CN202786034U

CN202786034U - 热处理装置

Info

Publication number: CN202786034U
Application number: CN 201220343989
Authority: CN
Inventors: 矢田英夫
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-07-16

Abstract

本实用新型提供一种热处理装置，其可以防止被热处理物过度微细化，并且可以防止品质产生偏差、作业环境恶化、热处理后(干燥或预烧后)得到的陶瓷粉末等被热处理物的收获率降低等。该热处理装置具有：加热用圆锥滚筒体、被收纳于该加热用圆锥滚筒体的滚动体、设置于加热用圆锥滚筒体的大径端的被热处理物供给部、设置于加热用圆锥滚筒体的小径端的被热处理物排出部。在加热用圆锥滚筒体的大径端和小径端之间的规定位置，配设具有开口部的分隔板，该开口部的大小构成为能够供被热处理物通过而滚动体不能通过。将在加热用圆锥滚筒体的周面与大径端侧的端面之间形成的角部设为曲率半径比滚动体的半径大的曲面。

Description

热处理装置

技术领域

本实用新型涉及热处理装置，详细来说涉及例如在进行陶瓷原料的干燥或预烧等热处理时所使用的热处理装置。

背景技术

陶瓷电子部件等所使用的陶瓷粉末通常经过对陶瓷原料粉末进行热处理(干燥或预烧等)的工序来制作。

作为这样的热处理所使用的热处理装置，例如提出有如下的陶瓷原料热处理装置：如图3所示，具有对在内部通过的被热处理物G进行加热的加热用圆锥滚筒体102和收纳在该加热用圆锥滚筒体102内的滚动体103，该加热用圆锥滚筒体102形成为具有大径端104和小径端107的圆锥形状且横向配置，并且被驱动而绕轴心旋转，所述加热用圆锥滚筒体102的大径端104被堵塞，在该大径端104设置有陶瓷原料投入部105，而在小径端107，连通地延伸设置有冷却用圆筒滚筒体108(参照专利文献1)。

在上述专利文献1的热处理装置中，在对陶瓷原料进行热处理时，块状的陶瓷原料利用滚动体的粉碎作用被粉碎而微粒化。

而且，作为在陶瓷原料(被热处理物)微粒化的情况下产生的问题，列举以下问题。

(a)微粒化的陶瓷原料相比块状的陶瓷原料在热处理工序中的滞留时间延长，这成为热处理后(干燥或预烧后)得到的制品(陶瓷粉末等)的品质产生偏差的主要原因。

(b)微粒化的陶瓷原料容易扬尘，这种情况成为导致机械部件磨损/劣化、配管堵塞、向作业区域的飞散而引起作业环境恶化等不良情况的主要原因。

(c)微粒化的陶瓷原料利用排气吸引而容易被吸引、排出，因此，上述情况成为热处理后(干燥或预烧后)得到的制品(陶瓷粉末等)的收获率降低的原因。

专利文献1：日本专利第3166444号公报

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种热处理装置，可以防止被热处理物过度地微细化，并且难以产生热处理后(干燥或预烧后)得到的陶瓷粉末等被热处理物的品质偏差、作业环境的恶化、收获率的降低等不良情况。

为了解决上述课题，本实用新型的热处理装置具有：

加热用圆锥滚筒体，其形成为具有大径端和小径端的圆锥形状且横向配置，该加热用圆锥滚筒体被驱动而绕轴心旋转，对在内部通过的被热处理物进行加热；

滚动体，其被收纳于所述加热用圆锥滚筒体内；

被热处理物供给部，其设置于所述加热用圆锥滚筒体的所述大径端，用于将被热处理物供给到所述加热用圆锥滚筒体；

被热处理物排出部，其设置于所述加热用圆锥滚筒体的所述小径端，用于将已热处理完的被热处理物自所述加热用圆锥滚筒体排出，

所述热处理装置的特征在于，

在所述加热用圆锥滚筒体的所述大径端和所述小径端之间的规定位置，配设有具有开口部的分隔板，所述开口部的大小构成为能够供被热处理物通过而所述滚动体不能通过。

另外，在本实用新型的热处理装置中，优选为，所述加热用圆锥滚筒体的、形成于其周面和所述大径端侧的端面之间的角部，形成为具有比所述滚动体的半径大的曲率半径的曲面。

通过将形成于加热用圆锥滚筒体的周面和大径端侧的端面之间的角部设为具有比滚动体的半径大的曲率半径的曲面，从而能够使滚动体可靠地抵接于角部的内面，能够可靠地防止被热处理物滞留于角部并粘固于该角部的内面之类的不良情况。其结果是，可以防止经过热处理工序而得到的被热处理物的品质产生偏差，并且能够使热处理装置连续且稳定地运转。

另外，在所述被热处理物是热处理后成为具有所希望的组成的陶瓷粉末的陶瓷原料粉末的情况下，本实用新型变得更有意义。

即，陶瓷材料的特性较大地受到组成、烧成条件的影响，但通过使用本实用新型的热处理装置，能够进行良好且稳定的热处理，从而能够得到具有所希望的特性的陶瓷粉末。

本实用新型的热处理装置如上所述构成，在加热用圆锥滚筒体的大径部和小径部之间的规定位置，配设有具有开口部的分隔板，所述开口部的大小构成为能够供被热处理物通过而滚动体不能通过，因此，可以限制加热用圆锥滚筒体内的滚动体存在的区域，从而可以防止因滚动体而导致被热处理物过度地被粉碎。

其结果是，可以谋求减小品质偏差、改善收获率、通过抑制扬尘来改善作业环境及减轻因机械类部件的磨损而引起的劣化、通过减少滚动体的使用个数来削减加工费等。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的热处理装置的结构的正面剖面图。

图2是表示本实用新型的实施方式的热处理装置所使用的分隔板的结构的图。

图3是表示现有的热处理装置的图。

附图标记说明

1 热处理装置

2 加热用圆锥滚筒体

2a 加热用圆锥滚筒体的周面

3 滚动体

4 大径端

4a 大径端的端面

5 被热处理物供给部

6 小径端

7 被热处理物排出部

8 凸缘部

9 开口部

10 分隔板

11 壳体

12 辊

20 角部

G 被热处理物

G1 未热处理完的被热处理物

G2 已热处理完的被热处理物

具体实施方式

以下表示本实用新型的实施方式，对本实用新型的特征部分详细说明。

图1是本实用新型的实施方式的热处理装置的剖面图，图2是表示本实用新型的实施方式的热处理装置所使用的分隔板的结构的图。

该实施方式的热处理装置1用于对作为被热处理物的陶瓷原料G进行热处理(在该实施方式中为干燥)，该热处理装置1具有加热用圆锥滚筒体2和滚动体3，所述加热用圆锥滚筒体2形成为具有大径端4和小径端6的圆锥形状且横向配置，并且被驱动而绕轴心旋转，该加热用圆锥滚筒体2使被热处理物G通过的同时对其进行加热，所述滚动体3被收纳于加热用圆锥滚筒体2内。

需要说明的是，加热用圆锥滚筒体2通常由氧化铝、石英、耐热金属等形成。

另外，作为滚动体3，通常使用由具有耐热性的钛等金属、氧化铝或氧化锆之类的陶瓷等构成的滚动体。滚动体3通常优选使用球形滚动体，但根据不同情况，也可以使用例如圆柱形状等其他形状的滚动体。

另外，热处理装置1还具有：圆筒状的被热处理物供给部5，其设置于加热用圆锥滚筒体2的大径端4，用于将陶瓷原料(被热处理物)G(G1)供给到加热用圆锥滚筒体2；圆筒状的被热处理物排出部7，其设置于加热用圆锥滚筒体2的小径端6，用于将已热处理完的被热处理物G(G2)自加热用圆锥滚筒体2排出。

需要说明的是，被热处理物供给部5和被热处理物排出部7都由圆筒状部件形成，并且构成为与加热用圆锥滚筒体2的旋转轴心同心。

另外，在加热用圆锥滚筒体2的小径端6的外周部，安装有圆盘状的凸缘部(凸缘)8。凸缘部8的外径与大径端4的圆筒部6的外径相同。

另外，在加热用圆锥滚筒体2的周面2a和大径端4的端面4a之间形成角部20，该角部20形成为具有比滚动体3的半径大的曲率半径的曲面，从而可以防止被热处理物G滞留于角部20并粘固在该角部20的内面。

作为构成该实施方式的热处理装置1的加热用圆锥滚筒体2，使用如下的圆锥滚筒体：圆锥部的轴向全长为大约470mm、配置有被热处理物供给部5的大径端4的内径为大约340mm、配置有被热处理物排出部7的小径端6的内径为大约150mm。

另外，在使用具有上述尺寸、形状的加热用圆锥滚筒体2的情况下，作为滚动体3，通常优选使用直径为10～50mm左右的球状滚动体3。

而且，在该实施方式的热处理装置1中，在加热用圆锥滚筒体2的大径端4和小径端6之间的规定位置，配设有具有多个开口部9的分隔板10，该开口部9的大小构成为能够供被热处理物G通过而滚动体3不能通过。在该实施方式的热处理装置1中，分隔板10以主面与轴向正交的姿态配设于在轴向上相距加热用圆锥滚筒体2的大径端4大约250mm的位置。分隔板10通常使用由具有耐热性的Inconel(注册商标)等金属、氧化铝或氧化锆之类的陶瓷等构成的部件。

在本实施方式中，作为分隔板10，使用由Inconel(注册商标)制成且直径为大约250mm的圆板状部件，该圆板状部件具有直径为大约20mm的圆形开口部9。开口部9的形状、大小、配设个数等未特别限定，优选考虑被热处理物G的种类、热处理条件等进行设定。

在该实施方式的热处理装置1中，如上所述构成的加热用圆锥滚筒体2配设于具有隔热性的壳体11内。另外，在壳体11的内部配设有未图示的加热器，从而可以加热到规定的温度。壳体11被保持为使加热用圆锥滚筒体2的轴心具有θ°的倾斜度，以使得加热用圆锥滚筒体2的大径端4侧比小径端6侧高。

并且，在壳体11内配设有用于驱动加热用圆锥滚筒体2的辊12，辊12构成为利用未图示的可变旋转驱动机构驱动而旋转。需要说明的是，加热用圆锥滚筒体2载置于两个辊12上，伴随着辊12的旋转而旋转。

接下来，说明使用如上所述构成的热处理装置1进行被热处理物的热处理的方法。

在该实施方式中，将作为滚动体3的直径为30mm的Ti金属球收纳于加热用圆锥滚筒体2的、被分隔板10分隔开的两个区域中的处于上游侧的区域(靠近配设有被热处理物供给部5的大径端4这一侧的区域)，在使加热用圆锥滚筒体2旋转的状态下，一边加热到规定的温度，一边将作为被热处理物G的钛酸钡系陶瓷浆料自加热用圆锥滚筒体2的被热处理物供给部5按照规定的比例连续供给到加热用圆锥滚筒体2并进行钛酸钡系浆料(被热处理物)G的干燥。

另外，为了进行比较，使用除在加热用圆锥滚筒体2未配置分隔板10之外其他结构与上述实施方式的热处理装置1相同的热处理装置，在与上述实施方式的情况相同的条件下进行了钛酸钡系浆料(被热处理物)的干燥。

对得到的干燥物进行筛分，对其粒度分布进行了研究。其结果是，大小不到1mm的粉末的含有比例如下所述。

(1)在使用具有分隔板的本实用新型的实施方式的热处理装置的情况下：

大小不到1mm的粉末的含有比例：28％

(2)在使用不具有分隔板的比较用的热处理装置的情况下：

大小不到1mm的粉末的含有比例：63％

根据该结果可以确认：通过使用具有分隔板的本实用新型的热处理装置进行热处理，可以将微粒的粉体的含有率降低至约1/2。

需要说明的是，在陶瓷粉末的情况下，在与滚动体接触的区域处的滞留时间越长，则微粉的产生比例越增加，这种情况通过与上述实施方式不同的其他实验也被确认。

于是，如上述实施方式的热处理装置那样，在加热用圆锥滚筒体设置分隔板，使滚动体集中于与配设有被热处理物供给部的大径端接近的区域，从而可以缩短被热处理物与滚动体接触的时间，在减小微粉的产生量的同时可以向被热处理物有效传热，并且可以使被热处理物适当地分散，从而能够进行高品质的热处理。

如上所述，根据本实用新型，可以提供一种热处理装置，其能够防止被热处理物过度地微细化，并且难以产生热处理后(干燥或预烧后)得到的陶瓷粉末等被热处理物的品质偏差、作业环境的恶化、收获率的降低等不良情况。

需要说明的是，虽然认为通过单纯地减少滚动体的个数，也能够与本实用新型的热处理装置同样地得到抑制产生微粉的效果，但滚动体还起到向投入的被热处理物(例如上述实施方式的情况下的钛酸钡系浆料)有效传热的干燥用热介质的作用，优选在被热处理物供给部(浆料供给部)尤其增大热容量，因此，实际情况是难以减少滚动体的个数。即，若单纯地减少滚动体的个数，则导致滚动体分散在加热用圆锥滚筒体内的整个部分，于是存在如下问题：在被热处理物供给部(浆料供给部)不能确保大的热容量，导致不能有效加热被热处理物。

在上述实施方式中，举例说明了进行钛酸钡系浆料(被热处理物)的干燥的情况，但本实用新型的热处理装置也可以应用于用于合成陶瓷的预烧用的热处理装置、例如在规定的条件下对氧化钛(TiO₂)和碳酸钡(BaCO₃)的混合粉末(被热处理物)进行热处理来合成钛酸钡(BaTiO₃)系陶瓷的热处理装置。

另外，本实用新型的热处理装置也能够作为例如同时进行陶瓷原料浆料的干燥和预烧这两种处理的热处理装置来使用。

本实用新型在其他方面也不限于上述实施方式，在本实用新型的要求保护的范围内，可以进行各种应用、变形。

Claims

1.一种热处理装置，具有：

滚动体，其被收纳于所述加热用圆锥滚筒体内；

所述热处理装置的特征在于，

2.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，

所述加热用圆锥滚筒体的、形成于其周面和所述大径端侧的端面之间的角部，形成为具有比所述滚动体的半径大的曲率半径的曲面。

3.如权利要求1或2所述的热处理装置，其特征在于，

所述被热处理物是陶瓷原料粉末。