JP3244409U - Continuous furnace structure - Google Patents
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Abstract
【課題】炉の全長を長くすることなく、生産量拡大に対応できる連続炉構造を提供すること。【解決手段】処理対象物２１を加熱する焼成ゾーン３２に連続する冷却ゾーン３３を有する連続炉であって、焼成ゾーン３２及び冷却ゾーン３３は共に、炉内は炉壁である断熱体４１で囲まれたトンネルゾーンであって、冷却ゾーン３３は、断熱体４１の厚みが、焼成ゾーン３２の断熱体４１の厚みより薄く、且つ下流に向けて順次、薄くなる又は複数の冷却ゾーン３３ａ、３３ｂを有する。【選択図】図２[Problem] To provide a continuous furnace structure that can accommodate increased production volume without increasing the overall length of the furnace. [Solution] A continuous furnace having a cooling zone 33 continuous to a firing zone 32 for heating a processing object 21, in which both the firing zone 32 and the cooling zone 33 are surrounded by a heat insulator 41 which is a furnace wall. The cooling zone 33 is a tunnel zone in which the thickness of the heat insulating body 41 is thinner than the thickness of the heat insulating body 41 in the firing zone 32, and becomes thinner sequentially toward the downstream, or has a plurality of cooling zones 33a, 33b. have [Selection diagram] Figure 2
Description
本考案は、セラミック電子部品などの処理対象物を連続して焼成、冷却するための連続炉の炉構造に関する。 The present invention relates to a furnace structure for a continuous furnace for continuously firing and cooling objects to be processed such as ceramic electronic components.
プッシャー式連続炉は、台板に載せた処理対象物を処理物入口からプッシャーにより炉本体へ搬送し、被処理物を連続して焼成する焼成工程を経て、冷却され、処理対象物出口から取り出すトンネル炉である（特開２００２－１４７９６３号公報、特開２００３－１８３０８１号公報、特開２０１１－０１２８２３号公報等）。 In a pusher-type continuous furnace, the object to be processed placed on a base plate is transported from the inlet of the object to the furnace main body by a pusher, and after passing through a firing process in which the object is continuously fired, it is cooled and taken out from the outlet of the object to be processed. It is a tunnel furnace (JP 2002-147963, JP 2003-183081, JP 2011-012823, etc.).
ローラーハース炉（以下、「ＲＨＫ」とも言う。）は、炉内に、搬送方向と直交する方向に延びる多数のローラーが付設されたものであり、処理対象物は、アルミナ等で形成されたセッター上に載置され、セッターをローラー上にセットし、多数のローラーを軸周りに回転させることで、セッター及びその上の処理対象物を焼成しつつ下流側に向けて搬送するものである（特開２０１４－９２３０４号公報）。 A roller hearth furnace (hereinafter also referred to as "RHK") is a furnace in which a number of rollers extending in a direction perpendicular to the conveying direction are installed, and the object to be treated is a setter made of alumina or the like. By setting the setter on the roller and rotating a large number of rollers around the axis, the setter and the object to be processed on it are conveyed downstream while being fired. Publication No. 2014-92304).
従来、リチウムイオン（ＬｉＢ）電池用負極材の焼成は、ＲＨＫで行われていた。ＲＨＫは、急昇温、急冷却が可能であり、ＬｉＢ用負極材の焼成に適している。なお、急昇温、急冷却が可能とは、炉の設備面積が小さくできることも意味している。 Conventionally, negative electrode materials for lithium ion (LiB) batteries have been fired in RHK. RHK is capable of rapid temperature rise and rapid cooling, and is suitable for firing LiB negative electrode materials. Note that the possibility of rapid temperature rise and rapid cooling also means that the equipment area of the furnace can be reduced.
近年、ＬｉＢの需要が高まり生産量拡大が求められている。ＲＨＫは、設置面積が小さいため、1つの設備で処理量を多くするためには、炉内の幅を大きくして粉末状の被焼成物を入れるトレーを増加する必要がある。例えば、４個のトレーを並べていたものを６個にすれば、単純計算で５０％の生産量増加が見込める。あるいはトレーの容量を１．５倍にしても同様に生産量増加が可能となる。この場合、このトレーを搬送するローラはその分長さが必要となる。 In recent years, demand for LiB has increased, and production volume expansion is required. RHK has a small installation area, so in order to increase the throughput with one piece of equipment, it is necessary to increase the width of the furnace and increase the number of trays that hold powdered materials to be fired. For example, if you change from 4 trays to 6 trays, you can expect a 50% increase in production by simple calculations. Alternatively, production can be similarly increased by increasing the capacity of the tray by 1.5 times. In this case, the rollers for conveying this tray need to be longer.
一方、炉内の焼成温度が千℃以上の高温であるため、ローラは、ＳｉＣ等のセラミックスを使用している。上記のような生産量拡大に対応するには、より長尺なセラミックスローラが必要となる。セラミックスは、長尺になるほど要求される曲がり精度が高まるため製作が困難となる。また、焼成処理量を増やすことは重量増加と同義であるため、セラミックスローラの高温強度も、より高いものが要求される。なお、その他の生産量拡大に対応する手段として、ＲＨＫを複数設置することが考えられるが、経済性及び設置面積当たりの生産量効率は変わらず、解決策とはなり得ない。 On the other hand, since the firing temperature in the furnace is a high temperature of 1,000° C. or higher, the rollers are made of ceramics such as SiC. In order to cope with the increase in production volume as described above, longer ceramic rollers are required. Ceramics become difficult to manufacture as they become longer because the required bending precision increases. Furthermore, since increasing the amount of firing is equivalent to increasing weight, the ceramic roller is also required to have higher high-temperature strength. Although installing multiple RHKs may be considered as another means to cope with the expansion of production volume, the economical efficiency and production efficiency per installation area remain the same, and this cannot be a solution.
一方、プッシャー式連続炉は、トレーを２段積載したり、ＲＨＫより大容量のトレーを使っての操炉が可能であり、生産量拡大の要求に適合した炉といえる。 On the other hand, the pusher type continuous furnace can be operated with two trays loaded or with trays with a larger capacity than the RHK, and can be said to be a furnace that meets the demands for increased production.
しかしながら、プッシャー式連続炉は、ＲＨＫと比べて、急昇温・急冷却がし難く、炉の設置面積、特に炉の全長が長くなり、プッシャー式連続炉を設置する建屋も大きなものが必要となり、場合によっては、建屋に入らないため、導入できないという問題があった。 However, compared to RHK, pusher-type continuous furnaces are difficult to rapidly raise and cool down, and the installation area of the furnace, especially the total length of the furnace, is longer, and the building in which the pusher-type continuous furnace is installed also needs to be larger. In some cases, there was a problem that it could not be installed because it did not fit into the building.
従って、本考案の目的は、炉の全長を長くすることなく、生産量拡大に対応できる連続炉構造を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a continuous furnace structure that can accommodate increased production without increasing the overall length of the furnace.
上記課題は、以下の本考案により解決される。すなわち、本考案（１）は、処理対象物を加熱する焼成ゾーンに連続する冷却ゾーンを有する連続炉であって、該焼成ゾーン及び該冷却ゾーンは共に、炉内は炉壁である断熱体で囲まれたトンネルゾーンであって、該冷却ゾーンは、断熱体の厚みが、該焼成ゾーンの断熱体の厚みより薄く、且つ下流に向けて順次、薄くなる１又は複数の冷却ゾーンを有することを特徴とする連続炉構造を提供するものである。 The above problem is solved by the present invention as described below. That is, the present invention (1) is a continuous furnace that has a cooling zone that is continuous with a firing zone that heats the object to be processed, and that both the firing zone and the cooling zone have a heat insulator that is a furnace wall inside the furnace. an enclosed tunnel zone, the cooling zone having one or more cooling zones in which the thickness of the insulation is thinner than the thickness of the insulation in the firing zone and becomes progressively thinner downstream; This provides a unique continuous furnace structure.
また、本考案（２）は、該断熱体は、天板断熱体、底板断熱体及び両側板断熱体の４つの断熱体を有し、該冷却ゾーンは、該４つの断熱体の少なくとも１つの断熱体の厚みが薄いことを特徴とする（１）記載の連続炉構造を提供するものである。 In addition, in the present invention (2), the heat insulating body has four heat insulating bodies, a top plate insulating body, a bottom plate insulating body, and a side plate insulating body, and the cooling zone has at least one of the four heat insulating bodies. The present invention provides a continuous furnace structure according to (1), characterized in that the thickness of the heat insulator is thin.
また、本考案（３）は、該断熱体は、炉内側から外側に向けて、１又は２以上の断熱層の積層体であることを特徴とする（２）記載の連続炉構造を提供するものである。 Further, the present invention (3) provides the continuous furnace structure according to (2), wherein the heat insulator is a laminate of one or more heat insulating layers from the inside of the furnace to the outside. It is something.
また、本考案（４）は、各々の冷却ゾーンの断熱層の積層数は、該焼成ゾーンの断熱層の積層数より少なく、且つ下流に向けて順次、少ないものであることを特徴とする（３）記載の連続炉構造を提供するものである。 In addition, the present invention (4) is characterized in that the number of laminated heat insulating layers in each cooling zone is smaller than the number of laminated heat insulating layers in the firing zone, and the number decreases sequentially toward the downstream. 3) The continuous furnace structure described above is provided.
また、本考案（５）は、最下流側の冷却ゾーンの断熱体は、単一層であることを特徴とする（４）記載の連続炉構造を提供するものである。 Further, the present invention (5) provides the continuous furnace structure described in (4), wherein the heat insulator of the cooling zone on the most downstream side is a single layer.
また、本考案（６）は、処理対象物が、リチウムイオン電池用負極材であることを特徴とする（１）記載の連続炉構造を提供するものである。 In addition, the present invention (6) provides the continuous furnace structure according to (1), wherein the object to be treated is a negative electrode material for a lithium ion battery.
また、本考案（７）は、該断熱層はレンガであって、該冷却ゾーンのレンガが、該焼成ゾーンのレンガより高い熱伝導のレンガであることを特徴とする（１）記載の連続炉構造を提供するものである。 Further, in the present invention (7), the continuous furnace according to (1) is characterized in that the heat insulating layer is made of bricks, and the bricks in the cooling zone have a higher thermal conductivity than the bricks in the firing zone. It provides structure.
また、本考案（８）は、冷却ゾーンのレンガが、炭化ケイ素系であることを特徴とする（７）記載の連続炉構造を提供するものである。 In addition, the present invention (8) provides the continuous furnace structure according to (7), wherein the bricks in the cooling zone are made of silicon carbide.
また、本考案（９）は、冷却ゾーンの外壁に水冷管を付設することを特徴とする（１）記載の連続炉構造を提供するものである。 Further, the present invention (9) provides the continuous furnace structure described in (1), characterized in that a water-cooled pipe is attached to the outer wall of the cooling zone.
また、本考案（１０）は、連続炉が、プッシャー式連続炉であることを特徴とする（１）記載の連続炉構造を提供するものである。
を提供するものである。
Further, the present invention (10) provides the continuous furnace structure according to (1), wherein the continuous furnace is a pusher type continuous furnace.
It provides:
本考案によれば、炉の全長を短くでき、生産量拡大に対応できる連続炉構造を提供できる。また、炉の全長を短くできるため、プッシャー式連続炉の場合、プッシャーで搬送する台板の数を減少できる。プッシャーの押し圧は、駆動力に加えて、台板と炉床レールの摩擦力の総和であるため、台板数が少なくなれば、プッシャの押し圧を下げることが可能となる。これにより、プッシャーの能力（仕様）を下げることができ、省電力が見込まれる。更に、駆動力は台板数に比例するため、台板にかかる押し荷重を小さくでき、台板の耐荷重を低減できる。すなわち、台板の厚さを薄くできため、熱処理するための電力を低減できる。 According to the present invention, it is possible to shorten the overall length of the furnace and provide a continuous furnace structure that can accommodate increased production. Furthermore, since the total length of the furnace can be shortened, in the case of a pusher-type continuous furnace, the number of bed plates to be transported by the pusher can be reduced. The pushing force of the pusher is the sum of the driving force and the frictional force between the base plate and the hearth rail, so if the number of base plates is reduced, the push force of the pusher can be reduced. This allows the capacity (specifications) of the pusher to be lowered, and power savings can be expected. Furthermore, since the driving force is proportional to the number of base plates, the pushing load applied to the base plate can be reduced, and the load capacity of the base plate can be reduced. That is, the thickness of the base plate can be made thinner, and the power required for heat treatment can be reduced.
本考案の連続炉構造は、処理対象物を加熱する焼成ゾーン（焼成帯）に連続する冷却ゾーン（冷却帯）を有する連続炉であって、該焼成ゾーン及び該冷却ゾーンは共に、炉内は炉壁である断熱体で囲まれたトンネルゾーンである。このような、連続炉構造としては、プッシャー式連続炉及びローラーハース炉が挙げられ、この内、プッシャー式連続炉が、本考案の効果が特に顕著に表れる点で好ましい。 The continuous furnace structure of the present invention is a continuous furnace that has a cooling zone (cooling zone) that is continuous with a firing zone (firing zone) that heats the object to be processed, and both the firing zone and the cooling zone are This is a tunnel zone surrounded by an insulator, which is the furnace wall. Examples of such a continuous furnace structure include a pusher-type continuous furnace and a roller hearth furnace. Among these, the pusher-type continuous furnace is preferable because the effects of the present invention are particularly noticeable.
処理対象物としては、黒鉛等のリチウムイオン電池用負極材、セラミックス粉体及び粒体、小型成形品、セラミックス材料を含むチップ等が挙げられる。この内、リチウムイオン電池用負極材が、近年の需要増大に伴う生産拡大に対応可能であり、本考案の効果を享受できる。 Objects to be treated include negative electrode materials for lithium ion batteries such as graphite, ceramic powders and granules, small molded products, chips containing ceramic materials, and the like. Among these, negative electrode materials for lithium ion batteries can respond to the expansion of production due to the recent increase in demand, and can enjoy the effects of the present invention.
本考案の連続炉構造において、焼成ゾーンと冷却ゾーンはトンネル状に連続する。このため、炉内の断面積は略同じである。焼成ゾーンには例えば、１２００度の焼成温度まで昇温し、焼成温度を保持する熱源を有するものの、冷却ゾーンは、このような熱源は存在しない。冷却ゾーンは、例えば、焼成温度１２００℃の炉内温度を、５００℃程度まで冷却するゾーンである。 In the continuous furnace structure of the present invention, the firing zone and the cooling zone are continuous like a tunnel. Therefore, the cross-sectional area inside the furnace is approximately the same. Although the firing zone has a heat source that raises the temperature to a firing temperature of, for example, 1200 degrees and maintains the firing temperature, the cooling zone does not have such a heat source. The cooling zone is, for example, a zone where the furnace temperature, which is a firing temperature of 1200°C, is cooled down to about 500°C.
本考案の連続炉構造において、冷却ゾーンは、炉壁である断熱体の厚みが、焼成ゾーンの厚みより薄く、且つ下流に向けて順次、薄くなる１又は複数の冷却ゾーンを有する。従来、冷却ゾーンは、焼成ゾーンと同じ厚みの断熱体で囲まれたものであり、搬送しつつ冷却していたため、ゾーンは、長くなっていた。本考案は、断熱体の厚みを薄くして、外壁の温度を高めて、処理対象物から脱熱するため、ゾーン長さを変更することなく、処理対象物の生産拡大を可能にする。 In the continuous furnace structure of the present invention, the cooling zone has one or more cooling zones in which the thickness of the heat insulator, which is the furnace wall, is thinner than the thickness of the firing zone and becomes thinner sequentially toward the downstream. Conventionally, the cooling zone was surrounded by a heat insulator having the same thickness as the firing zone, and the zone was long because it was cooled while being transported. The present invention reduces the thickness of the heat insulator, increases the temperature of the outer wall, and removes heat from the object to be processed, making it possible to expand the production of the object to be processed without changing the zone length.
冷却ゾーンは、１又は複数個であり、３個～５個、好ましくは、３個～４個であり、各々がトンネル状に連続する。すなわち、冷却ゾーンは、焼成ゾーンに続く第１冷却ゾーン、以下、下流に向けて、第１冷却ゾーンに続く第２冷却ゾーン、第３冷却ゾーン及び第４冷却ゾーン・・と続く。第１冷却ゾーンの断熱体は、焼成ゾーンの断熱体の厚みより薄い。また、第２冷却ゾーンの断熱体は、第１冷却ゾーンの断熱体の厚みより薄い。また、第３冷却ゾーンの断熱体は、第２冷却ゾーンの断熱体の厚みより薄い。以下、同様に、下流側の冷却ゾーンは、連続する上流側の冷却ゾーンの断熱体の厚みより薄い。これにより、炉の全長を短くでき、生産量拡大に対応できる。なお、焼成ゾーンと第１冷却ゾーンの間、すなわち、焼成ゾーンと第１冷却ゾーンの接続部には、焼成ゾーンの断熱体と同じ厚みの断熱体を有する冷却ゾーンを配置してもよい。また、冷却ゾーンの各々のゾーン長さとしては、同じでもあっても、異なっていてもよい。また、複数の冷却ゾーンの各々間の接続部は、処理対象物の連続搬送を妨げない範囲において、接続部材等の他の部材が介在することで、焼成ゾーンと同じ炉内断面積でない部分が存在していてもよい。 The number of cooling zones is one or more, 3 to 5, preferably 3 to 4, each continuous in a tunnel shape. That is, the cooling zone is a first cooling zone that follows the firing zone, and then, downstream, the first cooling zone is followed by a second cooling zone, a third cooling zone, a fourth cooling zone, and so on. The insulation in the first cooling zone is thinner than the thickness of the insulation in the firing zone. Further, the thickness of the heat insulator in the second cooling zone is thinner than that in the first cooling zone. Further, the thickness of the heat insulating body in the third cooling zone is thinner than the thickness of the heat insulating body in the second cooling zone. Hereinafter, similarly, the thickness of the cooling zone on the downstream side is thinner than the thickness of the heat insulator of the cooling zone on the continuous upstream side. This allows the overall length of the furnace to be shortened and allows for increased production. Note that a cooling zone having a heat insulating body having the same thickness as the heat insulating body of the firing zone may be arranged between the firing zone and the first cooling zone, that is, at the connection between the firing zone and the first cooling zone. Further, the length of each cooling zone may be the same or different. In addition, the connecting parts between each of the plurality of cooling zones may be provided with other members such as connecting members, as long as they do not interfere with the continuous conveyance of the objects to be processed, so that parts of the furnace that do not have the same cross-sectional area as the firing zone can be formed. May exist.
本考案の連続炉構造において、焼成ゾーン及び冷却ゾーンの断熱体は、搬送方向はトンネル状で炉内は連続するため、天板断熱体、底板断熱体及び両側板断熱体の４つの断熱体を有する。この内、冷却ゾーンは、４つの断熱体の少なくとも１つの断熱体の厚みが、焼成ゾーンの断熱体の厚みより薄く、好ましくは少なくとも２つ、更に好ましくは、４つの断熱体の厚みが薄いことが好ましい。通常、焼成ゾーンの４つの断熱体の厚みは全て同じであるが、異なる場合、冷却ゾーンの断熱体の厚みは、焼成ゾーンの断熱体の最小厚みより薄いものとする。 In the continuous furnace structure of the present invention, the heat insulators in the firing zone and cooling zone are tunnel-shaped in the conveyance direction and continuous inside the furnace, so four insulators are used: the top plate insulator, the bottom plate insulator, and the side plate insulator. have Among these, in the cooling zone, the thickness of at least one of the four heat insulators is thinner than the thickness of the heat insulator in the firing zone, preferably at least two, and more preferably, the thickness of four heat insulators is thinner. is preferred. Typically, the thicknesses of all four insulators in the firing zone are the same, but if they are different, the thickness of the cooling zone insulator is less than the minimum thickness of the insulator in the firing zone.
本考案の連続炉構造において、４つの断熱体の各々は、炉内側から外側に向けて、１又は２以上の断熱層の積層体である。焼成ゾーンの断熱体の場合、炉内側から外側に向けて、３以上の断熱層の積層体であれば、施工が容易であり、且つ断熱効果が得られる点で好ましい。これに対して、各々の冷却ゾーンの断熱層の積層数は、該焼成ゾーンの断熱層の積層数より少なく、且つ下流に向けて順次、少ないものである。このため、最下流側の冷却ゾーンの断熱体は、単一層とすることが、冷却効果がより得られる点で好ましい。 In the continuous furnace structure of the present invention, each of the four heat insulators is a stack of one or more heat insulating layers from the inside of the furnace to the outside. In the case of the heat insulating body for the firing zone, a laminate of three or more heat insulating layers from the inside of the furnace to the outside is preferable because construction is easy and a heat insulating effect can be obtained. On the other hand, the number of laminated heat insulating layers in each cooling zone is smaller than the number of laminated heat insulating layers in the firing zone, and decreases sequentially toward the downstream. For this reason, it is preferable that the heat insulator in the cooling zone on the most downstream side be a single layer, since this provides a better cooling effect.
本考案の連続炉構造において、断熱層はレンガであって、冷却ゾーンのレンガが、焼成ゾーンのレンガより高い熱伝導を有するレンガであることが、より冷却効果が高まる点で好ましい。このような高熱伝導レンガとしては、炭化ケイ素系レンガが挙げられる。 In the continuous furnace structure of the present invention, the heat insulating layer is made of bricks, and it is preferable that the bricks in the cooling zone have higher thermal conductivity than the bricks in the firing zone, in order to further enhance the cooling effect. Examples of such high heat conductive bricks include silicon carbide bricks.
本考案の連続炉構造において、冷却ゾーンの外壁に水冷管を付設することが、より冷却効果が得られる点で好ましい。水冷管が付設される冷却ゾーンとしては、下流側の冷却ゾーンが好ましく、最下流側から２番目の冷却ゾーン、特に最下流側の冷却ゾーンとすることが、間接冷却の効果が顕著に表れる。なお、冷却ゾーンの外壁に水冷管を付設する場合、断熱体を無くすことも可能である。 In the continuous furnace structure of the present invention, it is preferable to attach water-cooled pipes to the outer wall of the cooling zone, since this provides a better cooling effect. The cooling zone to which the water cooling pipe is attached is preferably the cooling zone on the downstream side, and the second cooling zone from the most downstream side, especially the most downstream cooling zone, provides a remarkable effect of indirect cooling. Note that when a water cooling pipe is attached to the outer wall of the cooling zone, it is also possible to eliminate the heat insulator.
次に、本実施の形態における連続炉構造を図１～図５を参照して説明する。図1において、連続炉１０Ａは、例えば粉末材料を順次処理し循環式の搬送機構を持つ連続炉であり、連続炉構造１０を含む。連続炉１０Ａは、環状をなした搬送機構１１上に、各機能を持った複数の機構（ユニット）を離散的に配置して構成されている。
Next, the continuous furnace structure in this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 to 5. In FIG. 1, a
連続炉１０Ａは、環状をなして、矢印で示す送り方向（下流方向）に粉末材料（処理対象物）２１を入れた容器２２を送る搬送機構１１と、処理対象物２１を処理する処理機構１２と、容器２２から処理後の処理対象物２１を回収する回収機構１３と、容器２２に新しい処理対象物２１を投入する投入機構１４と、これらの各機構（ユニット）を統括制御するコンピュータで構成される制御部（不図示）と、を備える。
The
連続炉１０Ａにおいて、処理機構１２は、２列にした粉末材料入り容器２２を約４００℃～６００℃に焼成する仮焼ゾーン３１と、約１２００℃まで昇温して保持する焼成ゾーン３２と、約５００℃まで冷却する冷却ゾーン３３と、容器２２を一列に分離して約８０℃まで冷却する単列冷却ゾーン３４までを言う。
In the
本考案の実施の形態における連続炉構造１０は、図１中、焼成ゾーン３２と冷却ゾーン３３である。連続炉構造１０において、焼成ゾーン３２及び冷却ゾーン３３は共に、炉内２５は炉壁である断熱体４１で囲まれたトンネルゾーンである（図２～図５参照）。なお、符号２４は路床レールである。また、図２及び図３中、焼成ゾーンにおける熱源の記載は省略した。
The
焼成ゾーン３２の断熱体４１は、天板断熱体４１Ａ、底板断熱体４１Ｂ、両側板断熱体４１Ｃ、４１Ｄの４つの断熱体を有する。天板断熱体４１Ａと底板断熱体４１Ｂの厚みは同じであり、右側板断熱体４１Ｃと左側板断熱体４１Ｄの厚みは同じである。焼成ゾーン３２の４つの断熱体は、炉内２５から外側に向けて、第１断熱層４１ａ、第２断熱層４１ｂ、第３断熱層４１ｃの積層体である。
The
焼成ゾーン３２に連続する第１冷却ゾーン３３ａは、第３断熱層が省略されること以外は、焼成ゾーン３２と同じである。すなわち、第１冷却ゾーン３３ａの断熱体４１は、天板断熱体、底板断熱体、両側板断熱体の４つの断熱体を有する。天板断熱体と底板断熱体の厚みは同じであり、右側板断熱体と左側板断熱体の厚みは同じである。４つの断熱体は、炉内２５から外側に向けて、第１断熱層４１ａ、第２断熱層４１ｂの積層体である。すなわち、第１冷却ゾーンの断熱体の厚みは、焼成ゾーン３２の断熱体の厚みより、薄い。このため、外壁の温度が高まり、処理対象物から脱熱することができる。
The
第１冷却ゾーン３３ａに連続する第２冷却ゾーン３３ｂは、第２断熱層が省略されること以外は、第１冷却ゾーン３３ａと同じである。すなわち、第２冷却ゾーン３３ｂの断熱体４１は、天板断熱体、底板断熱体、両側板断熱体の４つの断熱体を有する。天板断熱体と底板断熱体の厚みは同じであり、右側板断熱体と左側板断熱体の厚みは同じである。４つの断熱体は、炉内２５から外側に向けて、第１断熱層４１ａの単一層である。すなわち、第２冷却ゾーン３３ｂの断熱体の厚みは、焼成ゾーン３２の断熱体の厚みより薄く、第１冷却ゾーン３３ａの断熱体の厚みより薄い。このため、外壁の温度が高まり、処理対象物から脱熱することができる。
The
連続炉構造１０において、焼成ゾーン３２、第１冷却ゾーン３３ａ、第２冷却ゾーン３３ｂと続く３つのトンネル炉は、断熱体の厚みが、下流に向けて順次、薄くなっている。このため、冷却ゾーンにおいては、外壁の温度が高まり、処理対象物から脱熱できるため、処理機構におけるゾーン長さを変更することなく、処理対象物の生産拡大を可能にする。
In the
本考案の連続炉構造において、図１～図５に記載の実施の形態例に限定されず、種々の変形を採ることができる。天板断熱体と底板断熱体の厚みは、異なっていてもよい。また、右側板断熱体と左側板断熱体の厚みは、異なっていてもよい。また、天板断熱体、底板断熱体、右側板断熱体及び左側板断熱体の４つの断熱体は、全て同じ厚みであってもよい。また、第１断熱層４１ａ、第２断熱層４１ｂ、第３断熱層４１ｃの各々の厚みは、同じであっても、各々異なっていてもよい。また、焼成ゾーン３２と第１冷却ゾーン３３ａ間には、焼成ゾーン３２と同じ厚みの断熱体を有する冷却ゾーンを配設してもよい。また、第２冷却ゾーン３３ｂに続く、断熱体の厚みが第２冷却ゾーンの断熱体の厚みより薄い第３冷却ゾーンを設置してもよく、更に、断熱体の厚みが第３冷却ゾーンの断熱体の厚みより薄い第４冷却ゾーンを設置してもよい。なお、最下流側の冷却ゾーンは、図１に示す単列冷却ゾーン３４ に連続する。
The continuous furnace structure of the present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS. 1 to 5, and various modifications can be made. The thickness of the top plate insulator and the bottom plate insulator may be different. Further, the thickness of the right side plate heat insulating body and the left side plate heat insulating body may be different. Moreover, the four heat insulating bodies, the top plate insulating body, the bottom plate insulating body, the right side plate insulating body, and the left side plate insulating body, may all have the same thickness. Further, the thicknesses of the first
本考案の連続炉構造は、処理対象物を加熱する焼成ゾーンに連続する冷却ゾーンを有する連続炉であって、該焼成ゾーン及び該冷却ゾーンは共に、炉内は炉壁である断熱体で囲まれたトンネルゾーンであって、該冷却ゾーンは、断熱体の厚みが、該焼成ゾーンの厚みより薄く、且つ下流に向けて順次、薄くなる１又は複数の冷却ゾーンを有するため、冷却ゾーンにおいては、外壁の温度が高まり、処理対象物から脱熱できるため、処理機構におけるゾーン長さを変更することなく、処理対象物の生産拡大を可能にする。 The continuous furnace structure of the present invention is a continuous furnace that has a cooling zone that is continuous with a firing zone that heats the object to be processed, and both the firing zone and the cooling zone are surrounded by a heat insulator that is a furnace wall. The cooling zone has one or more cooling zones in which the thickness of the heat insulating body is thinner than the thickness of the firing zone and gradually becomes thinner toward the downstream. Since the temperature of the outer wall increases and heat can be removed from the object to be processed, it is possible to expand the production of the object to be processed without changing the zone length in the processing mechanism.
本考案の連続炉構造は、該断熱体は、天板断熱体、底板断熱体及び両側板断熱体の４つの断熱体を有し、該冷却ゾーンは、該４つの断熱体の少なくとも１つの断熱体の厚みが薄いため、炉構造に応じて、断熱体の厚みの設計、変更が容易である。 In the continuous furnace structure of the present invention, the heat insulating body has four heat insulating bodies, a top plate insulating body, a bottom plate insulating body, and a side plate insulating body, and the cooling zone has at least one heat insulating body of the four heat insulating bodies. Since the body is thin, it is easy to design and change the thickness of the heat insulator according to the furnace structure.
本考案の連続炉構造は、該４つの断熱体は、炉内側から外側に向けて、１又は２以上の断熱層の積層体であるため、断熱体の厚みの設計、変更が容易である。 In the continuous furnace structure of the present invention, the four heat insulators are a laminate of one or more heat insulating layers from the inside of the furnace to the outside, so it is easy to design and change the thickness of the heat insulators.
本考案の連続炉構造は、各々の冷却ゾーンの断熱層の積層数は、該焼成ゾーンの断熱層の積層数より少なく、且つ下流に向けて順次、少ないものであるため、例えば、焼成温度約１２００℃のものを、約５００℃まで、徐々に冷却することができる。 In the continuous furnace structure of the present invention, the number of laminated heat insulating layers in each cooling zone is smaller than the number of laminated heat insulating layers in the firing zone, and decreases sequentially toward the downstream. A temperature of 1200°C can be gradually cooled to about 500°C.
本考案の連続炉構造は、最下流側の冷却ゾーンの断熱体は、単一層であるため、最下流側の冷却ゾーンの冷却効果が一層高まる。 In the continuous furnace structure of the present invention, since the heat insulator in the cooling zone on the most downstream side is a single layer, the cooling effect of the cooling zone on the most downstream side is further enhanced.
本考案の連続炉構造は、処理対象物が、リチウムイオン電池用負極材であるため、近年、リチウムイオン電池用負極材の需要増大に対応できる。 The continuous furnace structure of the present invention can respond to the recent increase in demand for negative electrode materials for lithium ion batteries because the object to be treated is negative electrode materials for lithium ion batteries.
本考案の連続炉構造は、該断熱層はレンガであって、該冷却ゾーンのレンガが、該焼成ゾーンのレンガより高い熱伝導を有するレンガであるため、冷却ゾーンにおける冷却効果を、断熱体の厚みと材料の双方から高めることが可能となる。 In the continuous furnace structure of the present invention, the heat insulating layer is made of bricks, and the bricks in the cooling zone are bricks that have higher thermal conductivity than the bricks in the firing zone. It becomes possible to increase both the thickness and material.
本考案の連続炉構造は、冷却ゾーンのレンガが、炭化ケイ素系であるため、断熱体の材料の選択や入手が容易となる。 In the continuous furnace structure of the present invention, the bricks in the cooling zone are made of silicon carbide, making it easy to select and obtain the material for the heat insulator.
本考案の連続炉構造は、冷却ゾーンの外壁に水冷管を付設するため、冷却ゾーンにおける冷却効果を、断熱体の厚みと間接冷却の双方から高めることが可能となる。 Since the continuous furnace structure of the present invention has a water-cooled pipe attached to the outer wall of the cooling zone, it is possible to enhance the cooling effect in the cooling zone from both the thickness of the heat insulator and indirect cooling.
本考案の連続炉構造は、連続炉が、プッシャー式連続炉であるため、プッシャーで搬送する台板の数を減少できる。また、台板数が少なくなれば、プッシャの押し圧を下げることが可能となる。これにより、プッシャーの能力（仕様）を下げることができ、省電力が見込まれる。 In the continuous furnace structure of the present invention, since the continuous furnace is a pusher type continuous furnace, the number of bed plates to be conveyed by the pusher can be reduced. Moreover, if the number of base plates is reduced, it becomes possible to reduce the pressing force of the pusher. This allows the capacity (specifications) of the pusher to be lowered, and power savings can be expected.
本考案の連続炉構造によれば、近年、リチウムイオン電池用負極材の需要増大に対し、炉の全長を短くできるか、炉の全長を長くすることなく、対応できる。このため、建屋の増設等の大きな設備投資を避けることができる。 According to the continuous furnace structure of the present invention, the total length of the furnace can be shortened or the total length of the furnace can be responded to without increasing the total length of the furnace in response to the recent increase in demand for negative electrode materials for lithium ion batteries. Therefore, large capital investments such as building expansion can be avoided.
１０ 連続炉構造
１０Ａ 連続炉
１１ 搬送機構
１２ 処理機構
１３ 回収機構
１４ 投入機構
２１ 処理対象物
２２ 容器
２３ 台板
２５ 炉内
３２ 焼成ゾーン
３３ 冷却ゾーン
３３ａ 第１冷却ゾーン
３３ｂ 第２冷却ゾーン
４１ 断熱体
４１Ａ 天板断熱体
４１Ｂ 底板断熱体
４１Ｃ、Ｄ 両側板断熱体
４１ａ 第１断熱層
４１ｂ 第２断熱層
４１ｃ 第３断熱層
10
Claims (10)
該冷却ゾーンは、断熱体の厚みが、該焼成ゾーンの断熱体の厚みより薄く、且つ下流に向けて順次、薄くなる１又は複数の冷却ゾーンを有することを特徴とする連続炉構造。 A continuous furnace having a cooling zone continuous with a firing zone that heats the object to be processed, wherein both the firing zone and the cooling zone are tunnel zones surrounded by a heat insulator that is the furnace wall,
The continuous furnace structure is characterized in that the cooling zone has one or more cooling zones in which the thickness of the heat insulating body is thinner than the thickness of the heat insulating body in the firing zone, and becomes thinner sequentially toward the downstream side.
The continuous furnace structure according to claim 1, wherein the continuous furnace is a pusher type continuous furnace.
Priority Applications (1)
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2023
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