JP5801698B2 - Powder heat treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、１，５００℃前後もしくはそれ以上の高温で粉体材料を熱処理する場合に、加熱段階で粉体材料から生じるガスの円滑な抜き出しが可能であると共に、冷却段階におけるブリッジ発生も阻止することが可能であって、粉体材料の流動性を確保することができ、また、粉体材料を均質に熱処理することも可能な粉体熱処理装置に関する。   In the present invention, when the powder material is heat-treated at a high temperature of around 1,500 ° C. or higher, it is possible to smoothly extract the gas generated from the powder material in the heating stage and to prevent the bridge from being generated in the cooling stage. The present invention relates to a powder heat treatment apparatus capable of ensuring fluidity of a powder material and capable of uniformly heat-treating the powder material.

従来、粉体を熱処理する設備として、特許文献１が知られている。特許文献１の「粉体処理用シャフト炉」は、簡単な構成で、原料供給ホッパー内でのブリッジ形成防止、粉体間空気の大幅減少による粉体の酸化防止等を可能とした粉体処理用シャフト炉を提供することを課題とし、下端に原料供給管を、上部に原料補給バルブを有し、かつ原料供給管に原料供給バルブを備えた密閉式原料供給ホッパーと、装入室と、加熱部および冷却部を備えた炉本体と、間欠式排出装置を備えた排出室とを前記順序で連結し、原料供給管を装入室内に位置させて円筒状シャフトの上端が装入室内で原料供給管に対向し、下端が排出室に位置するように炉本体を上下に貫通配設し、原料供給ホッパー内の原料粉体を円筒状シャフトの上端に供給し、排出板で処理粉体を間欠的に切り出すように粉体処理用シャフト炉を構成している。   Conventionally, Patent Document 1 is known as an equipment for heat-treating powder. Patent Document 1 “Powder Processing Shaft Furnace” has a simple configuration and can prevent the formation of bridges in the raw material supply hopper, and can prevent the oxidation of powders by greatly reducing the air between the powders. A closed-type raw material supply hopper having a raw material supply pipe at the lower end, a raw material replenishing valve at the top, and a raw material supply valve at the raw material supply pipe, a charging chamber, The furnace body provided with the heating part and the cooling part and the discharge chamber provided with the intermittent discharge device are connected in the above order, the raw material supply pipe is positioned in the charging chamber, and the upper end of the cylindrical shaft is in the charging chamber. The furnace body is vertically arranged so as to face the raw material supply pipe and the lower end is located in the discharge chamber. The raw material powder in the raw material supply hopper is supplied to the upper end of the cylindrical shaft, and the processed powder is discharged from the discharge plate. The powder processing shaft furnace is configured to cut out intermittently To have.

粉体を処理する一般的な設備において、粉体のブリッジを防止する技術としては、特許文献２〜６が知られている。   Patent Documents 2 to 6 are known as techniques for preventing powder bridging in general equipment for processing powder.

特許文献２の「ホッパー装置」は、広い範囲を小さな力で撹拌することに有利なブリッジ防止機構を備えるホッパー装置を提供することを課題とし、ホッパー装置は、粉粒状体を収容し、下部に設けられた排出口が開かれることにより排出口を通して粉粒状体を排出する貯留容器と、貯留容器の内部に粉粒状体によってブリッジが形成されることを防止するブリッジ防止機構とを備える。ブリッジ防止機構は、回転軸と、回転軸の中心軸に対して傾斜した１又は複数の傾斜面に沿って回転軸から放射状に延びる複数の撹拌棒とを含む。   The “hopper device” of Patent Document 2 aims to provide a hopper device having a bridge prevention mechanism that is advantageous for stirring a wide range with a small force, and the hopper device accommodates a granular material in a lower part. The storage container which discharges a granular material through a discharge port by opening the provided discharge port, and the bridge prevention mechanism which prevents that a bridge | bridging is formed with a granular material inside a storage container are provided. The bridge prevention mechanism includes a rotating shaft and a plurality of stirring bars extending radially from the rotating shaft along one or more inclined surfaces inclined with respect to the central axis of the rotating shaft.

特許文献３の「粉粒体貯蔵タンク装置」は、インターナルフロー現象、ブリッジ現象、或いは残留・固着現象などの発生を防止し、収容されている粉粒体をスムーズに流出させることにより先入れ先出しを保証し、且つ構造が簡単で、しかも従来のこの種の装置に後付けすることもできる粉粒体貯蔵タンク装置を提供することを課題とし、筒状体の下部に逆円錐形状をしたコーン部が連接され、このコーン部の下端頂部に排出口が設けられたタンク本体を備える粉粒体貯蔵タンク装置において、タンク本体の内部に、頂部を開口した円錐部をコーン部から支持脚により所定の間隔をあけて設置して構成されている。   The “powder storage tank device” of Patent Document 3 prevents the occurrence of an internal flow phenomenon, a bridge phenomenon, or a residual / adhesion phenomenon, and makes the first-in first-out by smoothly flowing out the contained granular material. An object of the present invention is to provide a powder storage tank device that is guaranteed and simple in structure, and can be retrofitted to a conventional device of this type. In a granular storage tank device comprising a tank body connected to the bottom end of the cone portion and provided with a discharge port, a conical portion having an opening at the top portion is provided at a predetermined distance from the cone portion by a support leg. It is configured with a gap.

特許文献４の「粉体のブリッジ防止・除去装置」は、粉体貯留タンク内に於ける粉体のブリッジの発生防止や粉体貯留タンク内に発生した粉体のブリッジの除去を行え、然も、既設の粉体貯留タンクにも簡単且つ容易に設置することができるようにすることを課題とし、上端部に粉体の投入口を、又、下端部に粉体の排出口を夫々有し、下部がホッパ状に形成された粉体貯留タンクに設置される粉体のブリッジ防止・除去装置であって、前記ブリッジ防止・除去装置は、粉体貯留タンク内に貯留されている粉体の層内に配置された振動体と、振動体に取り付けられ、振動体を振動させる振動機と、振動体及び振動機を粉体貯留タンクに支持する支持体とから成り、粉体貯留タンク内の粉体に直接振動を与えられるように構成している。   Patent Document 4 “powder bridging prevention / removal device” can prevent the occurrence of powder bridging in the powder storage tank and remove the powder bridging generated in the powder storage tank. However, it is an object to enable easy and easy installation in an existing powder storage tank, and has a powder inlet at the upper end and a powder outlet at the lower end. A powder bridge prevention / removal device installed in a powder storage tank having a lower portion formed in a hopper shape, wherein the bridge prevention / removal device is a powder stored in the powder storage tank. A vibrating body that is disposed in the layer, a vibrator that is attached to the vibrating body and vibrates the vibrating body, and a support body that supports the vibrating body and the vibrator in the powder storage tank. The powder is configured to be directly vibrated.

特許文献５の「粉砕物の貯蔵タンク」は、貯蔵された粉砕物に排出口の直上でブリッジ化や空洞化を起こさせることなく、スムーズに排出口から排出できる粉砕物の貯蔵タンクを提供することを目的とし、粉砕され回収された粉砕物を貯蔵するタンク本体と、タンク本体の下部に設けられた粉砕物の排出口とを備える粉砕物の貯蔵タンクにおいて、前記タンク本体内に貯蔵された前記粉砕物の上端と前記排出口に到る部分を上下方向に機械的に移動させる粉砕物の空洞化およびブリッジ化防止手段を備えている構成としている。   The “pulverized product storage tank” of Patent Document 5 provides a pulverized product storage tank that can be smoothly discharged from the discharge port without causing bridging or hollowing of the stored pulverized product directly above the discharge port. In a pulverized material storage tank comprising a tank main body for storing pulverized material collected by pulverization and a pulverized material discharge port provided at a lower portion of the tank main body. The crushed material is provided with a means for preventing hollowing and bridging of the pulverized material, which mechanically moves the upper end of the pulverized material and the portion reaching the discharge port in the vertical direction.

特許文献６の「サイロのブリッジ解消装置」は、粉体を貯留するサイロ本体の下端に取出口を設け、取出口の上部位置にサイロ本体内に高圧空気を噴き出す複数の高圧空気ノズルを設けた。他系統へ高圧空気を送気する高圧空気供給管をクーラーの手前で分岐して高圧空気供給管の分岐管を形成し、分岐管を高圧空気ノズルに連結した構成とし、クーラーの手前において分流した高温の乾燥した高圧空気が分岐管を通して高圧空気ノズルからサイロ本体に噴出することにより、粉体に湿気を与えることなくサイロ本体における粉体のブリッジ現象を防止することができる。既存の高圧空気を利用しているので、設備の簡略化およびコストの低減を図ることができる。   The “silo bridge eliminating device” of Patent Document 6 is provided with an outlet at the lower end of the silo body that stores the powder, and provided with a plurality of high-pressure air nozzles that eject high-pressure air into the silo body at an upper position of the outlet. . A high-pressure air supply pipe that feeds high-pressure air to another system is branched before the cooler to form a branch pipe for the high-pressure air supply pipe, and the branch pipe is connected to the high-pressure air nozzle, and is divided before the cooler. When high-temperature dry high-pressure air is ejected from the high-pressure air nozzle to the silo body through the branch pipe, the powder bridging phenomenon in the silo body can be prevented without giving moisture to the powder. Since the existing high-pressure air is used, the equipment can be simplified and the cost can be reduced.

特開２００１−２６４１３号公報JP 2001-26413 A 特開２０１０−６４０２号公報JP 2010-6402 A 特開２００１−２７８３８４号公報JP 2001-278384 A 特開２００３−６３５９０号公報JP 2003-63590 A 特開平８−３３３０２４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-333024 実開平５−５８６９２号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-58692

リチウムイオン二次電池用負極活物質や、生コークス、ピッチ、樹脂等に含まれるカーボン粉を黒鉛化処理して炭素粉末を製造する装置では、１，５００〜２，０００℃以上の高温で粉体材料を熱処理する。加熱段階では、粉体材料に含まれる不純物がガス化し、発生したガスによって粉体同士が固着し塊となってしまって、材料の流動性が阻害される。また、冷却段階では、粉体材料同士が凝集してブリッジが形成され、これによっても材料の流動性が阻害される。   In an apparatus for producing carbon powder by graphitizing carbon powder contained in a negative electrode active material for lithium ion secondary batteries, raw coke, pitch, resin, etc., the powder is heated at a high temperature of 1,500 to 2,000 ° C. or higher. The body material is heat treated. In the heating stage, impurities contained in the powder material are gasified, and the generated gas adheres and forms a lump with the generated gas, thereby inhibiting the fluidity of the material. In the cooling stage, the powder materials are aggregated to form a bridge, which also impairs the fluidity of the material.

これら粉体材料の流動性阻害に対しては、特許文献２〜６に開示されている撹拌操作が有効であるが、１，５００℃以上という高温の熱処理に対し、これら特許文献に示されている、ほぼ常温で使用されるホッパー装置等に設備されるブリッジ防止機構等をそのまま適用することはできなかった。   The stirring operation disclosed in Patent Documents 2 to 6 is effective for inhibiting the fluidity of these powder materials. However, these patent documents show a high-temperature heat treatment of 1,500 ° C. or higher. In other words, it has been impossible to directly apply the bridge prevention mechanism installed in a hopper device or the like used at almost normal temperature.

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、１，５００℃前後もしくはそれ以上の高温で粉体材料を熱処理する場合に、加熱段階で粉体材料から生じるガスの円滑な抜き出しが可能であると共に、冷却段階におけるブリッジ発生も阻止することが可能であって、粉体材料の流動性を確保することができ、また、粉体材料を均質に熱処理することも可能な粉体熱処理装置を提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and when the powder material is heat-treated at a high temperature of around 1,500 ° C. or higher, the smooth gas generated from the powder material in the heating stage is obtained. Powder that can be extracted and can prevent bridging in the cooling stage, can ensure the fluidity of the powder material, and can also heat-treat the powder material uniformly. An object is to provide a body heat treatment apparatus.

本発明にかかる粉体熱処理装置は、粉体材料を装入する上方装入部と、該上方装入部の下方に連設され、装入された粉体材料を重力方向下方へ案内しつつ熱処理する熱処理部と、該熱処理部の下方に連設され、熱処理された粉体を排出する下方排出部と、上記熱処理部の上方から下方へ向けて挿入され、該熱処理部内の粉体材料の粉面部分及びその周辺を撹拌するための上側撹拌部材と、上記熱処理部の下方から上方へ向けて、上記上側撹拌手段に対し距離を隔てて挿入され、該熱処理部内の粉体材料を撹拌するための下側撹拌部材と、これら上側撹拌部材及び下側撹拌部材を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする。   A powder heat treatment apparatus according to the present invention includes an upper charging portion for charging a powder material, and a lower portion of the upper charging portion that is continuously provided, and guides the charged powder material downward in the direction of gravity. A heat treatment part to be heat-treated, a lower discharge part connected to the lower part of the heat treatment part for discharging the heat-treated powder, and inserted from the upper side to the lower side of the heat treatment part, and the powder material in the heat treatment part An upper stirring member for stirring the powder surface portion and the periphery thereof, and the upper stirring means are inserted at a distance from the lower side to the upper side of the heat treatment part, and the powder material in the heat treatment part is stirred. And a driving means for driving the upper stirring member and the lower stirring member.

前記上側撹拌部材は黒鉛製であり、該上側撹拌部材には金属製動力伝達部材が連結され、該金属製動力伝達部材が前記熱処理部にシール材を介して回転・摺動自在に挿通されることを特徴とする。   The upper stirring member is made of graphite, and a metal power transmission member is connected to the upper stirring member, and the metal power transmission member is inserted into the heat treatment portion so as to be rotatable and slidable through a sealing material. It is characterized by that.

前記上側撹拌部材及び前記下側撹拌部材の少なくともいずれか一方には、その内部に加熱装置が内蔵されていることを特徴とする。   A heating device is incorporated in at least one of the upper stirring member and the lower stirring member.

本発明にかかる粉体熱処理装置にあっては、１，５００℃前後もしくはそれ以上の高温で粉体材料を熱処理する場合に、加熱段階で粉体材料から生じるガスを円滑に抜き出すことができると共に、冷却段階におけるブリッジ発生も阻止することができて、粉体材料の流動性を確保することができ、また、粉体材料を均質に熱処理することもできる。   In the powder heat treatment apparatus according to the present invention, when the powder material is heat-treated at a high temperature of around 1500 ° C. or higher, the gas generated from the powder material can be smoothly extracted in the heating stage. Further, the occurrence of bridging in the cooling stage can be prevented, the fluidity of the powder material can be secured, and the powder material can be heat-treated homogeneously.

本発明に係る粉体熱処理装置の好適な一実施形態を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing a preferred embodiment of a powder heat treatment apparatus according to the present invention. 図１中、Ａ部拡大断面図である。In FIG. 1, it is an A section expanded sectional view. 図１に示した粉体熱処理装置に用いられる上側及び下側撹拌部材の変形例を示す要部拡大側面図である。It is a principal part expanded side view which shows the modification of the upper side and lower side stirring member used for the powder heat processing apparatus shown in FIG. 図３中、Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 3. 図１に示した粉体熱処理装置における粉体材料の流動状態を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the flow state of the powder material in the powder heat processing apparatus shown in FIG. 図１の粉体熱処理装置の下側撹拌部材に加熱装置を内蔵した様子を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a mode that the heating apparatus was incorporated in the lower stirring member of the powder heat processing apparatus of FIG.

以下に、本発明に係る粉体熱処理装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１には、本実施形態に係る粉体熱処理装置１の側断面図が示されている。本実施形態に係る粉体熱処理装置１は主に、上方部分が高さ方向に真直であって、下方部分が二股に分岐して形成された中空筒状の炉体シェル２と、炉体シェル２の上方かつ側方に配置され、炉体シェル２内部へ粉体材料Ｐを装入する上方装入部３と、炉体シェル２の下方部分に設けられ、炉体シェル２内部から、熱処理された粉体Ｐを排出する下方排出部４とを備えて構成される。   Hereinafter, a preferred embodiment of a powder heat treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a side sectional view of a powder heat treatment apparatus 1 according to the present embodiment. The powder heat treatment apparatus 1 according to this embodiment mainly includes a hollow cylindrical furnace body shell 2 in which an upper portion is straight in a height direction and a lower portion is bifurcated, and a furnace shell. 2 is disposed above and to the side, and is provided in an upper charging portion 3 for charging the powder material P into the furnace shell 2 and in a lower portion of the furnace shell 2, and heat treatment is performed from the furnace shell 2 inside. And a lower discharge part 4 for discharging the powder P.

粉体材料Ｐは、例えばリチウムイオン二次電池用負極活物質や生コークス、ピッチ、樹脂等であって、これらを１，５００〜２，０００℃以上の高温に加熱して黒鉛化処理することにより、炭素粉末が得られる。もちろん、その他の粉体材料であっても良いことはもちろんである。   The powder material P is, for example, a negative electrode active material for lithium ion secondary batteries, raw coke, pitch, resin, and the like, and these are heated to a high temperature of 1,500 to 2,000 ° C. and graphitized. Thus, a carbon powder is obtained. Of course, other powder materials may be used.

炉体シェル２は、粉末材料Ｐを熱処理する熱処理部を構成する。熱処理部は、加熱帯Ｈと冷却帯Ｃとから構成される。加熱帯Ｈは、炉体シェル２の上方部分に備えられ、冷却帯Ｃは、二股に分岐されることで斜め下方へ延出された一方の下方部分に備えられる。二股に分岐されることで炉体シェル２の高さ方向下方へ延出された他方の下方部分は、後述する下側撹拌部材５を設備するための挿通部６を構成する。下方排出部４は、冷却帯Ｃ側に設けられる。   The furnace body shell 2 constitutes a heat treatment part for heat treating the powder material P. The heat treatment part is composed of a heating zone H and a cooling zone C. The heating zone H is provided in the upper part of the furnace shell 2, and the cooling zone C is provided in one lower part that extends obliquely downward by being branched into two branches. The other lower portion that extends downward in the height direction of the furnace shell 2 by being branched into two branches constitutes an insertion portion 6 for installing a lower stirring member 5 described later. The lower discharge part 4 is provided on the cooling zone C side.

炉体シェル２の内部には、当該炉体シェル２との間に隙間を隔てて、ガイドシャフト７が設けられる。ガイドシャフト７は、黒鉛など耐熱性に優れる素材で形成される。ガイドシャフト７は、下方部分を二股に分岐した炉体シェル２とほぼ同じ形態で、中空筒体状に形成され、加熱帯Ｈから冷却帯Ｃ及び挿通部６にわたって設けられる。   Inside the furnace shell 2, a guide shaft 7 is provided with a gap between the furnace shell 2 and the furnace shell 2. The guide shaft 7 is formed of a material having excellent heat resistance such as graphite. The guide shaft 7 is formed in a hollow cylindrical shape in substantially the same form as the furnace shell 2 having a lower portion bifurcated, and is provided from the heating zone H to the cooling zone C and the insertion portion 6.

加熱帯Ｈにおいて、炉体シェル２とガイドシャフト７との間には、ガイドシャフト７を取り囲む配置でヒータ８が設けられると共に、ヒータ８と炉体シェル２との間には、断熱材９が充填される。ヒータ８は、ガイドシャフト７を加熱し、これによりガイドシャフト７内部を昇温する。   In the heating zone H, a heater 8 is provided between the furnace shell 2 and the guide shaft 7 so as to surround the guide shaft 7, and a heat insulating material 9 is provided between the heater 8 and the furnace shell 2. Filled. The heater 8 heats the guide shaft 7 and thereby raises the temperature inside the guide shaft 7.

他方、冷却帯Ｃにおいて、炉体シェル２とガイドシャフト７との間の隙間には、冷却水Ｗが外部から循環供給され、これにより、ガイドシャフト７内部を冷却するための水冷ジャケット１０が構成される。   On the other hand, in the cooling zone C, cooling water W is circulated and supplied from the outside into the gap between the furnace shell 2 and the guide shaft 7, thereby configuring a water cooling jacket 10 for cooling the inside of the guide shaft 7. Is done.

炉体シェル２の上部には、ガイドシャフト７の上端開口部７ａを覆って、気密性を有する中空ボックス状の上部シェル１１が設けられる。上部シェル１１には、ガイドシャフト７内へ粉体材料Ｐを装入する上方装入部３が接続される。   At the upper part of the furnace body shell 2, a hollow box-shaped upper shell 11 having airtightness is provided so as to cover the upper end opening 7 a of the guide shaft 7. Connected to the upper shell 11 is an upper charging portion 3 for charging the powder material P into the guide shaft 7.

上方装入部３は、熱処理する粉体材料Ｐをガイドシャフト７の加熱帯Ｈへ供給するために一時的に貯留する供給ホッパー１２と、供給ホッパー１２の下端開口に設けられ、開閉作動されて粉体材料Ｐを供給ホッパー１２から払い出す開閉弁１３と、開閉弁１３に一端が接続されると共に他端が上部シェル１１内部に挿入され、開閉弁１３から払い出される粉体材料Ｐをガイドシャフト７内へ流下させるシュート１４とから構成され、シュート１４が上部シェル１１に接続されることで、上方装入部３の下方に熱処理部の加熱帯Ｈが連設される。   The upper charging portion 3 is provided at the lower end opening of the supply hopper 12 and the supply hopper 12 for temporarily storing the powder material P to be heat-treated to the heating zone H of the guide shaft 7, and is opened and closed. An on-off valve 13 for discharging the powder material P from the supply hopper 12, and one end connected to the on-off valve 13 and the other end inserted into the upper shell 11, and the powder material P discharged from the on-off valve 13 is guided to the guide shaft. 7, and the chute 14 is connected to the upper shell 11, so that the heating zone H of the heat treatment part is continuously provided below the upper charging part 3.

上方装入部３からガイドシャフト７内に装入される粉体材料Ｐは、加熱帯Ｈから冷却帯Ｃ及び挿通部６にわたって充満する。炉体シェル２の冷却帯Ｃ下端には、下方排出部４が設けられる。   The powder material P charged into the guide shaft 7 from the upper charging portion 3 is filled from the heating zone H to the cooling zone C and the insertion portion 6. A lower discharge portion 4 is provided at the lower end of the cooling zone C of the furnace shell 2.

下方排出部４は、ガイドシャフト７の下端開口部７ｂと連通する切り出し穴１５ａを有するロータリーディスク１５と、炉体シェル２に取付支持され、ロータリーディスク１５がその内部で摺動回転するのを案内すると共に、切り出し穴１５ａに連通される排出ポート１６ａが下端開口部７ｂ位置を避けて形成された水冷式のディスクハウジング１６と、ディスクハウジング１６に設けられ、ロータリーディスク１５を回転駆動する回転モータ１７とから構成され、ディスクハウジング１６が炉体シェル２に接続されることで、熱処理部の冷却帯Ｃの下方に下方排出部４が連設される。   The lower discharge part 4 is mounted and supported on the rotary disk 15 having a cutout hole 15a communicating with the lower end opening part 7b of the guide shaft 7 and the furnace shell 2, and guides the rotary disk 15 to slide and rotate therein. In addition, a water-cooled disc housing 16 in which a discharge port 16a communicating with the cutout hole 15a is formed so as to avoid the position of the lower end opening 7b, and a rotary motor 17 that is provided in the disc housing 16 and that drives the rotary disc 15 to rotate. By connecting the disk housing 16 to the furnace shell 2, the lower discharge part 4 is continuously provided below the cooling zone C of the heat treatment part.

冷却帯Ｃで冷却された粉体Ｐは、ガイドシャフト７の下端開口部７ｂと連通したロータリーディスク１５の切り出し穴１５ａへ向かって流れ込み、流れ込んだ粉体Ｐは、回転モータ１７によるロータリーディスク１５の回転動作でガイドシャフト７から切り出されて、ディスクハウジング１６内を排出ポート１６ａへ向かって移送され、その後、切り出し穴１５ａが排出ポート１６ａに連通することで、ディスクハウジング１６内から外方へ排出されるようになっている。   The powder P cooled in the cooling zone C flows toward the cutout hole 15 a of the rotary disk 15 communicating with the lower end opening 7 b of the guide shaft 7, and the powder P that has flowed in the rotary disk 15 by the rotary motor 17. It is cut out from the guide shaft 7 by the rotational operation and transferred to the discharge port 16a through the disk housing 16, and then the cutout hole 15a communicates with the discharge port 16a to be discharged from the disk housing 16 to the outside. It has become so.

加熱帯Ｈから冷却帯Ｃ及び挿通部６にわたって粉体材料Ｐが充満している状態で、ロータリーディスク１５により下方排出部４から粉体Ｐを排出しつつ、開閉弁１３により供給ホッパー１２から粉体材料Ｐを供給することで、ガイドシャフト７は粉体材料Ｐを重力方向下方へ案内し、これにより粉体材料Ｐは炉体シェル２内部で連続的に熱処理される。   In a state where the powder material P is filled from the heating zone H to the cooling zone C and the insertion portion 6, the powder P is discharged from the lower discharge portion 4 by the rotary disk 15, and the powder from the supply hopper 12 by the on-off valve 13. By supplying the body material P, the guide shaft 7 guides the powder material P downward in the direction of gravity, whereby the powder material P is continuously heat-treated inside the furnace shell 2.

粉体材料Ｐの加熱処理により、ガイドシャフト７内にはガスが発生する。ガイドシャフト７の上方に位置してその上端開口部７ａと連通する上部シェル１１には、ガスを排出するためのガス排出管１８が接続される。ガス排出管１８には、ガイドシャフト７内部の圧力を制御するために、開度調節自在な調節弁１９が設けられる。   Due to the heat treatment of the powder material P, gas is generated in the guide shaft 7. A gas discharge pipe 18 for discharging a gas is connected to the upper shell 11 located above the guide shaft 7 and communicating with the upper end opening 7a. The gas discharge pipe 18 is provided with a control valve 19 whose opening degree can be adjusted in order to control the pressure inside the guide shaft 7.

熱処理部の加熱帯Ｈ位置に対応するガイドシャフト７内部には、上方から下方へ向けて、ガイドシャフト７内に充満される粉体材料Ｐの粉面部分（上部表面部分）及びそれより深さ方向下方を含む周辺を、ガイドシャフト７内面からその中央にわたって撹拌・流動させるための上側撹拌部材２０が挿入される。   Inside the guide shaft 7 corresponding to the heating zone H position of the heat treatment part, the powder surface portion (upper surface portion) of the powder material P filled in the guide shaft 7 from the upper side to the lower side and the depth thereof. An upper stirring member 20 for stirring and flowing the periphery including the lower side in the direction from the inner surface of the guide shaft 7 to the center thereof is inserted.

上側撹拌部材２０は本実施形態にあっては、先端が尖ったロッド状であって、その周面には、周方向に間隔を隔ててかつ長さ方向に多段に撹拌用のパドル２０ａが設けられている。上側撹拌部材２０は、耐熱性に優れる黒鉛製で形成される。上側撹拌部材２０には、高温のガイドシャフト７内に挿入される先端と反対側であって、温度の低い上部シェル１１内部に位置される基端に、ロッド状に形成された金属製動力伝達部材２１が連結される。   In this embodiment, the upper stirring member 20 has a rod shape with a sharp tip, and the circumferential surface is provided with paddles 20a for stirring at intervals in the circumferential direction and in multiple stages in the length direction. It has been. The upper stirring member 20 is made of graphite having excellent heat resistance. The upper stirring member 20 has a metal power transmission formed in a rod shape on the base end located inside the upper shell 11 having a low temperature on the side opposite to the tip inserted into the high temperature guide shaft 7. The member 21 is connected.

上部シェル１１上には上部架台２２が設置され、上部架台２２に搭載された上部駆動手段２３の出力軸に、動力伝達部材２１を介して、上側撹拌部材２０が連結される。上部シェル１１には、動力伝達部材２１を挿通させる上部貫通孔２４が形成される。これにより、上側撹拌部材２０は、上部架台２２側からガイドシャフト７内方へ挿入して設置される。   An upper frame 22 is installed on the upper shell 11, and the upper stirring member 20 is connected to the output shaft of the upper drive means 23 mounted on the upper frame 22 via the power transmission member 21. An upper through hole 24 through which the power transmission member 21 is inserted is formed in the upper shell 11. Thereby, the upper stirring member 20 is installed by being inserted into the guide shaft 7 from the upper frame 22 side.

上部駆動手段２３は、ネジ機構等を備えて、その出力軸から、正逆往復回転運動及び上下方向往復直線運動を出力し、これにより上側撹拌部材２０を、ガイドシャフト７内で正逆回転作動と同時に上下方向往復作動する。   The upper drive means 23 includes a screw mechanism or the like, and outputs a forward / reverse reciprocating rotational motion and a vertical reciprocating linear motion from its output shaft, whereby the upper agitating member 20 is operated forward / reversely rotating within the guide shaft 7. At the same time, it reciprocates in the vertical direction.

図２に示すように、上部貫通孔２４には、上部シェル１１の気密性を高く保持することができ、かつ金属製の動力伝達部材２１を回転摺動自在かつ上下方向摺動自在に挿通することができるシール材２５が設けられる。   As shown in FIG. 2, the upper through-hole 24 can keep the airtightness of the upper shell 11 high, and allows the metal power transmission member 21 to be slidably rotated and slidable in the vertical direction. A sealing material 25 is provided.

異種材料である黒鉛製の上側撹拌部材２０と金属製の動力伝達部材２１との接続は、例えば図２に示すように、直線運動の伝達を確保するために、動力伝達部材２１の端部フランジ２１ａ外周に形成した雄ねじ部２１ｂ（図中、端部フランジ２１ａの断面をハッチングにて示している）に、上側撹拌部材２０の端部フランジ２０ｂに係合するカップリング部材２６の内周に形成した雌ネジ部２６ａを螺合し、そしてまた、回転運動の伝達を確保するために、これら上側撹拌部材２０及び動力伝達部材２１の軸心を避けて、それらの端部フランジ２０ｂ，２１ａに形成したキー溝に、キー２７を嵌合すればよい。   As shown in FIG. 2, for example, the connection between the graphite upper stirring member 20 and the metal power transmission member 21, which are different materials, is performed at the end flange of the power transmission member 21 in order to ensure the transmission of linear motion. Formed on the inner periphery of the coupling member 26 that engages with the end flange 20b of the upper stirring member 20 on the male screw portion 21b formed on the outer periphery of 21a (in the drawing, the cross section of the end flange 21a is indicated by hatching) In order to secure the transmission of the rotational movement, the inner flange portions 20b and 21a are formed on the end flanges 20b and 21a so as to avoid the axial centers of the upper stirring member 20 and the power transmission member 21. The key 27 may be fitted into the keyway.

熱処理部の加熱帯Ｈ位置に対応するガイドシャフト７内部には、下方から上方へ向けて、ガイドシャフト７内に充満される粉体材料Ｐをガイドシャフト７内面からその中央にわたって撹拌・流動させるための下側撹拌部材５が挿入される。下側撹拌部材５は、上側撹拌部材２０に対し、ガイドシャフト７の高さ方向に距離を隔てて配置される。従って、ガイドシャフト７内には、撹拌部材５，２０が存在しない領域Ｚが設定される。   In the guide shaft 7 corresponding to the heating zone H position of the heat treatment part, the powder material P filled in the guide shaft 7 is stirred and flowed from the inner surface of the guide shaft 7 to the center from the lower side to the upper side. The lower stirring member 5 is inserted. The lower stirring member 5 is arranged with a distance from the upper stirring member 20 in the height direction of the guide shaft 7. Accordingly, a region Z where the stirring members 5 and 20 do not exist is set in the guide shaft 7.

下側撹拌部材５は上側撹拌部材２０と同様に、先端が尖ったロッド状であって、その周面には、周方向に間隔を隔ててかつ長さ方向に多段に撹拌用のパドル５ａが設けられる。下側撹拌部材５も、耐熱性に優れる黒鉛製で形成される。   Like the upper stirring member 20, the lower stirring member 5 has a rod shape with a sharp tip, and the circumferential surface has a plurality of stirring paddles 5a spaced in the circumferential direction and in multiple stages in the length direction. Provided. The lower stirring member 5 is also made of graphite having excellent heat resistance.

炉体シェル２の挿通部６直下には下部架台２８が取り付けられ、下部架台２８に搭載された下部駆動手段２９の出力軸に、下側撹拌部材５が直結される。挿通部６下端には、下側撹拌部材５を挿通させる下部貫通孔３０が形成される。これにより、下側撹拌部材５は、下部架台２８側からガイドシャフト７内方へ挿入されて設置される。   A lower frame 28 is attached directly below the insertion portion 6 of the furnace shell 2, and the lower stirring member 5 is directly connected to the output shaft of the lower drive means 29 mounted on the lower frame 28. A lower through hole 30 through which the lower stirring member 5 is inserted is formed at the lower end of the insertion portion 6. Thereby, the lower stirring member 5 is inserted and installed in the guide shaft 7 from the lower frame 28 side.

下部駆動手段２９は、上部駆動手段２３と同様に、出力軸から、正逆往復回転運動及び上下方向往復直線運動を出力し、これにより下側撹拌部材５を、ガイドシャフト７内で正逆回転作動と同時に上下方向往復作動する。   Similarly to the upper drive unit 23, the lower drive unit 29 outputs a forward / reverse reciprocating rotational motion and a vertical reciprocating linear motion from the output shaft, whereby the lower stirring member 5 is rotated forward / reversely within the guide shaft 7. Simultaneously with the operation, it reciprocates in the vertical direction.

下部貫通孔３０には、上部貫通孔２４と同様に、気密性を保持しつつ、下側撹拌部材５を回転摺動自在かつ上下方向摺動自在に挿通させるシール材３１が設けられる。下側撹拌部材５に対しても、上側撹拌部材２０と同様に、金属製動力伝達部材を連結し、この動力伝達部材をシール材３１に対し挿通して、気密性を高めるようにしても良い。   Similar to the upper through-hole 24, the lower through-hole 30 is provided with a seal material 31 that allows the lower stirring member 5 to be inserted in a freely slidable and vertically slidable manner while maintaining airtightness. Similarly to the upper stirring member 20, a metal power transmission member may be connected to the lower stirring member 5, and the power transmission member may be inserted into the sealing material 31 to improve airtightness. .

ガイドシャフト７には、粉体熱処理装置１の運転を制御するために、装入された粉体材料Ｐの粉面位置を検出するレーザー式の位置センサ３２や、内部温度を検出するための温度センサ３３が設けられる。位置センサ３２は、高温な熱処理部Ｈに対し、ガラスなどの透明な素材で遮断して取り付けられる。   In order to control the operation of the powder heat treatment apparatus 1, the guide shaft 7 has a laser-type position sensor 32 that detects the powder surface position of the charged powder material P and a temperature for detecting the internal temperature. A sensor 33 is provided. The position sensor 32 is attached to the high-temperature heat treatment part H by being cut off with a transparent material such as glass.

次に、本実施形態に係る粉体熱処理装置１の作用について説明する。加熱帯Ｈから冷却帯Ｃ及び挿通部６にわたって粉体材料Ｐが充満している運転状態に際し、下方排出部４から熱処理した粉体Ｐを排出するのに応じて、上方装入部３から粉体材料Ｐを供給することにより、ガイドシャフト７により粉体材料Ｐを重力方向下方へ案内して、連続的に粉体材料Ｐの熱処理が行われる。   Next, the operation of the powder heat treatment apparatus 1 according to this embodiment will be described. In the operation state in which the powder material P is filled from the heating zone H to the cooling zone C and the insertion portion 6, the powder from the upper charging portion 3 is discharged in accordance with the discharge of the heat-treated powder P from the lower discharging portion 4. By supplying the body material P, the powder material P is continuously guided by the guide shaft 7 in the direction of gravity, so that the powder material P is continuously heat-treated.

運転制御における粉体材料Ｐの装入タイミングは、ロータリーディスク１５による排出操作と対応させつつ、例えば粉体材料Ｐの温度が１，５００℃となる高さ位置に、位置センサ３２による検出ポイントを設定しておき、位置センサ３２で粉体材料Ｐが検出されなくなったならば、新たに粉体材料Ｐを装入したり、あるいは温度センサ３３で検出される粉面位置の温度が例えば１，５００℃に達したならば、新たに粉体材料Ｐを装入するように、開閉弁１３が制御される。   The timing at which the powder material P is charged in the operation control corresponds to the discharge operation by the rotary disk 15, and the detection point by the position sensor 32 is set at a height position where the temperature of the powder material P becomes 1,500 ° C., for example. If the position sensor 32 no longer detects the powder material P, the powder material P is newly inserted or the temperature of the powder surface position detected by the temperature sensor 33 is 1, for example. When the temperature reaches 500 ° C., the on-off valve 13 is controlled so that the powder material P is newly charged.

上方装入部３から加熱部Ｈに新たに装入される粉体材料Ｐは、シュート１４により、既にガイドシャフト７内部に充満している粉体材料Ｐの上に積み上げられ、粉面部分を形成する。装入直後の粉体材料Ｐには、不純物が含有されていて、粉面部分及びそれより深さ方向下方を含む周辺に滞留する粉体材料Ｐからは、ヒータ８で加熱されて順次昇温していく過程で、不純物がガス化する。   The powder material P newly charged from the upper charging portion 3 into the heating portion H is stacked on the powder material P already filled in the guide shaft 7 by the chute 14, and the powder surface portion is Form. Immediately after charging, the powder material P contains impurities, and the powder material P staying in the periphery including the powder surface portion and the lower part in the depth direction is heated by the heater 8 and gradually heated. In the process, impurities are gasified.

正逆回転作動及び上下方向往復作動される上側撹拌部材２０は、粉面部分及びその周辺の粉体材料Ｐを撹拌して流動化させるので、発生したガスを、粉体材料Ｐ相互間に滞留させることなく、流動する粉体材料Ｐ相互間から、そしてまた上側撹拌部材２０に沿って、粉面上方へと円滑に放出することができる。   The upper agitating member 20 that is operated in the forward / reverse rotation direction and the up / down reciprocating operation agitates and fluidizes the powder material portion and the surrounding powder material P, so that the generated gas is retained between the powder materials P. Without being caused, the powder material P can be smoothly discharged from the flowing powder materials P to the upper part of the powder surface along the upper stirring member 20.

また、上側撹拌部材２０による撹拌作用により、当該上側撹拌部材２０周囲であっても、ガイドシャフト７内面近傍であっても、粉体材料Ｐを均質に加熱処理することができると同時に、ムラなくガスを放出させることができる。このように、耐熱性を有する黒鉛製の上側撹拌部材２０によって、粉面部分及びその周辺部分の粉体材料Ｐからの脱ガス処理を的確に行うことができる。放出されたガスは、ガス排出管１８から排出される。   In addition, the stirring action by the upper stirring member 20 allows the powder material P to be uniformly heat-treated even in the vicinity of the upper stirring member 20 or in the vicinity of the inner surface of the guide shaft 7, and at the same time, without unevenness. Gas can be released. Thus, the degassing process from the powder material P in the powder surface portion and the peripheral portion thereof can be accurately performed by the upper stirring member 20 made of graphite having heat resistance. The released gas is discharged from the gas discharge pipe 18.

さらに、上側撹拌部材２０の正逆回転作動及び上下方向往復作動により、ガイドシャフト７内面から遠隔な粉面部分に埋没されている粉体材料Ｐを掘り出して高温の内部雰囲気に晒すことができる。これにより、加熱に有利なガイドシャフト７内面近傍の粉体材料Ｐと対比しても、上側撹拌部材２０周りの粉体材料Ｐを遜色なく加熱処理することができる。   Furthermore, the powder material P buried in the remote powder surface portion can be excavated from the inner surface of the guide shaft 7 and exposed to a high-temperature internal atmosphere by forward / reverse rotation operation and vertical reciprocation operation of the upper stirring member 20. Thereby, even if compared with the powder material P in the vicinity of the inner surface of the guide shaft 7 that is advantageous for heating, the powder material P around the upper stirring member 20 can be heat-treated without inferiority.

下方排出部４の排出操作で重力方向下方へ移動する粉体材料Ｐは、上側撹拌部材２０よりも下方に達すると、ヒータ８により安定的に加熱され、適切に黒鉛化処理される。   When the powder material P that moves downward in the gravity direction by the discharge operation of the lower discharge portion 4 reaches below the upper stirring member 20, it is stably heated by the heater 8 and appropriately graphitized.

粉体材料Ｐは、さらに下方へ移動されると、上側撹拌部材２０と同様に、黒鉛製の下側撹拌部材５による撹拌作用を受け、これによりガイドシャフト７内での流動性が高められる。このように高い流動性を確保できることで、粉体材料Ｐが部分的に急冷されることを防止できると共に、熱処理速度を一定化することができ、さらに下側撹拌部材５周りの粉体材料Ｐとガイドシャフト７内面近傍の粉体材料Ｐとを、均質に熱処理することができる。   When the powder material P is further moved downward, like the upper stirring member 20, the powder material P is subjected to the stirring action by the lower stirring member 5 made of graphite, and thereby the fluidity in the guide shaft 7 is enhanced. By ensuring such high fluidity, the powder material P can be prevented from being partially cooled rapidly, the heat treatment rate can be made constant, and the powder material P around the lower stirring member 5 can be made constant. And the powder material P in the vicinity of the inner surface of the guide shaft 7 can be uniformly heat-treated.

加熱帯Ｈで加熱処理された粉体材料Ｐはその後、冷却ジャケット１０を備える冷却帯Ｃへ移動し、下方排出部４へ達するまでの間に、冷却処理される。冷却処理された粉体Ｐは、下方排出部４から排出される。冷却帯Ｃに移動する前に、下側撹拌部材５で粉体材料Ｐの流動性を高めて部分的な急冷を防止しているので、冷却帯Ｃでブリッジが発生することを防止することができる。   Thereafter, the powder material P heat-treated in the heating zone H moves to the cooling zone C provided with the cooling jacket 10 and is cooled until reaching the lower discharge section 4. The cooled powder P is discharged from the lower discharge portion 4. Before moving to the cooling zone C, the lower agitating member 5 increases the fluidity of the powder material P to prevent partial quenching, so that it is possible to prevent a bridge from occurring in the cooling zone C. it can.

詳細には図５（ａ）に示すように、上側撹拌部材２０と下側撹拌部材５を連結して一連に形成した単一の撹拌部材Ｇを使用する場合を考えると、当該撹拌部材Ｇの回転及び上下動により、撹拌部材Ｇ周りの粉体材料Ｐが撹拌部材Ｇに沿って早々と流下して、粉体上面Ｓに窪みＤが生じてしまう。すなわち、ガイドシャフト７の内面近傍と、撹拌部材Ｇの周囲近傍で、粉体材料Ｐの移動速度Ｖ，ｖ（Ｖ＞ｖ）が異なってしまうため、必要な熱処理を適切に施すことができない。   Specifically, as shown in FIG. 5A, when considering a case where a single stirring member G formed in a series by connecting the upper stirring member 20 and the lower stirring member 5 is used, Due to the rotation and vertical movement, the powder material P around the stirring member G quickly flows down along the stirring member G, and a dent D is formed on the powder upper surface S. That is, since the moving speeds V and v (V> v) of the powder material P are different between the vicinity of the inner surface of the guide shaft 7 and the vicinity of the periphery of the stirring member G, the necessary heat treatment cannot be appropriately performed.

これに対し、本実施形態では図５（ｂ）に示すように、上記単一の撹拌部材Ｇを寸断した形態で、上側撹拌部材２０に対し、距離を隔てて下側撹拌部材５を設けるようにしていて、これにより、ガイドシャフト７内部に撹拌部材５，２０が存在しない領域、すなわち粉体材料Ｐの滞留領域Ｚを形成することができる。これにより、上側撹拌部材２０近傍での流下を止めることができるため、粉体材料Ｐは上部で循環移動を生じることとなり、粉体材料Ｐに対する加熱処理及びガス放出を十分に行うことができる。また同時に、下側撹拌部材５の近傍でも、粉体材料Ｐに循環移動を生じさせることができる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 5B, the lower stirring member 5 is provided at a distance from the upper stirring member 20 in a form in which the single stirring member G is cut off. Thus, a region where the stirring members 5 and 20 do not exist inside the guide shaft 7, that is, a retention region Z of the powder material P can be formed. Thereby, since the flow down in the vicinity of the upper stirring member 20 can be stopped, the powder material P circulates in the upper portion, and the heat treatment and gas discharge to the powder material P can be sufficiently performed. At the same time, the powder material P can be circulated in the vicinity of the lower stirring member 5.

また、図１に示すように、ガイドシャフト７内部の温度分布は、ガイドシャフト７における上端開口部７ａ側の加熱帯Ｈ上端（図中、７Ｕで示す）が、新規に装入される低温の粉体材料Ｐや上部シェル１１からの熱的影響によって比較的温度が低いと共に、ガイドシャフト７における冷却帯Ｃに連なる加熱帯Ｈ下端（図中、７Ｌで示す）も、冷却帯Ｃからの伝熱などの熱的影響を受けて比較的温度が低いのに対し、ガイドシャフト７中央部（図中、７Ｃで示す）において最大温度となる。   Further, as shown in FIG. 1, the temperature distribution inside the guide shaft 7 is such that the upper end of the heating zone H (indicated by 7U in the figure) on the upper end opening 7a side of the guide shaft 7 is newly inserted at a low temperature. While the temperature is relatively low due to the thermal influence from the powder material P and the upper shell 11, the lower end of the heating zone H (indicated by 7 L in the figure) connected to the cooling zone C in the guide shaft 7 is also transmitted from the cooling zone C. While the temperature is relatively low due to thermal influences such as heat, the temperature is the maximum at the central portion of the guide shaft 7 (indicated by 7C in the figure).

撹拌部材を、上側撹拌部材２０及び下側撹拌部材５として、それらの間に最大温度となる滞留領域Ｚが設定されるようにしたので、この滞留領域Ｚで粉体材料Ｐを十分に加熱することができると同時に、撹拌部材５，２０が過度の高温に晒されることを防止して、撹拌部材５，２０の耐久性を確保することができる。   Since the stirrer member is the upper stirrer member 20 and the lower stirrer member 5 and the staying region Z having the maximum temperature is set between them, the powder material P is sufficiently heated in the staying region Z. At the same time, it is possible to prevent the stirring members 5 and 20 from being exposed to an excessively high temperature, and to ensure the durability of the stirring members 5 and 20.

また、上述したように、ガイドシャフト７の下部においても、下側撹拌部材５で粉体材料Ｐの循環移動を生じさせることができるため、粉体材料Ｐが冷却され始めてブリッジを発生しやすい状況を回避することができる。   Further, as described above, since the powder material P can be circulated and moved by the lower stirring member 5 even in the lower part of the guide shaft 7, the powder material P starts to be cooled and a bridge is easily generated. Can be avoided.

以上のように、上側撹拌部材２０及び下側撹拌部材５により、脱ガス処理及び粉体材料Ｐの均一加熱を確保することができ、ガス放出を促進し、ブリッジも回避できるため、これまで困難であったガイドシャフト７の口径を大径化することができ、生産性を向上することができる。   As described above, the upper stirring member 20 and the lower stirring member 5 can ensure degassing treatment and uniform heating of the powder material P, promote gas release, and avoid a bridge, which is difficult until now. Thus, the diameter of the guide shaft 7 can be increased, and the productivity can be improved.

上側撹拌部材２０に金属製動力伝達部材２１を連結し、この動力伝達部材２１を、上部シェル１１にシール材２５を介して回転・摺動自在に挿通するようにしたので、炉体シェル２内部の熱処理部に高い気密性を確保することができる。   A metal power transmission member 21 is connected to the upper stirring member 20, and the power transmission member 21 is inserted into the upper shell 11 via the seal member 25 so as to be rotatable and slidable. It is possible to ensure high airtightness in the heat treatment part.

特許文献１を前提技術として、円筒状シャフトの内部に、粉体を処理する一般的な設備に適用されて撹拌作用で粉体のブリッジを防止する、特許文献２〜６に係る技術を適用することが考えられるが、上述したように、１，５００℃以上という高温の熱処理に対し、これら特許文献に示されている、ほぼ常温で使用されるホッパー装置等に設備されるブリッジ防止機構等をそのまま適用することはできない。加えて、本実施形態に係る粉体熱処理装置１では、単に撹拌操作するにとどまらず、上側撹拌部材２０と下側撹拌部材５を備え、これら撹拌部材５，２０同士を、距離を隔てて配置する構成を採用していて、これにより粉体材料Ｐが早々と流下してしまうことを防止し撹拌部材５，２０間に粉体材料Ｐを滞留させるようにし、ガイドシャフト７の上部及び下部で粉体材料Ｐの循環流動を生じさせて、ガス放出や加熱・均熱を促進し、ブリッジを回避できることにより、熱処理性能を向上できたり、ガイドシャフト７を大口径化して生産性を向上することができる等、これら特許文献の単なる組み合わせによっては得ることのできない多様で有利な作用効果が得られる。   Based on the premise of Patent Literature 1, the technology according to Patent Literatures 2 to 6, which is applied to general equipment for processing powder and prevents powder bridging by a stirring action, is applied to the inside of a cylindrical shaft. However, as described above, for the high temperature heat treatment of 1,500 ° C. or higher, the bridge prevention mechanism etc. installed in the hopper apparatus etc. used at almost normal temperature shown in these patent documents. It cannot be applied as it is. In addition, the powder heat treatment apparatus 1 according to the present embodiment is not limited to simply performing a stirring operation, but includes an upper stirring member 20 and a lower stirring member 5, and the stirring members 5 and 20 are arranged at a distance from each other. Therefore, the powder material P is prevented from flowing down quickly, and the powder material P is retained between the stirring members 5 and 20. By causing circulation flow of the powder material P, promoting gas release, heating and soaking, and avoiding bridges, heat treatment performance can be improved, and the guide shaft 7 can be enlarged to improve productivity. Various advantageous effects that cannot be obtained by simply combining these patent documents can be obtained.

図３及び図４には、撹拌部材５，２０の変形例が示されている。上記実施形態では、撹拌用として、パドル５ａ，２０ａを設けるようにしたが、表面積の大きなパドル５ａ，２０ａでは熱的影響を受けて変形したり損傷することが考えられる場合には、パドル５ａ，２０ａに代えて、撹拌部材５，２０をその径方向に貫通する多数の軸体３４を設け、これら軸体３４で撹拌するようにしても良い。このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。   3 and 4 show modified examples of the stirring members 5 and 20. In the above embodiment, the paddles 5a and 20a are provided for stirring. However, when the paddles 5a and 20a having a large surface area are deformed or damaged due to thermal influence, Instead of 20 a, a large number of shaft bodies 34 that penetrate the stirring members 5 and 20 in the radial direction may be provided, and stirring may be performed by these shaft bodies 34. Even in such a modification, it is a matter of course that the same operational effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

また、図６に示すように、下側撹拌部材５の内部に、加熱装置３５を内蔵し、当該下部撹拌部材５の回転及び上下動を吸収できるフレキシブルコード３６を介して外部電源３７と接続するようにすれば、当該加熱装置３５により、ガイドシャフト７の下部において、昇温時間の短縮、粉体材料Ｐの熱履歴の改善を確保することができる。もちろん、上側撹拌部材２０にも同様にして加熱装置３５を内蔵すれば、ガイドシャフト７の上部に対しても同様の作用効果を確保することができる。   Further, as shown in FIG. 6, a heating device 35 is built in the lower stirring member 5 and connected to an external power source 37 via a flexible cord 36 that can absorb the rotation and vertical movement of the lower stirring member 5. By doing so, the heating device 35 can ensure the shortening of the temperature raising time and the improvement of the thermal history of the powder material P at the lower portion of the guide shaft 7. Of course, if the heating device 35 is built in the upper stirring member 20 in the same manner, the same operation and effect can be secured for the upper portion of the guide shaft 7.

１ 粉体熱処理装置
２ 炉体シェル
３ 上方装入部
４ 下方排出部
５ 下側撹拌部材
５ａ パドル
６ 挿通部
７ ガイドシャフト
７ａ ガイドシャフトの上端開口部
７ｂ ガイドシャフトの下端開口部
８ ヒータ
９ 断熱材
１０ 水冷ジャケット
１１ 上部シェル
１２ 供給ホッパー
１３ 開閉弁
１４ シュート
１５ ロータリーディスク
１５ａ 切り出し穴
１６ ディスクハウジング
１６ａ 排出ポート
１７ 回転モータ
１８ ガス排出管
１９ 調節弁
２０ 上側撹拌部材
２０ａ パドル
２０ｂ 上側撹拌部材の端部フランジ
２１ 動力伝達部材
２１ａ 動力伝達部材の端部フランジ
２１ｂ 雄ねじ部
２２ 上部架台
２３ 上部駆動手段
２４ 上部貫通孔
２５ シール材
２６ カップリング部材
２６ａ 雌ネジ部
２７ キー
２８ 下部架台
２９ 下部駆動手段
３０ 下部貫通孔
３１ シール材
３２ 位置センサ
３３ 温度センサ
３４ 軸体
３５ 加熱装置
３６ フレキシブルコード
３７ 外部電源
Ｃ 冷却帯
Ｄ 窪み
Ｇ 単一の撹拌部材
Ｈ 加熱帯
Ｐ 粉体材料（粉体）
Ｓ 粉体上面
Ｖ 単一の撹拌部材の周囲近傍の粉体材料の移動速度
ｖ ガイドシャフトの内面近傍の粉体材料の移動速度
Ｗ 冷却水
Ｚ 滞留領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder heat processing apparatus 2 Furnace body shell 3 Upper insertion part 4 Lower discharge part 5 Lower stirring member 5a Paddle 6 Insertion part 7 Guide shaft 7a Upper end opening part of guide shaft 7b Lower end opening part of guide shaft 8 Heater 9 Thermal insulation DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water-cooling jacket 11 Upper shell 12 Supply hopper 13 On-off valve 14 Chute 15 Rotary disk 15a Cutout hole 16 Disk housing 16a Discharge port 17 Rotary motor 18 Gas discharge pipe 19 Control valve 20 Upper stirring member 20a Paddle 20b End flange of upper stirring member DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Power transmission member 21a End flange of power transmission member 21b Male screw part 22 Upper mount 23 Upper drive means 24 Upper through hole 25 Sealing material 26 Coupling member 26a Female thread part 27 Key 28 Lower mount 29 Lower drive means 30 Lower Through-hole 31 Sealing material 32 Position sensor 33 Temperature sensor 34 Shaft body 35 Heating device 36 Flexible cord 37 External power supply C Cooling zone D Dimple G Single stirring member H Heating zone P Powder material (powder)
S Powder upper surface V Movement speed of powder material near the periphery of a single stirring member v Movement speed of powder material near the inner surface of the guide shaft W Cooling water Z Residence area

Claims (3)

粉体材料を装入する上方装入部と、該上方装入部の下方に連設され、装入された粉体材料を重力方向下方へ案内しつつ熱処理する熱処理部と、該熱処理部の下方に連設され、熱処理された粉体を排出する下方排出部と、上記熱処理部の上方から下方へ向けて挿入され、該熱処理部内の粉体材料の粉面部分及びその周辺を撹拌するための上側撹拌部材と、上記熱処理部の下方から上方へ向けて、上記上側撹拌手段に対し距離を隔てて挿入され、該熱処理部内の粉体材料を撹拌するための下側撹拌部材と、これら上側撹拌部材及び下側撹拌部材を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする粉体熱処理装置。   An upper charging portion for charging the powder material, a heat treatment portion connected to the lower portion of the upper charging portion, and performing heat treatment while guiding the charged powder material downward in the direction of gravity, and A lower discharge portion that is continuously provided below and discharges the heat-treated powder, and is inserted from above to below the heat treatment portion to stir the powder surface portion of the powder material in the heat treatment portion and its periphery An upper stirring member, a lower stirring member that is inserted at a distance from the lower stirring means toward the upper side of the heat treatment portion, and for stirring the powder material in the heat treatment portion; A powder heat treatment apparatus comprising: a stirring member and a driving unit that drives the lower stirring member. 前記上側撹拌部材は黒鉛製であり、該上側撹拌部材には金属製動力伝達部材が連結され、該金属製動力伝達部材が前記熱処理部にシール材を介して回転・摺動自在に挿通されることを特徴とする請求項１に記載の粉体熱処理装置。   The upper stirring member is made of graphite, and a metal power transmission member is connected to the upper stirring member, and the metal power transmission member is inserted into the heat treatment portion so as to be rotatable and slidable through a sealing material. The powder heat treatment apparatus according to claim 1. 前記上側撹拌部材及び前記下側撹拌部材の少なくともいずれか一方には、その内部に加熱装置が内蔵されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉体熱処理装置。   The powder heat treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein a heating device is incorporated in at least one of the upper stirring member and the lower stirring member.
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