JPH01155185A - 連続式焼結炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セラミックスや金属粉末を焼結する際に用い
る連続式焼結炉に関するものである。

［従来の技術Ｊ 上記連続式焼結炉としては、トンネル型の炉体内部に、
炉体の入口から出口にわたってレール等でできた搬送路
が設けられ、炉体の入口側に配設された搬送用グツシャ
により、搬送路の入口側の端部に置かれる被処理物を順
次出口方向に押し込むことにより、複数の被処理物を炉
体内後方に順次搬送し、その間に被処理物を加熱処理し
、その後必要に応じて冷却室によって被処理物を冷却す
る形式のものがある。前記搬送用プッシャとしては、通
常のエアまたは油圧シリンダが用いられ、シリンダのロ
ッドの伸縮動作を間欠的に行なうことにより、搬送路上
の複数の被処理物を押せ押せの状態で搬送している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記連続式焼結炉における被処理物の搬送状
態は、シリンダの駆動に対応して間欠的に出口方向に移
動させられていき、シリンダが駆動していない間は、当
然加熱室内のある箇所に停止している。つまり移動と停
止が繰り返されているわけであり、このため、被処理物
に対する熱履歴が不均一となって均質な製品が得られな
い場合がある。

また、搬送路上の被処理物の整列状態が乱れたりして被
処理物が円滑に搬送されなくなった場合、そのような状
態を判断できるような機能を有していないので、被処理
物が搬送路から脱線し、その結果被処理物を搬送できな
くなる場合も考えられるという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するためになされ、その特徴
としては、トンネル型の炉体内部にこの炉体の入口から
出口にわたって搬送路が設けられるとともに、炉体の入
口側に搬送用プッシャが配設され、この搬送用プッシャ
により、被処理物を前記搬送路に沿って順次搬送する間
に熱処理する連続式焼結炉であって、前記搬送用プッシ
ャは、その駆動速度を任意に変更可能とする機能を有し
、また、この搬送用プッシャが被処理物を押し込む際の
抵抗力を検出しその検出値がある値以上になった場合搬
送用プッシャの駆動を停止させる制御装置を備えるもの
である。

［作用］ 搬送用プッシャの駆動速度を、一定の速度で徐々に進出
し、かつ瞬時に後退するように設定することにより、搬
送用プッシャの後退動作と炉体入口に被処理物を置く時
間とを除いて、被地理物が入口から出口まで間断なく常
に移動している状態となり、この結果、熱履歴が均一で
焼結処理の状態が均質な製品を得ることができる。また
、搬送路上に被処理物が詰まって移動が不可能となり、
搬送用プッシャの被処理物を押し込む際の抵抗力が高ま
ると、制御装置によって搬送用プッシャの駆動が停止さ
れる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

第１図は、本実施例の連続式焼結炉の平面図であって、
１は加熱炉、２は冷却室、３は加熱炉１内に被処理物を
搬入するとともに冷却室２から焼結処理後の被処理物を
搬出する搬入部テーブルである。

前記加熱炉ｌは、図において左右方向に横長な直方体状
の炉体４で外殻が形成されており、炉体４の両端には、
炉体４内に連通し内部に図示せぬ台が設置された搬入部
５、搬出部６がそれぞれ炉体４と一体的に設けられてい
る。そして、搬入部５の一側方（図中上方）が炉体４内
への入口、また、搬出部６の他側方（図中下方）が出口
となっている。

前記炉体４には、第２図に示すように、冷却用水ジャケ
ット７が形成されており、また、炉体４内部の底面およ
び側壁面には、断熱材８が２層張られている。また、炉
体４内は、仕切壁４ａによってその長さ方向に複数に分
けられている。

炉体４の天井部には、長方形状の点検口９が、炉体４の
長さ方向に沿って等間隔に複数形成されており、これら
各点検口９は、それぞれ取り外し可能な上蓋１０によっ
て塞がれている。この上蓋ｌＯの内面には、炉体４内面
に張られたものと同様に断熱材１１が２層張られており
、実際には上側の断熱材１１が前記点検口９を塞ぐよう
になっている。

炉体４内部には、炉体４の全長にわたる搬送路１２が付
設されている。この搬送路１２は、炉体４の長さ方向に
延びる左右一対のレール１２ａからなるもので、両レー
ル１２ａは、炉床内側の断熱材８に固定され、炉体の長
さ方向に間隔をおいて複数配設された脚１３によって支
持されている゛。

両レール１２ａは、断面略コ字状で、互いに対向する側
にｉｉｉ！１２ｂが形成され、この＠１２ｂに、被処理
物Ｗが載置される正方形状の板材であるトレーＴの両端
部が遊嵌可能となっており、この状態でトレーＴは溝１
２ｂに沿って搬送路１２を搬送されるようになっている
。

上記搬送路１２の両側には、第２図および第３図に示す
ように、ヒータ１４が配設されている。

このヒータ１４は、第４図に示すように、炉体４の長さ
方向に並ぶ３本１組の電熱体１４ａが接続されて１つの
ヒータ１４となっているもので、各電熱体１４ａが、上
蓋１０に固定されたサポート部材１５および断熱材１１
に支持され、搬送路１２の両側に吊り下げられた状態と
なっている。これによって、搬送路１２の略全長にわた
ってその両側にヒータ１４が配設されている。なお、こ
れらヒータ１４は、上蓋１０に一体に取り付けられてい
ることから、この上蓋１０および断熱材１１とともに、
炉体４から取り外すことができるようになっている。

上記搬入部５の入口には、第１図に示すように、加熱室
７に連通し、被処理物Ｗを載せたトレーＴを受ける台（
図示略）が設置されている受入室１６が連設されている
。この受入室１６は、前方に形成されている入口および
搬入部５との間にそれぞれ設置されたシール扉１７．１
７を閉じることにより、気密状態が保持され、また、こ
の状態で受入室１６に連設された真空装置１８を作動さ
せることにより、真空引きされるようになっている。

また、前記搬出部６の一側壁には、炉体４内に雰囲気ガ
スを供給するだめのガス供給口１９が形成されている。

そして、前記搬出部６の出口には、炉体４の幅方向に延
びる前記冷却室２が連設されている。なお、搬出部６に
は、炉体４内と冷却室２内とを仕切る断熱扉２０が開閉
自在に設けられている。

冷却室２は、第４図に示すように、冷却用水ジャケット
２１が形成され、さらに内面に断熱材２２が張られた円
筒状ケーシング２３によって外殻が形成されている。ま
た、このケーシング２３の、炉体４との接続側でない端
部（図中下端部）には、第１図に示すように、冷却室２
内に連通し内部に図示せぬ台が設置された搬出部２４が
、冷却室２と一体的に設けられている。

前記ケーシング２３の一側方（図中右方）には、冷却室
２内を点検するための点検口２５が、ケーシング２３の
長さ方向に沿って等間隔に形成されており、これら各点
検口２５は、それぞれ取り外し可能な横蓋２６によって
塞がれている。この横蓋２６の内面には、横蓋２６によ
って点検口２５を塞いだ際、ケーシング２３側の断熱材
２２と一体になる断熱材２７が張られている。

また、冷却室２内には、第４図に示すように、加熱炉ｌ
の炉体４内部と同様に、ｍ１２ｂが形成された左右一対
のレール１２ａからなり、被処理物Ｗが載せられるトレ
ーＴを搬送する搬送路１２が、その全長にわたって付設
されている。なお、この搬送路１２の各レール１２ａは
、断熱材２０に固定されて上方に延び、冷却室２の長さ
方向に間隔をおいて配設された脚２８に支持されている
。

また、前記搬出部２４の後壁には、第１図に示すように
、冷却室２内に雰囲気ガスを供給するためのガス供給口
２９が設けられている。また、冷却室２の後部には、そ
の雰囲気ガスを冷却室２内で循環させる循環ファン３０
が、さらに、その上部には、冷却室２内の搬送路１２を
搬送されてきた被処理物Ｗに対して風を吹き付け、強制
的に冷却する冷却ファン３１がそれぞれ設けられている
。

前記搬出部２４の一側方（図中左方）には、この搬出部
２４に連通する取出室３２が連設されており、この取出
室３２後方（図中下方）に形成されている出口に、前記
搬入量テーブル３の端部が接続されている。

前記取出室３２は、炉体４の入口側に連設されている受
入室１６と同様にその出口および搬出部２４との間に設
置されたシール扉３３を閉じることにより気密状態が保
持され、また、この状態で取出室３２に設けられた真空
装置３４を作動させることにより、真空引きされるよう
になっている。

前記搬入量テーブル３は、前記取出室３２から前記受入
室１６にわたってＬ字状に設けられたもので、多数の搬
送用ローラ３Ａが並べられてなり、矢印（イ）方向に被
処理物Ｗを載せたトレーＴを搬送するようになっている
。そして、トレーＴは搬入量テーブル３から、加熱炉１
、冷却室２の順に搬送されてその間に焼結処理され、搬
入量テーブル３に戻って回収されるが、次に、その搬送
手段を、第１図を参照して順を追って説明する。

まず、搬入量テーブル３の、前記受入室１６へ向かう短
い直線部３ａの手前側には、被処理物Ｗを受入室１６内
の台上に送り込む油圧シリンダ３５が設置されている。

受入室１６内に送り込まれた被処理物Ｗは、受入室１６
の、前記搬入部５に接続する側とは反対側の側壁に設置
されている油圧シリンダ３６によって、搬入部５内の台
の上に送り込まれる。

そして、この搬入部５内の被処理物Ｗは、搬入部５の後
方に設置されている油圧シリンダ（搬送用プッシャ）３
７によって、炉体４内の搬送路１２に移送させられる。

この際、被処理物Ｗが載せられるトレーＴの両端部が、
搬送路１２の左右のレール１２ａに形成されている溝１
２ｂに遊嵌する。

以上の動作が繰り返されると、搬送路１２には複数の被
処理物Ｗが送り込まれるとともに、これら被処理物Ｗは
、シリンダ３７により搬送路１２（厳密に言うと溝１２
ｂ）に沿って押せ押せの状態で、炉体４の出口方向に押
しやられ搬送される。

そして、搬送路１２の全長にわたって被処理物Ｗが送り
込まれた後、さらに被処理物Ｗが送り込まれると、最初
の被処理物Ｗが搬出部６内の台の上に達する。この搬出
部６内の被処理物Ｗは、搬出部６の、冷却室２が接続す
る側とは反対側の側壁に設置されている油圧シリンダ３
８によって冷却室２内の搬送路１２に移送させられる。

この際、上記と同様に、トレーＴは両レール１２ａの溝
１２ｂに遊嵌する。これが繰り返されることにより、被
処理物Ｗは、油圧シリンダ３８により搬送路１２に沿っ
て炉体４内と同様に押せ押せの状態で出口方向に搬送さ
れ、搬出部２４に達する。

搬出部２４に達した被処理物Ｗは、搬出部２４の側壁に
設置されている油圧シリンダ３９により取出室３２内の
台の上に送り込まれ、さらに、この取出室３２内の被処
理物Ｗは、取出室３２に設置されている油圧シリンダ４
０により搬入部テーブル３の端部に送り出される。

ここで、特に前記シリンダ３７は、進退するロッドの進
出速度および後退速度を任意に変更できるものとされて
おり、この場合、被処理物Ｗをある一定の速度で徐々に
出口方向に押していき、かつ瞬時に後退するようそれら
が設定されている。

すなわち、この速度設定により、シリンダ３７のロッド
の後退している時間と受入室１６から搬入部５に被処理
物Ｗを送り込む時間を除いて、被処理物Ｗが入口から出
口まで間断なく常に移動している状態となり、所定の加
熱処理時間が経過する際に、ちょうど炉体４の出口に達
するようになっている。

また、シリンダ３７には、ロッドが被処理物Ｗ（トレー
Ｔを含む）を押す際の作動油の油圧力を検出する圧力発
振器３７ａが備えられ、さらに、この圧力発振器３７ａ
の検出値が、あらかじめ被処理物Ｗを搬送するに必要な
油圧力（抵抗カーこの場合搬入部５内と、搬送路１２上
に載る限りのすべての被処理物ＷおよびトレーＴを押す
力）と比較して、これよりも大きい場合油圧シリンダ３
７の作動を停止する制御装置３７ｂが備えられている。

つまり、これによって、何らかの理由で搬送路１２にト
レーＴが詰まって移動が不可能となった場合等、制御装
置３７ｂがそれを感知して油圧シリンダ３７のそれ以上
の作動を停止して危険を回避できるようになっている。

なお、前記搬出部６の、第１図中右側の側壁には、搬送
路１２上のトレーＴを炉体４の入口側に押し戻す手動式
の逆挿シリンダ４１が設けられており、上述したごとく
トレーＴが搬送路１２上で詰まったような場合、これを
使用してトレーＴのつまりを解消できるようになってい
る。

統いて、以上の構成による連続式焼結炉の運転方法なら
びに作用等を説明する。

■あらかじめ、加熱炉１の炉体４内を、所定の処理温度
に加熱し、また、冷却室２内を所定の冷却温度に設定す
るとともに、炉体４内および冷却室２内に、それぞれ、
ガス供給口１９．２９から還元性ガスおよび不活性ガス
等の雰囲気ガスを導入する。特に、冷却室２側は、循環
７アン３０によりそのガスを冷却室２内に循環させる。

この際、シール扉炉体４側のシール扉１７、シール扉３
３．３３を閉じ、炉体４内および冷却室２を密閉してお
く。

■被処理物Ｗが載せられたトレーＴ（以下説明の上では
単にトレーＴとする）を多数搬入出テーブル３によって
受入室３方向へ搬送していき、受入室１６手前の直線部
３ａに達した１つのトレーＴを受入室１６に送り込む。

■受入室１６の入口側のシール扉１７を閉じて受入室１
６内を密閉するとともに、真空装ＲＩＢを作動させて受
入室１６内を真空引きし、被処理物Ｗが焼結処理中に大
気中の不純物に影響されないようにし、その後不活性ガ
ス等の雰囲気ガスで大気圧まで戻す。

■炉体４側のシール扉１７を開き、シリンダ３６により
受入室１６内のトレーＴを搬入部５内の台に移し、シー
ル扉１７を閉じる。次に、入ロ側シール扉１７を開き、
搬入部テーブル３上の次のトレーＴをシリンダ３５によ
り受入室１６押し込み、入口側のシール扉１７を閉め、
同様に受入室１６内の真空引きを行なう。

■搬送用シリンダ３７によって、搬入部５内のトレーＴ
を炉体４の後方に押し込んで、トレーＴを搬送路１２に
移す。この際、トレーＴの両端部がレール１２ａの溝１
２ｂにそれぞれ遊嵌する。

上記■〜■の動作により、被処理物Ｗを載せたトレーＴ
は、１つずつ炉体４内の搬送路１２に送り込まれるとと
もに、シリンダ３７の作動により後続のトレーＴともど
も押せ押せの状態で炉体４内の後方に搬送路１２に沿っ
て搬送されていく。

そして、この間に被処理物Ｗは加熱および均熱されて焼
結される。この間、トレーＴは上述したシリンダ３７の
作用により、搬送路１２を徐々に間断なく搬送されてい
き、したがって被処理物Ｗの熱履歴は均一となる。

■搬送路１２の最後部までトレーＴが達することにより
加熱処理が完了し、続いて搬出部６内の台の上に載置さ
れる。続いて、搬出部６と冷却室２とを仕切っていた断
熱扉２０を開き、シリンダ３８によって、搬出部６内の
トレーＴを冷却室２の搬送路１２の最前部に移し、再び
断熱扉２ｏを閉じる。

■上記■の動作を繰り返し、シリンダ３８によって冷却
室２内にトレーＴを順次送り込むとともに、多数のトレ
ーＴを冷却室２の後方に搬送路１２に沿って押せ押せの
状態で搬送していく。この間に被処理物Ｗは冷却処理さ
れる。

■冷却室２内の搬送路１２の最後部までトレーＴが達す
ると、被処理物Ｗの冷却処理が完了し、この時点で被処
理物Ｗの焼結処理が完了する。搬出部２４に移される。

続いて、冷却室２側のシール扉３３を開き、シリンダ３
９によって搬出部２４内のトレーＴを取出室３２内に移
し、再びシール扉３３を閉じる。

■被処理物Ｗが搬出されたら、出ロ側シール扉３３を閉
じ、真空装置３４を作動して取出室３２内を真空にする
。出口側のシール扉３３を開き、シリンダ４０によって
、取出室３２内のトレーＴを搬入部テーブル３に移す。

トレーＴは搬入部テーブル３によって搬送され、適所で
回収される。

以上の動作が繰り返されることにより、多数の被処理物
Ｗが順次加熱、冷却されて焼結処理される。

このような焼結処理工程において、シリンダ３７のロッ
ドは、所定の速度で徐々に進出し、進出後は瞬時に後退
する動作が繰り返されるので、トレーＴ上の被処理物Ｗ
は、シリンダ３７のロッドの後退している時間と受入室
１６から搬入部５に被処理物Ｗを送り込む時間を除いて
、炉体４内の入口から出口まで間断なく常に移動してい
る状態となる。したがって、被処理物Ｗに対する熱処理
の熱履歴が均一となり、焼結処理の状態が均質な製品を
得ることができる。

加熱炉ｌの炉内４および冷却室２内の搬送路１２を搬送
されるトレーＴは、その両端部が搬送路（７）両レール
１２　ａに形成されている溝１２ｂに遊嵌し、この溝１
２ｂに沿って搬送されるので、搬送方向に沿って１列に
並んだ状態が保持され、搬送路１２から脱線することが
ないと同時に、浮き上がりも防止できる。

しかし、このように加熱炉ｌの炉体４内を、複数の被処
理物Ｗが搬送路１２に沿って熱処理されていく際、複数
のトレーＴが、何らかの原因で詰まった状態になりそれ
以上進行できないようになった場合、シリンダ３７の、
作動油の油圧力を検出する圧力発振器３７ａの検出値が
通常より高まリ、これにともなって、制御装置３７ｂが
シリンダ３７の作動を停止する。これによって、シリン
ダ３７に過剰な負担がかかることが未然に回避され、ま
た、トレーＴの搬送状態に異常をきたしたことがわかる
。

そして、搬送路１２上にトレーＴが詰まる等搬送状態に
不具合が生じた場合、逆挿シリンダ４１を作動させて、
搬送路１２上のトレーＴを入口側に押しやって整列状態
に復帰させることができ、その後通常の運転状態に戻せ
ばよい。

また、炉体４内を加熱するヒータ１１は、天井部に設け
られた取り外し可能な上蓋１０に一体に取り付けられて
いるので、この上蓋１０を取り外してヒータ１１の点検
を行なう際、その作業は炉体４の外部で行なうことにな
るので非常にやりやすく、また、炉体４内はヒータ１１
が取り除かれた状態となるので、搬送路１２や炉床等の
保守点検もこの際に容易に行なうことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の連続式焼結炉によれば、ト
ンネル型の炉体内部にこの炉体の入口から出口にわたっ
て搬送路が設けられるとともに、炉体の入口側に搬送用
プッシャが配設され、この搬送用プッシャにより、被処
理物を前記搬送路に沿って順次搬送する間に熱処理する
連続式焼結炉であって、前記搬送用プッシャは、その駆
動速度を任意に変更可能とする機能を有し、また、この
搬送用プッシャが被処理物を押し込む際の抵抗力を検出
しその検出値がある値以上になった場合搬送用プッシャ
の駆動を停止させる制御装置を備えることを特徴とする
ものであり、搬送用プッシャの駆動速度を、一定の速度
で徐々に進出し、かつ瞬時に後退するように設定するこ
とにより、搬送用プッシャの後退動作と炉体入口に被処
理物を置く時間とを除いて、被処理物が入口から出口ま
で間断なく常に移動している状態となり、この結果、熱
履歴が均一で焼結処理の状態が均質な製品を得ることが
できる。

また、何らかの原因で搬送路上の被処理物が詰まって移
動が不可能となって、搬送用プッシャの被処理物を押し
込む際の抵抗力が高まると、制御装置によって搬送用グ
ツシャの駆動が停止され、このため搬送用プッシャに対
する負担が高まることがなく故障を未然に回避でき、ま
た搬送状態に異常をきたしたことが判断できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の■〜■線に沿う断面矢視図、第３図は炉体の上方側
断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面矢視
図である。 １・・・・・・加熱炉、４・・・・・・炉体、１２・・
・・・・搬送路、３７・・・・・・油圧シリンダ（搬送
用プッシャ）、３７ｂ・・・・・・制御装置、Ｗ・・・
・・・被処理物。 出願人　　石川島播磨重工業株式会社 第２図　　　　　　第３図 第４図 こ翠色

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トンネル型の炉体内部にこの炉体の入口から出口にわた
   って搬送路が設けられるとともに、炉体の入口側に搬送
   用プッシャが配設され、この搬送用プッシャにより、被
   処理物を前記搬送路に沿って順次搬送する間に熱処理す
   る連続式焼結炉であって、前記搬送用プッシャは、その
   駆動速度を任意に変更可能とする機能を有し、また、こ
   の搬送用プッシャが被処理物を押し込む際の抵抗力を検
   出しその検出値がある値以上になった場合搬送用プッシ
   ャの駆動を停止させる制御装置を備えることを特徴とす
   る連続式焼結炉。