專利名稱：陶瓷熱處理裝置的制作方法
瞱發(fā)明涉及陶瓷熱處理裝置，該裝置執(zhí)行熱處理，例如干燥或煅燒像軟的或漿體的陶瓷原料，以獲得粉末狀陶瓷材料。
為了制備用于一壓電陶瓷諧振器或類似物的陶瓷材料，許多類型的陶瓷材料通常與溶劑混合，成漿體的混合陶瓷原料，被引進(jìn)一加熱爐，例如一隧道式烘爐或一回轉(zhuǎn)干燥器，使原材料在其內(nèi)被熱處理。此后，經(jīng)熱處理過的材料由研磨機(jī)，例如球磨機(jī)粉化，然而，由于這種通常的方法對熱處理和粉化需分別使用單獨(dú)的設(shè)備，因此，它具有低的工作效率并耗費(fèi)生產(chǎn)力。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種陶瓷熱處理裝置，它可在一單獨(dú)的筒體內(nèi)同時對陶瓷原材料熱處理和粉化。
本發(fā)明的另一目的是提供一種陶瓷熱處理裝置，它可有效地粉化陶瓷材料而設(shè)有不需要的粒料，由此獲得具有穩(wěn)定特性的均勻陶瓷材料。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種陶瓷熱處理裝置，它可以連續(xù)地?zé)崽幚硖沾稍稀?br> 按照本發(fā)明的一熱處理裝置包括一筒體，用于圍繞它的軸轉(zhuǎn)動筒體的驅(qū)動器，用于加熱筒體和許多存貯在筒體內(nèi)并在其中被攪動的轉(zhuǎn)動介質(zhì)的加熱器。其軸被橫向支撐的筒體，具有一棱錐形內(nèi)表面。當(dāng)陶瓷材料和溶劑的混合物-陶瓷原材料被裝進(jìn)筒體時，包含在陶瓷原料中的溶劑被很快蒸發(fā)，使陶瓷材料附著在轉(zhuǎn)動介質(zhì)上。轉(zhuǎn)動介質(zhì)在筒體內(nèi)隨著它的轉(zhuǎn)動而滾動和降跌，從而在實(shí)現(xiàn)熱處理的同時，攪動和粉化了陶瓷材料。
由于筒體具有一棱錐形內(nèi)表面，落在被限定在它的內(nèi)表面的凹陷處的轉(zhuǎn)動介質(zhì)，隨著筒體的轉(zhuǎn)動被反復(fù)提升和墜下。這樣，介質(zhì)彼此間強(qiáng)烈碰撞，從而，粘附在介質(zhì)上的陶瓷材料被磨成細(xì)粉。進(jìn)一步地，由于集聚在筒體較低部位的介質(zhì)由凹陷部位提升，并被與集聚在筒體內(nèi)較高部位的介質(zhì)循環(huán)，陶瓷材料被均勻攪動。因此，從筒體中排出的陶瓷材料的成分被均勻混合而沒有不需要的粒料。
對于筒體，它最好具有一封閉筒體底端部的底壁，一輸入管連接在底壁的中央，一個輸出管連接在所說的筒體頂部的中央。在這樣情況下，陶瓷原料通過輸入管被引進(jìn)筒體，經(jīng)熱處理過的材料被從輸出管排出去。還有，為了使筒體轉(zhuǎn)動，輸入管和輸出管可作為筒體的軸。
再有，最好在傾斜狀態(tài)下支撐筒體，使得輸出管被安置得低于輸入管。在這種情況下，當(dāng)陶瓷原材料由輸入管被提供時，溶劑在被加熱的筒體內(nèi)被蒸發(fā)，然后，陶瓷材料被磨成細(xì)粉。重量被減輕的被粉化過的陶瓷材料被升到高于介質(zhì)的位置。從而，有可能從輸出管只連續(xù)排出經(jīng)過粉化的陶瓷材料。
當(dāng)用于供應(yīng)陶瓷原材料的原材料供應(yīng)器被插進(jìn)輸入管時，它可自動供應(yīng)陶瓷原材料。當(dāng)用于接受經(jīng)熱處理過和粉化過的材料的材料存貯器被安置在輸出管的輸出端下邊時，可以自動收集陶瓷材料。
當(dāng)輸入和輸出管分別被一對轉(zhuǎn)動輥支撐，輥?zhàn)又械闹辽僖粋€由一驅(qū)動器，例如電機(jī)驅(qū)動時，可通過一簡單的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動筒體。
當(dāng)筒體被安裝進(jìn)其中具有加熱器的一絕熱罩中時，可獲得一具有高熱效能的可靠的熱處理裝置。
本發(fā)明上述的和其它的目的，特征、形狀和優(yōu)點(diǎn)，將通過對本發(fā)明的隨后結(jié)合附圖的詳細(xì)描述會變得更加明顯。


圖1是按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的熱處理裝置的縱向剖面圖;
圖2是沿圖1中A-A線剖開的剖面圖;
圖3是圖1所示熱處理裝置的側(cè)視圖;
圖4是圖1中的筒體的外形透視圖;
圖5是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的筒體的縱向剖面圖;
圖1至圖3所示的是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的熱處理裝置。
這個熱處理裝置包括一其轉(zhuǎn)動軸P被橫向支撐的棱錐形筒體1，許多轉(zhuǎn)動介質(zhì)2堆積在這筒體1中，并在其中被攪動。按照本實(shí)施例，筒1具有一如圖2所示的等邊六角形截面，它由熱阻材料，如礬土陶瓷，石英或一熱阻金屬板成形。對于本實(shí)施例的筒1，最好，從其頂?shù)狡涞椎拈L度為300mm，底面的對角線長度為200mm，頂部的對角線長度為90mm。如圖4所示，沿筒1軸P安置的園筒形輸入和輸出管3和4分別與筒1的底壁1a和頂1b的中央相連。通過管3和4，筒1的內(nèi)部和外部彼此被連通。筒體1的軸P被支撐在傾斜-1至3°的角θ這樣一種狀態(tài)，使得管4被安置得稍微低于管3。再有，管3具有一比管4小的內(nèi)徑，以防止轉(zhuǎn)動介質(zhì)2和陶瓷原材料溢進(jìn)到管3中。
轉(zhuǎn)動介質(zhì)2被由礬土陶瓷，石英或熱阻金屬成形為直徑在1至50mm(最好20至30mm)之間的球形，圓柱形，棱形或錐形實(shí)體，用作攪動被裝進(jìn)筒1中的陶瓷原料的攪動介質(zhì)，向陶瓷原材料傳遞熱量的熱介質(zhì)，和研磨陶瓷原料的研磨介質(zhì)。如圖1所示，積聚在筒1中的轉(zhuǎn)動介質(zhì)2的體積，最好設(shè)置的低于與管4的下水平線一致的水平線L，以使轉(zhuǎn)動介質(zhì)無法溢進(jìn)隨筒1轉(zhuǎn)動的管3和4中。
由于筒體1具有上述的棱錐形內(nèi)表面，斜壁1c彼此以120°角連接在一起，以致在其間形成凹陷部分1d。這些凹陷部分1d能限定溝槽，該溝槽相對于筒體內(nèi)部的軸P傾斜恒定角α。儲存在筒體1中的轉(zhuǎn)動介質(zhì)2匯集在凹陷部分1d。當(dāng)這種棱錐形筒1與圓錐形筒相比較時，它具有一優(yōu)點(diǎn)，即與那些在圓錐形筒中的相比，轉(zhuǎn)動介質(zhì)2被反復(fù)提升至高位置，然后再反復(fù)由這高位墜下。
筒體1被安裝在一絕熱外罩5的一加熱室5c中。管3和4向外伸出穿過成形在外罩5的兩端部的孔5a和5b。如圖3所示，由外罩5中伸出的管3由一對輥6旋轉(zhuǎn)支撐，管4由一對輥7旋轉(zhuǎn)支撐。輥6中的一個與一電機(jī)8相連，這樣，筒1由電機(jī)8通過輥6和管3被轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步地，許多加熱器9(在圖2中為4個)被安置在外罩5的加熱室5c中，用于從外部加熱筒1至一所需的溫度。
加熱器9可選擇螺旋形狀，代替圖1所示的線形形狀。這些加熱器9可由輻射加熱器制得。進(jìn)一步地，加熱器9不限于從筒體1的外部加熱它，加熱器9也可通過管3和4插進(jìn)筒1，從內(nèi)部加熱筒1。另外，加熱器9也可為直接火焰型燃燒裝置，如氣體燃燒器。再有，當(dāng)然感應(yīng)加熱或電介質(zhì)加熱也可被使用。
按照本實(shí)施例的熱處理裝置還包括將漿形陶瓷原料裝進(jìn)筒體1的原料供應(yīng)器10，和存貯熱處理完的陶瓷材料的貯存器11。原材料供應(yīng)器10，高于外罩5的一端(在圖1中的左端)被安裝，這個端部管3向外伸出，它包括一貯存予制陶瓷原材料的貯存罐12，和一穿過管3插入筒1中的原材料供應(yīng)管13。材料貯存器11，開口向上，被低于外罩5另一端(圖1中右端)安裝，在這一端，管4向外伸出，使得經(jīng)熱處理和粉化的陶瓷材料由管4被排放，并收集進(jìn)這個存貯器11中。
現(xiàn)在敘述借助于按照本實(shí)施例的熱處理裝置獲得粉末狀陶瓷材料的過程。
首先，例如軟的或漿體的陶瓷原料(它是陶瓷材料和溶劑的混合物)，被予制并存貯進(jìn)原材料供應(yīng)器10的貯存罐12中。另一方面，存貯有許多轉(zhuǎn)動介質(zhì)2的筒體1被電機(jī)8以0.2至10rpm的低速轉(zhuǎn)動。然后，加熱器9被通電，以加熱筒1和轉(zhuǎn)動介質(zhì)2至一所需溫度，如，在400℃至1200℃之間。接著，貯存在罐12中的陶瓷原料，一點(diǎn)一點(diǎn)地通過原材料供應(yīng)管13，被裝進(jìn)已被加熱至所需溫度的筒1中。
當(dāng)原材料與筒體1的內(nèi)表面或介質(zhì)2接觸，包含在陶瓷原材料中的溶劑被很快蒸發(fā)，從而，只有陶瓷材料附著在介質(zhì)2的表面上。由于大量的介質(zhì)2隨著筒1的轉(zhuǎn)動而被攪動，因在介質(zhì)2中間的碰撞和摩擦，附著在它表面上的陶瓷材料被磨成細(xì)粉。特別地，隨著筒1的轉(zhuǎn)動，匯集在確定于筒1內(nèi)部凹陷部位的介質(zhì)2被反復(fù)提升和由高部位墜落，從而介質(zhì)2之間強(qiáng)烈碰撞以將留在其上的陶瓷材料磨成細(xì)粉。
由于經(jīng)熱處理和磨成細(xì)粉的陶瓷材料的重量被減輕，它上升到高于攪動的介質(zhì)2的位置。這樣，經(jīng)熱處理和粉化的陶瓷材料被從管4向外排放，并被收集在貯存器11中。此刻，當(dāng)經(jīng)熱處理的材料被由管4引出時，材料被空氣逐漸冷卻。
由于從供應(yīng)器10中被新提供的陶瓷原材料因溶劑的原因而具有重的重量，它們進(jìn)到低于介質(zhì)2的位置。這樣，事實(shí)上新提供的陶瓷原材料未被從管4排放。新裝進(jìn)筒1中的陶瓷原材料被重復(fù)進(jìn)行蒸發(fā)溶劑、陶瓷材料的熱處理和粉化。通過調(diào)節(jié)傾斜角度θ和筒1的轉(zhuǎn)動速度，可任意控制從導(dǎo)引陶瓷原材料進(jìn)入筒1至排放陶瓷材料所需的貯存時間。
依據(jù)陶瓷原材料的熱處理特性，例如，粘附和聚集特性來選擇筒體1的形狀。當(dāng)陶瓷原材料具有強(qiáng)烈的附著力，最好制得筒1為這樣一種形狀，它在凹陷部位1d具有小的開角的正方形錐體。相反，當(dāng)陶瓷原材料是易于干燥和需大量處理時，制備筒1具有許多棱角的多邊形錐體是有效的。
如圖5所示，可通過在筒1′的底端連接一棱柱部分1e改變筒體1′的形狀。在這種情況下，筒體1′能提高本身的容量，減少在它的底部棱角處的材料的殘渣和固化。
此外，可將筒1在底部棱角處成形為弧形表面，它的曲率半徑大于轉(zhuǎn)動介質(zhì)2的半徑。
上述的筒1的軸可被稍微傾斜，以自動導(dǎo)引經(jīng)熱處理過的陶瓷材料。然而，只是將輸出管4的直徑小于輸入管3的直徑也可自動的導(dǎo)引經(jīng)熱處理的材料。
筒1的底壁1a可是封閉的，原材料供應(yīng)管13可通過管4插入筒1。在這種情況下，引進(jìn)未處理的材料和導(dǎo)引處理過的材料均由管4完成。
還有，管3和4兩個均可被封閉，例如，隋性氣體可被通入筒1，使得無氧化地?zé)崽幚碓牧稀?br> 雖然，在上述的實(shí)施例中，經(jīng)熱處理過的材料被收集在貯存器11中，另外的設(shè)備，例如轉(zhuǎn)窯也可安裝在輸出管4的尾部，這樣，經(jīng)熱處理和粉化的材料被繼續(xù)提供至下一個工序。
陶瓷原材料不只限于漿體材料。半固體或固體材料，例如軟體的也可被用做原材料。
雖然，本發(fā)明已被詳細(xì)描述和圖解說明了，很易理解，上述的只是作為圖解和例子的方式，而不能被認(rèn)為是限定的方式，本發(fā)明的精神和范圍只由附加的權(quán)利要求的條款限定。
權(quán)利要求
1.一對陶瓷原料進(jìn)行熱處理和粉化的陶瓷熱處理裝置，所說的熱處理裝置包括一具有棱錐形內(nèi)表面的筒體，其內(nèi)裝有所說的陶瓷原材料，所說的筒體具有一橫向支撐的軸，并繞軸轉(zhuǎn)動；用于圍繞所說軸轉(zhuǎn)動筒體的驅(qū)動裝置用于加熱所說筒體的加熱器；和在所說筒體內(nèi)存放并被攪動的許多轉(zhuǎn)動介質(zhì)。
2.一按照權(quán)利要求1的陶瓷熱處理裝置，其中所說的筒體包括一用于封閉所說筒體底部的底壁;一連接到所說底壁中央，將所說陶瓷原材料引進(jìn)所說筒體的輸入管;一連接在所說筒體的頂部，將經(jīng)熱處理的陶瓷材料從所說筒體中排出的輸出管。
3.一按照權(quán)利要求2的陶瓷熱處理裝置，其中，所說輸出管的孔徑大于所說輸入管的孔徑。
4.一按照權(quán)利要求2的陶瓷熱處理裝置，其中所說的筒體以一傾斜狀態(tài)被支撐著，使得所說的輸出管被置于低于所說的輸入管。
5.一按照權(quán)利要求2的陶瓷熱處理裝置，其中用于提供所說的陶瓷原材料的一原材料供應(yīng)器被插入所說的輸入管中。
6.一按照權(quán)利要求2的陶瓷熱處理裝置，其中用于接受所說的經(jīng)熱處理過的陶瓷材料的一貯存器被安排在所說輸出管的輸出端的下邊。
7.一按照權(quán)利要求2的陶瓷熱處理裝置，其中所說的輸入管和輸出管分別被許多輥旋轉(zhuǎn)地支撐，至少一個所說的輥由所說的驅(qū)動裝置驅(qū)動。
8.一按照權(quán)利要求1的陶瓷熱處理裝置，其中所說的筒體被安裝在一其內(nèi)具有所說加熱器的絕熱罩中。
9.一按照權(quán)利要求1的陶瓷熱處理裝置，其中所說的筒體具有一大致六角棱錐形的內(nèi)表面。
10.一按照權(quán)利要求1的陶瓷熱處理裝置，其中所說的筒體包括一用于封閉所說筒體底端部的底壁;和一連接在所說的筒體的頂部，用于將所說的陶瓷原材料引進(jìn)到所說的筒體中并將經(jīng)熱處理過的陶瓷原材料從所說筒體排出的管。
全文摘要
一陶瓷熱處理裝置，適于熱處理例如漿體的陶瓷原料，以獲取粉化的陶瓷材料。該裝置包括一圍繞它的軸被橫向支撐和轉(zhuǎn)動的筒體(1)和被存貯在筒體1內(nèi)，并在其中被攪動的許多轉(zhuǎn)動介質(zhì)(2)。筒體(1)具有一棱錐形內(nèi)表面，以致，隨著筒體(1)的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動介質(zhì)(2)被強(qiáng)烈攪動，這樣，陶瓷原料被有效地?zé)崽幚砗头刍?br> 文檔編號C04B35/628GK1112230SQ94112829
公開日1995年11月22日 申請日期1994年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月2日
發(fā)明者高見昌彥, 山本高弘, 藪內(nèi)正三, 漱野闊, 勝部正嘉 申請人:株式會社村田制作所