JPS6174635A

JPS6174635A - 非酸化物粉末の連続合成装置

Info

Publication number: JPS6174635A
Application number: JP59196340A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Shiokai; 達也塩貝; Atsuo Nakamoto; 中本　敦雄; Mutsuo Hayashi; 睦夫林; Senjo Yamagishi; 山岸　千丈
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1986-04-16

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】ａ、産業上の利用分野本発明は、非酸化物粉末の連続合成装置に関し、特に、
窒化けい素、炭化けい素、窒化硼素、窒化アルミニウム
、ザイアロン等の非酸化物セラミックス粉末の連続合成
に通ずる装置に関する。

ｂ、従来の技術一般に、前記の如き非酸化物系セラミックス粉末の合成
に際しては、不活性ガスまたは還元性ガス中において、
１３００〜１７５０℃程度の高温下で、原料を反応させ
る必要がある。かかる条件を満足し、かつ連続的に生産
できる装置としては、すでに、（１）　　回転円筒反応
管の中心にカーボンヒーターを通し、反応管の周りを断
熱材およびケースで囲い、ケース内すべてを不活性ガス
または還元性ガス雰囲気とした内熱式回転炉。

（２）耐火物で形成された竪型反応室内部を不活性ガス
または還元性ガス雰囲気の状態に保ら、該反応室に原料
を充填降下させ、前記反応室の両側に配設した燃焼室に
よって外部から加熱するように構成された竪型炉。

等が提案されている。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点しかし、−に記従来装置では下記のような欠点があった
。

（１）の装置では雰囲気ガス中に発熱部を備えているた
め、カーボンヒーターを使用する等の電気加熱方式しか
採用できず、装置の大型化さらには省エネルギー化が困
難であるとともに、原料および製品がヒーターと接触す
る危険性がある。

（２）の装置では反応部に原料あるいは製品が密に充填
されるため、雰囲気ガスならびに反応生成ガスの流通が
不均一になり、均質な生成物が得られない。また反応室
内部には、融着等による固結部が生成しやすく、そのた
め、原料の降下速度あるいは滞留時間の正確な制御は困
難であり、生成物の品質にばらつきを生じやすい。

本発明は、上記従来技術の有する欠点を解消するために
なされたもので、その目的は高品質の非酸化物粉末を低
エネルギーコストで、かつ工業的規模で連続的に生産す
るに適した合成装置を提供することにあり、その要旨は
、燃料の燃焼によりその内部が加熱される加熱炉を設け
、該加熱炉内に、不活性ガスまたは還元性ガスが導入さ
れるカーボン管を貫通配置するとともに、該カーボン管
を−１−記加熱炉内の全長にわたって被覆する酸化防止
用保護管を設け、上記カーボン管と酸化防止用保護管と
によって横型回転式炉芯管を構成し、該炉芯管の一端部
よりガス雰囲気下にある上記炉芯管の内部に原料粉末を
供給し、上記加熱炉内の熱によって上記原料粉末を反応
させて、非酸化物粉末を生成するようにしたことにある
。

ｄ０問題点を解決するための手段以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示すように、非酸化物セラミックス粉末の連続
合成装置１は、重油、天然ガス等の燃料の燃焼によりそ
の内部が加熱される加熱炉２と、炉芯管３と、この炉芯
管３内に原料ｖ５）末を供給する供給手段４と、生成さ
れた非酸化物セラミックス粉末を取出す取出し部５とを
備えている。

上記加熱炉２の壁６には、炉内を均一な温度に保ち、炉
芯管３を加熱するバーナ（図示−ロず）の挿入孔が設Ｌ
Ｊられ、燃焼排ガス出［１３０から排出される。

上記炉芯管３は、加熱炉２内に貫通配置されるカーボン
管８と、このカーボン管８を加熱炉２内の全長にわたっ
て被覆する酸化防止用保護管（例えば、アルミナ管、ム
ライト管）９とによって構成される２重管である。カー
ボン管８ば、両端が一対のローラ１０および１１によっ
て図示矢印方向に′　　　−３一回転可能に支持され、管内に後述する雰囲気ガス導入口
から不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン。

ヘリウム）または還元性ガス（例えば、水素、メタン）
が導入される。炉芯管３の内側管にカーボン管８を用い
たのは、カーボンが原料粉末と反応しないという特性を
利用したものである。

また、炉芯管３は内部が完全に外気から密閉され、管の
勾配および回転数の調整によって原料粉末が一定時間で
加熱炉２内にある反応帯を通過するように構成されてい
る。

上記供給手段４は、投入口１２を有する原料供給用ホッ
パ１３と、該供給用ホッパ１３と炉芯管３との間に配設
され、カーボン管８の一端を覆う供給管１４および該供
給管１４内に配装され、原料粉末を炉芯管３の内部に一
定速度で送り込むためのスクリューコンベア１５を備え
ている。また、上記供給管１４には、反応残余ガスおよ
び反応により発生したガスを合成装置１の外部に排゛出
するためのガス排出口１６が設けられている。

上記取出し部５は、生成物取出し用ボソバ１７、該取出
し用ホッパ１７と炉芯管３との間に配設され、カーボン
管８の他端を覆う取出し管１８を備えている。取出し管
１８の側壁には、雰囲気ガス導入口＝４−− １９が設りられている。

なお、供給用ホッパ１３．供給管１４．取出し用ホッパ
１７および取出し管１８には、それぞれ、装置１内の負
圧時に外気が侵入しないようにするためのシール用のガ
ス・バーシロ２０．２］、　２２．２３が設けられてい
る。

上記構成の合成装置１を用いて非酸化物セラミックス粉
末を生成するには、まず、投入口１２から原料粉末を供
給用水ソバ１３に投入し、これをスクリューコンヘア１
５によって炉芯管３内部に送り込む。すると、原料粉末
は、ガス雰囲気下にあるカーボン管８内を回転しながら
図中右方向に移動し、加熱炉２内にある反応帯を通過す
る。その通過の際、原料粉末は、炉芯管３の外周壁が加
熱されているため、反応を生じ、炉芯管３内で非酸化物
セラミックス粉末が生成される。この４ニ成物を取出し
管１８を経て取出し用水ソバ１７から取出して、生成作
業を完了せしめる。

第２図は、上記炉芯管３を一基の加熱炉２４中の収納室
２５に複数本挿入配置した他の実施例を示すものである
。

加熱炉２４内は、収納室２５と連通ずる挿入孔２６゜２
７内に挿入配置されるバーナ２８．２９の炎によって均
−な温度に保たれ、ずべての炉芯管３を加熱するように
構成されている。なお、３０は排ガス出口である。その
他の構成は、上記実施例と同様であ、る。

ｅ１発明の９ノ果以上の如く本発明に係る非酸化物粉末の連続合成装置は
、（１）横型回転炉方式であるため、原料および製品のつ
まり等の問題が生ぜず、滞留時間、すなわち反応時間の
制御が容易であるとともに、原料粉末はガス雰囲気下に
ある炉芯管内を回転しながら移送されるため、原料攪拌
効果が生し、原料粉末とガスとの接触が均一に行なわれ
る。したがって均一な非酸化物粉末の製品を得ることが
できる。

（２）外熱方式であるため、炉芯管内部をいかなる雰囲
気にしても加熱方式の制限を受けず、重油。

天然ガス等の燃料の燃焼加熱等の任意の加熱手段を用い
ることができる。これにより、エネルギーコストを格段
に低減させることができる。

また、本発明は一基の加熱炉中に複数本の炉芯管を挿入
配置する方式が採用できるので、より一層のエネルギー
コストの低減化および量産性の向上を図ることができる
。

（３）反応部と加タハ部とを別々に構成しであるため、
加熱炉の熱を慣用の排熱回収手段を用いて利用すること
ができ、より一層の省エネルギー化を図ることができる
。

等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る非酸化物粉末の連続合
成装置を一部を断面にして示す概念図、第２図は本発明
の他の実施例に係る非酸化物粉末の連続合成装置の加熱
炉中に複数本の炉芯管を挿入配置した状態を示す断面図
である。１・・・非酸化物粉末の連続合成装置、２・・・加熱炉
、　　　　　　３・・・炉芯管、８・・・カーボン管、
　　　　９・・・酸化防止用保護管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃料の燃焼により内部が加熱される加熱炉を設け
、該加熱炉内に、不活性ガスまたは還元性ガスが導入さ
れるカーボン管を貫通配置するとともに、該カーボン管
を上記加熱炉内の全長にわたって被覆する酸化防止用保
護管を設け、上記カーボン管と酸化防止用保護管とによ
って横型回転式炉芯管を構成し、該炉芯管の一端部より
ガス雰囲気下にある上記炉芯管の内部に原料粉末を供給
し、上記加熱炉内の熱によって上記原料粉末を反応させ
て、非酸化物粉末を生成するようにしたことを特徴とす
る非酸化物粉末の連続合成装置。
（２）上記炉芯管を一基の加熱炉中に複数本挿入配置し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の非
酸化物粉末の連続合成装置。