JPH01246179A - セラミックスの焼成方法およびその方法に用いられる焼成道具 - 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、セラミックスの焼成方法およびその方法に用
いられる焼成道具に関するものである。

（従来の技術） 従来、セラミック原料と適宜の焼成助剤とを混合して得
たセラミック坏土を押出成形法などによりセラミック成
形体を作製した後、作製したセラミック成形体を焼成す
るために、例えば第１０図に示すような連続炉（又は単
独炉）１内の台車２の上に載置された棚３に複数のセラ
ミック成形体４を側方から挿入載置し、連続炉１の側壁
５を貫通して延在するバーナー６により炉内雰囲気を所
定の温度に昇温し焼成していた。この焼成炉は一般にサ
イドファイアリング方式と称されている。

また焼成炉としては、第１１図に示すように、バーナ６
を側壁５の上下に配置するアンダーファイアリング方式
も用いられていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このようなセラミックスの焼成方法では、セ
ラミック成形体が直接に燃焼ガス噴流にさらされるので
、セラミック成形体が溶損したり、局部的に熱変形した
りする。すなわち、第１０図に示すサイドファイアリン
グ方式の場合には、バーナーからの燃焼ガス噴流（図中
の矢印）が、棚の側方の開口を経てセラミック成形体４
に直接接触する。また、第１１図に示すアンダーファイ
アリング方式においても、棚３の上方または下方を通過
し側壁５で反射された後に、棚３の開口を経てセラミッ
ク成形体に接触する。また、サイドファイアリング方式
およびアンダーファイアリング方式の両方式において、
台車間の隙間を燃焼ガス噴流が通過し、この隙間の近傍
に配置されたセラミック成形体がその影響を受けたり、
台車の移動中、台車に設けられた支柱に燃焼ガス噴流が
衝突してガス噴流は乱流となり．セラミック成形体にガ
ス噴流が接触することになる。また同じ棚内にあっても
燃焼ガス噴流と直接接触して得られた製品と、それ以外
の製品とでは、品質にばらつきが生じていた。

特に、セラミック成形体がハニカム構造体の場合には、
多数の貫通孔が薄壁で形成されているため、燃焼ガス噴
流によって単に外周部が溶…したり、熱変形を発生ずる
以外に、外周部と内部との温度差により薄壁の収縮変形
あるいは切れの発生があった。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、製品の品質にば
らつきのない焼成方法および焼成道具を提供することに
ある。

（課題を解決するだめの手段） この発明は、台車上に遮蔽体を配置して、燃焼ガスの噴
流が直接にセラミック成形体に接触しないようにすると
ともに、前記燃焼ガスの噴流の通路を台車上に設けるこ
とを特徴とするセラミックスの焼成方法である。

さらにこの発明は、上記セラミフクスの焼成方法に用い
られる焼成道具としての遮蔽体であって、その中間部分
が斜めに分割されたセラミックハニカム構造体であるこ
とを特徴とするものである。

好ましくは上記焼成用の遮蔽体が燃焼ガス噴流の方向に
対し直角な方向に貫通孔を有するセラミックハニカム構
造体とするとよい。

（作用） 本発明では、焼成すべきセラミック成形体に燃焼ガス噴
流が直接接触しないように、遮蔽体を配・置したため、
燃焼ガス噴流がセラミック成形体に直接的に到達するこ
とがなく、セラミック成形体に溶損若しくは変形不良を
生じさせることがなく、しかも遮蔽体を介しての間接加
熱のために、品質が安定した焼成体を得ることができる
。

更に、本発明では遮蔽体である焼成道具をハニカム構造
とし、それを斜めに分割したことにより、個々の部分ま
たは全体の重量が軽くなり、しかもこの焼成道具を分け
て配置することができるとともに挿入が容易となり、ま
た斜めの切断面を相互にずらせることにより、寸法を伸
縮自在にすることができ、このため支柱間隔が変化して
もそれに応じて調節することができる。

さらに切断面が斜めであることからバーナーの燃焼ガス
噴流がこの切断面を通過して直接に成形品に到達するこ
とがない。

（実施例） 本発明の焼成法の実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

第１図は、ハニカム構造体を焼成するだめの連続炉１１
を示しており、この連続炉１１の炉内に台車１２が移動
自在に配され、この台車１２上に棚１３が載置されてい
る。

連続炉１１には、炉壁１５を貫通してバーナー１６ａ、
１６ｂが設けられており、このバーナー１６ａ、１６ｂ
の炉壁への配置は、例えば燃焼ガス噴流が循環するよう
に、棚１３の最上段より上方位置および棚１３の最下段
と平行な位置の炉壁に、互い違いにかつ相互に対向する
ように夫々設けている。

また台車１２は、炉底に設けられたレール７上を滑動す
る車輪８が枢支される台車フレーム９と、台車フレーム
９上に耐火ブロックが積み上げられて形成された台部分
１０とから構成される。この台車１２にはサンドシール
鉄板１７が設けられており、このザントシール鉄扱１　
’７は、炉壁１５のサンド受ＩＪ”ｔｔη１８内のザン
１にその一部が埋没しており、台車の移動にともなって
移動し得、この鉄板１７により燃焼ガス噴流、タール等
　の車輪８側への侵入を阻止し得るようにしている。　
。

棚１３ば、各段が支柱２０によって所定の上下間隔、即
ち焼成ずべきセラミンク成形体１４を載置し得るに十分
な間隔が確保されている。この棚１３に焼成すべきセラ
ミック成形体１４を載置する場合に、バーナー１６１〕
と同一水平位置にある棚１３の最下段には．セラミック
成形品を載置しないようにする。この理由は、バーナー
１６１）の燃焼ガス噴流を棚の最下段を利用して循環さ
せ、できるだけ均一に槽全体を加熱するためであり、ま
た、燃焼ガス噴流が製品に直接あたるとセラミック製品
が）容けてしまうためである。

このような焼成炉の構成において、バーナー１６ａ、１
６ｂから噴出された燃焼ガスはそれぞれ反対側の炉壁に
当たってはねかえり、乱流となって四方六方へ敗り、そ
の一部が、主に棚１３の最上段および最下段に８１人じ
やすい。この流入を防止するため、第、２図に示すよう
に、台車ヒに設げられた支柱２０．２０との間の棚板２
１上の．セラミック成形体１４に対向した位置に、焼成
道具としての遮蔽体２２が配置される。

またｌ・ン皐ル炉においては、第３図に示すように、台
車１２ａ、１２ｂの間はバーナ１６からの燃焼ガス噴流
の通路となるので、その通路に面する支柱２０．２０の
間に遮蔽体２２が配置され、燃焼ガス噴流通路３１が形
成されることになる。

さらに第４図（ａ）、　　（ｂ）に示すようｄこ、棚板
２１には、従来「太溝」と称される燃焼ガス導入口３２
が設けられているが、棚の最上段および最下段の棚板の
ガス導入口付近の支柱間にも遮蔽体２２が配置される。

第５図に示すように、棚板からの燃焼ガス噴流の侵入を
阻止する手段として、ガス導入口の上に遮蔽体２２をか
ぶせてもよい。

さらには棚の最上段および最下段の棚板のガス導入口自
体を無くしてもよい。

以」二の説明は、連続焼成炉を用いたセラミック焼成法
についてであるが、単独炉にも通用できる。

例えば、第６図に示すように、棚板２１の間にスペース
ヲ設け、そのスペースにガスバーナ１６ａ。

１６ｂからの燃焼ガス噴流（矢印）を噴射させてセラミ
ンク成形体を焼成する場合、バーナからの噴流が所定の
角度（図中において符号Ｑはバーナ噴射角度を示す）を
有しているため、噴流と棚板とが交わる位置に遮蔽体２
２を設置してもよい。

遮蔽体２２が配置された棚板２］、、２１の間は、ガス
バーナ１６ｂの燃焼ガス噴流通路３１を形成する。

次に本発明に用いられる燃焼ガス噴流がセラミック成形
体に接触することを防止する遮蔽体に一ついて図面を参
照して説明する。

第１図乃至第６図の遮蔽体２２は、ムライト系、コージ
ェライト系、アルミナ系等の耐熱衝撃性と耐火度を有す
るセラミックスが用いられる。

遮蔽体の形状は、中実、中空、ハニカム状等である。遮
蔽体の側面は、平坦な壁面であるのが好ましい。この理
由は、壁面は焼成中においてそれ自体の熱容量に応じた
熱輻射を発生ずる発生源として機能し、熱輻射発生源で
ある壁面が平坦であれば、セラミック成形体を均一にか
つ間接的に加熱することができるからである。この遮蔽
体が中空である場合には、内部スペースが断熱層として
機能する他に、熱容量が少なくなるため熱効率が良くな
る。

遮蔽体としては、台車上への配置作業、熱効率の点から
ハニカム状が好ましい。ハニカム状の遮蔽体２３として
は、第７図に示すように、例えばムライト混入素地から
成形され焼成されたセラミンクハニカム構造体をその中
央部で斜め６ご切断している。したがってその切断面２
４は、ハニカム構造をしている。なお、この切断面２４
とは反対の端部の貫通孔２５は開口されていても封止さ
れていてもよい。貫通孔２５の形状は、円形、六角形等
である。

セラミンクハニカム状の遮蔽体２２ば、内部にスペース
が多いため、このスペースは断熱層として機能し、この
一方でこの構造体は熱容量が少ないため、熱効率が良い
。

上記のハニカム状の遮蔽体２２は、第８図に示すように
、セラミック成形体１４を載置した柵板２１の支柱２０
．２０の間に配置する場合に、まず片方の半部２３を片
方の支柱側に切断面２−４が手前側に向くように配置し
、次いで他方の半部２３を他方の支柱側にその切断面２
４が先に配置した半部の切断面２４とむかい合うように
配置ずれば良い。この作業は、従来のように重量の重い
板部材を狭い間隙のもとで挿入しているのに比べて、容
易であり、それほど困難な作業を必要としない。

しかも支柱間の間隔が変化する場合であっても、第９図
に示すように、半部２３の対向する切断面２４を相互に
ずらせることにより、適切な長さに調節することができ
る。さらにハニカム構造の貫通孔２５はバーナーからの
熱が均一に伝達されるようにするため、第８図に示すよ
うに、支柱２０の間で、バーナーの炎に対して直交する
方向に延在させると良い。

（発明の効果） 以−ト詳細に説明したところから明らかなように本発明
の焼成法によれば、遮蔽体により、バーナー等からの燃
焼ガス噴流が直接にセラミック成形品に到達することが
なく、かつ燃焼ガスの噴流通路が台車上に設けられ、噴
流ガスが台車の周囲を循環して、セラミック成形体を均
一に焼成するので、製品の熔）員または変形不良のない
安定した焼成を行うことができ、したがって製品品質に
ばらつきのない、歩留りの良好な製品を得ることができ
る。

また本発明の焼成道具である遮蔽体の構造をハニカム構
造とし、それを斜めに分割したことにより、全体の重量
を軽量にし得ると共に個々の部分も軽量となり、しかも
分割しているために、この焼成道具を分けて配置するこ
とができ、したがって、この焼成道具の挿入配置が容易
になる。

また斜めに分割した切断面を相互にずらせることにより
、寸法を支柱間の間隔の変化に応じて調節することがで
きる。更に切断面が斜めに設けられていることからバー
ナー等からの燃焼ガス噴流がこの切断面を通過して直接
に成形品に到達することがないので安定した焼成を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼成法を実施するための焼成炉を示す
断面図、 第２図乃至第５図は本発明の遮蔽体の配置をそれぞれ示
す説明図、 第６図（Ａ）は本発明の方法を実施する単独炉を示す上
面図、 第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）の一部拡大図、第７図は本
発明の焼成道具である遮蔽体の一実施例の斜視図、 第８図は第７回の遮蔽体の焼成炉の台車上での配百図を
示す説明図、 第９Ｍは本発明の遮蔽体の配置を説明する上面図、 第１０図および第１１図は従来のセラミックスの焼成方
法に用いられる焼成炉の断面 図である。 ７・・・レール　　　　　　８・・・車輪９・・・台車
フレーム　　　１０・・・台部分１１・・・連続炉　　
　　　１２・・・台車１３・・・棚　　　　　　　１４
・・・セラミック成形品１５・・・炉壁　　　　　　１
６ａ、１６ｂ・・・バーナー１７・・・サンドシール鉄
板 １８・・・サンド受は講　　２０・・・支柱２工・・・
棚板　　　　　　２２・・・遮蔽体２３・・・半部　　
　　　　２４・・・切断面２５・・・貫通孔　　　　　
３１・・・燃焼ガス噴流通路３２・・・燃焼ガス導入口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．セラミック成形体を台車上に載置し、燃焼ガスによ
   り、セラミック成形体を焼成するにあたって、台車上に
   遮蔽体を配置して、燃焼ガスの噴流が直接にセラミック
   成形体に接触しないようにするとともに、前記燃焼ガス
   の噴流の通路を台車上に設けることを特徴とするセラミ
   ックスの焼成方法。
2. ２．請求項１記載のセラミックスの焼成方法に用いられ
   る焼成道具としての遮蔽体であって、その中間部分が斜
   めに分割されたセラミックハニカム構造体であることを
   特徴とする焼成道具。
3. ３．前記遮蔽体が燃焼ガス噴流の方向に対し直角な方向
   に貫通孔を有するセラミックハニカム構造体とすること
   を特徴とする請求項２記載の焼成道具。