JP2002327990A - 雰囲気炉のシーズニング方法および雰囲気炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 易酸化性部材の酸化消耗を殆ど生じさせるこ
となくシーズニングをおこなうことができる雰囲気炉の
シーズニング方法および雰囲気炉を提供する。 【解決手段】 炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具
備し無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう
雰囲気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給し
つつヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易酸
化性部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温Ｔ_０
に保持し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部
材の高温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露
点値Ｄ_０迄低下したら、炉内露点を所定露点値Ｄ_０以下
に維持しつつ炉温を所定炉温Ｔ_０以上に昇温させて、炉
温を操業開始時の使用炉温ＴB まで昇温させるととも
に、炉内露点を操業開始時の使用露点まで低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、雰囲気炉のシー
ズニング方法および雰囲気炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、無酸化性雰囲気（還元性雰囲気を
含む）で被処理材の熱処理や焼結などをおこなう雰囲気
炉においては、炉温の高温化などに伴い、ハースロール
やヒータなどの炉内部材として耐熱性に優れたカーボン
（黒鉛やＣ／Ｃコンポジットを含む）や、モリブデン系
材料を用いることが多くなった。

【０００３】ところがこれらのカーボンやモリブデン系
材料は、無酸化性雰囲気内では高い高温強度や耐久性を
示すが、Ｏ_２，Ｈ_２Ｏ，ＣＯ_２等が存在するいわゆる酸
化性雰囲気内では特に高温で激しく酸化し消耗するもの
である。このためたとえば新設炉や炉補修工事のあとの
操業開始時におこなう炉体のシーズニングの際に、図７
に示すように一般の雰囲気炉と同様に１０時間程度で使
用炉温に達するように炉内を昇温すると、シーズニング
用ガスとしてＮ_２などの不活性ガスを用いても、炉体の
セラミックファイバなどの断熱材に吸着されていた酸素
や水蒸気が高温により急速に脱着されて炉内に開放され
るため、同図に示すように炉内露点が大巾に上昇し、炉
内の高温雰囲気と相まって前記カーボンやモリブデン系
材料の激しい酸化消耗を生じることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の点に
かんがみてなされたもので、カーボンなどの易酸化性部
材（上記のカーボンやモリブデン系材料などの酸化しや
すい材料から成る部材）の酸化消耗を殆ど生じさせるこ
となくシーズニングをおこなうことができる雰囲気炉の
シーズニング方法およびこの方法の実施に好適な雰囲気
炉を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に発明者らは、後述の雰囲気炉１を実験炉として、シー
ズニング時における炉温、炉内露点、炉内酸素濃度の変
化状況と、炉内のカーボン部材（テストピース）の酸化
消耗状況との関係を詳細に測定・解析した結果、図３に
示すように、シーズニング開始後、炉温をカーボンの酸
化消耗が殆ど生じない所定炉温３００℃に保持すること
により、炉内露点は炉内昇温初期にやや立上るものの、
その後は炉壁断熱材の吸着水分はゆるやかに放出される
ため炉内露点は徐々に低下すること、炉内酸素濃度はシ
ーズニング開始後短時間で低酸素濃度になること、高温
時においてもカーボンの酸化消耗の少ない所定露点−２
０℃以下に炉内露点を維持しつつであれば炉温を上記所
定炉温以上に昇温させてもよいこと、この昇温中に炉内
露点はある時点から急速に低下する現象が見られ、この
ときの炉壁断熱材外面部温度は水分蒸発温度以上に達し
ていたことから、この時点で炉壁断熱材に吸着していた
水分の脱着が完了し、以後は急速昇温しても炉内露点の
大巾上昇は生じ得ないこと、などを知見し、これらの知
見に基づいてこの発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、請求項１記載の雰囲気炉のシー
ズニング方法は、炉内にカーボンなどの易酸化性部材を
具備し無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこな
う雰囲気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給
しつつヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易
酸化性部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温に
保持し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部材
の高温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点
値迄低下したら、炉内露点を前記所定露点値以下に維持
しつつ炉温を前記所定炉温以上に昇温させて、炉温を操
業開始時の使用炉温まで昇温させるとともに、炉内露点
を操業開始時の使用露点まで低下させることを特徴とす
る。

【０００７】また請求項２記載の雰囲気炉のシーズニン
グ方法は、炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具備し
無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう雰囲
気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給しつつ
ヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易酸化性
部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温に保持
し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部材の高
温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点値迄
低下したら、炉内露点を前記所定露点値以下に維持しつ
つ炉温を前記所定炉温以上に昇温させ、この昇温中に炉
壁耐火物外面部の温度を検出し、この温度が水分蒸発温
度を越えたら、前記ヒータによる炉温の昇温を急速昇温
に切替えて、炉温を操業開始時の使用炉温まで昇温させ
るとともに、炉内露点を操業開始時の使用露点まで低下
させることを特徴とする。

【０００８】また請求項３記載の雰囲気炉のシーズニン
グ方法は、炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具備し
無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう雰囲
気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給しつつ
ヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易酸化性
部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温に保持
し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部材の高
温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点値迄
低下したら、炉内露点を前記所定露点値以下に維持しつ
つ炉温を前記所定炉温以上に昇温させ、この昇温中にお
ける炉内露点の時間に対する低下率の急増を検出した
ら、前記ヒータによる炉温の昇温を急速昇温に切替え
て、炉温を操業開始時の使用炉温まで昇温させるととも
に、炉内露点を操業開始時の使用露点まで低下させるこ
とを特徴とする。

【０００９】また請求項４記載の雰囲気炉は、炉内にカ
ーボンなどの易酸化性部材を具備し無酸化性雰囲気内で
被処理物の加熱処理をおこなう雰囲気炉において、炉壁
耐火物の外側に、シーズニング時に炉壁耐火物外面部を
加熱するヒータおよび／または炉壁耐火物外面部からの
放熱を抑制する保温材を設け、シーズニングにより炉温
が操業開始時の使用炉温に到達したとき、炉壁耐火物外
面部の温度が水分蒸発温度以上に昇温するようにしたこ
とを特徴とする。

【００１０】この発明において、カーボンなどの易酸化
性部材とは、カーボンやモリブデン系材料などの酸化し
やすい材料から成る、たとえばハースロールやヒータな
どの部材をいう。また上記カーボンとは、焼成温度が１
５００℃程度の通常の炭素材を主体とするものの他、黒
鉛や炭素繊維複合炭素材であるＣ／Ｃコンポジット（以
下Ｃ／Ｃ材という）やＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＣをコーティン
グしたものやそれらを含浸させたものも含むものとす
る。

【００１１】またこの発明において、無酸化性雰囲気と
は、ＡｒやＮ_２などの不活性ガスや、ＮＸガスなどの酸
化成分の少ない変成ガスを炉内に供給することにより形
成される雰囲気のほか、ＣＯやＨ_２などにより形成され
る還元性雰囲気も含むものとする。またこの無酸化性雰
囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう雰囲気炉には、
バッチ炉と連続炉の両方が含まれ、この連続炉の場合
は、炉内全長にわたって無酸化性雰囲気に維持される雰
囲気炉はもとより、たとえば予熱ゾーンに続く高温処理
ゾーンなどの炉内の一部のゾーンが無酸化性雰囲気に維
持される雰囲気炉も含むものとする。

【００１２】請求項１〜３記載の発明によれば、シーズ
ニングの初期においては、炉温は易酸化性部材の酸化消
耗が僅少量に抑制される所定炉温に保持され、炉内露点
が易酸化性部材の高温における酸化消耗が僅少量に抑制
される所定露点値迄低下したのちは、炉内露点をこの所
定露点値以下に維持しつつ炉温を昇温させるので、シー
ズニング時における易酸化性部材の酸化消耗は殆ど生じ
ない。

【００１３】さらに請求項２，３記載の発明によれば、
炉壁耐火物外面部の温度が水分蒸発温度を越えたこと
（請求項２記載の発明）、および炉内露点の時間に対す
る低下率の急増（請求項３記載の発明）により、炉壁部
の水分脱着完了を検知したのち、炉内を急速昇温させる
ので、炉開放時間等によりシーズニング前の炉壁部への
水分の吸着量の異なる炉体に対しても水分脱着完了時点
を適確に検出して、炉内露点を上昇させることなく早期
に急速昇温を開始してシーズニング時間を短縮化するこ
とができる。

【００１４】また請求項４記載の発明によれば、ヒータ
による加熱および／または保温材による放熱抑制によ
り、シーズニングにより炉温が使用炉温に到達したと
き、炉壁耐火物外面部は水分蒸発温度以上に昇温して水
分の脱着が完了しているので、さらに炉温を使用炉温に
長時間維持する必要はなく、シーズニング時間を短縮化
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図１〜図３に示す第１例によ
り、請求項１記載の発明の実施の形態を説明する。図
中、１はローラハース式の雰囲気炉であり、２は炉の入
口、３は炉の出口である。４は炉の入口２部に設けた前
室、５は炉の出口３部に設けた冷却室である。炉内に
は、炉内上部および下部に設けた炭化珪素製の電熱ヒー
タ６により炉温を制御される予熱ゾーン７と高温処理ゾ
ーン８が設けられ、高温処理ゾーン８においては炉温１
１００℃で被処理物Ｗの熱処理や焼結などの加熱処理が
おこなわれ、予熱ゾーン７においては炉温８００℃で被
処理物Ｗの予熱がおこなわれる。

【００１６】高温処理ゾーン８部を形成する炉体１１
は、図２にも示すようにセラミックファイバの積層体か
ら成る通気性を有する断熱材（炉壁耐火物）１２を四角
筒状に形成したものの外側を、ガス流通用のガス空間１
３を介して鋼板製の外殻板１４の四角筒状体で包囲した
二重構造を有するものである。１５は外殻板１４に設け
たガス排出口である。前室４から冷却室５に至る被処理
物搬送路に沿って搬送用のハースロールが設けられてい
るが、高温処理ゾーン８のハースロール２１はカーボン
ロール（この例ではＣ／Ｃ材製ロール）から成る易酸化
性部材であり、他のハースロール２２，２３は金属製ロ
ールから成る。

【００１７】また図２において、３０はシーズニング時
における炉温を制御する制御装置で、３１はガス排出口
１５内を流出する排出ガスを所定時間ごとにサンプリン
グして、炉内露点Ｄを出力する露点計、３２はカーボン
の高温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点
値Ｄ_０（この例では−２０℃）を設定する設定器、３３
は炉内露点Ｄと所定露点値Ｄ_０とを比較演算する演算器
で、シーズニング開始後、炉内露点が最初に所定露点値
Ｄ_０よりも低露点となった時点で操作信号Ｓ_１を切替ス
イッチ操作器３４に与えて切替スイッチ３５を閉じ（以
後は閉成状態が維持される）、その後炉内露点が所定露
点値Ｄ_０以上となったとき、プログラム設定器３６に時
間軸停止指令Ｓ_２を与えるものである。

【００１８】プログラム設定器３６は、シーズニング開
始時点からの時間ｔに対する炉温目標値ＴA を炉温調節
計３７に出力するものであり、その昇温曲線Ａとして
は、この例では図３に実線で示す実炉の炉内露点と炉内
温度の試験データから、炉内露点が破線で示すように所
定露点値Ｄ_０（−２０℃）に維持されるときの昇温曲線
として推定される昇温曲線Ａ（破線部以外は実線データ
と同じ）を用いる。この昇温曲線Ａは、炉内に酸化性雰
囲気が一部残存する昇温初期においてもカーボンの酸化
消耗量が僅少量に抑制される所定炉温Ｔ_０（この例では
３００℃）に炉温を保持する炉温保持部ａを有してい
る。

【００１９】炉温調節計３７は、時間ｔの経過に応じて
プログラム設定器３６の出力する炉温目標値ＴA と、熱
電対から成る炉温検出器３８による検出炉温Ｔとの偏差
に応じて、電力調整器（サイリスタ）３９に調節信号を
出力して、電熱ヒータ６に与える電力量を調節し、炉内
温度が炉温目標値ＴA となるよう制御する構成となって
いる。

【００２０】先ず上記構成の雰囲気炉１の平常操業時に
おいては、雰囲気ガス供給口１６から無酸化性雰囲気ガ
ス（この例ではＡｒガス）を炉内に供給し、図示しない
制御装置により炉内各ゾーンの炉温を所定炉温に制御
し、被処理物Ｗを前室４を経て予熱ゾーン７から高温処
理ゾーン８へと間欠搬送しつつ加熱処理をおこない、冷
却室５を経て炉外へと送出する。そして雰囲気ガス供給
口１６から炉内に供給されたＡｒガスにより炉内は無酸
化性雰囲気に維持され、このＡｒガスの一部は高温処理
ゾーン８の断熱材１２を通過してガス空間１３を経てガ
ス排出口１５から炉外へ排出され、上記Ａｒガスの残部
は炉内を流通し予熱ゾーン７の排ガス口１７から炉外へ
流出する。

【００２１】次に上記雰囲気炉１の補修工事などにより
炉内を大気中に開放したのち、炉の操業開始時にシーズ
ニングをおこなうには、雰囲気ガス供給口１６からシー
ズニング用ガス（この例ではＮ_２ガス）を炉内に供給
し、高温処理ゾーン８においては、制御装置３０により
制御される電熱ヒータ６によって、炉内の昇温を開始す
る。炉内へ供給されたＮ_２ガスは、炉内の空気をＮ_２ガ
スに置換するとともに、炉壁の断熱材１２に付着した水
分を伴って該断熱材１２を通過してガス空間１３を経て
ガス排出口１５から炉外へ排出される。

【００２２】なお上記Ｎ_２ガスの残部は炉内を流通し予
熱ゾーン７の排ガス口１７から炉外へ流出し、予熱ゾー
ン７においても、図示しない制御装置により炉内の昇温
がおこなわれるが、予熱ゾーン７はカーボン部材を有し
ないため、従来法に準拠したシーズニング法を採用すれ
ばよいので（勿論高温処理ゾーン８と同じシーズニング
方法によってもよい）、以下高温処理ゾーン８における
シーズニング方法について述べる。

【００２３】シーズニング開始によりプログラム設定器
３６の昇温曲線Ａに従った出力により、炉温は先ず所定
炉温Ｔ_０（３００℃）まで昇温後該炉温に保持され、こ
れによって炉内露点は昇温初期にはやや上昇するがその
後ゆるやかに低下し、炉内露点Ｄが所定露点値Ｄ_０（−
２０℃）より低下すると、演算器３３の出力する操作信
号Ｓ_１により切替スイッチ３５が閉じて常閉状態に切替
えられる。

【００２４】その後プログラム設定器３６の昇温曲線Ａ
に従って３００℃以上への炉内昇温が開始されるが、こ
の昇温によって炉内露点Ｄが所定露点値Ｄ_０以上になる
と演算器３３の出力する時間軸停止指令Ｓ_２がプログラ
ム設定器３６に与えられて、プログラム設定器３６の設
定出力値はその時点での炉温設定値に固定され、これに
よって炉温の昇温が一時停止するので、炉内露点Ｄは所
定露点値Ｄ_０以下に低下し、時間軸停止指令Ｓ_２の出力
はなくなり、プログラム設定器３６の時間軸固定は解除
される。以下同様にして炉内露点Ｄを所定露点値Ｄ_０以
下に維持しつつ、昇温曲線Ａに沿って炉内を昇温させ、
操業開始時の使用炉温ＴB （１１００℃）、使用露点−
６０℃の状態となったらシーズニングを終了する。

【００２５】このようにシーズニングの初期において
は、炉温を所定炉温Ｔ_０に保持し、炉内露点が所定露点
値Ｄ_０迄低下したのちは炉内露点をこの所定露点値Ｄ_０
以下に維持しつつ炉温を昇温させるので、炉内のカーボ
ンから成る易酸化性部材（この例ではハースロール２
１）の酸化消耗を殆ど生じさせることなく、シーズニン
グをおこなうことができるのである。

【００２６】次に図４に示す第２例により、請求項２記
載の発明の実施の形態を説明する。この例のシーズニン
グ用の制御装置４０は、前記第１例におけるプログラム
設定器３６のかわりに、第１例と同じ昇温曲線Ａと、操
業開始時の使用炉温ＴB （１１００℃）を炉温目標値と
して出力する昇温曲線Ｂの２つのプログラムを切換可能
にセットしたプログラム設定器４１を用いるとともに、
炉壁耐火物である断熱材１２の外面部の温度Ｈを検出す
る熱電対からなる温度検出器４２と、水分蒸発温度Ｈ_０
（１００℃）を設定する設定器４３と、上記温度Ｈと水
分蒸発温度Ｈ_０とを比較演算しＨ＞Ｈ_０となったときプ
ログラム切替指令Ｓ_３を発して、プログラム設定器４１
のプログラムを昇温曲線Ａから昇温曲線Ｂに切替える演
算器４４とをそなえたものである。その他の構成は前記
第１例の制御装置３０と同じであるので、図２と同一部
分には図２と同一符号を付して、それらの部分の詳細な
説明は省略する。

【００２７】この例の制御装置４０を用いて雰囲気炉１
の高温処理ゾーン８のシーズニングをおこなうには、第
１例と同様にシーズニング用ガス（Ｎ_２ガス）を炉内に
供給しつつ、プログラム設定器４１の昇温曲線Ａにもと
づいて炉温の制御をおこない、炉内昇温開始後の炉温の
所定炉温Ｔ_０への保持、炉内露点低下後の所定露点値Ｄ
_０の維持状態での炉温の昇温等を、第１例と同様にして
おこなう。

【００２８】そして炉内露点を所定露点値Ｄ_０以下に維
持しつつ昇温中に、炉体１１の断熱材１２に吸着されて
いた水分は高温の炉内側から脱着していき、脱着が断熱
材１２の外面部まで達して水分脱着が完了すると、温度
検出器４２の検出する断熱材１２の外面部の温度Ｈは水
分蒸発温度Ｈ_０を越えるので、演算器４４は操作信号Ｓ
_３を発してプログラム設定器４１を昇温曲線Ｂ側に切替
え、その出力により炉温は使用炉温ＴB まで急速昇温さ
れ、これによって炉内露点も使用露点まで急速低下す
る。

【００２９】一般にシーズニング前の炉体の大気開放時
間の長短や大気の湿度などにより、炉体１１（断熱材１
２）への水分の吸着量は大きく異なるものであるが、こ
の例のシーズニング方法によれば、上記のように断熱材
１２の外面部の温度を検出してこの温度が水分蒸発温度
を越えたら炉温の昇温を急速昇温に切替えるので、断熱
材１２の水分脱着完了を上記水分の吸着量に応じて適確
に検出して早期に急速昇温に切替えることができ、これ
によってシーズニング時間を短縮化することができるの
である。

【００３０】次に図５に示す第３例により、請求項３記
載の発明の実施の形態を説明する。この例のシーズニン
グ用の制御装置５０は、前記第２例と同じプログラム設
定器４１を用いるとともに、炉内露点の時間に対する低
下率の水分脱着時における限界値Ｖを設定する設定器５
２と、露点計３１の検出する炉内露点Ｄからその時間に
対する低下率ΔＤ／Δｔを演算し、この演算値が限界値
Ｖを越えたときプログラム切替指令Ｓ_４を発して、プロ
グラム設定器４１のプログラムを昇温曲線Ｂに切替える
演算器５３とをそなえたものである。その他の構成は前
記第１例の制御装置３０と同じであるので、図２と同一
部分には図２と同一符号を付して、それらの部分の詳細
な説明は省略する。

【００３１】なお上記の炉内露点の低下率の限界値Ｖ
は、該低下率の急増を判断するためのものであり、この
Ｖの値としては、たとえば前記図３における露点急低下
時の露点曲線の傾斜αに相当する低下率に近い値（たと
えばその７〜８割）とすればよい。

【００３２】この例の制御装置５０を用いてシーズニン
グをおこなうには、プログラム設定器４１の昇温曲線Ａ
を用いて前記第２例と同様に炉温の昇温をおこない、炉
温の急速昇温への切替えのみが、第２例と異なる。すな
わち、炉内露点を所定露点値Ｄ_０以下に維持しつつ昇温
曲線Ａにより炉温の昇温中に、断熱材１２に吸着した水
分の脱着が完了すると、露点計３１により検出している
露点Ｄが急速低下を開始するため、演算器５３は露点低
下率ΔＤ／Δｔが限界低下率Ｖを越えたことを検知し
て、プログラム設定器４１に切替指令Ｓ_４を発して昇温
曲線Ｂによる昇温、すなわち急速昇温に切替え、炉温を
使用炉温ＴB まで急速に昇温させるのである。

【００３３】この第３例においても、上記のように炉内
露点の時間に対する低下率の急増を検出したら、炉内の
昇温を急速昇温に切替えるので、水分吸着量の異なる断
熱材１２の水分脱着を適確に検出して早期に急速昇温に
切替えることができ、これによってシーズニング時間を
短縮化することができるという、前記第２例と同じ効果
が得られるものである。なおこの第３例および前記第２
例のシーズニング方法においても、シーズニング初期に
おける炉温の所定炉温Ｔ_０への保持、およびその後の炉
内露点を所定露点値Ｄ_０以下に維持した状態での昇温に
より、易酸化性部材であるハースロール２１の酸化消耗
を殆ど生じさせることなくシーズニングをおこなうこと
ができるという効果が得られる点は、前記第１例と同じ
である。

【００３４】次に図６に示す第４例により、請求項４記
載の発明の実施の形態を説明する。この例の雰囲気炉６
０は、その高温処理ゾーン８における炉体１１の外殻板
１４の外周面部を、セラミックファイバなどの保温材６
１で被覆するとともに、炉壁耐火物である断熱材１２と
外殻板１４の間のガス空間１３内に、断熱材１２の外面
部加熱用の電熱ヒータ６２を設けたものであり、その他
の構成は前記第１例と同じであるので、図２と同一部分
には同一符号を付してそれらの部分の詳細な説明は省略
する。

【００３５】この雰囲気炉６０においては、シーズニン
グ中に電熱ヒータ６２に通電し、断熱材１２の外面部を
加熱する。この加熱と、保温材６１による断熱材１２の
外面部からの（外殻板１４を貫流する）放熱の抑制によ
り、断熱材１２の外層部は昇温し、炉温を使用炉温まで
昇温させた時点で、断熱材１２の外面部の温度を水分蒸
発温度以上に昇温させて、断熱材１２の水分の脱着を完
了させることができる。

【００３６】たとえば使用炉温が１０００℃前後と低い
炉や、断熱材１２の厚さが厚く、あるいは組織がち密で
通気性の低い断熱材１２を用いた炉などにおいては、シ
ーズニング終了時に炉温が使用炉温に達しても断熱材１
２の吸着水分の脱着が終了しないため、炉内露点を使用
露点まで低下させるためにはさらに使用炉温に長時間保
持する必要があるが、この第４例の炉体構造とすること
により、上記のような水分の脱着速度の遅い各炉におい
ても、シーズニングにより炉温が使用炉温に昇温した時
点で断熱材１２からの水分の脱着が完了した状態とする
ことができ、シーズニング時間を短縮化することができ
るのである。

【００３７】なおこの例においては、炉壁耐火物外面部
からの放熱を抑制する保温材６１と、炉壁耐火物外面部
加熱用の電熱ヒータ６２の両方を用いたが、使用炉温や
炉壁部の構成などに応じていずれか一方を省略してもよ
い。

【００３８】

【実施例】前記第１例の装置において、ハースロール２
１上にカーボン製のテストピース（５×１５×２２０m
m、重量＝２７ｇ）を５本、炉長方向に分散配置した状
態で載せ、炉内を大気に２４時間解放した状態から前記
第１例の方法により高温処理ゾーン８部のシーズニング
をおこなったところ、使用Ｎ_２ガス総量＝９０Ｎｍ^３，
所要時間＝５５時間でシーズニングを完了し、シーズニ
ング後の各テストピースの表面状態は昇温前の状態のま
まであり、また各テストピースの重量減少率および曲げ
強度低下率は、ともに測定器の誤差範囲内の値であり、
全く問題のないものであった。

【００３９】この発明は上記各例に限定されるものでは
なく、たとえばシーズニングに用いる制御機器は上記以
外のものとしてもよく、またこの発明は、上記の断熱材
１２（炉壁耐火物）と外殻板１４との間に空間部を有す
る二重構造の炉体１１以外の炉体構造を有する雰囲気炉
や、上記カーボン以外の酸化しやすい材料から成る易酸
化性部材を炉内に具備した雰囲気炉、バッチ式雰囲気炉
などにも適用できるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明のシーズニ
ング方法によれば、炉内に具備したカーボンなどの易酸
化性部材の酸化消耗を殆ど生じさせることなく、雰囲気
炉のシーズニングをおこなうことができる。

【００４１】また上記の効果に加えて、請求項２および
請求項３記載の発明によれば、炉壁耐火物外面部の温度
が水分蒸発温度を越えたこと（請求項２記載の発明）、
あるいは炉内露点の低下率の急増（請求項３記載の発
明）により、炉壁部の水分脱着完了を検知して炉温を急
速昇温させるようにしたので、シーズニング時間を短縮
化することができる。

【００４２】また請求項４記載の発明の雰囲気炉によれ
ば、シーズニングにより炉温が使用炉温に到達したと
き、炉壁の水分の脱着が完了した状態にあるので、シー
ズニング時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の第１例を示す雰囲気炉
の縦断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図（シーズニング制
御機器系統を含む）である。

【図３】図１の雰囲気炉のシーズニング時における実測
データ例および昇温曲線を示す線図である。

【図４】この発明の実施の形態の第２例を示す図２相当
図である。

【図５】この発明の実施の形態の第３例を示す図２相当
図である。

【図６】この発明の実施の形態の第４例を示す図２相当
図である。

【図７】従来の雰囲気炉のシーズニング時における実測
データ例および昇温曲線を示す線図である。

【符号の説明】

１…雰囲気炉、８…高温処理ゾーン、１１…炉体、１２
…断熱材（炉壁耐火物）、１４…外殻板、３０…制御装
置、３１…露点計、３６…プログラム設定器、３７…炉
温調節計、３８…炉温検出器、３９…電力調整器、４０
…制御装置、４１…プログラム設定器、４２…温度検出
器、４３…設定器、４４…演算器、５０…制御装置、５
２…設定器、５３…演算器、６０…雰囲気炉、６１…保
温材、６２…電熱ヒータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 寛和 愛知県名古屋市熱田区六野一丁目２番５号 大同特殊鋼株式会社高蔵製作所内 Ｆターム(参考） 4K056 AA09 AA11 BB06 FA04 FA13 4K063 AA05 AA07 CA05 DA22 DA32 DA34

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具
   備し無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう
   雰囲気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給し
   つつヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易酸
   化性部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温に保
   持し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部材の
   高温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点値
   迄低下したら、炉内露点を前記所定露点値以下に維持し
   つつ炉温を前記所定炉温以上に昇温させて、炉温を操業
   開始時の使用炉温まで昇温させるとともに、炉内露点を
   操業開始時の使用露点まで低下させることを特徴とする
   雰囲気炉のシーズニング方法。
2. 【請求項２】 炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具
   備し無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう
   雰囲気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給し
   つつヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易酸
   化性部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温に保
   持し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部材の
   高温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点値
   迄低下したら、炉内露点を前記所定露点値以下に維持し
   つつ炉温を前記所定炉温以上に昇温させ、この昇温中に
   炉壁耐火物外面部の温度を検出し、この温度が水分蒸発
   温度を越えたら、前記ヒータによる炉温の昇温を急速昇
   温に切替えて、炉温を操業開始時の使用炉温まで昇温さ
   せるとともに、炉内露点を操業開始時の使用露点まで低
   下させることを特徴とする雰囲気炉のシーズニング方
   法。
3. 【請求項３】 炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具
   備し無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう
   雰囲気炉において、シーズニング用ガスを炉内に供給し
   つつヒータによる炉内の昇温を開始後、炉温を前記易酸
   化性部材の酸化消耗が僅少量に抑制される所定炉温に保
   持し、この炉温保持中に炉内露点が前記易酸化性部材の
   高温における酸化消耗が僅少量に抑制される所定露点値
   迄低下したら、炉内露点を前記所定露点値以下に維持し
   つつ炉温を前記所定炉温以上に昇温させ、この昇温中に
   おける炉内露点の時間に対する低下率の急増を検出した
   ら、前記ヒータによる炉温の昇温を急速昇温に切替え
   て、炉温を操業開始時の使用炉温まで昇温させるととも
   に、炉内露点を操業開始時の使用露点まで低下させるこ
   とを特徴とする雰囲気炉のシーズニング方法。
4. 【請求項４】 炉内にカーボンなどの易酸化性部材を具
   備し無酸化性雰囲気内で被処理物の加熱処理をおこなう
   雰囲気炉において、炉壁耐火物の外側に、シーズニング
   時に炉壁耐火物外面部を加熱するヒータおよび／または
   炉壁耐火物外面部からの放熱を抑制する保温材を設け、
   シーズニングにより炉温が操業開始時の使用炉温に到達
   したとき、炉壁耐火物外面部の温度が水分蒸発温度以上
   に昇温するようにしたことを特徴とする雰囲気炉。