JPH05332680A - 連続式熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理物の熱処理前後において必要であった
余分な手間を削減することができ、しかも、熱処理済み
製品における品質の安定化及び高品質化を実現すること
が可能な連続式熱処理炉を提供する。 【構成】 被処理物を収納したうえで周方向に沿って回
転駆動される円筒状の炉芯管２を備えてなる連続式熱処
理炉１であって、炉芯管２内には、長尺状とされた円柱
体３の複数本がその長手方向を炉長方向に沿わせて回動
自在に収納されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理物であるセラミ
ックス原料の熱処理（仮焼）などを行う際に用いられる
連続式熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、セラミックス原料、例えば、
炭酸塩と酸化物とからなる混合物を９００〜１２００℃
の温度下で熱処理することによってチタン酸バリウム
（ＢaＴiＯ₃）を得る際などには、プッシャー型やレト
ルト型といわれる構造の連続式熱処理炉を用いるのが一
般的となっている。

【０００３】すなわち、プッシャー型熱処理炉２０は、
図４で簡略化して示すように、互いに区分けされた炉室
２１及びこれらの内部を炉長方向に沿って貫通する通路
２２が設けられた炉体２３を備えており、この通路２２
を構成する炉床２４の上下に位置する各炉室２１内には
加熱用ヒータ２５がそれぞれ取り付けられている。そし
て、この熱処理炉２０を用いて焼成される被処理物とし
てのセラミックス原料（図示していない）はアルミナな
どのセラミックスからなる箱状の匣２６内に収納される
ようになっており、これらの匣２６は台板２７上に載置
して積み上げられたうえ、連続配置された台板２７を順
次プッシャー２８で押し込むことによって通路２２内を
搬送されていくようになっている。そこで、各匣２６内
に収納されたセラミックス原料は、加熱用ヒータ２５を
用いることによって所定の加熱温度及び加熱パターンと
なるように制御された炉室２１内を順次通過しながら、
熱処理されていくことになる。

【０００４】また、レトルト型熱処理炉３０は、図５で
簡略化して示すように、炉長方向に沿って傾斜した状態
で配置されたレトルト、すなわち、アルミナなどのセラ
ミックスからなる円筒状の炉芯管３１と、これを回転自
在に支持する複数個のローラ３２と、ローラ３２を介し
て炉芯管３１を回転駆動する駆動用モータ３３と、炉芯
管３１を取り囲む複数個の加熱用ヒータ３４が設けられ
た炉体３５とを備えている。そして、炉芯管３１の装入
口側には原料供給用ホッパー３６及び定量供給器３７が
配設されており、これらを通じて炉芯管３１内に投入さ
れたセラミックス原料は駆動用モータ３３による炉芯管
３１の周方向に沿った回転駆動に伴って搬送されながら
熱処理されたうえ、炉芯管３１の排出口側に配設された
原料取出用ホッパー３８を通じて排出されるようになっ
ている。なお、熱処理済みとなったセラミックス材料
は、貯溜容器３９によって一時保管されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされたプッシャー型熱処理炉２０においては、匣２
６のそれぞれが各台板２７上の特定位置に載置されたま
まの状態で搬送されるのであるから、各匣２６内に収納
されたセラミックス原料はその収納状態が何ら変化しな
いまま熱処理されてしまうことになる。そのため、同一
の匣２６内における収納位置の違いや匣２６同士の載置
位置の相違によってセラミックス原料の熱処理状態が異
なることになってしまい、熱処理済み製品における品質
のばらつきが生じることになっていた。

【０００６】一方、レトルト型熱処理炉３０におけるセ
ラミックス原料は、回転する炉芯管３１内を流動しなが
ら搬送されていくのであるから、プッシャー型熱処理炉
２０におけるような不都合は生じにくいことになる。し
かしながら、炉芯管３１における内部空間が大きいこと
から、セラミックス原料が炉芯管３１の回転によって緩
やかに搬送されるのではなくて直進することになるショ
ートパスといわれる現象が起こりやすくなる結果、炉芯
管３１内における滞留時間の相違に基づく品質の不安定
化が生じることがあった。また、炉芯管３１内における
原料通路のセラミックス原料による閉塞を防止するため
に予めセラミックス原料の造粒処理を行っておく必要が
あるばかりか、熱処理済みとなったセラミックス原料が
固まりあうことが多いため、この固まりあったセラミッ
クス原料をさらに別の工程において粉砕しなければなら
ず、余分な手間がかかることにもなっていた。

【０００７】本発明は、これらの不都合を解消すべく創
案されたものであり、被処理物の熱処理前後工程におい
て必要であった余分な手間を削減することができ、しか
も、熱処理済み製品における品質の安定化を実現するこ
とが可能な連続式熱処理炉の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる連続式熱
処理炉は、このような目的を達成するために、被処理物
を収納したうえで周方向に沿って回転駆動される円筒状
の炉芯管を備えており、この炉芯管内には、長尺状とさ
れた円柱体の複数本がその長手方向を炉長方向に沿わせ
て回動自在に収納されていることを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、複数本の円柱体を炉芯管内
に回動自在に収納しているのであるから、この炉芯管内
に投入された被処理物は炉芯管の回転駆動に伴って円柱
体とともに回転させられて混ぜあわされることになり、
円柱体によって粉砕されながら搬送されていくことにな
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本実施例にかかる連続式熱処理炉の
概略構造を示す縦断側面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿
う横断面図、図３は同じくＢ−Ｂ線に沿う横断面図であ
り、図中の符号１はレトルト型といわれる構造の連続式
熱処理炉を示している。

【００１２】このレトルト型熱処理炉１は、炉長方向に
沿って傾斜した状態で配置された円筒状の炉芯管２を備
えており、この炉芯管２の内部には炉芯管２の管長より
も短めの長尺状とされた円柱体３の複数本（図では、５
本）がその長手方向を炉芯管２の炉長方向に沿わせたう
えで回動自在に収納されている。そして、このレトルト
型熱処理炉１は、炉芯管２を回転自在に支持する複数個
のローラ４と、ローラ４を介して炉芯管２を回転駆動す
る駆動用モータ５と、炉長方向に沿う４〜８帯域に分割
されたうえで炉芯管２を取り囲む複数個の加熱用ヒータ
６が設けられた炉体７とを備えており、これらの加熱用
ヒータ５は被処理物としてのセラミックス原料の種別に
応じた９００〜１２００℃の加熱温度及び加熱プロフィ
ールに従って制御されるようになっている。また、炉芯
管２の装入口側には原料供給用ホッパー８及び定量供給
器９がそれぞれ配設される一方、その排出口側には原料
取出用ホッパー１０及び熱処理済みのセラミックス原料
を収納するための貯溜容器１１が配設されている。

【００１３】ところで、この炉芯管２はアルミナやムラ
イトなどのセラミックスまたはインコネルなどの耐熱合
金を用いて形成されたものであり、その外直径寸法及び
管長寸法は製造上及び使用上の理由から１２０〜１６０
ｍｍ及び２０００〜３０００ｍｍ程度とされている。そ
して、この炉芯管２の開口した両端それぞれには耐熱合
金からなる蓋体２ａ，２ｂが取り付けられており、炉芯
管２の装入口側よりも低位置となる排出口側に取り付け
られた蓋体２ｂには、図２で示すように、炉芯管２内に
収納された円柱体３の抜け落ちを防止しつつ熱処理済み
となったセラミックス原料のみを排出しうる複数個の原
料排出口２ｃが周方向に沿って互いに分離した状態で形
成されている。なお、これらの蓋体２ａ，２ｂに対して
は、不純物の混入による品質の劣化を防止する必要上か
ら、セラミックス板を重ねあわせたり溶射によって形成
されたセラミックス層で被覆したりすることも行われ
る。一方、円柱体３のそれぞれは、熱処理すべきセラミ
ックス原料の種別に対応したセラミックスや耐熱合金を
用いたうえ、その外直径寸法が１５〜３０ｍｍの中空状
もしくは中実状として形成されたものであり、炉芯管２
内において互いに重なりあうことがないよう各々の側面
同士が線状に接触しあう状態で収納されている。そこ
で、これらの円柱体３は、炉芯管２の回転に伴って互い
が擦れあうと同時に炉芯管２の内面と擦れあいながら回
転駆動されることになり、炉芯管２の回転によって搬送
されるセラミックス原料に対する邪魔板としての機能を
発揮することになる。その結果、炉芯管２の内部に投入
されたセラミックス原料は、炉芯管２の回転駆動に伴っ
て円柱体３とともに回転させられて混ぜあわされ、か
つ、円柱体３によって粉砕されながら傾斜状態にある炉
芯管２の装入口側から排出口側に向かって搬送されてい
くことになる。また、このとき、円柱体３のそれぞれは
セラミックス原料に対する熱媒体として作用することに
もなり、供給された熱量を無駄なくセラミックス原料に
伝達するという機能も果たすことになる。

【００１４】なお、セラミックス原料の熱処理を窒素ガ
スなどの所要雰囲気中で行う場合には、レトルト型熱処
理炉１を構成する炉芯管２の装入口側及び排出口側それ
ぞれを気密封止構造としておく必要があることになる
が、このような気密封止構造の具体例については従来か
ら周知となっているので説明を省略する。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる連
続式熱処理炉によれば、長尺状とされた円柱体の複数本
をその長手方向が炉芯管内の炉長方向に沿うようにして
回動自在に収納しているので、この炉芯管内に投入され
た被処理物は炉芯管の回転駆動に伴って円柱体とともに
回転させられて互いに混ぜあわされることになり、円柱
体同士及び各円柱体と炉芯管内面との擦れあいによって
細かく粉砕されることになる。したがって、従来例のよ
うな被処理物のショートパスは起こり得ず、炉芯管内に
おける被処理物の滞留時間が均一化することになる結
果、熱処理済み製品における品質の安定化が実現できる
ことになる。

【００１６】また、円柱体によって被処理物が粉砕され
るのであるから、予めセラミックス原料の造粒処理を行
っておかなくても原料通路が閉塞されることは起こり得
ず、熱処理済みとなったセラミックス原料の固まりあい
も有効に阻止されることになる。そのため、被処理物の
熱処理前後工程において必要であった余分な手間を削減
することができるという効果も得られることになる。さ
らに、被処理物は円柱体同士または円柱体と炉芯管とに
よって圧しつぶされて粒子間が狭くなるのであるから、
焼結しやすい仮焼原料が得られることにもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかるレトルト型熱処理炉の概略構
造を示す縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図４】従来例にかかるプッシャー型熱処理炉の概略構
造を示す縦断側面図である。

【図５】従来例にかかるレトルト型熱処理炉の概略構造
を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ レトルト型熱処理炉（連続式熱処理炉） ２ 炉芯管 ３ 円柱体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を収納したうえで周方向に沿っ
   て回転駆動される円筒状の炉芯管（２）を備えてなる連
   続式熱処理炉であって、 前記炉芯管（２）内には、長尺状とされた円柱体（３）
   の複数本がその長手方向を炉長方向に沿わせて回動自在
   に収納されていることを特徴とする連続式熱処理炉。