JP3022195B2 - セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置 - Google Patents

セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置

Info

Publication number
JP3022195B2
JP3022195B2 JP6211263A JP21126394A JP3022195B2 JP 3022195 B2 JP3022195 B2 JP 3022195B2 JP 6211263 A JP6211263 A JP 6211263A JP 21126394 A JP21126394 A JP 21126394A JP 3022195 B2 JP3022195 B2 JP 3022195B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
firing
combustion
burner
output
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6211263A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0873274A (ja
Inventor
一浩 宮原
容弘 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP6211263A priority Critical patent/JP3022195B2/ja
Priority to US08/508,699 priority patent/US5725829A/en
Priority to DE69516633T priority patent/DE69516633T2/de
Priority to EP95305672A priority patent/EP0709638B1/en
Publication of JPH0873274A publication Critical patent/JPH0873274A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3022195B2 publication Critical patent/JP3022195B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/36Arrangements of heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • F27B9/3011Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases arrangements for circulating gases transversally
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0033Heating elements or systems using burners
    • F27D2099/0043Impulse burner

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、その燃焼出力が高出力
と低出力とを交互に繰り返すバーナを単数または複数有
する焼成炉(以下、パルス式焼成炉とも呼ぶ)における
セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、セラミック成形体は、バーナを有
する焼成炉等でそのバーナの燃焼が連続的である比例式
焼成法によって焼成されていた。しかし、この比例式焼
成法では以下に述べるような問題点があった。 (1)設定温度に対してオーバーシュートしてしまう。 (2)1種類のバーナで室温から1500℃のような高
温まで加熱する場合、バーナのターンダウン比のため、
設定温度が低温の場合や昇温速度が遅い場合には、大量
の過剰空気を供給することでそれらを補っていたため、
燃料を余分に使わなければならなかった。 (3)有機物等のバインダーを含んだセラミック成形体
を焼成する場合、バインダーの燃焼温度域において、上
記(2)項で述べた過剰空気のため酸素濃度が高くなっ
てしまい、成形体中心部のバインダー燃焼が促進され、
成形体の外側と中心部で温度差が生じクラックが発生し
ていた。
【0003】また、 (4)バインダーが燃焼するとき臭気を伴った白煙を発
生するため、煙道のバーナでその白煙を燃焼させている
が、上記(2)項で述べた過剰空気のため、バーナで加
熱しなければならない白煙が大量になり、燃料使用量が
非常に大きくなっていた。 (5)上記(3)項のクラック発生を抑制するために、
バインダーが燃焼域の昇温速度を非常に遅いものにしな
ければならず、その結果焼成時間が非常に長くなってい
た。従って、比例式焼成法では思い通りの焼成ヒートカ
ーブを得ることは困難であり、またエネルギー効率も悪
く、さらに焼成時間が長くなってしまうため、生産効率
が非常に悪かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記問題を解消するた
めに、溶鉱炉等でしばしば用いられている、その燃焼出
力が高出力と低出力とを交互に繰り返すバーナを単数ま
たは複数有する焼成炉を、セラミック成形体の焼成に適
用することが考えられる。このパルス式焼成炉による焼
成は、高効率の燃焼を達成できるため、空気比はほぼ1
すなわち過剰空気率がほぼ0%であり、上記問題を解消
できるものと考えられる。しかしながら、このパルス式
焼成炉による焼成は、上述した従来の比例式焼成法に比
べ窯内の温度分布が悪くまた燃焼が間欠的であるため、
これをそのままセラミック成形体の焼成に適用した場合
は、以下のような問題が発生していた。
【0005】すなわち、 (1)原料粉体のみでは射出成形や押し出し成形などの
成形が困難であり、成形助剤や可塑剤として有機物を添
加して成形性を得るもの、粘土などの有機物を含む天然
原料を用いるもの、また、造孔剤として有機物を添加し
たものなどのセラミック成形体においては、焼成によっ
て上記バインダー等の有機物が燃焼するとき、急激な温
度変化は成形体にクラックを発生させる。 (2)バインダーの脱離後、成形体の強度は著しく低下
するため、このときの急激な温度変化が成形体にクラッ
クを発生させる。 (3)セラミック原料に結晶水を含む化合物、ハロゲン
化物及び炭酸塩等を用いる場合、一般に約900℃まで
にこれらの原料から水、ハロゲン及び炭酸が脱離し、こ
の現象を強熱減量と呼ぶ。この強熱減量の進行とともに
結晶構造の変化が起こり、この変化が終了するとセラミ
ック成形体はある程度の強度を有するようになるが、こ
の反応進行中の急激な温度変化が成形体にクラックの発
生や変形をもたらす。
【0006】本発明の目的は上述した課題を解消して、
パルス式焼成炉でセラミック成形体の焼成を行っても成
形体にクラックの発生や変形のないセラミック成形体の
焼成法およびそれに用いる装置を提供しようとするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック成形
体の焼成法は、その燃焼出力が高出力と低出力とを交互
に繰り返すバーナを単数または複数有する焼成炉におけ
るセラミック成形体の焼成法において、焼成の対象とな
るセラミック成形体がハニカム構造体であり、バインダ
ー燃焼開始温度から原料の強熱減量終了温度までの温度
域でのバーナの空気比が3以上であることを特徴とする
ものである。
【0008】また、本発明の燃焼装置は、焼成炉と、こ
の焼成炉に単数または複数設けた、その燃焼出力が高出
力と低出力とを交互に繰り返すバーナと、このバーナの
燃焼状態を上記所定の焼成法に従って制御する制御装置
とからなることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】上述した構成において、バインダー燃焼開始温
度から原料の強熱減量終了温度までの温度域でのバーナ
の空気比を3以上とすることで、その燃焼出力が高出力
と低出力とを交互に繰り返すバーナを単数または複数有
する焼成炉でセラミック成形体を焼成しても、その温度
域における温度変化を緩やかにすることができ、セラミ
ック成形体のクラックの発生を防止できる。
【0010】また、上記温度域以外の温度域では、通常
のパルス式焼成炉と同様に空気比ほぼ1の状態で焼成で
きるため、従来の比例式焼成炉と比較して、使用する燃
料を大幅に減らすことができ、省エネ効果を達成するこ
とができる。なお、本発明において、バインダー燃焼開
始温度から原料の強熱減量終了温度までの温度域でのバ
ーナの空気比の上限は特に設けないが、従来の比例式焼
成炉での空気比が10程度であることから、10以上で
あるとこの温度域での省エネ効果を得られなくなるた
め、上限を10とすることが好ましい。
【0011】さらに、バーナの燃焼を制御する際、高燃
焼時間を1〜10秒とし、低燃焼時間を1〜10秒と
し、高出力の時間を高出力の時間と低出力の時間の和で
除した値(以下、パルス出力とも呼ぶ)を30〜90%
とすると、特にハニカム構造体の焼成に使用した場合
に、窯内の温度分布及び製品の特性ばらつきを少なくで
きるため好ましい。
【0012】
【実施例】図1は、本発明のセラミック成形体の焼成法
を実施する燃焼装置の一例として、単独窯からなる燃焼
装置の例を示す図である。図1に示す例において、燃焼
装置1は、基台2と、基台2上に設けた、密閉空間(図
示しない扉を有する)を形成するための側壁3および天
井4と、側壁3に単数または複数(本例では3個)設け
たバーナ5と、各バーナ5の燃焼状態を制御する制御装
置6とから構成される。そして、棚板7上に被焼成物で
あるセラミック焼成体8を載置した状態で各バーナ5を
燃焼させて焼成を行っている。
【0013】本発明で重要なのは、制御装置6の制御の
もと、各バーナ5を、その燃焼出力が高出力と低出力と
を交互に繰り返すよう制御して、通常は空気比(燃焼に
使用した空気の容積/理論燃焼空気量(容積)をほぼ1
として焼成を行うとともに、バインダー燃焼開始温度か
ら減量の強熱減量終了温度までの温度域でのバーナの空
気比を3以上にすることである。さらに、バーナ5の燃
焼を、制御装置6の制御のもと、バーナ5の高出力時の
高燃焼時間を1〜10秒とし、バーナ5の低出力時の低
燃焼時間を1〜10秒とし、パルス出力を30〜90%
の範囲で変化させると好ましい。
【0014】図2〜図4はそれぞれ本発明の燃焼装置に
おけるバーナ5の制御装置6の構成の一例を示す図であ
る。図2に示す例において、11はLNG等の燃料ガス
の元配管、12は空気の元配管で、燃料ガスの元配管1
1とバーナ5との間を配管13で接続し、空気の元配管
12とバーナ5との間を配管14で接続し、さらに配管
13と配管14との間にバイパス管15を設けている。
【0015】配管13には、手動バルブ16、流量計1
8、レギュレータバルブ19、コントロールモータ20
により駆動するバルブ21、手動バルブ22、電磁弁2
3を順に設けている。配管14には、コントロールモー
タ24により駆動するバルブ25、電磁弁26、手動バ
ルブ27を設けている。バイパス管15には、手動バル
ブ28およびレギュレータ29を設けている。さらに、
電磁弁23、26、コントロールモータ20、24、流
量計18およびバーナ5の失火状態を測定するUVディ
テクタ30を制御するための制御部31を設けている。
【0016】上述した例において、電磁弁26は、バー
ナ5の燃焼出力を高出力と低出力とに変化させるため
に、制御部31の制御により同時に一定時間ごとにオン
/オフ動作を行う。流量計18は、燃料ガスの供給量を
監視して、バーナ5に供給する燃料ガスおよび空気の空
気比を所定の値にするために使用される。レギュレータ
29は、上記電磁弁26のオン/オフ動作がさらに確実
になるよう動作する。コントロールモータ20は、バル
ブ21により燃料ガスの供給量をコントロールしてい
る。コントロールモータ24は、バルブ25により燃焼
用の空気の供給量をコントロールしている。手動バルブ
16、22、27、28は、各配管を流れる燃料ガス等
の流量を微調整するために使用される。電磁弁23は、
UVディテクタ30がバーナ5の失火状態を検知した場
合に、燃料ガスがバーナ5へ流れないようにしている。
なお、バイパス管15は、レギュレータ29内でバイパ
スオリフィスを形成することにより構成することができ
る。
【0017】図3に示す例では、燃焼用の空気を、コン
バッションエア配管41とディフュージョンエア配管4
2とからバーナ5に供給するとともに、バーナ5の燃焼
出力の高出力と低出力との交互の繰り返しを、コンバッ
ションエア配管41に設けたバルブ43と、ディフュー
ジョンエア配管42に設けたバルブ44と、燃料ガス配
管45に設けたバルブ46とを、コントロールモータ4
7により同時に開閉することにより行うよう構成してい
る。また、燃焼用の空気および燃料ガスの空気比の制御
は、コンバッションエア配管41に設けたバルブ48と
燃料ガス配管45に設けたバルブ49との開閉状態を、
コントロールモータ50により制御してコンバッション
エア配管41から空気比が1に近い一定量のエアを供給
した状態で、ディフュージョンエア配管42に設けたバ
ルブ51をコントロールモータ52により制御すること
により行っている。燃焼用の空気を、コンバッションエ
ア配管41とディフュージョンエア配管42とに分けた
のは、バーナ5の失火を防ぐためである。
【0018】図4に示す例では、エア配管61からバー
ナ5への配管62に、電磁弁63およびバルブ64を設
けるとともに、燃料ガス配管65からバーナ5への配管
66に、電磁弁67およびバルブ68を設けている。そ
して、バーナ5の燃焼出力の高出力と低出力との交互の
繰り返しを、図示しない制御装置により電磁弁63、6
7を同時に開閉させることにより実施している。また、
燃焼用の空気および燃料ガスの空気比の制御は、バルブ
64とバルブ68の開閉状態を、コントロールモータ6
9、70により制御することにより行っている。
【0019】図5および図6は、図2において示したU
Vディテクタ30のバーナ5に対する取付位置を示す図
である。パルス式焼成炉を使用する焼成方法における低
燃焼時では、バーナ5内の炎が非常に小さく不安定とな
るため、取付位置によっては炎監視装置としてのUVデ
ィテクタ30が誤動作しやすい。そのため、図5および
図6に示す位置にUVディテクタ30を取り付けること
が望ましい。また、図6に示すような、旋回羽根、ガス
円筒式真管を組み合わせたバーナでは、図6(b)に示
すように、柚火孔72を有した保炎板71にUVディテ
クタ30の監視孔73を設けることが好ましい。
【0020】以下、実際の例について説明する。実施例1 タルク、カオリン、アルミナおよび他のコージェライト
化原料を調合し、混合し、この混合物に成形助剤および
/または造孔剤として有機物および水を加えて押し出し
成形可能に可塑化し、ハニカム構造体に押出成形後乾燥
し、その後図1に示す構造の単独窯を使用し、図7に示
す焼成スケジュールで焼成してコージェライト質ハニカ
ム構造体を得た。また、従来例として、同様のコージェ
ライトハニカム成形体に対して、従来の比例式焼成炉で
同様の焼成スケジュールで焼成して、ハニカム構造体を
得た。
【0021】その際、バインダーが燃焼し始める温度で
ある150℃と、カオリンの脱水反応が終了する温度で
ある600℃とを境にして、以下の表1に示すように空
気比を変化させた。また、本発明例および比較例の、燃
焼出力が高出力と低出力とを交互に繰り返すバーナによ
る焼成では、燃焼出力の制御を、高出力の時間が、高出
力の時間と低出力の時間の和で除した値が30〜90%
の範囲内となるようにするとともに、高出力時の高燃焼
時間が1〜10秒の範囲に、また低出力時の低燃焼時間
が1〜10秒の範囲に入るようにした。
【0022】得られた本発明例、比較例、従来例のハニ
カム構造体に対して、縦切れ発生率、端面切れ発生率、
従来例に対するガス量削減率および電力量削減率を求め
た。結果を以下の表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】表1の結果から、本発明例は従来例と同等
の特性が得られる一方、従来例と比べて大幅にガス使用
量および電力使用量を削減できることがわかる。また、
バインダー焼成開始温度(150℃)から強熱減量終了
温度(600℃)までの温度域での空気比を3以上にし
た本発明例は、その温度域での空気比が3未満である比
較例と比べて、縦切れ発生率等の特性において良好であ
ることがわかる。また、従来の比例式焼成法に比べ空気
比が低いため、バインダー燃焼域における酸素濃度が低
く、ハニカム成形体中心部のバインダー燃焼を抑制する
ことができるので、この温度域の昇温速度を比例式焼成
法より速くしても、クラック発生率は比例式焼成法と同
等のレベルを得ることができる。
【0025】本発明を碍子および電子部品に応用した実
施例について説明する。 実施例2 (a)碍子 陶石:40重量%、長石:30重量%、カオリン:30
重量%からなる原料を湿式粉砕し、フィルタープレスに
より脱水してケーキを作製した。このケーキを土練した
ものをプルダウン成形して乾燥し、その後図8に示すよ
うなヒートカーブで実施例1と同様に焼成した。焼成中
の550〜750℃の温度域では、原料中の結晶水の脱
水が起こって製品温度の内外差が大きくなり、また製品
中の粘土の急激な収縮が起こる(実施例1のバインダー
燃焼開始温度から原料の強熱減量終了温度に対応す
る)。この温度域で、空気比を変化させたパルス式焼成
法の実施例および従来例として実施例1と同様な比例式
焼成法による例の切れ発生率を以下の表2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】表2の結果から、550〜750℃での空
気比を3以上とした本発明例は、比例式焼成法を用いた
従来例と同等の切れ発生率を得ることができることがわ
かる。また、碍子の焼成で用いられる還元炎焼成では、
従来の比例式焼成法を利用した場合でも燃焼ガス量が少
ないため、窯内温度分布の良化は困難であったが、燃焼
ガス量を比例式焼成法に比べて十分に増加させ、パルス
出力が30〜90%の範囲のパルス焼成法を用いること
により、窯内温度分布の良化が可能となった。
【0028】(b)電子部品 電子機器用のセラミック基板、IC用のセラミックパッ
ケージ、多層セラミックパッケージ、多層セラミック回
路基板、セラミックコンデンサー等の電子部品は、ドク
ターブレード法やカレンダ法等によってテープ成形され
る。このテープ成形では、セラミック原料粉体にセルロ
ースアセテート、ポリアクリレート、ポリメタクリレー
ト、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなど
のバインダーおよび/またはサクローズアセテートイソ
ブチレート、グリセリン、ジブチルフタレート、ジイソ
デシルフタラールなどの可塑剤、そして溶剤を加えたス
ラリーを使用する。
【0029】そこで、同一のバインダー等を含んだテー
プに対して、実施例1と同様に、バインダー燃焼開始温
度から原料の強熱減量終了温度までの100〜600℃
の温度域での空気比を変えて焼成を行い、クラック発生
率を調べた。なお、100〜600℃の昇温速度は3℃
/HR と一定にするとともに、従来例として比例式焼成法
により焼成した例についてもクラック発生率を調べた。
結果を以下の表3に示す。
【0030】
【表3】
【0031】表3の結果から、100〜600℃での空
気比を3以上とした本発明例は、比例式焼成法を用いた
従来例と同等の切れ発生率を得ることができるのに対
し、その間の空気比を3未満にした比較例ではクラック
発生率が高くなることがわかる。
【0032】次に、本発明例のなかでも好ましい例を求
めた。実施例3 実施例1と同様の対象に対して、本発明例におけるパル
ス出力、高出力時の高燃焼時間、低出力時の低燃焼時間
を変化させて、それぞれの好ましい範囲を求めた。な
お、パルス出力についての表4では、図1に示す構造の
単独窯において、計24箇所の温度を熱電対でサンプリ
ングした。なお、設定温度は200℃であった。高燃焼
時間についての表5および低燃焼時間についての表6で
は、製品表面温度の変動幅を測定した。結果を表4、表
5、表6にそれぞれ示す。
【0033】
【表4】
【0034】
【表5】
【0035】
【表6】
【0036】以上の結果から、まず、高出力の時間を、
高出力の時間と低出力の時間の和で除した値であるパル
ス出力については、本発明のなかでも30〜90の範囲
にすると、各部の温度の差を従来例と同様とできる一
方、ガス使用量を改善できるため好ましいことがわか
る。また、高燃焼時間および低燃焼時間については、そ
れぞれ1〜10秒であると、表面温度変動幅が少なくな
るため好ましいことがわかる。
【0037】次に、本発明の適用方法で好ましい例を求
めた。実施例4 実施例1と同様の対象に対して、外囲いの効果、パルス
式焼成法の適用温度範囲、高燃焼のタイミング、窯内圧
力の制御方法について、本発明を適用するうえで好まし
い範囲を調べた。 (1)外囲いの効果 ハニカム構造体の焼成において、図9に示すように、ハ
ニカム構造体81の周りにハニカム構造体81と同じ高
さもしくはそれ以上の高さのムライトやアルミナからな
る外囲い82を、バーナ83を設けた側壁84の間に設
置して本発明の焼成法を実施したところ、以下の表7に
示すように、切れ発生率を減少させることができた。
【0038】
【表7】
【0039】(2)パルス式焼成法の適用温度範囲 ハニカム構造体において、リブ(ハニカム形状の貫通孔
を形成する壁)が通常製品の6milに比べ4milと
薄い製品が近年開発されてきているが、これらの製品は
バインダー燃焼後から結晶化までの構造体の強度が弱い
ために、通常品よりも焼成によるクラックが発生しやす
い。そこで、パルス式焼成法適用温度範囲を室温からバ
インダー燃焼完了の350℃までとし、350℃以降は
比例式焼成法により焼成を行った場合(A)と、室温か
ら最高温度までパルス式焼成法を適用した場合(B)と
で焼成を行い、クラック発生率を比較した。結果を表8
に示す。
【0040】
【表8】
【0041】表8の結果から、パルス式焼成法から比例
式焼成法に切り替えた(A)は、パルス式焼成法のみを
行った(B)に比べて、クラック発生率を減少させるこ
とができた。なお、このパルス式焼成法から比例式焼成
法への切り替え焼成は、図2〜図4に示した装置によっ
て可能となる。パルス式焼成法から比例式焼成法への切
り替えの際に、パルス出力を急激に100%に増加させ
ることは、窯内の温度や圧力を急激に変化させることと
なるため、パルス出力1%あたり100秒の速度で、パ
ルス出力を100%まで増加させ、それに伴いバーナの
燃焼出力を減少させることによって、窯内の温度や圧力
の急激な変化を抑制した。
【0042】(3)高燃焼のタイミング 図1に示すように、同一平面内にある3基のバーナ5を
1つのゾーンとみなし。3基のバーナ5が図10のよう
に順次高燃焼を行うことによって、窯内空気のサーキュ
レーションを引き起こした。これにより、窯内温度分布
を良化することができた。
【0043】(4)窯内圧力(炉圧)の制御方法 パルス式焼成法では、時間によってバーナから窯内に供
給される風量が大きく変化するために、炉圧の変動が大
きい。炉圧が負になってしまうと窯の外から冷却空気を
吸い込み、温度分布が悪化してしまうので、炉圧変動の
下限が正になるように炉圧を設定し、排気ファンの回転
数および排気ダンパの開度を調節した。このとき、パル
スの周期による短時間の炉圧変化を許容し、排ガス量に
応じた炉圧変化のみに排気ファンの回転数や排気ダンパ
開度が追従する目的で、炉圧発振器の入力に一時遅れ演
算器(10〜40秒)を設け、入力を平均化して炉圧を
制御した。こうすることによって、炉圧の瞬間的な変化
で排気ファンの回転数や排気ダンパの開度が変化して、
炉圧がドタバタすることを防止できた。
【0044】なお、上述した例では単独窯の例を示した
が、トンネル窯やその他の窯においての本発明の焼成法
を好適に実施することができる。例えば、トンネル窯で
は、低温のバインダー燃焼域のバーナに本発明の焼成方
法を導入することによって、酸素濃度を下げ、製品のク
ラック発生率を減少させることができ、さらにこの部分
の昇温速度を速くしても、クラック発生率を従来と同じ
レベルにすることができる。
【0045】さらに、上述した例では、コージェライト
組成を例にとって説明したが、他の組成のセラミック成
形体に本発明を適用しても、同様な結果を得ることがで
きた。また、本発明のように燃焼装置の高出力と低出力
とを繰り返す場合、バーナの失化を防止するためには、
高出力から低出力へ、または高出力から低出力への変化
時間は、0.5秒以上が好ましい。
【0046】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、バインダー燃焼開始温度から原料の強熱減量終
了温度までの温度域でのバーナの空気比を3以上として
いるため、その燃焼出力が高出力と低出力とを交互に繰
り返すバーナを単数または複数有する焼成炉でセラミッ
ク成形体を焼成しても、その温度域における温度変化を
緩やかにすることができ、セラミック成形体の焼成時の
クラックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセラミック成形体の焼成法を実施する
燃焼装置の一例を示す図である。
【図2】本発明の燃焼装置におけるバーナの制御装置の
一例の構成を示す図である。
【図3】本発明の燃焼装置におけるバーナの制御装置の
他の例の構成を示す図である。
【図4】本発明の燃焼装置におけるバーナの制御装置の
さらに他の例の構成を示す図である。
【図5】図2の例におけるUVディテクタのバーナに対
する取付位置の一例を示す図である。
【図6】図2の例におけるUVディテクタのバーナに対
する取付位置の他の例を示す図である。
【図7】実施例における焼成スケジュールを示す図であ
る。
【図8】同じく実施例における焼成スケジュールを示す
図である。
【図9】実施例における外囲いの様子を示す図である。
【図10】実施例における高燃焼のタイミングを示す図
である。
【符号の説明】
1 燃焼装置、2 基台、3 側壁、4 天井、5 バ
ーナ、6 制御装置

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】その燃焼出力が高出力と低出力とを交互に
    繰り返すバーナを単数または複数有する焼成炉における
    セラミック成形体の焼成法において、焼成の対象となる
    セラミック成形体がハニカム構造体であり、バインダー
    燃焼開始温度から原料の強熱減量終了温度までの温度域
    でのバーナの空気比が3以上であることを特徴とするセ
    ラミック成形体の焼成法。
  2. 【請求項2】前記バーナの高出力時の高燃焼時間が1〜
    10秒である請求項1記載のセラミック成形体の焼成
    法。
  3. 【請求項3】前記バーナの低出力時の低燃焼時間が1〜
    10秒である請求項1記載のセラミック成形体の焼成
    法。
  4. 【請求項4】前記高出力の時間を、高出力の時間と低出
    力の時間の和で除した値が30〜90%の範囲内である
    請求項1記載のセラミック成形体の焼成法。
  5. 【請求項5】焼成炉と、この焼成炉に単数または複数設
    けた、その燃焼出力が高出力と低出力とを交互に繰り返
    すバーナと、このバーナの燃焼状態を請求項1記載の焼
    成法に従って制御する制御装置とからなることを特徴と
    するセラミック成形体の焼成法に用いる燃焼装置。
JP6211263A 1994-09-05 1994-09-05 セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置 Expired - Lifetime JP3022195B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6211263A JP3022195B2 (ja) 1994-09-05 1994-09-05 セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置
US08/508,699 US5725829A (en) 1994-09-05 1995-07-28 Method of firing ceramic formed bodies
DE69516633T DE69516633T2 (de) 1994-09-05 1995-08-15 Verfahren und Apparat zum Brennen von keramisch geformten Körpern
EP95305672A EP0709638B1 (en) 1994-09-05 1995-08-15 Method and apparatus for firing ceramic formed bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6211263A JP3022195B2 (ja) 1994-09-05 1994-09-05 セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0873274A JPH0873274A (ja) 1996-03-19
JP3022195B2 true JP3022195B2 (ja) 2000-03-15

Family

ID=16603022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6211263A Expired - Lifetime JP3022195B2 (ja) 1994-09-05 1994-09-05 セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5725829A (ja)
EP (1) EP0709638B1 (ja)
JP (1) JP3022195B2 (ja)
DE (1) DE69516633T2 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3138656B2 (ja) * 1997-03-28 2001-02-26 日本碍子株式会社 セラミック成形体の焼成方法
JP3202945B2 (ja) * 1997-09-02 2001-08-27 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体の焼成方法
JP4771590B2 (ja) * 1997-12-02 2011-09-14 コーニング インコーポレイテッド セラミックハニカム体の焼成方法
JP2001524450A (ja) 1997-12-02 2001-12-04 コーニング インコーポレイテッド セラミックハニカム体の焼成方法
KR20010033449A (ko) * 1997-12-22 2001-04-25 알프레드 엘. 미첼슨 세라믹 하니콤 몸체 가열방법과 그 가열을 위해 사용되는터널로
US6325963B1 (en) 1997-12-22 2001-12-04 Corning Incorporated Method for firing ceramic honeycomb bodies
US6016669A (en) * 1998-11-30 2000-01-25 General Electric Company Pulsed fuel-oxygen burner and method for rotatable workpieces
WO2001063194A1 (en) * 2000-02-22 2001-08-30 Corning Incorporated Method for controlling the firing of ceramics
EP1503161A3 (en) * 2003-08-01 2006-08-09 Asahi Glass Company Ltd. Firing container for silicon nitride ceramics
JP2006232590A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Ngk Insulators Ltd セラミック構造体の製造方法
CN101506124A (zh) * 2006-08-25 2009-08-12 康宁股份有限公司 低背压多孔堇青石陶瓷蜂窝制品及其生产方法
JP5082398B2 (ja) 2006-11-15 2012-11-28 株式会社デンソー 排ガス浄化フィルタの製造方法
WO2008063538A2 (en) * 2006-11-21 2008-05-29 Corning Incorporated Method and apparatus for thermally debinding a ceramic cellular green body
US20080200405A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Ghanshyam Patil Drug Resistance Reversal In Neoplastic Disease
US8192680B2 (en) 2007-08-31 2012-06-05 Corning Incorporated Method for firing ceramic honeycomb bodies in a kiln
US8444737B2 (en) * 2009-02-27 2013-05-21 Corning Incorporated Ceramic structures and methods of making ceramic structures
CN102060547A (zh) * 2010-11-24 2011-05-18 中国振华集团红云器材厂 一次烧结压电陶瓷的方法
US9073792B2 (en) 2012-11-13 2015-07-07 Corning Incorporated Methods for improved atmosphere control through secondary gas pressure wave firing
US9321189B1 (en) * 2013-03-15 2016-04-26 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing ceramic honeycomb structure
CN110319700B (zh) * 2018-03-28 2023-09-15 日本碍子株式会社 加热炉
EP3938708A1 (en) * 2019-03-11 2022-01-19 Thermal Recycling (UK) Ltd. Kiln control

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2310578A (en) * 1940-08-02 1943-02-09 Gen Motors Corp Method of firing ceramic ware
GB862035A (en) * 1957-12-13 1961-03-01 Aton Planungs & Baugesellschaft Fuer Die Keramische Industrie Mbh Arrangement for heating of tunnel kilns, by means of impulse burners
FR1429299A (fr) * 1964-11-09 1966-02-25 Houilleres Bassin Du Nord Procédé de cuisson de matières céramiques chargées d'éléments combustibles, notamment de schistes houillers et appareillage destiné à la mise en oeuvre d'un tel procédé
FR1552675A (ja) * 1967-02-08 1969-01-03
US4404166A (en) * 1981-01-22 1983-09-13 Witec Cayman Patents, Limited Method for removing binder from a green body
JP2543565B2 (ja) * 1988-03-31 1996-10-16 日本碍子株式会社 セラミックスの焼成に用いるトンネル炉
DE3835362A1 (de) * 1988-10-17 1990-04-19 Keller Spezialtechnik Gmbh Vorrichtung zur steuerung von gasimpulsbrennern eines tunnelofens
FR2659729B1 (fr) * 1990-03-16 1992-06-05 Air Liquide Procede de fusion et d'affinage d'une charge.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69516633T2 (de) 2000-12-28
EP0709638B1 (en) 2000-05-03
EP0709638A3 (en) 1996-07-10
US5725829A (en) 1998-03-10
DE69516633D1 (de) 2000-06-08
JPH0873274A (ja) 1996-03-19
EP0709638A2 (en) 1996-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3022195B2 (ja) セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置
JP4869295B2 (ja) セラミックハニカム体の焼成方法
CN201145475Y (zh) 大规格薄板陶瓷砖烧成辊道窑
CN101762154B (zh) 一种节能型陶瓷隧道窑
KR20010032704A (ko) 세라믹 허니컴 바디의 소성방법
JPH0745348B2 (ja) セラミックハニカム構造体の焼成法
CN103940221A (zh) 一种新型节能窑炉
US11136272B2 (en) Method of producing fired ceramic article and method of firing ceramic green body
JPH01249665A (ja) セラミックスの焼成に用いるトンネル炉
CN203163478U (zh) 一种新型节能窑炉
JP2018138507A (ja) セラミック体の製造方法
CN101423347A (zh) 一种水泥干法回转窑的点火升温方法
CN208671664U (zh) 一种可过滤炉内气体的箱式电窑炉
CN205482410U (zh) 一种燃烧气氛可控的窑炉
CN204268882U (zh) 多功能陶瓷烧成窑炉
JPH10273366A (ja) セラミック成形体の焼成方法
CN218973201U (zh) 一种减小隧道窑预热带上下温差的循环结构
CN213687842U (zh) 一种高温节能型窑炉
CN114610098B (zh) 一种低碳节能型建筑构件耐火试验炉控制系统和方法
CN215176836U (zh) 一种煅烧块状物料用连续型竖窑
CN109751599A (zh) 蓄热式燃烧器、工业炉以及烧成品的制造方法
JP3369988B2 (ja) ブンゼン式ガス陶芸窯
JP2001058877A (ja) セラミック材料の焼成方法
CN108826983A (zh) 多热源补偿式粉体动态煅烧炉
CN214039555U (zh) 一种多功能陶艺窑炉

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991207

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term