JP4485321B2 - Batch furnace - Google Patents
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Description
本発明は、回分式加熱炉に関し、特に、セラミックス等の被処理物を均一に、かつ効率よく加熱し得る回分式加熱炉に関するものである。 The present invention relates to a batch-type heating furnace, and more particularly to a batch-type heating furnace that can uniformly and efficiently heat a workpiece such as ceramics.
誘電体材料や圧電体材料等のセラミックスの仮焼きや本焼成には、横型電気炉が広く用いられている。
かかる横型電気炉は、ヒーター等を設置した炉体内に、円筒状の炉芯管を横方向(水平方向)に挿通した構造のもので、被処理物を直接、或いは被処理物を入れた皿状容器を前記炉芯管内に入れ、一定時間加熱するものである。
Horizontal electric furnaces are widely used for calcining and main firing of ceramics such as dielectric materials and piezoelectric materials.
Such a horizontal electric furnace has a structure in which a cylindrical furnace core tube is inserted in a horizontal direction (horizontal direction) into a furnace body in which a heater or the like is installed. The container is placed in the furnace core tube and heated for a certain time.
しかしながら、上記した横型電気炉にあっては、小型で、少量サンプルの焼成等には適しているが、炉芯管内において被処理物が静置された状態で加熱されるため、被処理物の個々の粒子に均一に熱が伝わらず、品質のバラツキが生じ易いと言う欠点を有していた。また、各種ガスを導入して被処理物と反応させながら加熱処理する場合にも、被処理物が導入されたガスと均一に接触せず、反応ムラが生じる憂いがあった。 However, the horizontal electric furnace described above is small and suitable for firing a small amount of sample, but since the object to be processed is heated in a furnace core tube, Heat was not uniformly transmitted to individual particles, and there was a drawback that quality variations were likely to occur. Further, when heat treatment is performed while introducing various gases and reacting with the object to be processed, there is a concern that the object to be processed does not come into uniform contact with the introduced gas and uneven reaction occurs.
そこで、一端を蓋によって閉塞し、他端に着脱自在のキャップを装着した円筒状の炉芯管を、バーナー或いはヒーター等の加熱手段を備えた炉体内において回転駆動し得るように支持し、被処理物をキャップを外すことにより前記炉芯管内に所定量投入し、キャップを閉めて炉芯管を回転駆動させながら所定時間加熱処理を行うことにより、被処理物を焼成し、その後、キャップを開けて炉芯管内から焼成物を排出する構成のバッチ型ロータリーキルンが特許文献1に開示されている。
Therefore, a cylindrical furnace core tube having one end closed with a lid and a removable cap attached to the other end is supported so as to be rotationally driven in a furnace body equipped with a heating means such as a burner or a heater. A predetermined amount is put into the furnace core tube by removing the cap, and the object to be processed is fired by performing heat treatment for a predetermined time while the cap is closed and the furnace core tube is rotationally driven.
また、被処理物の加熱を、不活性ガス雰囲気中や還元ガス雰囲気中で行ないたい場合には、炉芯管の一方端から窒素ガス等の不活性ガスや水素等の還元性ガスを炉芯管内に供給し、炉芯管の他方端から供給したガスを排出することが一般的に成されていた。 In addition, when heating the workpiece in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere, an inert gas such as nitrogen gas or a reducing gas such as hydrogen is supplied from one end of the furnace core tube to the furnace core. In general, the gas supplied into the tube and discharged from the other end of the furnace core tube is discharged.
上記特許文献1に開示されたバッチ型ロータリーキルンによれば、被処理物が粉体の場合でも、炉芯管の回転により攪拌作用を受けるため、上記した横型電気炉に比して、処理物の品質のバラツキは改善できると考えられるが、まだ下記の欠点を有していた。
According to the batch type rotary kiln disclosed in the above-mentioned
すなわち、上記特許文献1に示す加熱炉では、炉体の全幅にわたって炉芯管を設置し、該炉芯管の全域を使用して被処理物を加熱する構造となっているが、炉芯管には温度分布、すなわち被処理物に対する温度ムラがあり、一般的に炉芯管の中央部の温度は高く、炉芯管の両端部ほど温度が低い傾向にある。そのため、被処理物が炉芯管のどの位置において多くの時間滞留していたかにより、被処理物が受ける熱量は大きく相違したものとなり、このことによる処理物の品質のバラツキ(焼成ムラ)が生じる憂いがあった。
That is, the heating furnace shown in
また、上記特許文献1に示す加熱炉では、炉芯管を容易に取り外せる構造のものではないため、その炉芯管内部を充分に洗浄することは困難であり、また、炉芯管内壁への被処理物の付着に対し、有効な予防或いは緩和手段もないことから、これらも被処理物の均一な加熱を妨げる要因となり、これによっても得られる処理物の品質にバラツキが生じる憂いがあった。
In the heating furnace shown in the above-mentioned
さらに、一般的に成されている、被処理物の加熱を不活性ガス雰囲気中や還元ガス雰囲気中で行う場合おける不活性ガスや還元性ガスを単に炉芯管内を一方向に流すだけの、いわゆるワンウェイフロー方式では、内部の空気と充分な置換が行われず、また被処理物との接触も充分ではないため、やはり得られる処理物の品質にバラツキが生じる憂いがあった。 Furthermore, in general, when heating the object to be processed in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere, the inert gas or the reducing gas is simply flowed in the furnace core tube in one direction. In the so-called one-way flow method, the internal air is not sufficiently replaced, and the contact with the object to be processed is not sufficient.
本発明は、上記した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、セラミックス等の被処理物を均一に、かつ効率よく加熱し得る回分式加熱炉を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the background art described above, and an object of the present invention is to provide a batch-type heating furnace capable of heating an object to be processed such as ceramics uniformly and efficiently.
上記した目的を達成するため、本発明は、加熱手段を備えた炉体と、該炉体内において回転駆動し得るように支持された炉芯管と、該炉芯管内部の均熱帯付近に内挿支持され、炉芯管の回転に伴い回転する被処理物の収納容器とから成り、上記炉体と炉芯管との間に、炉芯管の外周面に取付けられたリング状の反射板と、該反射板の外周部に位置する炉体の側壁部に取付けられたリング状の断熱材と、前記反射板および断熱材を覆う炉体の側壁部に取付けられたリング状のプレートとから成るヒートラビリンスが設けられている回分式加熱炉とした。
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a furnace body provided with heating means, a furnace core tube supported so as to be rotationally driven in the furnace body, and a soaking zone in the vicinity of the soaking zone inside the furnace core tube. A ring-shaped reflecting plate that is inserted and supported and includes a container for processing objects that rotates as the furnace core tube rotates, and is attached to the outer peripheral surface of the furnace core tube between the furnace body and the furnace core tube. And a ring-shaped heat insulating material attached to the side wall portion of the furnace body located on the outer peripheral portion of the reflecting plate, and a ring-shaped plate attached to the side wall portion of the furnace body covering the reflecting plate and the heat insulating material It was set as the batch type heating furnace provided with the heat labyrinth .
ここで、上記本発明の好ましい実施の形態としては、上記収納容器の端壁に孔を形成し、該孔を介して収納容器内部にガス導入管を挿入する。また、前記ガス導入管の収納容器内部に挿入された部分に、スクレーパを取付ける。
Here, as a preferred embodiment of the present invention , a hole is formed in the end wall of the storage container, and a gas introduction pipe is inserted into the storage container through the hole. Further , a scraper is attached to a portion of the gas introduction pipe inserted into the storage container.
また、上記反射板を白色のセラミックスで形成し、上記断熱材を黒色のセラミックスで形成し、上記プレートをアルミニウムによって形成する。
Further, the reflecting plate is formed of a white ceramic, the heat insulating material to form a black ceramic, the plates are formed of aluminum.
上記した本発明に係る回分式加熱炉によれば、収納容器は、炉芯管内部の均熱帯付近において炉芯管の回転に伴い回転するため、該収納容器内に入れられた被処理物は、回転による攪拌作用を受けると共に均一に加熱され、バラツキのない良好な品質の処理物が得られる。また、本発明によれば、洗浄が困難な炉芯管ではなく、取り出して容易に洗浄が可能な収納容器に被処理物を入れて加熱するため、被処理物の均一な加熱が可能であり、また処理物に不純物が混入する憂いもない。 According to the batch-type heating furnace according to the present invention described above, since the storage container rotates with the rotation of the furnace core tube in the vicinity of the soaking zone inside the furnace core tube, the object to be processed put in the storage container is In addition, a processed product with good quality without variation is obtained by being stirred and heated uniformly. In addition, according to the present invention, since the object to be processed is heated not in the furnace core tube, which is difficult to clean, but in a storage container that can be easily removed and cleaned, the object to be processed can be heated uniformly. Moreover, there is no worry that impurities are mixed in the processed material.
また、本発明に係る回分式加熱炉によれば、炉体と炉芯管との間に、炉芯管の外周面に取付けられたリング状の反射板と、該反射板の外周部に位置する炉体の側壁部に取付けられたリング状の断熱材と、前記反射板および断熱材を覆う炉体の側壁部に取付けられたリング状のプレートとから成るヒートラビリンスが設けられているため、炉体と炉芯管との隙間から熱が放出されることを防止でき、また炉芯管の温度分布を抑制することができる。また、簡易な構造にもかかわらず、熱、特に輻射熱を主とする放熱を有効に防止することができる。Further, according to the batch-type heating furnace according to the present invention, a ring-shaped reflecting plate attached to the outer peripheral surface of the furnace core tube between the furnace body and the furnace core tube, and a position on the outer peripheral portion of the reflecting plate. Since a heat labyrinth is provided that includes a ring-shaped heat insulating material attached to the side wall portion of the furnace body and a ring-shaped plate attached to the side wall portion of the furnace body covering the reflector and the heat insulating material, Heat can be prevented from being released from the gap between the furnace body and the furnace core tube, and the temperature distribution of the furnace core tube can be suppressed. Moreover, despite the simple structure, it is possible to effectively prevent heat, particularly heat radiation, mainly radiant heat.
また、上記収納容器の端壁に孔を形成し、該孔を介してガス導入管を収納容器内部に挿入すると、該導入管を介して不活性ガスや還元性ガスを収納容器内部に直接供給することができ、極めて短時間に収納容器内を供給したガスで満たすことができると共に、ガスを効率よく被処理物に接触させることができるため、反応ムラのない均質な処理物を得ることができる。さらに、上記ガス導入管の収納容器内部に挿入された部分にスクレーパを取付けることとすると、該スクレーパにより収納容器内壁に被処理物が付着するのを防止し、また付着してもすぐに掻き取ることができるため、被処理物をムラなく焼成することができる。
Further, when a hole is formed in the end wall of the storage container, and a gas introduction pipe is inserted into the storage container through the hole, an inert gas or a reducing gas is directly supplied into the storage container through the introduction pipe. Can be filled with the supplied gas in a very short time, and the gas can be efficiently brought into contact with the object to be processed, so that a homogeneous processed object without reaction unevenness can be obtained. it can. Further, when a scraper is attached to the portion of the gas introduction pipe inserted into the storage container, the scraper prevents the workpiece from adhering to the inner wall of the storage container, and immediately scrapes off even if it adheres. Therefore, the object to be processed can be baked without unevenness.
さらに、上記反射板を白色のセラミックスで形成し、上記断熱材を黒色のセラミックスで形成し、上記プレートをアルミニウムによって形成すると、耐熱性が高く、且つ、さらに遮蔽効果の高い放熱防止構造となり、熱の有効利用が図れると共に、炉外の構造物と雰囲気の温度上昇を抑えることができ、安全性が向上する。
Furthermore, the reflector is formed of a white ceramic, the heat insulating material to form a black ceramic, when the plates are formed of aluminum, high heat resistance, and, become more highly shielding effect heat dissipation preventing structure, heat As a result, the temperature rise of the structure outside the furnace and the atmosphere can be suppressed, and safety is improved.
以下、上記した本発明に係る回分式加熱炉の実施の形態を、図面を示して詳細に説明する。
ここで、図1は本発明に係る回分式加熱炉の全体を概念的に示した縦断面図である。図2は炉芯管の両端部を各々拡大して示した断面図であって、(a)は反駆動側、(b)は駆動側を示した図である。図3は被処理物の収納容器を示した分解斜視図である。図4は図3のA−A線に沿う部分の断面図である。図5は被処理物の収納容器の他の実施の形態を示した縦断面図である。図6は収納容器内にガス導入管を挿入した状態を示した縦断面図である。図7はガス導入管にスクレーパを取付けた状態を示した収納容器の横断面図である。図8は炉体と炉芯管との間のヒートラビリンスを示した部分的な拡大縦断面図である。図9は炉芯管への反射板の取付け構造を示した横断面図である。
Embodiments of the batch heating furnace according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view conceptually showing the entire batch heating furnace according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing both end portions of the furnace core tube, where (a) shows the non-driving side and (b) shows the driving side. FIG. 3 is an exploded perspective view showing a container for processing objects. FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion along line AA in FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the container for processing objects. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state where the gas introduction pipe is inserted into the storage container. FIG. 7 is a cross-sectional view of the storage container showing a state in which a scraper is attached to the gas introduction pipe. FIG. 8 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing the heat labyrinth between the furnace body and the furnace core tube. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a structure for attaching the reflector to the furnace core tube.
図1中、1は円筒形状のセラミックス製炉芯管であって、該炉芯管1は、内部にヒーター2を備えた炉体3内に挿通されている。そして、炉芯管1は、その両端部において、各々ブラケット4,5の上部に回転自在に取付けられた2個一組のローラー6,7によって、回転自在に支持されている。
In FIG. 1,
8はモーターであり、該モーター8の軸に取付けられたスプロケット9と、上記一方のローラー7の回転軸に取付けられたスプロケット10との間に、チェーン11が掛け渡され、モーター8を駆動することによって、上記炉芯管1は、その軸芯周りに回転駆動するように構成されている。
Reference numeral 8 denotes a motor. A
また、炉芯管1の両端部には、図2(a),(b)に詳細に示したように、各々肉厚の回転サポート12,13が取付けられている。この回転サポート12,13は、一方の端部内面に炉芯管1の外径寸法に合わせた切り欠き部12a,13aが形成され、該切り欠き部12a,13aに、炉芯管1の端部を各々嵌合する、或いは接着することにより固定されている。
Further, as shown in detail in FIGS. 2 (a) and 2 (b), thick rotation supports 12 and 13 are attached to both ends of the
また、回転サポート12,13の他方端部の内面には、雌ネジ12b,13bが各々形成され、該雌ネジ12b,13bに螺合する雄ネジ14a,15aが各々突設された鍔付きのエンドプレート14,15を、各々回転サポート12,13の端部に螺合することによって、炉芯管1の両端部が閉塞されるように構成されている。
Further,
なお、図2(a),(b)において、16,17は、前記回転サポート12,13とエンドプレート14,15の密閉性を確保するための耐熱性のあるOリングである。また、図2(a)に示した反駆動側の上記回転サポート12のローラー6が当接する面には、その全周にわたってローラー6の幅よりも若干広い幅の溝18が設けられ、これによって、運転中に炉芯管1がその軸芯方向にズレるのを防止している。一方、図2(b)に示した駆動側の回転サポート13には、上記のような溝は設けられていない。これは熱膨張により炉芯管1が長手方向に延びるのを許容するためである。また、上記炉体3、ブラケット4,5およびモーター8は、共にベース19に固定されている。
In FIGS. 2A and 2B,
また、図1中、20は収納容器であり、該収納容器20は、被処理物Pが入れられた状態で、上記炉芯管1の均熱帯、例えば炉芯管1の長手方向中央付近Xに内挿支持される。この収納容器20は、図3に示したように、両端部の内面に雌ネジ21aが形成された円筒状本体21と、該円筒状本体21の両端部に各々螺合する雄ネジ22aが突設された略円板状の蓋体22によって構成されている。収納容器20を構成する前記円筒状本体21および蓋体22は、共にセラミックス、例えばムライトやアルミナ等のセラミックスで形成され、その外径寸法は、上記炉芯管1の内径寸法より僅かに(2〜5mm)小さく設計されている。また、その長さは、炉芯管1の有効寸法Lの1/5〜1/2の長さに設計されていることが、炉芯管1の均熱帯の幅との関係から好ましい。
Further, in FIG. 1,
上記蓋体22の中心部には、貫通孔23が各々設けられている。また、上記円筒状本体21の内面には、掻き上げ羽根24が設けられている。この掻き上げ羽根24は、円筒状本体21の内面に、その軸芯方向全幅にわたって3ヶ所、図4に示したように等間隔(等角度)に取付けられている。この掻き上げ羽根24は、炉芯管1の回転に伴って該収納容器20が回転しても、被処理物Pが収納容器20の内面を滑って混合されない場合や、積極的に被処理物Pを撹拌混合したい場合等に効果的である。
A through
図5は、上記収納容器20の他の実施の形態を示した縦断面図である。この収納容器20は、図示したように、一方の蓋体22の内部側と、他方の蓋体22の外部側に、各々貫通孔23に連通するロート状の切り欠き部25を形成したものである。このようなロート状の切り欠き部25を形成にすることにより、円筒状本体21から蓋体22を外すことなく、被処理物Pの入れ出しが容易に行えるものとなる。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the
上記収納容器20は、炉芯管1の長手方向中央部付近(均熱帯付近)Xに、スペーサー26によって支持される。このスペーサー26は、具体的には細長い円柱状部材である。しかし、この形状に限定されるものではなく、例えば収納容器20の円筒状本体21と同径で長さの長い円筒状部材であってもよい。また、一方のスペーサー26の代わりに、炉芯管1の内面の所定位置に突起を設けてもよい。
The
上記した炉芯管1の両端部を閉塞するエンドプレート14,15の中心部には、各々貫通孔27,28が設けられている。そして、図1に示したように、一方のエンドプレート15の貫通孔28を介して、ガス導入管29が炉芯管1の内部に挿入されている。このガス導入管29は、エンドプレート15に取付けられたロータリージョイント30によって回転自在に支持され、炉芯管1の回転に関わらず、静止状態を保持し得るように構成されている。
Through
上記ガス導入管29には、図6に示したように、多数の孔31が等間隔で複数列、かつ千鳥配列で設けられている。そして、このガス導入管29は、上記した蓋体22の貫通孔23を介して、収納容器20内に、その軸方向全域にわたって挿入されている。また、このガス導入管29の収納容器20内に存在する部分には、図7に示したように、スクレーパ32を設けることができる。このスクレーパ32は、被処理物Pの付着性が強く、焼成時に収納容器20の内壁に融着したり、被処理物同士が融着したりするのを防止し、また融着した場合に掻き取り、またはほぐすのに有効に使用される。なお、このスクレーパ32を取付けた場合には、被処理物の掻き上げ羽根24は取付けることはできない。また、スクレーパ32は、例えば図7に示すように、任意の位置に固定されていた方が掻き取り効果の点から好ましいため、ガス導入管29は回転させない方がよい。
As shown in FIG. 6, the
また、図1において、33は炉体3と炉芯管1との間のヒートラビリンスである。該ヒートラビリンス33は、炉体3と炉芯管1との隙間から遠赤外線を主とする輻射熱による放熱を防止し、熱効率を向上させるためのものである。このヒートラビリンス33は、図8に示したように、炉体3より飛び出した炉芯管1の端部において、その外周面に取付けられたリング状の反射板34と、該反射板34の外周部に位置する炉体3の側壁部に取付けられたリング状の断熱材35と、前記反射板34および断熱材35を、その外側から覆う炉体3の側壁部に取付けられた断面L字形でリング状のプレート36とで構成されている。
In FIG. 1, 33 is a heat labyrinth between the
上記反射板34と断熱材35は、共にセラミックス製であることが好ましく、特に、反射板34は、白色のセラミックスで形成されていることが、反射効率の点から好ましく、また断熱材35は、黒色のセラミックスで形成されていることが、乱反射した遠赤外線を吸収し、遮蔽効果をさらに向上させることができるために好ましい。また、ヒートラビリンス33の一番外側に位置するプレート36には、輻射放熱が少ないアルミニウム板を用いることが、炉体3外への遠赤外線の放射をさらに減少させることができ、また炉体3外の構造物と雰囲気の温度上昇を抑えることができるために好ましい。
The reflecting
なお、上記リング状の反射板34を炉芯管1の外周面に取付け方法としては、例えば図9に示したように、反射板34を二つ割り(略半円状)にし、外側から炉芯管1を挟み付け、ボルト37で締め付ける方法が採用される。
また、図1において、38は装置全体を覆う安全カバー、39は前記安全カバー38のセーフティードアスイッチである。
As a method for attaching the ring-shaped
In FIG. 1,
次に、上記のように構成された本発明に係る回分式加熱炉の運転方法を説明する。
先ず、収納容器20の一方の蓋体22を開け、一定量の被処理物Pを該収納容器20内に投入し、蓋体22を閉める。ここで、投入量の目安は、収納容器20の容積の25%程度である。これ以上投入すると、加熱時に被処理物Pが混合され難く、均一に加熱されない憂いがある。また、ガス導入管29から収納容器20内に各種ガスを供給する場合、該ガスの供給速度にもよるが、ガスの噴出によって被処理物Pが吹き飛ばされ、蓋体22に形成された貫通孔23を介して、被処理物Pが炉芯管1内に排出される憂いもある。
Next, a method for operating the batch heating furnace according to the present invention configured as described above will be described.
First, one
次に、一方のエンドプレート14を外し、スペーサー26、収納容器20、スペーサー26の順番で炉芯管1内に挿入し、エンドプレート14を締め付け、安全カバー38を閉め、セーフティードアスイッチ39を作動させる。
Next, one
続いて、図示しない操作盤に、昇温速度、焼成時間、降温速度および炉芯管1(モーター8)の回転速度等を入力し、また、必要に応じて、昇温操作の前に、ガス導入管29を介して炉芯管1および収納容器20内に各種ガス(不活性ガス、還元性ガス等)を供給し、内部の空気と置換する。この場合、炉芯管1を回転させると、被処理物P内の空気との置換も効率よく行われる。
Subsequently, a heating rate, a firing time, a cooling rate, a rotation speed of the furnace core tube 1 (motor 8), and the like are input to an operation panel (not shown), and if necessary, before the heating operation, Various gases (inert gas, reducing gas, etc.) are supplied into the
次に、操作盤に入力されたプログラムに基づいて、焼成を開始する。すると、収納容器20は、ほとんど炉芯管1内を滑ることなく、該炉芯管1の回転に追随し、同方向に回転する。そして、収納容器20の内面に取付けられている掻き上げ羽根24によって、被処理物Pは撹拌混合され、均一に加熱されながら焼成が進行する。また、各種反応ガスが供給されている場合は、ガス導入管29の多数の孔31を介して、上記撹拌混合されて入れ替わっている被処理物Pの表面に各種反応ガスが噴出されるので、該被処理物Pにまんべんなく混合され、やはり均一に各種反応ガスと反応しながら焼成が進む。
Next, firing is started based on a program input to the operation panel. Then, the
プログラムに基づく焼成工程が終了し、炉芯管1内の温度が安全温度(例えば40℃)以下に下がると、セーフティードアスイッチ39が解除される。そこで、安全カバー38を開け、上記と反対の順番で収納容器20を炉芯管1内から取り出し、収納容器20から処理物を取り出す。
When the firing process based on the program ends and the temperature in the
以上、本発明に係る回分式加熱炉の実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形および変更が可能であることは当然である。 The embodiment of the batch heating furnace according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the embodiment described above, and the technical aspects of the present invention described in the claims are described below. It goes without saying that various modifications and changes are possible within the scope of the idea.
次に、上記した本発明の回分式加熱炉を用いた焼成処理の実施例を、比較例と共に記載する。 Next, examples of baking treatment using the batch heating furnace of the present invention described above will be described together with comparative examples.
−被処理物−
炭酸リチウム[Li2CO3]と、水酸化酸化鉄 [FeOOH]と、酸化マンガン [Mn2O3]を、鉄マンガン酸リチウム[Li(Fe1/2Mn1/2)O2]の配合比となるように各々秤量し、摩砕機(株式会社奈良機械製作所製:メカノマイクロス)を用いて、混合・摩砕処理を行った。
なお、摩砕機による処理条件は、処理時間:90min、ベッセル回転速度:200min-1、ローター回転速度:1000min-1で行った。
-Material to be treated-
Formulation of lithium carbonate [Li 2 CO 3 ], iron hydroxide oxide [FeOOH], manganese oxide [Mn 2 O 3 ] and lithium iron manganate [Li (Fe 1/2 Mn 1/2 ) O 2 ] Each was weighed so as to have a ratio, and mixed and ground using a grinding machine (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd .: Mechano Micros).
In addition, the processing conditions by an attritor were as follows: processing time: 90 min, vessel rotation speed: 200 min −1 , rotor rotation speed: 1000 min −1 .
−実施例−
上記の方法で調製された被処理物を、図1に示した本発明の回分式加熱炉を用いて焼成処理した。
運転条件は、焼成温度:800℃、焼成時間:1時間、炉芯管の回転速度:5min-1、被処理物の仕込量:10ml、雰囲気ガス:アルゴン200ml/minで行った。
-Example-
The object to be processed prepared by the above method was fired using the batch heating furnace of the present invention shown in FIG.
The operating conditions were as follows: firing temperature: 800 ° C., firing time: 1 hour, rotation speed of furnace core tube: 5 min −1 , charged amount of object to be processed: 10 ml, atmospheric gas: argon 200 ml / min.
−比較例−
比較例として、横型加熱炉(株式会社アサヒ理化製作所製:ARF−50M)を用いて、上記実施例と同一の被処理物を、上記実施例と同一の運転条件で焼成処理を行った。
-Comparative example-
As a comparative example, using a horizontal heating furnace (manufactured by Asahi Rika Seisakusho Co., Ltd .: ARF-50M), the same workpiece as in the above example was baked under the same operating conditions as in the above example.
−評 価−
実施例および比較例で得られた焼成物のX線回折パターンを、図10に示す。
同図から、本発明の回分式加熱炉から得られた焼成物は、その全てが立方晶の単相の粒子であることが分かる。これに対し、従来の横型加熱炉から得られた焼成物は、立方晶と六方晶とが混在した粒子であることが分かる。
上記のことから、本発明の回分式加熱炉は、被処理物を均一に、かつ効率よく加熱し得ることが分かった。
-Evaluation-
The X-ray diffraction patterns of the fired products obtained in the examples and comparative examples are shown in FIG.
From the figure, it can be seen that all of the fired products obtained from the batch heating furnace of the present invention are cubic single-phase particles. On the other hand, it can be seen that the fired product obtained from a conventional horizontal heating furnace is a mixture of cubic and hexagonal crystals.
From the above, it was found that the batch heating furnace of the present invention can uniformly and efficiently heat the workpiece.
1 炉心管
2 ヒーター
3 炉体
4 ブラケット
5 ブラケット
6 ローラー
7 ローラー
8 モーター
9 スプロケット
10 スプロケット
11 チェーン
12 回転サポート
12a 切り欠き部
12b 雌ネジ
13 回転サポート
13a 切り欠き部
14b 雌ネジ
14 エンドプレート
14a 雄ネジ
15 エンドプレート
15a 雄ネジ
16 Oリング
17 Oリング
18 溝
19 ベース
20 収納容器
21 円筒状本体
21a 雌ネジ
22 蓋体
22a 雄ネジ
23 貫通孔
24 掻き上げ羽根
25 切り欠き部
26 スペーサー
27 貫通孔
28 貫通孔
29 ガス導入管
30 ロータリージョイント
31 孔
32 スクレーパ
33 ヒートラビリンス
34 反射板
35 断熱材
36 プレート
37 ボルト
38 安全カバー
39 セーフティードアスイッチ
X 均熱帯
L 炉芯管の有効長さ
P 被処理物
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