(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を装填したサヤを順次炉内に押し込み、炉内を搬送させるためのプッシャーを備えたプッシャー式トンネル炉において、サヤとして中空円筒形状のサヤを用い、炉床に開口部を有する台板を連続的に並置し、並置された台板列の多数の開口部内にそれぞれ前記中空円筒形状のサヤがその中心軸が搬送方向と垂直となるよう炉床に載置され、台板がプッシャーの推力により搬送されると同時に、中空円筒形状のサヤが前記開口部内で回動しながら台板と共に搬送されるよう構成したことを特徴とするプッシャー式トンネル炉。
【請求項２】
中央部に中空円筒形状のサヤを載置するための長方形状の開口部を設けた枠体からなる台板であって、前記開口部を構成する辺のうち、台板の炉内搬送方向に垂直な辺はサヤの軸方向の長さより長く、台板の炉内搬送方向に平行な辺は下記式で表されるＤより大きい長さに形成されることを特徴とする請求項１記載のプッシャー式トンネル炉で用いる台板。
Ｄ＝２（２ＲＨ−Ｈ２）１／２（但し、Ｒ：中空円筒形状のサヤの半径、Ｈ：台板の厚さ）
【請求項３】
前記枠体からなる台板における台板の炉内搬送方向に垂直な枠の一方を欠いたコ字枠状に形成したことを特徴とする請求項２記載のプッシャー式トンネル炉で用いる台板。
【請求項４】
前記中空円筒形状のサヤにおいて、円筒の内壁面に円筒軸方向に平行な複数の突条が設けられ、円筒の端部の少なくとも一方が被処理物の装入、排出のために開放可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のプッシャー式トンネル炉で用いるサヤ。
【請求項５】
被処理物を装填したサヤを順次炉内に押し込み、炉内を搬送させるためのプッシャーを備えたプッシャー式トンネル炉において、サヤとして中空円筒形状の本体の両端に円筒状突起をそなえたサヤを用い、該サヤの搬送方向にサヤの両端の円筒状突起を支受するための平行なレールを炉内に配設し、炉床に開口部を有する台板を連続的に並置し、並置された台板列の多数の開口部内にそれぞれ前記中空円筒形状のサヤがその中心軸が搬送方向と垂直となるよう載置されると共に、サヤの両端の円筒状突起をレール上に載置して、サヤが炉床に接触しないよう保持されるようにし、台板がプッシャーの推力により搬送されると同時に、中空円筒形状のサヤが前記開口部内で回動しながら台板と共に搬送されるよう構成したことを特徴とするプッシャー式トンネル炉。
【請求項６】
プッシャーの推力がサヤの両端の円筒状突起に加えられるよう構成したことを特徴とする請求項５記載のプッシャー式トンネル炉。
【請求項７】
サヤの両端に設けた前記円筒状突起の径がサヤの中空円筒形状の本体の径の１／２〜１／３であることを特徴とする請求項５または６記載のプッシャー式トンネル炉で用いるサヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックスの粉体、粒体、小型成形品、セラミックス材料を含むチップなどの被処理品をサヤなどの治具に積載して、プッシャーによって加熱炉内に押し込み、搬送させて焼成処理または焼結処理を行うためのプッシャー式トンネル炉の改良、および当該トンネル炉で用いる台板およびサヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記の被処理品を、焼成、焼結のために１０００℃以上の高温で熱処理する場合には、一般に、例えば正方形や円形のサヤに被処理品を１０〜２０ｍｍの薄さで装填し、これらのサヤを台板上に２、３段積み重ね、トンネル炉内にプッシャーで連続式に押し込んで炉内を搬送させ、十分な時間をかけて熱処理を行う方式が行われている。
【０００３】
しかしながら、この方式では、被処理品の加熱を均一に行うために、被処理品の充填厚さを薄くせざるを得ないため、必要な処理能力に対して一般的に長めの炉長を必要とし、このため、設備費の点から経済的ではなく、さらに、サヤやセッターなどの焼成治具の重量が炉長に比例して大きくなり、その分無駄なエネルギーを消費するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プッシャー式トンネル炉における上記従来の問題点を解消するために、サヤおよび台板の構造について再検討を行った結果としてなされたものであり、その目的は、とくに、１０００℃以上の高温域において、セラミックスの粉体、粒体、小型成形品、セラミックス材料を含むチップなどを、比較的短い炉長で均一に加熱処理することができ且つ高いエネルギー利用効率での焼成を可能とするプッシャー式トンネル炉、および当該プッシャー式トンネル炉で用いる台板およびサヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１によるプッシャー式トンネル炉は、被処理物を装填したサヤを順次炉内に押し込み、炉内を搬送させるためのプッシャーを備えたプッシャー式トンネル炉において、サヤとして中空円筒形状のサヤを用い、炉床に開口部を有する台板を連続的に並置し、並置された台板列の多数の開口部内にそれぞれ前記中空円筒形状のサヤがその中心軸が搬送方向と垂直となるよう炉床に載置され、台板がプッシャーの推力により搬送されると同時に、中空円筒形状のサヤが前記開口部内で回動しながら台板と共に搬送されるよう構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２によるプッシャー式トンネル炉で用いる台板は、請求項１記載のプッシャー式トンネル炉で用いる台板であって、中央部に中空円筒形状のサヤを載置するための長方形状の開口部を設けた枠体からなる台板であって、前記開口部を構成する辺のうち、台板の炉内搬送方向に垂直な辺はサヤの軸方向の長さより長く、台板の炉内搬送方向に平行な辺は下記式で表されるＤより大きい長さに形成されることを特徴とする。
Ｄ＝２（２ＲＨ−Ｈ２）１／２（但し、Ｒ：中空円筒形状のサヤの半径、Ｈ：台板の厚さ）
【０００８】
請求項３によるプッシャー式トンネル炉で用いる台板は、請求項２において、前記枠体からなる台板における台板の炉内搬送方向に垂直な枠の一方を欠いたコ字枠状に形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４によるプッシャー式トンネル炉で用いるサヤは、請求項１記載のプッシャー式トンネル炉で用いるサヤであって、前記中空円筒形状のサヤにおいて、円筒の内壁面に円筒軸方向に平行な複数の突条が設けられ、円筒の端部の少なくとも一方が被処理物の装入、排出のために開放可能に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５によるプッシャー式トンネル炉は、被処理物を装填したサヤを順次炉内に押し込み、炉内を搬送させるためのプッシャーを備えたプッシャー式トンネル炉において、サヤとして中空円筒形状の本体の両端に円筒状突起をそなえたサヤを用い、該サヤの搬送方向にサヤの両端の円筒状突起を支受するための平行なレールを炉内に配設し、炉床に開口部を有する台板を連続的に並置し、並置された台板列の多数の開口部内にそれぞれ前記中空円筒形状のサヤがその中心軸が搬送方向と垂直となるよう載置されると共に、サヤの両端の円筒状突起をレール上に載置して、サヤが炉床に接触しないよう保持されるようにし、台板がプッシャーの推力により搬送されると同時に、中空円筒形状のサヤが前記開口部内で回動しながら台板と共に搬送されるよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項６によるプッシャー式トンネル炉は、請求項５において、プッシャーの推力がサヤの両端の円筒状突起に加えられるよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項７によるサヤは、請求項５または６記載のプッシャー式トンネル炉で用いるサヤであり、サヤの両端に設けた前記円筒状突起の径がサヤの中空円筒形状の本体の径の１／２〜１／３であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第１の実施形態として、請求項１に記載されるプッシャー式トンネル炉、請求項２〜３に記載されるプッシャー式トンネル炉で用いる台板および請求項４に記載されるプッシャー式トンネル炉で用いるサヤについて説明する。
【００１５】
図１に示すように、炉体Ｆ内に多数の発熱体１５を配設し、炉体Ｆの前後に入り口作業台（ローダ）１２および出口作業台（アンローダ）１７を設置し、被処理物を装填したサヤを順次炉内に押し込み、炉内を搬送させるためのプッシャー１３を備えたプッシャー式トンネル炉を前提とする。１６は炉内の排ガスを排出するための煙突である。
【００１６】
この実施形態においては、上記プッシャー式トンネル炉において、サヤとして、図２に示すような中空円筒形状のサヤ４を用いる。サヤ４は、アルミナ質、ムライト質、炭化珪素質などのセラミック材料を中空円筒形状に成形、焼成した緻密質の材質からなり、一端部または両端部に同じくセラミック材料からなる取り外し可能な円板状の蓋５を設け、蓋５の中心に設けた孔にセラミック製ボルト６を通し、セラミック製のワッシャー７、ナット８を介して蓋５を固定する。蓋５とサヤ本体との密着面には、セラミック繊維からなるソフトパッキング（ガスケット）９を介在させ、サヤ４各部の熱膨張に起因するズレや応力が吸収されるようにしておくことが望ましい。なお、サヤ４の真円度は０．１ｍｍ以内が望ましい。
【００１７】
サヤ４の蓋５を外してサヤ４の内部に熱処理すべき被処理物を装入し、蓋５を取り付け、図１に示すように、被処理物を装入した中空円筒形状のサヤ４を、プッシャー１３により押し込んで、その中心軸Ｘ−Ｘ（図２）が搬送方向と垂直となるよう炉床１４に載置されるようにし、プッシャーの推力が中空円筒形状のサヤ４の側面に伝達するようにして、サヤ４を炉床１４上で回動させながら炉の入口から出口まで搬送する。サヤ４内部に装入された被処理物はサヤ４内で回転転動を与えられながら均一に加熱され焼成処理される。本発明の方式によれば、サヤ４内に装入する被処理物の実効的な充填層厚を大きく取ることができるから、比較的短い炉長で足り、エネルギー利用効率も改善される。
【００１８】
好ましい実施態様としては、炉床１４に台板を連続的に並置し、並置された台板列に形成されている多数の開口部内にそれぞれ前記中空円筒形状のサヤ４が載置され、台板がプッシャーの推力により搬送されると同時に、中空円筒形状のサヤが前記開口部内で回動しながら台板と共に搬送されるよう構成する。
【００１９】
図３に例示するように、台板１は、サヤ４と同様、セラミック材料を成形、焼成することにより作製され、中央部に中空円筒形状のサヤ４を載置するための長方形状の開口部２を設けた枠体３からなる。開口部２内へのサヤ４（図３に一点鎖線で示す）の載置は、図３に示すように、中空円筒形状のサヤ４の中心軸Ｘ−Ｘが、台板１を炉床１４に連続的に並置しプッシャーにより搬送される場合に、台板１の炉内搬送方向に垂直な辺３ａと平行になるよう載置される。
【００２０】
台板１の開口部２を構成する辺のうち、台板１の炉内搬送方向に垂直な辺３ａの長さＬ3aはサヤ４の軸方向の長さより長く、台板１の炉内搬送方向に平行な辺３ｂの長さＬ3bは下記の式で表されるＤより大きい長さに形成されることが好ましい。
Ｄ＝２（２ＲＨ−Ｈ2 ）1/2 （但し、Ｒ：中空円筒形状のサヤの半径、Ｈ：台板の厚さ）
【００２１】
台板１の開口部２と中空円筒形状のサヤ４の寸法関係を上記のようにすることにより、平坦な炉床１４上に台板１を置き、その開口部２内にサヤを載置したとき、サヤ４の下面が炉床１４に触れずに浮き上がることがなく、プッシャー１３による送りに対しても滑らかに回動することができる。サヤ４と台板１との間の空隙が広過ぎると、サヤ４の安定した回動、移動（搬送）が得られなくなるから、この空隙の大きさは、サヤの円筒軸方向については３〜６ｍｍ程度、サヤの転動方向については２〜５ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００２２】
台板１の厚さＨ（図３）については、小さ過ぎるとサヤ４の回動が円滑に行われなくなり、大き過ぎると台板１の重量が増加して熱処理の際の無駄なエネルギー消費が大きくなる。これらのことを考慮して、台板１の厚さＨはサヤ４の直径の２５〜４０％程度とするのが好ましい。
【００２３】
図１に示すように、上記の台板１を、炉床１４上に連続的に並置し、各台板１の開口部２内にそれぞれ中空円筒形状のサヤ４を載置して、プッシャー１３により台板１を押し込み、搬送させると、台板１の枠３の一辺３ａがサヤ４の円筒側面を常時押すこととなり、サヤ４は台板１の枠体３により搬送方向から外れないよう導かれ、サヤ４はその重量とサヤ４の円筒側面と炉床１４との摩擦力によって、炉床上を滑ることなく開口部２内で回動しながら台板と共に搬送される。
【００２４】
中空円筒形状のサヤ４が炉床上を滑ることなく開口部２内で回動するために、炉床１４の平滑度は重要である。炉床は、通常のプッシャー式トンネル炉の場合と同様に、アルミナ質、ムライト質、炭化珪素質などのセラミック材料を成形、焼成した緻密質のものから構成されるが、その平滑度は、炉床有効幅３００ｍｍに対して０．５ｍｍ以下が好ましい。平滑度が不十分な場合には、サヤの回動が円滑でなくなり、あるいは、サヤが回動せずに滑ったり、回転運動に対する摩擦抵抗が過大となって搬送が不安定となり、場合によってはサヤが開口部から飛び出すなどのトラブルも生じる。
【００２５】
サヤ４の回動が円滑に行われ、サヤ４の回動に伴う被処理物の転動攪拌を十分に行い均一な熱処理を達成するためには、中空円筒形状のサヤ４への被処理物の充填率も重要である。サヤ４への被処理物の充填率は、被処理物の形状・性状（粉体、粒体、成形品など）、物性値（安息角、粒度、粒子比重、嵩比重など）によって異なるが、容積比率で５〜４０％が好ましく、１０〜３０％とするのがさらに好ましい。サヤ４への充填深さ（サヤの最下部から被処理物の最上面までの距離）は、サヤの円筒部の半径の１０〜４２％が好ましく、１５〜３４％とするのがさらに好ましい。
【００２６】
台板としては、図３に示すような中央部に開口部２を有する枠体３からなるものに限らず、図４に示すように、この枠体３からなる台板１における台板の炉内搬送方向に垂直な枠３ａの一方を欠いたコ字枠３Ａからなる台板１Ａを使用することもできる。この台板１Ａを、開口部２Ａが同一方向に向くよう炉床上に連続して並置すると、並置された台板２Ａ列にそれぞれ独立した開口部が形成されるから、これらの開口部内に中空円筒形状のサヤ４を載置して、図３の台板１を使用する場合と同様にプッシャーにより搬送する。
【００２７】
台板１Ａを上記のように炉床上に連続して並置することにより形成される開口部の寸法、台板１Ａの厚さＨは、図１に示す枠体３からなる台板１と同一の条件により決定される。
【００２８】
図５は、中空円筒形状のサヤの他の形態を示すものであり、このサヤ４Ａにおいては、円板状の蓋５をセラミックソフトパッキング９を介して両端部に取り付け、蓋５の中心部に設けたボルト挿通孔１０を介して、図２に示すサヤ４の場合と同様にボルト、ナットにより固定するようにしたものである。図６に示す中空円筒形状のサヤ４Ｂは、図５のサヤにおいて、一端部のみに蓋５を着脱可能に設け、他端部を閉塞したものである。これらのサヤ１Ａ、１Ｂもセラミック材料を成形、焼成することにより作製される。
【００２９】
図５〜６に示すサヤ４Ａ、４Ｂにおいて、１１は、サヤの内壁にサヤの中心軸と平行に設けられた突条（堰）であり、突条１１の形成により、被処理物がサヤ内において万遍なく且つ円滑に攪拌され、サヤ内部への付着も防止される。なお、サヤの内部雰囲気、圧力を、炉内雰囲気と同等に保つ必要のある場合には、サヤ４、４Ａ、４Ｂにおいて、例えば円板状の蓋５の中心部近傍などに、内部に装入された被処理物がこぼれない程度の開口部を穿設しておけばよい。
【００３０】
上記本発明の第１の実施形態においては、被処理物を装填したサヤが炉内を回転しながら搬送されるため、被処理物は転動、攪拌を受けながら炉内を通過するので、均一且つ効率のよい加熱が行われるが、炉内を通過する間のサヤの積算回転数が、（炉全長）／｛２×（円周率）×（サヤの円筒部本体の半径）｝で一義的に決まり、任意に回転数を多くすことができないため、サヤ内に装填された被処理物の攪拌が十分でなくなるという問題が生じることがある。
【００３１】
この点を改善し、サヤの転動速度を高め、炉内でのサヤの積算回転数を大きくすることにより、被処理物に対してさらに均一且つ効果的な加熱を行うことを可能とする第２の実施形態が、請求項５〜６に記載されるプッシャー式トンネル炉および請求項７に記載されるプッシャー式トンネル炉で用いるサヤである。以下、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態のものと同一の部材には同じ符号を付した。
【００３２】
第２の実施形態においては、サヤとして中空円筒形状の本体の両端に円筒状突起をそなえたサヤを用い、該サヤの搬送方向にサヤの両端の円筒状突起を支受するための平行なレールを炉内に配設し、被処理物を装入したサヤがその中心軸が搬送方向と垂直となるよう両端の円筒状突起をレール上に載置して、サヤが炉床に接触しないよう保持されるようにし、サヤがプッシャーの推力により回動しながら搬送されるよう構成したことを特徴とする。
【００３３】
すなわち、図９に示すような蓋５を有する中空円筒形状の本体の両端に円筒状突起１９を設けたサヤ２０を用い、図７〜８に示すように、被処理物を装入したサヤ２０の中空円筒形状の本体の両端の円筒状突起１９を支受するための２本の平行なレール１８を炉長方向に配設し、円筒状突起１９の側面がレール１８上を転動できるようにして、円筒状突起１９の転動を介してサヤ２０の中空円筒形状の本体を回転させるよう構成する。
【００３４】
円筒状突起１９の径は、サヤ２０の中空円筒形状の本体の径よりかなり小さく採ることができるから、円筒状突起１９の１回の転動当たりのサヤ２０の搬送方向進行距離は小さくなり、炉内通過中のサヤ２０の転動数は、第１の実施形態に比べて、（サヤの中空円筒形状の本体の半径）／（円筒状突起１９の半径）の割合だけ大きくなり、攪拌効果がより増大し、より均一が熱処理効果が得られる。
【００３５】
円筒状突起１９の径は、サヤ２０の中空円筒形状の本体の径の１／２〜１／３程度に設定するのが好ましく、円筒状突起１９の径が大き過ぎるとサヤの中空円筒形状の本体の転動効果が小さく、円筒状突起１９の径が小さ過ぎると転動が困難となる。
【００３６】
レール１８上での円筒状突起１９の円滑な転動を得るため、レールの表面の平滑度、平坦度、および円筒状突起１９の表面の平滑度、真円度は重要である。レールの平坦度は搬送方向に対して３００ｍｍ当たり０．５ｍｍ以下、円筒状突起の真円度は０．１ｍｍ以内が望ましい。
【００３７】
レールについては、とくに耐摩耗性が要求されるため、高緻密質の高アルミナ質あるいは炭化珪素質のもので構成するのが好ましく、レール１８上を転動するサヤ２０の円筒状突起１９の材質もこれに準じる耐摩耗特性をそなえたものであることが望ましい。
【００３８】
２本の平行なレール１８の間隔は、図７に示すように、サヤ２０の中空円筒形状の本体の長さより若干大きくし、サヤ２０の中空円筒形状の本体が炉床１４に接触しないよう保持されるようにし、プッシャー１３の推力がサヤ２０の両端の円筒状突起１９に加えられるよう構成して、サヤ２０がプッシャー１３の推力により回動しながら搬送されるようにする。この場合、レール１８に、炉入口から炉出口に向け僅かな下り勾配を設けると、プッシャーの推力により、より円滑な転動が達成できる。
【００３９】
好ましい実施態様として、図７〜８に示すように、レール１８上に台板１Ｂ（１Ｃ）を連続的に並置し、並置された台板列に形成されている多数の開口部２Ｂ（２Ｃ）内に、それぞれサヤ２０の円筒状突起１９がレール１８上に載置され、サヤ２０の中空円筒形状の本体が炉床に接触せず懸垂状態に保持されるよう嵌め込まれ、台板１がプッシャー１３の推力により搬送されると同時に、サヤ２０の円筒状突起１９がレール１８上を転動するとともに、サヤ２０が開口部２Ｂ（２Ｃ）内で回動しながら台板１と共に搬送されるよう構成される。
【００４０】
具体的には、図１０に示すように、台板１Ｂとして、サヤ２０の中空円筒形状の本体を嵌め込むための長方形状の開口部２Ｂ1 に連続して、両端の円筒状突起１９を嵌め込むための開口部２Ｂ2 を有する枠体からなるものを使用する。台板１Ｂは、サヤ２０と同様、セラミック材料を成形、焼成することにより作製される。開口部２Ｂ内へのサヤ２０の配置（図１１において２点鎖線で示す）は、図１１に示すように、サヤ２０の中空円筒形状の本体の中心軸Ｘ−Ｘが、台板１Ｂをレール１８に連続的に並置しプッシャーにより搬送される場合に、台板１Ｂの炉内搬送方向に垂直な辺３ａと平行になるよう配置される。
【００４１】
台板１Ｂがプッシャー１３の推力により搬送される際、台板１の開口部２Ｂ2 の縁部でサヤ２０の円筒状突起１９を押すことができるよう、円筒状突起１９と開口部２Ｂ2 との間隙が開き過ぎないよう、開口部２Ｂ2 の寸法ｌ1 は適正に規定することが必要である。開口部２はサヤ２０の中空円筒形状の本体に触れないよう、寸法Ｌ3bは中空円筒形状の本体の径より大きく、Ｌ3aは中空円筒形状の本体の長さより大きくし、また、開口部２Ｂ2 のｌ2 は円筒状突起１９の長さより大きくすることが必要である。
【００４２】
台板１Ｂの開口部２Ｂとサヤ２０の寸法関係を上記のようにすることにより、図８、図１１に示すように、台板１Ｂは、レール１８上に載置した台板１の開口部２Ｂにサヤ２０の円筒状突起１９が僅かな空隙をもって嵌まり込んだ状態でレール１８上に載り、サヤ２０の中空円筒形状の本体は、開口部２Ｂ1 に台板１Ｂ、レール側面および炉床１４に接触することなく嵌まり込んで、懸垂状態に保持される。
【００４３】
プッシャー１３の推力により台板１Ｂが炉内を搬送されると、台板１Ｂの開口部２Ｂ2 の縁部のうち、搬送方向に対して後方の縁部が円筒状突起１９を前方に押すため、円筒状突起１９はレール１８上を滑ることなく転動し、その結果サヤ２０全体が転動して、内部に装填された被処理物を転動、攪拌しながら台板１Ｂと共に前方へ移動する。安定した転動を継続するために、サヤ２０の円筒状突起１９と台板１Ｂの開口部２Ｂ2 との間隙は２〜５ｍｍとするのが好ましい。
【００４４】
レール１８に対して、搬送方向に若干の下り勾配を形成する場合、勾配が大き過ぎるとサヤ２０が台板１Ｂの開口部から縁部を乗り越えて勝手に転動してしまうため、プッシャーの推力を受けていない時は摩擦力で静止しており、推力を受けた時は容易に転動を開始するような勾配とするのがよく、勾配の角度は、例えば０．２〜１．５°、さらに望ましくは０．４〜０．８°とする。
【００４５】
台板としては、図１０に示すような、中央部に開口部２Ｂを有する枠体３Ｂからなるものに限らず、図１２に示すように、この枠体３Ｂからなる台板１Ｂにおける台板の炉内搬送方向に垂直な枠３ａの一方を欠いたコ字枠３Ｃからなる台板１Ｃを使用することもできる。この台板１Ｃを、開口部２Ｃ（２Ｃ1 ＋２Ｃ2 ）が同一方向に向くよう炉床上に連続して並置すると、並置された台板２Ｃ列にそれぞれ独立した開口部が形成されるから、これらの開口部内にサヤ２０を嵌め込み、図１０の台板１Ｂを使用する場合と同様の態様でプッシャーにより搬送することができる。
【００４６】
台板１Ｂ、１Ｃを使用する場合のサヤ２０への被処理物の充填については、第１の実施形態の場合と同様であり、被処理物の形状、性状、物性値を勘案して調整されるが、容積比率充填率で５〜４０％が好ましく、１０〜３０％とするのがさらに好ましい。サヤ２０への被処理物の充填深さは、サヤの中空円筒形状の本体の半径の１０〜４２％、さらに好ましくは１５〜３４％とする。
【００４７】
図１３は、サヤ２０各部の構成部品と組立状態の１実施態様を示すものであり、このサヤ２０Ａにおいては、中空円筒形状の本体に円板状の蓋５をセラミックソフトパッキング９を介して両端部に取り付け、蓋５の中心部に設けたボルト挿通孔からボルト６を突出させて、ワッシャー７とナット８で固定し、両端に円筒状突起１９を、ネジ孔２１を介してボルト６に嵌め込み、固定するようにしたものである。蓋５は、第１の実施形態で使用するサヤ４と同様、一方が本体と一体化しており、他方のみが取り外し自在となっている構造でもよい。
【００４８】
このサヤ２０Ａもセラミック材料を成形、焼成することにより作製される。なお、サヤの内壁に、図５〜６に示すように、サヤの中心軸と平行な突条（堰）設けてもよく、突条の形成により、被処理物がサヤ内において万遍なく且つ円滑に攪拌され、サヤ内部への付着も防止される。また、サヤの内部雰囲気、圧力を、炉内雰囲気と同等に保つ必要のある場合には、蓋５に内部に装入された被処理物がこぼれない程度の開口部を穿設しておけばよい。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明し、その効果を実証する。
実施例１
図１に示すプッシャー式トンネル炉の炉床に、図３に示すような厚さ２５ｍｍの台板を連続的に並置した。図２に示すような中空円筒形状のサヤ（円筒部外径１２５ｍｍ）の内部にチタン酸バリウムを主成分とするセラミック粉体を装入し、このサヤを台板の開口部に載置して、プッシャーにより搬送し、熱処理を行った。
【００５０】
台板は、アルミナ質約８０％、サヤはアルミナ質約６０％の、いずれも通常よく用いられるアルミナ−シリカ系の材料より成形した。台板の枠体の枠３ａの長さＬ3aは、サヤの軸方向長さより４ｍｍ長くし、枠３ｂの長さＬ3bはＤ（１５０ｍｍ）より２ｍｍ長くした。また、セラミック粉末のサヤ内への充填率は容積比率充填率で約２９％、充填深さはサヤ半径の３３％とした。
【００５１】
熱処理の結果、被処理物のチタン酸バリウム系セラミック粉末は、均一に加熱、焼成された。しかも、通常の平型サヤ３段積みの場合と比べて処理量が増え、消費電力が少なくて済んだ。これを従来の処理能力と同一換算して比較すると、炉長の約３０％短縮、エネルギーの約１５％節約と同等であるという結果が得られた。
【００５２】
実施例２
図７に示すプッシャー式トンネル炉において、傾斜角度０．６°のレールを平行に配置し、図１０に示すような厚さ２５ｍｍの台板を連続的に並置した。図９に示すような円筒状突起付きのサヤ（中空円筒形状の本体の外径１２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、円筒状突起外径６０ｍｍ）の内部にチタン酸バリウムを主成分とするセラミック粉体を装入し、このサヤを台板の開口部に配置して、プッシャーにより搬送し、サヤを転動させながら炉内を通過させ、熱処理を行った。
【００５３】
レールはアルミナ９２％以上の高アルミナ質の材料から成形し、台板は、アルミナ質約８０％、サヤはアルミナ質約６０％の、いずれも通常よく用いられるアルミナ−シリカ系の材料より成形した。また、セラミック粉末のサヤ内への充填率は容積比率充填率で約２９％、充填深さはサヤ半径の３３％とした。
【００５４】
熱処理の結果、回収された被処理物のチタン酸バリウム系セラミック粉末は、実施例１のものより、さらに均一に加熱、焼成しているのが認められた。通常の平型サヤ３段積みの場合と比べての処理量の増加および消費電力の節約は実施例１の場合と同等以上であった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、被処理物を装入した中空円筒形状のサヤが台板の搬送と共に、回動しながら炉内を移動し、その結果、被処理物は転動、攪拌を受けながら炉内を通過するので、均一且つ効率のよい加熱が行われ、平型のサヤに被処理物を薄く充填し、これらのサヤを台板に載置して搬送する従来方式に比べて、実効的な充填層厚を大きくとることができるため、炉長を短くして効率的な熱処理を行うことが可能となり、エネルギー利用効率も改善される。
【００５６】
請求項５〜６に記載のプッシャー式トンネル炉によれば、サヤの転動速度が高められ、炉内でのサヤの積算回転数を大きくすることにより、被処理物に対してさらに均一且つ効果的な加熱を行うことが可能となるから、さらに効率的な熱処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するプッシャー式トンネル炉の一実施例の全体概念図である。
【図２】図１のプッシャー式トンネル炉で使用する中空円筒形状のサヤの一実施例を示す斜視図である。
【図３】図１のプッシャー式トンネル炉で使用する台板の一実施例を示す平面、側面図である。
【図４】図１のプッシャー式トンネル炉で使用する台板の他の実施例を示す平面、側面図である。
【図５】図１のプッシャー式トンネル炉で使用する中空円筒形状のサヤの他の実施例を示す分解斜視図である。
【図６】図１のプッシャー式トンネル炉で使用する中空円筒形状のサヤのさらに他の実施例を示す分解斜視図である。
【図７】本発明を適用するプッシャー式トンネル炉の他の実施例の全体概念図である。
【図８】図７の一部断面図である。
【図９】図７のプッシャー式トンネル炉で使用する円筒状突起付きサヤの実施例を示す斜視図である。
【図１０】図７のプッシャー式トンネル炉で使用する台板の一実施例を示す平面、側面図である。
【図１１】図１０の台板にサヤを配置した状態を示す平面、側面図である。
【図１２】図７のプッシャー式トンネル炉で使用する台板の他の実施例を示す平面、側面図である。
【図１３】図７のプッシャー式トンネル炉で使用する円筒状突起付きサヤの他の実施例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  台板
1A  台板
1B  台板
1C  台板
２  開口部
2A  開口部
2B  開口部
2C  開口部
2B1 開口部
2B2 開口部
2C1 開口部
2C2 開口部
３  枠体
3B  枠体
3C  枠体
3a  枠
3b  枠
４  サヤ
4A  サヤ
4B  サヤ
５  蓋
６  ボルト
７  ワッシャー
８  ナット
９  パッキング
10  ボルト孔
11  突条
12  入り口作業台
13  プッシャー
14  炉床
15  発熱体
16  煙突
17  出口作業台
18  レール
19  円筒状突起
20  サヤ
20A サヤ
21  ネジ孔
22  測温体
Ｆ  炉本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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