JP2019109014A - Heat treatment device - Google Patents

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Abstract

To provide a heat treatment device capable of efficiently recovering impurities included in a workpiece.SOLUTION: Provided is a heat treatment device where a workpiece is heated and fired, comprising: a heating chamber; a relay chamber; a cooling chamber; a valve body; a heater for the heating chamber; a heater for the relay chamber; a vacuum pump; and a control part. The cooling chamber is provided with an impurity recovery plate and a cooling plate, and the control part practices: a first heating step of, in a state where a workpiece is arranged at the heating chamber and the valve body is arranged at an opening position, driving the heater for the heating chamber and the heater for the relay chamber and heating the heating chamber and the relay chamber, thus vaporizing impurities included in the workpiece so as to be fed to the cooling chamber via the relay chamber; and a second heating step of, after the first heating step, in a state where the valve body is arranged at a closed position, at least driving the heater for the heating chamber and heating the heating chamber, thus heating and firing the workpiece in the heating chamber.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、ワークを加熱して焼成する熱処理装置に関する。   The present disclosure relates to a heat treatment apparatus that heats and bakes a workpiece.

従来より、粉体などのワークを加熱して焼成する熱処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a heat treatment apparatus is known which heats and bakes a work such as powder (see, for example, Patent Document 1).

粉体状のワークには金属成分が不純物として混ざっている。このような不純物は、ワークの焼成を行う前に除去することが望ましい。不純物を除去するために例えば、焼成前のワークを加熱して金属成分を気化させて冷却装置へ導いた後、固体化して回収する装置がある(例えば、特許文献2、3参照)。そのような装置の中には、気化した不純物を含むガスを真空熱処理装置の真空排気系へ導いて回収するものもある(例えば、特許文献4参照)。また、不純物が再利用可能な金属成分である場合は、回収効率が高い方が好ましい。   A metal component is mixed as an impurity into the powdery workpiece. It is desirable to remove such impurities before firing the work. In order to remove impurities, for example, there is an apparatus which heats the workpiece before firing to vaporize the metal component and leads it to a cooling device, and then solidifies and recovers (see, for example, Patent Documents 2 and 3). Among such apparatuses, there is one which guides a gas containing a vaporized impurity to a vacuum exhaust system of a vacuum heat treatment apparatus and recovers it (see, for example, Patent Document 4). In addition, when the impurity is a reusable metal component, it is preferable that the recovery efficiency be high.

特開2013−015249号公報JP, 2013-015249, A 特開2010−180461号公報JP, 2010-180461, A 特開2013−127456号公報JP, 2013-127456, A 特開平10−43708号公報JP 10-43708 A

しかしながら、気化した不純物が冷却装置へ向かって流れる流路には温度勾配があるため、冷却装置に到達する前に流路途中の温度の低い箇所で不純物が析出して付着する場合がある。このような不純物は手作業で取り除く必要があり、回収効率が悪くなってしまう。このように、ワークに含まれる不純物を効率良く回収する点で未だ改善の余地があるといえる。   However, since there is a temperature gradient in the flow path in which the vaporized impurities flow toward the cooling device, the impurities may be deposited and attached at a low temperature part in the middle of the flow path before reaching the cooling device. Such impurities need to be removed manually, resulting in poor recovery efficiency. Thus, it can be said that there is still room for improvement in efficiently recovering the impurities contained in the work.

本開示は、前記課題を解決するものであり、ワークに含まれる不純物を効率良く回収することができる熱処理装置を提供することを目的とする。   This indication solves the above-mentioned subject, and it aims at providing a heat treatment apparatus which can collect efficiently the impurities contained in work.

本開示の一態様の熱処理装置は、ワークを加熱して焼成する熱処理装置であって、ワークを加熱する加熱室と、前記加熱室に接続されて下方に延びる中継室と、前記中継室の下方側に接続された冷却室と、前記加熱室と前記中継室の接続箇所における開口を開く開放位置と、前記開口を閉じる閉塞位置の間を移動可能な弁体と、前記加熱室を加熱する加熱室用ヒータと、前記中継室を加熱する中継室用ヒータと、前記冷却室に接続された真空ポンプと、前記熱処理装置の運転を制御する制御部とを備え、前記冷却室には、前記中継室の下方側端部に対向するように上面が向けられた不純物回収プレートと、前記不純物回収プレートの下面に接触して冷却能を有する冷却プレートが設けられており、前記制御部は、前記加熱室に前記ワークを配置し、前記弁体を前記開放位置に配置した状態で、前記加熱室用ヒータおよび前記中継室用ヒータを運転して前記加熱室および前記中継室を加熱することで、前記ワークに含まれる不純物を気化させて前記中継室を介して前記冷却室に送る第1の加熱ステップと、前記第1の加熱ステップの後、前記弁体を前記閉塞位置に配置した状態で、少なくとも前記加熱室用ヒータを運転して前記加熱室を加熱することで、前記加熱室内の前記ワークを加熱して焼成する第2の加熱ステップを実行するように制御する。   The heat treatment apparatus according to one aspect of the present disclosure is a heat treatment apparatus that heats and bakes a workpiece, and includes a heating chamber for heating the workpiece, a relay chamber connected to the heating chamber and extending downward, and a lower portion of the relay chamber. A heating chamber for heating the heating chamber, a cooling chamber connected to the side, an open position for opening the opening at the connection point between the heating chamber and the relay chamber, a valve body movable between closed positions for closing the opening; A relay for heating the relay chamber, a vacuum pump connected to the cooling chamber, and a control unit for controlling the operation of the heat treatment apparatus; An impurity recovery plate whose upper surface is directed to face the lower side end of the chamber, and a cooling plate having a cooling function in contact with the lower surface of the impurity recovery plate are provided, and the control unit Place the work in the room In the state where the valve element is disposed at the open position, the heater contained in the heating chamber and the heater disposed in the relay chamber are operated to heat the heating chamber and the relay chamber, whereby the impurities contained in the workpiece are removed. After the first heating step of vaporizing and sending to the cooling chamber through the relay chamber, and the first heating step, at least the heater for the heating chamber is placed in a state where the valve body is disposed at the closed position. By operating and heating the heating chamber, control is performed to execute a second heating step of heating and baking the work in the heating chamber.

前記構成によれば、第1の加熱ステップで気化させた不純物を、冷却プレートによって冷却された不純物回収プレートの上面に析出させることができる。これにより、ワークを焼成する運転を行いながら、不純物を効率良く回収することができる。   According to the above configuration, the impurities vaporized in the first heating step can be deposited on the upper surface of the impurity recovery plate cooled by the cooling plate. Thereby, the impurities can be efficiently recovered while performing the operation of firing the work.

前記熱処理装置において、前記冷却プレートを、前記不純物回収プレートの下面に接触する接触位置と、前記下面から退避した退避位置の間で上下動可能とし、前記制御部は、前記第1の加熱ステップでは、前記冷却プレートを前記接触位置に配置し、前記第2の加熱ステップでは、前記冷却プレートを前記退避位置に配置してもよい。これにより、不純物をより効率良く回収することができる。   In the heat treatment apparatus, the cooling plate can move up and down between a contact position contacting the lower surface of the impurity recovery plate and a retracted position retracted from the lower surface, and the control unit performs the first heating step. The cooling plate may be disposed at the contact position, and in the second heating step, the cooling plate may be disposed at the retracted position. Thereby, the impurities can be recovered more efficiently.

前記熱処理装置において、前記中継室の前記下方側端部は、前記冷却室の前記不純物回収プレートに向かって下方に突出した筒状の筒状部であり、前記不純物回収プレートの上面には、前記筒状部の外周を外側から間隔を空けて囲む補助プレートが設けられていてもよい。これにより、気化した不純物を不純物回収プレートの上面およびその周辺に析出させやすくなり、不純物をより効率良く回収することができる。   In the heat treatment apparatus, the lower end portion of the relay chamber is a cylindrical tubular portion which protrudes downward toward the impurity recovery plate of the cooling chamber, and the upper surface of the impurity recovery plate An auxiliary plate may be provided to surround the outer periphery of the cylindrical portion at an interval from the outside. Thereby, the vaporized impurities can be easily deposited on the upper surface of the impurity recovery plate and the periphery thereof, and the impurities can be recovered more efficiently.

前記熱処理装置において、前記中継室は、前記加熱室の側方に接続されるとともに前記弁体が設けられた第1の空間と、前記第1の空間から下方に延びる第2の空間とを形成し、前記中継室用ヒータは、前記第1の空間を加熱する第1のヒータと、前記第2の空間を加熱する第2のヒータとを備え、前記第2のヒータは、前記中継室の前記下方側端部の端面よりも上方に配置され、前記第2のヒータと前記中継室の前記下方側端部との間には、ヒータを備えていない区間が設けられてもよい。このように、第1の空間と第2の空間のそれぞれにヒータを設けることで、不純物の気化状態を長く維持することができ、不純物をより効率良く回収することができる。一方で、第2のヒータと中継室の下方側端部の間にヒータを備えていない区間を設けることで、第2のヒータの輻射熱で不純物回収プレートを昇温させることが少なくなり、不純物回収プレートによる不純物の捕捉機能を維持することができる。   In the heat treatment apparatus, the relay chamber is connected to a side of the heating chamber, and forms a first space provided with the valve body and a second space extending downward from the first space. The relay room heater includes a first heater for heating the first space, and a second heater for heating the second space, and the second heater is of the relay room. A section not provided with a heater may be provided above the end face of the lower end and between the second heater and the lower end of the relay chamber. Thus, by providing the heaters in each of the first space and the second space, the vaporized state of the impurities can be maintained for a long time, and the impurities can be recovered more efficiently. On the other hand, by providing a section not equipped with a heater between the second heater and the lower end of the relay chamber, the temperature of the impurity recovery plate is reduced by the radiant heat of the second heater, and the impurity is recovered. The ability to capture impurities by the plate can be maintained.

前記熱処理装置において、前記不純物回収プレートは、前記冷却室に着脱自在に設けられてもよい。これにより、不純物回収プレートを取り外すことで、不純物回収プレートに付着した不純物を簡単に取り除くことができる。   In the heat treatment apparatus, the impurity recovery plate may be detachably provided in the cooling chamber. Thus, by removing the impurity recovery plate, the impurities attached to the impurity recovery plate can be easily removed.

前記熱処理装置において、前記冷却室に接続された真空ポンプと、前記真空ポンプを前記冷却室に接続する接続流路を開閉するバルブとをさらに備え、前記制御部は、前記第1の加熱ステップでは前記バルブを開き、前記第2の加熱ステップでは前記バルブを閉じるように制御してもよい。これにより、第1の加熱ステップを減圧又は真空下で行うことで、ワークに含まれる不純物をより低い温度で気化させることができ、ヒータの使用量を低く抑えることができる。   The heat treatment apparatus further includes a vacuum pump connected to the cooling chamber, and a valve for opening and closing a connection flow path connecting the vacuum pump to the cooling chamber, and the control unit controls the first heating step. The valve may be opened and controlled to close in the second heating step. Thus, by performing the first heating step under reduced pressure or vacuum, the impurities contained in the workpiece can be vaporized at a lower temperature, and the usage of the heater can be suppressed to a low level.

前記熱処理装置において、前記開口の形状および前記開口を閉じる前記弁体の表面の形状は円形であり、前記開口に接続される前記中継室の流路断面は矩形であってもよい。これにより、気化した不純物が通る経路を大きくすることができるため、不純物回収プレートへ不純物を誘導しやすくすることができる。   In the heat treatment apparatus, the shape of the opening and the shape of the surface of the valve closing the opening may be circular, and the flow passage cross section of the relay chamber connected to the opening may be rectangular. As a result, the path through which the vaporized impurities pass can be increased, and thus, the impurities can be easily induced to the impurity recovery plate.

本開示の熱処理装置によれば、ワークに含まれる不純物を効率良く回収することができる。   According to the heat treatment apparatus of the present disclosure, the impurities contained in the work can be efficiently recovered.

実施形態における熱処理装置の概略構成を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment 図1のX−X方向から見た概略図Schematic view from the XX direction of FIG. 1 弁体と開口を斜め方向から見た概略図Schematic view of the valve body and the opening viewed from the oblique direction 不純物回収機構を設けた冷却室の拡大図Enlarged view of the cooling chamber equipped with the impurity recovery mechanism 実施形態の加熱処理方法を示すフローチャートFlow chart showing the heat treatment method of the embodiment 実施形態の加熱処理方法を説明するための概略縦断面図Schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the heat processing method of embodiment 実施形態の加熱処理方法を説明するための概略縦断面図Schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the heat processing method of embodiment 実施形態の加熱処理方法を説明するための概略縦断面図Schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the heat processing method of embodiment 実施形態の加熱処理方法を説明するための概略縦断面図Schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the heat processing method of embodiment

以下、本開示に係る熱処理装置およびそれを用いた熱処理方法の好適な実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本開示に含まれる。   Hereinafter, preferred embodiments of a heat treatment apparatus and a heat treatment method using the same according to the present disclosure will be described with reference to the attached drawings. The present disclosure is not limited to the specific configurations of the following embodiments, and configurations based on similar technical ideas are included in the present disclosure.

(実施形態)
図1は、実施形態における熱処理装置2の概略構成を示す縦断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a heat treatment apparatus 2 in the embodiment.

図1に示す熱処理装置2は、被処理物であるワークPを加熱して焼成する装置である。ワークPは例えば、黒鉛などの粉体であるが、これに限定されない。   The heat processing apparatus 2 shown in FIG. 1 is an apparatus which heats and bakes the workpiece | work P which is a to-be-processed object. The workpiece P is, for example, a powder such as graphite, but is not limited thereto.

図1に示す熱処理装置2は、第1の炉体4と、扉6と、第2の炉体8と、制御部9とを備える。   The heat treatment apparatus 2 shown in FIG. 1 includes a first furnace body 4, a door 6, a second furnace body 8, and a control unit 9.

第1の炉体4は、その内部空間に加熱室10と中継室12を形成する炉体である。   The first furnace body 4 is a furnace body in which the heating chamber 10 and the relay chamber 12 are formed in the inner space thereof.

加熱室10は、被処理物であるワークPを加熱して焼成するための空間である。加熱室10の入口部分には扉6が取り付けられている。扉6の開閉によって、ワークPを加熱室10に搬出入するとともに、加熱室10を密閉することができる。   The heating chamber 10 is a space for heating and baking the workpiece P, which is an object to be treated. A door 6 is attached to the inlet portion of the heating chamber 10. By opening and closing the door 6, the work P can be carried into and out of the heating chamber 10, and the heating chamber 10 can be sealed.

図1に示すように、加熱室10の周囲の壁部には、加熱室用ヒータ14が内蔵されている。加熱室用ヒータ14は、加熱室10の温度を例えば約2400度まで加熱することができる。   As shown in FIG. 1, a heater 14 for the heating chamber is built in a wall around the heating chamber 10. The heating chamber heater 14 can heat the temperature of the heating chamber 10 to, for example, about 2400 degrees.

後述するように、加熱室10では、第1の加熱ステップおよび第2の加熱ステップという2段階の加熱処理が行われる。   As described later, in the heating chamber 10, two-step heat treatment is performed, which is a first heating step and a second heating step.

本実施形態の熱処理装置2によれば、第1の加熱ステップでは、加熱室10内のワークPを第1の加熱温度(例えば1200度)まで加熱することにより、ワークPに含まれる不純物(例えば金属成分)を気化させる。気化した不純物は、後述する真空ポンプ36の吸引力によって、中継室12を介して第2の炉体8内の冷却室24に送られる。第1の加熱ステップの後に行われる第2の加熱ステップでは、第1の加熱温度よりも高い第2の加熱温度(例えば2400度)まで加熱することにより、ワークPが焼成される。これにより、所望の物性を有するワークPが生成される。   According to the heat treatment apparatus 2 of the present embodiment, in the first heating step, the workpiece P in the heating chamber 10 is heated to a first heating temperature (for example, 1200 ° C.), whereby an impurity (for example, Vaporize metal components). The vaporized impurities are sent to the cooling chamber 24 in the second furnace body 8 through the relay chamber 12 by the suction force of the vacuum pump 36 described later. In the second heating step performed after the first heating step, the work P is fired by heating to a second heating temperature (for example, 2400 degrees) higher than the first heating temperature. Thereby, a work P having desired physical properties is generated.

中継室12は、加熱室10の下流側に接続された部分である。中継室12は、第2の炉体8に接続されている。   The relay chamber 12 is a portion connected to the downstream side of the heating chamber 10. The relay chamber 12 is connected to the second furnace body 8.

中継室12には、上流側から順に、第1の空間12Aと、第2の空間12Bとが形成されている。第1の空間12Aは、加熱室10から側方に延びる空間である。第2の空間12Bは、第1の空間12Aから下方に延びる空間である。図1では、第2の空間12Bの領域を点線で仕切って示している。   In the relay chamber 12, a first space 12A and a second space 12B are formed in this order from the upstream side. The first space 12A is a space extending laterally from the heating chamber 10. The second space 12B is a space extending downward from the first space 12A. In FIG. 1, the area of the second space 12B is shown divided by a dotted line.

中継室12の周囲の壁部には中継室用ヒータ16が内蔵されている。中継室ヒータ16は、中継室12の温度を例えば約1200度まで加熱することができる。   A relay chamber heater 16 is built in a wall around the relay chamber 12. The relay chamber heater 16 can heat the temperature of the relay chamber 12 to, for example, about 1200 degrees.

中継室ヒータ16は、第1のヒータ16Aと、第2のヒータ16Bとを備える。第1のヒータ16Aは、第1の空間12Aを加熱するヒータであり、第2のヒータ16Bは、第2の空間12Bを加熱するヒータである。第2のヒータ16Bは、中継室12の下方側端部13の端面15には到達せず、端面15よりも上方に配置されている。   The relay chamber heater 16 includes a first heater 16A and a second heater 16B. The first heater 16A is a heater for heating the first space 12A, and the second heater 16B is a heater for heating the second space 12B. The second heater 16 </ b> B does not reach the end surface 15 of the lower end 13 of the relay chamber 12 and is disposed above the end surface 15.

中継室12の第1の空間12Aには、弁体18が設けられている。弁体18は、加熱室10と中継室12の接続箇所である開口20を開閉する部材である。弁体18は、駆動軸21を介してシリンダー22に接続されている。弁体18は、シリンダー22の駆動によって水平方向にスライド移動可能に設けられており、開口20を開く開放位置と、開口20を閉じる閉塞位置の間で移動可能である。図1では、弁体18が開放位置にある状態を実線で示し、閉塞位置にある状態を二点鎖線で示している。   A valve body 18 is provided in the first space 12A of the relay chamber 12. The valve body 18 is a member which opens and closes the opening 20 which is a connection place of the heating chamber 10 and the relay chamber 12. The valve body 18 is connected to the cylinder 22 via the drive shaft 21. The valve body 18 is provided slidably in the horizontal direction by the drive of the cylinder 22 and is movable between an open position where the opening 20 is opened and a closed position where the opening 20 is closed. In FIG. 1, the state in which the valve body 18 is in the open position is shown by a solid line, and the state in which it is in the closed position is shown by a two-dot chain line.

弁体18と開口20の関係について、図2A、図2Bを用いて説明する。図2Aは、図1におけるX−X方向から見た概略図であり、図2Bは、弁体18と開口20を斜め方向から見た概略図である。図2A、図2Bに示すように、開口20の周囲における流路断面Aは矩形状に構成されている。これに対して、開口20を閉じる弁体18の表面形状(外形断面)は円形に形成されている。このような構成によれば、開口20を介して加熱室10から中継室12に入ってくる気化状態の不純物の流路面積を広くとることができ、不純物の回収効率が向上する。   The relationship between the valve body 18 and the opening 20 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. FIG. 2A is a schematic view seen from the XX direction in FIG. 1, and FIG. 2B is a schematic view seeing the valve 18 and the opening 20 from an oblique direction. As shown to FIG. 2A and FIG. 2B, the flow-path cross section A in the circumference | surroundings of the opening 20 is comprised by the rectangular shape. On the other hand, the surface shape (outer cross section) of the valve body 18 which closes the opening 20 is circular. According to such a configuration, the flow passage area of the impurity in the vaporized state which enters the relay chamber 12 from the heating chamber 10 through the opening 20 can be widened, and the impurity collection efficiency is improved.

図1に戻ると、第2の炉体8は、第1の炉体4の下方側に接続された炉体である。第2の炉体8は、その内部空間に冷却室24を形成する。冷却室24は、第1の炉体4から送られてくる気化状態の不純物を冷却するための空間である。   Returning to FIG. 1, the second furnace body 8 is a furnace body connected to the lower side of the first furnace body 4. The second furnace body 8 forms a cooling chamber 24 in its internal space. The cooling chamber 24 is a space for cooling the vaporized impurities sent from the first furnace body 4.

冷却室24には、気化状態の不純物を冷却して回収するための構成として、不純物回収機構26が設けられている。不純物回収機構26は、不純物回収プレート28と、冷却プレート30と、補助プレート32と、封止用炉体34とを備える。   An impurity recovery mechanism 26 is provided in the cooling chamber 24 as a configuration for cooling and recovering the vaporized impurities. The impurity recovery mechanism 26 includes an impurity recovery plate 28, a cooling plate 30, an auxiliary plate 32, and a sealing furnace body 34.

不純物回収機構26の構成について図3を用いて説明する。図3は、不純物回収機構26を設けた冷却室24の拡大図である。   The configuration of the impurity recovery mechanism 26 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the cooling chamber 24 in which the impurity recovery mechanism 26 is provided.

不純物回収プレート28は、第2の空間12Bから流れてくる気化状態の不純物を冷却して凝固させて回収するプレートである。不純物回収プレート28は、上面28Aと、下面28Bとを有する。上面28Aは、中継室12の下方側端部13に対向するように上方を向いて配置される。下面28Bは、不純物回収プレート28の下方に設けた冷却プレート30に対向するように下方を向いて配置される。   The impurity recovery plate 28 is a plate that cools, solidifies and recovers the vaporized impurities flowing from the second space 12B. The impurity recovery plate 28 has an upper surface 28A and a lower surface 28B. The upper surface 28 </ b> A is disposed facing upward so as to face the lower end 13 of the relay chamber 12. The lower surface 28 B is disposed facing downward so as to face the cooling plate 30 provided below the impurity recovery plate 28.

冷却プレート30は、不純物回収プレート28に接触して不純物回収プレート28を冷却するためのプレートである。冷却プレート30は、不純物回収プレート28を冷却する冷却能を有し、例えば内部に冷却水を通した水配管42を設けたプレートで構成される。冷却プレート30は、昇降式の支柱41で支持され、図示しない駆動源によって上下動可能に構成されている。冷却プレート30は、不純物回収プレート28に接触して不純物回収プレート28を冷却する接触位置(冷却位置)と、不純物回収プレート28から下方に退避して不純物回収プレート28に接触しない非接触位置(退避位置)の間で上下動可能である。図1では、冷却プレート30が接触位置にある状態を実線で示し、非接触位置にある状態を二点鎖線で示している。   The cooling plate 30 is a plate for contacting the impurity recovery plate 28 to cool the impurity recovery plate 28. The cooling plate 30 has a cooling function of cooling the impurity recovery plate 28, and is constituted of, for example, a plate provided with a water pipe 42 through which cooling water passes. The cooling plate 30 is supported by a liftable support column 41, and can be moved up and down by a drive source (not shown). The cooling plate 30 is in contact with the impurity recovery plate 28 to cool the impurity recovery plate 28 (cooling position), and a noncontact position where it is retracted downward from the impurity recovery plate 28 and is not in contact with the impurity recovery plate 28 Position) can be moved up and down. In FIG. 1, the state in which the cooling plate 30 is in the contact position is indicated by a solid line, and the state in which the cooling plate 30 is in a non-contact position is indicated by a two-dot chain line.

補助プレート32は、不純物回収プレート28の上面28Aに立設されたプレートである。補助プレート32は、前述した中継室12の下流側端部13の外周を外側から間隔を空けて囲む筒状のプレートである。補助プレート32の上端35の高さ位置は、中継室12の下方側端部13の端面15の高さ位置よりも高く設定されている。このような高さ設定により、不純物回収プレート28の近傍における流路面積を小さくすることができ、気化状態の不純物が冷却面(下方側端部13、不純物回収プレート28、補助プレート32)に接触する確率が増える。これにより、冷却面に不純物が析出しやすくなり、回収効率が向上する。   The auxiliary plate 32 is a plate erected on the upper surface 28 A of the impurity recovery plate 28. The auxiliary plate 32 is a cylindrical plate surrounding the outer periphery of the downstream end 13 of the relay chamber 12 described above at an interval from the outside. The height position of the upper end 35 of the auxiliary plate 32 is set higher than the height position of the end surface 15 of the lower end 13 of the relay chamber 12. With such height setting, the flow passage area in the vicinity of the impurity recovery plate 28 can be reduced, and the vaporized impurity contacts the cooling surface (lower end portion 13, impurity recovery plate 28, auxiliary plate 32) Increase the probability of As a result, the impurities are easily deposited on the cooling surface, and the recovery efficiency is improved.

封止用炉体34は、不純物回収プレート28、冷却プレート30および補助プレート32などを設置した冷却室24を封止するための炉体である。封止用炉体34は、第2の炉体8の下方側に接続されて冷却室24を封止する。   The sealing furnace body 34 is a furnace body for sealing the cooling chamber 24 in which the impurity recovery plate 28, the cooling plate 30, the auxiliary plate 32, and the like are installed. The sealing furnace body 34 is connected to the lower side of the second furnace body 8 to seal the cooling chamber 24.

前述した不純物回収プレート28を含む不純物回収機構26は、第2の炉体8に対して着脱可能に構成されている。具体的には、不純物回収プレート28などと共に封止用炉体34を第2の炉体8に接続して取り付けることができ、かつ、フランジ部44で切り離し、それらを一体的に下方へ移動させることにより、第2の炉体8から取り外すことができる。不純物回収機構26を第2の炉体8から取り外すことで、不純物回収プレート28および補助プレート32に付着した不純物Dを熱処理装置2から取り除いて回収することができる。不純物回収機構26を用いた不純物Dの詳細な回収方法は後述する。   The impurity recovery mechanism 26 including the impurity recovery plate 28 described above is configured to be removable from the second furnace body 8. Specifically, the sealing furnace body 34 can be connected and attached to the second furnace body 8 together with the impurity recovery plate 28 and the like, and separated by the flange portion 44 and integrally moved them downward. Thus, the second furnace body 8 can be removed. By removing the impurity recovery mechanism 26 from the second furnace body 8, the impurities D attached to the impurity recovery plate 28 and the auxiliary plate 32 can be removed from the heat treatment apparatus 2 and recovered. A detailed method of recovering the impurity D using the impurity recovery mechanism 26 will be described later.

第2の炉体8には、真空ポンプ36が接続されている。真空ポンプ36は、第2の炉体8および第1の炉体4の内部空間を減圧状態あるいは真空状態にするためのポンプである。真空ポンプ36は、その吸引力によって、ワークPから気化した不純物を含んだ加熱室10内の気体を冷却室24へ導く流れを作り出す。真空ポンプ36と第2の炉体8は接続流路38によって接続されている。接続流路38の途中にはバルブ40が設けられている。バルブ40は接続流路38を開閉するためのバルブである。バルブ40の開閉によって、第1の炉体4および第2の炉体8の内部空間の圧力状態、吸引力、および減圧時間を調整することができる。   A vacuum pump 36 is connected to the second furnace body 8. The vacuum pump 36 is a pump for reducing the internal space of the second furnace body 8 and the first furnace body 4 to a reduced pressure state or a vacuum state. The vacuum pump 36 generates a flow for guiding the gas in the heating chamber 10 containing the impurities vaporized from the work P to the cooling chamber 24 by the suction force. The vacuum pump 36 and the second furnace body 8 are connected by the connection flow path 38. A valve 40 is provided in the middle of the connection flow path 38. The valve 40 is a valve for opening and closing the connection flow path 38. By opening and closing the valve 40, it is possible to adjust the pressure condition, the suction force, and the pressure reduction time of the internal space of the first furnace body 4 and the second furnace body 8.

図1に示した制御部9は、熱処理装置2の運転を制御する部材である。制御部9は、上述した熱処理装置2の各構成要素に電気的に接続されており、各構成要素の運転を制御可能である。制御部9は例えばマイクロコンピュータなどにより構成される。   The control unit 9 shown in FIG. 1 is a member that controls the operation of the heat treatment apparatus 2. The control part 9 is electrically connected to each component of the heat processing apparatus 2 mentioned above, and can control operation of each component. The control unit 9 is configured by, for example, a microcomputer.

このように構成される熱処理装置2を運転した場合の加熱処理のフローの例について、図4および図5A―図5Dを用いて説明する。図4は、実施形態の加熱処理方法を示すフローチャートであり、図5A−5Dは、実施形態の加熱処理方法を説明するための概略縦断面図である。   An example of the flow of the heat treatment when the heat treatment apparatus 2 configured as described above is operated will be described using FIGS. 4 and 5A to 5D. FIG. 4 is a flowchart showing the heat treatment method of the embodiment, and FIGS. 5A to 5D are schematic longitudinal sectional views for explaining the heat treatment method of the embodiment.

図4に示すように、まず、第1の加熱ステップを行う(ステップS1)。第1の加熱ステップは、制御部9が熱処理装置2の各構成部材を制御することで、被処理物であるワークPに含まれる金属成分などの不純物を気化させてワークPから取り除くステップである(不純物除去ステップ)。   As shown in FIG. 4, first, a first heating step is performed (step S1). The first heating step is a step in which the control unit 9 controls the respective constituent members of the heat treatment apparatus 2 to vaporize impurities such as metal components contained in the workpiece P as the object to be treated and remove them from the workpiece P (Impurity removal step).

具体的には、図5Aに示すように、加熱室10に常温のワークPを配置する。この状態で、弁体18を開口20を開く開放位置へ移動させて、加熱室10と中継室12を連通させる。さらに、不純物回収機構26の冷却プレート30を不純物回収プレート28の下面28Bに接触させる接触位置に移動させる。これにより、不純物回収プレート28の温度を低下させて不純物を補足させやすい冷却状態とする。さらに、バルブ40を開くことにより、加熱室10および中継室12を真空状態に近い減圧状態とする。このような状態で、加熱室用ヒータ14および中継室用ヒータ16を運転させて、中継室10および中継室12の温度を予め設定した第1の加熱温度(例えば1200度)まで上昇させて加熱する。   Specifically, as shown in FIG. 5A, a workpiece P at normal temperature is disposed in the heating chamber 10. In this state, the valve body 18 is moved to the open position where the opening 20 is opened, and the heating chamber 10 and the relay chamber 12 are communicated. Further, the cooling plate 30 of the impurity recovery mechanism 26 is moved to the contact position where the lower surface 28 B of the impurity recovery plate 28 is in contact. As a result, the temperature of the impurity recovery plate 28 is lowered to provide a cooled state in which the impurities are easily captured. Further, by opening the valve 40, the heating chamber 10 and the relay chamber 12 are brought into a reduced pressure state close to a vacuum state. In such a state, the heating chamber heater 14 and the relay chamber heater 16 are operated to raise the temperatures of the relay chamber 10 and the relay chamber 12 to a preset first heating temperature (for example, 1200 degrees) for heating Do.

加熱室10内のワークPを第1の加熱温度まで加熱することにより、ワークPに混入している不純物が気化する(図示省略)。加熱室10は真空状態に近い減圧状態であるため、常圧の場合に比べて不純物が気化する蒸発温度が低くなっている。よって、不純物をより低い温度で気化させることができ、加熱室用ヒータ14の使用量を低減することができる。   By heating the workpiece P in the heating chamber 10 to the first heating temperature, the impurities mixed in the workpiece P are vaporized (not shown). Since the heating chamber 10 is in a reduced pressure state close to a vacuum state, the evaporation temperature at which the impurities are vaporized is lower than in the case of normal pressure. Therefore, the impurities can be vaporized at a lower temperature, and the amount of use of the heater 14 for the heating chamber can be reduced.

気化した不純物は開口20を通り、中継室12に入る。中継室12も中継室用ヒータ16によって加熱されているため、気化状態の不純物の温度を所定温度以上に保ち、気化状態を維持することができる。   The vaporized impurities pass through the opening 20 and enter the relay chamber 12. Since the relay chamber 12 is also heated by the relay chamber heater 16, the temperature of the vaporized impurity can be maintained at or above a predetermined temperature, and the vaporized state can be maintained.

気化状態の不純物はその後、第1の空間12Aから第2の空間12Bに入る。第2の空間12Bに入った気化状態の不純物はさらに冷却室24に向かって下方へ進む。   The vaporized impurities then enter the second space 12B from the first space 12A. The vaporized impurities entering the second space 12 B further travel downward toward the cooling chamber 24.

中継室12の下方側端部13に対向する位置に設けられた不純物回収プレート28は、冷却プレート30によって冷却された状態にあり、温度が低くなっている(例えば700度)。中継室12から下方に向かって流れてくる気化状態の不純物は不純物回収プレート28の上面28Aに接触して冷却される。これにより、液体状又は固体状の不純物D1として析出する。不純物回収プレート28の上面28Aに析出させることで、不純物D1を後で回収することができる。   The impurity recovery plate 28 provided at a position facing the lower end 13 of the relay chamber 12 is in a state of being cooled by the cooling plate 30, and its temperature is low (for example, 700 degrees). Impurities in the vaporized state flowing downward from the relay chamber 12 contact the upper surface 28A of the impurity recovery plate 28 and are cooled. Thereby, it precipitates as liquid or solid impurity D1. By depositing on the upper surface 28A of the impurity recovery plate 28, the impurity D1 can be recovered later.

ここで、不純物回収プレート28の温度が低くなっていることにより、不純物回収プレート28の周囲の温度も同様に低くなっている。図5Aに示す構成では、不純物回収プレート28の近傍には中継室12の下方側端部13(ヒータを備えていない区間A)および補助プレート32があり、温度が特に低くなっている。図5Aに示すように、中継室12の下方側端部13の壁面にも不純物D2が析出している。このような不純物D2は第1の炉体4の内壁に付着しており、不純物回収機構26のように着脱して取り除くことができない。よって、熱処理装置2の運転を止めた状態で作業員が手作業で取り除く等、手間がかかる場合がある。   Here, since the temperature of the impurity recovery plate 28 is low, the temperature around the impurity recovery plate 28 is also low. In the configuration shown in FIG. 5A, the lower end 13 (section A without the heater) of the relay chamber 12 and the auxiliary plate 32 are present in the vicinity of the impurity collection plate 28, and the temperature is particularly low. As shown in FIG. 5A, the impurity D2 is deposited also on the wall surface of the lower end 13 of the relay chamber 12. Such an impurity D2 adheres to the inner wall of the first furnace body 4 and can not be detached and removed like the impurity recovery mechanism 26. Therefore, it may take time, for example, a worker manually removes the heat treatment apparatus 2 while the operation of the heat treatment apparatus 2 is stopped.

熱処理装置2の制御部9は、次に、第2の加熱ステップを行う(ステップS2)。第2の加熱ステップは、制御部9が熱処理装置2の各構成部材を制御することで、第1の加熱ステップで加熱したワークPをさらに加熱することによりワークPを焼成するステップである(焼成ステップ)。   Next, the control unit 9 of the heat treatment apparatus 2 performs a second heating step (step S2). The second heating step is a step of firing the work P by further heating the work P heated in the first heating step by the control unit 9 controlling each component of the heat treatment apparatus 2 (baking (baking Step).

具体的には、図5Bに示すように、開放位置にあった弁体18を、開口20を閉じる閉塞位置へ移動させる。これにより、加熱室10を中継室12に対して密閉させる。さらに、不純物回収機構26の冷却プレート30を接触位置から退避位置に下降させる。これにより、冷却プレート30による不純物回収プレート28の冷却を行わず、不純物回収プレート28の温度を上昇させる。さらに、バルブ40を閉じ、中継室12に備えた大気開閉弁およびガス導入弁(ともに図示せず)を開くことにより中継室12を常圧の雰囲気状態とする。このような状態で、加熱室用ヒータ14および中継室用ヒータ16を運転し、加熱室10および中継室12の温度を第1の加熱温度よりも高い第2の加熱温度(例えば2400度)まで上昇させる。   Specifically, as shown in FIG. 5B, the valve 18 in the open position is moved to the closed position in which the opening 20 is closed. Thus, the heating chamber 10 is sealed from the relay chamber 12. Further, the cooling plate 30 of the impurity recovery mechanism 26 is lowered from the contact position to the retracted position. As a result, the temperature of the impurity recovery plate 28 is raised without cooling the impurity recovery plate 28 by the cooling plate 30. Furthermore, the valve 40 is closed, and the atmospheric on-off valve and the gas introduction valve (both not shown) provided in the relay chamber 12 are opened to bring the relay chamber 12 into an atmospheric pressure state. In such a state, the heater 14 for the heating chamber and the heater 16 for the relay chamber are operated, and the temperatures of the heating chamber 10 and the relay chamber 12 are increased to a second heating temperature (for example, 2400 degrees) higher than the first heating temperature. Raise it.

加熱室10を第2の加熱温度まで上昇させることにより、加熱室10内のワークPを焼成させることができる。焼成したワークPはその後、扉6を開いて、熱処理装置2の外部に搬出される。   The work P in the heating chamber 10 can be fired by raising the heating chamber 10 to the second heating temperature. The fired workpiece P is then taken out of the heat treatment apparatus 2 with the door 6 opened.

冷却室24においては、冷却プレート30が退避して不純物回収プレート28が冷却されていないため、不純物回収プレート28に近い中継室12の下方側端部13の温度が上昇する。これより、下方側端部13に付着した不純物D2の温度が上昇する。不純物D2は液体状又は固体状であるが、不純物D2の温度が上昇して融点以上となることにより融解する。これにより不純物D2の大部分は液状となり流動性が増すため、図5Bに示すように重力によって下方に落下する。落下した不純物D2は不純物回収プレート28に受けられて、不純物回収プレート28に既に補足されている不純物D1と混ざる。このとき、冷却プレート30を不純物回収プレート28から離す距離および中継室用ヒータ16の出力を調節して、冷却面の温度が不純物Dを再び気化させないような温度にするのが好ましい。   In the cooling chamber 24, since the cooling plate 30 is retracted and the impurity recovery plate 28 is not cooled, the temperature of the lower end 13 of the relay chamber 12 near the impurity recovery plate 28 is increased. Thus, the temperature of the impurity D2 attached to the lower end 13 is increased. The impurity D2 is liquid or solid, but melts when the temperature of the impurity D2 rises and becomes equal to or higher than the melting point. As a result, most of the impurities D2 become liquid and flowability increases, and therefore they fall downward by gravity as shown in FIG. 5B. The dropped impurities D2 are received by the impurity recovery plate 28 and mixed with the impurities D1 already captured in the impurity recovery plate 28. At this time, it is preferable to adjust the distance for separating the cooling plate 30 from the impurity collection plate 28 and the output of the relay chamber heater 16 so that the temperature of the cooling surface does not evaporate the impurity D again.

第2の加熱ステップを継続して行うと、図5Cに示すように、中継室12の下方側端部13から不純物D2のほとんどを取り除き、不純物回収プレート28に不純物D3として補足することができる。   If the second heating step is continuously performed, as shown in FIG. 5C, most of the impurity D2 can be removed from the lower end 13 of the relay chamber 12 and the impurity recovery plate 28 can be supplemented as the impurity D3.

次に、回収ステップを行う(ステップS3)。具体的には、図5Dに示すように、フランジ部44を切り離し、着脱自在に設けられた不純物回収機構26を第2の炉体8から取り外す。これにより、不純物回収機構26を熱処理装置2の外部に置き、不純物回収プレート28に補足した不純物D3を回収することができる。なお、不純物回収プレート28は封止用炉体34に設けた図示しない支柱によって下方から支持された状態にある。   Next, a recovery step is performed (step S3). Specifically, as shown in FIG. 5D, the flange portion 44 is separated, and the detachably attached impurity recovery mechanism 26 is removed from the second furnace body 8. Thus, the impurity recovery mechanism 26 can be placed outside the heat treatment apparatus 2 to recover the impurity D3 captured by the impurity recovery plate 28. The impurity recovery plate 28 is supported from below by a support (not shown) provided on the sealing furnace body 34.

上述したように、本実施形態の熱処理装置2は、不純物除去ステップである第1の加熱ステップと、焼成ステップである第2の加熱ステップを行う。第1の加熱ステップでは、冷却プレート30を不純物回収プレート28に接触させることで、不純物回収プレート28およびその周辺の温度が下がる。これにより、気化した不純物を不純物回収プレート28の上面28Aおよびその周辺に析出させることができる。さらに第2の加熱ステップでは、冷却プレート30を不純物回収プレート28から退避させることで、不純物回収プレート28およびその周辺の温度が上がる。これにより、不純物回収プレート28以外の部分に付着した不純物を溶解させることができる。特に中継室12の下方側端部13の壁面に付着した不純物D2を溶解して下方に落とすことができ、不純物回収プレート28に回収することができる。このようにして不純物D3を効率良く回収することができる。   As described above, the heat treatment apparatus 2 of the present embodiment performs the first heating step, which is an impurity removing step, and the second heating step, which is a baking step. In the first heating step, by bringing the cooling plate 30 into contact with the impurity recovery plate 28, the temperature of the impurity recovery plate 28 and the periphery thereof is lowered. Thereby, the vaporized impurities can be deposited on the upper surface 28A of the impurity recovery plate 28 and the periphery thereof. Furthermore, in the second heating step, the cooling plate 30 is retracted from the impurity recovery plate 28 to raise the temperature of the impurity recovery plate 28 and the periphery thereof. Thereby, the impurities attached to the portion other than the impurity recovery plate 28 can be dissolved. In particular, the impurity D2 attached to the wall surface of the lower side end 13 of the relay chamber 12 can be dissolved and dropped downward, and can be recovered to the impurity recovery plate 28. Thus, the impurity D3 can be efficiently recovered.

また本実施形態では、不純物回収プレート28の上面28Aに、中継室12の下方側端部13の外周を外側から間隔を空けて囲む補助プレート32を設けている。このような補助プレート32を設けることで、補助プレート32と中継室12の下方側端部13の間に気化状態の不純物が通る狭い経路を形成することができる。これにより、補助プレート32および中継室12の下方側端部13に不純物を析出させやすくなる。中継室12の下方側端部13およびその周辺に付着した不純物D2は第2の加熱ステップで溶解させて不純物回収プレート28上に回収できる。このようにして、不純物D3を効率良く回収することができる。   Further, in the present embodiment, the auxiliary plate 32 surrounding the outer periphery of the lower end 13 of the relay chamber 12 at an interval from the outer side is provided on the upper surface 28A of the impurity recovery plate 28. By providing such an auxiliary plate 32, it is possible to form a narrow path through which the vaporized impurity passes between the auxiliary plate 32 and the lower end 13 of the relay chamber 12. As a result, the impurities are easily deposited on the auxiliary plate 32 and the lower end 13 of the relay chamber 12. The impurity D2 attached to the lower end 13 of the relay chamber 12 and the periphery thereof can be dissolved in the second heating step and collected on the impurity collection plate 28. Thus, the impurity D3 can be efficiently recovered.

また本実施形態では、中継室用ヒータ16は、第1のヒータ16Aと、第2のヒータ16Bとを備え、第2のヒータ16Bは、中継室12の下方側端部13の端面15よりも上方に配置されている。このように、第1のヒータ16Aと第2のヒータ16Bを設け、中継室12の全体にヒータを配置したことで、中継室12全体を均一に加熱することができ、不純物の気化状態を維持することができる。また、第1の空間12Aと第2の空間12Bを別の温度に制御することもできる。また第2のヒータ16Bを中継室12の下方側端部13の端面15よりも上方に配置することで、冷却室24に近くて冷却されやすい下方側端部13の温度が第1の加熱ステップで過剰に高くなることを防ぐことができ、不純物を析出させやすくなる。析出した不純物D2は第2の加熱ステップで溶かして、不純物回収プレート28で回収することができる。   Further, in the present embodiment, the relay chamber heater 16 includes the first heater 16A and the second heater 16B, and the second heater 16B is closer to the end surface 15 of the lower end 13 of the relay chamber 12 It is located at the top. Thus, by providing the first heater 16A and the second heater 16B and arranging the heaters in the entire relay chamber 12, the entire relay chamber 12 can be uniformly heated, and the vaporized state of the impurities is maintained. can do. Also, the first space 12A and the second space 12B can be controlled to different temperatures. Further, by arranging the second heater 16B above the end surface 15 of the lower end 13 of the relay chamber 12, the temperature of the lower end 13 close to the cooling chamber 24 and easily cooled is the first heating step. Can be prevented from becoming excessively high, and it becomes easy to precipitate impurities. The deposited impurities D2 can be dissolved in the second heating step and recovered by the impurity recovery plate 28.

また本実施形態では、不純物回収プレート28は、冷却室24に着脱自在に設けられている。これにより、不純物回収プレート28を取り外すことで、不純物回収プレート28に付着した不純物D3を熱処理装置2の外部に取り除くことができる。このため、不純物D3を効率良く回収することができる。   Further, in the present embodiment, the impurity recovery plate 28 is detachably provided in the cooling chamber 24. Thus, by removing the impurity recovery plate 28, the impurity D3 attached to the impurity recovery plate 28 can be removed to the outside of the heat treatment apparatus 2. Therefore, the impurity D3 can be efficiently recovered.

また本実施形態では、第1の加熱ステップではバルブ40を開き、第2の加熱ステップではバルブ40を閉じるように制御している。これにより、第1の加熱ステップを減圧又は真空下で行うことで、ワークPに含まれる不純物をより低い温度で気化させることができる。このため、加熱室用ヒータ14の使用量を低く抑えることができる。   In the present embodiment, the valve 40 is controlled to be opened in the first heating step and to be closed in the second heating step. Thus, by performing the first heating step under reduced pressure or vacuum, the impurities contained in the workpiece P can be vaporized at a lower temperature. Therefore, the amount of use of the heating chamber heater 14 can be reduced.

また本実施形態では、加熱室10と中継室12の接続箇所である開口20の形状および開口20を閉じる弁体18の表面の形状は円形であり、開口20に接続される中継室12の流路断面Aは矩形である。このような構成によれば、加熱室10内の気体が真空ポンプ36に導かれる経路を大きくすることができる。これより、第1の加熱ステップで、多くの不純物を冷却面に導くことができ、不純物の回収効率が向上する。また、加熱室10内の気体がスムーズに真空ポンプ36で排気でき、加熱室10内が減圧されやすくなり、不純物をより低温で気化させることができる。   Further, in the present embodiment, the shape of the opening 20 which is the connection point between the heating chamber 10 and the relay chamber 12 and the shape of the surface of the valve 18 closing the opening 20 are circular, and the flow of the relay chamber 12 connected to the opening 20 is The road cross section A is rectangular. According to such a configuration, the path through which the gas in the heating chamber 10 is introduced to the vacuum pump 36 can be enlarged. Thus, in the first heating step, many impurities can be introduced to the cooling surface, and the impurity collection efficiency is improved. Further, the gas in the heating chamber 10 can be smoothly exhausted by the vacuum pump 36, the inside of the heating chamber 10 can be easily depressurized, and the impurities can be vaporized at a lower temperature.

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。   While the present disclosure has been fully described in connection with the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such variations and modifications are to be understood as included within the scope of the present disclosure as set forth in the appended claims unless they depart therefrom. In addition, changes in the combination or order of elements in each embodiment can be realized without departing from the scope and spirit of the present disclosure.

本開示は、ワークを加熱して焼成する熱処理装置であれば適用可能である。   The present disclosure is applicable to any heat treatment apparatus that heats and bakes a workpiece.

2 熱処理装置
4 第1の炉体
6 扉
8 第2の炉体
9 制御部
10 加熱室
12 中継室
12A 第1の空間
12B 第2の空間
13 下方側端部
14 加熱室用ヒータ
15 端面
16 中継室用ヒータ
16A 第1のヒータ
16B 第2のヒータ
18 弁体
20 開口
21 駆動軸
22 シリンダー
24 冷却室
26 不純物回収機構
28 不純物回収プレート
28A 上面
28B 下面
30 冷却プレート
32 補助プレート
34 封止用炉体
35 上端
36 真空ポンプ
38 接続流路
40 バルブ
41 昇降柱
42 水配管
44 フランジ部
A ヒータを備えていない区間
D、D1、D2、D3 不純物
P ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Heat processing apparatus 4 1st furnace body 6 door 8 2nd furnace body 9 control part 10 heating chamber 12 relay chamber 12A 1st space 12B 2nd space 13 lower side end part 14 heater for heating chamber 15 end surface 16 relay Chamber heater 16A 1st heater 16B 2nd heater 18 Valve body 20 Opening 21 Drive shaft 22 Cylinder 24 Cooling chamber 26 Impurity recovery mechanism 28 Impurity recovery plate 28A Upper surface 28B Lower surface 30 Cooling plate 32 Auxiliary plate 34 Sealing furnace body 35 upper end 36 vacuum pump 38 connection flow path 40 valve 41 lift column 42 water piping 44 flange section A section without heater A D, D1, D2, D3 impurity P work

Claims (6)

ワークを加熱して焼成する熱処理装置であって、
ワークを加熱する加熱室と、
前記加熱室に接続されて下方に延びる中継室と、
前記中継室の下方側に接続された冷却室と、
前記加熱室と前記中継室の接続箇所における開口を開く開放位置と、前記開口を閉じる閉塞位置の間を移動可能な弁体と、
前記加熱室を加熱する加熱室用ヒータと、
前記中継室を加熱する中継室用ヒータと、
前記冷却室に接続された真空ポンプと、
前記熱処理装置の運転を制御する制御部とを備え、
前記冷却室には、前記中継室の下方側端部に対向するように上面が向けられた不純物回収プレートと、前記不純物回収プレートの下面に接触して冷却能を有する冷却プレートが設けられており、
前記制御部は、前記加熱室に前記ワークを配置し、前記弁体を前記開放位置に配置した状態で、前記加熱室用ヒータおよび前記中継室用ヒータを運転して前記加熱室および前記中継室を加熱することで、前記ワークに含まれる不純物を気化させて前記中継室を介して前記冷却室に送る第1の加熱ステップと、前記第1の加熱ステップの後、前記弁体を前記閉塞位置に配置した状態で、少なくとも前記加熱室用ヒータを運転して前記加熱室を加熱することで、前記加熱室内の前記ワークを加熱して焼成する第2の加熱ステップを実行するように制御する、熱処理装置。
A heat treatment apparatus that heats and bakes a workpiece, and
A heating chamber for heating the workpiece,
A relay chamber connected to the heating chamber and extending downward;
A cooling chamber connected to the lower side of the relay chamber;
An open position for opening an opening at a connection point between the heating chamber and the relay chamber, and a valve body movable between a closed position for closing the opening;
A heater for heating the heating chamber;
A relay room heater for heating the relay room;
A vacuum pump connected to the cooling chamber;
And a control unit that controls the operation of the heat treatment apparatus.
The cooling chamber is provided with an impurity recovery plate whose upper surface is directed to face the lower side end of the relay chamber, and a cooling plate having a cooling function in contact with the lower surface of the impurity recovery plate. ,
The control unit operates the heater for the heating chamber and the heater for the relay chamber in a state where the work is disposed in the heating chamber and the valve body is disposed at the open position, and the heating chamber and the relay chamber are operated. Heating the valve body to a position after the first heating step of vaporizing the impurities contained in the work and sending it to the cooling chamber through the relay chamber, and after the first heating step, closing the valve body at the closed position And controlling the second heating step of heating and baking the work in the heating chamber by operating at least the heater for the heating chamber and heating the heating chamber in a state of being disposed in Heat treatment equipment.
前記冷却プレートを、前記不純物回収プレートの下面に接触する接触位置と、前記下面から退避した退避位置の間で上下動可能とし、
前記制御部は、前記第1の加熱ステップでは、前記冷却プレートを前記接触位置に配置し、前記第2の加熱ステップでは、前記冷却プレートを前記退避位置に配置する、請求項1に記載の熱処理装置。
The cooling plate is vertically movable between a contact position contacting the lower surface of the impurity recovery plate and a retracted position retracted from the lower surface.
The heat treatment according to claim 1, wherein the control unit arranges the cooling plate at the contact position in the first heating step, and arranges the cooling plate at the retracted position in the second heating step. apparatus.
前記中継室の前記下方側端部は、前記冷却室の前記不純物回収プレートに向かって下方に突出した筒状の筒状部であり、
前記不純物回収プレートの上面には、前記筒状部の外周を外側から間隔を空けて囲む補助プレートが設けられている、請求項1又は2に記載の熱処理装置。
The lower side end of the relay chamber is a cylindrical tubular portion that protrudes downward toward the impurity recovery plate of the cooling chamber,
The heat treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein an auxiliary plate is provided on the upper surface of the impurity recovery plate to surround the outer periphery of the cylindrical portion at an interval from the outside.
前記中継室は、前記加熱室の側方に接続されるとともに前記弁体が設けられた第1の空間と、前記第1の空間から下方に延びる第2の空間とを形成し、
前記中継室用ヒータは、前記第1の空間を加熱する第1のヒータと、前記第2の空間を加熱する第2のヒータとを備え、前記第2のヒータは、前記中継室の前記下方側端部の端面よりも上方に配置され、前記第2のヒータと前記中継室の前記下方側端部との間には、ヒータを備えていない区間が設けられる、請求項1から3のいずれか1つに記載の熱処理装置。
The relay chamber forms a first space connected to the side of the heating chamber and provided with the valve body, and a second space extending downward from the first space.
The relay room heater includes a first heater for heating the first space, and a second heater for heating the second space, and the second heater is disposed below the relay room. The section which is disposed above the end face of the side end and which does not have a heater is provided between the second heater and the lower end of the relay chamber. The heat treatment apparatus as described in 1 or 2.
前記真空ポンプを前記冷却室に接続する接続流路を開閉するバルブをさらに備え、
前記制御部は、前記第1の加熱ステップでは前記バルブを開き、前記第2の加熱ステップでは前記バルブを閉じるように制御する、請求項1から4のいずれか1つに記載の熱処理装置。
It further comprises a valve for opening and closing a connection flow path connecting the vacuum pump to the cooling chamber,
The heat processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls the valve to open in the first heating step and close the valve in the second heating step.
前記開口の形状および前記開口を閉じる前記弁体の表面の形状は円形であり、前記開口に接続される前記中継室の流路断面は矩形である、請求項1から5のいずれか1つに記載の熱処理装置。   The shape of the surface of the valve body that closes the shape of the opening and the opening and the opening is circular, and the flow passage cross section of the relay chamber connected to the opening is rectangular. Heat treatment apparatus as described.
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