JPH0327836B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミツクス原料の仮焼合成、セラミ
ツクス成形体の焼成等を行う焼成炉に関する。

（従来技術） 従来よりセラミツクス原料の仮焼合成、セラミ
ツクス成形体の焼成等には、トンネル型連続焼成
炉やバツチ式焼成炉あるいはロータリキルン等の
炉が使用されてきた。

上記トンネル型連続焼成炉は、たとえば第５図
ａに示すように、トンネル状の炉体１が水平に配
置されたもので、炉体１の内部は予熱ゾーン１
ａ、焼成ゾーン１ｂおよび冷却ゾーン１ｃに区画
され、これら予熱ゾーン１ａ、焼成ゾーン１ｂお
よび冷却ゾーン１ｃは夫々第５図ｂに折れ線h₁で
示すような温度分布を有している。

上記のような構成を有するトンネル炉でセラミ
ツクス成形体を焼成する場合、第６図に示すよう
に焼成するセラミツクス成形体２を箱体状の焼成
匣３にたて詰め、もしくは横詰めする。この焼成
匣３を第５図ａに示すように台板４上に積載し、
図示しないプツシヤにより、先ず、炉体１の予熱
ゾーン１ａ内に矢印A₁で示すように自動的にプ
ツシユする。この予熱ゾーン１ａ内にてセラミツ
クス成形体２中のバインダ（成形助剤）を焼成さ
せた（脱バインダ工程）後、上記台板４を炉体１
の焼成ゾーン１ｂにプツシユしてセラミツクス成
形体２を1200℃〜1350℃の温度で２時間ないし３
時間焼成する。この焼成が完了すると、セラミツ
クス成形体２は炉体１の冷却ゾーン１ｃにプツシ
ユされて冷却された後、炉体１から矢印A₂で示
すように引き出される。

バツチ式焼成炉も、第６図に示すものと同様の
焼成匣３にセラミツクス成形体２をたて詰めもし
くは横詰めし、この焼成匣３を台板４上に積載
し、いわゆるバツチ処理により焼成を行う。

以上のトンネル型連続焼成炉やバツチ式焼成炉
では、いずれも焼成匣３や台板４等の焼成炉材を
必要とするうえ、これら焼成炉材が有している熱
容量のため熱効率も低く、セラミツクス成形体の
単位処理量に対する設備も大きくなるという問題
を有していた。また、焼成匣３内のセラミツクス
成形体２は、焼成匣３に詰め込まれたまゝの形状
を保つて熱処理されるが、焼成匣３の中心部と外
周部とでは温度差が正じ、焼成匣３の異なつた位
置に詰め込まれたセラミツクス成形体２は夫々異
なつた熱履歴を受ける。この熱履歴の差は、焼成
匣３にセラミツクス成形体２を多段多列に詰め込
んだり、焼成匣３を多段に積み重ねて焼成する場
合に顕著であり、焼成後のセラミツクス成形体２
の特性に大きなバラツキが生じるといつた問題も
あつた。

さらに、ロータリキルンはセメント合成に代表
される設備であるが、設備コストも高く、また、
小形のものでは設備面積当りの処理量が小さい等
の問題があつた。

（発明の目的） 本発明は焼成炉における上記問題点に鑑みてな
されたものであつて、被焼成物の単位処理量当り
の設備面積および設備コストが低く、かつ、被焼
成物を連続的に高効率で均一に焼成するようにし
た焼成炉を提供することを目的としている。

（発明の構成） このため、本発明は、炉体内部に所定の間隔を
おいて配置された隔壁の間に形成されたスリツト
内に被焼成物を流下させ、この流下の過程でスリ
ツト内に配置された発熱体により被焼成物を焼成
し、スリツト下部開口に設けられた定量排出手段
により焼成の終つた被焼成物を排出するようにし
たことを特徴としている。上記被焼成物は幅の狭
いスリツト内を自然流下するので、この自然流下
の過程で、スリツト内に配置された発熱体から効
率よく熱を受けて焼成される。

（発明の効果） 本発明によれば、隔壁の間に形成された幅の狭
いスリツト内を流下する過程で、スリツト内の発
熱体から熱を受けて焼成されるので、従来のトン
ネル炉のように熱容量の大きな焼成匣を必要とせ
ず、熱効率が高く省エネルギー化を図ることがで
き、焼成炉の形状も小形化することができる。ま
た、隔壁に固定羽根を設けるようにすれば、個々
の被焼成物はスリツト内を固定羽根により撹拌さ
れつつ連続的に流下する過程で焼成されるので、
個々の被焼成物について焼成条件がほゞ一定とな
り、品質のバラツキの少い焼成物を得ることがで
きる。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつゝ本発明の実施例を
説明する。

セラミツクス原料を仮焼合成するセラミツクス
原料仮焼炉に本発明を適用した実施例を第１図に
示す。

第１図のセラミツクス原料仮焼炉は、上部が仮
焼するセラミツクス原料を投入するためのホツパ
部１１となつた縦長の箱形の炉体１２を有してい
る。炉体１２の上記ホツパ部１１の下部には、第
２図に示すように、複数枚の隔壁１３，１３，…
が間隔ｄをおいて配置されている。上記炉体１２
および隔壁１３，１３，…は、いずれもアルミナ
（Al₂O₃）系の耐火物もしくは炭化珪素（SiC）系
の耐火物等により構成された多孔質のものであ
る。上記炉体１２および隔壁１３，１３，…は、
たとえば上記耐火物材料の泥しよう鋳込み等の手
法により成形したものを焼成することにより製造
することができる。

上記隔壁１３，１３，…の間には幅がｄのスリ
ツト１４，１４，…が形成され、これらスリツト
１４，１４，…は、隔壁１３，１３，…の上部で
はホツパ部１１に開口するとともに、隔壁１３，
１３，…の下部では炉体１２の底部に開口してい
る。上記隔壁１３，１３，…の上端部には、ホツ
パ部１１に投入されたセラミツクス原料１７を上
記スリツト１４，１４，…に導くための斜面１３
ａが形成されている。炉体１２の側壁１２ａにも
上記と同様の斜面１３ａが形成されている。各ス
リツト１４，１４，…の内部には複数本の発熱体
１６，１６，…が炉体１２の内部が所定の温度分
布となるように、上下方向に所定の間隔を置いて
配置されている。上記発熱体１６は、第３図ａに
示すように、アルミナ（Al₂O₃）系等の耐火物材
料からなる円筒状のスリーブＳ内に炭化珪素
（SiC）等の棒状ヒータＨを挿通したものである。

上記スリツト１４，１４，…の炉体１２の底部
側の開口には、ロータリバルブ等の定量排出装置
１８，１８，…が配置されている。

以上にその構成を説明したセラミツクス原料仮
焼炉では、第１図に示すように、ホツパ部１１が
隔壁１３，１３，…等の間に形成されるスリツト
１４から上昇する熱により、ホツパ部１１に投入
されたセラミツクス原料１７（第２図参照）を予
熱する予熱ゾーン２１ａを構成し、スリツト１
４，１４，…内の発熱体１６，１６，…部分が焼
成ゾーン２１ｂを構成する。また、この焼成ゾー
ン２１ｂの下部は、仮焼の終つたセラミツクス原
料１７の冷却ゾーン２１ｃとなつている。

炉体１２の上記ホツパ部１１に投入されて予熱
されたセラミツクス原料１７は、第２図に示すよ
うに、定量排出装置１８により仮焼の終つたセラ
ミツクス原料１７が排出されるのに伴つて、順
次、隔壁１３，１３，…の間に形成されたスリツ
ト１４，１４，…に導かれる。セラミツクス原料
１７は、スリツト１４，１４，…内で発熱体１
６，１６，…により加熱される。上記スリツト１
４，１４，…内のセラミツクス原料１７は、仮焼
が終つたセラミツクス原料１７が定量排出開口１
８により一定量づつ炉体１２の底部から排出され
るにつれて、上記スリツト１４，１４，…内を流
下する。この過程で上記セラミツクス原料１７は
発熱体１６，１６，…により加熱され、仮焼合成
が進行する。仮焼ゾーン２１ｂにおけるセラミツ
クス原料１７の仮焼合成の合成度の制御は、発熱
体１６，１６，…の温度と、定量排出開口１８に
よる仮焼合成の終つたセラミツクス原料１７の排
出量の制御により行うことができる。

仮焼ゾーン２１ｂにて仮焼合成の終つたセラミ
ツクス原料１７は、焼成ゾーン２１ｂから冷却ゾ
ーン２１ｃに導かれ、この冷却ゾーン２１ｃで冷
却された後、上記定量排出装置１８により炉体１
２の外部に排出される。

上記実施例では、セラミツクス原料１７は、ス
リツト１４，１４，…内を流下するようにするた
め予め造粒処理を行つた。また、スリツト１４，
１４，…の幅ｄを30mmないし80mmと比較的狭く設
定することにより、スリツト１４，１４，…内を
流下するセラミツクス原料１７全体がほゞ均一に
加熱され、品質の良好なセラミツクス原料１７の
仮焼物を得ることができた。

上記実施例において、隔壁１３，１３，…に
は、第４図に示すように、その壁面から斜下方に
突出する固定羽根Ｆ，Ｆ，…を設けるとともに、
炉体１２の側壁１２ａの内側の壁面にも、上記と
同様の固定羽根Ｆ，Ｆ，…を設けるようにしても
よい。

このようにすれば、ホツパ部１１内に投入され
たセラミツクス原料１７は、スリツト１４，１
４，…内を固定羽根Ｆ，Ｆ，…により蛇行しつゝ
流下する。この流下時にセラミツクス原料１７は
撹拌されて発熱体１６，１６，…によりほゞ均一
に加熱され、品質の良好なセラミツクス原料１７
の仮焼物を得ることができる。

第４図の実施例では、発熱体１６，１６，…
は、スリツト１４，１４，…内を固定羽根Ｆ，
Ｆ，…により蛇行しつゝ流下するセラミツクス原
料１７の移動経路に沿つて配置することが好まし
い。

また、発熱体１６，１６，…のスリーブＳは、
円筒形のものに代えて、たとえば第３図ｂに示す
ように五角形の筒形のものであつてもよい。スリ
ーブＳ内には、発熱体１６の温度を計測するため
の熱電対TCを収容することもできる。

本発明はセラミツクス原料仮焼炉に限定され
ず、成形の終つたセラミツクス成形体の本焼成炉
等にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼成炉の一実施例の斜視
図、第２図は第１図の焼成炉の内部構造を示す部
分拡大断面図、第３図ａおよび第３図ｂは夫々発
熱体の側面図、第４図は本発明に係る焼成炉の他
の実施例の部分拡大断面図、第５図ａは従来の焼
成炉の説明図、第５図ｂは第５図ａの焼成炉の温
度分布図、第６図は第５図ａの焼成炉に使用され
る焼成匣の斜視図である。 １１……ホツパ部、１２……炉体、１３……隔
壁、１４……スリツト、１６……発熱体、１７…
…セラミツクス原料、１８……定量排出装置、Ｆ
……固定羽根。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉体上部に配置され、投入された被焼成物が
   予熱されるホツパ部と、このホツパ部の下部に炉
   体内に所定の間隔をおいて配置され、上部では上
   記ホツパ部に開口するとともに、隔壁の下部では
   炉体底部に開口するスリツトを画成する複数の隔
   壁と、スリツトの内部に配置され、耐火性のスリ
   ーブにより被覆された発熱体と、炉体底部の開口
   に配置され上記スリツト内を流下する過程で焼成
   された被焼成物が定量排出される定量排出手段と
   を備えていることを特徴とする焼成炉。 ２ 上記隔壁はその壁面から斜下方に突出する固
   定羽根を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の焼成炉。