JPS62297403A - 焼結用グリ−ン体からバインダを除去する装置 - Google Patents
焼結用グリ−ン体からバインダを除去する装置Info
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- JPS62297403A JPS62297403A JP62137558A JP13755887A JPS62297403A JP S62297403 A JPS62297403 A JP S62297403A JP 62137558 A JP62137558 A JP 62137558A JP 13755887 A JP13755887 A JP 13755887A JP S62297403 A JPS62297403 A JP S62297403A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- F27B17/0083—Chamber type furnaces with means for circulating the atmosphere
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[産業上の利用分野コ
本発明は、金属あるいはセラミックスの微粒子とバイン
ダからなる焼結用グリーン体(Green b。
ダからなる焼結用グリーン体(Green b。
dy)から、その内部の空隙中でバインダ系の膨潤を起
こさせずにバインダ番急速に除去するとともに、バイン
ダ除去の間に熱分解または他の理由で生じた炭素を殆ど
完全に除去するためのバインダ除去装置に関する。該装
置はその内部に適切な雰囲気流路を形成する手段を含む
。
こさせずにバインダ番急速に除去するとともに、バイン
ダ除去の間に熱分解または他の理由で生じた炭素を殆ど
完全に除去するためのバインダ除去装置に関する。該装
置はその内部に適切な雰囲気流路を形成する手段を含む
。
[従来の技術]
金属及び/又はセラミックスの微粒子材料から焼結体を
作る技法はよく知られており、例えば、ストリブンス(
5trivens)の米国特許第2,939.199号
、カーリ−(Curry)の米国特許第4゜011.2
91号、ウイーチ(14iech)ノ米国特許第4.4
04.166号、ウイーチの欧州特許出願第81100
209.6号(1981年7月22日公開)、ウイーチ
の米国特許出願第829.306号(1986年2月1
4日出願)等に記載されている。上記の特許や特許出願
に開示されている方法においては焼結前にグリーン体か
らバインダを除去することが要件であり、バインダ除去
装置の負荷能力に比較して被処理物の量が少ない場合に
は、バインダ除去の速度に差異はあるものの、バインダ
除去とその後の焼結は大きな問題を起こさずに達成され
る。
作る技法はよく知られており、例えば、ストリブンス(
5trivens)の米国特許第2,939.199号
、カーリ−(Curry)の米国特許第4゜011.2
91号、ウイーチ(14iech)ノ米国特許第4.4
04.166号、ウイーチの欧州特許出願第81100
209.6号(1981年7月22日公開)、ウイーチ
の米国特許出願第829.306号(1986年2月1
4日出願)等に記載されている。上記の特許や特許出願
に開示されている方法においては焼結前にグリーン体か
らバインダを除去することが要件であり、バインダ除去
装置の負荷能力に比較して被処理物の量が少ない場合に
は、バインダ除去の速度に差異はあるものの、バインダ
除去とその後の焼結は大きな問題を起こさずに達成され
る。
[発明が解決しようとする問題点コ
然し、上記゛ウイーチの米国特許出願に記載のごとく、
大量のグリーン体の脱バインダ処理においては、グリー
ン体の内部のみならずその表面にも炭素の付着及び蓄積
が起こることが判明した。前記ウイーチの米国特許出願
によれば、従来のバインダ除去装置を使用する際に、装
置内に水を供給することにより、この問題は最少限に抑
えられバインダ除去の速度も早くなる。然し、詳細に検
討すると、バインダ除去装置内において循環する雰囲気
の流路から廻れた個所に置かれたグリーン体は、流動す
る雰囲気の通路に置かれたものと比較すると、炭素の減
少度やバインダ除去速度の向上度がかなり低いことが判
明した。これは収率あるいは生産性の面で好ましくない
、従って、不都合な問題を派生することなく生産性を改
善できるバインダ除去装置、方法の開発が待望されてい
る。
大量のグリーン体の脱バインダ処理においては、グリー
ン体の内部のみならずその表面にも炭素の付着及び蓄積
が起こることが判明した。前記ウイーチの米国特許出願
によれば、従来のバインダ除去装置を使用する際に、装
置内に水を供給することにより、この問題は最少限に抑
えられバインダ除去の速度も早くなる。然し、詳細に検
討すると、バインダ除去装置内において循環する雰囲気
の流路から廻れた個所に置かれたグリーン体は、流動す
る雰囲気の通路に置かれたものと比較すると、炭素の減
少度やバインダ除去速度の向上度がかなり低いことが判
明した。これは収率あるいは生産性の面で好ましくない
、従って、不都合な問題を派生することなく生産性を改
善できるバインダ除去装置、方法の開発が待望されてい
る。
[問題を解決するための手段]
本発明によれば、上記の従来の問題は最少限に抑えられ
、本発明が提供するバインダ除去装置(雰囲気流路を含
む)を用いれば装置内の殆ど全ての個所にあるグリーン
体からバインダが急速に除去され、装置容量単位当りの
生産性がこれまでに提案された除去装置で得られるより
も遥かに高くなる。
、本発明が提供するバインダ除去装置(雰囲気流路を含
む)を用いれば装置内の殆ど全ての個所にあるグリーン
体からバインダが急速に除去され、装置容量単位当りの
生産性がこれまでに提案された除去装置で得られるより
も遥かに高くなる。
要約すると、本発明のバインダ除去装置は複数のグリー
ン体を置くための数段の棚板付きのオーブン状の装置で
、各棚板の両端部に通気孔を設けて棚板とその上に置か
れたグリーン体の周囲を雰囲気゛が乱流となって高速で
流れるようにしである。
ン体を置くための数段の棚板付きのオーブン状の装置で
、各棚板の両端部に通気孔を設けて棚板とその上に置か
れたグリーン体の周囲を雰囲気゛が乱流となって高速で
流れるようにしである。
必要に応じて例えば空気の如き外部雰囲気が開閉可能な
開口部から装置内に導入され、内部の循環する雰囲気と
混合する。混合雰囲気は容器内の水面及び流状に落下す
る水の表面に沿って流れ、その結果水蒸気で殆ど飽和さ
れる。
開口部から装置内に導入され、内部の循環する雰囲気と
混合する。混合雰囲気は容器内の水面及び流状に落下す
る水の表面に沿って流れ、その結果水蒸気で殆ど飽和さ
れる。
[作用]
水で飽和された雰囲気は、ブロワ−によって高速の乱流
になるとともにヒーターを通って加熱され、棚板の間を
水平方向に横切って流れてグリーン体と充分に接触して
バインダを吸収した後に棚板から離れ、必要に応じて更
に外気を取り込み再び水槽と氷落下装置上を循環する。
になるとともにヒーターを通って加熱され、棚板の間を
水平方向に横切って流れてグリーン体と充分に接触して
バインダを吸収した後に棚板から離れ、必要に応じて更
に外気を取り込み再び水槽と氷落下装置上を循環する。
氷落下装置に付属の上部水槽には外部水源から水が流れ
込む、その水温はバインダの各成分の沸点より低く、ま
た、バインダの分解による生成物の一部あるいは全ての
点よりも低いことが好ましい、上部水槽の側壁の一面が
低く作られており、溢れた水がそこを越えてそれに繋が
る傾斜面に沿って下部水槽に落下する。循環雰囲気は雨
水槽内の水面と傾斜面に沿って流れて落下中の水の殆ど
全量を蒸発させる。水槽内の水温は、気化しなバインダ
及びその分解物の一部あるいは全てを水中に′a縮させ
るに充分な低温であり、a1a物は必然的に下部水槽の
底に溜まる。これらの凝縮物は、液相あるいは固相のま
ま、外部に設けられたブロワ−の作用で幾分かの水及び
雰囲気とともに下部水槽からバインダ除去装置の外部に
ある密封型容器へ移動する。外部ブロワ−は外部容器内
の気圧を低めて、バインダ除去装置内から若干の水と雰
囲気とともに液化したバインダを吸引する。バインダ除
去装置のオーブン部は金属製ハウジングに収納されてお
り、例えば1260’C程度の耐熱性セラミックス繊維
製断熱材rカオウール(Kawoo l)」をハウジン
グとオーブン部の間に充填しである。
込む、その水温はバインダの各成分の沸点より低く、ま
た、バインダの分解による生成物の一部あるいは全ての
点よりも低いことが好ましい、上部水槽の側壁の一面が
低く作られており、溢れた水がそこを越えてそれに繋が
る傾斜面に沿って下部水槽に落下する。循環雰囲気は雨
水槽内の水面と傾斜面に沿って流れて落下中の水の殆ど
全量を蒸発させる。水槽内の水温は、気化しなバインダ
及びその分解物の一部あるいは全てを水中に′a縮させ
るに充分な低温であり、a1a物は必然的に下部水槽の
底に溜まる。これらの凝縮物は、液相あるいは固相のま
ま、外部に設けられたブロワ−の作用で幾分かの水及び
雰囲気とともに下部水槽からバインダ除去装置の外部に
ある密封型容器へ移動する。外部ブロワ−は外部容器内
の気圧を低めて、バインダ除去装置内から若干の水と雰
囲気とともに液化したバインダを吸引する。バインダ除
去装置のオーブン部は金属製ハウジングに収納されてお
り、例えば1260’C程度の耐熱性セラミックス繊維
製断熱材rカオウール(Kawoo l)」をハウジン
グとオーブン部の間に充填しである。
以上説明した装置内では水分で飽和された循環雰囲気が
作り出され、それが高速で流れて装置内の殆ど全てのグ
リーン体の周囲を均等に通過する。
作り出され、それが高速で流れて装置内の殆ど全てのグ
リーン体の周囲を均等に通過する。
その結果、装置内の全グリーン体について均等で高度の
バインダ除去が達成され、更に、バインダの熱分解或い
は別の原因で生じる炭素と水の間の高度な化学反応が全
グリーン体について進行する。
バインダ除去が達成され、更に、バインダの熱分解或い
は別の原因で生じる炭素と水の間の高度な化学反応が全
グリーン体について進行する。
[実施例]
図面は本発明によるバインダ除去装置の一実施例を略図
的に示したものである。装置の鋼製ハウジング1とその
内部のオーブン5の間のスペースには断熱材3を詰めで
ある。断熱材はオーブン内の温度に耐えるものであれば
特に材質を問わない。
的に示したものである。装置の鋼製ハウジング1とその
内部のオーブン5の間のスペースには断熱材3を詰めで
ある。断熱材はオーブン内の温度に耐えるものであれば
特に材質を問わない。
好ましい断熱材は「カオウール(Kaowoo I )
Jの名称で市販されているセラミックス繊維断熱材で
、約1260℃までの温度に耐える。オーブン5の銅板
製外面9にオーブン内に通じる開閉ロアが設けられてい
る。オーブン5と装置全体の形状は箱型が好ましいが、
それが絶対条件ではなく、例えば球形や卵形でもよい。
Jの名称で市販されているセラミックス繊維断熱材で
、約1260℃までの温度に耐える。オーブン5の銅板
製外面9にオーブン内に通じる開閉ロアが設けられてい
る。オーブン5と装置全体の形状は箱型が好ましいが、
それが絶対条件ではなく、例えば球形や卵形でもよい。
オーブン5の内部にある棚板支持枠13に複数の棚板1
1を上下方向に間隔をあけて取り付けである。支持枠1
3には棚板の両端部にあたるところに雰囲気通気孔15
を開けてあり、オーブン内を循環する雰囲気は棚板支持
枠13の一端から他端に向って棚板とほぼ並行に流れる
。従って雰囲気流が棚板上に置かれたグリーン体を包み
込んでグリーン体からバインダを除去する。ヒーター1
7がオーブン内に設けられ、その位置は雰囲気の流通路
上にあって雰囲気流が棚板支持枠13内部に流入する直
前の個所が望ましい、オーブン5内にブロワ−19が設
置されており、水分で飽和された雰囲気をヒーター17
に向かって流動させるとともに、オーブン内に雰囲気を
流通させ、その流速を高めて棚板上のグリーン体上を通
過する際に乱流となるようにしている。
1を上下方向に間隔をあけて取り付けである。支持枠1
3には棚板の両端部にあたるところに雰囲気通気孔15
を開けてあり、オーブン内を循環する雰囲気は棚板支持
枠13の一端から他端に向って棚板とほぼ並行に流れる
。従って雰囲気流が棚板上に置かれたグリーン体を包み
込んでグリーン体からバインダを除去する。ヒーター1
7がオーブン内に設けられ、その位置は雰囲気の流通路
上にあって雰囲気流が棚板支持枠13内部に流入する直
前の個所が望ましい、オーブン5内にブロワ−19が設
置されており、水分で飽和された雰囲気をヒーター17
に向かって流動させるとともに、オーブン内に雰囲気を
流通させ、その流速を高めて棚板上のグリーン体上を通
過する際に乱流となるようにしている。
装置のハウジング1の外部に水源21を用意し、弁23
を経由してオーブン内底部で雰囲気の流れが直接当たる
位置に設けられた上部水槽25へ水を供給する。その水
は、後述のように、その中でバインダ及びバインダ熱分
解の反応生成物の′a綿を起こすに充分な低温である。
を経由してオーブン内底部で雰囲気の流れが直接当たる
位置に設けられた上部水槽25へ水を供給する。その水
は、後述のように、その中でバインダ及びバインダ熱分
解の反応生成物の′a綿を起こすに充分な低温である。
上部水槽25は、その低側壁面37(雰囲気の流れに関
して上流側の壁面)から水が流れ出るように作られてお
り、溢れ出た水が水槽壁面から延びる傾斜面27を伝っ
て流れ落ち、それに繋がる下部水槽2つに流入するよう
工夫されている。傾斜面27も下部水槽2つも雰囲気の
流通路上に位置して、通過する雰囲気を水分で飽和する
か、少なくとも湿りを与える。上下の水!25.29内
と傾斜面27の水に接触する雰囲気は、通常揮発したバ
インダ及びバインダの熱分解反応生成物を含んでおり、
それらの揮発物は、適当な条件下、水中で凝縮して液相
又は固相として水と共に流れて下部水槽29の底に徐々
に溜まる。
して上流側の壁面)から水が流れ出るように作られてお
り、溢れ出た水が水槽壁面から延びる傾斜面27を伝っ
て流れ落ち、それに繋がる下部水槽2つに流入するよう
工夫されている。傾斜面27も下部水槽2つも雰囲気の
流通路上に位置して、通過する雰囲気を水分で飽和する
か、少なくとも湿りを与える。上下の水!25.29内
と傾斜面27の水に接触する雰囲気は、通常揮発したバ
インダ及びバインダの熱分解反応生成物を含んでおり、
それらの揮発物は、適当な条件下、水中で凝縮して液相
又は固相として水と共に流れて下部水槽29の底に徐々
に溜まる。
下部水槽29の底部に取付けた排出管31によって、外
部容器33へ液相や固相のバインダ及び反応生成物を排
出する。また、オーブン内の雰囲気や水分も幾分かは排
出管31を通って外部容器33に流れ出す。ブロワ−3
5がこの容器33に付属し、容器内圧を下げて排出管内
を流れる前記物質を容器33内に吸引する。従ってこの
外部容器33はグリーン体から抽出したバインダ及びバ
インダの熱分解による反応生成物を溜める容器となる。
部容器33へ液相や固相のバインダ及び反応生成物を排
出する。また、オーブン内の雰囲気や水分も幾分かは排
出管31を通って外部容器33に流れ出す。ブロワ−3
5がこの容器33に付属し、容器内圧を下げて排出管内
を流れる前記物質を容器33内に吸引する。従ってこの
外部容器33はグリーン体から抽出したバインダ及びバ
インダの熱分解による反応生成物を溜める容器となる。
排出管31を経由して容器33に流入する揮発性物質は
ブロワ−により外界に排出される。
ブロワ−により外界に排出される。
排出管31を通って流出する微粒子物は殆ど全量が容器
内の水中に留まる。
内の水中に留まる。
実際の作業では、先行技術大獄に開示されているタイプ
のグリーン体を上記のように棚板11の上に置き、予め
定めた温度プロファイルに従ってヒーター17を働かせ
、ブロワ−19を運転して雰囲気をヒーター17を経由
して棚板11に沿って流動させる。流動する雰囲気はグ
リーン体の周囲を高速の乱流となって流れ、グリーン体
表面で液化しているバインダ及びバインダの熱分解生成
物を除去する。棚板部分を流通した雰囲気は、排。
のグリーン体を上記のように棚板11の上に置き、予め
定めた温度プロファイルに従ってヒーター17を働かせ
、ブロワ−19を運転して雰囲気をヒーター17を経由
して棚板11に沿って流動させる。流動する雰囲気はグ
リーン体の周囲を高速の乱流となって流れ、グリーン体
表面で液化しているバインダ及びバインダの熱分解生成
物を除去する。棚板部分を流通した雰囲気は、排。
小管31を通って流出する際の損失を補うため空気取入
ロアがら空気を取込む、その後雰囲気の流れは上下の水
槽25.29と傾斜面27から水を吸収する。その際、
水温で凝縮する揮発性物質は水のある個所でallて水
中に移行する。吸湿した空気は円形に近い循環通路を流
れ続け、−周毎に水分を吸収して次第に高湿度になり、
逐には殆ど飽和した状態に達する。微粒子、a11した
揮発物、水及び空気も排出管31を通って外部容器33
へと流れるのでオーブンラからバインダ及びその反応生
成物が速やかに且つ連続的に除去される。
ロアがら空気を取込む、その後雰囲気の流れは上下の水
槽25.29と傾斜面27から水を吸収する。その際、
水温で凝縮する揮発性物質は水のある個所でallて水
中に移行する。吸湿した空気は円形に近い循環通路を流
れ続け、−周毎に水分を吸収して次第に高湿度になり、
逐には殆ど飽和した状態に達する。微粒子、a11した
揮発物、水及び空気も排出管31を通って外部容器33
へと流れるのでオーブンラからバインダ及びその反応生
成物が速やかに且つ連続的に除去される。
上述の如く微粒子物は全て外部容器33内の水の中に留
まる。
まる。
オーブン内に空気以外の雰囲気が要求される場合には、
空気入ロアを閉鎖し、代りに適当な雰囲気供給装置を取
付ければよい6例えば、不活性雰囲気が必要な場合は空
気取入ロアに代えて弁付きのアルゴン・タンクを装置外
に設置すればよい。
空気入ロアを閉鎖し、代りに適当な雰囲気供給装置を取
付ければよい6例えば、不活性雰囲気が必要な場合は空
気取入ロアに代えて弁付きのアルゴン・タンクを装置外
に設置すればよい。
還元雰囲気を望む場合にはアルゴン・タンクと弁に水素
タンクと弁を補えばよい。
タンクと弁を補えばよい。
以上の説明によって理解されるように、本発明によれば
バインダ除去装置内で雰囲気を強制的に高速乱流化し、
それをグリーン体の表面に接触させ、しかも処理される
グリーン体の全てに殆ど均等に雰囲気を接触させるので
、従来の装置、方法による場合と比較すると製品の均質
性及び生産性が著しく向上する。
バインダ除去装置内で雰囲気を強制的に高速乱流化し、
それをグリーン体の表面に接触させ、しかも処理される
グリーン体の全てに殆ど均等に雰囲気を接触させるので
、従来の装置、方法による場合と比較すると製品の均質
性及び生産性が著しく向上する。
図は、本発明によるバインダ除去装置の一実施例の概略
図である。 1はハウジング、3は断熱材、5はオーブン、7は空気
取入口、11は棚板、13は棚板支持枠、17はヒータ
ー、19はブロワ−125は上部水槽、27は傾斜面、
29は下部水槽、31は排出管、33は外部容器、35
はブロワ−を示す。
図である。 1はハウジング、3は断熱材、5はオーブン、7は空気
取入口、11は棚板、13は棚板支持枠、17はヒータ
ー、19はブロワ−125は上部水槽、27は傾斜面、
29は下部水槽、31は排出管、33は外部容器、35
はブロワ−を示す。
Claims (6)
- (1)内部に所望の雰囲気を保持するハウジング内に前
記雰囲気を加熱する手段を設けるとともに連続した一定
の雰囲気流通路を形成し、前記雰囲気流通路中に前記雰
囲気に水を供給する給水手段及び焼結可能な粒子状材料
とバインダから成るグリーン体の支持手段を設け、更に
、前記雰囲気を前記流通路にそって充分に高い速度で流
動させて前記支持手段の位置では乱流を生じさせる手段
を備えることを特徴とするバインダ除去装置。 - (2)前記支持手段が、該手段を通過する前記雰囲気を
所定の複数の支流通路にそって流れるように方向づける
手段を含む特許請求の範囲第1項に記載のバインダ除去
装置。 - (3)前記支持手段が上下方向に間隔をあけて平行に配
置した複数の棚板及び前記雰囲気を前記棚板の各々を横
切って同一方向に流通させる手段を含む特許請求の範囲
第2項に記載のバインダ除去装置。 - (4)前記給水手段が、第1の水槽と、前記雰囲気の流
れに関して第1の水槽の上流側で第1の水槽より低い位
置に配置した第2の水槽と、前記第1の水槽から溢れ出
る水を前記第2の水槽に導くために第1及び第2の水槽
の間に形成されて前記雰囲気に対して露出している傾斜
面と、前記第1の水槽に水を供給する手段とを含む特許
請求の範囲第1項から第3項までの何れかに記載のバイ
ンダ除去装置。 - (5)前記給水手段と係合して、該給水手段内で凝縮し
た物質を前記ハウジングの外へ導く排出手段を備えた特
許請求の範囲第1項から第4項までの何れかに記載のバ
インダ除去装置。 - (6)前記排出手段が前記ハウジウングの外部に設置し
た容器、前記給水手段と前記容器を連結する通路、及び
前記の凝縮した物質を前記給水手段から除去して前記通
路を経て前記容器に移行させるため前記容器内及び前記
通路を減圧状態にする手段を含む特許請求の範囲第5項
に記載のバインダ除去装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPH0320441B2 JPH0320441B2 (ja) | 1991-03-19 |
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- 1987-05-30 JP JP62137558A patent/JPS62297403A/ja active Granted
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