JPH024192A - 仮焼炉 - 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コンデンサのセラミック誘電体や圧
電素子の圧電基板等のセラミック製品の製造に使用され
るセラミック原料の仮焼合成に使用される仮焼炉に関す
る。

［従来の技術］ 一般に、セラミックコンデンサのセラミック誘電体や圧
電素子の圧電基板等の製造に際して、セラミック原料粉
末をそのまま成形した後、本焼成して磁器化させると、
本焼成中の寸法変化が大きいので、セラミック原料粉末
はいったん仮焼炉で仮焼して粗粉砕したものが使用され
る。

従来、セラミック原料の仮焼に使用される仮焼炉として
は、第８図に示すようなチューブ式キルンや第９図に示
すようなトンネル炉、あるいは第１θ図に示すような竪
型炉が使用される。

上記チューブ式キルンは、第８図に示すように、円筒形
状のキルン１が傾斜して回転可能に配置され、その外側
にヒータ２を配置したものである。

上記キルンｌの一端１ａから投入されたセラミック原料
は、上記キルンｌが図示しない駆動装置で矢印Ａ、で示
すように回転することによって、キルンｌ内をその他端
１ｂに向かって移動し、その過程で上記キルンｌの外側
に配置されたヒータ２により加熱され、仮焼される。

また、上記トンネル炉は、第９図に示すように、ベース
３上にトンネル状の炉体４が水平に配置されたものであ
る。セラミック原料は匣５内に収容される。そして、こ
の匣５は、合板６上に多段に積み重ねられ、炉体４の入
ロアの外部から炉体４の内部に、ブツシャ８により矢印
Ａ、で示す向きに自動的に順次ブツシュされる。これに
より、６匣５は、炉体４内を出口９に向かって順次移動
し、その過程で炉体４内に配置されたヒータ（図示せず
。）により加熱され仮焼され、上記出口９から取り出さ
れる。

さらに、上記竪型炉は、第１Ｏ図に示すように、縦積み
のマツフル１３を有するもので、上部にセラミック原料
の投入口１２を有する。このマツフル１３に投入される
セラミック原料１１は予め造粒されており、マツフル１
３の下端に設けられ、（１）、　（ＩＩ）のように揺動
する揺動板１４が動かされて徐々にマツフル１３内を下
方に落下し、その過程で上記マツフル１３の外側に配置
されたヒータ１５により加熱され、仮焼される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記チューブ式キルンでは、セラミック原料
の原料塊の大きさの大小により、セラミック原料のキル
ンｌ内で滞留時間が異なり、仮焼むらが発生したり、キ
ルンｌ内にセラミック原料が付着してリングが発生し、
原料づまりが起こるといった問題があった。そして、上
記チューブ式キルンは、キルンｌが横置きされているの
で、面積生産性ら低いという問題らあった。

また、上記トンネル炉では、匣５を必要とするので熱効
率が悪く、匣５内の温度分布が不均一になりやすく、仮
焼むらが発生する。また、匣５にセラミック原料を詰め
るための作業も必要であり、作業性が悪いうえに、面積
生産性も悪く、仮焼に時間がかかるといった問題もあっ
た。

さらに、上記竪型炉では、揺動板１４の揺動により、マ
ツフル１３内をセラミック原料！ｌが安定して降下する
ようにするには、セラミック原料１１を造粒しておく必
要があり、また、仮焼開始時に、予めダミー原料をマツ
フル１３に詰めて昇温させなければならないといった問
題や、炉づまりが発生するという問題があった。

本発明の目的は、セラミック原料の炉内の滞留時間を確
実に制御することができ、セラミック原料を均一に仮焼
することができる処理能力が大きく、面積生産性の良好
な仮焼炉を提供することである。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明は、セラミック原料を仮焼合成する仮
焼炉において、上端側から投入された上記セラミック原
料が下端側から取り出される竪型の炉体と、各々が上下
方向に多段に配列されるとともに両端部にて回転自在に
支持され、両端の支持部分の間に上記セラミック原料の
授受のための収容部を有する複数の筒状の回転容器と、
これら回転容器の配列方向に沿って配置された加熱手段
と、上記回転容器を順次回転させて、それに収容されて
いる上記セラミック原料を炉体内で順次下段の回転容器
の上記収容部に落下させる回転駆動手段とを備えたこと
を特徴としている。

［作用］ 上記炉体の上端側からセラミック原料が投入されると、
セラミック原料は最上段の回転容器に入り、この最上段
の回転容器内で加熱手段より予熱を受ける。一定時間経
過すると、最上段の回転容器が回転し、セラミック原料
は一段下の回転容器に落ちる。すべての回転容器につい
てこの操作が順次繰り返されて、セラミック原料は上段
の回転容器から下段の回転容器に順次落下していく。そ
の過程で、セラミック原料は加熱手段により加熱され、
仮焼される。セラミック原料の炉体的滞留時間は、各回
転容器の回転時間間隔を制御することにより、制御され
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、セラミック原料の炉体的滞留時間が各
回転容器の回転の時間間隔を制御することにより自由に
制御することができるので、セラミック原料に応じてそ
の仮焼合成に必要な時間間隔を自由に調整することがで
き、また、回転容器の回転時にセラミック原料が撹拌さ
れるので、均質な仮焼品を得ることができ、仮焼度が安
定する。

また、本発明によれば、匣等を使用することなく、しか
も造粒することなく、セラミック原料を炉体に投入する
だけで、はぼ連続して、セラミック原料の仮焼合成が行
なえるので、処理能力が大きく、しかも、竪型炉である
ので、面積生産性も良好なものとなる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明に係る仮焼炉の一実施例の概略縦断面を第１図に
、そのＩＶ−ＩＶ線に沿う断面を第２図に示す。

上記仮焼炉２１は、竪型の炉体２２と、この炉体２２内
に上下に多段に配置される複数の筒状の回転容器２３と
、加熱手段としてのヒータ２４ないし２７と、上記各回
転容器２３の回転駆動手段Ｍとからなる。

上記炉体２２は、上記回転容器２３の外径よりもやや大
きく、その上下方向に走る炉体内空間２８を有する。こ
の炉体内空間２８の上端がセラミック原料１にの投入口
２８ａとなっており、下端がその排出口２８ｂとなって
いる。この炉体内空間２８内に、上記回転容器２３が多
段に配置される。

上記各回転容器２３は、耐熱性の材料を円筒形状に形成
したもので、その両端部にて上記炉体２２に回転自在に
支持される。上記各回転容器２３には、第３図に示すよ
うに、両端の支持部分の間がカットされて、セラミック
原料１１が投入される収容部２９が形成されている。こ
の収容部２９の両端は、閉塞板２９ａで閉塞される。

上記実施例では、回転容器２３は合計２本使用されてい
る。そして、第１図に炉体の温度プロファイルとともに
示すように、最上段とそれに続く合計４本の回転容器２
３が昇温帯を、また、それに続く合計５本の回転容器２
３が昇温した温度のキープ帯を、また、最下段とその上
の合計２本の回転容器２３が降温帯を形成する。

上記温度プロファイルを形成するために、炉体２２には
、炉体内空間２８に沿ってヒータ２４ないし２７が配置
される。

回転駆動手段Ｍは、マイクロコンピュータ（図示せず。

）により制御され、上記各回転容器２３゛を順次回転さ
せて、それに収容されたセラミック原料２を、炉体２２
の炉体内空間２８内で、下段の回転容器２３の収容部２
９に落下させる。

なお、各回転容器２３の収容部２９の両側には、セラミ
ック原料１Ｋを下段の回転容器２３に落下させるときに
、炉体２２内にセラミック原料ｌ！がこぼれ落ちるのを
防止するために、第４図に示すようなじゃま板３１が夫
々配置される。

このような構成であれば、炉体２２上端部のセラミック
原料１１の投入口２８ａ（第１図参照）から、最上段の
回転容器２３の収容部２９に落下する。そして、最上段
の回転容器２３内でヒータ２４ないし２６により加熱さ
れて炉体２２内を上昇する加熱ガスにより予熱される。

一定時間経過すると、第５図に示すように、最上段の回
転容器２３が矢印Ａ３の向きに回転し、セラミック原料
ｌＩは一段下の回転容器２３の収容部２９に矢印Ａ４で
示すように落ちる。すべての回転容器２３について、こ
の操作が順次繰り返されて、セラミック原料１１は上段
の回転容器２３から下段の回転容器２３に順次落ちてい
く。そのときのセラミック原料ｔ　、１の落下の様子を
第６図において矢印Ａ、で示す。その過程で、セラミッ
ク原料１１は、第１図の温度プロファイルに従って加熱
され、仮焼される。そして、最終的に、炉体２２下部の
排出口２８から、その下に配置された容器３２に排出さ
れる。

上記から分かるように、セラミック原料！！の炉体２２
内滞留時間は、各回転容器２３の回転時間隔を制御する
ことにより制御される。

上記実施例において、回転容器２３の内径が１２ｃｙｒ
、収容部２９の長さが４４ＣＩ、回転容器２３の１本当
りのセラミック原料１１の滞留時間を２０分としたとき
、バルクデンシティ（かさ密度）が１．３９７ｃｍ３の
セラミック原料を月当り７トン処理することができた。

このときの炉サイズは、５４ｃｍＸ　ｌ　００ｃａ＋ｘ
　２３５Ｃｆｆであった。

また、上記実施例の仮焼炉の仮焼温度とセラミック原料
２中の酢酸可溶分との関係を測定したところ、第７図に
おいてｈｌで示す結果を得た。これに対し、従来のチュ
ーブ式キルン（第８図参照）および竪型炉（第１θ図参
照）では夫々第７図においてり、およびり、で示す結果
を得た。この第７図から、上記実施例の仮焼炉では仮焼
品のばらつきが少なく、安定した仮焼ができることが分
かる。

なお、上記実施例において、原料替えによる不純物混入
を避けるため、回転容器２３とじゃま板３１の全体をカ
セット式に交換するような構成とすることもできる。

また、回転容器２３を、チェーンにより、共通の駆動源
により回転させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る仮焼炉の一実施例の構成を炉体の
温度プロファイルとともに示す縦断面図、第２図は第１
図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第３図は回転容器の正
面図、 第４図はじゃま板の斜視図、 第５図は第１図の仮焼炉の動作説明図、第６図はじゃま
板の作用説明図、 第７図は第１図の仮焼炉と従来のロータリキルンおよび
竪型炉における温度に対する酢酸可溶分の測定結果を示
すグラフ、 第８図はロータリキルンの説明図、 第９図はトンネル炉の説明図、 第１０図は竪型炉の説明図である。 ２１・・仮焼炉、　　　２２・・・炉体、２３・・・回
転容器、　　　２４〜２７・・・ヒータ、２８・・・炉
内空間、　　　２８ａ・・・投入口、２８ｂ・・・排出
口、　　　Ｍ・・・回転駆動手段。 特許出願人　株式会社村田製作所 代　理　人　弁理士　青白　葆　外１名第１図 第２図 第 図 ｔ。 第 図 第 図 第 図 −３−一　二１１１ノＭ＜・Ｃ） 第 図 第 図 手続補正書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック原料を仮焼合成する仮焼炉において、 上端側から投入された上記セラミック原料が下端側から
   取り出される竪型の炉体と、各々が上下方向に多段に配
   列されるとともに両端部にて回転自在に支持され、両端
   の支持部分の間に上記セラミック原料の授受のための収
   容部を有する複数の筒状の回転容器と、これら回転容器
   の配列方向に沿って配置された加熱手段と、上記回転容
   器を順次回転させて、それに収容されている上記セラミ
   ック原料を炉体内で順次下段の回転容器の上記収容部に
   落下させる回転駆動手段とを備えたことを特徴とする仮
   焼炉。