JPS60152889A - セラミツクス製品の焼成法および焼成装置 - 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） 本発明はポール状、短柱状その他比較的単純な形状をし
たセラミックス製品を量産するうえに便利なセラミック
ス製品の焼成法および焼成装置に関するものである。

（従来技？Ｉｖ） セラミックス製品を焼成するには乾燥したセラミックス
成形素地体をさやに入れて台車に積載し、これを単独窯
或いは連続窯に送り込んで焼成するのを普通とするが通
常さやの重紙は焼成しようとする製品重数と同等あるい
はそれ以上に達する０従って、焼成のために投入される
熱エネルギーのかなりの級がさやに吸収され、著しく熱
効率を悪化させるうえに焼成に要する時間も長い。さら
に、さやを使用すること罠よりさやへの被焼成物の詰め
込み、台車への積み込み、焼成冷却後における台車から
のさやの積み降ろし、さやからの製品の取り出し等に多
大の人手を要する。さらに、従来方法では焼成時間中に
被焼成物はさや内に静止した状態に保持されているため
、焼成はさやの側壁からの放射熱によって進行する。従
って、さやの側壁に近い部分では中心部よりも早く焼成
が進行し、結果として焼成むらが生じて最終製品の品質
が不均一なものとなる等の問題点がある。

（発明の目的） 本発明は前記のような問題点を解決してさやの使用を止
め、ることにより熱効率を良くして焼成時間を短縮する
とともに多大の人手を要するハンドリング工程を省略す
ることができ、しかも、焼成むらの少ない均質なセラミ
ックス製品を得ることのできるセラミックス製品の焼成
法および焼成装置を目的として完成されたものである。

（発明の仔ｊ成） 本発明はセラミックス成形素地体の多数個を攬、セラミ
ックス成形素地体の多数個を窟詰めして予備焼成を行う
ための予備焼成炉と、予備焼成されたセラミックス成形
素地体を混合攪拌しながら本焼成を行うだめの本焼成炉
とよりなり、該予備焼成炉の排出口と本焼成炉の装入口
との間には予備焼成炉において予備焼成されたセラミッ
クス成である。

次に、本発明の実施例を図示の焼成装置について詳細に
説明すれば、第１図に示す第１の焼成装置において、（
１）は箱形の予備焼成炉であり、耐火断熱ライニングを
施された炉内には乾燥後のセラミックス成形素地体（５
）を収容保持するためにコンベアーチェーン（６）で連
結されたパケット（７）が設置されている。これらのパ
ケット（７）　ハコンベアーチェーン（６）　、スプロ
ケット（８）　、コンベアー駆動ホイール（９）を介し
てコンベア駆動シリンダーＧＯにより予備焼成炉（１）
内を回転する。また、予備焼成炉（１）罠は乾燥後のセ
ラミックス成形素地体（５）をパケット（７）に装入す
るための開閉自在の扉ａυを有する装入口（２）と予備
焼成さ７′したセラミックス成形素地体（５）ヲ取り出
すための開閉自在のＷ　Ｏｆｆを有する排出口Ｑ４）が
設けられ、さらに、予備焼成炉（１）には熱風入口ａυ
と炉内温度調整用のエアーノズ／Ｌ／ＱＱが設けられて
いる。そして、図示されない炉内温度制御装置により適
宜エアーノズｌｖ叫より冷却用エアーを吹き込むことに
よって予備焼成炉（１）の炉内温度を後記する本焼成炉
（２）より送られてくる熱風温度以下の任意の温度に制
御できる。また、予備焼成炉（１）には排気口αηが設
けられており、図示されない排気ダクトに連結される。

（３）は予備焼成されたセラミックス成形素地体（５ン
を取出して本焼成炉（２）内に移送する移送路であって
、該移送路（３）は予備焼成炉（１）の排出口（１４１
と該予備焼成炉（υに瞬接して設けられだ円＠型の本焼
成炉（２）に設けられている開閉自在の扉θ１付の排出
口を兼ねる゛装入口（ホ）との間に設けられており、図
示の移送路（３）はシリンダー０８１により伸縮される
２個のシュートよりなるもので、その一方がシリンダー
ａｈの作用で予備焼成炉（１）内のノペケット（７）の
近くまで排出口α脣を通じて入り込むようになっている
。また、本焼成炉（２）には熱風入口シυと熱風出口（
２）が設けられており、夫々の端部ｅユわずかな隙間（
ホ）、（２）を介してバーナー（４）および予備焼成炉
（１）の熱風入口α〜に接続しており、これらの隙間−
、（ハ）は外気の流入を防止するためにシーｌｖ（ハ）
、（ハ）が施されている。また、本焼成炉（２）は支持
ローラーに）により支持されており、駆動モーター（ハ
）、チェーン翰および本焼成炉（２）に固定されたスズ
ロケット（７）を介して回転されるようになっている。

なお、本焼成炉（２）の回転は図示されない制御装置に
より間欠的あるいは連続的に任意の速度で行われる。ま
た、本焼成炉（２）の炉床６υには本焼成時にセラミッ
クス成形素地体（５）の均一な混合攪拌連動を促進させ
るとともに本焼成完了後の製品の排出を促進させるため
に２−１０度の傾斜角度・ａが設けられている。なお、
図中−は本焼成炉（２）から排出された製品の収納箱で
ある。

このように構成されたものにおいて、バーナー（４）に
着火して本焼成炉（２）内の温度および予備焼成炉（１
）内の温度を夫々所定温度に保持し、予備焼成炉（１）
に設けられているｂｔ＋　（１１）を開いて装入口。４
より乾燥されたセラミックス成形素地体（５）をパケッ
ト（７）に装入する。この場合、パケット（７）は静止
させておき、セラミックス成形素地体（５）の装入が終
ると、コンベアー駆動シリンダー〇〇を作動させ、次の
パケット（７）をセラミックス成形素地体（５）を装入
するのに適正な位置まで移動させて再び停止させ、以下
、同様の操作をくり返して所定量のセラミックス成形素
地体（５）のパケット（７）への装入を完了する。そし
て、装入完了後は装入口（２）の扉αυを閉シ、パケッ
ト（７）　ｔコンベアー駆動シリンダー〇〇によりゆっ
くりと予備焼成炉（１）内で循環させることによりセラ
ミックス成形素地体（５）は均一に加熱され、次工程の
混合攪拌状態での本焼成時に損傷しない程度の強度を有
するようになるまで予備焼成される。このようＫして予
備焼成が完了すると、予備焼成炉（１）の排出口α弔の
扉０３と本焼成炉（２）の排出口を着ねる装入口−の扉
Ｏ呻を開き、シリンダー（ト）の作動で伸張した移送路
（３）によりセラミックス成形素地体（５）を直ちに本
焼成炉（２）内に移送する。そして、予備焼成されたセ
ラミックス成形素地体（５）の本焼成炉（２）への装入
が完了したら、本焼成炉（２）の排出口を兼ねる装入口
（ホ）の扉ａ１を閉じ、駆動モーター（至）を作動させ
て本焼成炉（２）を間欠的あるいは連続的にゆっくり回
転させ、本焼成炉（２）内の予備焼成済のセラミックス
成形素地体（５）に混合攪拌運動を与え、この混合撹拌
連動によりセラ”ミックス成形素地体（５）は均一な加
熱焼成が促進される。そして、本焼成が完了すると排出
口を兼ねる装入口（ホ）のｐｉ　ａＩを開き、本焼成炉
（２）を回転させることにより焼成済の製品を収納箱曽
中に排出する。この場合、本焼成完了後しても支障のな
いものについては、空冷等の冷却方法により急冷するこ
とができるが、本焼成完了後の必要な場合は断熱保温材
でライニングされた収納箱中で徐冷を行なえばよく、さ
らに、より厳密な徐冷が要求される場合は本焼成炉（２
）内にて所定温度まで徐冷制御を行なった後排出すれば
よい。

他方、第２図は本発明の焼成装置の第２の実施例を示す
もので、■は円筒形をした横型の予備焼成炉であって、
その内部には耐火断熱ライニングが施されており、また
、この予備焼成炉ｌｌ）υの側壁には熱風入口を兼ねる
セラミックス成形素地体の排出ローと排気口−が対向し
て設けられ、排気口−は図示されない排気ダクトに連結
されている。

さらに、予備焼成炉（財）には胴部に開閉自在の扉−を
有する装入口６ηおよびエアーノズ／Ｌ／＠が設けられ
ており、図示されない炉内温度制御装置によって適宜エ
アーノズｌｖ＠から冷却用エアーを吹き込むことにより
予備焼成炉６Ｉ）内の温度を後記する本焼成炉６つより
送られてくる熱風温度以下の任意の温度に制御できる。

６つは円筒形をした横型の本焼成炉であって、その内部
には耐火断熱ライニングが施され、胴部には開閉自在な
扉輪を有する排出口■が設けられている。また、この本
焼成炉６つの側壁には熱風入口βＤと熱風出口を兼ねる
セラミックス成形素地体の装入口１２１とが対向して設
けられており、該本焼成デーけその装入口わ２を前記予
備焼成炉１１）の排出口−にシール−をもって封止され
た僅かな隙間−を介して接続される〕１うに予備焼成炉
−に瞬接配置し、該装入口β２と排出口−との間を予備
焼成伊東υにおいて予備焼成されたセラミックス成形素
地体ｑ４を本焼成炉働に移送するための移送路ｇのに形
成し、一方、熱風入口１１）はシール輪をもって封止さ
れる僅かな隙間−を介してバーナー■に接続されている
。また、本焼成炉Ｑは支持ローラーｔ４により支持され
ていて駆動モーター−、チェーンｑＯおよび本焼成炉Ｑ
に固定されたスフ゛ロケツ）Ｑυを介して回転されるよ
うになっており、この本焼成炉働の回転は図示されない
制御装置により間欠的あるいは連続的に任意の速度で回
転できる。そして、この本焼成炉６２の炉床には本焼成
時に予備焼成されたセラミックス成形素地体ＣＩ４の均
一な混合攪拌運動を促進させるとともに本焼成完了後の
排出を促進させるために２〜ＩＯ度の傾斜角ａが設けら
れている。なお、予備焼成炉（５］）および本焼成炉６
のは同一の傾動架台３９上に設置されており、傾動架台
ｆＦｊの一端はプラケツ）　ＧＱおよびビン＠で支えら
れてこれが傾動の支点となる支えられ、この傾動シリン
ダー−を作動させることにより傾動架台頭上の装置全体
を傾動することができるよう罠なっており、柚は本焼成
炉（至）から排出された製品を収納するために用い・、
る収納箱テある０ このように構成されたものにおいて、バーナー■に着火
して本焼成ター内の温度および予備焼成炉Ｉｌｌ内の温
度を夫々所定温度に保持し、予備焼成炉！υに設けられ
ている部員を開いて装入口φηより乾燥後のセラミック
ス成形素地体ＣＩ４を適当な方法で炉内に装入する。装
入完了後は装入口１５ｉ）の扉−を閉じ、セラミックス
成形素地体Ｑ４が次工程の混合攪拌状態での本焼成時に
損傷しない程度の強度を有するようになるまで静止状帥
で予備焼成する。そして、予備焼成が完了すると傾動シ
リンダー輪により傾動架台Ｑ９の一端を上昇させ架台上
の装置全体を傾動する。この操作により予備焼成を完了
したセラミックス成形素地体Ｑ４は予備焼成炉【ルの熱
風入ロケ等ねる排出ローと本焼成ターの熱風出口Ｉ２に
より形成される移送路（ハ）を経て本焼成ター内に移動
する。このセラミックス成形素地体ＣＩ４の本焼成ター
への移動完了後は再び傾動シリンダー員により傾動架台
（至）の一端を降下させ、架台上の装置ｉを元の位置に
もどして駆動モーター■を作動させ、本焼成炉（２）を
間欠的あるいは連続的にゆっくり回転させて本焼成炉曽
内のセラミックス成形素地体Ｑ４に混合攪拌連動を与え
、この混合攪拌運動によりセラミックス成形素地体１７
４１は均一な加熱焼成が促進されて本焼成が行われる。

しかして、本焼成が完了すると排出ローの部員を開いて
本焼成炉Ｑを回転させることにより製品を収納箱ｅυ中
に排出すればよい。

剤７０％とを混合してこれに適量の水を加えて混練し、
−辺２０朋、長さ１３ｍｍの三角柱に押出成形したうえ
乾燥室にて含水率１％以下に乾燥した研摩砥石用のセラ
ミックス成形素地体を本発明の第１図に示す焼成装置に
より焼成を行なった。この場合、予備焼成炉内温度を７
５０℃に、本焼成炉内温度を１２ざ０　’ＯＫ設定し、
予備焼成炉で混合攪拌することなく２時間加熱して予備
焼成を行い、その後直ちに本焼成炉で混合攪拌状態にて
２時間本焼成を行い、本焼成後は大気中へ排出して自然
冷却を行なった。その結果と従来のシャトルキルン法と
の比較を第１表に示す。

下表から明らかなように、本発明方法は従来のシャ）／
＆キルン法に比べ焼成時間は６分の／に短縮され、消費
エネルギー量は約３分のｌに削減され、また、本発明方
法によって得られた焼成セラミックス製品は品質面でも
優れた結果が得られた第１表 実施例２ 酸化アルミニウム８８〜９０％に結合剤として粘土ｇ〜
ｌＯ％、Ｏａｋ’　０．　！；　−２％およびＭｇＯＱ
、　ｊ；〜２％を調合したものを混合粉砕し、転勤造粒
機にて適量の水を添加して１０ＩＩｌｌφ　のポールに
造粒したうえ乾燥室にて含水率７％以下に乾燥した粉砕
用セラミックスポールのセラミックス成形素地体を本発
明の第２図に示す焼成装置により焼成を行なった。この
場合、初期条件として予備焼成炉内温度を７ＳＯ℃に、
本焼成炉内温度を１６００°Ｃに設定し、予備焼成炉内
に乾燥後のセラミックス成形素地体を装入したのちにこ
の予備焼成炉内温度ｔ−４時間後１２００℃となるキう
に調整し、を時間予備焼成を混合攪拌することなく静止
状態で行い、その後直ちに炉内温度を／　６００″Ｃに
調整された本焼成炉内で混合攪拌状態にてμ時間本焼成
を行い、本焼成後は断熱保温ライニングを施した収納箱
に排出して徐冷した。その結果と従来のシャトルキルン
法との比較を第２表に示す。

下表から明らかなように、本発明方法での結果は焼成時
間では従来方法のｔ分の／に短縮され、消費エネルギー
量は２分のｌに削減され、また、本発明方法によって得
られた焼成セラミックス製品は品質面でも優れた結果が
得られた。

（発明の効果） 本発明は前記説明によって明らかなよ゛うに、セラミッ
クス成形素地体の焼成において、第７エ程としては多数
のセラミックス成形素地体を混合攪拌することなく予備
焼成を行なうことにより、セラミックス成形素地体に一
定の強度を付与し続いて第２工程として混合攪拌状態で
の本焼成を行うことによりむらなく短時間で良質のセラ
ミックス製品を焼成できるようにしたもので、シャトル
キルン法やトンネルキルン法等の従来法のように焼成に
長時間を要することがなく装置の稼動効率が向上すると
ともに装置全体を小型化でき、しかも、エネルギー消費
量も少なくてよいうえさやのへンドリング等人手を要す
る作業もなくなる等多くの利点を有するもので、業界の
発展に寄与す、るとこる極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１の実施例を示す一部切欠正面
図、第２図は本発明装置の第２の実施例を示す一部切欠
正面図である。 （１）、−：予備焼成炉、（２）、６４：本焼成炉、Ｑ
荀、−：予備焼成炉の排出口、翰、輸：本焼成炉の装入
口、（３）、（７の：移送路、（５）、ｇ弔：セラミッ
クス成形素地体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、セラミックス成形素地体の多数個を攪拌することな
   く予備焼成を行った後混合攪拌しながら本焼成を行うこ
   とを特徴とするセラミックス製品の焼成法。 ２、セラミックス成形素地体の多数個を窯詰めして予備
   焼成を行うだめの予備焼成炉と、予備焼成されたセラミ
   ックス成形素地体を混合攪拌しながら本焼成を行うため
   の本焼成炉とよりなりセ前記予備焼成炉の排出口と本焼
   成炉の装入口との間には予備焼成炉において予備焼成さ
   れたセラミックス成形素地体を本焼成炉に移送するため
   の移送路を設けたことを特徴とするセラミックス製品の
   焼成装置。