[发明专利]陶瓷多孔体烧成用梭式窑

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有机粘合剂陶瓷多孔体烧成用的梭式窑，特别是涉及适合烧成陶瓷蜂窝构造体的梭式窑。

背景技术

作为可大批量生产烧成陶瓷多孔体的炉，其中以隧道窑、辊道窑为代表的连续炉，以梭式窑为代表的批量炉得到了广泛的应用。梭式窑为通过窑车将多孔体运载到炉内烧成的批量式的烧成炉，由于窑车在炉内和炉外之间作往返移动，因此被称为梭式窑。

通过梭式窑烧成含有机粘合剂的陶瓷多孔体时，在升温的初期从未烧成的陶瓷多孔体会产生大量的有机粘合剂蒸气。这时，为确保安全，需要将炉内有机粘合剂蒸气的浓度控制在爆炸界限以下。此外，作为有机粘合剂，一般为甲基纤维素和聚乙烯醇等。

一般情况下，燃烧器在空气比m＝30～50的高空气比下燃烧，通过提高燃烧器火焰的速度，炉内得到充分搅拌的同时，向炉内导入大量的空气将有机粘合剂蒸气的浓度控制在爆炸界限以下。为此，炉内的氧气浓度自然增加，有机粘合剂蒸气在陶瓷多孔体的表面燃烧。然而，由于陶瓷蜂窝构造体类的陶瓷多孔体具有优异的隔热性，会产生以下问题。

即，最初随着有机粘合剂蒸气的燃烧，陶瓷多孔体的外周部的温度上升，脱粘合剂进行，而由于陶瓷多孔体的隔热性好，难以将热量传到内部。然后，随着内部的温度慢慢上升，内部的有机粘合剂开始燃烧，内部温度开始上升。然而，由于难以将热量传到外周部，内部的温度高于外周部的温度。因此，在脱粘合剂工序的前期，张力作用于陶瓷多孔体的内部，在后期则相反地作用于陶瓷多孔体的外部。其结果是，陶瓷多孔体容易产生称为破损的裂纹，进而成为不良品。

为了避免这样的问题产生，可以使炉内的升温温度缓慢的上升，从而使脱粘合剂工序缓慢的进行。然而这样会使烧成周期变长，自然也会导致生产率下降。

因此，本申请的申请人在相关的日本专利文献1中提出，在脱粘合剂过程中通过降低炉内的氧气浓度抑制有机粘合剂的燃烧，以防止上所述裂纹的产生。作为具体的技术手段，记载有降低燃烧器中的空气比的方法，和加入氮气的方法。

在陶瓷蜂窝构造体的情况下，为了抑制导致裂纹产生的温度差，保持氧气的浓度为8％以下，最好优选氧气浓度维持在5％以下，为此需要加入大量的氮气，这就导致了成本问题的产生。此外，通过减小燃烧器的空气比从而降低炉内氧气浓度的方法容易产生炉内气体不足而导致搅拌不充分以及炉内温度分布不均匀的问题。

另外，作为通过加入大量的低氧气气体降低炉内氧气浓度的方法，在专利文献2中记载了吸出含有机粘合剂炉内气体在补燃器中完全燃烧，再将此时生成的燃烧气体返回到炉内的方法。

但是，由于以梭式窑为代表的批量炉的炉内气体的吸出口在脱粘合剂工序后的烧成工序中将被暴露在100O℃以上，难以形成一个完整的密封结构，在吸出炉内气体时会混入大量外部空气。此外，在梭式窑中，炉内的窑车需要往复移动，炉内吸出口在炉体底部即窑车中时，密封底部的烟道入口和炉内气体吸出口之间的部分是非常困难的，吸出炉内气体时不可避免的会混入外部空气。结果是，通过补燃器产生的燃烧气体的氧气浓度仅降至10％左右，即使这些燃烧气体再返回炉内，也不能保证炉内的氧气浓度足够低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开平1-203273号公报

专利文献2:日本专利文献特表2001-524451号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

因此，本发明的目的为解决上述现有技术中存在的问题，提供一种使含有机粘结剂的陶瓷多孔体不因炉内外的温度差而产生破损，且与现有技术相比可短时间烧成的梭式窑。

为解决上述技术问题，本发明的特征在于，含有机粘结剂的陶瓷多孔体烧成用的梭式窑，梭式窑中设置有吸出炉内气体，通过补燃器排气的气体吸出路径，以及，将炉内气体吸出炉外，燃烧有机粘结剂后再返回炉内的循环路径。