[发明专利]烧成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对在炉体的内部传送的粉体状或粒体状的被处理物进行烧成的烧成装置。

背景技术

以往，广泛施行被称为烧成的热处理。烧成的目的在于，例如对于由金属材料和无机材料构成的粉体状或粒体状的被处理物，伴随着氧化反应和还原反应来进行合成、除去杂质、改善结晶结构、粒子生长等。以下，将粉体状或粒体状的被处理物简称为粉体。

对少量粉体以实验室规模进行烧成的装置中，广泛使用间歇式的小型炉。另一方面，对大量粉体连续进行烧成的装置中，广泛使用连续传送式的大型炉。连续传送式的装置根据粉体的传送方法不同而分成几类。

作为直接传送粉体的代表性的装置，有旋转烧成炉。旋转烧成炉使圆筒形的炉芯管旋转。由此，可在炉芯管的内部一边搅拌粉体，一边进行烧成并传送。

旋转烧成炉适合于均匀地对粉体加热。然而，在粉体的腐蚀性较高的情况下，金属制的炉芯管的表面将腐蚀并剥离，其剥离后的物体可能会作为杂质混入粉体内。防止该杂质混入的方法中，有频繁更换炉芯管的方法、和利用铂等惰性金属或陶瓷被覆炉芯管的表面的方法等。然而，这些方法中，存在炉芯管所带来的成本非常高的问题。作为与其不同的方法，还想到使炉芯管的材质自身采用陶瓷的方法。然而，因热冲击而使得炉芯管破裂的危险性较高，难以制造大型的陶瓷炉芯管。

由于以上理由，在粉体的腐蚀性较高的情况下，广泛使用在由具有抗蚀性的陶瓷制成的箱形或板状的装载构件中装载粉体、并传送装载了该粉体的装载构件的方法。作为装载构件的传送介质，使用液压推进器(推进炉)、陶瓷辊的传送带(辊道炉)、金属网带的传送带(网带炉)等(例如，参照专利文献1)。

另外，不限于粉体，在对被处理物连续进行烧成时，需要将所要的化学反应所需的气氛气体提供给炉内。优选为，使气氛气体与所有被处理物均匀接触。这是为了对所有被处理物进行均匀烧成。

作为用于对被处理物进行均匀烧成的方法，有如下方法：提供气氛气体，使得沿装载被处理物的装载面流动的气氛气体的流速不会因部位不同而成为零。

图9是表示专利文献2所记载的现有的烧成装置的结构的剖视图。详细而言，图9表示在与装载被处理物1的装载构件2的传送方向垂直的面切断炉体3后的剖面。装载构件2的传送方向为图9的纸面垂直方向。如图9所示，该烧成装置中，将装载被处理物1的多个装载构件2在炉体3的高度方向上进行多层层叠，同时进行传送。另外，用于向装载构件2喷出气氛气体的供气管4埋设于炉体3的侧壁，作为供气管4的一端的气体喷出口5配置在炉体3的侧壁的内表面。因而，在炉体3的外部提供给供气管4的气氛气体从配置在炉体3的一个内侧表面的气体喷出口5喷出，沿装载被处理物1的装载面流动。该烧成装置控制气氛气体的提供量，使得从炉体3的一个内侧表面喷出的气氛气体的流速不会因部位不同而成为零。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特开2000-203947号公报

专利文献2：日本专利特开2004-198038号公报

在对装载于箱形或板状的装载构件的被处理物连续进行烧成的方面成为较大的问题是，每隔一个部位会产生烧成状态的差异(烧成不均)。该烧成不均是由于对被处理物施加热量的情况、和被处理物的反应所需的气氛气体与被处理物的接触的情况因部位的不同而不同所引起的。一般而言，过度的烧成不均会引起使用烧成后的被处理物所制造的各种产品的性能劣化。因此，迫切要求抑制烧成不均。

如专利文献2所记载的现有的烧成装置那样，将装载构件在高度方向上进行多层层叠，这在提高生产性方面是有用的，但成为装载构件及被处理物的温度在各层间产生温度不均的原因。该温度不均成为产生烧成不均的主要原因。

另外，为了提高生产性，在与装载构件的传送方向垂直的方向上排列多个沿装载构件的传送方向的装载构件的队列，将该排列成多列的多个装载构件同时进行传送，这一方法被广泛施行。然而，如专利文献2所记载的现有的烧成装置那样，在与装载构件的传送方向垂直的方向上相对的炉体的内侧面中的一个内侧面上配置气体喷出口，在该结构中，从位于靠近气体喷出口的位置的队列的被处理物开始依次与气氛气体接触，发生反应。因此，随着远离气体喷出口，气氛气体的组分和流速发生变化。这样，因部位的不同而使被处理物和气氛气体的接触情况不同将成为产生烧成不均的主要原因。因而，专利文献2所记载的现有的烧成装置中，无法既抑制烧成不均又将排列成多列的多个装载构件同时进行传送，无法提高生产性。