JPH10148469A - 外熱式ロータリキルン及びこれを用いた粉粒状高純度材料の製造方法 - Google Patents
外熱式ロータリキルン及びこれを用いた粉粒状高純度材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH10148469A JPH10148469A JP30917596A JP30917596A JPH10148469A JP H10148469 A JPH10148469 A JP H10148469A JP 30917596 A JP30917596 A JP 30917596A JP 30917596 A JP30917596 A JP 30917596A JP H10148469 A JPH10148469 A JP H10148469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に高純度材料の加熱処理に好適な外熱式ロ
ータリキルンの提供。 【解決手段】 円筒炉心管を持つロータリキルンであっ
て、その円筒炉心管を固定する支持部を軸方向に複数に
分割したことを特徴とする外熱式ロータリキルン。
ータリキルンの提供。 【解決手段】 円筒炉心管を持つロータリキルンであっ
て、その円筒炉心管を固定する支持部を軸方向に複数に
分割したことを特徴とする外熱式ロータリキルン。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に高純度材料の
加熱処理に好適な外熱式ロータリキルンに関する。
加熱処理に好適な外熱式ロータリキルンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、粉状もしくは粒状の被処理物
を連続的に焼成や乾燥を行うに際しては、ロータリーキ
ルン方式の加熱装置を用いるのが一般的となっている。
この加熱装置は一定の速度で回転している円筒状の炉心
管を備え、片側端部入口より投入された被焼成物もしく
は被乾燥物は回転によって反対端部出口へ移送される。
外熱式ロータリーキルンの場合、この移送の間に炉心管
外面に配された加熱体からの熱伝達により、被処理物が
所定の温度まで加熱される。特に高純度が要求されるセ
ラミック原料粉の焼成や乾燥においては、セラミック原
料粉から発生した重金属蒸気との反応による生成物やセ
ラミック原料粉と接することにより発生する炉心管材料
の摩耗粉によるコンタミネーションの問題から、直接セ
ラミック粉と接する炉心管の材質としても高純度かつ高
密度のセラミック材料が要求される。
を連続的に焼成や乾燥を行うに際しては、ロータリーキ
ルン方式の加熱装置を用いるのが一般的となっている。
この加熱装置は一定の速度で回転している円筒状の炉心
管を備え、片側端部入口より投入された被焼成物もしく
は被乾燥物は回転によって反対端部出口へ移送される。
外熱式ロータリーキルンの場合、この移送の間に炉心管
外面に配された加熱体からの熱伝達により、被処理物が
所定の温度まで加熱される。特に高純度が要求されるセ
ラミック原料粉の焼成や乾燥においては、セラミック原
料粉から発生した重金属蒸気との反応による生成物やセ
ラミック原料粉と接することにより発生する炉心管材料
の摩耗粉によるコンタミネーションの問題から、直接セ
ラミック粉と接する炉心管の材質としても高純度かつ高
密度のセラミック材料が要求される。
【0003】このような高純度かつ高密度のセラミック
材料の炉心管を持つロータリキルンにおいては,炉心管
が小型である場合もしくは運転温度が低い場合等、使用
条件に対し炉心管の機械的強度が十分に得られる場合に
は炉心管の支持構造として図4に示すように炉心管1の
両端を支持部2で支える2点支持構造が一般的にとられ
ている。
材料の炉心管を持つロータリキルンにおいては,炉心管
が小型である場合もしくは運転温度が低い場合等、使用
条件に対し炉心管の機械的強度が十分に得られる場合に
は炉心管の支持構造として図4に示すように炉心管1の
両端を支持部2で支える2点支持構造が一般的にとられ
ている。
【0004】しかし、高純度かつ高密度のセラミック材
料からなる炉心管を使用し、かつ大型もしくは運転温度
が高温であるような条件では、炉心管内の被焼成物もし
くは被乾燥物の荷重や自重に対して十分な機械的強度が
得られない恐れがある。このことから特開平6−305
4号公報、特開平5−45061号公報における実施例
に見られるように、高純度かつ高密度のセラミック材料
からなる内筒を耐熱金属からなる外筒に挿入した二重構
造が提案されている。
料からなる炉心管を使用し、かつ大型もしくは運転温度
が高温であるような条件では、炉心管内の被焼成物もし
くは被乾燥物の荷重や自重に対して十分な機械的強度が
得られない恐れがある。このことから特開平6−305
4号公報、特開平5−45061号公報における実施例
に見られるように、高純度かつ高密度のセラミック材料
からなる内筒を耐熱金属からなる外筒に挿入した二重構
造が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の様な
従来の二重管構造の回転炉においては図3に示すよう
に、内筒21と加熱体23との間全面に外筒22が配さ
れ、また内筒21と外筒22、外筒22と加熱体23の
間にはそれぞれ空隙28、29が発生する。この間隙の
内、内筒21と外筒22の間隙28については、内筒2
1と外筒22との材質の違いによって発生する熱膨張の
差による内筒21と外筒22のずれを吸収する構造・機
構の設置や回転駆動装置4から外筒22に伝達される回
転力を内筒21へ効率よく伝達するための滑り止め27
などの設置、調整のために、大きく取らざるを得ない。
特に大型で軸方向に非常に長い炉を考えた場合、前記の
滑り止め27の設置・調整は炉心管の両端面である、被
焼成物もしくは被乾燥物26の入口24もしくは出口2
5からのみでは十分でない。さらに、空隙28のめに、
加熱体23から被焼成物もしくは被乾燥物26への熱伝
達の効率が低下する。また、入口24から出口25の間
で原料昇温のプロファイルを設定しようとした場合、外
筒22によって目標とする温度プロファイルの実現が難
しくなる。
従来の二重管構造の回転炉においては図3に示すよう
に、内筒21と加熱体23との間全面に外筒22が配さ
れ、また内筒21と外筒22、外筒22と加熱体23の
間にはそれぞれ空隙28、29が発生する。この間隙の
内、内筒21と外筒22の間隙28については、内筒2
1と外筒22との材質の違いによって発生する熱膨張の
差による内筒21と外筒22のずれを吸収する構造・機
構の設置や回転駆動装置4から外筒22に伝達される回
転力を内筒21へ効率よく伝達するための滑り止め27
などの設置、調整のために、大きく取らざるを得ない。
特に大型で軸方向に非常に長い炉を考えた場合、前記の
滑り止め27の設置・調整は炉心管の両端面である、被
焼成物もしくは被乾燥物26の入口24もしくは出口2
5からのみでは十分でない。さらに、空隙28のめに、
加熱体23から被焼成物もしくは被乾燥物26への熱伝
達の効率が低下する。また、入口24から出口25の間
で原料昇温のプロファイルを設定しようとした場合、外
筒22によって目標とする温度プロファイルの実現が難
しくなる。
【0006】本発明は、このような従来技術の問題に鑑
みてなされたものであって、炉心管の強度を十分確保
し、熱効率、熱制御性の面からも良好な外熱式ロータリ
キルンの提供を目的としている。
みてなされたものであって、炉心管の強度を十分確保
し、熱効率、熱制御性の面からも良好な外熱式ロータリ
キルンの提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の外熱式ロータリ
ーキルンは、このような目的を達成するために、円筒状
の炉心管を固定する支持部を軸方向に複数に分割したこ
とを特徴とするものである。
ーキルンは、このような目的を達成するために、円筒状
の炉心管を固定する支持部を軸方向に複数に分割したこ
とを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上記構造によれば、炉心管は複数に分割された
独立の支持部によって固定することができるため、その
支持間隔は炉心管の機械的強度に合わせて任意に設定で
きる。また、支持部は炉心管の熱膨張とともに軸方向に
自由に移動することができる。
独立の支持部によって固定することができるため、その
支持間隔は炉心管の機械的強度に合わせて任意に設定で
きる。また、支持部は炉心管の熱膨張とともに軸方向に
自由に移動することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1に基
づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係わる外熱
式ロータリーキルンの全体構造を示す断面図である。図
2は図1のA−A線に沿う断面図である。図1に示すよ
うに、この外熱式ロータリーキルンは、両端が開放され
たセラミック材料製の炉心管1と、この炉心管1を4ケ
所で固定支持する支持部2と、炉心管1を取り囲んで配
設された加熱手段としての電熱ヒータ3とを備えてお
り、支持部2は回転伝動装置4上に設置されている。
づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係わる外熱
式ロータリーキルンの全体構造を示す断面図である。図
2は図1のA−A線に沿う断面図である。図1に示すよ
うに、この外熱式ロータリーキルンは、両端が開放され
たセラミック材料製の炉心管1と、この炉心管1を4ケ
所で固定支持する支持部2と、炉心管1を取り囲んで配
設された加熱手段としての電熱ヒータ3とを備えてお
り、支持部2は回転伝動装置4上に設置されている。
【0010】また、回転伝達機構としては回転伝動装置
4から支持部2へ回転を伝達するために歯車で取り合っ
ており、炉心管1の熱膨張に伴う支持部2の炉体軸方向
への移動は歯車接触面で滑りによって逃がすことができ
る。さらに、支持部2を同期回転させるために回転伝動
装置4は同軸シャフト5で連結され、同軸シャフト5と
回転伝動装置4はチェーン6を介して回転駆動手段とし
ての電動機7と連結されている。炉心管1を支持固定す
る支持部2は図2示すように分割位置8にて二分割でき
る構造となっており、炉心管1を炉体に組み込む時は上
部半分を取り外すことができる構造となっている。
4から支持部2へ回転を伝達するために歯車で取り合っ
ており、炉心管1の熱膨張に伴う支持部2の炉体軸方向
への移動は歯車接触面で滑りによって逃がすことができ
る。さらに、支持部2を同期回転させるために回転伝動
装置4は同軸シャフト5で連結され、同軸シャフト5と
回転伝動装置4はチェーン6を介して回転駆動手段とし
ての電動機7と連結されている。炉心管1を支持固定す
る支持部2は図2示すように分割位置8にて二分割でき
る構造となっており、炉心管1を炉体に組み込む時は上
部半分を取り外すことができる構造となっている。
【0011】ところで炉心管1を支持固定する支持部2
の詳細は、図2に示すよう周方向に4分割され、かつ炉
心管1の固定強さおよび炉心管の心出し調整できるよう
に半径方向の距離の調整が可能な調整機構9を持つ耐熱
性金属もしくはセラミックス製の支持棒10からなる。
また、支持棒10と炉心管1との間隙には、耐熱性を有
するセラミックスファイバーなどのブランケット状の詰
め物11が充填される。
の詳細は、図2に示すよう周方向に4分割され、かつ炉
心管1の固定強さおよび炉心管の心出し調整できるよう
に半径方向の距離の調整が可能な調整機構9を持つ耐熱
性金属もしくはセラミックス製の支持棒10からなる。
また、支持棒10と炉心管1との間隙には、耐熱性を有
するセラミックスファイバーなどのブランケット状の詰
め物11が充填される。
【0012】これら分割された支持部は、焼成条件、炉
心管の機械的強度等に応じて、適当な間隔で間欠配置す
ることができる。これにより炉心管の熱膨張時の支持部
の自由な移動が容易となり、支持間隔の調整も容易とな
る。間欠の有無及び間欠の程度は目的に応じて適宜選択
すればよい。なお、炉心管1の素材としては運転温度に
対する耐熱性の面から、1000〜1400℃という高
温条件下ではセラミック材料を、また、1000℃以下
の低温条件下では耐熱金属を用いればよい。特に、炉内
被焼成もしくは被乾燥物による摩耗や化学反応などによ
る製品へのコンタミネーションが問題となる条件下では
高純度セラミックスなどが選択できる。
心管の機械的強度等に応じて、適当な間隔で間欠配置す
ることができる。これにより炉心管の熱膨張時の支持部
の自由な移動が容易となり、支持間隔の調整も容易とな
る。間欠の有無及び間欠の程度は目的に応じて適宜選択
すればよい。なお、炉心管1の素材としては運転温度に
対する耐熱性の面から、1000〜1400℃という高
温条件下ではセラミック材料を、また、1000℃以下
の低温条件下では耐熱金属を用いればよい。特に、炉内
被焼成もしくは被乾燥物による摩耗や化学反応などによ
る製品へのコンタミネーションが問題となる条件下では
高純度セラミックスなどが選択できる。
【0013】特に好ましい材質としては、高純度かつ高
密度のセラミックス材料が挙げられる。このような材質
を用いることにより、特に高純度を要求される被処理物
に対してもコンタミネーションを防止することができる
ので好適である。高純度かつ高密度のセラミックスとし
ては、被加熱物へのコンタミネーションが実質的に問題
とならない程度に高純度であればよく、また熱処理中に
実質的に被加熱物との反応により重金属蒸気等の反応生
成物が発生して品質上問題となることがない程度に高密
度であれば足りる。目的とする高純度材料と友材とする
こともことも、より望ましい態様として挙げられる。具
体的には、純度99.5%以上のアルミナ焼結体、ジル
コニア焼結体、炭化珪素、窒化珪素、高純度の石英ガラ
ス、等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。いずれにしても目的及び使用条件に応じて適宜選択
すればよい。
密度のセラミックス材料が挙げられる。このような材質
を用いることにより、特に高純度を要求される被処理物
に対してもコンタミネーションを防止することができる
ので好適である。高純度かつ高密度のセラミックスとし
ては、被加熱物へのコンタミネーションが実質的に問題
とならない程度に高純度であればよく、また熱処理中に
実質的に被加熱物との反応により重金属蒸気等の反応生
成物が発生して品質上問題となることがない程度に高密
度であれば足りる。目的とする高純度材料と友材とする
こともことも、より望ましい態様として挙げられる。具
体的には、純度99.5%以上のアルミナ焼結体、ジル
コニア焼結体、炭化珪素、窒化珪素、高純度の石英ガラ
ス、等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。いずれにしても目的及び使用条件に応じて適宜選択
すればよい。
【0014】また、支持部2に配した支持棒10につい
ても、運転温度に対する耐熱性を考慮し、1000〜1
400℃という高温条件下ではセラミック材料を、ま
た、1000℃以下の低温条件下では耐熱金属を用いれ
ばよい。なお、被加熱物としては、ロータリーキルンに
より熱処理することのできる粉体、粒状体であれば特に
制限なく用いることができ、これらを本発明の外熱式ロ
ータリーキルンを用いて熱処理することにより、コンタ
ミネーションのない粉粒状の高純度材料を極めて効率よ
く製造することができる。粉粒状の高純度材料としては
上記被加熱物を熱処理して得られるものであれば特に限
定されないが、具体的には、例えばチタン酸バリウム系
の誘電材料、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電材料などの
機能性セラミック材料、石英ガラス粉等の高純度ガラス
材料等であって粉末状、粒状のもの等が挙げられる。
ても、運転温度に対する耐熱性を考慮し、1000〜1
400℃という高温条件下ではセラミック材料を、ま
た、1000℃以下の低温条件下では耐熱金属を用いれ
ばよい。なお、被加熱物としては、ロータリーキルンに
より熱処理することのできる粉体、粒状体であれば特に
制限なく用いることができ、これらを本発明の外熱式ロ
ータリーキルンを用いて熱処理することにより、コンタ
ミネーションのない粉粒状の高純度材料を極めて効率よ
く製造することができる。粉粒状の高純度材料としては
上記被加熱物を熱処理して得られるものであれば特に限
定されないが、具体的には、例えばチタン酸バリウム系
の誘電材料、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電材料などの
機能性セラミック材料、石英ガラス粉等の高純度ガラス
材料等であって粉末状、粒状のもの等が挙げられる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、特に本発明の外熱
式ロータリーキルンは、大型もしくは運転温度が高温の
条件下であっても、炉心管を支持固定するために軸方向
に間欠配置された支持部の間隔を任意に設定することが
できるため、炉心管内の被焼成物もしくは被乾燥物の荷
重や自重に対して炉心管の機械的強度を十分に確保する
ことができる構造の炉を実現することができ、特に炉の
大型化には有用である。さらに、炉心管と加熱体の間隙
に熱伝導の効率を低下させる保護管などの介在物がない
ため、熱伝導性、温度制御性に優れ工業的に極めて有用
である。
式ロータリーキルンは、大型もしくは運転温度が高温の
条件下であっても、炉心管を支持固定するために軸方向
に間欠配置された支持部の間隔を任意に設定することが
できるため、炉心管内の被焼成物もしくは被乾燥物の荷
重や自重に対して炉心管の機械的強度を十分に確保する
ことができる構造の炉を実現することができ、特に炉の
大型化には有用である。さらに、炉心管と加熱体の間隙
に熱伝導の効率を低下させる保護管などの介在物がない
ため、熱伝導性、温度制御性に優れ工業的に極めて有用
である。
【図1】本発明の一実施例に係わる外熱式ロータリーキ
ルンの全体構造を示す断面図
ルンの全体構造を示す断面図
【図2】図1のA−A線に沿う断面図
【図3】従来例に係わる外熱式ロータリーキルンの全体
構造を示す断面図
構造を示す断面図
【図4】従来例に係わる外熱式ロータリーキルンの全体
構造を示す断面図
構造を示す断面図
1 炉心管 22 保護管 2 支持部 23 加熱体 3 電気ヒータ 24 入口 4 回転伝動装置 25 出口 5 同軸シャフト 26 被焼成物もしくは
被乾燥物 6 チェーン 27 滑り止め 7 電動機 28 間隙 8 分割位置 29 間隙 9 調整機構 10 支持棒 11 詰め物
被乾燥物 6 チェーン 27 滑り止め 7 電動機 28 間隙 8 分割位置 29 間隙 9 調整機構 10 支持棒 11 詰め物
Claims (5)
- 【請求項1】円筒炉心管を持つロータリキルンであっ
て、その円筒炉心管を固定する支持部を軸方向に複数に
分割したことを特徴とする外熱式ロータリキルン。 - 【請求項2】炉心管が高純度かつ高密度のセラミックス
からなる請求項1記載の外熱式ロータリキルン。 - 【請求項3】炉心管が高純度の石英ガラス製であること
を特徴とする請求項1記載の外熱式ロータリキルン。 - 【請求項4】分割された支持部が間欠配置されているこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の外熱式
ロータリーキルン。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の外熱式ロ
ータリーキルンを用いて加熱処理を行うことを特徴とす
る粉粒状高純度材料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30917596A JPH10148469A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 外熱式ロータリキルン及びこれを用いた粉粒状高純度材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30917596A JPH10148469A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 外熱式ロータリキルン及びこれを用いた粉粒状高純度材料の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15580398A Division JPH1172290A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | ロータリーキルン及びこれを用いた高純度粉粒体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10148469A true JPH10148469A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17989842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30917596A Pending JPH10148469A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 外熱式ロータリキルン及びこれを用いた粉粒状高純度材料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10148469A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006250475A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Takasago Ind Co Ltd | ロータリーキルン及び炉心管用アタッチメント |
JP2015516941A (ja) * | 2012-04-30 | 2015-06-18 | ヘレーウス クヴァルツグラース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトHeraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | 合成石英ガラス粒状物を製造する方法 |
JP2017180979A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 高砂工業株式会社 | ロータリーキルン |
CN109442982A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-08 | 宜兴精新粉体设备科技有限公司 | 一种炉胆及回转炉炉管及回转筒及回转窑 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP30917596A patent/JPH10148469A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006250475A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Takasago Ind Co Ltd | ロータリーキルン及び炉心管用アタッチメント |
JP2015516941A (ja) * | 2012-04-30 | 2015-06-18 | ヘレーウス クヴァルツグラース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトHeraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | 合成石英ガラス粒状物を製造する方法 |
JP2017180979A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 高砂工業株式会社 | ロータリーキルン |
CN109442982A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-08 | 宜兴精新粉体设备科技有限公司 | 一种炉胆及回转炉炉管及回转筒及回转窑 |
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