| 【発明の名称】 |
連続式黒化処理炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】桜井 裕二
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| 【要約】 |
【課題】装入側と抽出側に排気ダクトを備えた連続式黒化処理炉において、炉内圧力を容易に制御し、かつ、炉内雰囲気ガス中のＣＯを容易に触媒燃焼式排ガス処理装置で除去する。
【解決手段】装入側排気ダクト８と抽出側排気ダクト９とを備えた連続式黒化処理炉Ｔにおいて、装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトが触媒燃焼式排ガス処理装置１５を備えた集合ダクト１０に接続されている。そして、装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトおよび集合ダクトにそれぞれ炉圧調整用ダンパＤ1ａ，Ｄ1ｂ，Ｄ2を配設するとともに、集合ダクトの炉圧調整用ダンパより上流のダクト８に空気導入口７を設け、この導入口からの空気で排ガス中の一酸化炭素を触媒燃焼により除去するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトとを備えた連続式黒化処理炉において、前記装入側排気ダクトと前記抽出側排気ダクトが触媒燃焼式排ガス処理装置を備えた集合ダクトに接続され、かつ、前記装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトおよび集合ダクトにそれぞれ炉圧調整用ダンパを配設するとともに、前記集合ダクトの炉圧調整用ダンパより上流のダクトに空気導入口を設け、この導入口からの空気で排ガス中の一酸化炭素を触媒燃焼により除去することを特徴とする連続式黒化処理炉。
【請求項２】 前記触媒燃焼式排ガス処理装置が、炉の初期立ち上げ時にのみ使用するヒータおよび触媒燃焼後の処理排ガスと未処理の排ガスとを熱交換する熱交換器を備えていることを特徴とする前記請求項１に記載の連続式黒化処理炉。
【請求項３】 排気ダクトが外層保温されていることを特徴とする前記請求項１または２に記載の連続式黒化処理炉。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラウン管のシャドウマスクに黒化処理を行なう連続式黒化処理炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ブラウン管のシャドウマスクは、表面に安定した酸化膜（Ｆ3Ｏ4）を形成させるために黒化処理炉で黒化処理される。この黒化処理時の雰囲気ガスとしては、大量生産に向き、かつ、廃液処理等に問題が少ない等の理由から、ＣＯ2，ＣＯ，Ｈ2Ｏ，Ｎ2のガス組成からなり、ＣＯを０．８〜１．５体積％含有し露点が＋３０℃〜４０℃の発熱性変成ガスが使用されている。
【０００３】そして、炉として、連続式黒化処理炉を使用する場合、炉の装入側と抽出側にそれぞれ炉圧調整用ダンパを備えた排気ダクトを設けて、前記炉圧調整用ダンパの開度を調節することで炉内を所定の圧力に保持するようにしているが、前記ＣＯを含有する雰囲気ガスはそのまま炉外に排出しているため、大気汚染および作業環境の悪化をもたらすという課題を有する。
【０００４】一方、従来、ＣＯを含有する排ガスを浄化する方法として、排ガスを触媒燃焼させることにより無害化する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、前記連続式黒化処理炉の排ガス系に触媒燃焼式排ガス処理装置を配設することが考えられるが、前述のように、連続式黒化処理炉の装入側と抽出側に炉圧調整用ダンパを備えた排気ダクトが配設してあり、この排気ダクトが触媒式燃焼排ガス処理装置に接続されるため、前記炉圧調整用ダンパの開閉により全体の炉内圧を所定圧に設定し、かつ、装入側圧力と抽出側圧力をそれぞれ装入開口および抽出開口から外気が炉内侵入せず、しかも、ＣＯを含有する排ガスが炉外に放出するのを防止するように制御することは非常に困難であった。
【０００６】また、排ガスを触媒燃焼式排ガス処理装置で燃焼処理するには、排ガス中に空気を供給する必要があるが、空気を供給すると排ガス温度が下がり、特に、炉の初期立ち上げ時に燃焼が十分に行なわれないという課題を有する。
【０００７】さらに、前記連続式黒化処理炉の排ガス系に触媒燃焼式排ガス処理装置を配設すると排気ダクトが長くなるが、排ガスは露点が＋３０℃〜４０℃であるため、排気ダクト中で結露が生じ、排気ダクトが腐食するという課題を有していた。したがって、本発明は、前記課題を解決するためになされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解決するために、装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトとを備えた連続式黒化処理炉において、前記装入側排気ダクトと前記抽出側排気ダクトが触媒燃焼式排ガス処理装置を備えた集合ダクトに接続され、かつ、前記装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトおよび集合ダクトにそれぞれ炉圧調整用ダンパを配設するとともに、前記集合ダクトの炉圧調整用ダンパより上流のダクトに空気導入口を設け、この導入口からの空気で排ガス中の一酸化炭素を触媒燃焼により除去するようにしたものである。
【０００９】また、前記触媒燃焼式排ガス処理装置は、炉の初期立ち上げ時にのみ使用するヒータおよび触媒燃焼後の処理排ガスと未処理の排ガスとを熱交換する熱交換器を備えていることが好ましい。
【００１０】さらに、排気ダクトを外層保温することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明にかかる連続式黒化処理炉Ｔの実施の形態について図１にしたがって説明する。
【００１２】図において、１は連続式黒化処理炉本体で、装入スロート２、黒化処理帯３、冷却帯４および抽出スロート５とからなり、炉本体１内には処理材搬送用のメッシュベルト６が配設されている。
【００１３】そして、前記黒化処理帯３と冷却帯４とには、成分の異なる前記雰囲気ガスが供給されるようになっているとともに、黒化処理帯３には図示しない間接加熱手段が配設され、黒化処理帯３はたとえば６００℃〜７００℃に保持されるようになっている。
【００１４】また、前記装入スロート２には空気導入口７を介して装入側排気ダクト８が設けられ、一方、前記抽出スロート５には抽出側排気ダクト９が設けられている。なお、装入側排気ダクト８には、装入側炉圧調整用ダンパＤ1ａとそれより下流に圧力計Ｐ1ａが配設され、抽出側排気ダクト９にも抽出側炉圧調整ダンパＤ1ｂと圧力計Ｐ1ｂが配設されている。
【００１５】前記集合ダクト１０には熱交換器１１とヒータ１２および白金触媒１３とからなる触媒燃焼式排ガス処理装置１５が設けられ、集合ダクト１０の排ガスは前記触媒燃焼式排ガス処理装置１５を経たのち熱交換器１１を通って排気ブロア１６から外気に放散されるようになっている。
【００１６】なお、前記集合ダクト１０の前記熱交換器１１より上流側には集合ダクト用炉圧調整用ダンパＤ2が設けられ、その上流側にはフィルタ１７が、また、下流側で、かつ、前記熱交換器１１より上流側には圧力計Ｐ2が設けられている。
【００１７】さらに、前記触媒燃焼式排ガス処理装置１４は、前記ヒータ１２と白金触媒１３との間の排ガス温度を検知して前記ヒータ１２をＯＮ−ＯＦＦする温度検出器１４を備え、排ガス温度が白金触媒１３の反応温度、たとえば１５０℃未満であればヒータ１２をＯＮして排ガスを１６０℃以上に加熱するようになっている。
【００１８】つぎに、前記構成からなる連続式黒化処理炉Ｔの操業について説明する。まず、前記黒化処理帯３と冷却帯４にそれぞれ雰囲気ガスを供給するとともに集合ダクト用炉圧調整用ダクトＤ2にて全体の炉内圧を、たとえば、約５ｍｍＨ2Ｏとなるように調整したのち、装入側炉圧調整用ダンパＤ1ａと抽出側炉圧調整用ダンパＤ1ｂとを調整して炉内雰囲気ガスが炉外に流出せず、かつ、炉内で黒化処理帯３へ供給した雰囲気ガスが装入側へ、また、冷却帯４へ供給した雰囲気ガスが抽出側へ流れ、両雰囲気ガスが炉内で混合しないように調整する。
【００１９】この場合、予め、実験により前記条件を満足する圧力計Ｐ1ａ，Ｐ1ｂ，Ｐ2のゲージ圧を確認し、このゲージ圧になるよう前記各ダンパＤ1ａ，Ｄ1ｂ，Ｄ2の開度を調整する。
【００２０】そして、装入部でメッシュベルト６上に載置されたシャドウマスクは、装入スロート２で予熱され、黒化温度（６００℃〜７００℃）に保持されている黒化処理帯３に至り、ここで露点４５℃〜６０℃の雰囲気ガスで加熱されてシャドウマスクの表面に酸化膜が形成され、その後、冷却帯４で所定温度まで冷却されたのち抽出スロート５から炉外に搬出される。
【００２１】一方、黒化処理帯３と冷却帯４に供給された雰囲気ガスはそれぞれ装入側排気ダクト８と抽出側排気ダクト９から前記集合ダクト１０へと排出されるが、装入側排気ダクト８に空気導入口７から空気が供給される。この供給空気量は、下記する白金触媒１３により排ガス中のＣＯ等の可燃分を燃焼させるに必要な量である。
【００２２】なお、装入部と抽出部からも若干の空気が炉内に侵入するが、これらの空気も両排気ダクト８，９から排出されるため炉内雰囲気が乱れることはない。
【００２３】前記各装入側排気ダクト８と抽出側排気ダクト９からの排ガスは集合ダクト１０を通って熱交換器１１、触媒燃焼式排ガス処理装置１５、熱交換器１１を経て炉外に排出される。
【００２４】しかしながら、前記集合ダクト１０に供給される排ガス温度が所定温度、たとえば１５０℃未満であれば、白金触媒１３にて燃焼反応が生じずＣＯ等がそのまま排出されることになる。したがって、前記温度検出器１４が１５０℃未満を示す炉の初期立ち上げ時にはヒータ１２をＯＮとして排ガスを１５０℃以上に昇温したのち白金触媒１３に供給してＣＯ等を燃焼し、約２１５℃となった処理排ガスと排ガスとを前記熱交換器１１で熱交換させて排ガスを１５０℃以上に予熱する。なお、連続黒化処理炉Ｔが定常状態になると、前記排ガスは約１５０〜２００℃となるため、前記ヒータ１２をＯＦＦとする。
【００２５】また、前記装入側排気ダクト８、抽出側排気ダクト９および集合ダクト１０の外層を保温材で被覆して排ガス温度が結露温度（約５０℃）以上に保持し、ダクト内での結露を防止するのが好ましい。
【００２６】さらに、長期間前記連続黒化処理炉Ｔを使用すると、前記フィルタ１７や白金触媒１３が目詰まりを起こすことがある。この目詰まりが生じると、前記フィルタ１７の１次側と白金触媒１３の２次側間の圧力が上昇するため、図に示すように、前記フィルタ１７の１次側と白金触媒１３の２次側とを差圧計Ｐ3に連通し、この差圧が設定値（たとえば、３３０ｍｍＨ2Ｏ）以上のとき警報を発して異常状態を知らせるようにしてもよい。
【００２７】なお、前記実施の形態において、装入側排気ダクト８に設けた空気導入口７から触媒燃焼に必要な空気を供給するようにしたが、抽出側排気ダクト９に設けてもよい。また、空気導入手段は前記の構成のものに限らないことは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、装入側排気ダクトと抽出側排気ダクトとを備えた連続式黒化処理炉において、両排気ダクトを集合ダクトで一本化するとともに、前記各ダクトに炉圧調整用ダンパを設け、集合ダクトに設けた炉圧調整用ダンパで炉全体の炉圧を調整し、他の２つの炉圧調整用ダンパで黒化処理帯と冷却帯の炉圧を調整するようにしたため、炉気の炉外放散および外気の炉内侵入を確実に防止でき、炉内雰囲気の安定を図ることができる。また、排ガス中のＣＯは集合ダクトに設けた触媒燃焼式排ガス処理装置で触媒燃焼させるが、それに必要な空気は前記集合ダクトの炉圧調整用ダンパより上流側から供給するため構造が簡単である。
【００２９】請求項２に記載の発明によれば、触媒燃焼式排ガス処理装置に、ヒータと熱交換器を設けて、炉の初期立ち上げ時に前記ヒータにより、また、定常状態時には前記熱交換器により排ガスを所定温度とするため、触媒燃焼が安定化し、かつ、触媒燃焼後の排ガス熱の有効利用を図ることができる。
【００３０】請求項３に記載の発明によれば、排気ダクトを保温して、排ガス温度を排ガスの結露温度以上に保持するため、排気ダクトでの結露が防止でき、排気ダクトの腐食を軽減することができる等の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２１１１２３
【氏名又は名称】中外炉工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２１日（１９９９．１２．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７４１６０（Ｐ２００１−１７４１６０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６２６２７ |
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