JPH03187967A

JPH03187967A - 長尺セラミック体の製造装置

Info

Publication number: JPH03187967A
Application number: JP32685489A
Authority: JP
Inventors: Hideki Takiguchi; 滝口　英喜
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1989-12-16
Filing date: 1989-12-16
Publication date: 1991-08-15
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JP2886580B2

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〕本発明は粘土を主成分とする原料を連続押し出しによっ
て成形された長尺の押出成形体を乾燥、焼成する長尺セ
ラミック体の製造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、粘土を用いた内、外壁材、瓦は所定形状で押出
成形され、これを直ちに短尺、例えば１０〜３０ｃＩ１
１の長さに切断し、これを焼成炉の廃熱を利用する構造
の乾燥装置で約１〜３日間位で水分を１〜０％まで低減
し、台車式の焼成炉に供給する構成の装置が普通であっ
た。さらに、長尺、例えば２４２４ｍｍ、　４０００閣
などの長さで、幅が５０〜１０ｈａ、もしくは３００〜
６００ｍ位の役物、あるいは本体を約１〜８時間位の間
で押出し、乾燥、焼成する装置も実験的に実施されつつ
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種装置、特に上記した高速生産ライ
ンにおいては長尺押出体のため、乾燥、焼成時に押出体
全体を均一に加温、加熱しても部分的、あるいは組成、
断面形状の違いで同−熱環境下でも不均一の熱伝導とな
り、乾燥焼成に僅かの状態変化が生じ、押出体自体が変
形したり、割れたりする欠点があった。

〔課題を解決するた・めの手段〕

本発明はこのような欠点を除去するため、乾燥機、焼成
炉の少なくとも１つに、適宜ピッチでガイドローラを配
設し、押出成形体を直線的に搬送することにより長尺押
出体の変形、特に長手方向の変形、割れを抑制し、歩留
まりを向上した長尺セラミック体の製造装置を提供する
ものである。

（実施例）以下に、図面を用いて本発明に係る長尺セラミック体の
製造装置の一実施例について詳細に説明する。すなわち
、第１図（ａ）〜（ロ）は上記装置の代表的な一例を示
す説明図であり、１は押出成形機で粘土を主材とする原
料を例えば第２図（ａ）〜（Ｃ）、第３図（ａ）〜（ｅ
）に示す断面形状の押出成形体Ａを連続して押し出すも
のであり、例えば押出速度は厚さ、幅によって異なるが
１００〜２０００ｍｎ／ｍｉｎ位である。

なお、粘土は天然鉱物で、各産地により成分が異なるの
で、これら成分の長所、短所を相互に相殺、相乗させ、
しかもその他の鉱物材を必要により添加して所定の混合
粘土を得るものである。その具体的な一例としては陶石
、長石、カオリンナイト、ハロサイト、メタハロサイト
、末節粘土、蛙目粘土、信楽粘土、シャモット、鉱物繊
維などを打ち砕き、水を加えて練り上げたものなどであ
る。また、この粘土は必要によりマグネットで除鉄する
ものである。要は口金部で、図示しないが押出成形体Ａ
に対応した形状のもの、あるいは口金部Ｉに図示しない
中子を介在させ、中空部Ｂと直線状の凹溝Ｃを有する押
出成形体Ａを押し出すもの、もしくは第４図に示すよう
に口金３に中子４を配し、中子４に１本、もしくは多数
本の気体の吸気あるいは排気用の管５の一端を第５図（
ａ）〜（ｄ）に示すように各格子４ａに接続し、この管
５に他端から、所要気体を中空部Ｂに供給、排出したり
するものである。旦は搬送機で例えばフリローラ７、あ
るいは押出速度に同調した駆動ベルトコンベア８等の少
なくとも１種からなる移送部９とから構成したものであ
る。なお、移送部９は押出成形体Ａを押出速度のままで
次工程に変形なくスムーズに送給するためのものである
。フリローラ７は押出成形体Ａを静摩擦抵抗なしに押し
出された状態で移送するのに役立ち、駆動ベルトコンベ
ア８は出口から０．５〜２ｍ位離れた位置では押出成形
体Ａが押し出された時より幾分硬く、かつ押し出し時の
力が先に押し出された押出部の重さに抵抗しきれずに圧
縮され、縮むのを防止するために押し出し時とほぼ同じ
速度で押出成形体Ａを連続して次工程に移送するのに役
立つものである。勿論、フリローラ７を駆動ローラとし
た場合は、駆動ベルトコンベア８は必ずしも必要となら
ない。川は乾燥機で押出成形体Ａの水分を約１〜１０％
位にまで約１〜６０分位の短時間で低減するものである
゛。さらに説明すると、第１図において（ｂ）図はマイ
クロ波加熱機１１と遠赤外線ヒータ１２とを組み合わせ
て構成した場合、（Ｃ）図は遠赤外線ヒータ１２のみで
構成した場合、（イ）図は乾燥機刊としてマイクロ波加
熱機１１単体で構成した場合、および（ロ）〜（山に図
示しない熱風炉を付加した構成の場合である。さらに詳
説すると、マイクロ波加熱機１１はオープン連続方式構
造であり、主に押出成形体Ａの内部へ浸透して熱伝導に
ほとんど時間を要することなくマイクロ波を熱エネルギ
ーに変換し、数秒から数分で発熱して粘土内の水分１／
３、例えば５〜１０％（重量％）を蒸発せしめるための
ものである。なお、水分が押出成形体Ａにおいて重量比
２２〜１５％位含有されており、そのうちの５〜１０％
を蒸発せしめるためのものである。特にこの種、押出成
形体Ａは水分が５〜８％位になるまで体積が大きく収縮
するが、それ以下の水分になると体積の収縮がほとんど
生じなくなるものである。また、遠赤外線ヒータ１２は
遠赤外線を熱源とするヒータで押出成形体Ａの水分を１
〜Ｏ％まで低減するために押出成形体Ａを１３０℃以上
まで１昇させるものである。

その構成はフリローラ、あるいは駆動”ベルト等よりな
るローラ１３からなる搬送機構１４と遠赤゛外線ヒータ
１５と、加熱空間１６を形成する保温箱１７とからなり
、加熱ゾーンは約２〜５ｍ位である゛。勿論、明確に区
分す名ものではなく連続焼成の中での一応の区分である
。１８は走行カッタで乾燥した押出成形体Ａ＋を所定長
さに切断して定尺乾燥体Ａ１１とするものであり、例え
ばロータリカッタ、ジグソなどが最適である。１９は釉
薬塗布部でスプレーガン、カーテンフロコータなどの装
置で定尺乾燥体Ａ８の化粧面に所定膜厚だけ塗布するも
のである。別は焼成炉で定尺乾燥体Ａ２を可燃ガス、例
えばＬＰＧガスを燃焼させて定尺乾燥体Ａ２を焼成する
ためのものである。さらに説明すると、焼成炉別は予熱
部２１、焼成部２２、徐冷部２３の構成からなるローラ
ハースキルンであって、ローラ２４は高温、約１３００
″Ｃに曝されるため、第６図にその一部を示すように金
属主軸２４ａ、２４ｂ間に載置して間接伝導で駆動し熱
を駆動源に伝導しないようにして搬送するものである。

なお、焼成炉別の焼成部２２は耐火レンガ等で炉を形成
し、その中を直線的に連続して通過させるものであり、
各機器、領域間には排気ダンパー（図示せず）を配設し
ておくものである。また、焼成炉別内の定尺乾燥体Ａ２
の搬送手段としてはメツシュベルト、金属ローラ、セラ
ミックローラ、アルミナローラ等を使用する。

特に、焼成部２２はこの構成にする必要があり、予熱部
２１、徐冷部２３はローラ２４を直線的に駆動すること
もできる。２５は矯正兼ガイドローラで第７図（ａ）〜
（ｄ）に示すように乾燥機料、焼成炉別の適宜個所にリ
ング状の突起部２６を押出成形体Ａ、定尺乾燥体Ａｇの
いずれか、あるいは両工程中に設け、乾燥機料中、焼成
炉別中で押出成形体Ａ、定尺乾燥体Ａ２の変形を抑制し
、直線状に形成すると共に、案内し、次工程に搬送する
ものである。なお、矯正兼ガイドローラ２５は押出成形
体Ａの断面形状に対応して高さ、幅を設定するものであ
る。勿論、電気的、熱的に金属を使用できる範囲は金属
ロールでガイド等する。また、前記第７図（ａ）〜（ｄ
）を簡単に説明すると、（ａ）図はローラ１３．２４に
矯正兼ガイドローラ２５を嵌合一体に固定した構成、（
ｂ）図はローラ１３．２４の各ローラ間に補助ローラ２
７を設け、これに突起部２６を一体に固着、嵌着、溶接
等したものである。（Ｃ１図は突起部２６の固定をビス
２８で保持環２９に固定した場合、（ｄ）図は幅を大き
く形成したものであり、壁材とした押出成形体Ａを製造
する途中の断面図である。

次に動作について説明する。

まず、信楽粘土とシャモットと減水剤と水からなる粘土
を原料として準備する。なお、その重量％は例えば信楽
粘土６１．５％、シャモット１８％、減水剤０．５％（
商品名：セルフロー、第一工業製薬社製）、水２０％を
土練機（ＭＰ−１００型宮崎鉄工社製）で混練したもの
である。また、押出成形機１としては押し出し能力１０
０〜１５０４２　／　ｈｒの型名ＭＶ−ＦＭ−Ａ−１型
（宮崎鉄工社製）を用い、口金は第７図（ａ）に示す形
状を押し出す断面のものを用い、管５としては加温され
たエアを送給すると仮定する。また、搬送機■としては
フリローラ７、駆動ベルトコンベア８の順に配列し、乾
燥機」ｔしては第１図（ｂ）の構成のものを用い、次に
走行カッタ１８、釉薬塗布部１９、焼成炉別の順に配列
した装置である。なお、マイクロ波加熱機１１としては
周波数２４５０ＭＨｚ、出力５に−で被加熱空間の長さ
は３ｍとし、必要によりエア等を被加熱空間に大量に包
囲体の一壁面から送給され、人、出口１０ａ、１０ｂか
ら加熱時に発生する水蒸気を外部へ放出し、被加熱空間
内の水蒸気圧を低下し、被加熱物、包囲体の内壁に結露
水が発生するのを防水するものであり、押出成形機１の
出口から遠赤外線ヒータ装置１２までを連続帯とした押
出成形体Ａを約１５〜２０分で乾燥体として走行カッタ
１８に送給し、所定寸法に切断し定尺乾燥体Ａ２を得る
。次に定尺乾燥体Ａ２の化粧面に釉薬を塗布し、これを
取り出し機構１９ａによって焼成炉別に送給する。焼成
炉別では入口２０ａから予熱→焼成→冷却して出口２０
ｂから長尺セラミック体Ａ３として例えば３００ｍｍ／
ｍｉｎの速度で送出するものである。なお、焼成時間は
１時間で焼成時の最高温度を１２５０°Ｃとしたもので
ある。

以上説明したのは本発明に係る長尺セラミック体の製造
装置の一実施例にすぎず、焼成炉列の廃熱を利用してさ
らに効率よく乾燥させたり、走行カッタ１８の後に複数
本の焼成炉別を形成したり、あるいは走行カッタ１８と
直列でなく図示しない方向変換機を介して焼成炉別を別
途方向に設置することもできる。さらに、押出成形体Ａ
は第８図（ａ）、（ｂ）、第９図（ａ）〜Ｉｔ）に示す
ような形状に製造するこ０とができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明に係る長尺セラミック体の製造装
置によれば、■役物のような幅狭で、かつ形状が不安定
な断面の押出成形体を突起部によってガイドすると共に
、真直ぐに製造できる。■前面に溝さえ形成すれば、安
定して次工程にガイドできる。■乾燥時、焼成時に変形
しやすいのに突起部によってこれらの心配もなく移送で
き、歩留まりも高い、■水分を２２〜１５％位（重量％
）含有した粘土押出成形体（短尺、長尺、連続体）の水
分の１／３位を平均に蒸発させて歪なく乾燥させるマイ
クロ波加熱機と、残り２／３の含水量をマイクロ波より
高熱で効率よく乾燥できる遠赤外線ヒータの２段階の乾
燥機の加熱によってクランク、爆裂、捩じれ、反りもな
く、しかも従前の１／１００〜３００位に乾燥時間を短
縮して長尺体の乾燥体を形成し、その次にこの乾燥体を
焼成する時間を従前より１／３〜ｌ／１０の時間に短縮
して製造できる。■押出成形体の体積は押出時に比べ乾
燥１体は１割以上収縮するがそれによる搬送速度への悪影響
をフリローラ等で吸収して走行カッタに送給できる。■
乾燥工程、焼成工程はローラを使用する構造のため長尺
体で行うことができる。■焼成炉は従前のバッチ、トン
ネルドライヤと異なり温度、搬送速度を任意に、かつ短
時間に可変できるため、焼成時間を１／８〜１／１０に
短縮でき、全生産工程としては従前に比し、約１１５０
〜１／４００位に短縮できる。等の特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ロ）は本発明に係る長尺セラミック体
の製造装置の一実施例を示す構成略図、第２図（ａ）〜
（Ｃ）、第３図（ａ）〜（ｅ）は押出成形体の断面の一
例を示す説明図、第４図は口金部を示す説明図、第５図
（ａ）〜（４は中子の一例を示す説明図、第６図は焼成
炉の一例を示す斜視図、第７図（ａ）〜（→は突起部の
装着状態を示す説明図、第８図（ａ）、（ロ）、第９図
（ロ）〜（！）は押出成形体の一例を示す断面図である
。ｌ・・・押出成形機、旦・・・搬送機、■・・・乾燥機
、１１・・・マイクロ波加熱機、１２・・・遠２赤外線ヒータ誠、１８・・・走行カッタ、銭・・・焼成
炉、２５・・・矯正兼ガイドローラ、２６・・・突起部
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粘土を主材とした原料を連続して裏面に直線状の
凹溝を有する所定形状で押し出す押出成形機と、該押出
成形機から送出される押出成形体の水分を０〜１０％位
まで低減する乾燥機と、該連続乾燥状態の押出成形体を
定尺に切断する走行カッタと、該切断された定尺乾燥体
を焼成するローラハースキルンタイプの焼成炉とから構
成してなり、また少なくとも前記乾燥機、焼成炉の中で
押出成形体が変形しやすい部位に矯正兼ガイドローラを
複数個、配設したことを特徴とする長尺セラミック体の
製造装置。