JPS6236512Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はフエライトなどの粉体をバツチ式に
効率良く特に所定のガス雰囲気中で熱処理するこ
とのできる雰囲気調整型の粉体熱処理装置に関す
るものである。

従来、この種の粉体熱処理装置においては、炉
芯管の気密性能を上げる為に、熱処理装置への粉
体投入口及び排出口をフランジ状に形成し、それ
らのフラジン状部分をボルトで締めて、炉芯管内
のガス雰囲気を確実に保護するようにしていた。
このような構造のため、粉体熱処理装置の操業の
際には、粉体を加熱処理した後に冷却して、一旦
炉芯管を取出し傾斜させて、処理済みの粉体を外
部に取り出していた。その結果、従来のバツチ式
ロータリー型粉体熱処理装置は次のような欠点が
あつた。

(1) 加熱処理後に粉体を冷却するための冷却装置
が必要である。

(2) 炉芯管を取り出して傾斜させるための特別な
装置が必要である。

(3) １サイクル毎に加熱と冷却を繰返して行なわ
ねばならず、そのため熱損失が多く、結果的に
熱効率が悪い。

(4) 炉芯管の気密性の保持が困難であり、しかも
１サイクル毎にガスの置換を行なわなければな
らず、きわめて不経済である。

この考案の目的は前述のような従来公知のバツ
チ式ロータリー型粉体熱処理装置にしられる諸欠
点を解消して、粉体の熱処理をスムーズにしかも
効率良く行うことのできる粉体熱処理装置を提供
することにある。

以下、図面を参照して、この考案の好適な実施
例を説明する。

まず、この考案による粉体加熱処理装置の概要
を粉体の処理順序に従つて説明することにする。

ホツパー１の上方開口部より粉体を入れる。粉
体は自重によりホツパー１の下方部に至り、バタ
フライバルブ２を経てパージタンク３の中に供給
される。このパージタンクは粉体を所定のガス雰
囲気下に置き換えることができるように構成され
ている。粉体は更にパージタンク３から送込装置
Ａ例えばスクリユーフイーダー９の一端近くに至
り、そのスクリユーフイーダー９により他端側に
移送される。その際、粉体は所定のガス雰囲気下
に保持されつつ移動される。粉体はこのように送
込装置Ａによつて移送され加熱装置Ｂの内部に送
り込まれる。そして、粉体は加熱装置Ｂにより撹
拌と加熱とを同時に行う。加熱装置Ｂは例えば炉
体１１の内部に外筒１２と内筒１３からなる炉芯
管を備えている。外筒１２はその内部を所定のガ
ス雰囲気に保持する役割を果たしている。内筒１
３の内面にはスパイラル状案内羽根１６が設けて
ある。また、内筒１３は外筒１２の内部において
回転可能に配置されている。ヒーター２４は炉体
１１内に配置されていて内筒１３内の粉体を加熱
するためのものである。粉体は内筒１３内で加熱
された後、内筒１３の出口１３ａを経て処理受タ
ンク例えば水槽２０の中に送り込まれ、そこで冷
却処理を受ける。

次は前述の粉体熱処理装置の各部について詳細
に説明することにする。

パージタンク３の上下にはそれぞれバタフライ
バルブ２及び６を設ける。これらのバタフライバ
ルブ２及び６を適宜開閉することにより、パージ
タンク３の内部空間を密閉状態に選択的にするこ
とができるようになつている。パージタンク３の
上方部にはガス管５０の一端が接続してあり、そ
こから所定のガスが注入可能となつている。その
ガス管５０の途中にはバルブ５１が設けてあり、
必要に応じてガス管５０内の通路を開閉できるよ
うになつている。

また、パージタンク３にはパイプ５２の一端が
接続してあり、このパイプ５２を介して真空ポン
プ５が接続してある。真空ポンプ５を作動させる
ことにより、パージタンク３の内部空間を必要に
応じて真空状態にできるように構成しているので
ある。

また、パージタンク３の底部にはフレキシブル
ジヨイント２５が配置してあり、パージタンク３
がある程度上下方向に移動可能となつている。こ
れに関連して、パージタンク３にはロードセル２
３が配置してある。このロードセル２３はパージ
タンク３の内部に供給された粉体の重量を検知す
るためのものである。

パージタンク３から到来した粉体を受けて加熱
装置Ｂの方に送り込むための送入装置Ａは図示例
ではスクリユーフイーダー９によつて構成されて
いる。スクリユーフイーダー９の図において左側
の端部がパージタンク３の底部とバタフライバル
ブ６を介して接続されている。また、ガスパイプ
５３の一端がスクリユーフイーダー９の内部空間
に通ずるように配置されている。このガスパイプ
５３の途中にはバルブ５４が配置してある。この
バルブ５４を開閉することにより、スクリユーフ
イーダー内に所定のガスを送り込み、スクリユー
フイーダー９の内部空間全体を所定のガス雰囲気
下に保持できるようにしている。また、スクリユ
ーフイーダー９のスクリユー軸はチエーン等の伝
達装置５５を介してモーター７に接続されてい
る。すなわち、モーター７の駆動により伝達装置
５５を介してスクリユーフイーダー９のスクリユ
ーを回転するように構成されているのである。ス
クリユーフイーダー９の軸はシール１０により密
封されており、スクリユーフイーダー９の内部空
間が外部と完全にシール状態になるように構成し
てある。スクリユーフイーダー９の右端部は加熱
装置Ｂの内部に開放されている。すなわち、内筒
１３の左端部近くに突出しているのである。外筒
１２、内筒１３及びスクリユーフイーダー９は同
一軸線に配置してある。外筒１２は内筒１３をほ
ぼ全体的にカバーしており、その内部全体を所定
のガス雰囲気下に維持するように構成してある。
外筒１２の右端部には蓋１４が設けてある。この
蓋１４には断熱ウールが内張りされている。ま
た、外筒１２の右端部近くの下方部には出口１２
ａが形成してあり、そこから熱処理の済んだ粉体
を水槽２０に送り出せるようになつている。

内筒１３は左端部が軸受８により回転可能に支
持されており、右端部は軸１３ｂを介して軸受１
５により回転可能に支持されている。そして、同
じく軸１３ｂを介してモーター１８により内筒１
３は回転駆動されるようになつている。シール１
７は軸１３ｂの右端部を密封するためのものであ
る。

また、内筒１３の内壁面にはスパイラル状の案
内羽根１６がほぼ全体にわたつて形成してある。
このスパイラル状案内羽根１６の作用により、内
筒１３が一定の方向に回転（逆転）した際には内
筒１３内の粉末は図において左方向に送られよう
とする。しかし、その時、内筒１３の圧端部は壁
になつているため、粉体は左方に進むことができ
ず、その結果、粉体はそこで撹拌されることにな
る。逆に、内筒１３が他の方向に回転（正転）さ
れた時は、粉体はスパイラル状案内羽根１６の作
用により図において右方に移動せられ、最終的に
内筒１３の出口１３ａから外筒１２の出口１２ａ
に排出される。

水槽２０には撹拌機２１と水位計２２とが設け
てある。さらに、水槽２０の底部には排出管５７
の一端が配置してある。この排出管５７はスラリ
ポンプ１９に接続されている。

次は、前述の粉体熱処理装置の作用を説明す
る。

被処理物である所定量の粉体をホツパー１に入
れる。すると、粉体はホツパー１により案内され
て「開」の状態にあるバタフライバルブ２を通つ
てパージタンク３の内部に入る。この時、下側の
バタフライバルブ６は「閉」の状態にある。粉体
がパージタンク３の内部に投入されると、その粉
体の重量をロードセル２３が検知して、重量制御
を行う。必要量の粉体がパージタンク３内に投入
された時、上側のバタフライバルブ２が閉じる。
それにより、パージタンク３の内部空間は密閉状
態となる。しかる後、パージタンク３の内部でガ
スの置換を行う。例えば、N₂ガスでガス置換を
行う。その時、ガス量の低減を図るためと、粉体
に付着した空気を抜くのを容易にするために、真
空ポンプ５を作動して、パージタンク３の内部の
空気を排気する。ガス置換が充分に行なわれた
ら、通常は所定の時間経過後に、下側のバタフラ
イバルブ６を開き、パージタンク３内の粉体を下
方に落下させる。その粉体はスクリユーフイーダ
ー９により図において右方に送り込まれる。その
時、内筒１３はゆつくりと逆転しており、スパイ
ラル状案内羽根１６によつて内筒１３内の粉体は
図において左方に送られようとする。ところが、
内筒１３の左端部は閉じられているので、端面の
ところで撹拌される。粉体はそのように撹拌され
つつヒーター２４からの熱を受けて加熱される。
所定時間が経過した後、内筒１３の回転方向を変
え、すなわち内筒１３を正転させ、それによりス
パイラル状案内羽根１６の作用で粉体を図の右方
に移動させる。粉体は内筒１３の内面に沿つて右
方に移動してゆき、ついには内筒１３の出口１３
ａから外筒１２の出口１２ａに排出される。そし
て、水槽２０の中に至るのである。この水槽２０
には予め水が所定レベルまで入れられており、粉
体はその水中において冷却される。しかる後、そ
のように処理された粉体はスラリポンプ１９によ
つて、水との混合状態のまま次の工程に排出管５
７を介して移送される。

このような加熱処理の際に、バルブ５４は開放
されており、所定のガス例えばH₂ガスまたはN₂
ガスがスクリユーフイーダー９、外筒１２及び内
筒１３の内部に送り込まれ、それらの内部空間を
所望のガス雰囲気下に維持しているのである。な
お、外筒１２の出口１２ａと水槽２０とを結ぶと
ころにパイプ５８の一端を接続し、そのパイプ５
８にバルブ５９を設け、必要に応じて外筒１２内
のガスを排出することもできる。

また、ヒーター２４は炉体１１の内壁底部に設
け、外筒１２及び内筒１３を加熱するように構成
するのが望しいが、本考案はこの態様に限定され
ない。

また、伝達装置５５は前述のようにチエーンを
採用することができるが、他のものを用いること
もできる。また、シール１０は例えば、Ｏ−リン
グを使うことができる。

図示例のように、炉芯管を外筒１２と内筒１３
とで構成すると、炉芯管内のシール構造が比較的
単純なものとする。すなわち内筒１３それ自体を
気密シールする構造にせず、内筒１３をカバーす
る形で外筒１２を設け、外筒１２内において所定
のガス雰囲気下に維持するような構成が望しいの
である。

また、炉体１１は気密構造をとらず、大気中で
使用する炉として構成を簡単にすることができ
る。

また、パージタンク３にハンマー４を設けるこ
ともできる。このハンマー４の機能は、パージタ
ンク３の中の粉末の落下を容易にする。

また、水槽２０に設けた撹拌機２１は沈澱を防
止するためのものであり、必要に応じて水槽２０
内の水を撹拌するためのものである。水位計２２
は水槽２０内の水の量を制御するためのものであ
る。

この考案による粉体加熱処理装置は、以上のよ
うに構成されているので、実用上、種々の顕著な
効果を奏する。例えば、従来装置のように炉芯管
を取り出して傾斜させる特別な装置が全く不要と
なつた。また、加熱装置それ自体を冷却する装置
が不要であり、１サイクル毎に加熱と冷却を繰返
するこがなくなり、熱効率が著しく改善された。
また、炉芯管の内部で１サイクル毎にガス置換す
る必要がなくなり、常に所定のガス雰囲気下に保
持できるため、操業がきわめて経済的となつた。
また、所定のガス雰囲気を連続して保持できるこ
とから、操業の全自動化がきわめて簡単になると
いう顕著な効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案による粉体熱処理装置の好適な例
を示す概略図である。 １……ホツパー、２，６……バタフライバル
ブ、３……パージタンク、９……スクリユーフイ
ーダー、１１……炉体、１２……外筒、１３……
内筒、１６……スパイラル状案内羽根、１９……
スラリポンプ、２０……水槽、２３……ロードセ
ル、２４……ヒータ、Ａ……送込装置、Ｂ……加
熱装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 炉体内で粉体を加熱処理するための雰囲気調
   整型の粉体熱処理装置において、粉体を入れる
   ホツパーと、ホツパーから供給されてきた粉体
   を所定のガス雰囲気下に置き換えるパージタン
   クと、パージタンクから粉体を受け取つて所定
   のガス雰囲気を保持しつつ移動させる送込装置
   と、所定のガス雰囲気を保持したまま送込装置
   によつて送り込まれた粉体を攪拌と加熱とを同
   時に行う加熱装置を備えていて、加熱装置が、
   炉体内にヒーターと、ヒーターの内側に所定の
   ガス雰囲気を保持する外筒と、外筒の内側に攪
   拌用の内筒を有することを特徴とする粉体熱処
   理装置。 (2) 内筒が、スパイラル状案内羽根を内面に設け
   た回転可能な円筒であることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項に記載の粉体熱処理
   装置。