JPS6236512Y2

JPS6236512Y2 -

Info

Publication number: JPS6236512Y2
Application number: JP1980176160U
Authority: JP
Priority date: 1980-12-10
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1987-09-17
Also published as: JPS5799730U

Description

【考案の詳細な説明】この考案はフエライトなどの粉体をバツチ式に
効率良く特に所定のガス雰囲気中で熱処理するこ
とのできる雰囲気調整型の粉体熱処理装置に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an atmosphere-controlled powder heat treatment apparatus that can efficiently heat-treat powder such as ferrite in batches, particularly in a predetermined gas atmosphere.

従来、この種の粉体熱処理装置においては、炉
芯管の気密性能を上げる為に、熱処理装置への粉
体投入口及び排出口をフランジ状に形成し、それ
らのフラジン状部分をボルトで締めて、炉芯管内
のガス雰囲気を確実に保護するようにしていた。
このような構造のため、粉体熱処理装置の操業の
際には、粉体を加熱処理した後に冷却して、一旦
炉芯管を取出し傾斜させて、処理済みの粉体を外
部に取り出していた。その結果、従来のバツチ式
ロータリー型粉体熱処理装置は次のような欠点が
あつた。 Conventionally, in this type of powder heat treatment equipment, in order to improve the airtight performance of the furnace core tube, the powder inlet and outlet to the heat treatment equipment were formed in the shape of flanges, and the flange-shaped portions were tightened with bolts. This ensured that the gas atmosphere inside the furnace core tube was protected.
Due to this structure, when operating a powder heat treatment equipment, the powder is heat-treated, cooled, and the furnace core tube is taken out and tilted to take out the treated powder outside. . As a result, the conventional batch type rotary powder heat treatment apparatus had the following drawbacks.

(1) 加熱処理後に粉体を冷却するための冷却装置
が必要である。(1) A cooling device is required to cool the powder after heat treatment.

(2) 炉芯管を取り出して傾斜させるための特別な
装置が必要である。(2) Special equipment is required to remove and tilt the furnace core tube.

(3) １サイクル毎に加熱と冷却を繰返して行なわ
ねばならず、そのため熱損失が多く、結果的に
熱効率が悪い。(3) Heating and cooling must be repeated for each cycle, resulting in a large amount of heat loss and poor thermal efficiency.

(4) 炉芯管の気密性の保持が困難であり、しかも
１サイクル毎にガスの置換を行なわなければな
らず、きわめて不経済である。(4) It is difficult to maintain the airtightness of the furnace core tube, and gas must be replaced every cycle, which is extremely uneconomical.

この考案の目的は前述のような従来公知のバツ
チ式ロータリー型粉体熱処理装置にしられる諸欠
点を解消して、粉体の熱処理をスムーズにしかも
効率良く行うことのできる粉体熱処理装置を提供
することにある。 The purpose of this invention is to provide a powder heat treatment apparatus that can heat-treat powder smoothly and efficiently by eliminating the various drawbacks of the conventionally known batch rotary type powder heat treatment apparatus as described above. There is a particular thing.

以下、図面を参照して、この考案の好適な実施
例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of this invention will be described with reference to the drawings.

まず、この考案による粉体加熱処理装置の概要
を粉体の処理順序に従つて説明することにする。 First, an outline of the powder heat treatment apparatus according to this invention will be explained in accordance with the processing order of powder.

ホツパー１の上方開口部より粉体を入れる。粉
体は自重によりホツパー１の下方部に至り、バタ
フライバルブ２を経てパージタンク３の中に供給
される。このパージタンクは粉体を所定のガス雰
囲気下に置き換えることができるように構成され
ている。粉体は更にパージタンク３から送込装置
Ａ例えばスクリユーフイーダー９の一端近くに至
り、そのスクリユーフイーダー９により他端側に
移送される。その際、粉体は所定のガス雰囲気下
に保持されつつ移動される。粉体はこのように送
込装置Ａによつて移送され加熱装置Ｂの内部に送
り込まれる。そして、粉体は加熱装置Ｂにより撹
拌と加熱とを同時に行う。加熱装置Ｂは例えば炉
体１１の内部に外筒１２と内筒１３からなる炉芯
管を備えている。外筒１２はその内部を所定のガ
ス雰囲気に保持する役割を果たしている。内筒１
３の内面にはスパイラル状案内羽根１６が設けて
ある。また、内筒１３は外筒１２の内部において
回転可能に配置されている。ヒーター２４は炉体
１１内に配置されていて内筒１３内の粉体を加熱
するためのものである。粉体は内筒１３内で加熱
された後、内筒１３の出口１３ａを経て処理受タ
ンク例えば水槽２０の中に送り込まれ、そこで冷
却処理を受ける。 Powder is poured into the hopper 1 through the upper opening. The powder reaches the lower part of the hopper 1 due to its own weight, and is supplied into the purge tank 3 via the butterfly valve 2. This purge tank is configured so that the powder can be replaced under a predetermined gas atmosphere. The powder is further transferred from the purge tank 3 to near one end of a feeding device A, for example, a screw feeder 9, and is transferred to the other end by the screw feeder 9. At this time, the powder is moved while being held under a predetermined gas atmosphere. The powder is thus transferred by the feeding device A and fed into the heating device B. Then, the powder is stirred and heated simultaneously by heating device B. The heating device B includes, for example, a furnace core tube consisting of an outer cylinder 12 and an inner cylinder 13 inside a furnace body 11. The outer cylinder 12 serves to maintain a predetermined gas atmosphere inside thereof. Inner cylinder 1
A spiral guide vane 16 is provided on the inner surface of 3. Moreover, the inner cylinder 13 is rotatably arranged inside the outer cylinder 12. The heater 24 is disposed within the furnace body 11 and is used to heat the powder within the inner cylinder 13. After the powder is heated within the inner cylinder 13, it is fed into a treatment tank, for example, a water tank 20, through the outlet 13a of the inner cylinder 13, and is subjected to cooling treatment there.

次は前述の粉体熱処理装置の各部について詳細
に説明することにする。 Next, each part of the powder heat treatment apparatus described above will be explained in detail.

パージタンク３の上下にはそれぞれバタフライ
バルブ２及び６を設ける。これらのバタフライバ
ルブ２及び６を適宜開閉することにより、パージ
タンク３の内部空間を密閉状態に選択的にするこ
とができるようになつている。パージタンク３の
上方部にはガス管５０の一端が接続してあり、そ
こから所定のガスが注入可能となつている。その
ガス管５０の途中にはバルブ５１が設けてあり、
必要に応じてガス管５０内の通路を開閉できるよ
うになつている。 Butterfly valves 2 and 6 are provided above and below the purge tank 3, respectively. By appropriately opening and closing these butterfly valves 2 and 6, the internal space of the purge tank 3 can be selectively sealed. One end of a gas pipe 50 is connected to the upper part of the purge tank 3, from which a predetermined gas can be injected. A valve 51 is provided in the middle of the gas pipe 50,
The passage within the gas pipe 50 can be opened and closed as necessary.

また、パージタンク３にはパイプ５２の一端が
接続してあり、このパイプ５２を介して真空ポン
プ５が接続してある。真空ポンプ５を作動させる
ことにより、パージタンク３の内部空間を必要に
応じて真空状態にできるように構成しているので
ある。 Further, one end of a pipe 52 is connected to the purge tank 3, and a vacuum pump 5 is connected via this pipe 52. By operating the vacuum pump 5, the interior space of the purge tank 3 can be brought into a vacuum state as required.

また、パージタンク３の底部にはフレキシブル
ジヨイント２５が配置してあり、パージタンク３
がある程度上下方向に移動可能となつている。こ
れに関連して、パージタンク３にはロードセル２
３が配置してある。このロードセル２３はパージ
タンク３の内部に供給された粉体の重量を検知す
るためのものである。 Furthermore, a flexible joint 25 is arranged at the bottom of the purge tank 3.
can be moved up and down to some extent. In this connection, the purge tank 3 has a load cell 2.
3 are placed. This load cell 23 is for detecting the weight of the powder supplied to the inside of the purge tank 3.

パージタンク３から到来した粉体を受けて加熱
装置Ｂの方に送り込むための送入装置Ａは図示例
ではスクリユーフイーダー９によつて構成されて
いる。スクリユーフイーダー９の図において左側
の端部がパージタンク３の底部とバタフライバル
ブ６を介して接続されている。また、ガスパイプ
５３の一端がスクリユーフイーダー９の内部空間
に通ずるように配置されている。このガスパイプ
５３の途中にはバルブ５４が配置してある。この
バルブ５４を開閉することにより、スクリユーフ
イーダー内に所定のガスを送り込み、スクリユー
フイーダー９の内部空間全体を所定のガス雰囲気
下に保持できるようにしている。また、スクリユ
ーフイーダー９のスクリユー軸はチエーン等の伝
達装置５５を介してモーター７に接続されてい
る。すなわち、モーター７の駆動により伝達装置
５５を介してスクリユーフイーダー９のスクリユ
ーを回転するように構成されているのである。ス
クリユーフイーダー９の軸はシール１０により密
封されており、スクリユーフイーダー９の内部空
間が外部と完全にシール状態になるように構成し
てある。スクリユーフイーダー９の右端部は加熱
装置Ｂの内部に開放されている。すなわち、内筒
１３の左端部近くに突出しているのである。外筒
１２、内筒１３及びスクリユーフイーダー９は同
一軸線に配置してある。外筒１２は内筒１３をほ
ぼ全体的にカバーしており、その内部全体を所定
のガス雰囲気下に維持するように構成してある。
外筒１２の右端部には蓋１４が設けてある。この
蓋１４には断熱ウールが内張りされている。ま
た、外筒１２の右端部近くの下方部には出口１２
ａが形成してあり、そこから熱処理の済んだ粉体
を水槽２０に送り出せるようになつている。 A feeding device A for receiving the powder coming from the purge tank 3 and feeding it toward the heating device B is constituted by a screw feeder 9 in the illustrated example. The left end of the screw feeder 9 in the figure is connected to the bottom of the purge tank 3 via a butterfly valve 6. Further, one end of the gas pipe 53 is arranged so as to communicate with the internal space of the screw feeder 9. A valve 54 is arranged in the middle of this gas pipe 53. By opening and closing this valve 54, a predetermined gas is fed into the screw feeder so that the entire internal space of the screw feeder 9 can be maintained under a predetermined gas atmosphere. Further, the screw shaft of the screw feeder 9 is connected to the motor 7 via a transmission device 55 such as a chain. That is, the screw of the screw feeder 9 is rotated by the drive of the motor 7 via the transmission device 55. The shaft of the screw feeder 9 is sealed with a seal 10, so that the internal space of the screw feeder 9 is completely sealed with the outside. The right end of the screw feeder 9 is open to the inside of the heating device B. That is, it protrudes near the left end of the inner cylinder 13. The outer cylinder 12, the inner cylinder 13, and the screw feeder 9 are arranged on the same axis. The outer cylinder 12 almost entirely covers the inner cylinder 13, and is configured to maintain the entire interior under a predetermined gas atmosphere.
A lid 14 is provided at the right end of the outer cylinder 12. This lid 14 is lined with heat insulating wool. Further, an outlet 12 is provided in the lower part near the right end of the outer cylinder 12.
a is formed, from which the heat-treated powder can be delivered to the water tank 20.

内筒１３は左端部が軸受８により回転可能に支
持されており、右端部は軸１３ｂを介して軸受１
５により回転可能に支持されている。そして、同
じく軸１３ｂを介してモーター１８により内筒１
３は回転駆動されるようになつている。シール１
７は軸１３ｂの右端部を密封するためのものであ
る。 The left end of the inner cylinder 13 is rotatably supported by a bearing 8, and the right end is supported by a bearing 1 via a shaft 13b.
It is rotatably supported by 5. Similarly, the inner cylinder 1 is driven by the motor 18 via the shaft 13b.
3 is designed to be rotationally driven. Seal 1
7 is for sealing the right end of the shaft 13b.

また、内筒１３の内壁面にはスパイラル状の案
内羽根１６がほぼ全体にわたつて形成してある。
このスパイラル状案内羽根１６の作用により、内
筒１３が一定の方向に回転（逆転）した際には内
筒１３内の粉末は図において左方向に送られよう
とする。しかし、その時、内筒１３の圧端部は壁
になつているため、粉体は左方に進むことができ
ず、その結果、粉体はそこで撹拌されることにな
る。逆に、内筒１３が他の方向に回転（正転）さ
れた時は、粉体はスパイラル状案内羽根１６の作
用により図において右方に移動せられ、最終的に
内筒１３の出口１３ａから外筒１２の出口１２ａ
に排出される。 Further, a spiral guide blade 16 is formed on the inner wall surface of the inner cylinder 13 over almost the entire surface thereof.
Due to the action of the spiral guide vanes 16, when the inner cylinder 13 rotates (reversely) in a certain direction, the powder inside the inner cylinder 13 tends to be sent to the left in the figure. However, at that time, since the pressure end of the inner cylinder 13 is a wall, the powder cannot advance to the left, and as a result, the powder is stirred there. Conversely, when the inner cylinder 13 is rotated in another direction (forward rotation), the powder is moved to the right in the figure by the action of the spiral guide vanes 16, and finally reaches the outlet 13a of the inner cylinder 13. From the outlet 12a of the outer cylinder 12
is discharged.

水槽２０には撹拌機２１と水位計２２とが設け
てある。さらに、水槽２０の底部には排出管５７
の一端が配置してある。この排出管５７はスラリ
ポンプ１９に接続されている。 The water tank 20 is provided with an agitator 21 and a water level gauge 22. Furthermore, a discharge pipe 57 is provided at the bottom of the water tank 20.
One end of the is placed. This discharge pipe 57 is connected to the slurry pump 19.

次は、前述の粉体熱処理装置の作用を説明す
る。 Next, the operation of the powder heat treatment apparatus described above will be explained.

被処理物である所定量の粉体をホツパー１に入
れる。すると、粉体はホツパー１により案内され
て「開」の状態にあるバタフライバルブ２を通つ
てパージタンク３の内部に入る。この時、下側の
バタフライバルブ６は「閉」の状態にある。粉体
がパージタンク３の内部に投入されると、その粉
体の重量をロードセル２３が検知して、重量制御
を行う。必要量の粉体がパージタンク３内に投入
された時、上側のバタフライバルブ２が閉じる。
それにより、パージタンク３の内部空間は密閉状
態となる。しかる後、パージタンク３の内部でガ
スの置換を行う。例えば、N₂ガスでガス置換を
行う。その時、ガス量の低減を図るためと、粉体
に付着した空気を抜くのを容易にするために、真
空ポンプ５を作動して、パージタンク３の内部の
空気を排気する。ガス置換が充分に行なわれた
ら、通常は所定の時間経過後に、下側のバタフラ
イバルブ６を開き、パージタンク３内の粉体を下
方に落下させる。その粉体はスクリユーフイーダ
ー９により図において右方に送り込まれる。その
時、内筒１３はゆつくりと逆転しており、スパイ
ラル状案内羽根１６によつて内筒１３内の粉体は
図において左方に送られようとする。ところが、
内筒１３の左端部は閉じられているので、端面の
ところで撹拌される。粉体はそのように撹拌され
つつヒーター２４からの熱を受けて加熱される。
所定時間が経過した後、内筒１３の回転方向を変
え、すなわち内筒１３を正転させ、それによりス
パイラル状案内羽根１６の作用で粉体を図の右方
に移動させる。粉体は内筒１３の内面に沿つて右
方に移動してゆき、ついには内筒１３の出口１３
ａから外筒１２の出口１２ａに排出される。そし
て、水槽２０の中に至るのである。この水槽２０
には予め水が所定レベルまで入れられており、粉
体はその水中において冷却される。しかる後、そ
のように処理された粉体はスラリポンプ１９によ
つて、水との混合状態のまま次の工程に排出管５
７を介して移送される。 A predetermined amount of powder to be processed is put into the hopper 1. Then, the powder is guided by the hopper 1 and enters the purge tank 3 through the butterfly valve 2 which is in the "open" state. At this time, the lower butterfly valve 6 is in a "closed" state. When powder is introduced into the purge tank 3, the load cell 23 detects the weight of the powder and performs weight control. When the required amount of powder is put into the purge tank 3, the upper butterfly valve 2 is closed.
Thereby, the internal space of the purge tank 3 becomes airtight. After that, the gas inside the purge tank 3 is replaced. For example, perform gas replacement with N ₂ gas. At this time, the vacuum pump 5 is operated to exhaust the air inside the purge tank 3 in order to reduce the amount of gas and to facilitate removal of air attached to the powder. When sufficient gas replacement has been performed, usually after a predetermined period of time has elapsed, the lower butterfly valve 6 is opened and the powder in the purge tank 3 is allowed to fall downward. The powder is fed to the right in the figure by the screw feeder 9. At this time, the inner cylinder 13 is slowly rotating in reverse, and the powder inside the inner cylinder 13 is about to be sent to the left in the figure by the spiral guide vanes 16. However,
Since the left end of the inner cylinder 13 is closed, stirring occurs at the end face. While being stirred in this manner, the powder is heated by receiving heat from the heater 24.
After a predetermined period of time has elapsed, the direction of rotation of the inner cylinder 13 is changed, that is, the inner cylinder 13 is rotated in the forward direction, thereby moving the powder to the right in the figure by the action of the spiral guide vanes 16. The powder moves to the right along the inner surface of the inner cylinder 13 and finally reaches the outlet 13 of the inner cylinder 13.
a to the outlet 12a of the outer cylinder 12. Then, it reaches inside the water tank 20. This tank 20
Water is added to the container in advance to a predetermined level, and the powder is cooled in the water. Thereafter, the thus treated powder is sent to the next step by a slurry pump 19 through a discharge pipe 5 while being mixed with water.
7.

このような加熱処理の際に、バルブ５４は開放
されており、所定のガス例えばH₂ガスまたはN₂
ガスがスクリユーフイーダー９、外筒１２及び内
筒１３の内部に送り込まれ、それらの内部空間を
所望のガス雰囲気下に維持しているのである。な
お、外筒１２の出口１２ａと水槽２０とを結ぶと
ころにパイプ５８の一端を接続し、そのパイプ５
８にバルブ５９を設け、必要に応じて外筒１２内
のガスを排出することもできる。 During such heat treatment, the valve 54 is opened and a predetermined gas such as H ₂ gas or N ₂ gas is supplied.
Gas is fed into the screw feeder 9, the outer cylinder 12, and the inner cylinder 13, and the internal spaces thereof are maintained in a desired gas atmosphere. Note that one end of the pipe 58 is connected to the place where the outlet 12a of the outer cylinder 12 and the water tank 20 are connected, and the pipe 5
8 can be provided with a valve 59 to discharge the gas inside the outer cylinder 12 as required.

また、ヒーター２４は炉体１１の内壁底部に設
け、外筒１２及び内筒１３を加熱するように構成
するのが望しいが、本考案はこの態様に限定され
ない。 Further, it is preferable that the heater 24 be provided at the bottom of the inner wall of the furnace body 11 and configured to heat the outer cylinder 12 and the inner cylinder 13, but the present invention is not limited to this embodiment.

また、伝達装置５５は前述のようにチエーンを
採用することができるが、他のものを用いること
もできる。また、シール１０は例えば、Ｏ−リン
グを使うことができる。 Further, although the transmission device 55 can employ a chain as described above, other devices can also be used. Further, the seal 10 can be, for example, an O-ring.

図示例のように、炉芯管を外筒１２と内筒１３
とで構成すると、炉芯管内のシール構造が比較的
単純なものとする。すなわち内筒１３それ自体を
気密シールする構造にせず、内筒１３をカバーす
る形で外筒１２を設け、外筒１２内において所定
のガス雰囲気下に維持するような構成が望しいの
である。 As shown in the example, the furnace core tube is connected to the outer cylinder 12 and the inner cylinder 13.
When configured with these, the seal structure within the furnace core tube is relatively simple. In other words, it is desirable to have a structure in which the inner cylinder 13 itself is not hermetically sealed, but the outer cylinder 12 is provided to cover the inner cylinder 13, and a predetermined gas atmosphere is maintained within the outer cylinder 12.

また、炉体１１は気密構造をとらず、大気中で
使用する炉として構成を簡単にすることができ
る。 Moreover, the furnace body 11 does not have an airtight structure, and can be configured simply as a furnace used in the atmosphere.

また、パージタンク３にハンマー４を設けるこ
ともできる。このハンマー４の機能は、パージタ
ンク３の中の粉末の落下を容易にする。 Further, the purge tank 3 can also be provided with a hammer 4. This function of the hammer 4 facilitates the falling of the powder in the purge tank 3.

また、水槽２０に設けた撹拌機２１は沈澱を防
止するためのものであり、必要に応じて水槽２０
内の水を撹拌するためのものである。水位計２２
は水槽２０内の水の量を制御するためのものであ
る。 In addition, the stirrer 21 provided in the water tank 20 is for preventing sedimentation, and the stirrer 21 provided in the water tank 20 is used to prevent sedimentation.
This is to stir the water inside. Water level gauge 22
is for controlling the amount of water in the water tank 20.

この考案による粉体加熱処理装置は、以上のよ
うに構成されているので、実用上、種々の顕著な
効果を奏する。例えば、従来装置のように炉芯管
を取り出して傾斜させる特別な装置が全く不要と
なつた。また、加熱装置それ自体を冷却する装置
が不要であり、１サイクル毎に加熱と冷却を繰返
するこがなくなり、熱効率が著しく改善された。
また、炉芯管の内部で１サイクル毎にガス置換す
る必要がなくなり、常に所定のガス雰囲気下に保
持できるため、操業がきわめて経済的となつた。
また、所定のガス雰囲気を連続して保持できるこ
とから、操業の全自動化がきわめて簡単になると
いう顕著な効果も得られる。 Since the powder heat treatment apparatus according to this invention is configured as described above, it has various remarkable effects in practical use. For example, there is no longer any need for a special device for taking out and tilting the furnace core tube, as was the case with conventional devices. Furthermore, there is no need for a device to cool the heating device itself, and heating and cooling are no longer repeated for each cycle, resulting in a significant improvement in thermal efficiency.
In addition, there is no need to replace the gas inside the furnace core tube every cycle, and a predetermined gas atmosphere can be maintained at all times, making the operation extremely economical.
Furthermore, since a predetermined gas atmosphere can be maintained continuously, a remarkable effect is obtained in that full automation of operation becomes extremely simple.

[Brief explanation of the drawing]

図はこの考案による粉体熱処理装置の好適な例
を示す概略図である。１……ホツパー、２，６……バタフライバル
ブ、３……パージタンク、９……スクリユーフイ
ーダー、１１……炉体、１２……外筒、１３……
内筒、１６……スパイラル状案内羽根、１９……
スラリポンプ、２０……水槽、２３……ロードセ
ル、２４……ヒータ、Ａ……送込装置、Ｂ……加
熱装置。 The figure is a schematic diagram showing a preferred example of the powder heat treatment apparatus according to this invention. 1...Hopper, 2,6...Butterfly valve, 3...Purge tank, 9...Screw feeder, 11...Furnace body, 12...Outer cylinder, 13...
Inner cylinder, 16... Spiral guide vane, 19...
Slurry pump, 20...water tank, 23...load cell, 24...heater, A...feeding device, B...heating device.

Claims

[Claims for Utility Model Registration] (1) In an atmosphere-controlled powder heat treatment device for heat-treating powder in a furnace, there is a hopper for storing powder, and the powder supplied from the hopper is placed in a predetermined position. A purge tank replaced with a gas atmosphere, a feeding device that receives powder from the purge tank and moves it while maintaining a predetermined gas atmosphere, and a powder fed by the feeding device while maintaining a predetermined gas atmosphere. It is equipped with a heating device that stirs and heats the body at the same time.
A powder heat treatment apparatus characterized by having a heater inside a furnace body, an outer cylinder for maintaining a predetermined gas atmosphere inside the heater, and an inner cylinder for stirring inside the outer cylinder. (2) The powder heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the inner cylinder is a rotatable cylinder with spiral guide vanes provided on its inner surface.