CN103608634B - 连续烧结炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续烧结炉，具备：一个或多个加热单元(120)，其具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔(120a)的框体(120b)、加热被加热物的加热部(160)、以及设于框体的下部且沿水平方向移动自如地支撑框体的可动部(150)，贯通孔沿输送方向形成为能够连通；一个或多个冷却单元(122)，其具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔(122a)的框体(122b)以及冷却被加热物的冷却部(170)，形成为能够与多个加热单元的贯通孔连通，冷却被加热物；以及施力部(124)，其沿输送方向对一个或多个加热单元和一个或多个冷却单元施力。加热单元之间以及加热单元与冷却单元之间通过施力部的施力而被连接。

Description

连续烧结炉

技术领域

本发明涉及连续地加热被加热物的连续烧结炉。本申请基于2011年7月4日在日本提出的日本特愿2011-147899号而主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

一直以来，存在加热在炉内连续输送的被加热物的连续烧结炉。关于这样的连续烧结炉，公开了在连续烧结炉内的加热室与冷却室之间设置门而抑制从加热室向冷却室的传热的技术(例如，专利文献1)。

另外，提出了将滑动装置作为支撑开闭门的支撑脚的基座而设置且使开闭门滑动而开闭的热处理装置(例如，专利文献2)。再者，还提出了连续热处理炉，其在马弗炉的周围设置沿炉的长度方向连接的多个加热器组件，马弗炉或加热器组件能够通过脚轮在导轨上移动(例如，专利文献3)。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-130956号公报

专利文献2：日本特开2004-250782号公报

专利文献3：日本特开2010-151369号公报。

发明内容

发明要解决的问题

连续烧结炉为多个例如1m左右炉长的单元连结而构成。在进行炉内维护的情况下，必须将成为维护对象的单元从连结于其前后的单元卸下。另外，由于该单元的重量非常高，因而为了使之移动，必须使用例如重型机械。

另外，关于包含上述专利文献1所记载的烧结炉的现有连续烧结炉，炉脚在地面由地脚螺栓等固定。因此，为了使单元移动，必须将固定单元的地脚螺栓一个个卸下。所以，现有的连续烧结炉维护性显著较低。

再者，在改变连续烧结炉的加热时间、加热温度、冷却时间以及节拍时间(tacttime)等而变更烧结型式(pattern)的情况下，在单元的添加或卸下时，与维护时同样，地脚螺栓的卸下或重型机械的使用等成为必要，作业性低。

即使在连续烧结炉设置如上述专利文献2那样的开闭门的滑动装置，单元的移动也未变容易，维护性未被改善。另外，即使在如专利文献3那样在马弗炉的支撑部件具备脚轮的构成的情况下，容易使马弗炉和加热器组件统一移动，用于维护等的各加热器组件的移动也是困难的。

本发明鉴于上述问题而以提供具备高维护性、烧结型式的变更容易的连续烧结炉作为目的。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的第一样式所涉及的连续烧结炉具备：一个或多个加热单元，其具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔的框体、加热被加热物的加热部、以及设于框体的下部且沿水平方向移动自如地支撑框体的可动部，贯通孔沿输送方向形成为能够连通；一个或多个冷却单元，其具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔的框体以及冷却被加热物的冷却部，形成为能够与多个加热单元的贯通孔连通，冷却被加热物；以及施力部，其沿输送方向对一个或多个加热单元和一个或多个冷却单元施力。加热单元之间以及加热单元与冷却单元之间通过施力部的施力而被连接。

依照本发明的第二样式，也可以是，在上述第一样式中，一个或多个冷却单元还具有设于自身的框体的下部且沿水平方向移动自如地支撑框体的可动部，冷却单元之间以及加热单元与冷却单元之间通过施力部的施力而被连接。

依照本发明的第三样式，也可以是，在上述第一或第二样式中，加热单元之间、冷却单元之间或者加热单元与冷却单元之间的连接部分不具有紧固装置。

依照本发明的第四样式，也可以是，在上述第一样式至第三样式中的任何一个中，加热单元之间、冷却单元之间或者加热单元与冷却单元之间的连接部分中的至少一个是一方端部为凹形的凹部、另一方端部为凸形的凸部且凹部和凸部嵌合的构造。

依照本发明的第五样式，也可以是，在上述第四样式中，一方端部的凹部和另一方端部的凸部的嵌合部位形成为具有倾斜面的渐缩构造，该倾斜面朝向输送方向具有大于0度的倾斜角。

依照本发明的第六样式，也可以是，在上述第四或第五样式中，连接部分中，在将一方端部的凹部和另一方端部的凸部嵌合的状态下，相对的凹部的内周面和凸部的外周面配置在相互离开的位置。

依照本发明的第七样式，也可以是，在上述第一样式至第六样式中的任何一个中，在加热单元之间、冷却单元之间以及加热单元与冷却单元之间的连接部分，沿周向形成有密封件。

发明的效果

本发明能够得到具备高维护性且能够容易地变更烧结型式的连续烧结炉。

附图说明

图1是连续烧结炉的顶视图。

图2A是连续烧结炉的剖面图，为显示图1的A-A剖面的剖面图。

图2B是连续烧结炉的剖面图，为显示图1的B-B剖面的剖面图。

图3A是用于说明单元之间的连接部分的形状的说明图，为两个加热单元连接后的状态的图1的A-A剖面图。

图3B是用于说明单元之间的连接部分的形状的说明图，为在两个加热单元之间沿输送方向空开间隙的状态的图1的A-A剖面图。

图3C是用于说明单元之间的连接部分的形状的说明图，为两个加热单元连接后的状态的图1的A-A剖面图。

图3D是用于说明单元之间的连接部分的形状的说明图，为在两个加热单元之间沿输送方向空开间隙的状态的图1的A-A剖面图。

图3E是用于说明单元之间的连接部分的形状的说明图，为图3D的放大图。

图4是维护时的连续烧结炉的剖面图。

图5A是用于说明烧结型式的说明图。

图5B是用于说明烧结型式的说明图。

图5C是用于说明烧结型式的说明图。

图6是变型例的图1的A-A剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图同时详细地说明本发明的优选实施方式。所涉及的实施方式所示的尺寸、材料、其它具体数值等不过是使发明的理解容易的示例，除了特别声明的情况，不限定本发明。此外，在本发明书和附图中，对于具有实质相同的功能、构成的要素附上相同的符号，由此省略重复说明，另外，与本发明无直接关系的要素省略图示。

在本实施方式中，主要详细地说明在2000℃以上的高温下烧结陶瓷或石墨的连续烧结炉100、200和具备高维护性且使烧结型式的变更容易的构成。

图1是连续烧结炉100的顶视图，图2A和图2B是连续烧结炉100的剖面图。图2A显示图1的A-A剖面，图2B显示图1的B-B剖面。

如图2A所示，连续烧结炉100具备自由辊(freeroller)110、搬入脱气单元112、搬出脱气单元114、推进装置116、拉动装置118、加热单元120、冷却单元122以及施力部124。

自由辊110由支撑部110a和滚子110b构成，滚子110b滚动自如地保持在设于支撑部110a的保持孔。自由辊110在搬入脱气单元112、冷却单元122以及搬出脱气单元114中可旋转地被从炉内的下表面竖立的支柱130的上端部支撑。另外，自由辊110在加热单元120中嵌入设于炉内下表面的下孔120c而非支柱130。

自由辊110在各个单元(搬入脱气单元112、加热单元120、冷却单元122以及搬出脱气单元114)中以构成沿着输送方向的两列的方式在各个列设置多个，可输送地支撑载置了被加热物的托盘(未图示)。

另外，自由辊110配置成：在各个单元作为连续烧结炉100连接的状态下，邻接的单元之间的滚子110b的最上部成为相同高度。因此，载置有被加热物的托盘能够不摆动地在自由辊110上滑动。

分别地，搬入脱气单元112相对于加热单元120位于托盘的输送方向的上游侧(在图1和图2A中为右侧)，搬出脱气单元114相对于冷却单元122位于托盘的输送方向的下游侧(在图1和图2A中为左侧)。搬入脱气单元112内和搬出脱气单元114内的气氛被气氛保持置换装置(未图示)保持为规定的气氛(例如，氮气、氩气、卤素气体或者真空等非氧化气氛)。

另外，搬入脱气单元112具备可动部150。可动部150由例如脚轮(车轮)构成，在搬入脱气单元112的框体112a的下部沿水平方向移动自如地支撑框体112a。在本实施方式中，可动部150承载在沿着输送方向配置于地板面的两条导轨150a上，框体112a能够在导轨150a上移动。

再者，搬入脱气单元112具有沿铅垂方向升降而开闭的开闭门152a、152b。另外，如果开闭门152a、152b下降(关闭)，则搬入脱气单元112的内部成为气密室。同样，搬出脱气单元114具有开闭门154a、154b。另外，如果开闭门154a、154b下降，则搬出脱气单元114的内部成为气密室。如果开闭门152a、152b、154a、154b上升(打开)，则能够进行托盘的搬入和搬出。

如果载置了被加热物的托盘配置于搬入脱气单元112内的自由辊110上，则推进装置116沿输送方向推压该托盘。由此，推进装置116使托盘前进而搬入加热单元120内。拉动装置118从冷却单元122内的自由辊110上牵引载置有被加热物的托盘而搬出至搬出脱气单元114。

在本实施方式中，推进装置116连续地每规定时间(节拍时间)将一个托盘搬入炉内。然后，先搬入炉内的托盘在每当另一托盘被搬入炉内时被后搬入的托盘推压而沿输送方向水平移动。另外，拉动装置118将被推出的托盘以与推进装置116同步的时机从冷却单元122搬出。

结果，载置于托盘的被加热物在连续炉100内每节拍时间间歇性地被输送相当于托盘宽度的规定的行程程度。

加热单元120具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔120a的框体120b，多个加热单元120的贯通孔120a形成为能够在加热单元120彼此连通。

另外，加热单元120具备可动部150、加热部160、绝热部162以及自由辊110。

可动部150与搬入脱气单元112同样地例如由脚轮构成，在框体120b的下部沿水平方向移动自如地支撑框体120b。

加热部160由电阻加热加热器、气体加热器或喷燃器等构成，加热在贯通孔120a的内部移动的被加热物。

绝热部162在绝热性和耐热性方面优异，覆盖加热单元120的贯通孔120a的内周，抑制从炉内向外部的散热。

冷却单元122与加热单元120同样地具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔122a的框体122b，贯通孔122a形成为能够与其它单元例如加热单元120的贯通孔120a连通。

另外，冷却单元122具备冷却部170和绝热部172。冷却部170在本实施方式中为冷却单元122的框体122b，通过将炉内的热散热至炉外而降低炉内温度，冷却被加热物。

绝热部172与绝热部162同样地在绝热性和耐热性方面优异。绝热部172覆盖冷却单元122的贯通孔122a的内周，抑制从炉内向外部的放热，从而降低被加热物的温度下降的速度。通过连续烧结炉100具备绝热部172这样的构成，能够防止被加热物的裂缝等的发生。

另外，加热单元120和冷却单元122与搬入脱气单元112和搬出脱气单元114连通，如果开闭门152b、154a下降而关闭，则成为气密室。另外，加热单元120内和冷却单元122内的气氛被气氛保持置换装置(未图示)保持为与搬入脱气单元112和搬出脱气单元114同等的规定气氛。

施力部124由例如缸(气缸、液压缸)或线圈等构成，沿输送方向对多个加热单元120和一个冷却单元122施力。

图3A至图3E为用于说明单元之间的连接部分180的形状的说明图。在图3A至图3D中，显示了除可动部150之外的相邻的两个加热单元120的图1的A-A剖面图。图3E为图3D的圆E部分的放大图。不过，为了使形状的理解变容易，图3A和图3D显示了两个加热单元120连接的状态。另外，图3B和图3C显示了在两个加热单元120之间沿输送方向空开间隙的状态。

如图3A所示，在本实施方式中，加热单元120之间的连接部分180(由虚线的四边形表示的单元之间的端面的接触部分)以平面相接，不具有紧固装置。而且，连接部分180通过上述施力部124的施力而连接。在图3A至图3E中，显示了加热单元120之间的连接部分180，但在搬入脱气单元112与加热单元120之间以及加热单元120与冷却单元122之间的连接部分180也具有同样的构成。

例如，连接部分180的外周侧成为凸缘，如果栓接(紧固装置)而连接凸缘，则凸缘和框体的焊接部分等有可能因接合部分向输送方向的热膨胀而断裂。但是，本实施方式的连续烧结炉100在连接部分180不具有紧固装置，通过施力部124的施力而被连接。因此，连续烧结炉100能够通过施力部124收缩而吸收输送方向的热膨胀。结果，能够防止凸缘的焊接部分等的破损。未栓接凸缘的情况也可以例如在单元之间的连接时使用销对位。

另外。在本实施方式中，连接部分180不具有任何栓接等的紧固装置，通过施力部124的施力而被连接。然而，例如也可以是，至少一个连接部分180不具有栓接等的紧固装置，通过施力部124的施力而被连接。在该情况下，对于通过施力部124的施力而被连接的连接部分180，能够防止凸缘的焊接部分等的破损。

另外，在连接部分180，沿其周向形成有密封件182。通过连接部分180具备密封件182的构成，能够容易地使炉内为密闭构造。在该情况下，对于为了防止氧化而必须使炉内为惰性气体气氛的石墨等，也能够进行加热处理。

另外，在搬入脱气单元112与加热单元120之间、加热单元120之间以及加热单元120与冷却单元122之间的连接部分180中的至少一个不限于以平面相接的构造。如图3B所示，也可为以下构造：连接部分180的一方端部为凹形的凹部184a、184b，连接部分180的另一方端部为凸形的凸部186a、186b，将它们嵌合。

在形成上述嵌合构造的情况下，能够容易且正确地进行单元之间的定位，使得连接的贯通孔120a、122a的端部彼此成为重合的位置。

在本实施方式中，在连接部分180中的绝热部162的端部设有凹部184a、凸部186a，在凸缘部分设有凹部184b、凸部186b。即，在连接部分180设有两组凹部和凸部，但是凹部和凸部可为一组，也可以设置三组以上。

另外，如图3C所示，连接部分180的一方端部的凹部184a、184b和连接部分180的另一方端部的凸部186a、186b的嵌合部位也可以具有渐缩构造。即，凹部184a、184b和凸部186a、186b也可以作为具有倾斜面188的渐缩构造而形成，该倾斜面188朝向输送方向具有大于0度的倾斜角。

在形成上述渐缩构造的情况下，在连接单元彼此时，渐缩构造成为引导件而嵌合，导引至正确位置，因而单元之间的定位进一步变容易。另外，即使沿与输送方向垂直的面方向产生热膨胀，加热单元120和冷却单元122也沿输送方向错开。由此，施力部124能够吸收膨胀程度的位移。结果，能够防止凹部184a、184b的破损。

另外，如图3D和图3E所示，也可以是，连接部分180中，在将一方端部的凹部184a、184b和另一方端部的凸部186a、186b嵌合的状态下，相对的凹部184a、184b的内周面190和凸部186a、186b的外周面192配置在相互离开的位置。

在形成凹部184a、184b的内周面190和凸部186a、186b的外周面192离开而在其间具有空隙的构成的情况下，凹部184a、184b或凸部186a、186b能够吸收与输送方向垂直的面方向的热膨胀。结果，能够防止凹部184a、184b的破损。

如上所述，连接部分180不具有栓接等的紧固装置，通过施力部124的施力而被连接。因此，不卸下连接部分180的紧固装置，仅使搬入脱气单元112和加热单元120沿着导轨150a沿水平方向移动，便能够使施力部124伸缩。再者，能够分离加热单元120之间、搬入脱气单元112与加热单元120之间中的任意部分。

图4是维护时的连续烧结炉100的剖面图。图4显示了维护时的与图1的A-A剖面对应的剖面图。例如，如图4所示，在加热单元120之间空开间隙194的状态下，由可装卸的止动件150b等固定可动部150。由此，作业者能够从加热单元120之间的间隙194容易地维护加热单元120的炉内。即，本实施方式的连续烧结炉100具备高维护性。

图5A至图5C是用于说明烧结型式的说明图。在图5A至图5C中，横轴表示时间，纵轴表示在连续烧结炉100的炉内被输送且加热的被加热物的表面的温度。

在图5B中，与图5A所示的烧结型式相比较，显示了例如提高加热部160的加热输出、缩短节拍时间而增加每小时的处理量的情况的烧结型式。在必须将2000度的温度维持2小时的情况下，如果仅缩短节拍时间，则如在图5B中由单点划线表示的那样，2000度的温度被维持的时间变短。在该情况下，连续烧结炉100通过增加加热单元120而使2000度的温度被维持的时间为2小时(参照图5B的实线)。

另外，在图5C中，与图5A所示的烧结型式相比较，显示了变更成不改变节拍时间而例如使加热温度上升到2400度然后将该温度维持2小时的烧结型式的示例。在该情况下，仅提高加热部160的温度，则如在图5C中由单点划线表示的那样，维持2400度温度的时间减少升温所耗时间增加的程度。在该情况下，连续烧结炉100通过增加加热单元120而使2400度的温度被维持的时间为2小时(参照图5C的实线)。

如上所述，有时候改变连续烧结炉100的加热时间、加热温度、冷却时间以及节拍时间等而变更烧结型式。本实施方式的连续烧结炉100在加热单元120的添加或卸下时卸下施力部124即可。由此，能够从导轨150a的端部依次拔出加热单元120。连续烧结炉100根据需要也能够容易地添加加热单元120。

图6是本实施方式的变型例的图1的A-A剖面图。在图6中，显示了与上述连续烧结炉100的A-A剖面图相对应的连续烧结炉200的剖面图。

如图6所示，在连续烧结炉200中，不仅搬入脱气单元112和加热单元120，冷却单元222和搬出脱气单元214也具有可动部150。搬出脱气单元214的可动部150例如由可装卸的止动件150c等固定。

连续烧结炉200与连续烧结炉100不同，具备多个冷却单元222。多个冷却单元222的贯通孔122a形成为能够在冷却单元222彼此连通。

另外，在包含冷却单元222之间以及加热单元120与冷却单元222之间的所有的单元之间，未使用紧固装置。各个单元彼此通过施力部124的施力而被连接。

通过上述构成，在连续烧结炉200中，在冷却单元222之间也能够空开间隙。因此，冷却单元222的炉内维护也变容易。另外，冷却单元222的添加和卸下也成为可能，能够增加烧结型式变更的自由度。

以上，参照附图同时说明了本发明的优选实施方式，但是本发明当然不限定于上述实施方式。在上述实施方式中显示的各个构成部件的诸多形状或组合等为一个示例，能够在不脱离本发明的要旨的范围内基于设计要求等进行各种变更。

例如，连续烧结炉100、200也可以分别具备各一个加热单元120和冷却单元。

产业上的适用性

依照本发明，能够得到具备高维护性且能够容易地变更烧结型式的连续烧结炉。

符号说明

100、200…连续烧结炉

120…加热单元

120a…加热单元的贯通孔

120b…加热单元的框体

122、222…冷却单元

122a…冷却单元的贯通孔

122b…冷却单元的框体

124…施力部

150…可动部

160…加热部

162…绝热部

170…冷却部

180…连接部分

182…密封件

184a、184b…凹部

186a、186b…凸部

188…倾斜面

190…内周面

192…外周面。

Claims (7)

1.一种连续烧结炉，具备：

一个或多个加热单元，其具有沿被加热物的输送方向设有贯通孔的框体、加热所述被加热物的加热部、以及设于所述框体的下部且沿水平方向移动自如地支撑所述框体的可动部，所述贯通孔沿所述输送方向形成为能够连通；

一个或多个冷却单元，其具有沿所述被加热物的输送方向设有贯通孔的框体以及冷却被加热物的冷却部，形成为能够与所述多个加热单元的所述贯通孔连通，冷却所述被加热物；以及

施力部，其沿所述输送方向对所述一个或多个加热单元和所述一个或多个冷却单元施力，

所述加热单元之间以及所述加热单元与所述冷却单元之间的连接部分不具有紧固装置，

所述加热单元之间以及所述加热单元与所述冷却单元之间通过所述施力部的施力而被连接，

在所述冷却单元或者所述加热单元沿水平方向移动时令施力部伸缩。

2.根据权利要求1所述的连续烧结炉，其中，

所述一个或多个冷却单元还具有设于自身的所述框体的下部且沿水平方向移动自如地支撑所述框体的可动部，

所述冷却单元之间以及所述加热单元与所述冷却单元之间通过所述施力部的施力而被连接。

3.根据权利要求1所述的连续烧结炉，其中，所述加热单元之间、所述冷却单元之间或者所述加热单元与所述冷却单元之间的连接部分不具有紧固装置。

4.根据权利要求1所述的连续烧结炉，其中，所述加热单元之间、所述冷却单元之间或者所述加热单元与所述冷却单元之间的连接部分中的至少一个是一方端部为凹形的凹部、另一方端部为凸形的凸部且所述凹部和所述凸部嵌合的构造。

5.根据权利要求4所述的连续烧结炉，其中，所述一方端部的凹部和所述另一方端部的凸部的嵌合部位形成为具有倾斜面的渐缩构造，该倾斜面朝向所述输送方向具有大于0度的倾斜角。

6.根据权利要求4所述的连续烧结炉，其中，所述连接部分中，在将所述一方端部的凹部和所述另一方端部的凸部嵌合的状态下，相对的所述凹部的内周面和所述凸部的外周面配置在相互离开的位置。

7.根据权利要求1所述的连续烧结炉，其中，在所述加热单元之间、冷却单元之间以及所述加热单元与所述冷却单元之间的连接部分，沿周向形成有密封件。