JPH0327837B2 - - 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４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４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５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、もしくは横詰にする。この焼成
匣３を第４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５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生じ、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、炉体上部に配置されたホ
ツパ部の下部に棒状の発熱体を配置し、炉体内を
流下する過程で発熱体により被焼成物を焼成し、
焼成の終つた被焼成物を炉体底部に設けられた定
量排出手段により排出するようにしたことを特徴
としている。焼成の終つた被焼成物が炉体の外に
排出されるにつれてホツパ内の被焼成物が炉体内
を流下し、流下から直接加熱されて焼成される。

（発明の効果） 本発明によれば、被焼成物は炉体内を流下する
過程で、炉体内に配置された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、本発明によれ
ば、個々の被焼成物は炉内を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、複数本の棒状の発熱体１６，
１６，…が配置されている。上記発熱体１６は、
第３図ａに示すように、アルミナ（Al₂O₃）等の
耐熱材料からなる円筒状のスリーブＳに発熱部と
して炭化珪素（SiC）系の棒状のヒータＨを収容
してなるものである。

複数本の上記発熱体１６，１６，…は、ホツパ
部１１の下部にて炉体内を流下するセラミツクス
原料１７がほゞ均一に加熱されるように配置され
る。たとえば、第１図に示すように、ホツパ部１
１の下部にて、炉体１２の対向する炉壁１２ａと
１２ｂとの間および炉壁１２ｃと１２ｄとの間に
井桁状をなすように橋渡しされている。上記発熱
体１６，１６，…はまた、炉体１２の上下方向に
は、第２図からも明らかなように、同一方向に配
置された発熱体１６，１６，…が千鳥状に配置さ
れている。

上記のように井桁状に配置された発熱体１６，
１６，…の炉体底部１２ｅには、スリツト状の開
口１３，１３，…が形成されており、これら開口
１３，１３，…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２図に示すように、ホツパ部１１が
炉体１２の発熱体１６，１６，…が配置された部
分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を予熱する予熱ゾーン
２１ａを構成し、炉体１２の発熱体１６，１６，
…の設置部分が仮焼ゾーン２１ｂを構成する。ま
た、この仮焼ゾーン２１ｂの下部の開口１３，１
３，…の部分は、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、ホツ
パ部１１の予熱ゾーン２１ａから順次、仮焼ゾー
ン２１ｂに導かれる。セラミツクス原料１７は、
仮焼ゾーン２１ｂ内で発熱体１６，１６，…によ
り加熱される。上記仮焼ゾーン２１ｂ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が定量排出装置１８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、上記仮焼ゾ
ーン２１ｂ内の井桁状に配置された発熱体１６，
１６，…の間を流下する。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
ほゞ均等に加熱されて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、定量排出装置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、井桁状に配置された発熱体１
６，１６，…の間を流下する過程でセラミツクス
原料１７の焼成が行われるので、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。

なお、上記実施例において、発熱体１６はたと
えば第３図ｂに示すように、五角形のスリーブＳ
内にヒータＨとこのヒータＨの温度を測定するた
めの熱電対TCを収容するようにしたものを使用
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平面
図、第２図は第１図の焼成炉の−線に沿う断
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ａは従来の焼成炉の説明図、第４図
ｂは第４図ａの焼成炉の温度分布図、第５図は第
４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、１６……発熱体、１７……
セラミツクス原料、１８……定量排出装置。

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、耐熱性を有する材料から
   なるスリーブ内に収容された棒状の発熱部を有
   し、上記ホツパ部の下部にて炉体内を流下する被
   焼成物がほゞ均等に加熱されるように配置された
   発熱体と、炉体底部の開口に配置され上記炉体内
   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 上記発熱体は炉体内に井桁状に配置されてい
   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。