WO2010137286A1 - 焼成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1(a)および図1(b)は本発明の実施の形態1における焼成装置の一構成例を示す断面図である。詳しくは、図1(a)は粉体が積載された積載部材の搬送方向に垂直な面で炉体を切断した断面を、図1(b)は粉体が積載された積載部材の搬送方向に沿った鉛直な面で炉体を切断した断面をそれぞれ示している。また、図2は本発明の実施の形態1における焼成装置の制御ブロックの一構成例を示す図である。
(条件1)
U=0.0315×S-0.5×Q
H/cosθ≦80
U<Uc
(条件2)
U=(1.694+0.0105×H/cosθ)×S-0.5×Q×cosθ/H
80<H/cosθ≦150
U<Uc
(条件3)
U=(5.476-0.0142×H/cosθ)×S-0.5×Q×cosθ/H
150<H/cosθ≦300
U<Uc
(条件4)
U=S-0.5×Q×cosθ/H
H/cosθ>300
U<Uc
ここで、Sはガス噴出部(開口)21の面積[mm2]、Qはガス噴出部21から噴出する雰囲気ガスの流量[mm3/s]、Hは仮想面23とガス噴出部21との間の距離[mm]、θは仮想面23の垂線とガス噴出方向22との成す角度[°]、Uはガス噴出方向22の延長線上の仮想面23における雰囲気ガスの流速[mm/s]、Ucは粉体11の飛散が起こる臨界摩擦速度[mm/s]である。
ここで、Dpは粉体の粒子径[m]、gは重力加速度[m/s2]、ρpは粉体の密度[kg/m3]、ρaは雰囲気ガスの密度[kg/m3]である。粒子径の測定には、レーザ回折式の粒度分布測定を用いることができる。また、粒径評価にはメディアン径を用いることができる。Aは比例定数で、粉体の種類や、隣接する粒子間の結合の状態によって値が異なり、別途実験によって求めることができる。
H=H’=Ho+ΔH
U<Uc’
の関係を満たすように当該焼成装置を構成する。
以下、本発明の実施の形態2について、図面を参照しながら説明する。図8(a)および図8(b)は本発明の実施の形態2における焼成装置の一構成例を示す断面図である。詳しくは、図8(a)は粉体が積載された積載部材の搬送方向に垂直な面で多段炉体を切断した断面を、図8(b)は粉体が積載された積載部材の搬送方向に沿った鉛直な面で多段炉体を切断した断面をそれぞれ示している。なお、図8(a)および図8(b)において、図1(a)および図1(b)に示す要素と同じ要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
Claims (20)
- 内部空間を有しその内部空間において粉体状あるいは粒体状の被処理物が焼成される炉体と、
前記炉体の内部空間を搬送される前記被処理物の上方から雰囲気ガスを噴出する開口を有するガス噴出部と、
前記炉体の側壁から前記ガス噴出部へ前記雰囲気ガスを供給するガス供給部と、
前記炉体の内部空間の温度分布を制御する加熱部と、
を備えることを特徴とする
焼成装置。 - 前記炉体の内部空間を搬送される粉体状あるいは粒体状の被処理物の表層面と同じ高さの仮想面と前記ガス噴出部との間の距離が300[mm]以下であることを特徴とする
請求項1記載の焼成装置。 - 前記ガス噴出部の面積をS[mm2]、前記ガス噴出部から噴出する前記雰囲気ガスの流量をQ[mm3/s]、前記炉体の内部空間を搬送される粉体状あるいは粒体状の被処理物の表層面と同じ高さの仮想面と前記ガス噴出部との間の距離をH[mm]、前記仮想面の垂線と前記雰囲気ガスの噴出方向とがなす角度をθ[°]、前記雰囲気ガスの噴出方向の延長線上の前記仮想面における前記雰囲気ガスの流速をU[mm/s]、前記被処理物の飛散が起こる臨界摩擦速度をUc[mm/s]としたとき、以下の条件1~条件4のいずれかを満たす構成であることを特徴とする
請求項1もしくは2のいずれかに記載の焼成装置。
(条件1)
U=0.0315×S-0.5×Q
H/cosθ≦80
U<Uc
(条件2)
U=(1.694+0.0105×H/cosθ)×S-0.5×Q×cosθ/H
80<H/cosθ≦150
U<Uc
(条件3)
U=(5.476-0.0142×H/cosθ)×S-0.5×Q×cosθ/H
150<H/cosθ≦300
U<Uc
(条件4)
U=S-0.5×Q×cosθ/H
H/cosθ>300
U<Uc - 前記炉体の内部空間を搬送される粉体状あるいは粒体状の被処理物の焼成前の表層面と同じ高さの基準仮想面と前記ガス噴出部との間の基準距離をHo[mm]とし、前記被処理物の焼成途中の表層面と同じ高さの変動仮想面と前記ガス噴出部との間の変動距離をH’[mm]とし、前記被処理物の焼成途中の体積変化に起因する前記変動距離の変動幅をΔH[mm]とし、焼成途中の前記被処理物の飛散が起こる臨界摩擦速度をUc’[mm/s]としたとき、前記条件1~条件4のいずれかの条件において、前記被処理物の表層面と同じ高さの前記仮想面と前記ガス噴出部との間の距離H[mm]、および前記ガス噴出部から噴出する前記雰囲気ガスの噴出方向の延長線上の前記仮想面における前記雰囲気ガスの流速U[mm/s]が
H=H’=Ho+ΔH
U<Uc’
の関係を満たすことを特徴とする
請求項3記載の焼成装置。 - 被処理物の搬送方向に直交する方向に、前記雰囲気ガスを噴出する前記開口を有する前記ガス噴出部が複数個設けられていることを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の焼成装置。 - 複数個の前記ガス噴出部は、前記雰囲気ガスを噴出する前記開口の面積が異なるものを含むことを特徴とする
請求項5記載の焼成装置。 - 複数個の前記ガス噴出部から噴出する前記雰囲気ガスの流量を前記ガス噴出部ごとに制御するガス流量調整部を備えることを特徴とする
請求項5記載の焼成装置。 - 複数個の前記ガス噴出部から噴出する前記雰囲気ガスの成分混合比を前記ガス噴出部ごとに制御するガス成分調整部を備えることを特徴とする
請求項5記載の焼成装置。 - 前記炉体の内部空間を被処理物の搬送方向に沿って焼成プロセスに応じた複数の処理空間に分割する隔壁を備え、前記ガス供給部と前記ガス噴出部と前記加熱部が、焼成プロセスに応じて前記複数の処理空間の全部または一部に設けられていることを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の焼成装置。
- 前記ガス噴出部から噴出する前記雰囲気ガスの流量を前記処理空間単位で制御するガス流量調整部を備えることを特徴とする
請求項9に記載の記載の焼成装置。 - 前記ガス噴出部から噴出する前記雰囲気ガスの成分混合比を前記処理空間単位で制御するガス成分調整部を備えることを特徴とする
請求項9に記載の記載の焼成装置。 - 前記炉体の内部空間のガスを、前記炉体の内部空間を搬送される粉体状あるいは粒体状の被処理物の上方から吸込む開口を有するガス吸込部と、
前記ガス吸込部へ吸込まれたガスを、前記炉体の側壁から前記炉体の外部へ排出するガス排出部と、
を備え、前記ガス噴出部から噴出される前記雰囲気ガスの流路が前記被処理物の搬送方向と平行になるように、前記ガス噴出部と前記ガス吸込部とが配置されていることを特徴とする
請求項1ないし8のいずれかに記載の焼成装置。 - 被処理物の搬送方向に直交する方向に、前記炉体の内部空間のガスが吸込まれる前記開口を有する前記ガス吸込部が複数個設けられていることを特徴とする
請求項12記載の焼成装置。
- 前記炉体の内部空間のガスを、前記炉体の内部空間を搬送される粉体状あるいは粒体状の被処理物の上方から吸込むガス吸込部と、
前記ガス吸込部へ吸込まれたガスを、前記炉体の側壁から前記炉体の外部へ排出するガス排出部と、
を備え、前記ガス吸込部と前記ガス排出部は、焼成プロセスに応じて前記複数の処理空間の全部または一部に設けられており、前記ガス噴出部から噴出される前記雰囲気ガスの流路が前記被処理物の搬送方向と平行になるように、前記ガス噴出部と前記ガス吸込部とが配置されていることを特徴とする
請求項9ないし11のいずれかに記載の焼成装置。
- 複数個の前記炉体が多段に積層されていることを特徴とする
請求項1ないし14のいずれかに記載の焼成装置。 - 前記加熱部は、被処理物の搬送方向に直交する方向に沿った温度分布を均一にするよう構成されていることを特徴とする
請求項1ないし15のいずれかに記載の焼成装置。 - 前記加熱部として、被処理物の搬送路を挟んで配置される第1加熱器および第2加熱器を備えることを特徴とする
請求項1ないし16のいずれかに記載の焼成装置。 - 前記第1加熱器および前記第2加熱器はそれぞれ被処理物の搬送方向に沿って複数個配置されていることを特徴とする
請求項17記載の焼成装置。 - 前記第1加熱器および前記第2加熱器の出力をそれぞれ個別に制御する出力調整部を備えることを特徴とする
請求項17もしくは18のいずれかに記載の焼成装置。 - 被処理物の搬送が行われているか否かを検知する検知部と、前記被処理物の搬送が行われていないことが前記検知部により検知されたときに、前記加熱部の出力を低減させ、前記雰囲気ガスの供給流量を低減させる制御部と、を備えることを特徴とする
請求項1ないし19のいずれかに記載の焼成装置。
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