JPH07226328A - フェライト磁石の乾燥方法 - Google Patents

フェライト磁石の乾燥方法

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JPH07226328A
JPH07226328A JP6018142A JP1814294A JPH07226328A JP H07226328 A JPH07226328 A JP H07226328A JP 6018142 A JP6018142 A JP 6018142A JP 1814294 A JP1814294 A JP 1814294A JP H07226328 A JPH07226328 A JP H07226328A
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JP
Japan
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drying
microwave
molded body
ferrite magnet
molded
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JP6018142A
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Akira Mikami
昭 三上
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Hitachi Metals Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0266Moulding; Pressing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式成形にて成形されるフェライト磁石の乾
燥方法において、乾燥時間の短縮を計り、乾燥効率、乾
燥の均一性、品質、歩留まりが向上し、製造コスト低減
ができるフェライト磁石の乾燥方法を提供することを目
的とする。 【構成】 湿式成形にて成形されるフェライト磁石の乾
燥方法において、マイクロ波乾燥炉内を真空にし、湿式
成形後のフェライト磁石成形体にマイクロ波を照射す
る。予め調査した成形体の品種毎に照射経過時間に対す
る残存水分量をもとに、マイクロ波照射出力を、所定の
数値にて推移するようコントロールする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湿式成形にて成形され
るフェライト磁石の乾燥方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フェライト磁石のほとんどは、磁場中で
の成形時に原料を配向し易くするために、原料を水と混
合したスラリーとして流動性を向上させ、高圧プレスに
て成形しながら一定値まで脱水する湿式成形により製造
されている。
【0003】湿式成形されたフェライト磁石は、直に電
気又はガス等による焼成炉にて焼成可能なものと、直に
焼成炉に投入すると亀裂が発生したり破損するものは、
品種毎に所定時間自然乾燥、電気炉乾燥、ガス炉乾燥、
真空乾燥等により乾燥させ、前記成形体の含水率を下げ
てから焼成するものとがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】焼成効率を上げるに
は、成形後の成形体の含水率を下げることが望ましい
が、高圧プレスによる脱水で一定値以下の脱水をする
(含水率を下げる)ことは、長時間を必要とし、かつ低
含水率とした成形体は脆くなり、破損し易くなるのでハ
ンドリングが難しい。
【0005】自然乾燥方式では、気象条件や製品アイテ
ムにより乾燥に1〜5日を要する為、乾燥用に多大なス
ペースと保管棚及び仕掛かり品が多くなる。
【0006】電気炉乾燥方式や、ガス炉乾燥方式では、
乾燥時間は短縮できるが、成形体の熱源に近い部分、熱
風の当たる表面部分から乾燥が進み、成形体の乾燥むら
や乾燥割れ、歪が発生し易い。
【0007】真空乾燥方式では、乾燥に伴い気化熱を成
形体から奪うため、成形体温度が低下し、乾燥に長時間
を要し、ヒーター等で成形体を暖める必要があるが、前
記した電気炉乾燥方式、ガス炉乾燥方式と同様に成形体
の熱源に近い部分、熱風の当たる表面部分から乾燥が進
み、成形体に歪、乾燥むら、乾燥割れが発生し易い。本
発明は、湿式成形にて成形されるフェライト磁石の乾燥
方法において、短時間で、均一にフェライト磁石を乾燥
することができる方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、湿式成形され
たフェライト磁石の焼成前の乾燥において、マイクロ波
出力を、成形体の品種毎の乾燥特性曲線をもとに、材料
予熱期間、恒率乾燥期間、減率乾燥期間に分け、各々に
適切な値を設定する。
【0009】マイクロ波乾燥炉内を真空にし、湿式成形
後のフェライト磁石成形体にマイクロ波を照射する。ま
たこの時、マイクロ波出力を、成形体の品種毎の乾燥特
性曲線をもとに、材料予熱期間、恒率乾燥期間、減率乾
燥期間に分け、各々に適切な値を設定し、湿式成形後の
フェライト磁石成形体に照射してもよい。
【0010】側面角部とその近傍に、マイクロ波反射板
を取り付けたアルミナ製匣鉢に成形体を収納する
【0011】
【実施例】本発明の実施例について図1から図12に基
づき説明する。図4は、本発明に係る湿式成形後のフェ
ライト磁石成形体の乾燥実験に用いたバッチ式マイクロ
波乾燥炉の断面図である。制御盤41には、マイクロ波
パワーユニットが内蔵してあり、盤面の操作パネルによ
りマイクロ波の出力設定、及び、マイクロ波の照射時間
の設定が可能である。所定条件に設定されたマイクロ波
は、制御盤41から導波管42を通り、拡散羽44にて
拡散されながらアプリケーター43内に照射され、アプ
リケーター43内壁面で反射を繰り返しながら成形体1
00に吸収される。また、成形体100に照射されるマ
イクロ波エネルギーの均一性を計るため、成形体100
を載せて回転可能な回転テーブル45を設けている。
【0012】図5は、乾燥実験に用いた匣鉢21と、匣
鉢21内への成形体100の詰め方を示す図である。
【0013】図6は、図4のバッチ式マイクロ波乾燥炉
を用いて、マイクロ波乾燥を実施した実験結果を示す図
である。実験条件は、 1.匣鉢21内へ成形体100をブロック毎に密詰め
(図5参照) 2.匣鉢21の側面角部とその近傍のマイクロ波反射板
23(図2(C)参照) の装着無し 3.回転テーブル45の回転無し 4.マイクロ波エネルギー量は、成形体100の1g当
たり0.16W(ワット)を15分間照射 縦軸に乾基準の含水率を%、横軸に資料Noを示す。尚
資料Noは図5に示す数字に対応している。
【0014】図6より、B1、B2のブロックの含水率
が他のブロックに比べ低く、乾燥が進んでいることが判
る。このことは、図5に示すようにマイクロ波の導波管
42のマイクロ波出口位置が、B1,B2ブロックの上
部にあったためであり、拡散羽44のみでは、マイクロ
波の拡散が不十分であることを示している。
【0015】また全資料のうち、資料No1、No7、
No13、No42、No48、No54の乾燥が進ん
でいることが判る。これは、角形形状の匣鉢21に対し
ては、その角部にエネルギーが集中するということと、
成形体100の側面に照射されるマイクロ波に対して、
照射面積の大きいものほど多くのエネルギーを吸収す
る、ということによるものと考えられる。
【0016】図7は、図6の乾燥実験に準じ、下記条件
にてマイクロ波乾燥を実施した実験結果を示す図であ
る。実験条件は、 1.回転テーブル45の回転有り その他は、図6の実験条件と同一である。
【0017】図5、図7より、各ブロック共に含水率が
低く乾燥が進んでいることが判る。このことは、回転テ
ーブル45の回転により、各ブロック資料がほぼ平均し
てマイクロ波の導波管42下に位置することができるた
めと考えられる。
【0018】しかし、依然として各ブロック内での成形
体100の乾燥程度は、前記した回転テーブル45の回
転無しの図6の実験結果と同様に、外側に位置する資料
Noの乾燥が進んでいることが判る。
【0019】前記したように、各ブロック内の内側に位
置する資料を所定時間で乾燥するには、外側の資料を透
過中に奪われるエネルギー分だけ高い出力を持ったマイ
クロ波出力が必要となるが、ブロックの外側に位置する
資料には、当然より大きなマイクロ波出力が照射される
ことになる。このため、図示してないが、マイクロ波出
力を高くして行くと、ブロックの外側の資料が爆発破壊
し、マイクロ波の出力を高くすればするほど短時間に爆
発破壊するという問題が発生した。マイクロ波出力を高
くすると、成形体100に内在する水分が急激に膨張及
び沸騰(気化)し、体積膨張及び内部圧力上昇がおこる
ためである。
【0020】図8は、図4のバッチ式マイクロ波乾燥炉
を用いて、一定値のマイクロ波出力を連続照射した時
の、成形体100の重量変化(乾燥度)を示す図であ
る。 実験条件 1.成形体100重量(134g/個)を6個 2.マイクロ波出力は500Wを連続照射 (0.62
W/g) 3.回転テーブル45の回転有り 4.成形体の配置は、回転中心より放射状に点対象に配
置 縦軸に成形体100の重量、横軸にマイクロ波の照射時
間を示す。
【0021】一般に乾燥は、3期間に区分して考えるこ
とができる。第1の期間は、材料予熱期間、第2の期間
が恒率乾燥期間、第3の期間が減率乾燥期間である。図
8では、マイクロ波照射開始から3分までが材料予熱期
間で、3分から11分までが恒率乾燥期間で、含水率は
時間に比例して減少する。11分からが減率乾燥期間で
材料表面が水膜で覆われなくなり、内部からの水分の移
動が蒸発に追いつかなくなり、材料表面に乾所を生じて
材料の温度は上昇を開始する。したがって、流入熱量が
減少し、さらにこの熱量は水分蒸発と材料加熱の顕熱に
消費されるので乾燥速度はしだいに減少する。乾燥条件
と平衡する含水率に到達して乾燥が終結する。図8の実
験結果において、図示してないが、マイクロ波照射前の
成形体温度は、15.5℃であったが、マイクロ波を照
射して3分経過後の測定では、80℃となり、11分経
過までは、水蒸気発生が盛んで、表面温度は、90℃前
後とほとんど温度変化は見られなかった。それ以降は、
水蒸気の発生量が減少し表面温度が上昇していった。マ
イクロ波の照射を開始して15分経過すると、成形体1
00の表面温度は240℃に達した。成形体100の爆
発破壊もなく、ほぼ絶乾状態まで乾燥できた。
【0022】図9は、図8における成形体100に残存
する水分量当たりのマイクロ波出力を示したもので縦軸
に成形体100に残存する水分量当たりのマイクロ波出
力、横軸にマイクロ波照射時間を示す。
【0023】マイクロ波の出力を一定にしているため、
13分以降は急激に成形体100内の残存水分量当たり
のマイクロ波出力が高くなっていることが判る。この減
率乾燥期間においては、水分の蒸発に使われるエネルギ
ーは少ない為、マイクロ波エネルギーは成形体100の
温度上昇に使われていると考えられる。
【0024】図10は、図8の実験に準じ、下記条件で
の実験結果を示す。 実験条件 1.成形体100(重量306g/個)を5個 2.マイクロ波出力は500Wを連続照射 (0.33
W/g) 3.回転テーブル45の回転有り 4.成形体の配置は、回転中心より放射状に点対象に配
置 縦軸に成形体100の重量、横軸にマイクロ波の照射時
間を示す。
【0025】図10、11は、前記条件で、図8、図9
でのテスト条件よりも1個当たりのマイクロ波出力は低
い条件で行ったものであるが、減率乾燥期間の始まりと
みられる9分を経過後の9分30秒にて、成形体が爆発
破壊した。また、図示してないが、図10、図11で行
ったマイクロ波出力を更に下げ、0.16W/gとする
ことで、図8で得られたような、減率乾燥期間を経て、
ほぼ絶乾状態までの乾燥ができた。成形体100の温度
変化についても、図8での実験とほぼ同様であった。
【0026】以上図8〜図11をもとに述べたように、
成形体100を爆発破壊せずに乾燥するためには、単に
単位重量当たりのマイクロ波出力を決めるだけでは不十
分であり、製品毎に出力と照射時間を管理する必要があ
る。このためマイクロ波出力は、予め成形体100の品
種毎に調査した乾燥特性曲線(例;図8)をもとに、そ
れぞれ材料予熱期間、恒率乾燥期間、減率乾燥期間毎に
適切な値を設定する。
【0027】また、マイクロ波乾燥と従来の真空乾燥と
組み合わせることでより短時間での乾燥が可能となる。
マイクロ波乾燥炉により成形体100の乾燥を行う際に
は、前記したように成形体100の温度上昇(例;図1
0、図11)に伴う問題があることからマイクロ波の出
力を制限する必要がある。この対策として真空乾燥によ
り成形体100から気化熱を奪うことで、成形体100
の温度を上げないで、より多くのマイクロ波エネルギー
を供給して乾燥することができる
【0028】図2(a)、(b),(c)は、前記乾燥
実験結果に基づき、マイクロ波の吸収性、透過性を加味
した成形体100の匣鉢21内への詰め方を示す一例で
ある。匣鉢21内の成形体100の密着厚さtは、各ブ
ロックの外側に位置する成形体100の乾燥が、内側に
位置する成形体100の乾燥と同程度の進行に抑制する
ため60mm以下に密着数を制限する。尚成形体100
の肉厚が厚く乾燥が困難なものは、密着厚さtを小さく
することが望ましい。
【0029】匣鉢21の材質については、マイクロ波を
透過し易く、吸収しにくいアルミナ性が適しており、照
射口31より照射されたマイクロ波は成形体100内部
残存水分に充分吸収され熱効率が良く短時間での成形体
100の乾燥が可能となる。
【0030】匣鉢21の側面角部及び角部近傍には、乾
燥実験結果からも明かなように、匣鉢21の角部に位置
する成形体100ブロックの乾燥が進行し易い、すなわ
ちマイクロ波照射エネルギーが集中する傾向にあるの
で、集中を防止するためマイクロ波反射板23(ステン
レス、アルミ)を装着する。尚マイクロ波反射板23
は、ステンレス、アルミの網でも良い。
【0031】図1は、前記乾燥実験結果に基づき、マイ
クロ波の吸収性、透過性、指向性、出力コントロール等
を加味し構成したフェライト磁石の乾燥装置断面図であ
る。移動コンベア11は匣鉢21の移動用で、乾燥中に
匣鉢21を前進、後退させながら成形体100の乾燥む
らがないように、マイクロ波を成形体100の全面に照
射するための移動装置として乾燥炉10内に配設する。
【0032】スライドドア12、13はマイクロ波の漏
洩防止及び乾燥炉10内を真空に保つ機能を有するもの
で、匣鉢21を搬入コンベア18より乾燥炉10内に取
り込む時または、搬送コンベア19へ排出する時自動的
に作動可能とする。
【0033】乾燥炉10の内側上部に、マイクロ波パワ
ーユニット14を、移動コンベア11上の成形体100
を詰め込んだ匣鉢21に対向する位置に複数台配設す
る。マイクロ波パワーユニット14の照射口31の下部
には、マイクロ波を拡散させ成形体100の全面にマイ
クロ波を照射可能にするように拡散羽15を複数台設け
る。
【0034】しかし、既に述べたように、拡散羽15の
みではマイクロ波を成形体100の全面に照射できない
恐れがある。そこでマイクロ波パワーユニット14の一
部には、図3に示すように、照射口31の先端に移動コ
ンベア11の進行方向あるいは、進行方向と直交する方
向に回転(θ)揺動可能な導波管16を配設し、外部制
御装置(設定時間と設定角度)をコントロールし、乾燥
が極端に進行するのを抑制する。尚揺動可能な導波管1
6は、前後左右に移動する機構でも良い。
【0035】図12は、図1に示す乾燥装置で、本発明
の乾燥方法によりフェライト磁石を乾燥した実証結果を
示す図である。図12の下方に示す乾燥後含水率のグラ
フからも、各ブロックの成形体100が均一にかつ含水
率低く乾燥できていることが判る。
【発明の効果】本発明によれば、湿式成形にて成形され
るフェライト磁石の乾燥方法において乾燥時間の短縮が
図れ、乾燥効率、焼成効率、乾燥の均一性、品質、歩留
まりが向上し製造コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の乾燥装置の断面図
【図2】平面図(a),A−A断面図(b),鳥瞰図
(c)は、成形体の匣鉢内への詰め方及び反射板装着図
【図3】揺動型動波管の正面図(a)、側面図(b)
【図4】実験に用いたバッチ式マイクロ波乾燥炉断面図
【図5】実験に用いた匣鉢及び成形体
【図6】乾燥実験結果
【図7】乾燥実験結果
【図8】乾燥実験結果
【図9】乾燥実験結果
【図10】乾燥実験結果
【図11】乾燥実験結果
【図12】乾燥実証結果
【符号の説明】
10 乾燥炉 11 移動コンベア 12 スライドドア 13 スライドドア 14 マイクロ波パワーユニット 15 拡散羽 16 揺動型導波管 18 搬入コンベア 19 搬送コンベア 21 匣鉢 23 反射板 31 照射口 41 制御盤 42 導波管 43 アプリケーター 44 拡散羽 45 回転テーブル 100 成形体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿式成形されたフェライト磁石の焼成前
    の乾燥において、マイクロ波出力を、成形体の品種毎の
    乾燥特性曲線をもとに、材料予熱期間、恒率乾燥期間、
    減率乾燥期間に分け、各々に適切な値を設定することを
    特徴とするフェライト磁石の乾燥方法。
  2. 【請求項2】 湿式成形されたフェライト磁石の焼成前
    の乾燥において、マイクロ波乾燥炉内を真空にし、湿式
    成形後のフェライト磁石成形体にマイクロ波を照射する
    ことを特徴とするフェライト磁石の乾燥方法。
  3. 【請求項3】 湿式成形されたフェライト磁石の焼成前
    の乾燥において、マイクロ波乾燥炉内を真空にし、マイ
    クロ波出力を、成形体の品種毎の乾燥特性曲線をもと
    に、材料予熱期間、恒率乾燥期間、減率乾燥期間に分
    け、各々に適切な値を設定し、湿式成形後のフェライト
    磁石成形体に照射することを特徴とするフェライト磁石
    の乾燥方法。
  4. 【請求項4】 側面角部とその近傍に、マイクロ波反射
    板を取り付けたアルミナ製匣鉢に成形体を収納すること
    を特徴とする請求項1、請求項2及び請求項3記載のフ
    ェライト磁石の乾燥方法。
JP6018142A 1994-02-15 1994-02-15 フェライト磁石の乾燥方法 Pending JPH07226328A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100345708B1 (ko) * 1997-12-24 2002-10-18 주식회사 포스코 도장용건조로
US7014811B2 (en) 2001-07-02 2006-03-21 Neomax Co., Ltd. Method for producing rare earth sintered magnets
JP2006306703A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Tdk Corp フェライト磁石の製造方法
KR100822430B1 (ko) * 2006-12-27 2008-04-16 에코스텐더드 주식회사 마이크로 전자파 복사변환체를 이용한 수분이 함유된유/무기물 건조장치
JP2010210189A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Freezer System:Kk 連続式予備乾燥方法および冷凍方法並びに連続式予備乾燥装置および冷凍装置
CN112460972A (zh) * 2020-11-04 2021-03-09 米宣娥 一种可批量生产用的竹瓢烘烤装置

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