[发明专利]烧成炉

说明书

技术领域

本发明涉及适合于烧成瓷砖等陶瓷产品的烧成炉，特别涉及一种以利用斯特林发动机来回收废热能量的方式构成的烧成炉。

背景技术

作为利用斯特林发动机来回收炉的废热能量的技术，专利文献1中记载有将斯特林发动机的高温侧热交换部配置在熔化炉的排气管道内的技术。另外，专利文献2中记载有以将高温侧热交换部暴露在铝熔化炉的熔化室气氛下的方式来配置斯特林发动机的技术。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002－61540

专利文献2：日本特开2011－169255

发明内容

本发明要解决的技术问题

如上述专利文献1、2那样，在将斯特林发动机的高温侧热交换部配置在炉的排气管道内，或以暴露在高温燃烧性气体气氛下的方式将斯特林发动机的高温侧热交换部设置在熔化室内，来进行废热能量的回收的情况下，燃烧气体含有很多腐蚀性成分(例如硫氧化物、熔化或半熔化状态的飞灰粒子、碱金属氧化物的蒸气等)，而使热交换部过早腐蚀。另外，管道内的气体温度通常在300℃以下，即使将斯特林发动机配置在该管道内，也不能有效地回收废热能量。

本发明的目的在于，提供一种能够利用斯特林发动机长期稳定地回收废热能量的烧成炉。

为解决技术问题的方法

本发明的烧成炉具有预热带、烧成带、冷却带以及斯特林发动机，斯特林发动机的高温侧的热交换部被配置在所述冷却带。

作为该烧成炉，最好是辊道窑、隧道窑、梭式窑等。

该辊道窑的热交换部优选被配置在辊子的下侧。

所述热交换部优选为穿过在炉体上设置的通孔而被插入到炉内。在此情况下，优选为在通孔和斯特林发动机之间插设有具有吸振性的耐火绝热材料(例如耐火绝热纤维)。

所述热交换部优选被设置在气氛温度为300～800℃的区段内。

发明效果

本发明的烧成炉是将斯特林发动机的高温侧热交换部配置在冷却带，并将废热能量例如作为电力进行回收的烧成炉。虽然该冷却带与烧成带相连，但为了进行被烧成物的冷却而供给大气，所以燃烧排气完全不会或几乎不会从烧成带流入。因此，斯特林发动机的热交换部不会与高温腐蚀性燃烧排气接触，能够防止热交换部的腐蚀，能够长期稳定地回收废热能量。另外，也有助于CO₂排出量的减少。

本发明特别适用于辊道窑。辊道窑构成为，水平地排列多个辊子，被烧成物在辊子上面被搬运，并在该搬运期间被烧成。该辊道窑在辊子的上侧和下侧具有空间，该空间适于配置斯特林发动机的热交换部。

当将该热交换部配置在辊道窑的辊子的下侧时，即使附着堆积在热交换部上的粉尘成分落下，也不会落到被烧成物(产品)上面，能够防止不良品的产生。

在穿过辊道窑的侧壁来将热交换部插入到辊子的下侧的情况下，能够将热交换部配置在辊子下侧空间的宽广范围内，能够有效地回收废热能量。

此外，在现有的辊道窑中，虽然向冷却带供给冷却用空气(所谓的“打入空气”)来冷却被烧成物，但因该空气供给使烧成品急速冷却，在烧成物上产生裂纹、变形等，但是，在利用斯特林发动机来吸收热量的情况下，能够防止急速冷却，使降温曲线平缓，能够防止所烧成的产品的裂纹、变形等。

在本发明中，优选将斯特林发动机的高温侧热交换部设置在800℃以下、例如300～800℃的区段内。其理由如下。瓷砖等陶瓷产品在比800℃高的温度下被烧成，其一部分(例如釉料层部分)变为熔化或半熔化状态的玻璃状，因此当斯特林发动机的振动发生作用时，担心在该熔化或半熔化状态的玻璃状部分上产生不均匀的变形。当烧成品降温至比800℃低的温度时，玻璃状部分也降温至玻璃转变点以下而变为固体状态，即使施加一些振动，也不会产生不均匀的变形，由此，能够高成品率地获得外观良好的陶瓷产品。

附图说明

图1是实施方式涉及的辊道窑的长度方向上的纵向剖视图。

图2是图1的II－II线剖视图。

图3是其它实施方式涉及的烧成炉的剖视图。

图4是实施方式涉及的隧道窑的长度方向上的纵向剖视图。

图5是图4的V-V线剖视图。

图6是辊道窑的斯特林发动机设置部的详细纵向剖视图。

图7是与图6相同部分的水平剖视图。

图8是图7的斯特林发动机的局部水平剖视图。

图9是图8的IX－IX线剖视图。

具体实施方式