JP2017172888A - Heat treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉状又は粉粒状などの装入物を移送しながら熱処理(加熱処理)するために用いられる熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus used for heat treatment (heat treatment) while transferring a charged material such as powder or powder.
従来、この種の熱処理装置として、自らの回転動作に伴ってセラミック原料を移送する円筒状の炉心管を備えており、この炉心管は、高純度かつ高密度のセラミック素材からなる内筒を耐熱性金属からなる外筒に挿入した構造とされているセラミック仮焼炉がある(例えば、特許文献1参照)。
内筒と外筒の間において直径方向に生じた隙間には、セラミックファイバーブランケットなどのような不定形断熱材が詰め込まれ、内筒及び外筒を一体化して回転動作するように構成している。
炉心管の外側周囲を取り囲んで配設された炉体の内側には、ヒータが配設され、炉心管に投入したセラミック原料は、炉心管自らの回転動作により移送されながらヒータで加熱することによって仮焼される。これにより、セラミック原料の仮焼によって発生した重金属蒸気と内筒との反応が十分に抑制されるようにしている。
Conventionally, as this kind of heat treatment equipment, it has been equipped with a cylindrical core tube that transfers ceramic raw material along with its own rotating operation, and this core tube heat-resistant the inner cylinder made of high-purity and high-density ceramic material. There is a ceramic calciner having a structure inserted in an outer cylinder made of a conductive metal (see, for example, Patent Document 1).
A gap formed in the diametrical direction between the inner cylinder and the outer cylinder is filled with an amorphous heat insulating material such as a ceramic fiber blanket, and the inner cylinder and the outer cylinder are integrally rotated. .
A heater is disposed inside the furnace body that is disposed around the outer periphery of the core tube, and the ceramic raw material charged into the core tube is heated by the heater while being transferred by the rotation of the core tube itself. It is calcined. As a result, the reaction between the heavy metal vapor generated by calcination of the ceramic raw material and the inner cylinder is sufficiently suppressed.
しかし乍ら、このような従来の熱処理装置では、炉心管となる内筒と外筒の隙間に不定形断熱材を詰め込んで内筒及び外筒が一体化されるため、ヒータで外筒を加熱しても、内筒に伝わる熱は対流と輻射のみに限られてしまう。これにより、ヒータからの熱が内筒に伝わり難く、セラミック原料を仮焼するための熱効率に劣るという問題があった。
また、炉心管自らの回転動作を実現するために外筒の回転力を効率良く内筒に伝える場合には、内筒と外筒の隙間に不定形断熱材を高密度に詰め込んで完全な一体化構造にする必要がある。しかし、この場合には、不定形断熱材の密度が高くなるほど、ヒータの熱が外筒から内筒に伝わり難くなって、熱処理の効率が低下してしまう。
この課題を解決するために内筒と外筒の隙間に詰め込む不定形断熱材の密度を低下させると、内筒及び外筒の間の摩擦抵抗も低下するため、内筒に対して外筒が空回りしてしまい、外筒の回転力を効率良く内筒に伝えられないという問題があった。
つまり、外筒から内筒への熱伝達と回転力の伝達は、相反して両者を共に高効率で達成することはできなかった。
However, in such a conventional heat treatment apparatus, since the inner cylinder and the outer cylinder are integrated by filling the gap between the inner cylinder and the outer cylinder, which are the core tube, with the heater, the outer cylinder is heated by the heater. Even so, the heat transmitted to the inner cylinder is limited only to convection and radiation. As a result, there is a problem that heat from the heater is not easily transmitted to the inner cylinder and is inferior in thermal efficiency for calcining the ceramic raw material.
In addition, in order to efficiently transmit the rotational force of the outer cylinder to the inner cylinder in order to realize the rotation operation of the reactor core tube itself, a uniform heat insulating material is packed in the gap between the inner cylinder and the outer cylinder at a high density to achieve complete integration. It is necessary to create a structured structure. However, in this case, the higher the density of the amorphous heat insulating material, the more difficult the heat of the heater is transferred from the outer cylinder to the inner cylinder, and the efficiency of the heat treatment decreases.
In order to solve this problem, if the density of the amorphous heat insulating material packed in the gap between the inner cylinder and the outer cylinder is reduced, the frictional resistance between the inner cylinder and the outer cylinder is also reduced. There is a problem that the rotating force of the outer cylinder cannot be efficiently transmitted to the inner cylinder.
That is, the heat transfer from the outer cylinder to the inner cylinder and the transmission of the rotational force are contradictory and cannot be achieved with high efficiency.
このような課題を達成するために本発明に係る熱処理装置は、粉状又は粉粒状の装入物を回転動作により移送しながら熱処理する熱処理装置であって、前記装入物の供給口と連通して回転自在に設けられる内筒管と、前記内筒管の回転中心と不一致な回転中心で回転自在に設けられる外熱式の外筒管と、前記内筒管及び前記外筒管の間に両者の周方向一部を除いて設けられる空間部と、前記内筒管の前記外周面の周方向一部及び前記外筒管の前記内周面の周方向一部の接触部位に設けられる伝熱部及び回転伝動部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve such a problem, a heat treatment apparatus according to the present invention is a heat treatment apparatus for heat-treating a powdered or powdered charge while being transferred by a rotating operation, and is in communication with the charge supply port. Between the inner cylinder pipe and the outer cylinder pipe, and an outer heat-type outer cylinder pipe rotatably provided at a rotation center that does not coincide with the rotation center of the inner cylinder pipe, Are provided at a contact portion of a space portion provided excluding a part in the circumferential direction of the two, a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the inner cylindrical tube, and a part of the circumferential direction of the inner peripheral surface of the outer cylindrical tube. A heat transfer section and a rotation transmission section are provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る熱処理装置Aは、図1〜図3に示すように、炉心管10の内部に供給される装入物Bを、炉心管10の回転動作により下流側へ移送しながら外側の加熱部20により熱処理(加熱処理)して排出するものである。装入物Bは、粉状体や粉粒体などからなり、チタン酸バリウム系の誘電体材料、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電体材料、リチウム電池材料、薄型ディスプレイパネル用蛍光体などの粉体材料が含まれる。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る熱処理装置Aの炉心管10は、装入物Bの供給口31と連通して回転自在に設けられる内筒管11と、内筒管11の回転中心11aと不一致な回転中心12aで回転自在に設けられる外熱式の外筒管12と、内筒管11及び外筒管12の間に両者の周方向一部を除いて設けられる空間部13と、内筒管11の外周面11bの周方向一部及び外筒管12の内周面12bの周方向一部の接触部位に設けられる伝熱部14と、内筒管11の外周面11bの周方向一部及び外筒管12の内周面12bの周方向一部の接触部位に設けられる回転伝動部15と、を主要な構成要素として備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the heat treatment apparatus A according to the embodiment of the present invention transfers the charge B supplied into the
More specifically, the
内筒管11は、その少なくとも内周面11c又は全体が耐熱性に優れる例えばアルミナを主成分とするセラミック(セラミックス)やカーボンなどの耐熱性非金属を含む材料で円筒状に形成され、その軸線を中心として回転可能に配置している。このため、熱処理中の装入物Bが高温の金属面に触れて汚染しないようにしている。
内筒管11の軸方向一端側には、入口部11dが形成され、装入物Bの供給口31と連通している。内筒管11において装入物Bの移送方向下流側となる軸方向他端側には、出口部11eが形成され、装入物Bの排出口32と連通している。
このため、内筒管11は、その軸線を中心とした回転作用により、供給口31から入口部11dに供給された一定量の装入物Bを出口部11eへ向け流しながら、外筒管12からの伝導熱で加熱して、出口部11eから排出口32に排出させるように構成されている。
The inner
An
For this reason, the
外筒管12は、その全体が耐熱性に優れ且つセラミックやカーボンなどの耐熱性非金属よりも強度に優れた、例えばインコネル(登録商標)などのニッケル基合金、コバルト基合金、クロム基合金などの耐熱性金属を含む材料で、内筒管11の外径よりも大径な内径を有する円筒状に形成される。
外筒管12は、内筒管11の外側を囲む二重筒状に、その軸線を中心として回転可能に支持され、外筒管12の回転中心12aが内筒管11の回転中心11aと一致せず別々に配置されている。
さらに、外筒管12は、その一部がモータなどの回転駆動部(図示しない)とチェーンなどの伝動部材(図示しない)を介して連係している。この回転駆動部の作動により、外筒管12は、その軸線を中心として連続的又は間欠的に回転移動させるように構成されている。
The
The
Furthermore, a part of the
また、外筒管12は、その外側から加熱部20で加熱され、外筒管12を介して内筒管11内の装入物Bを加熱するように配置されている。
加熱部20は、外筒管12の外側を覆うように設けられる加熱雰囲気21と、加熱雰囲気21に設けられる熱源(図示しない)と、を有することが好ましい。
加熱雰囲気21は、外筒管12の外側に炉壁22で囲むように円筒状やそれに類似した筒状に形成される。
加熱部20に用いる熱源としては、加熱ヒータなどの電気的なものやガスバーナーなどの電気以外のものが用いられる。内筒管11の内部において粉状体や粉粒体などからなる装入物Bを850〜1000℃程度の焼成温度で熱処理する場合には、加熱雰囲気21及び外筒管12を1000℃以上に加熱している。
Moreover, the outer cylinder pipe |
The
The
As a heat source used for the
内筒管11及び外筒管12の具体例として、図1(a)(b)〜図3(a)(b)に示される例の場合には、内筒管11の全体がセラミックで長尺状の一体管に形成され、外筒管12の全体がニッケル基合金で長尺状の一体管に形成されている。
内筒管11及び外筒管12は、それぞれの軸線となる回転中心11a及び回転中心12aを設置床面Fに対し適宜角度θで略平行に傾斜させて、内筒管11の入口部11dよりも出口部11eの方が低くなるように設置している。これにより、供給口31から入口部11dに供給された装入物Bを、内筒管11の回転動作により出口部11eへ向け揺動しながら滑り移動させ、この間に加熱部20からの伝導熱で加熱している。
詳しく説明すると、装入物Bは、内筒管11の回転動作に伴う周方向への持ち上げと、装入物Bの自重による周方向逆向きで且つ炉心管1の傾斜方向下位への滑り落ちが交互に繰り返される。このため、内筒管11の内周面11cに沿って装入物Bが周方向へ揺動しながら下流側へ滑り移動する。
また、その他の例として図示しないが、内筒管11又は内筒管11のいずれか一方若しくは内筒管11及び外筒管12の両方を一体管タイプから、短尺状に形成された複数の分割管を互いに接続配置して一体化した短尺分割接続タイプに変更することも可能である。特に、内筒管11を短尺連結タイプに変更した場合には、セラミックなどの耐熱性非金属でも容易に大型化(大径化及び長尺化)が可能になる。
As specific examples of the
The
More specifically, the charge B is lifted in the circumferential direction associated with the rotation of the
Although not shown in the drawings as other examples, either the
内筒管11及び外筒管12の軸方向他端側には、内筒管11の出口部11eに向けて不活性ガスや熱風などの気体を供給するための気体導入口33が設けられる。これにより、装入物Bの酸化を防止しつつ、熱処理で装入物Bから発生した有害な排出ガスを、内筒管11及び外筒管12の軸方向一端側に設けられる排気口34から、内筒管11及び外筒管12の外部に排気させるように構成されている。すなわち、内筒管11の入口部11dと管状の供給口31と間には、排出ガスを通すための排気ライン34aが形成されている。
さらに、加熱部20の具体例として図示例の場合には、外筒管12の軸方向中間部のみを筒状の加熱雰囲気21で覆い間接的に加熱している。
また、その他の例として図示しないが、加熱雰囲気21に代え熱源で直接的に加熱したり、外筒管12の軸方向略全体を加熱雰囲気21で間接的に加熱したり、外筒管12の軸方向略全体を熱源で直接的に加熱するなど変更することも可能である。
A
Further, in the case of the illustrated example as a specific example of the
Although not shown in the drawings as other examples, the
そして、外筒管12に対する内筒管11の配置(取り付け位置)は、内筒管11の外周面11bにおいて軸方向へ延びる周方向一部と、外筒管12の内周面12bにおいて軸方向へ延びる周方向一部と、を重力や支持手段などにより互いに接触させている。
特に、内筒管11の外周面11bの周方向一部において軸方向略全体に亘る長尺部位と、外筒管12の内周面12bの周方向一部において軸方向略全体に亘る長尺部位と、を互いに接触させることが好ましい。
ここでいう「軸方向略全体」とは、内筒管11及び外筒管12の軸方向全長のみに限らず、これに加えて、内筒管11及び外筒管12の軸方向端部を除いた略全長も含まれる。
このような内筒管11及び外筒管12の接触により、外筒管12に対して内筒管11が遊転可能に支持される。内筒管11及び外筒管12の間には、前記の内筒管11及び外筒管12の接触部位を除いて空間部13が部分的に形成される。
The arrangement (attachment position) of the inner
In particular, a part of the outer
The “substantially the entire axial direction” here is not limited to the total axial length of the inner
By such contact between the
空間部13は、内筒管11及び外筒管12の径方向に形成される径方向隙間13aと、内筒管11及び外筒管12の軸方向に形成される軸方向隙間13bとからなる。
径方向隙間13aは、内筒管11の外周面11bと外筒管12の内周面12bの間に、内筒管11及び外筒管12の接触部位で分断された非筒状に形成される。径方向隙間13aを特定する内筒管11の外径及び外筒管12の内径は、内筒管11及び外筒管12の構成材料の熱膨張率(熱膨張係数)の違いにより、径方向へ熱変形(膨張・収縮)の伸縮差が発生しても、両者間の径方向隙間13aが消滅しない程度に設定されている。
軸方向隙間13bは、内筒管11の軸方向端部と外筒管12の軸方向端部の間に、筒状に形成される。軸方向隙間13bを特定する内筒管11及び外筒管12の軸方向長さは、内筒管11及び外筒管12の構成材料の熱膨張率(熱膨張係数)の違いにより、軸方向へ熱変形(膨張・収縮)の伸縮差が発生しても、その取り付け状態において両者間の軸方向隙間13bが消滅しない程度に設定されている。
径方向隙間13a及び軸方向隙間13bの具体例として、外筒管12の構成材料の熱膨張率が内筒管11の構成材料の熱膨張率よりも大きい場合には、装入物Bの熱処理後において先に外筒管12が冷えて収縮しても、内筒管11の外周面11bと径方向へ及び軸方向へ接触しないように設定している。
The
The
The axial gap 13 b is formed in a cylindrical shape between the axial end of the
As a specific example of the
外筒管12に対する内筒管11の配置例として、図1(a)(b)〜図3(a)(b)に示される例の場合には、内筒管11の外周面11bの周方向一部において軸方向略全体に亘る長尺部位と、外筒管12の内周面12bの周方向一部において軸方向略全体に亘る長尺部位と、を重力により互いに接触させている。
詳しく説明すると、外筒管12の内部に内筒管11を載置することで、内筒管11の自重により、内筒管11の外周面11bの周方向一部(底部)が、外筒管12の内周面12bの周方向一部(底部)と接触している。
この接触部位(底部)同士を除く周方向の大部分に、空間部13として非筒状の径方向隙間13aが区画形成されている。
さらに、傾斜した設置された内筒管11及び外筒管12において上位の軸方向一端側に、空間部13として環状の軸方向隙間13bが区画形成されている。このため、内筒管11及び外筒管12の構成材料の熱膨張率の違いにより、軸方向へ熱変形(膨張・収縮)の伸縮差が発生しても、軸方向隙間13bで内筒管11及び外筒管12の伸縮差が十分に吸収可能となっている。
また、その他の例として図示しないが、外筒管12の内部において内筒管11を吊持するなどにより、内筒管11の外周面11bの周方向一部(底部以外の所定部位)が、外筒管12の内周面12bの周方向一部(底部以外の所定部位)と接触するように変更することも可能である。傾斜した設置された内筒管11及び外筒管12において下位の軸方向他端側に、軸方向隙間13bを区画形成することも可能である。
As an example of the arrangement of the
More specifically, by placing the
A non-cylindrical
Further, an annular axial gap 13 b is formed as a
Although not shown in the drawings as another example, a part of the outer
このような内筒管11及び外筒管12の接触部位には、伝熱部14と回転伝動部15が形成される。
伝熱部14とは、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位を通って、外筒管12の熱を内筒管11に伝える熱伝導機構である。このため、前記の接触部位の面積、すなわち外筒管12に対する内筒管11の接触面積を可能な限り広く設定することが好ましい。
伝熱部14の具体例として、図1(a)(b)〜図3(a)(b)に示される例の場合には、外筒管12の内周面12bの周方向一部において軸方向略全体に亘る接触部位と、内筒管11の外周面11bの周方向一部において軸方向略全体に亘る接触部位と、に亘って直線状の伝熱部14が形成されている。
また、その他の例として図示しないが、外筒管12の内周面12bの周方向一部において軸方向一部の接触部位と、内筒管11の外周面11bの周方向一部において軸方向一部の接触部位と、に亘って伝熱部14を形成することも可能である。
A
The
As a specific example of the
Although not shown in the drawings as another example, a part of the contact portion in the axial direction in a part of the inner
回転伝動部15とは、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位を利用して、外筒管12の回転力を内筒管11に伝える動力伝達機構である。
回転伝動部15による外筒管12から内筒管11への回転伝達としては、滑り摩擦によるの揺動伝達、定速度の連続回転伝達、間欠的な振動発生伝達などが挙げられる。
The
Examples of the rotation transmission from the outer
滑り摩擦による揺動伝達は、図1(a)(b)に示されるように、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位に、回転伝動部15として滑り摩擦部位15aを有している。
滑り摩擦部位15aは、外筒管12の連続的な回転(正転)に連動した内筒管11の回転(正転)移動と、内筒管11の回転に伴う装入物Bの重量移動で内筒管11が逆向きに滑る逆回転(反転)移動と、を繰り返すように構成される。これにより、所定角度領域で内筒管11を揺動させる。これら正転と逆転による内筒管11の揺動は、必ずしも規則性や周期性を必要とはせず、後述の打撃機構30による装入物Bの付着防止用の打撃振動と、内筒管11内の堆積厚みを浅くする効果が、いずれも得られれば不規則で不定期な揺動でも良い。
詳しく説明すると、先ずは滑り摩擦部位15aで生じる摩擦抵抗により、外筒管12の一方向へ連続的な正転に連動して、内筒管11が同方向へ正転移動する。これに伴って、内筒管11の内周面11cとの間に生じる摩擦抵抗で装入物Bが周方向(正転方向)への持ち上げられる。その次に、内筒管11の正転移動に伴って装入物Bが周方向へ所定角度位置まで持ち上げられると、装入物Bの重量移動により、内筒管11の外周面11bが外筒管12の内周面12bに対し滑って、内筒管11が周方向逆向きの反転移動を開始する。その後、装入物Bの中心部が鉛直位置に至ると、内筒管11の逆向き滑り移動が停止する。これ以降は前述した動作を繰り返す。このため、外筒管12が一方向へ連続的に正転しても、所定角度領域に亘り内筒管11が正転移動と反転移動を交互に繰り返して揺動することになる。
図示例では、外筒管12の内周面12bの周方向一部において軸方向略全体に亘る接触部位と、内筒管11の外周面11bの周方向一部において軸方向略全体に亘る接触部位と、に亘って直線状の滑り摩擦部位15aが形成されている。
また、滑り摩擦部位15aは、内筒管11の回転動作に伴う装入物Bの揺動に加え、内筒管11が所定角度領域に亘り揺動することで、装入物Bの揺動幅を更に広くさせるように、内筒管11が動き易くなるような外筒管12との隙間により設定することが好ましい。
この場合には、下流側へ向かう装入物Bの流れ移動を促進させると同時に、装入物Bにおいて加熱底面側から表面層B1までの堆積厚みを浅くすることが期待できる。その結果として、簡単な構造で装入物Bの移送促進と加熱均一性を共に実現でき、装入物Bを低コストで高品質な熱処理が可能になる。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the swing transmission due to sliding friction is a part of the outer
The sliding
More specifically, first, due to the frictional resistance generated in the sliding
In the illustrated example, a contact portion that extends over substantially the entire axial direction in a part of the inner
Further, the sliding
In this case, it is expected that the flow movement of the charge B toward the downstream side is promoted, and at the same time, the thickness of the charge B from the heating bottom surface side to the surface layer B1 is made shallow. As a result, it is possible to realize both transfer promotion and heating uniformity of the charge B with a simple structure, and the charge B can be subjected to high-quality heat treatment at low cost.
定速度の連続回転伝達は、図2(a)(b)に示されるように、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位に、回転伝動部15として凹凸部位15bを有している。
凹凸部位15bは、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部が周方向へ互いに係合する凹凸形状に形成され、外筒管12に対して内筒管11の回転を規制している。これにより、外筒管12の連続的な回転に連動して内筒管11を同方向へ連続して滑らかに回転移動させるように構成されている。
図示例では、傾斜した設置された内筒管11及び外筒管12において下位の軸方向他端側部位において、内筒管11の外周面11bに凹凸部位15bとなる外歯車を周設し、外筒管12の内周面12bに凹凸部位15bとなる内歯車を周設している。
また、その他の例として図示しないが、凹凸部位15bとして歯車以外の伝動部品を用いることも可能である。
As shown in FIGS. 2A and 2B, constant rotation transmission at a constant speed is a part of the outer
The uneven portion 15b is formed in an uneven shape in which a portion of the outer
In the illustrated example, an outer gear serving as a concavo-convex portion 15b is provided around the outer
Further, although not shown as another example, it is possible to use transmission parts other than gears as the uneven portion 15b.
間欠的な振動発生伝達は、図3(a)(b)に示されるように、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位に、回転伝動部15として多角形嵌合部位15cを有している。
多角形嵌合部位15cは、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部が周方向へ互いに係合する正多角形の凹凸形状に形成される。これにより、外筒管12の連続的な回転に連動して内筒管11を同方向へ回転移動させ、且つ間欠的に振動が生じるように構成されている。
図示例では、傾斜した設置された内筒管11及び外筒管12において下位の軸方向他端側部位において、内筒管11の外周面11bに多角形嵌合部位15cとなる正多角形凸部を周設し、外筒管12の内周面12bに多角形嵌合部位15cとなる正多角形凹部を周設している。
また、その他の例として図示しないが、多角形嵌合部位15cの凹凸形状を正多角形の角数が異なる図示例以外の形状に変更することも可能である。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), intermittent vibration generation and transmission is performed on a part of the outer
The polygonal
In the illustrated example, the regular polygonal convexity that forms the polygonal
Although not shown as another example, the uneven shape of the
一方、外筒管12の外側には、図1(b),図2(b)及び図3(b)に示されるように、打撃機構30が設けられ、内筒管11の内周面11cに付着した粉状体や粉粒体などからなる装入物Bを打撃振動により落下させることが好ましい。
打撃機構30は、外筒管12の外面12cと当接する打撃部31と、打撃部4aを外筒管12の外面12cに向け往復動させる打撃振動発生器33と、を有している。打撃振動発生器33の作動で打撃部31の先端を外筒管12の外面12cに突き当たることにより、外筒管12に発生した打撃振動が内筒管11との接触部位を介して伝播され、内筒管11を直接的に振動させるように構成されている。
図示例の場合には、打撃部31が加熱部20の炉壁22を貫通して往復動自在に支持され、加熱雰囲気21と炉壁22を挟んで形成される低温雰囲気に打撃振動発生器33を配設している。打撃機構30において少なくとも打撃部31は、外筒管12の軸方向へ所定間隔毎に複数配設されて、外筒管12の軸方向全長に打撃振動を発生させている。
また、その他の例として図示しないが、打撃機構30を図示例以外の構造に変更することも可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, FIG. 2B, and FIG. 3B, a
The
In the case of the illustrated example, the
Although not shown as another example, the
このような本発明の実施形態に係る熱処理装置Aによると、内筒管11の外周面11bの周方向一部と、外筒管12の内周面12bの周方向一部とを接触させ、この接触部位に設けられる伝熱部14により、加熱雰囲気21で加熱した外筒管12の熱が内筒管11に伝えられる。
これと同時に、前記の接触部位に設けられる回転伝動部15により外筒管12の回転力が内筒管11に伝えられる。
このため、供給口31から内筒管11の内部に供給した装入物Bが、外筒管12から内筒管11への回転伝動で下流側へスムーズに移送されると同時に、外筒管12から内筒管11への伝導熱で装入物Bが素早く熱処理される。
したがって、内筒管11及び外筒管12の周方向一部同士が部分接触した二重筒構造で外筒管12から内筒管11への伝熱性と回転力の伝達を同時に向上させることができる。
その結果、内筒と外筒の隙間に不定形断熱材を詰め込んで内筒及び外筒が一体化される従来のものに比べ、外筒管12から内筒管11への熱伝達と回転力の伝達を共に高効率で達成することはできる。このため、熱エネルギーの削減及び熱処理時間の短縮化が図れ、高品質の熱処理を簡単な構造で効率良く且つ安価に実現できる。
According to such a heat treatment apparatus A according to the embodiment of the present invention, a part in the circumferential direction of the outer
At the same time, the rotational force of the
Therefore, the charge B supplied from the
Therefore, it is possible to simultaneously improve the heat transfer from the
As a result, heat transfer and rotational force from the
また、内筒管11の外周面11bと外筒管12の内周面12bの間には、両者の周方向一部を除いて空間部13が径方向へ大きく形成可能となる。
このため、内筒管11及び外筒管12の構成材料の熱膨張率の違いにより、径方向へ熱変形(膨張・収縮)の伸縮差が発生しても、空間部13で内筒管11及び外筒管12の伸縮差が十分に吸収可能となる。
したがって、装入物Bの熱処理後において硬度に優れた外筒管12が先に冷えて収縮しても、硬度に劣る内筒管11の破損を防止することができる。
その結果、硬度に劣る内筒管11を長期に亘り使用できて、メンテナンス性及び経済性に優れる。
Further, between the outer
For this reason, even if a difference in expansion and contraction due to thermal deformation (expansion / contraction) occurs in the radial direction due to the difference in thermal expansion coefficient between the constituent materials of the
Therefore, even if the outer
As a result, the
特に、内筒管11の外周面11bの周方向一部において軸方向略全体に亘る長尺部位と、外筒管12の内周面12bの周方向一部において軸方向略全体に亘る長尺部位と、を互いに接触させることが好ましい。
この場合には、内筒管11の長尺構造における自重撓みを積極的に考慮する必要がなくなる。
このため、内筒管11の材質選択や短尺分割接続などの構造設計における自由度が向上する。
したがって、炉心管10の長尺化と大型化に伴う内筒管11の設計上の制約が減るとともに、内筒管11への要求強度を減らすことができる。
その結果、内筒管11の構造を簡素化できて、製造コストの低減化が図れる。
In particular, a part of the outer
In this case, it is not necessary to positively consider the self-weight deflection in the long structure of the
For this reason, the freedom degree in structural design, such as material selection of the
Therefore, the design restriction of the
As a result, the structure of the
さらに、内筒管11の外周面11bの周方向一部と外筒管12の内周面12bの周方向一部とを、重力により互いに接触させることが好ましい。
この場合には、外筒管12の内周面12bに対して内筒管11の外周面11bを載置するだけで、治具や支持具などを必要とせずに両者の組み付けが完了する。
したがって、簡単な構造で外筒管12に内筒管11を組み付けることができる。
その結果、更なる構造の簡素化が実現できて、更なるメンテナンス性及び経済性の向上が図れる。
Furthermore, it is preferable that a part in the circumferential direction of the outer
In this case, only the outer
Therefore, the
As a result, further simplification of the structure can be realized, and further improvement in maintainability and economy can be achieved.
また、回転伝動部15が、内筒管11の外周面11bの周方向一部と、外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位に、周方向へ互いに係合する凹凸部位15bを有することが好ましい。
この場合には、外筒管12の連続的な回転に連動して内筒管11が同方向へ連続して滑らかに回転移動する。
したがって、簡単な構造で外筒管12から内筒管11へ回転力をスムーズに且つ確実に伝達することができる。
その結果、熱エネルギーの削減及び熱処理時間の更なる短縮化が図れ、高品質の熱処理をより効率良く且つ安価に実現できる。
Moreover, the
In this case, the
Therefore, the rotational force can be smoothly and reliably transmitted from the
As a result, thermal energy can be reduced and heat treatment time can be further shortened, and high-quality heat treatment can be realized more efficiently and inexpensively.
また、回転伝動部15が、内筒管11の外周面11bの周方向一部と、外筒管12の内周面12bの周方向一部との接触部位に、周方向へ互いに係合する多角形嵌合部位15cを有することが好ましい。
この場合には、外筒管12の連続的な回転に連動して内筒管11が同方向へ回転移動しながら、多角形嵌合部位15cの各角部分同士が突き当たる度に、内筒管11の全体に対して間欠的な振動が付与される。
したがって、簡単な構造で内筒管11への振動伝播性を向上させることができる。
その結果、内筒管11の内周面11cに付着した装入物Bを打撃振動により落下させるための打撃機構30の設置数を減らすか又は無くしても、間欠的な振動により内筒管11の内周面11cに付着した装入物Bを確実に落下させることができる。
これにより、熱処理装置Aの全体構造を簡素化できて、メンテナンス性及び経済性の更なる向上が図れる。
Moreover, the
In this case, each time the corner portions of the polygonal
Therefore, the vibration propagation property to the
As a result, even if the number of hitting
Thereby, the whole structure of the heat processing apparatus A can be simplified and the further improvement of maintainability and economical efficiency can be aimed at.
なお、前示の実施形態では、外筒管12を回転駆動部の作動により連続的に回転移動させる場合について説明したが、これに限定されず、前記の回転駆動部を間欠作動して外筒管12を間欠的に回転移動させることにより、回転伝動部15で内筒管11に間欠的な回転伝達してもよい。
この場合も、図3(a)(b)に示される例と同様な作用効果が得られる。
In the above-described embodiment, the case where the
Also in this case, the same effect as the example shown in FIGS. 3A and 3B can be obtained.
A 熱処理装置 11 内筒管
11a 回転中心 11b 外周面
11c 内周面 12 外筒管
12a 回転中心 12b 内周面
13 空間部 14 伝熱部
15 回転伝動部 15a 摩擦部位
15b 凹凸部位 15c 多角形嵌合部位
B 装入物 31 供給口
A
Claims (5)
前記装入物の供給口と連通して回転自在に設けられる内筒管と、
前記内筒管の回転中心と不一致な回転中心で回転自在に設けられる外熱式の外筒管と、
前記内筒管及び前記外筒管の間に両者の周方向一部を除いて設けられる空間部と、
前記内筒管の前記外周面の周方向一部及び前記外筒管の前記内周面の周方向一部の接触部位に設けられる伝熱部及び回転伝動部と、を備えることを特徴とする熱処理装置。 A heat treatment device for heat treatment while transferring powdered or powdered charge by rotating operation,
An inner tube that is rotatably connected to the supply port of the charge;
An externally-heated outer tube that is rotatably provided at a rotation center that does not coincide with the rotation center of the inner tube;
A space provided between the inner tube and the outer tube excluding a part of the circumferential direction of both,
A heat transfer portion and a rotation transmission portion provided at a contact portion of a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the inner cylindrical tube and a part of the outer peripheral tube in the circumferential direction of the inner peripheral surface. Heat treatment equipment.
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JP2016060246A JP2017172888A (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Heat treatment device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018204893A (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | 株式会社リュウクス | Burning device and furnace |
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2016
- 2016-03-24 JP JP2016060246A patent/JP2017172888A/en active Pending
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