JP2014122720A - Method and device for adjusting atmosphere of pusher type continuous calcination furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プッシャー式連続焼成炉において、焼成中に処理品の焼成雰囲気を精度良く切り替えて処理品の均一な焼成を可能とするプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法および装置に関する。 The present invention relates to an atmosphere adjustment method and apparatus for a pusher-type continuous firing furnace that enables uniform firing of a treated product by accurately switching the firing atmosphere of the treated product during firing in a pusher-type continuous firing furnace.
プッシャー炉は、セラミック電子部品などの処理品(被焼成品)を連続して焼成するための炉であり、図1に示すように、台板に載せた処理品を加熱するための炭化珪素質発熱体などの発熱体7を配設した炉本体1からなり、台板に載せた処理品を処理品入口3からプッシャー2により炉本体1の右方向へ搬送し、処理品出口4から取り出すよう構成されている。5は炉内雰囲気ガスの投入口、6は炉内雰囲気ガスの排出口である。
The pusher furnace is a furnace for continuously firing processed products (sintered products) such as ceramic electronic components, and as shown in FIG. 1, silicon carbide for heating the processed products placed on the base plate. It consists of a furnace body 1 provided with a heating element 7 such as a heating element, and the processed product placed on the base plate is conveyed from the processed
一般のプッシャー炉においては、所定の炉内雰囲気を形成するためのガスを炉内に導入して処理品の焼成を行っているが、近年、一部のセラミック部品において、所望の特性を実現するために、焼成の過程で焼成雰囲気を各温度段階において変えて焼成することが必要となっている。 In a general pusher furnace, a gas for forming a predetermined furnace atmosphere is introduced into the furnace and the processed product is fired. In recent years, some ceramic parts have achieved desired characteristics. Therefore, it is necessary to change the firing atmosphere at each temperature stage during firing.
このような要求に答えるため、本出願人は先に、処理品を焼成するための炉本体内に、処理品を載せた台板がプッシャーにより床面を滑動して搬送されるよう構成された図1に示すプッシャー炉において、各台板はカプセルで覆われてそれぞれ独立した焼成カプセルを構成し、炉本体内の各焼成カプセルの位置には、その位置にある焼成カプセル内の雰囲気を調整するためのガスを導入するガス導入管8とガスを排出するガス排出管9がそれぞれ配置されるとともに、前記炉本体内の各焼成カプセルの位置の床面にはそれぞれ貫通穴が設けられ、該貫通穴にガス導入管8とガス排出管9が接続され、各台板にも貫通穴が設けられてなり、プッシャーにより焼成カプセルを連続的に搬送するプッシャー炉であって、プッシャーにより搬送される焼成カプセルが焼成雰囲気を変えるべき炉本体内の搬送ゾーンに達し、該搬送ゾーンを出るまでの間、ガス導入通路が形成されたとき、ガス導入管8から台板の貫通穴を通してガスが焼成カプセル内に導入されて焼成カプセル内が該搬送ゾーンでの設定雰囲気に調整されるよう構成したプッシャー式連続焼成炉を提案した。
In order to respond to such a request, the present applicant has first been configured such that the base plate on which the processed product is placed is slid and conveyed by the pusher in the furnace body for firing the processed product. In the pusher furnace shown in FIG. 1, each base plate is covered with capsules to form independent firing capsules, and the atmosphere in the firing capsule at that position is adjusted to the position of each firing capsule in the furnace body. A
この焼成炉においては、図4に示すように、ガス導入通路が形成されたとき、台板のガス導入側貫通穴15を介して焼成カプセル10内にガスが導入されて焼成カプセル10内が搬送ゾーンでの設定雰囲気に調整されるが、台板11上に棚板14を複数段積み重ねてなるセッター13を載置してカプセル12で覆い、処理品を各棚板14に載せて焼成する場合、各棚板14を通過するガスの流れは、上段の棚板の方が多くなり、下段の棚板ではガスの流れが少なく、棚板全体で均一なガス流が得られないという難点がある。
In this firing furnace, as shown in FIG. 4, when the gas introduction passage is formed, gas is introduced into the
本発明は、プッシャー式連続焼成炉における上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、焼成中に処理品の焼成雰囲気を精度良く切り替えて処理品の均一な焼成を可能とするプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法および装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the pusher-type continuous firing furnace, and its purpose is to enable uniform firing of the treated product by accurately switching the firing atmosphere of the treated product during firing. An object of the present invention is to provide an atmosphere adjustment method and apparatus for a pusher-type continuous firing furnace.
上記の目的を達成するための請求項1によるプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法は、処理品を焼成するための炉本体内に、処理品を載せた台板がプッシャーにより搬送されるよう構成され、各台板はカプセルで覆われてそれぞれ独立した焼成カプセルを構成し、炉本体内の各焼成カプセルの位置には、その位置にある焼成カプセル内の雰囲気を調整するために、各台板にガスを導入するためのガス導入側貫通穴とガスを排出するためのガス排出側貫通穴が設けられ、プッシャーにより焼成カプセルを連続的に搬送するプッシャー炉で、プッシャーにより搬送される焼成カプセルが焼成雰囲気を変えるべき炉本体内の搬送ゾーンに達し、該搬送ゾーンを出るまでの間、ガス導入通路が形成されたとき、ガス導入側貫通穴を通して焼成カプセル内にガスが導入されて焼成カプセル内が該搬送ゾーンでの設定雰囲気に調整されるようにするものにおいて、台板のガス導入側貫通穴の上には上下方向にガスが流出するための複数のスリットを設けた中空のノズルが立設され、台板には処理品を載せる棚板を複数段積み重ねてなるセッターが載置され、該複数の棚板の位置に対応して前記ノズルのスリットが設けられており、プッシャーにより搬送される焼成カプセルが焼成雰囲気を変えるべき炉本体内の搬送ゾーンに達し、該搬送ゾーンを出るまでの間、ガス導入通路が形成されたとき、ガス導入側貫通穴を通して焼成カプセル内のノズルにガスが導入され、ガスがノズルに設けた複数のスリットから流出して複数段積み重ねた各棚板に載せた処理品を通して流れ、焼成カプセル内が前記搬送ゾーンでの設定雰囲気に調整されるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the pusher type continuous firing furnace atmosphere adjustment method according to claim 1 is configured such that the base plate on which the treated product is placed is conveyed by the pusher in the furnace body for firing the treated product. Each base plate is covered with capsules to form independent firing capsules, and each base plate is arranged at the position of each firing capsule in the furnace body to adjust the atmosphere in the firing capsule at that position. A gas introduction side through hole for introducing gas and a gas discharge side through hole for discharging gas are provided, and the firing capsule conveyed by the pusher is a pusher furnace that continuously conveys the firing capsule by the pusher. When the gas introduction passage is formed until it reaches the transfer zone in the furnace body where the firing atmosphere should be changed and exits the transfer zone, the firing cap is passed through the gas introduction side through hole. In order to adjust the atmosphere inside the calcined capsule to the set atmosphere in the transport zone by introducing gas into the cylinder, the gas flows out vertically on the gas introduction side through hole of the base plate. A hollow nozzle provided with a plurality of slits is erected, and a setter formed by stacking a plurality of shelves on which processing products are stacked is placed on the base plate, and the nozzles corresponding to the positions of the plurality of shelves are placed. When the gas introduction passage is formed until the firing capsule transported by the pusher reaches the transport zone in the furnace body where the firing atmosphere should be changed and exits the transport zone, the gas introduction side is provided. Gas is introduced into the nozzle in the calcined capsule through the through hole, and the gas flows out from the plurality of slits provided in the nozzle and flows through the processed products placed on the shelves stacked in a plurality of stages. Characterized in that so as to be adjusted to set the atmosphere in serial conveying zone.
請求項2によるプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整装置は、請求項1記載のプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法を実施するための装置であって、台板のガス導入側貫通孔の上に立設された上下方向にガスが流出するための複数のスリットを設けた中空のノズル、台板に載置された処理品を載せる棚板を複数段積み重ねてなるセッターを備え、該複数の棚板の位置に対応して前記ノズルのスリットが設けられ、プッシャーにより搬送される焼成カプセルが焼成雰囲気を変えるべき炉本体内の搬送ゾーンに達し、該搬送ゾーンを出るまでの間、ガス導入通路が形成されたとき、ガス導入側貫通穴を通して焼成カプセル内のノズルにガスが導入され、ガスがノズルに設けた複数のスリットから流出して複数段積み重ねた各棚板に載せた処理品を通して流れ、焼成カプセル内が前記搬送ゾーンでの設定雰囲気に調整されるよう構成したことを特徴とする。
A pusher-type continuous firing furnace atmosphere adjustment device according to
本発明によれば、焼成中に処理品の焼成雰囲気を精度良く切り替えて処理品の均一な焼成を可能とするプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法および装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the atmosphere adjustment method and apparatus of a pusher type continuous baking furnace which enable the uniform baking of a processed product by switching the baking atmosphere of a processed product accurately during baking are provided.
以下、本発明によるプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法および装置の具体的な実施形態を図面により説明する。 Hereinafter, specific embodiments of an atmosphere adjusting method and apparatus for a pusher-type continuous firing furnace according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明は、プッシャー式連続焼成炉において、図1〜2に示すように、各台板11は、カプセル12で覆われてそれぞれ独立した焼成カプセル10を構成し、炉本体内の各焼成カプセル10の位置毎に、その位置にある焼成カプセル10内の雰囲気を調整するためのガスを導入するガス導入管8とガスを排出するガス排出管9がそれぞれ独立して配置されている。
In the pusher-type continuous firing furnace according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, each
炉本体1内の各焼成カプセル10の位置の炉床の床面にはそれぞれ貫通穴が設けられ、これらの貫通穴にそれぞれガス導入管8とガス排出管9が接続されている。図2に示すように、各台板11にもガス導入側貫通穴15とガス排出側貫通穴16が設けられており、ガス導入管8が接続された床面の貫通穴と台板11のガス導入側貫通穴15、ガス排出管9が接続された床面の貫通穴と台板11のガス排出側貫通穴16が一致してガス導入通路が形成されたとき、ガス導入管8からのガスは床面の貫通穴、台板11のガス導入側貫通穴15を通して焼成カプセル10内に導入されて、焼成カプセル10内の雰囲気を調整し、焼成カプセル10の台板11のガス排出側貫通穴16、床面の貫通穴を通して、ガス排出管9に流入し排出される。
Through holes are provided in the floor surface of the hearth at the position of each fired
ガス導入管8を通して焼成カプセル10内に導入されるガスは、その位置での雰囲気形成用に調整されており、各セラミック電子部品などの処理品20は焼成カプセル10内において、調整された雰囲気で当該位置での設定温度に加熱される。ガス導入管8内には、常時、ガスが流れる構造となっており、前記ガス導入通路が形成された時点で直ちに焼成カプセル10内にガスが導入されるよう構成されている。
The gas introduced into the fired
図1〜2を参照してセラミック電子部品など処理品の焼成について説明すると、炉本体1内において、3つの搬送ゾーンa、b、cで焼成雰囲気を変える場合、プッシャーにより搬送される焼成カプセルが搬送ゾーンaから焼成雰囲気を変えるべき搬送ゾーンbに達し、搬送ゾーンbを出るまでの間、ガス導入管8が接続された床面の貫通穴と台板11のガス導入側貫通穴15、ガス排出管9が接続された床面の貫通穴と台板11のガス排出側貫通穴16が一致してガス導入通路が形成されたとき、ガス導入管8からのガスは床面の貫通穴、台板11のガス導入側貫通穴15を通して焼成カプセル10内に導入され、搬送ゾーンbで設定されている雰囲気に調整され、処理品は調整された雰囲気中で、搬送ゾーンbで設定されている温度に加熱され、焼成される。
Referring to FIGS. 1 and 2, firing of processed products such as ceramic electronic parts will be described. When the firing atmosphere is changed in the three transport zones a, b, and c in the furnace body 1, the fired capsules transported by the pusher are From the transport zone a to the transport zone b where the firing atmosphere should be changed and until the exit from the transport zone b, the through hole in the floor surface to which the
搬送ゾーンbを通過した焼成カプセル10がプッシャーにより搬送されて次の搬送ゾーンcに達し、搬送ゾーンcを出るまでの間、ガス導入管8が接続された床面の貫通穴と台板11のガス導入側貫通穴15、ガス排出管9が接続された床面の貫通穴と台板11のガス排出側貫通穴16が一致してガス導入通路が形成されたとき、ガス導入管8からのガスは床面の貫通穴、台板11のガス導入側貫通穴15を通して焼成カプセル10内に導入され、搬送ゾーンcで設定されている雰囲気に調整され、処理品は調整された雰囲気中で、搬送ゾーンcで設定されている温度に加熱される。炉本体内にさらに多くの搬送ゾーンが設定されている場合には、上記の工程が繰り返され、各搬送ゾーンにおいて設定されたガス雰囲気と温度条件で処理され、焼成される。
The
本発明は、このように焼成カプセル10内の焼成雰囲気を調整する場合、焼成雰囲気を精度良く切り替えて処理品の均一な焼成を可能とするプッシャー式連続焼成炉の雰囲気調整方法および装置を提供するものである。すなわち、図2〜3に示すように、台板11のガス導入側貫通穴15の上には上下方向にガスが流出するための複数のスリット18を設けた中空のノズル17が立設され、台板11には処理品20を載せる棚板14を複数段積み重ねてなるセッター13が載置され、これら複数の棚板14の位置に対応してノズル17のスリット18が設けられており、プッシャーにより搬送される焼成カプセル10が焼成雰囲気を変えるべき炉本体内の搬送ゾーンに達し、この搬送ゾーンを出るまでの間、ガス導入通路が形成されたとき、ガス導入側貫通穴15を通してガス導入管(図示省略)から焼成カプセル10内のノズル17にガスが導入され、ガス流19はノズル17に設けた複数のスリット18から流出して複数段積み重ねた各棚板14に載せた処理品20を通して流れ、各棚板14に載せた全ての処理品20が均一に搬送ゾーンでの設定雰囲気に調整されるようにしたことを特徴とする。
The present invention provides an atmosphere adjustment method and apparatus for a pusher-type continuous firing furnace that enables uniform firing of a processed product by accurately switching the firing atmosphere when the firing atmosphere in the
以下、本発明の実施例を比較例と対比して試験を行い、その効果を実証する。
実施例1、比較例1
雰囲気調整可能な焼成炉中に、図2に示すように、台板にノズルを立設し、棚板を10段重ねた10段積みセッターを載置した焼成カプセルを設置し、セッターの下から2段目、5段目、9段目の棚板に処理品として黒鉛試片(サイズ:15mm×15mm×5.4mm)を3個置いて加熱した。850℃までは窒素雰囲気で黒鉛試片が酸化しないようにして昇温し、850℃の温度に達した時点で、空気を20L/分の流量で投入し30分間保持して冷却し、黒鉛試片の重量減少量を測定した。比較として、図4に示すような従来の方式で同じ試験を行った。結果を表1に示す。
Hereinafter, the example of the present invention is tested in comparison with the comparative example, and the effect is demonstrated.
Example 1 and Comparative Example 1
As shown in FIG. 2, in the firing furnace capable of adjusting the atmosphere, a nozzle is erected on the base plate, and a firing capsule on which a 10-stage stacking setter in which 10 shelves are stacked is placed. Three graphite specimens (size: 15 mm × 15 mm × 5.4 mm) were placed on the second, fifth, and ninth shelf plates as treatment items and heated. Up to 850 ° C, the temperature of the graphite specimen was raised in a nitrogen atmosphere so as not to oxidize. When the temperature reached 850 ° C, air was introduced at a flow rate of 20 L / min, cooled for 30 minutes, and cooled. The weight loss of the piece was measured. As a comparison, the same test was performed using a conventional method as shown in FIG. The results are shown in Table 1.
表1に示すように、本発明に従う実施例においては、上下段での黒鉛試片の重量減少量の差は小さく、セッターの各棚板に空気が均等に流れたことが確認された。これに対して、従来方式による比較例においては、セッターの上段の棚板に比べ下段の棚板での空気の流れが少ないため、上下段での黒鉛試片の重量減少量の差が大きくなっている。 As shown in Table 1, in the examples according to the present invention, the difference in the weight reduction amount of the graphite specimens in the upper and lower stages was small, and it was confirmed that air flowed evenly on each shelf of the setter. In contrast, in the comparative example using the conventional method, the flow of air on the lower shelf is less than that on the upper shelf of the setter, so the difference in the weight reduction amount of the graphite specimen at the upper and lower stages is large. ing.
実施例1において、セラミックコンデンサチップを各棚板に10個、合計100個を、1300℃で焼成した結果、歩留まりは92%であった。これに対して、従来方式による比較例において、同様に焼成した結果、下方の段の棚板に載置したセラミックコンデンサチップは十分に焼成されず、歩留まりは85%であった。 In Example 1, as a result of firing 10 ceramic capacitor chips on each shelf board, a total of 100 ceramic capacitor chips at 1300 ° C., the yield was 92%. On the other hand, in the comparative example according to the conventional method, as a result of firing in the same manner, the ceramic capacitor chip mounted on the lower shelf board was not sufficiently fired, and the yield was 85%.
1 炉本体
2 プッシャー
3 処理品入口
4 処理品出口
5 雰囲気ガスの投入口
6 雰囲気ガスの排出口
7 発熱体
8 ガス導入管
9 ガス排出管
10 焼成カプセル
11 台板
12 カプセル
13 セッター
14 棚板
15 台板のガス導入側貫通穴
16 台板のガス排出側貫通穴
17 ノズル
18 スリット
19 ガス流
20 処理品
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