JP3319080B2 - セラミック原料熱処理装置 - Google Patents
セラミック原料熱処理装置Info
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- Crushing And Grinding (AREA)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
混合物である坏土やスラリ(以下、セラミックスラリと
いう)に対する乾燥や仮焼などの熱処理を行って固形状
のセラミック微粉末を得る際に用いられるセラミック原
料熱処理装置に関する。
置(以下、熱処理装置という)としては、図2及び図3
で示すように、横向き支持されて軸心P回りに回転駆動
される円錐台形状の筒形容器1と、この筒形容器1内に
収納された多数個の転動体2とを備えており、かつ、セ
ラミックスラリ(図示していない)を筒形容器1内に注
入しながらの熱処理を行うことによって固形状のセラミ
ック微粉末Sを得る構成とされたものが用いられてい
る。そして、この筒形容器1における大径側端部及び小
径側端部には円筒形状の連通管3,4がそれぞれ接続さ
れており、筒形容器1は連通管3よりも連通管4の方が
低くなる傾斜状態として支持されている。
なるハウジング5によって囲まれており、このハウジン
グ5を貫通して外部にまで突出した連通管3,4の各々
はローラ6,7によって支持されている。そして、連通
管3を支持するローラ6には電動機8が連結されてお
り、筒形容器1は連通管3及びローラ6を介しながら電
動機8によって回転駆動されるようになっている。さら
にまた、ハウジング5内には加熱手段を構成する複数本
(図では、4本)のスパイラルヒータ9が筒形容器1の
軸心P方向に沿うようにして設けられており、筒形容器
1はスパイラルヒータ9によって外側から加熱されてい
る。
通管3を通じての滴下などによってセラミックスラリを
筒形容器1内に少量ずつ注入することが行われており、
注入されたセラミックスラリ中の溶液分は加熱された筒
形容器1及び転動体2と接触することによって蒸発させ
られる一方、溶液分を失ったセラミックスラリ中のセラ
ミック成分は転動体2それぞれの表面上に被着して残る
ようになっている。そして、これら転動体2は筒形容器
1の回転に伴って互いに混ぜ合わされているから、セラ
ミック成分は転動体2同士が互いに衝突しながら擦り合
わされることによって細かく粉砕されてしまうことにな
り、固形状のセラミック微粉末Sとなったうえで連通管
4から外部へと排出されるのである。
成とされた熱処理装置を用いての熱処理においては、セ
ラミック微粉末Sの組成ずれが生じたり異常凝集物の発
生が起こったりすることがあり、均質かつ安定した特性
を有するセラミック微粉末Sを得ることができないこと
があった。そして、このような不都合が生じるのは、従
来例の熱処理装置ではハウジング5内に配設された複数
本のスパイラルヒータ9によって筒形容器1を加熱し、
かつ、この加熱された筒形容器1及びこれからの熱供給
を受けた転動体2を介したうえでの間接加熱によってセ
ラミックスラリの熱処理を行うことになっており、セラ
ミックスラリ自体が必ずしも適切な温度状態下で熱処理
されているとは限らないためと考えられる。
よって筒形容器1を外側から加熱するのではスパイラル
ヒータ9相互間の熱的なばらつきなどに起因する筒形容
器1や転動体2における不均一加熱が生じることもあ
り、また、スパイラルヒータ9の近傍温度に基づく加熱
制御を行うのでは溶液分の蒸発などに伴った状態変化が
常に生じている筒形容器1の内部状態を反映しながらの
適切な加熱制御が行えないからである。さらにまた、断
熱材からなるハウジング5内にスパイラルヒータ9を設
けた構成では、これらスパイラルヒータ9によって断熱
材をも直接的に加熱していることになる結果、大量の熱
エネルギーを要することになってセラミックスラリに対
する加熱効率の向上が図れないという不都合も生じてい
た。
れたものであって、均質かつ安定した特性を有するセラ
ミック微粉末を得ることができ、しかも、加熱効率の向
上を容易に図ることが可能な構成とされた熱処理装置の
提供を目的としている。
は、このような目的を達成するために、横向き支持され
て軸心回りに回転駆動され、かつ、セラミックスラリが
注入される円錐台形状の筒形容器と、該筒形容器内に収
納される多数個の転動体とを備えており、筒形容器の大
径側端部には、該筒形容器をその内側から加熱する加熱
手段を設けたことを特徴としている。
加熱される筒形容器及び転動体の加熱状態はほぼ均一と
なっており、また、筒形容器内に注入されたセラミック
スラリに対しても加熱手段による直接的な加熱が行われ
ていることになる。
明する。
構造を示す縦断面図である。なお、この熱処理装置の全
体構成は、加熱手段を除いて従来例と基本的に異ならな
いので、図1において図2及び図3と互いに同一となる
部品、部分には同一符号を付している。
スラリに対する乾燥や仮焼などの熱処理を行うことによ
って固形状のセラミック微粉末を得る際に用いられるも
のであり、図1で示すように、横向き支持されて軸心P
回りに回転駆動される円錐台形状の筒形容器1と、メデ
ィア(玉石)などと呼ばれて筒形容器1内に収納された
多数個の転動体2とを備えている。そして、この筒形容
器1における大径側端部及び小径側端部には共に円筒形
状とされた連通管3,4のそれぞれが筒形容器1の軸心
Pと同一の軸心上に位置するようにして接続されてお
り、筒形容器1は連通管3よりも連通管4の方が低くな
る傾斜状態、例えば、1〜3度の角度で傾いた状態とな
るようにして支持されている。
と転動体2のそれぞれとは、アルミナや石英もしくは耐
熱金属を用いて作製されたものであり、球形状や円柱形
状などを有する転動体2は筒形容器1の内容積やセラミ
ック微粉末Sの特性などを考慮したうえでの選択に基づ
いて使用されている。そして、例えば、筒形容器1の最
大内径が200〜250mm程度である場合には、20
〜30mm程度の直径を有する転動体2を用いるのが最
適とされている。
側周囲は断熱材からなるハウジング5によって囲まれて
おり、このハウジング5を貫通して外部に突出した連通
管3は電動機8が連結されたローラ6によって支持され
る一方、同じくハウジング5の外部にまで突出した連通
管4は回転自在のローラ7によって支持されている。そ
こで、この筒形容器1は、連通管3及びローラ6を介し
たうえ電動機8によって所定の低速状態で回転駆動され
ることになる。
れた連通管3内には加熱手段としての電熱ヒータ10が
設けられており、耐熱金属製などの筒体、いわゆるラジ
アントチューブを用いて構成された電熱ヒータ10は筒
形容器1の軸心P方向に沿って小径側端部に向かう状態
で筒形容器1内に突出している。そして、このような構
成を採用した際には、筒形容器1及び転動体2が電熱ヒ
ータ10によってほぼ均一加熱されることになると共
に、筒形容器1内に注入されるセラミックスラリLまで
もが電熱ヒータ10によって直接的に加熱されることに
なる。なお、この電熱ヒータ10には筒形容器1内の温
度状態を検出するための熱電対(図示していない)が取
り付けられており、電熱ヒータ10においては熱電対を
通じて得られる情報に基づいての加熱制御が行われるよ
うになっている。
ヒータ10に限られることはなく、例えば、ラジアント
チューブ内にガスバーナなどを取り付けた構造のバーナ
装置や直火型といわれる構造のバーナ装置を使用しても
よいことは勿論である。そして、これらのバーナ装置を
使用した場合には、加熱された筒形容器1内の雰囲気に
よって燃料や燃焼用空気を予熱することが可能となり、
その分だけ熱エネルギーコストの低減を図れるという利
点がある。
1内にセラミックスラリLを供給するためのスラリ供給
装置11と、熱処理済みとなった固形状のセラミック微
粉末Sを回収するための回収容器12を備えており、ス
ラリ供給装置11はハウジング5から突出してきた連通
管4の側部上方に設置される一方、回収容器12は連通
管4の開放端下側に設置されている。ここで、スラリ供
給装置11は、調製済みとなったセラミックスラリLが
溜められたスラリ貯溜槽13と、これから延出されたス
ラリ供給管14とによって構成されており、このスラリ
供給管14は筒形容器1の小径側端部に接続された連通
管4内を通ったうえで筒形容器1の内部にまで引き込ま
れている。
らは、セラミックスラリLが滴下されることによって筒
形容器1内の転動体2上に供給されるようになってい
る。なお、必ずしもセラミックスラリLを滴下する必要
がある訳ではなく、このスラリ供給管14の他端部にノ
ズル(図示していない)などを取り付けておいたうえで
セラミックスラリLを筒形容器1の上側内面などに対し
て噴霧するような供給方法を採用してもよいことは勿論
である。また、この際、スラリ供給管14の中途位置な
どには、セラミックスラリLの供給量などを制御するた
めの弁(図示していない)を設けておくことが望まし
い。
ることにより、セラミックスラリLに対する乾燥や仮焼
などの熱処理を行って固形状のセラミック微粉末Sを得
る際の手順について説明する。
合された成分調製済みのセラミックスラリLを用意する
一方、多数個の転動体2を収納した筒形容器1を電動機
8によって1〜10rpm程度の低速で回転させながら
電熱ヒータ10を用いて筒形容器1及び転動体2を12
00℃というような所要温度まで加熱する。そして、こ
の際、筒形容器1及び転動体2は電熱ヒータ10によっ
て内側から加熱されており、ほぼ全面的に均一な状態で
加熱されていることになる。つぎに、スラリ供給手段1
1を構成するスラリ貯溜槽13に溜められたセラミック
スラリLをスラリ供給管14の開放端から滴下すること
により、予め加熱済みとなった転動体2上に少量ずつ供
給する。なお、このとき、セラミックスラリLを筒形容
器1に向かって供給してもよいことは勿論である。
たセラミックスラリLは、予め加熱されていた筒形容器
1及び転動体2と接触して加熱されると共に、電熱ヒー
タ10によっても直接的に加熱されることになり、セラ
ミックスラリLに含まれていた水などの溶液分は速やか
に蒸発させられてしまうことになる結果、転動体2の表
面上にはセラミックスラリL中のセラミック成分のみが
付着して残ることになる。ところが、これら転動体2は
筒形容器1の回転に伴って互いに混ぜ合わされているの
であるから、転動体2それぞれの表面上に拡がって残っ
たセラミック成分は転動体1同士が衝突し合いながら擦
り合わされることによって粉砕されてしまう。
セラミック成分はその重量が徐々に軽くなる結果、新た
に供給されてきたばかりで重量の重いセラミックスラリ
L上へと浮き上がってくる。また、新たに供給されたセ
ラミックスラリLは、溶液分を含んで重量が重いため
に、粉砕されて浮き上がってきたセラミック微粉末Sの
下側へと沈み込むことになり、沈み込んだセラミックス
ラリLは溶液分の蒸発及びセラミック成分の粉砕を繰り
返すことになる。なお、この際における筒形容器1の内
部状態は溶液分の蒸発などによって変化しているが、筒
形容器1に内挿された電熱ヒータ10は熱電対からの情
報に基づいて制御されており、この電熱ヒータ10に対
する加熱制御は筒形容器1の内部状態を反映した状態で
行われることになる。
れながら電熱ヒータ10によって加熱されている筒形容
器1内の上側には処理済みとなった固形状のセラミック
微粉末Sが徐々に溜まってくることとなり、溜まったセ
ラミック微粉末Sは筒形容器1に接続された連通管4か
ら外部へと向かって排出されてくる。そして、これら排
出されてきたセラミック微粉末Sは、連通管4の下側に
設置されていた回収容器12内に溜まることになり、処
理済みで固形状となったセラミック微粉末Sが得られ
る。なお、この筒形容器1内におけるセラミックスラリ
Lの滞留時間、すなわち、セラミックスラリLの注入か
らセラミック微粉末Sの排出に至るまでに要する時間
は、筒形容器1の傾斜状態や回転速度を調整することに
よって制御されている。
理装置によれば、転動体を収納して回転駆動される筒形
容器をその内側から加熱する加熱手段を設けたことによ
り、筒形容器及び転動体の加熱状態がほぼ均一となるば
かりか、筒形容器内に注入されたセラミックスラリに対
しても加熱手段によっての直接的な加熱を行うことが可
能になる。そして、筒形容器における内部状態の変化を
反映しながらの加熱制御を加熱手段に対して行わせるこ
とも可能となり、セラミックスラリを適切な温度状態下
で熱処理することができる。
異常凝集物が発生することを抑制し得ることになり、均
質かつ安定した特性を有するセラミック微粉末を得るこ
とができることになる。また、従来例のように、ハウジ
ングを構成する断熱材を加熱手段によって直接的に加熱
することもなくなり、セラミック微粉末に対する加熱効
率の向上を容易に図ることができるという効果も得られ
る。
断面図である。
面図である。
物) S セラミック微粉末
Claims (1)
- 【請求項1】 横向き支持されて軸心(P)回りに回転
駆動され、かつ、セラミックと溶液との混合物(L)が
注入される円錐台形状の筒形容器(1)と、該筒形容器
(1)内に収納された多数個の転動体(2)とを備えて
おり、 筒形容器(1)の大径側端部には、該筒形容器(1)を
その内側から加熱する加熱手段(10)を設けているこ
とを特徴とするセラミック原料熱処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25573493A JP3319080B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | セラミック原料熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25573493A JP3319080B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | セラミック原料熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07108157A JPH07108157A (ja) | 1995-04-25 |
JP3319080B2 true JP3319080B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=17282894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25573493A Expired - Lifetime JP3319080B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | セラミック原料熱処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3319080B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003037500A1 (fr) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Nara Machinery Co., Ltd. | Dispositif pour le traitement de particules de poudre par courant rotatif |
GB2475680A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-01 | Christopher John Brown | Milling apparatus |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25573493A patent/JP3319080B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07108157A (ja) | 1995-04-25 |
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