噴出孔内部に 入 り 込む よ う になる 。 こ れを防止する ため には噴出孔カ ら燃料ガスを一定流速以上で速 く 噴出 さ せる こ と が必要 であ り 、 こ の場合中心部分の ガス流速は相対的 に適性流 速 よ り も速 く な つ て、 噴出孔よ り 相当距離離れた部位で 火炎 と な り 、 そ こ で始めて還元ガスを生成す る 。 従 っ て 1 の噴出孔カゝ ら噴出 される火炎についてみる と 、 その外 周部分 と 中心部分 と で還元ガスの組成， 濃度が不均一 と な り 、 加えて噴出速度が速い こ と か ら火炎な い し は還元 ガス に乱れが生 じ 、 こ れが還元条件を不均一化する要因 と な る 。
    [0021] ま た中心部分にお いては噴出孔 ょ り 離れた と こ ろ で還 元ガス を生成する ため、 還元処理に際 し て噴出孔を焼成 物表面か ら相当離さ なければな ら ず、 それだけ外気が還 元処理部分 に侵入 し易 く な り 、 こ れに よ り 還元条件が更 に不均一化 し 、 ま たその制御 も 困難化す る 。
    [0022] 本発明で採用 さ れたパーナは、 燃料ガスか ら還元ガス を生成さ せ、 該還元ガスを焼成物表面に直接吹 き付けて 還元処理する焼成物の表面還元処理用パーナであ っ て、 該パーナの噴出孔が孔径 1 〜 5 m mで多数配設さ れ、 隣 接す る 噴出孔 と 噴出孔 と の間隔が噴出孔径の 3 倍以下に な っ てお り 噴出孔がかな り 緻密に配置 さ れた こ と に特 徵がある 。
    [0023] こ の よ う に噴出孔を小孔 と し た場合、 噴出孔か ら 噴出 さ れる燃料ガスは外周部分 と 中心部分 と で流速の差が殆 どな く な り 、 従っ て外周部分 も 中心部分 も均一に燃焼す る よ う に なる 。 それ故外周部分 と 中心部分 と の還元ガス 組成， 濃度が均一 と なる。
    [0024] 加えて 1 つの噴出孔からのガス流速を全体的 に遅 く す る こ と がで き る。 ガス流速を遅 く する こ と がで き れば、 外周部分は も と よ り 中心部分にお いて も燃料ガス は噴出 後直ち に燃焼 して還元ガス も速やかに生成す る 。 従 っ て 還元処理 に際 し てかかる 噴出孔を焼成物表面 に対 し て 一段 と 近接させる こ と がで き る。 噴出孔を焼成物表面に 近接さ せる こ と ができれば外部雰囲気の影響はそれだけ 少な く な り 、 これら に よ っ て焼成物表面を均一な還元条 件の下に還元処理でき る よ う になる。
    [0025] 尚 、 還元 ガス の吹付け に よ る焼成物表面の還元は 、 場合に よ り 数秒程度の極めて短い時間で速やかに行われ る 。 従っ て焼成物を所定搬送路に沿っ て移動さ せつつ還 元ガスの吹付けを行う 場合においては、 少な く と も本発 明のパーナの噴出孔を焼成物の搬送方向 と 直角方向 に多 数列緻密に配置 して焼成物を こ のパーナ下を通過させる こ と に よ り 容易に 目 的を達成でき る。
    [0026] 本発明で採用 されている別のパーナは、 燃料ガスか ら 還元ガス を生成させ、 該還元ガスを焼成物表面に直接吹 き付けて還元処理する焼成物の表面還元処理用パーナで あ っ て、 該パーナの噴出孔の少な く と も一部がス リ ッ 卜 状に形成さ れ、 そのス リ ッ ト 幅カ S 1 〜 5 m m にな っ てい る こ と を特徵 と してレヽる。
    [0027] こ の よ う にパーナ噴出孔を細幅のス リ ッ ト 状にする こ と に よ り 、 噴出孔を小孔 と し て緻密配置 し た上記のバー ナ と 同様の効果が得 られる 。
    [0028] こ の パーナ にお いては、 噴出孔の全部をス リ ッ ト 状 と す る 場合 は も と よ り 、 一部の 噴出孔 を ス リ ツ 卜 状 と 成 し 、 他を孔径の小さ な小孔 と する場合 も含 ま れ、 何れの 場合 も ス リ ッ 卜 状噴出孔 と その長手方向 に隣接する 噴出 孔 と の間隔を、 少な く と も ス リ ッ ト 幅の 3 倍以下 と する こ と が必要である。
    [0029] こ のパーナ においては、 予混合部を設けて燃料ガス と 支燃ガス （場合に よ っ て不活性ガス） と を予め混合 し た 上で前記噴出孔に導 く よ う にする こ と がで き る 。
    [0030] こ の よ う にする と混合ガスが十分均一に混合 し た上で 噴出孔 よ り 噴出 される ため、 速やかに均一組成の還元ガ ス を生成で き る。
    [0031] こ のパーナでは、 パーナの噴出面の周端部に、 多数の 噴出孔か ら の火炎を共に内側 に包み込んで外部 と 遮断す る遮蔽壁を設け、 該遮蔽壁の内側で還元ガス を焼成物 に 吹 き付ける よ う に し て も よ い。
    [0032] こ の よ う にする と 、 外側雰囲気の影響を よ り 確実 に遮 断 し た上で焼成物に対する還元処理を行 う こ と がで き 、 好都合である 。
    [0033] かかる パーナを採用 し た連続焼成炉では、 外部雰囲気 と の遮断が良好であ り 、 還元条件の制御が良好なので、 前述の よ う な均一な還元色を得る こ と は勿論、 積極的 に 局所的 に還元条件を変えて （例えば噴出孔を使い分けて 噴出条件を変更 し た り 、 還元ガス濃度， 火炎温度等を変 更する ） 複数の還元色によ る模様を形成する こ と も容易 である 。
    [0034] 本発明では、 焼成物表面から 1 5 〜 8 0 m mの距離に パーナを近接配置 し 、 該パーナからの還元火炎を焼成後 焼成物表面に直接吹 き付ける こ と に よ り 還元処理する の が好ま し い。
    [0035] パーナ を焼成物表面に対 して 8 0 m m よ り も離隔 させ た場合、 火炎流速が小さ く な り 外気の巻込みを十分に防 止で き な く な っ て焼成物に対する還元作用が大幅に低下 し 、 還元が安定的 に進行せず、 所望の還元色が安定的 に得 ら れな い。 一方逆 に パーナ を焼成物表面 に対 し て 1 5 m m よ り も接近させた場合、 燃焼に よ る還元ガス生 成が十分でな く 、 還元反応が効率的に進行せず所望の還 元色 を安定的 に得 ら れな い。 即 ち本発明 にお い て は 、 パーナは焼成物表面に対 して近付け過ぎて も 、 ま た遠避 け過 ぎて も良好に還元処理を行えないのである 。 こ れを 還元火炎に対する位置関係で言えば、 パーナ孔径， 燃焼 条件に よ っ て も若干異なるが、 還元火炎全長に対 し て火 炎根元か ら 3 Z 1 0 〜 7 Z 1 0 の範囲に焼成物表面が位 置す る よ う にバーナを位置させるのが好適である 。
    [0036] 本発明では、 噴出孔よ り 還元ガスを噴出 し て焼成物に 吹 き付け、 以てその表面を還元処理する と と も に該還元 処理に際 し 、 外部雰囲気ガスが還元処理部分へ侵入する の を低反応性の ガス ゾー ン に よ り 防止す る のが好 ま し い 。 こ こ で言 う 低反応性 ガス と は 、 他の ガス と 反応 し に く い ガス を 言 い、 ィヒ学的 に不活性 ガス と いわれる 、 H e , N e , A r 等のガスの他、 N 2 ， C 0 2 等で あ つ て も よ レ、。
    [0037] こ の よ う にする と 、 低反応性ガスの ゾー ン に よ り 外部 雰囲気ガスが還元ガス吹付け に よ る還元処理部分へ侵入 す る のが防止される 。 従っ て焼成物表面に対する還元処 理を外部雰囲気の影響を十分に遮断 し た状態で行 う こ と が可能 と な り 、 こ れに よ り 還元条件を均一に保持 し 、 ま た制御する こ と が容易 と な っ て、 求める還元色を安定的 に得る こ と 力5'で き る よ う になる。
    [0038] 尚、 低反応性のガス ゾー ンを形成する態様は種 々 態様 が可能である 。 例えば焼成物を連続焼成炉内で移動 さ せ つつ、 所定個所に配 し た噴出孔よ り 還元ガス を噴出 し て 焼成物表面に吹 き付けて還元処理する場合、 還元ガスの 噴 出流 の周 囲 を取 り 囲 む よ う に低反応性の ガス を 噴出 し 、 以て還元ガス ゾー ンの周 り に低反応性の ガス ゾ一 ン を形成 し て も良い。 ま た焼成物の移動方向 と 直角方向の 還元ガス噴出流の幅が焼成物の幅に比べて十分大 き い場 合には、 還元ガス噴出流の前後にのみ或いは場合に よ つ て前側 にのみ低反応性のガス ゾー ンを形成 し て も良い。 還元ガスの吹付け と殆 ど同時的に焼成物表面の還元反応 が起 こ る場合には、 還元ガス流の前側にのみ低反応性の ガス ゾー ン を形成 し た場合であっ て も十分に外側雰囲気 の影響 を遮断 し た状態で還元処理す る こ と が可能で あ る 。
    [0039] ま た一方、 低反応性のガス ゾー ンを上記の よ う に 力 一 テ ン状に形成するのではな く 、 所定範囲 に亙る空間全体 を低反応性の ガス ゾー ン と して、 その内部において還元 ガス噴出 に よ り 焼成物表面を還元処理する こ と も可能で ある 。 ま たそれらの外、 他の態様において低反応性の ガ ス ゾー ンを設ける こ と も可能である。 尚、 低反応性の ガ ス は、 炉体か らの排ガスゃ予熱帯、 冷却帯等の熱も し く は、 他の手段等に よ り 予熱し、 噴出する方が好ま し い こ と は言 う ま で も ない。
    [0040] 本発明では、 焼成帯から送 り 込まれた焼成直後の焼成 物 に対 し て還元パーナ よ り 還元炎を直接吹 き付けて還元 処理する に際 して、 こ の還元パーナ と対向する ロ ーラ に 近接 して遮蔽体を位置させ、 該遮蔽体に よ り 該バ一ナカ ら の還元炎がローラ の間隙を突き抜ける のを防止す るの が好ま し い。
    [0041] こ の よ う にする と 、 タ イ ル等焼成物が還元火炎の噴出 部分を通過する毎に火炎が大き く 乱れる等の状態変化を 抑制で き るので、 焼成物表面が均一な条件の下で安定的 に還元される 。 これに よ り 安定 し た所望の還元色を有す る製品が得 ら れる よ う になる 。 図面の簡単な説明
    [0042] 第 1 図は本発明の一実施例である還元処理用 パーナを 用 い て還元処理す る 状態の説明 図 で あ り 、 第 2 図及 び 第 3 図は夫 々 その還元処理用 パーナの側面図及び下面図 である 。 第 4 図はその還元処理用 パーナの要部下面図で あ り 、 第 5 図 は第 4 図 に お け る 噴出孔の形状 と 配置状 態の詳細図、 第 6 A 図 ， 第 6 B 図 は本発明 の他の実施 例 に係 る 噴出孔の形状及び配置関係を示す 図 で あ る 。 第 7 A 図は本発明の更に他の実施例に係る パーナの要部 側面図、 第 7 B 図はパーナヘ ッ ドの下面側か ら の要部斜 視図、 第 8 図は本発明の更に他の実施例 に係る パーナの へ ッ ド を下面側か ら示す要部斜視図である 。 第 9 図は本 発明の一実施例に係る還元処理方法の実施状態を示す説 明図であ り 、 第 1 0 図は同実施例の実験結果を示す図で あ る 。 第 1 1 図 は本発明 の一実施例方法の説明 図 で あ り 、 第 1 2 図及び第 1 3 図は夫 々本発明の更に各他の実 施例方法の説明図である。 第 1 4 図及び第 1 5 図は本発 明の一実施例である連続焼成炉の要部縦断面図及び要部 横断面図である。 第 1 6 図は ロ ーラ 一ハース キ ル ン の長 手方向の断面図である。 第 1 7 図は ロ ー ラ 一ハ ース キ ル ンの幅方向の断面図である 。
    [0043] 発明を実施する ための最良の形態
    [0044] 第 1 6 ， 1 7 図 は実施例 に連続焼成炉 と し て の ロ ー ラ ーハース キ ル ンの基本構成を示 し た も のであ る 。 図に 示す よ う に本例の ロ ー ラ ー ハー ス キ ル ン （以下単 に焼 成炉 と す る ） 2 1 0 は耐火材製の ト ン ネ ル形状の炉体 2 1 2 を有 し 、 その中間高さ位置に多数の ロ ー ラ 2 1 4 が炉の長さ方向 に並設され、 被焼成物 2 8 がこ れ ら ロ ー ラ 2 1 4 上をその回転に伴っ て入口側か ら 出 口側へ と運 ばれる よ う にな っ てレヽる。
    [0045] こ の炉 2 1 0 は長さ方向の中間部が焼成帯 と し て構成 さ れてお り 、 その焼成帯に沿っ て、 炉内雰囲気を加熱す る ためのパーナ 2 1 8 が側壁に複数設け られて いる 。 ま た更にその焼成帯後部において、 被焼成物 2 8 を強制還 元する ための還元用パーナ 1 0 が炉体天井に下向 き に設 け ら れている 。 還元用パーナ 1 0 からの還元火炎がロ ー ラ 2 1 4 上の被焼成物 2 8 に直接吹き付け られ、 被焼成 物 2 8 が強制的に還元される。
    [0046] 第 2 図及び第 3 図において 1 0 は本発明の一実施例で ある還元処理用パーナで、 バーナヘ ッ ド 1 2 と 、 供給口 1 6 及び 1 8 よ り 供給された燃料ガス及び空気を予め混 合 し た上でバ一ナヘ ッ ド 1 2 に導 く 予混合部 1 4 と を有 し 、 そのバーナヘ ッ ド 1 2 下面の噴出面 2 0 よ り 混合ガ スを噴出 し て燃焼させ、 余剰の燃料ガス を火炎で分解 し て還元ガス を生成する よ う にな っ ている 。 尚第 2 図にお いて 2 2 及び 2 4 は冷却水の流入口及び流出 口 である 。
    [0047] 噴出面 2 0 には、 第 4 図に詳 し く 示 し ている よ う に多 数の噴出孔 2 6 が配列されてお り 、 混合ガスは こ れ ら噴 出孔 2 6 よ り 噴出 されて燃焼さ せ られる 。
    [0048] 本実施例において こ れ ら噴出孔 2 6 は、 第 5 図 に示 し て いる よ う に 円孔で、 且つ孔径 d 力 s 1 〜 5 m mの小孔で ある 。 ま たそれ ら噴出孔 2 6 は、 第 4 図中左右方向 に隣 接する 噴出孔 2 6 と 2 6 と の間隔 £ が、 孔径 d の 3 倍以 下 と な る よ う に緻密に配置されている 。 直 こ こ で間隔 が孔径 d の 3 倍を越える配置 と する と 、 各噴出孔 2 6 カ ら の火炎は夫 々 が単独の火炎 と な り 、 それ ら単独火炎間 で ガス 濃度 に ば ら つ き を生 じ た り 、 外気の侵入が生 じ る 。
    [0049] こ のパーナ 1 0 は、 第 1 図 に示す よ う に し て使用 さ れ て いる 。 即ち例えば焼成物 と し ての陶磁器タ イ ル 2 8 を 所定温度に加熱 し た状態で連続的 に搬送 しつつ、 バ一ナ へ V ド 1 2 を下向 き に配 し て各噴出孔 2 6 よ り 燃料ガス と 空気 （支燃ガス ） と の混合ガスを噴出 さ せて燃焼さ せ ( こ こ では燃料ガス に対する空気の量、 つ ま り 空燃比を 低空燃比に し て燃料ガスの一部を火炎で分解 し て C 〇 ， H 2 還元ガス を生成する ） 、 発生 し た還元ガス を タ イ ル 2 8 表面に吹 き付ける。 こ の よ う にする と タ イ ル 2 8 表 面は直ち に還元さ れて特有の還元色を呈 し 、 深みの ある 味わい深い色を発色する'。
    [0050] 本実施例では、 噴出孔 2 6 よ り 所定流速で噴出 さ れる 還元ガス を含む火炎、 厳密には火炎中で分解生成す る還 元ガスの吹付け に よ り 還元が行われる 。 而 し て還元処理 の部分は火炎に よ っ て外部雰囲気よ り 遮断さ れた状態に なる ため還元が均一に行われ、 安定 し た還元色が得 られ る 。
    [0051] 本実施例の特徴の 1 つは、 噴出孔 2 6 が小孔 と さ れて こ れがバーナヘ ッ ド 1 2 の噴出面 2 0 全面に亘つ て多数 且つ緻密に配置されている こ と であ り 、 こ れに よ り 噴出 孔 2 6 を タ イ ル 2 8 に可及的に接近させ得て外部雰囲気 の影響を よ り 確実に遮断 し た状態で還元処理する こ と 力 s で き る 。 力□えて 1 つ 1 つの噴出孔 2 6 カゝ ら噴出 さ れる火 炎、 即ち還元ガスの組成が外周部分及び中心部分で均等 であ っ て、 そのためにタ イ ル 2 8表面の発色状態が ミ ク 口 的 に均等 と な っ て美 し い表面色が得られる 。
    [0052] 尚噴出孔の形態はその他種々形態 と する こ と が可能で あ り 、 例 えば第 6 A図に示 している よ う に こ れをス リ ツ 卜 状の噴出孔 3 0 と する こ と も でき る。 但 しス リ ッ ト状 の噴出孔 3 0 を連設する場合、 その間隔 £ はス リ ッ ト 幅 Wの 3 倍以下 と する こ と が必要である。
    [0053] ま た第 6 B 図に示 し ている よ う に、 場合に よ り ス リ ツ 卜 状の 噴出孔 3 0 と 円孔状の 噴出孔 2 6 と を組み合わ せ る こ と も 可能で あ り 、 こ の場合 に は そ の 間隔 ： β , ， Ά 2 … をス リ ッ ト 幅 Wの 3 倍以下 と する こ と が必要であ る 。
    [0054] 以上本発明の実施例を詳述 したが、 本発明はその他の 形態で構成する こ と が可能である。 例 えば上例では焼成物 と して陶磁器タ イ ルを例示 し た が、 本発明 は他の形態， 材質の焼成物に対 し て も適用 で き る し 、 ま た噴出孔を円孔以外の形状の孔 と す る こ と も 可能である 。 更に本発明のパーナは焼成物を連続的 に処 理する場合のみな ら ず、 ノ ツ チ的 に処理する場合に も適 用 で き る し 、 ま た こ れを炉の中に配設 し て焼成 と 併行 し て還元処理する よ う に し て も良い し 、 或いは炉外部にお いて還元処理のみを行 う 際に用 いる こ と も可能である 。 ま た還元ガス と し ては火炎熱に よ り 分解生成 さ れる も の 以外に、 例えばコ ー ク ス炉ガス等 C 0 , H 2 を多量に含 む も の を用 いて、 こ れ らのガス を余剰に供給する よ う に し て も良い。
    [0055] その他第 7 図及び第 8 図に示 し て いる よ う に 、 噴出面 2 0 の周端部に遮蔽壁 3 2 ， 3 4 を設け、 噴出孔 2 6 カ ら の火炎を共に遮蔽壁 3 2 , 3 4 の内側 に包み込み還元 ガス を遮蔽壁 3 2 , 3 4 の内側で焼成物 に吹 き 付け る よ う に し て も良い。 こ の場合には外側雰囲気の影響を よ り 一層遮断 し た状態で還元処理する こ と がで き る 。
    [0056] 第 9 図 に示 し ている よ う に、 焼成物 2 8 の表面か ら距 離 h の位置に多数の 3 m m径のバ一ナ孔を有す る パーナ
    [0057] 1 〇 を配置 し てプロ パ ン ガス と空気に よ り 還元火炎 （空 気量を理論値 1 と して 0 . 6 に設定） 1 4 を焼成直後の 約 1 2 0 0 °Cの焼成物 1 0 表面に大気中で吹 き付け、 そ し てその距離 h を種 々 変化させて焼成物表面にお ける還 元の程度 を観察 し た 。 結果を焼成物表面近傍 にお け る C O 濃度の変化 と併せて第 1 0 図に示す。
    [0058] 第 1 0 図カ ら 明 ら力 な よ う に、 h = 1 5 〜 8 0 m mの 距離にお いて火炎中における C 0 濃度が高 く 焼成物表面 が良好に還元されている。
    [0059] 第 1 1 〜 1 3 図は別の好ま し い態様を示 し て いる 。 第 1 1 図では、 還元パーナ 1 0 に よ る還元処理 と 併せ て、 導管 3 8 に よ り 導いた低反応性ガス と し ての N 2 ガ スを、 還元パーナ 1 0 の前後に設けた複数の開口 4 〇 よ り 炉内部に噴出 させ、 以て N 2 ガス ゾー ンを形成する。
    [0060] こ の炉に よ れば、 焼成物 2 8 0 表面は還元ガス流に よ り 包 ま れた状態で且つ N 2 ガス ゾー ン に よ り 前後工程の 雰囲気ガスの侵入が阻止された状態で還元処理される。 従っ て均一な、 安定 した還元条件の下に還元処理さ れ、 それ故各製品毎に色彩， 色調の揃っ た表面品質の高い焼 成品が得 られる。
    [0061] 第 1 2 図 の例 で は N 2 ガス を炉の側壁 に設 け た 開 口 4 2 よ り 内部に噴出させて N 2 ガス ゾー ンを形成する よ う に し て いる 。 尚その他については第 1 1 図の一実施例 と 同様である ので詳 し い説明は省略する 。
    [0062] こ の態様にお いては、 第 1 3 図に示 し て いる よ う に 、 還元 パー ナ 1 O A か ら還元炎 4 4 を噴出 さ せて焼成物 2 8 表面を還元処理する場合において、 その還元パーナ 1 6 の前後端部位に N 2 ガス噴出孔を設けて、 該噴屮,孔 よ り N 2 ガス を噴出 さ せ、 以て低反応性ガス ゾー ン 4 6 を形成 し て外部雰囲気の影響を遮断 す る よ う に も で き る 。
    [0063] 第 1 4 ， 1 5 図に さ ら に別の好ま し い態様を示す。 こ の連続焼成炉 2 1 0 の焼成帯後方の還元処理帯 に は、 還元パーナ 1 0 が下向 き に配設されて いる 。 こ の還 元パーナ 1 0 は、 還元炎を噴出 し て こ れを焼成物 2 8 の 表面に直接吹 き付け、 以てその表面を焼成 と 独立 し て還 元処理す る も のである。 尚 6 0 は排気ダク ト である 。
    [0064] 本例の連続焼成炉 1 0 においては、 還元パーナ 1 0 の 直下及びその前後一定範囲 に亘つ て、 ロ ー ラ 2 1 4 の下 側空間を埋める よ う に耐火材製遮蔽体 5 8 が形成さ れ、 パーナ 1 0 力ゝ らの還元炎がロ ーラ 2 1 4 の間隙を通 っ て 下方に突 き抜けるのが防止されて いる。
    [0065] こ の連続焼成炉 2 1 0 にあ っ ては、 ロ ーラ 2 1 4 に よ り 焼成物 2 8 を炉の入口 か ら 出 口 に 向 け て搬送す る 間 に、 具体的 には焼成物 2 8 が伊の焼成帯を通過する 際に 焼成が行われ、 ま たその焼成帯の後方搬送方向下流側の 還元処理帯においてパーナ 1 0 に よ る還元処理が行われ る 。
    [0066] 還元処理後の タ イ ル等焼成物は冷却帯 6 2 を経て 、 大 気中 に搬出 さ れ、 放冷されて製品 と なる 。
    [0067] 本例の連続焼成炉 2 1 0 においては、 ロ ー ラ 2 1 4 の 下側 に遮蔽体 5 8 が形成さ れて いて、 焼成物 2 8 ， 2 8 同志の間隙及びロ ーラ 2 1 4 同志の間隙を通 じ てパーナ 1 0 力 ら の火炎力 s 'ロ ーラ 2 1 4 の下方に突 き抜ける の力 s 防止さ れる 。 こ のため焼成物 2 8 がパーナ 1 0 の直下を 通過す る毎に火炎が乱れた り 、 火炎状態が変化 し た り せ ず、 又 、 こ の還元処理帯で は還元条件が均一 に保持 さ れ、 還元炎が充分に還元に寄与 し、 焼成物 2 8 に対する 還元が均等に行われ、 安定 し た還元色が得 られる 。
    [0068] 以上本発明の実施例を詳述 したが、 本発明 はその他の 形態で構成する こ と も可能である。
    [0069] 例えばロ ーラ 2 1 4 の下側に耐火材製のプ レ ー ト を配 設 し て こ れを遮蔽体 と成す こ と も可能である し 、 棚板に タ イ ルをのせて搬送する こ と に よ っ て も可能である し 、 炉床その も のを遮蔽体 と成す こ と も可能である 。 ま た他 の形態の遮蔽体を配設す る こ と も可能で あ り 、 そ の形 態については特に限定されない。 要する に火炎がロ ーラ 2 1 4 の間隙を通っ て下方に突き抜けるのを防止 し得る も のであれば良い。
    [0070] 産業上の利用可能性
    [0071] 本発 明 は連続焼成炉の所定部位 に還元炎を 吹 き 出 す パーナを配置 し 、 かかる還元炎を被焼成物に直接吹 き付 けて こ れを強制的 に還元する よ う に した も の にお いて、 被焼成物 に対する安定 し た還元条件を造 り 出す こ と がで き 、 発色状態が均一で品質の安定 した製品を連続的 に且 つ多量に製造で き る。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1 . ト ン ネ ル状の炉体 と 、
    こ の炉体内 を被焼成物を搬送 し て通過 さ せる ための多 数の ロ ー ラ であ っ て、 それぞれ軸心方向 を炉体長手方向 と 直交す る水平方向を指向 させた ロ ー ラ と 、
    該炉体に設け られた焼成用のパーナ と 、 該焼成用 バー ナ に よ り 焼成が行なわれる焼成帯よ り も炉体出 口側 にお いて ロ ー ラ の上方部分に設け られた、 被焼成物の表面に 還元炎を吹 き付ける ための還元処理用パーナ と 、 を有 し た連続焼成炉において、
    前記還元処理用パーナは、 孔径 1 〜 5 m mの小孔 よ り なる 多数の ガス噴出孔を有 し てお り 、 隣接す る 噴出孔 と 噴出孔 と の間隔が噴出孔径の 3 倍以下に な っ て いる こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    2 . ト ン ネ ル状の炉体 と 、
    こ の炉体内を被焼成物を搬送 し て通過さ せる ための多 数の ロ ー ラ であ っ て、 それぞれ軸心方向 を炉体長手方向 と 直交する水平方向を指向 させた ロ ーラ と 、
    該炉体に設け られた焼成用のパーナ と 、 該焼成用 バー ナ に よ り 焼成が行なわれる焼成帯よ り も炉体出 口側 にお いて ロ ー ラ の上方部分に設け られた、 被焼成物の表面に 還元炎を吹 き付ける ための還元処理用 パーナ と 、 を有 し た連続焼成炉において、
    前記還元処理用 パーナは、 そのガス噴出孔の少な く と も 一部力 s'ス リ ッ ト 状 に形成さ れ、 該ス リ ッ 卜 の幅力 s 1 〜 5 m m に な っ ている こ と を特徴 と する 。
    3 . 請求の範囲第 2 項において、 前記還元処理用 パーナ の ス リ ッ ト 状噴出孔の長手方向 に隣接する ス リ ッ 卜 状噴 出孔又は非ス リ ッ ト 状噴出孔 と の間隔が該ス リ ッ ト 状噴 出孔の幅の 3 倍以下にな っ ている こ と を特徴 と する連続 焼成炉。
    4 . 請求の範囲第 1 項において、 前記還元処理用 パーナ に、 燃料ガスを支燃ガス と予め混合 し た上で前記噴出孔 に導 く ための予混合部が設け られた こ と を特徴 と する連 続焼成炉。
    5 . 請求の範囲第 2 項において、 前記還元処理用 パーナ に、 燃料ガスを支燃ガス と予め混合 し た上で前記噴出孔 に導 く ための予混合部が設け られた こ と を特徴 と す る連 続焼成炉。
    6 . 請求の範囲第 1 項において、 前記還元処理用 パーナ の噴出面の周端部に、 前記噴出孔からの複数の火炎を内 側に包み込んで外部 と遮断する遮蔽壁が設け られている こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    7 . 請求の範囲第 2 項において、 前記還元処理用 パーナ の噴出面の周端部に、 前記噴出孔か らの複数の火炎を内 側に包み込んで外部 と遮断する遮蔽壁が設け られて いる こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    8 . 請求の範囲第 1 項において、 前記還元処理用 パーナ は被焼成物の表面から 1 5 〜 8 0 m mの距離に配置 さ れ て いる連続焼成炉。
    9 . 請求の範囲第 2 項にお いて、 前記還元処理用 パーナ は被焼成物の表面から 1 5 〜 8 O m mの距離に配置さ れ て いる連続焼成炉。
    1 〇 . 請求の範囲第 1 項にお いて、 被焼成物の表面位置 が、 パーナか らの還元火炎の全長に対 し て火炎根元か ら
    3 / 1 0 〜 7 ノ 1 0 の範囲に なる よ う に還元処理用 バー ナ を配置 し た こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 1 . 請求の範囲第 2 項にお いて、 被焼成物の表面位置 が、 パーナか らの還元火炎の全長に対 し て火炎根元か ら 3 / 1 0 〜 7 Z 1 0 の範囲になる よ う に還元処理用 バ一 ナを配置 し た こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 2 . 請求の範囲第 1 項において、 還元処理用 パーナの 近傍に低反応性ガスの吹込手段を設け、 還元処理 ゾ一 ン に隣接 し て低反応性ガス ゾー ンを形成 し 、 外部雰囲気ガ スが還元処理 ゾー ン に侵入する こ と を阻止する よ う に し た こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 3 . 請求の範囲第 2 項において、 還元処理用 パーナの 近傍に低反応性ガスの吹込手段を設け、 還元処理 ゾ一 ン に隣接 し て低反応性ガス ゾー ンを形成 し 、 外部雰囲気ガ スが還元処理ゾー ン に侵入する こ と を阻止す る よ う に し た こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 4 . 請求の範囲第 1 2 項にお いて、 低反応性ガス は、 H e , N e ， A r , N 2 及び C 0 2 の 1 種又は 2 種以上 である こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 5 . 請求の範囲第 1 3 項において、 低反応性ガス は、 H e ， N e ， A r , N 2 及び C 0 2 の 1 種又は 2 種以上 である こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 6 . 請求の範囲第 1 項において、 還元処理用 パーナか ら の還元炎がロ ーラ 同志の間を突き抜ける のを防止する ための耐火部材を ロ ーラ の下側及びロ ーラ 同志の間の少 な く と も一方に設けた こ と を特徴 と する連続焼成炉。
    1 7 . 請求の範囲第 2 項において、 還元処理用 パーナか ら の還元炎がロ ーラ 同志の間を突き抜ける のを防止する ための耐火部材を ロ ーラ の下側及びロ ーラ 同志の間の少 な く と も一方に設けた こ と を特徴 と する連続焼成炉。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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