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에너지관리기사 열설비법규 · 가마의 구조와 화염 진행 방식

Kiln Structure and Firing Methods

가마 안에서 화염이 지나는 길이 제품을 얼마나 고르게, 얼마나 적은 연료로 굽는지를 좌우하고, 불연속 가마는 그 길에 따라 횡염식 · 승염식 · 도염식으로 나뉜다. 연속식의 대표인 터널가마는 화염대가 고정되고 제품을 실은 대차가 예열대 → 소성대 → 냉각대를 지나며 열을 다시 쓴다. 첫 그림은 고른 방식의 화구 · 화염 경로 · 배기구 위치이고, 횡염식 · 승염식 · 도염식 버튼으로 바꿔요. 둘째 그림은 터널가마의 세 구역이며, 구역 버튼을 누르면 대차가 그 구역으로 옮겨 가고 아래에 하는 일이 나와요.

화염이 지나는 길이 가마를 결정한다

가마 안에서 화염이 어느 길로 지나가느냐가 제품이 얼마나 고르게, 얼마나 효율적으로 구워지는지를 좌우한다. 불연속 가마는 화염 경로에 따라 횡염식,승염식,도염식으로 나뉜다.

👀 세 방식의 결정적 차이
①횡염식은 화염이 옆으로 수평 이동하며, 구조가 간단하지만 온도 분포가 고르지 않다
②승염식은 화염이 아래에서 위로 올라가며, 열효율이 가장 낮고 가장 원시적이다
③도염식은 화염이 천장에 부딪혀 꺾여 내려오며, 온도가 고르고 효율이 좋아요
④고른 온도와 효율은 도염식 > 횡염식 > 승염식 순이다

화염 진행 방식 살펴보기

효율 · 균일도 순서
도염식 > 횡염식 > 승염식
도염식은 화염이 꺾여 내려오며 소성실 전체를 고르게 가열
💡 도염식이 우수한 까닭
①올라간 화염이 천장에서 꺾여 제품 사이로 내려온다
②위아래 온도차가 줄어 소성실 전체가 고르게 구워진다
③가스가 가마 안에 오래 머물러 연소가스의 열을 더 많이 넘겨줘요
④고급 도자기와 내화물 소성에 도염식을 써요

터널가마: 예열대 · 소성대 · 냉각대

터널가마는 대표적인 연속식 가마다. 화염대(소성대)는 고정돼 있고, 제품을 실은 대차가 레일 위를 움직이며 예열대 → 소성대 → 냉각대를 차례로 지나간다.

⚡ 터널가마가 효율적인 까닭
①제품이 움직이고 화염대는 고정이라 로체를 다시 데울 필요가 없다
②냉각대에서 식는 제품의 열로 연소용 공기를 예열한다
③소성대의 폐가스로 예열대의 제품을 데워 열을 다시 써요
④연속 대량 생산과 높은 열효율을 함께 얻어요

구조 요약

화염 경로
횡염식: 수평, 승염식: 상승, 도염식: 상승 후 하강
화구와 배기구의 상대 위치가 경로를 정함
터널가마 3대(帶)
예열대 → 소성대 → 냉각대
제품(대차)이 이동하고 소성대는 고정

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①화염 진행 방식은 횡염식(수평) · 승염식(상승) · 도염식(꺾여 하강) 세 가지다
②고른 온도와 열효율은 도염식 > 횡염식 > 승염식 순이다
③승염식이 가장 원시적이고 열효율이 낮아요
④터널가마(연속식)의 세 구역은 예열대 · 소성대 · 냉각대다
⑤터널가마는 냉각대 폐열로 예열대와 공기를 데워 효율을 높인다
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 화염이 천장에서 꺾여 내려오는 가마는? (답: 도염식)
②[기출유형] 열효율이 가장 낮은 화염 진행 방식은? (답: 승염식)
③[기출유형] 터널가마에서 제품이 지나가는 순서는? (답: 예열대 → 소성대 → 냉각대)
④[기출유형] 터널가마에서 고정되어 있는 것은? (답: 소성대(화염대) · 움직이는 것은 대차)

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