JP5544732B2 - Continuous firing furnace and manufacturing system - Google Patents

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JP5544732B2 JP2009065129A JP2009065129A JP5544732B2 JP 5544732 B2 JP5544732 B2 JP 5544732B2 JP 2009065129 A JP2009065129 A JP 2009065129A JP 2009065129 A JP2009065129 A JP 2009065129A JP 5544732 B2 JP5544732 B2 JP 5544732B2
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本発明は、例えばフェライト磁石のようなセラミックス等を製造するために用いられる連続焼成炉およびこの連続焼成炉を用いた製造システムに関する。   The present invention relates to a continuous firing furnace used for producing ceramics such as a ferrite magnet, and a production system using the continuous firing furnace.

例えば、フェライト磁石は、フェライト粒子からなる材料粉末を磁場中で金型を用いて圧縮成形して得られた成形体を焼結することで製造される。この成形体の焼結には、複数の成形体が搭載されたセッタを、炉内を所定速度で連続的に搬送させながら焼成する連続焼成炉が用いられる。例えば、特許文献１には、このような連続焼成炉に関する技術が開示されている。すなわち、焼成炉の入口側から徐々に昇温し（加熱部）、中央部（焼成に必要な最高温度部）を過ぎると、徐々に降温させる（冷却部）ように構成されている。   For example, a ferrite magnet is manufactured by sintering a molded body obtained by compression molding a material powder made of ferrite particles using a mold in a magnetic field. For the sintering of the molded body, a continuous firing furnace is used in which a setter on which a plurality of molded bodies are mounted is fired while being continuously conveyed through the furnace at a predetermined speed. For example, Patent Document 1 discloses a technique related to such a continuous firing furnace. That is, the temperature is gradually raised from the inlet side of the firing furnace (heating unit), and when it passes the central portion (the highest temperature portion necessary for firing), the temperature is gradually lowered (cooling unit).

特開２００６−３０６７０３号公報JP 2006-306703 A

しかしながら、フェライト磁石のようなセラミックス等の成形体を特許文献１等に開示される連続焼成炉で焼成する場合、緩やかに冷却を行わないと、焼成後の製品に関して、割れ、変形が発生しやすく、その後の研磨加工工程においても、変形によるカケ、研磨不良、製品の強度不足による割れ等が発生しやすいため、焼成時間が長くかかり、生産効率向上の妨げとなっていた。   However, when a molded body such as a ceramic such as a ferrite magnet is fired in a continuous firing furnace disclosed in Patent Document 1 or the like, cracking and deformation are likely to occur in the fired product unless it is slowly cooled. Also in the subsequent polishing process, cracks due to deformation, poor polishing, cracks due to insufficient strength of the product, etc. are likely to occur, so that the firing time is long, which hinders improvement in production efficiency.

図６は、従来の連続焼成炉の構成例を示す概略縦断側面図であり、図７は、その一部Ａ部分を拡大して示す拡大図である。従来の連続焼成炉１００は、概略的には、断熱材からなる炉内に、搬入側から搬出側に向けて、加熱部１１０と焼成に必要な最高温度部１２０と冷却部１３０とが順に配設され、これら加熱部１１０と最高温度部１２０と冷却部１３０との中央部を通るように設定された搬送路１４０に従い、それぞれセッタ１５０に搭載された複数のフェライト磁石用の成形体１５１を連続的に搬送させて焼成するように構成されている。ここで、搬送路１４０は、例えば複数のセッタ１５０を順次受け渡し搬送可能な等間隔で配設されて、例えば、共通のモータにより回転駆動される多数の搬送ローラ１４１を備えるローラハース方式として構成されている。   FIG. 6 is a schematic longitudinal side view showing a configuration example of a conventional continuous firing furnace, and FIG. 7 is an enlarged view showing a part A of the enlarged view. In a conventional continuous firing furnace 100, generally, a heating unit 110, a maximum temperature unit 120 necessary for firing, and a cooling unit 130 are sequentially arranged in a furnace made of a heat insulating material from the carry-in side to the carry-out side. A plurality of ferrite magnet molded bodies 151 respectively mounted on the setter 150 are continuously provided in accordance with a conveyance path 140 that is set so as to pass through the central portion of the heating unit 110, the maximum temperature unit 120, and the cooling unit 130. It is configured to be conveyed and fired. Here, the conveyance path 140 is arranged, for example, at equal intervals that can sequentially deliver and convey a plurality of setters 150, and is configured as a roller hearth system including a large number of conveyance rollers 141 that are driven to rotate by a common motor, for example. Yes.

搬入側に位置する加熱部１１０は、断熱材からなる複数の隔壁１１１により搬送方向に対して仕切り形成された小部屋状の複数の加熱ゾーン１１２を有する。各加熱ゾーン１１２内の上下には、個別に温度制御可能なヒータ１１３が設けられている。これにより、加熱部１１０の各ヒータ１１３は、搬入側に位置する加熱ゾーン１１２から内部側に位置する加熱ゾーン１１２に向けて徐々に昇温するように所望の加熱温度プロファイルに従って制御され、最奥部側の加熱ゾーン１１２が、成形体１５１の焼成に必要な最高温度となる最高温度部１２０とされる。最高温度部１２０の温度は、フェライト磁石用の成形体１５１の場合であれば、例えば１２５０〜１３５０℃程度となるように設定される。   The heating unit 110 located on the carry-in side includes a plurality of small-chamber heating zones 112 that are partitioned by a plurality of partition walls 111 made of a heat insulating material in the conveyance direction. On the upper and lower sides of each heating zone 112, heaters 113 capable of individually controlling the temperature are provided. Thereby, each heater 113 of the heating unit 110 is controlled according to a desired heating temperature profile so as to gradually increase in temperature from the heating zone 112 positioned on the carry-in side toward the heating zone 112 positioned on the inner side. The heating zone 112 on the part side is the highest temperature part 120 that is the highest temperature necessary for firing the molded body 151. In the case of the molded body 151 for a ferrite magnet, the temperature of the maximum temperature portion 120 is set to be about 1250 to 1350 ° C., for example.

一方、搬出側に位置する冷却部１３０は、断熱材からなる隔壁１３１によりバッファゾーン１３２と冷却ゾーン１３３とに二分されている。冷却ゾーン１３３内には、冷却空気を噴出させる複数の冷却ノズル１３４が設けられている。バッファゾーン１３２は、過冷却による最高温度部１２０の温度低下を避けるために最高温度部１２０と冷却ゾーン１３３との間の緩衝部屋を構成するもので、冷却ノズルは設けられていない。   On the other hand, the cooling unit 130 located on the carry-out side is divided into a buffer zone 132 and a cooling zone 133 by a partition wall 131 made of a heat insulating material. In the cooling zone 133, a plurality of cooling nozzles 134 for ejecting cooling air are provided. The buffer zone 132 constitutes a buffer room between the maximum temperature portion 120 and the cooling zone 133 in order to avoid a temperature drop of the maximum temperature portion 120 due to overcooling, and no cooling nozzle is provided.

このような従来の連続焼成炉１００の冷却部１３０の冷却性能を検討したところ、図８に示すような結果が得られたものである。まず、バッファゾーン１３２と冷却ゾーン１３３とに二分する隔壁１３１前後の温度変化が、−５５℃／ｍｉｎと急勾配となっている。この結果、成形体１５１に急峻な冷却によるヒートショックを与えてしまい、焼成後の成形体１５１に関して、割れ、変形等が発生し、その後の研磨加工工程で、製品の強度不足による割れ、変形による搬送中のカケ、研磨不良等が発生したものである。また、冷却ゾーン１３３内の冷却温度勾配は、−１０℃／ｍｉｎ程度が限界であり、なだらか過ぎて、成形体１５１の冷却処理（したがって、焼成処理全体）の時間が長くかかってしまうものである。この結果、所望の温度まで冷却させるために冷却部１３０の長さを長くする必要があり、連続焼成炉１００の炉長が極めて長くなってしまい、成形機や加工機に比べてかなり大型の設備になる。これらの原因は、冷却温度プロファイルを最適化できないためである。   When the cooling performance of the cooling unit 130 of such a conventional continuous firing furnace 100 was examined, the result shown in FIG. 8 was obtained. First, the temperature change around the partition wall 131 that is divided into the buffer zone 132 and the cooling zone 133 has a steep gradient of −55 ° C./min. As a result, the molded body 151 is subjected to a heat shock due to abrupt cooling, and the fired molded body 151 is cracked, deformed, etc., and in the subsequent polishing process, due to cracking or deformation due to insufficient strength of the product. Chips during transportation, poor polishing, etc. are generated. Further, the cooling temperature gradient in the cooling zone 133 is limited to about −10 ° C./min, and is too gentle, and it takes a long time for the cooling process of the molded body 151 (and therefore the entire baking process). . As a result, in order to cool to a desired temperature, it is necessary to lengthen the length of the cooling unit 130, and the furnace length of the continuous firing furnace 100 becomes extremely long, which is considerably larger than a molding machine or a processing machine. become. These causes are because the cooling temperature profile cannot be optimized.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却温度プロファイルを最適化することができる連続焼成炉および製造システムを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the continuous baking furnace and manufacturing system which can optimize a cooling temperature profile.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる連続焼成炉は、搬入側から搬出側に向けて順に配設された加熱部と焼成に必要な最高温度部と冷却部とを通る搬送路に従い複数の被焼成物を連続的に搬送させて焼成する連続焼成炉であって、前記冷却部は、複数の隔壁により搬送方向に対して仕切り形成されて前記被焼成物の搬送速度に合わせて個別に冷却温度プロファイルの制御が可能な複数のゾーンを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the continuous firing furnace according to the present invention includes a heating unit disposed in order from the carry-in side to the carry-out side, a maximum temperature unit necessary for firing, and a cooling unit. A continuous firing furnace that continuously conveys and fires a plurality of objects to be fired according to a transport path passing through the cooling unit, wherein the cooling unit is partitioned by a plurality of partition walls in the transport direction to transport the objects to be fired It has a plurality of zones capable of individually controlling the cooling temperature profile according to the speed.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記冷却部は、前記ゾーン毎に、冷却空気を噴出させる冷却ノズルを有することを特徴とする。   The continuous firing furnace according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the cooling unit has a cooling nozzle for ejecting cooling air for each zone.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記冷却ノズルは、冷却空気の噴出方向が、前記各ゾーンの搬入側に位置する前記隔壁と前記搬送路との間の隙間へ向けた方向に設定されていることを特徴とする。   Further, in the continuous firing furnace according to the present invention, in the above invention, the cooling nozzle has a cooling air ejection direction directed to a gap between the partition wall located on the carry-in side of each zone and the conveyance path. The direction is set.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記ゾーンを形成する前記隔壁は、前記搬送路を挟んで上下両方に設けられ、前記冷却ノズルは、前記ゾーン毎に前記搬送路を挟んで上下両方に設けられていることを特徴とする。   Further, in the continuous firing furnace according to the present invention, in the above invention, the partition walls forming the zone are provided both above and below the transport path, and the cooling nozzle sandwiches the transport path for each zone. It is provided in both upper and lower sides.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記搬送路と該搬送路の下側に位置する前記隔壁との間に隙間があることを特徴とする。   The continuous baking furnace according to the present invention is characterized in that, in the above invention, there is a gap between the transport path and the partition located below the transport path.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記各冷却ノズルは、冷却空気の噴出量が調節自在であり、搬入側のゾーン内の前記冷却ノズルほど冷却空気の噴出量が少なく、搬出側のゾーン内の前記冷却ノズルほど冷却空気の噴出量が多くなるように調節されていることを特徴とする。   Further, in the above-described invention, the continuous firing furnace according to the present invention is such that each cooling nozzle has an adjustable amount of cooling air jetted, and the cooling nozzle in the carry-in zone has a smaller amount of cooling air jetted, The cooling nozzle in the carry-out zone is adjusted so as to increase the amount of cooling air ejected.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記複数のゾーンのうち、搬入側に位置する２以上の一部の前記ゾーンは、バッファゾーンとして設けられていることを特徴とする。   In the continuous firing furnace according to the present invention as set forth in the invention described above, two or more of the zones located on the carry-in side among the plurality of zones are provided as buffer zones.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記冷却部は、前記加熱部および前記最高温度部に対して、搬送方向における単位長さ当りの断面積が大きく形成されていることを特徴とする。   Further, in the continuous firing furnace according to the present invention, in the above invention, the cooling unit is formed so that a cross-sectional area per unit length in the transport direction is larger than the heating unit and the maximum temperature unit. Features.

また、本発明にかかる連続焼成炉は、上記発明において、前記冷却部の搬入側寄りのゾーン内の余熱を吸引して前記加熱部内の搬入側寄り位置に供給する余熱回収部を備えることを特徴とする。   The continuous firing furnace according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a continuous heat recovery unit is provided that sucks the residual heat in the zone near the carry-in side of the cooling unit and supplies it to the position near the carry-in side in the heating unit. And

また、本発明にかかる製造システムは、成形機と、該成形機で成形された成形体を被焼成物として焼成する上記発明のいずれか一つに記載の連続焼成炉と、該連続焼成炉で焼成された前記成形体に対して所望の加工を施す加工機と、これら成形機と連続焼成炉と加工機との間で前記成形体を搭載したセッタを順次連続的に搬送させるセッタ搬送手段と、を備えることを特徴とする。   Further, a production system according to the present invention includes a molding machine, the continuous firing furnace according to any one of the above inventions, wherein the molded body molded by the molding machine is fired as an object to be fired, and the continuous firing furnace. A processing machine for performing desired processing on the fired molded body, and a setter transport means for sequentially transporting a setter on which the molded body is mounted between the molding machine, a continuous firing furnace, and a processing machine. It is characterized by providing.

本発明によれば、冷却部は、複数の隔壁により搬送方向に対して仕切り形成されて被焼成物の搬送速度に合わせて個別に冷却温度プロファイルの制御が可能な複数のゾーンを有するので、急峻すぎる冷却温度勾配やなだらか過ぎる冷却温度勾配をなくして、より短時間でより均一冷却が可能となるように、冷却温度プロファイルを最適化することができるという効果を奏する。   According to the present invention, the cooling section has a plurality of zones that are partitioned and formed in the transport direction by the plurality of partition walls and that can individually control the cooling temperature profile in accordance with the transport speed of the object to be fired. There is an effect that the cooling temperature profile can be optimized so that the uniform cooling can be performed in a shorter time by eliminating the excessive cooling temperature gradient and the gentle cooling temperature gradient.

図１は、本発明の実施の形態にかかる連続焼成炉の構成例を示す概略縦断側面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional side view showing a configuration example of a continuous firing furnace according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１の一部Ｂ部分を拡大して示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a part B of FIG. 1 in an enlarged manner. 図３は、本実施の形態にかかる連続焼成炉の冷却特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing the cooling characteristics of the continuous firing furnace according to the present embodiment. 図４は、従来の連続焼成炉と対比して冷却勾配の違いによる不良率の比較例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a comparative example of a defect rate due to a difference in cooling gradient as compared with a conventional continuous firing furnace. 図５は、本発明の実施の形態にかかる製造システムの構成例を示す概略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing a configuration example of the manufacturing system according to the embodiment of the present invention. 図６は、従来の連続焼成炉の構成例を示す概略縦断側面図である。FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional side view showing a configuration example of a conventional continuous firing furnace. 図７は、図６の一部Ａ部分を拡大して示す拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view showing a part A of FIG. 6 in an enlarged manner. 図８は、図６の連続焼成炉の冷却特性を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing cooling characteristics of the continuous firing furnace of FIG.

以下、本発明にかかる連続焼成炉および製造システムを実施するための形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる連続焼成炉の構成例を示す概略縦断側面図であり、図２は、その一部Ｂ部分を拡大して示す拡大図であり、図３は、本実施の形態にかかる連続焼成炉の冷却特性を示す特性図である。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the continuous baking furnace and manufacturing system concerning this invention is demonstrated based on FIGS. FIG. 1 is a schematic longitudinal side view showing a configuration example of a continuous firing furnace according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged view showing a part B of which is enlarged, and FIG. It is a characteristic view which shows the cooling characteristic of the continuous baking furnace concerning this form.

本実施の形態の連続焼成炉１は、概略的には、断熱材により細長く形成された炉内に、搬入側から搬出側に向けて、加熱部１０と製品の特性を得るために必要な最高温度部２０と冷却部３０とが順に配設され、これら加熱部１０と最高温度部２０と冷却部３０との中央部を通るように設定された搬送路４０に従い、それぞれプレート状のセッタ５０に搭載された複数のフェライト磁石用の成形体５１を被焼成物として連続的に搬送させて焼成するように構成されている。なお、本実施の形態では、被焼成物がフェライト磁石用の成形体５１の例で説明するが、被焼成物としては、このような成形体５１に限らず、これ以外のセラミックス、その他の物に関しても同様に適用可能である。   The continuous firing furnace 1 of the present embodiment is generally the highest necessary for obtaining the characteristics of the heating unit 10 and the product from the carry-in side to the carry-out side in a long and narrow furnace formed of a heat insulating material. The temperature unit 20 and the cooling unit 30 are arranged in order, and the plate-like setters 50 are respectively arranged according to the conveyance path 40 set so as to pass through the central part of the heating unit 10, the maximum temperature unit 20 and the cooling unit 30. A plurality of mounted compacts 51 for ferrite magnets are continuously conveyed as a material to be fired and fired. In the present embodiment, the object to be fired is described as an example of a molded body 51 for a ferrite magnet. However, the material to be fired is not limited to such a shaped body 51, and other ceramics and other objects. The same applies to.

ここで、搬送路４０は、例えば複数のセッタ５０を順次受け渡し搬送可能な等間隔で配設されて、例えば、共通のモータにより回転駆動されるＳｉＣ、ムライト、金属等を使用した複数の搬送ローラ４１を備えるローラハース方式として構成されている。これにより、成形体５１は、連続焼成炉１内を所定の搬送速度で搬送される。なお、この搬送速度は、成形体５１の種類に応じて変更可能に構成されている。また、搬送路４０は、ローラハース方式に限らず、例えば油圧押出方式のプッシャ炉として構成されていてもよい。要は、複数の成形体５１が、同じ搬送条件で加熱部１０、最高温度部２０、冷却部３０内をそれぞれ搬送されるものであればよい。   Here, the conveyance path 40 is arranged at equal intervals that can sequentially deliver and convey a plurality of setters 50, for example, and a plurality of conveyance rollers that use, for example, SiC, mullite, metal, and the like that are rotationally driven by a common motor 41 is configured as a roller hearth system. Thereby, the molded object 51 is conveyed in the continuous baking furnace 1 at a predetermined conveyance speed. In addition, this conveyance speed is comprised so that a change is possible according to the kind of the molded object 51. FIG. Further, the conveyance path 40 is not limited to the roller hearth type, and may be configured as, for example, a hydraulic extrusion type pusher furnace. In short, it is only necessary that the plurality of molded bodies 51 are respectively conveyed in the heating unit 10, the maximum temperature unit 20, and the cooling unit 30 under the same conveyance conditions.

搬入側に位置する加熱部１０は、断熱材からなる複数の隔壁１１により搬送方向に対して仕切り形成された小部屋状の複数の加熱ゾーン１２を有する。各加熱ゾーン１２内の上下には、個別に温度制御可能なヒータ１３が設けられている。これにより、加熱部１０の各ヒータ１３は、搬入側に位置する加熱ゾーン１２から内部側に位置する加熱ゾーン１２に向けて徐々に昇温するように所望の加熱温度プロファイルに従って制御され、最奥部側の加熱ゾーン１２が、成形体５１の焼成に必要な最高温度となる最高温度部２０とされる。最高温度部２０の温度は、フェライト磁石用の成形体５１の場合であれば、例えば１２５０〜１３５０℃程度となるように設定される。また、加熱部１０は、この加熱部１０で生ずる脱バイガスを排気させるためのガス排気部１４を備えている。   The heating unit 10 located on the carry-in side has a plurality of small-chamber heating zones 12 that are partitioned by a plurality of partition walls 11 made of heat insulating material in the transport direction. Heaters 13 that can be individually controlled in temperature are provided above and below each heating zone 12. Thereby, each heater 13 of the heating unit 10 is controlled according to a desired heating temperature profile so that the temperature gradually increases from the heating zone 12 located on the carry-in side toward the heating zone 12 located on the inner side, The heating zone 12 on the part side is the highest temperature part 20 that is the highest temperature necessary for firing the molded body 51. In the case of the molded body 51 for a ferrite magnet, the temperature of the maximum temperature portion 20 is set to be about 1250 to 1350 ° C., for example. In addition, the heating unit 10 includes a gas exhaust unit 14 for exhausting the degassing gas generated in the heating unit 10.

また、本実施の形態の連続焼成炉１は、炉内雰囲気の流れの制御及び省エネルギーを目的とした余熱回収部６０を備える。この余熱回収部６０は、冷却部３０の搬入側寄りのゾーン３２と加熱部１０の搬入側寄りに位置する加熱ゾーン１２とを外部で連結して、冷却部３０のゾーン３２の余熱を吸引して加熱部１０の加熱ゾーン１２内に供給するためのものである。冷却部３０内で最高温度部２０に近く比較的温度が高い搬入側寄りのゾーン３２の余剰な熱を吸引し、加熱部１０内で比較的温度の低い搬入側寄りに位置する加熱ゾーン１２内に供給することにより熱源（予熱）として使用することができ、省エネルギーになる。さらに、連続焼成炉１内では、冷却ノズル３４による冷却風により炉内雰囲気が搬出側から搬入側に流れてしまい加熱部１０の温度プロファイルが調整し難い。そのため、余熱回収部６０により加熱部１０の炉内雰囲気の流れを抑えることで、プロファイル調整が容易にできる。   Moreover, the continuous firing furnace 1 of the present embodiment includes a residual heat recovery unit 60 for the purpose of controlling the flow of the atmosphere in the furnace and saving energy. This residual heat recovery unit 60 externally connects the zone 32 closer to the carry-in side of the cooling unit 30 and the heating zone 12 located closer to the carry-in side of the heating unit 10 to suck the residual heat of the zone 32 of the cooling unit 30. For supplying to the heating zone 12 of the heating unit 10. In the cooling zone 30, the excess heat in the zone 32 near the carry-in side that is close to the highest temperature portion 20 and relatively high in the cooling unit 30 is sucked, and in the heating zone 12 that is located near the carry-in side in the heating unit 10 that is relatively low It can be used as a heat source (preheating) by supplying to, thus saving energy. Further, in the continuous firing furnace 1, the atmosphere in the furnace flows from the carry-out side to the carry-in side due to the cooling air from the cooling nozzle 34, and it is difficult to adjust the temperature profile of the heating unit 10. Therefore, the profile adjustment can be easily performed by suppressing the flow of the atmosphere in the furnace of the heating unit 10 by the residual heat recovery unit 60.

一方、搬出側に位置する冷却部３０は、全体的には、加熱部１０（最高温度部２０を含む）に対して、搬送方向における単位長さ当りの断面積が大きくなるように形成されている。すなわち、加熱部１０（最高温度部２０を含む）では、ヒータ１３により発生した熱が逃げにくくて消費電力を抑えるために単位長さ当りの断面積を相対的に小さくするが、冷却部３０にあっては、放熱空間を確保することで放熱しやすくするために単位長さ当りの断面積が相対的に大きく設定されている。また、冷却部３０は、断熱材からなる複数の隔壁３１により搬送方向に対して仕切り形成された小部屋状の複数のゾーン３２を有する。各隔壁３１は、搬送路４０を挟んで上下両側に設けられている。そして、上側に位置する隔壁３１の下端と搬送路４０の上端（成形体５１）との間に隙間３３が設けられているとともに、下側に位置する隔壁３１の上端と搬送路４０の下端（搬送ローラ４１）との間にも隙間３３が設けられている。   On the other hand, the cooling unit 30 positioned on the carry-out side is generally formed so that the cross-sectional area per unit length in the transport direction is larger than the heating unit 10 (including the maximum temperature unit 20). Yes. That is, in the heating unit 10 (including the maximum temperature unit 20), the heat generated by the heater 13 is difficult to escape and the cross-sectional area per unit length is relatively small in order to reduce power consumption. In this case, the cross-sectional area per unit length is set to be relatively large in order to facilitate heat dissipation by securing the heat dissipation space. In addition, the cooling unit 30 includes a plurality of small chamber-like zones 32 that are partitioned and formed in the transport direction by a plurality of partition walls 31 made of a heat insulating material. Each partition wall 31 is provided on both upper and lower sides with the conveyance path 40 interposed therebetween. A gap 33 is provided between the lower end of the partition wall 31 positioned on the upper side and the upper end (molded body 51) of the transport path 40, and the upper end of the partition wall 31 positioned on the lower side and the lower end of the transport path 40 ( A gap 33 is also provided between the transfer roller 41).

ここで、本実施の形態においては、各ゾーン３２は、ほぼ等間隔に形成されている。また、最高温度部２０に隣接するゾーン３２を除く、各ゾーン３２内には図示しない冷却ファンにより吸い込まれた外気を冷却空気として噴出させる冷却ノズル３４が設けられている。これら冷却ノズル３４は、搬送路４０を挟んで上下両方に設けられている。また、これら冷却ノズル３４は、冷却空気の噴出方向に指向性を有するもので、各ゾーン３２内において、搬入側に位置する隔壁３１および搬送路４０寄りの位置に配置されているとともに、搬入側に位置する隔壁３１と搬送路４０との間の隙間３３に向けて冷却空気を噴出させるように噴出方向が設定されている。   Here, in the present embodiment, the zones 32 are formed at approximately equal intervals. Further, in each zone 32 except for the zone 32 adjacent to the maximum temperature section 20, a cooling nozzle 34 is provided for ejecting outside air sucked by a cooling fan (not shown) as cooling air. These cooling nozzles 34 are provided both above and below the conveyance path 40. These cooling nozzles 34 have directivity in the cooling air ejection direction, and are arranged at positions close to the partition wall 31 and the conveyance path 40 located on the carry-in side in each zone 32, and on the carry-in side. The ejection direction is set so that the cooling air is ejected toward the gap 33 between the partition wall 31 and the conveyance path 40 located at the center.

また、各冷却ノズル３４より噴出される冷却空気量は、冷却ファンのインバーター又は各冷却ノズル３４と冷却ファンとの間に設けられた図示しない調節バルブにより、調節自在に構成されている。そして、搬入側（最高温度部２０側）に位置するゾーン３２内の冷却ノズル３４ほど冷却空気の噴出量が少なく、搬出側に位置するゾーン３２内の冷却ノズル３４ほど冷却空気の噴出量が多くなるように、冷却空気の噴出量が調節されている。また、冷却部３０を構成する複数のゾーン３２のうち、搬入側（最高温度部２０側）に位置する一部のゾーン、例えば２つのゾーン３２ａ，３２ｂは、バッファゾーンとして設けられている。最高温度部２０直後のバッファゾーン３２ａは、過冷却による最高温度部２０の温度低下を避けるために最高温度部２０と冷却部３０との間の緩衝部屋を構成するもので、冷却ノズルは設けられていない。また、次のバッファゾーン３２ｂは、バッファゾーン３２ａの搬出側に位置する隔壁３１前後での急峻な冷却温度勾配を緩和してなだらかにするための緩衝部屋を構成するもので、冷却ノズル３４による冷却空気の噴出量が少なくなるように調節されている。   The amount of cooling air ejected from each cooling nozzle 34 is configured to be adjustable by an inverter of the cooling fan or an adjustment valve (not shown) provided between each cooling nozzle 34 and the cooling fan. The cooling nozzle 34 in the zone 32 located on the carry-in side (maximum temperature portion 20 side) has a smaller amount of cooling air jetted, and the cooling nozzle 34 in the zone 32 located on the carry-out side has a larger jet amount of cooling air. Thus, the amount of cooling air jetted is adjusted. Further, out of a plurality of zones 32 constituting the cooling unit 30, some zones located on the carry-in side (maximum temperature unit 20 side), for example, two zones 32a and 32b are provided as buffer zones. The buffer zone 32a immediately after the maximum temperature section 20 constitutes a buffer room between the maximum temperature section 20 and the cooling section 30 in order to avoid a temperature drop of the maximum temperature section 20 due to overcooling, and a cooling nozzle is provided. Not. The next buffer zone 32b constitutes a buffer room for relaxing and smoothing the steep cooling temperature gradient before and after the partition wall 31 located on the carry-out side of the buffer zone 32a. It is adjusted so that the amount of air jets is reduced.

このようにして、本実施の形態では、細分化されたこれら複数のゾーン３２は、冷却部３０内を順次搬送される成形体５１の搬送速度に合わせて個別に冷却温度プロファイルの制御が可能に構成されている。すなわち、本実施の形態の連続焼成炉１の冷却部３０の冷却性能を検討したところ、図３に示すように全体的に約−２５℃／ｍｉｎなる略均一勾配で冷却を行うように冷却温度プロファイルを最適化することができたものである。これにより、急峻すぎる冷却温度勾配やなだらか過ぎる冷却温度勾配がなくなり、より短時間でより均一な冷却が可能となったものである。   In this manner, in the present embodiment, the plurality of subdivided zones 32 can individually control the cooling temperature profile in accordance with the conveyance speed of the molded body 51 that is sequentially conveyed in the cooling unit 30. It is configured. That is, when the cooling performance of the cooling unit 30 of the continuous firing furnace 1 of the present embodiment was examined, the cooling temperature was such that the cooling was performed with a substantially uniform gradient of about −25 ° C./min as a whole as shown in FIG. The profile could be optimized. As a result, there is no excessively steep cooling temperature gradient or gentle cooling temperature gradient, and more uniform cooling is possible in a shorter time.

特に、本実施の形態では、冷却部３０を隔壁３１により仕切り形成された小部屋状の複数のゾーン３２により細分化し、必要なゾーン３２に冷却ノズル３４を設けているので、冷却を適宜促進させることができる。さらには、これら冷却ノズル３４による冷却空気の噴出量を調節自在として搬出側ほど噴出量が多くなるように調節しているので、最高温度部２０に近いゾーン３２ｂではバッファゾーンとして急冷却を防ぐとともに搬出側に近いゾーン３２では冷却を一層促進させることができる。また、冷却ノズル３４による冷却空気の噴出方向を各ゾーン３２の搬入側に位置する隙間３３に向けて設定しているので、各ゾーン３２間の隙間３３に高温側空気の入り込みを防止するエアーカーテンを形成することができ、冷却温度プロファイルを適正に維持しやすくなる。特に、各ゾーン３２において搬送路４０を挟んで上下両方に冷却ノズル３４を設けるとともに、下側の隔壁３１の上端と搬送路４０との間にも隙間３３を形成して冷却空気の流れを可能としているので、ゾーン３２毎に冷却空気の噴出量を適正に調節しやすくなるとともに、各ゾーン３２間でのエアーカーテンの役割も果たしやすくなる。   In particular, in the present embodiment, the cooling unit 30 is subdivided into a plurality of small chamber-like zones 32 formed by partition walls 31 and the cooling nozzles 34 are provided in the necessary zones 32. Therefore, cooling is appropriately promoted. be able to. Furthermore, since the amount of cooling air ejected by these cooling nozzles 34 is adjustable so that the amount of ejection increases toward the carry-out side, the zone 32b close to the maximum temperature portion 20 prevents rapid cooling as a buffer zone. In the zone 32 close to the carry-out side, the cooling can be further promoted. Further, since the cooling air ejection direction by the cooling nozzle 34 is set toward the gap 33 located on the carry-in side of each zone 32, an air curtain that prevents the high-temperature side air from entering the gap 33 between the zones 32. This makes it easy to maintain the cooling temperature profile appropriately. In particular, in each zone 32, cooling nozzles 34 are provided both above and below the conveyance path 40, and a gap 33 is formed between the upper end of the lower partition wall 31 and the conveyance path 40 to allow cooling air to flow. Therefore, it becomes easy to appropriately adjust the ejection amount of the cooling air for each zone 32, and it also becomes easy to play the role of an air curtain between the zones 32.

この結果、本実施の形態の連続焼成炉１によれば、成形体５１に急峻な冷却によるヒートショックを与えることがなく、焼成後の成形体５１に関して、割れ、変形等の発生が激減し、その後の研磨加工工程で、製品の強度不足による割れ、変形によるカケ、研磨不良等の発生も激減させることができたものである。図４は、図６等に示した従来の連続焼成炉と対比して冷却勾配（従来例は、−５５℃／ｍｉｎ、本実施の形態は、−２５℃／ｍｉｎ）の違いによる不良率の比較例を示す説明図である。   As a result, according to the continuous firing furnace 1 of the present embodiment, the molded body 51 is not subjected to heat shock due to sharp cooling, and the fired molded body 51 is greatly reduced in the occurrence of cracks, deformation, etc. In the subsequent polishing process, the occurrence of cracks due to insufficient strength of the product, cracks due to deformation, poor polishing, etc. could be drastically reduced. FIG. 4 shows a defect rate due to a difference in cooling gradient (-55 ° C./min in the conventional example, −25 ° C./min in the present embodiment) as compared with the conventional continuous firing furnace shown in FIG. It is explanatory drawing which shows a comparative example.

また、冷却部３０内の冷却温度勾配を全体に亘って−２５℃／ｍｉｎで略均一化することができ、なだらか過ぎることがないので、成形体５１の冷却処理（したがって、焼成処理全体）の時間を、例えば１〜２時間程度に短縮させることも可能となる。この結果、所望の温度まで冷却させるために冷却部３０の長さを従来に比して短くすることができ、連続焼成炉１を小型化することができる（例えば、炉長が４〜１２ｍ程度）。冷却部３０の単位長さ当りの断面積が相対的に大きいことも、連続焼成炉１の小型化に寄与している。   Moreover, since the cooling temperature gradient in the cooling unit 30 can be made substantially uniform at −25 ° C./min throughout, and it is not too gentle, the cooling process of the molded body 51 (therefore, the entire firing process) For example, the time can be shortened to about 1 to 2 hours. As a result, the length of the cooling unit 30 can be shortened compared to the conventional case in order to cool to a desired temperature, and the continuous firing furnace 1 can be downsized (for example, the furnace length is about 4 to 12 m). ). The relatively large cross-sectional area per unit length of the cooling unit 30 also contributes to the downsizing of the continuous firing furnace 1.

このように小型化された連続焼成炉１を用いることで、例えばフェライト磁石を製造するための製造システムとしては、図５に示すような生産効率の向上する一貫ラインとして構築することができる。この製造システムは、成形機２と、この成形機２で成形された成形体５１を被焼成物として焼成する連続焼成炉１と、この連続焼成炉１で焼成された成形体５１に対して所望の加工、例えば研磨加工を施す加工機３と、これら成形機２と連続焼成炉１と加工機３との間で成形体５１を搭載したセッタ５０を順次連続的に搬送させる環状のセッタ搬送手段４とからなる。   By using the downsized continuous firing furnace 1 as described above, for example, a production system for producing a ferrite magnet can be constructed as an integrated line with improved production efficiency as shown in FIG. This manufacturing system is desired for the molding machine 2, the continuous firing furnace 1 for firing the molded body 51 molded by the molding machine 2 as a material to be fired, and the molded body 51 fired in the continuous firing furnace 1. And, for example, a processing machine 3 for performing polishing, and an annular setter transport means for sequentially transporting a setter 50 mounted with a molded body 51 between the molding machine 2, the continuous firing furnace 1 and the processing machine 3 in sequence. It consists of four.

成形機２は、搬入されたフェライト粒子からなる材料粉末を磁場中で金型を用いて圧縮成形することで成形体５１を形成するもので、上記のように小型化された連続焼成炉１に合わせた成形能力を持つものが用いられている。なお、この成形機２による磁場成形工程が、材料粉末をスラリー状にして成形を行う湿式の場合には、成形機２と連続焼成炉１との間のセッタ搬送手段４上に、特許文献１中に示されるような乾燥炉５を配置し、成形された成形体５１を乾燥炉５で乾燥させてから連続焼成炉１内に搬入させるようにすればよい。   The molding machine 2 forms the compact 51 by compressing the material powder composed of the ferrite particles carried in by using a mold in a magnetic field. In the continuous firing furnace 1 reduced in size as described above, The one with the combined molding ability is used. In addition, when the magnetic field shaping | molding process by this shaping | molding machine 2 is a wet which performs shaping | molding by making material powder into a slurry form, on the setter conveyance means 4 between the shaping | molding machine 2 and the continuous baking furnace 1, patent document 1 A drying furnace 5 as shown in the figure is arranged, and the formed compact 51 is dried in the drying furnace 5 and then carried into the continuous firing furnace 1.

前述したように、従来の連続焼成炉１００にあっては、所望の温度まで冷却させるために冷却部１３０の長さを長くする必要があり、連続焼成炉１００の炉長が極めて長くなってしまい、成形機や加工機に比べてかなり大型の設備になる。この場合、実際の量産においては、エネルギーコストを考慮すると、一度になるべくたくさんの成形体を入れて焼成を行うほうが低コストであると考えられるため、必然的に複数の成形機で成形された成形体を焼成炉に入れて一度に焼成を行うことになる。またこれに伴い、焼成後の成形体を再び複数の加工機に振り分けて加工を行うことにもなる。このため、成形体の成形機から焼成炉への移動、焼成炉から加工機への移動に時間がかかり、このことも生産効率向上の妨げとなっていた。この点、本実施の形態によれば、冷却温度プロファイルを最適化することにより、連続焼成炉１の炉長を短くして、小型化することが可能となり、図５に示したように一貫ラインとして生産効率を向上させる製造システムを構築することができる。   As described above, in the conventional continuous firing furnace 100, it is necessary to increase the length of the cooling unit 130 in order to cool to a desired temperature, and the furnace length of the continuous firing furnace 100 becomes extremely long. Compared to molding machines and processing machines, the equipment is considerably larger. In this case, in actual mass production, considering the energy cost, it is considered that it is cheaper to insert and fire as many molded bodies as possible, so it is inevitably molded by multiple molding machines. The body is put into a firing furnace and fired at once. Along with this, the fired molded body is again distributed to a plurality of processing machines for processing. For this reason, it takes time to move the molded body from the molding machine to the firing furnace and from the firing furnace to the processing machine, which also hinders the improvement of production efficiency. In this regard, according to the present embodiment, by optimizing the cooling temperature profile, the furnace length of the continuous firing furnace 1 can be shortened and downsized. As shown in FIG. As a result, a production system that improves production efficiency can be constructed.

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、数個の隔壁３１により数個のゾーン３２を形成するようにしたが、形成するゾーン３２の数は、焼成する被焼成物やその搬送速度等に応じて適宜設定すればよく、さらに細分化してもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, several zones 32 are formed by several partition walls 31, but the number of zones 32 to be formed is appropriately set according to the object to be fired, the conveyance speed thereof, and the like. What is necessary is just to divide further.

また、本実施の形態では、各ゾーン３２を適宜大きさで略均等に形成し、冷却ノズル３４から噴出させる冷却空気の噴出量等によって、各ゾーン３２を被焼成物の搬送速度に合わせて個別に冷却温度プロファイルの制御を可能としたが、このような形態に限らない。例えば、冷却ノズル３４から噴出させる冷却空気の噴出量を略均等とし、各ゾーン３２の大きさ（長さ）を例えば搬入側から搬出側に向けて段階的に小さくなるようにしてもよい。或いは、各ゾーン３２の大きさと冷却ノズル３４から噴出させる冷却空気の噴出量との組合せによって個別に冷却温度プロファイルの制御を可能としてもよい。さらには、細分化される各ゾーン３２の大きさのみを適宜変えるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, each zone 32 is formed in an appropriate size and substantially evenly, and each zone 32 is individually matched to the conveyance speed of the object to be fired by the amount of cooling air jetted from the cooling nozzle 34. Although the cooling temperature profile can be controlled, the present invention is not limited to such a form. For example, the amount of cooling air ejected from the cooling nozzle 34 may be made substantially equal, and the size (length) of each zone 32 may be reduced stepwise from the carry-in side to the carry-out side, for example. Alternatively, the cooling temperature profile may be individually controlled by a combination of the size of each zone 32 and the amount of cooling air ejected from the cooling nozzle 34. Furthermore, only the size of each zone 32 to be subdivided may be changed as appropriate.

また、本実施の形態の連続焼成炉１は、ヒータ１３を用いた電気炉の例で説明したが、ガス炉であっても同様に適用可能である。   Moreover, although the continuous firing furnace 1 of this Embodiment demonstrated in the example of the electric furnace using the heater 13, even if it is a gas furnace, it is applicable similarly.

１ 連続焼成炉
２ 成形機
３ 加工機
４ セッタ搬送手段
１０ 加熱部
２０ 最高温度部
３０ 冷却部
３１ 隔壁
３２ ゾーン
３２ａ，３２ｂ バッファゾーン
３３ 隙間
３４ 冷却ノズル
４０ 搬送路
５０ セッタ
５１ 成形体
６０ 余熱回収部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous baking furnace 2 Molding machine 3 Processing machine 4 Setter conveyance means 10 Heating part 20 Maximum temperature part 30 Cooling part 31 Partition 32 Zone 32a, 32b Buffer zone 33 Gap 34 Cooling nozzle 40 Conveyance path 50 Setter 51 Forming body 60 Remaining heat recovery part

Claims (8)

搬入側から搬出側に向けて順に配設された加熱部と焼成に必要な最高温度部と冷却部とを通る搬送路に従い複数の被焼成物を連続的に搬送させて焼成する連続焼成炉であって、
前記冷却部は、複数の隔壁により搬送方向に対して仕切り形成されて前記被焼成物の搬送速度に合わせて個別に冷却温度プロファイルの制御が可能な複数のゾーンを有し、
前記冷却部は、前記ゾーン毎に、冷却空気を噴出させる冷却ノズルを有し、
前記各冷却ノズルは、冷却空気の噴出量が調節自在であり、搬入側のゾーン内の前記冷却ノズルほど冷却空気の噴出量が少なく、搬出側のゾーン内の前記冷却ノズルほど冷却空気の噴出量が多くなるように調節されていることを特徴とする連続焼成炉。 A continuous firing furnace in which a plurality of objects to be fired are continuously transported and fired according to a transport path passing through a heating section, a maximum temperature section necessary for firing, and a cooling section, which are sequentially arranged from the carry-in side to the carry-out side. There,
The cooling unit may have a plurality of zones can be controlled individually cooling temperature profile fit is a partition formed with respect to the conveying direction by a plurality of partition walls to the conveying speed of the object to be fired product,
The cooling unit has a cooling nozzle for ejecting cooling air for each zone,
Each of the cooling nozzles is adjustable in the amount of cooling air jetted, and the cooling nozzle in the carry-in zone has a smaller jet amount of cooling air, and the cooling nozzle in the carry-out zone has a jetted amount of cooling air. The continuous firing furnace is characterized in that it is adjusted so as to increase the amount. 前記冷却ノズルは、冷却空気の噴出方向が、前記各ゾーンの搬入側に位置する前記隔壁と前記搬送路との間の隙間へ向けた方向に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の連続焼成炉。 The cooling nozzle is ejected direction of the cooling air, it said in claim 1, characterized in that it is set in a direction towards the gap between the conveying path and the partition wall located on the entry side of each zone The continuous firing furnace described. 前記ゾーンを形成する前記隔壁は、前記搬送路を挟んで上下両方に設けられ、
前記冷却ノズルは、前記ゾーン毎に前記搬送路を挟んで上下両方に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の連続焼成炉。 The partition walls forming the zone are provided both above and below the conveyance path,
The continuous firing furnace according to claim 1 or 2 , wherein the cooling nozzles are provided on both upper and lower sides of the conveyance path for each zone. 前記搬送路と該搬送路の下側に位置する前記隔壁との間に隙間があることを特徴とする請求項３に記載の連続焼成炉。 The continuous firing furnace according to claim 3 , wherein there is a gap between the conveyance path and the partition located below the conveyance path. 前記複数のゾーンのうち、搬入側に位置する２以上の一部の前記ゾーンは、バッファゾーンとして設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の連続焼成炉。 The continuous firing furnace according to any one of claims 1 to 4 , wherein, among the plurality of zones, two or more of the zones located on the carry-in side are provided as buffer zones. . 前記冷却部は、前記加熱部および前記最高温度部に対して、搬送方向と直交する断面積が大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の連続焼成炉。 The continuous firing according to any one of claims 1 to 5 , wherein the cooling section is formed to have a larger cross-sectional area perpendicular to the conveying direction than the heating section and the maximum temperature section. Furnace. 前記冷却部の搬入側寄りのゾーン内の余熱を吸引して前記加熱部内の搬入側寄り位置に供給する余熱回収部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の連続焼成炉。 According to any one of claims 1-6, characterized in that it comprises a residual heat recovery unit for supplying the carry-in side closer position within the cooling section and the heating section by sucking residual heat of the carry-side side of the zone of Continuous firing furnace. 成形機と、
該成形機で成形された成形体を被焼成物として焼成する請求項１〜７のいずれか一つに記載の連続焼成炉と、
該連続焼成炉で焼成された前記成形体に対して所望の加工を施す加工機と、
これら成形機と連続焼成炉と加工機との間で前記成形体を搭載したセッタを順次連続的に搬送させるセッタ搬送手段と、
を備えることを特徴とする製造システム。 A molding machine;
The continuous firing furnace according to any one of claims 1 to 7 , wherein the molded body molded by the molding machine is fired as a material to be fired.
A processing machine for performing desired processing on the molded body fired in the continuous firing furnace;
A setter conveying means for sequentially and sequentially conveying the setter loaded with the molded body between the molding machine, the continuous firing furnace, and the processing machine;
A manufacturing system comprising:
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