JP3121422B2 - 連続焼成装置 - Google Patents
連続焼成装置Info
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- JP3121422B2 JP3121422B2 JP04028152A JP2815292A JP3121422B2 JP 3121422 B2 JP3121422 B2 JP 3121422B2 JP 04028152 A JP04028152 A JP 04028152A JP 2815292 A JP2815292 A JP 2815292A JP 3121422 B2 JP3121422 B2 JP 3121422B2
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- JP
- Japan
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- fired
- continuous firing
- firing
- furnace
- gas
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化けい素質セラミッ
ク成形体などの連続焼成装置に関し、特に不活性雰囲気
としてＨｅガスを使用して、薄肉厚の炭化けい素質ハニ
カム成形体を連続的に焼成するのに適した炭化けい素セ
ラミック成形体などの連続焼成装置に関する。
ク成形体などの連続焼成装置に関し、特に不活性雰囲気
としてＨｅガスを使用して、薄肉厚の炭化けい素質ハニ
カム成形体を連続的に焼成するのに適した炭化けい素セ
ラミック成形体などの連続焼成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より炭化けい素質セラミック成形体
の焼成は、バッチ式又は連続式の焼成装置によって行わ
れている。炭化けい素質セラミック成形体の焼成温度は
通常２，２００℃と言う高温度である。このような高温
度で特に被焼成物成形体（被焼成体という）が薄肉厚の
炭化けい素質ハニカム成形体である場合、被焼成体の酸
化を防止しなければならない。そのため被焼成体が高温
度に曝される部分については酸化を防止するためにＮ2
ガス又はＡｒガスを用い、かかる不活性雰囲気下で焼成
が行われている。
の焼成は、バッチ式又は連続式の焼成装置によって行わ
れている。炭化けい素質セラミック成形体の焼成温度は
通常２，２００℃と言う高温度である。このような高温
度で特に被焼成物成形体（被焼成体という）が薄肉厚の
炭化けい素質ハニカム成形体である場合、被焼成体の酸
化を防止しなければならない。そのため被焼成体が高温
度に曝される部分については酸化を防止するためにＮ2
ガス又はＡｒガスを用い、かかる不活性雰囲気下で焼成
が行われている。
【０００３】しかしながら、こうような従来技術には次
ぎのような問題点があった。すなわち、Ｎ2ガス雰囲気
下で焼成した場合には被焼成体の酸化は防止できるが、
窒化されることとなり、満足な結果を得ることはできな
い。また、Ａｒガスを用いた場合には被焼成物の窒化を
防止することはできるが、連続焼成した場合、出入口等
からＡｒガスの炉外への漏出、及び、空気の炉内への侵
入を防止しなければならない。空気の炉内への侵入を防
止するため従来は出入口に複数の扉を設ける方法が採ら
れているが、空気の炉内への侵入を完全に防止すること
は困難である。
ぎのような問題点があった。すなわち、Ｎ2ガス雰囲気
下で焼成した場合には被焼成体の酸化は防止できるが、
窒化されることとなり、満足な結果を得ることはできな
い。また、Ａｒガスを用いた場合には被焼成物の窒化を
防止することはできるが、連続焼成した場合、出入口等
からＡｒガスの炉外への漏出、及び、空気の炉内への侵
入を防止しなければならない。空気の炉内への侵入を防
止するため従来は出入口に複数の扉を設ける方法が採ら
れているが、空気の炉内への侵入を完全に防止すること
は困難である。
【０００４】したがって、黒鉛質発熱体を用い、且つ、
高断熱性のカ−ボンファイバ−等の酸化性材料を用いて
連続焼成装置を製作することが考えられるが、かかる焼
成装置の寿命は短く、また、Ａｒガスを多量に消費して
しまうこととなり実用上困難がある。
高断熱性のカ−ボンファイバ−等の酸化性材料を用いて
連続焼成装置を製作することが考えられるが、かかる焼
成装置の寿命は短く、また、Ａｒガスを多量に消費して
しまうこととなり実用上困難がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者はこれらの難
点を解決し、炭化けい素セラミックス成形体等の被焼成
体の連続焼成に適した焼成装置について種々検討した結
果、高温部分における不活性雰囲気として密度の小さい
Ｈｅガスを使用することによって炉内にガスを充満させ
ることができ、且つ、連続焼成装置の出入口を密閉エレ
ベ−タル−ムを用いることによって空気等の炉内への侵
入を防止でき、前記の難点を解決することを見出し本発
明を完成したもので、本発明の目的は不活性雰囲気とし
てＨｅガスを使用して、薄肉厚の炭化けい素質ハニカム
成形体を連続的に焼成するのに適した連続焼成装置を提
供するにある。
点を解決し、炭化けい素セラミックス成形体等の被焼成
体の連続焼成に適した焼成装置について種々検討した結
果、高温部分における不活性雰囲気として密度の小さい
Ｈｅガスを使用することによって炉内にガスを充満させ
ることができ、且つ、連続焼成装置の出入口を密閉エレ
ベ−タル−ムを用いることによって空気等の炉内への侵
入を防止でき、前記の難点を解決することを見出し本発
明を完成したもので、本発明の目的は不活性雰囲気とし
てＨｅガスを使用して、薄肉厚の炭化けい素質ハニカム
成形体を連続的に焼成するのに適した連続焼成装置を提
供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、装置の
両端面に密閉エレベ−タル−ムを設けると共に装置内を
多段階に区分けした連続焼成装置であって、最上段には
被焼成物成形体を焼成するための焼成炉本体とし、下段
には被焼成物及び焼成物のストレッヂラインとし、且
つ、エレベ−タル−ム及び装置内の雰囲気ガスがＨｅで
あることを特徴とする連続焼成装置である。
両端面に密閉エレベ−タル−ムを設けると共に装置内を
多段階に区分けした連続焼成装置であって、最上段には
被焼成物成形体を焼成するための焼成炉本体とし、下段
には被焼成物及び焼成物のストレッヂラインとし、且
つ、エレベ−タル−ム及び装置内の雰囲気ガスがＨｅで
あることを特徴とする連続焼成装置である。
【０００７】すなわち、本発明においては高温部分であ
る焼成炉本体を連続焼成装置の最上段に設けてあるの
で、比重の小さいＨｅガスを充満させることは容易であ
り、被焼成体が酸化及び窒化されることはない。また、
エレベ−タル−ム内もＨｅガスが充満されており、炉本
体に挿入したＨｅガスと共に膨張作用に依り操業中に酸
素ガス及び窒素ガスが炉本体に侵入することはないの
で、常にＨｅガス雰囲気下で操業することができる。
る焼成炉本体を連続焼成装置の最上段に設けてあるの
で、比重の小さいＨｅガスを充満させることは容易であ
り、被焼成体が酸化及び窒化されることはない。また、
エレベ−タル−ム内もＨｅガスが充満されており、炉本
体に挿入したＨｅガスと共に膨張作用に依り操業中に酸
素ガス及び窒素ガスが炉本体に侵入することはないの
で、常にＨｅガス雰囲気下で操業することができる。
【０００８】本発明にかかる連続焼成装置においては、
２２００℃という高温度で操業するため熱エネルギーの
ロスを最小限にとどめなければならず、また特に完全に
酸素ガスが皆無のもとで行なわねばならない、そのため
発熱エレメントとしては黒鉛電極を用い、断熱材として
高断熱性材料であるカーボンファイバーを使用し熱効率
を向上させることが好ましい。また焼成治具としては黒
鉛治具を使用する。特に焼成治具として黒鉛を使用する
ことによって、被焼成体がＳｉＣ原料の場合、その表面
にＳｉＯ2膜を有しており、これが昇温中ＳｉＯ蒸気と
して揮散し、発熱エレメント及び炉材と反応損耗を防ぐ
ために黒鉛治具と反応させる目的をも有している。
２２００℃という高温度で操業するため熱エネルギーの
ロスを最小限にとどめなければならず、また特に完全に
酸素ガスが皆無のもとで行なわねばならない、そのため
発熱エレメントとしては黒鉛電極を用い、断熱材として
高断熱性材料であるカーボンファイバーを使用し熱効率
を向上させることが好ましい。また焼成治具としては黒
鉛治具を使用する。特に焼成治具として黒鉛を使用する
ことによって、被焼成体がＳｉＣ原料の場合、その表面
にＳｉＯ2膜を有しており、これが昇温中ＳｉＯ蒸気と
して揮散し、発熱エレメント及び炉材と反応損耗を防ぐ
ために黒鉛治具と反応させる目的をも有している。
【０００９】本発明にかかる連続焼成装置は、高温加熱
部分を常に不活性雰囲気として操業することができるの
で炭化けい素の焼成にとどまらず、窒化けい素（Ｓｉ3
Ｎ4）、窒化タングステン（ＷＮ）、炭化タングステン
（ＷＣ）などの不活性雰囲気下での焼成にも使用できる
ことは言うまでもない。
部分を常に不活性雰囲気として操業することができるの
で炭化けい素の焼成にとどまらず、窒化けい素（Ｓｉ3
Ｎ4）、窒化タングステン（ＷＮ）、炭化タングステン
（ＷＣ）などの不活性雰囲気下での焼成にも使用できる
ことは言うまでもない。
【００１０】次に図面について本発明を説明する。図１
は連続焼成装置の平面図、図２はその側面図、図３はそ
の断面図である。図において連続焼成装置１の両端部に
は密閉エレベ−タル−ム２，３を設置する。連続焼成装
置１の内部は多段階に区分され、その最上段部に焼成炉
本体４を設け、その他の段部にはストレッジライン５が
それぞれ設けてある。焼成炉本体４の出入口６，７には
密閉エレベ−タル−ムの最上段の出入口が密着して配設
されている。連続焼成炉４は入口側から昇温帯Ａ、ねら
し帯Ｂ、第１冷却体Ｃ、第２冷却帯Ｄよりなっている。
炉の中心付近より常時Ｈｅガスの一定量を炉内に供給す
る。連続焼成装置は二重ケ−シングよりなり、装置の出
入口はエレベ−タで密閉されている。密閉エレベ−タル
−ム内は炉本体より洩れ出たＨｅガスで充満されてい
る。
は連続焼成装置の平面図、図２はその側面図、図３はそ
の断面図である。図において連続焼成装置１の両端部に
は密閉エレベ−タル−ム２，３を設置する。連続焼成装
置１の内部は多段階に区分され、その最上段部に焼成炉
本体４を設け、その他の段部にはストレッジライン５が
それぞれ設けてある。焼成炉本体４の出入口６，７には
密閉エレベ−タル−ムの最上段の出入口が密着して配設
されている。連続焼成炉４は入口側から昇温帯Ａ、ねら
し帯Ｂ、第１冷却体Ｃ、第２冷却帯Ｄよりなっている。
炉の中心付近より常時Ｈｅガスの一定量を炉内に供給す
る。連続焼成装置は二重ケ−シングよりなり、装置の出
入口はエレベ−タで密閉されている。密閉エレベ−タル
−ム内は炉本体より洩れ出たＨｅガスで充満されてい
る。
【００１１】
【実施例】次に、このような装置を用いて具体的にその
操作を説明する。先ず連続焼成炉の入口側のエレベ−タ
２内には被焼成物がセットされた状態で焼成炉入口６に
密着して待機しており、出口側７にはからのエレベ−タ
３が待機している。規定の時間がくると、出口側７より
焼成された焼成物が焼成治具と共に待機しているエレベ
−タ内に引き出すと同時に入口側エレベ−タ２内の被焼
成物が入った焼成治具を焼成炉４内に導入する。続いて
エレベ−タ２，３は規定の段数まで降下して出口側のエ
レベ−タ３内の焼成物をストレッジラインに送り出すと
同樹に入口側エレベ−タ２内に被焼成物を挿入する。続
いて出入口側のエレベ−タは前記と同様に最上段の連続
焼成炉の出入口に密着して待機する。なお、連続焼成炉
の出入口部の規定個所の炉圧と連動してＨｅガスが炉内
に導入されるような構造とすることが好ましい。
操作を説明する。先ず連続焼成炉の入口側のエレベ−タ
２内には被焼成物がセットされた状態で焼成炉入口６に
密着して待機しており、出口側７にはからのエレベ−タ
３が待機している。規定の時間がくると、出口側７より
焼成された焼成物が焼成治具と共に待機しているエレベ
−タ内に引き出すと同時に入口側エレベ−タ２内の被焼
成物が入った焼成治具を焼成炉４内に導入する。続いて
エレベ−タ２，３は規定の段数まで降下して出口側のエ
レベ−タ３内の焼成物をストレッジラインに送り出すと
同樹に入口側エレベ−タ２内に被焼成物を挿入する。続
いて出入口側のエレベ−タは前記と同様に最上段の連続
焼成炉の出入口に密着して待機する。なお、連続焼成炉
の出入口部の規定個所の炉圧と連動してＨｅガスが炉内
に導入されるような構造とすることが好ましい。
【００１２】この連続焼成装置における昇温区、焼成温
度分布、焼成時間を示すと次のとおりである。 焼成炉の長さ 約４０メータ 温度 焼成時間 焼成温度分布 昇温帯 １００〜２，０００℃ ５〜６時間 ねらし帯 ２，０００〜２，２００℃ ４〜５時間 第１冷却帯 ２，０００〜７００℃ ５〜６時間 第２冷却帯 ７００〜室温 ３〜４時間
度分布、焼成時間を示すと次のとおりである。 焼成炉の長さ 約４０メータ 温度 焼成時間 焼成温度分布 昇温帯 １００〜２，０００℃ ５〜６時間 ねらし帯 ２，０００〜２，２００℃ ４〜５時間 第１冷却帯 ２，０００〜７００℃ ５〜６時間 第２冷却帯 ７００〜室温 ３〜４時間
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の連続焼成装
置にあっては、連続焼成炉を最上段に設け、不活性雰囲
気として比重の最も軽いＨｅガスを使用したので炉内に
容易にＨｅガスを充満することができ、更に炉の出入口
にはＨｅガスが充満されている密閉エレベ−タル−ムを
密着させ、該エレベ−タを使用して焼成物及び被焼成物
を移動させるので操業中に炉内に空気が侵入することは
なく、薄肉厚の炭化けい素質ハニカム成形体を連続的に
焼成することができる。また、炉内を完全に不活性ガス
雰囲気とすることによって、使用する黒鉛発熱体、カ−
ボンファイバ−質断熱材及び黒鉛質焼成用治具を酸化損
耗を生じることなく、長期間にわたって使用することが
可能となった。更に、Ｈｅガス使用量を著しく減少させ
ることが可能となったことにより、雰囲気調整用ガス費
用のコストダウンが可能となる等の効果を奏することが
できた。
置にあっては、連続焼成炉を最上段に設け、不活性雰囲
気として比重の最も軽いＨｅガスを使用したので炉内に
容易にＨｅガスを充満することができ、更に炉の出入口
にはＨｅガスが充満されている密閉エレベ−タル−ムを
密着させ、該エレベ−タを使用して焼成物及び被焼成物
を移動させるので操業中に炉内に空気が侵入することは
なく、薄肉厚の炭化けい素質ハニカム成形体を連続的に
焼成することができる。また、炉内を完全に不活性ガス
雰囲気とすることによって、使用する黒鉛発熱体、カ−
ボンファイバ−質断熱材及び黒鉛質焼成用治具を酸化損
耗を生じることなく、長期間にわたって使用することが
可能となった。更に、Ｈｅガス使用量を著しく減少させ
ることが可能となったことにより、雰囲気調整用ガス費
用のコストダウンが可能となる等の効果を奏することが
できた。
【図１】本発明の連続焼成装置の平面図
【図２】本発明の連続焼成装置の側面図
【図３】本発明の連続焼成装置の断面図
１ 連続焼成装置 ２ エレベ−タル−ム（出口側） ３ エレベ−タル−ム（入口側） ４ 焼成炉本体 ５ ストレッジライン ６，７ 出入り口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27B 9/00 - 9/40 B01J 6/00 101 C04B 35/64
Claims (4)
- 【請求項１】 装置の両端面に密閉エレベ−タル−ムを
設けると共に装置内を多段階に区分けした連続焼成装置
であって、最上段には被焼成物成形体を焼成するための
焼成炉本体とし、下段には被焼成物及び焼成物のストレ
ッヂラインとし、且つ、エレベ−タル−ム及び装置内の
雰囲気ガスがＨｅであることを特徴とする連続焼成装
置。 - 【請求項２】 被焼成物成形体が炭化けい素質セラミッ
ク成形体である請求項第1項記載の連続焼成装置。 - 【請求項３】 加熱用発熱体が黒鉛質材料である請求項
第1項記載の連続焼成装置。 - 【請求項４】 断熱材料がカーボンファイバー質材料で
ある請求項第１項記載の連続焼成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04028152A JP3121422B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 連続焼成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04028152A JP3121422B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 連続焼成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223461A JPH05223461A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3121422B2 true JP3121422B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=12240792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04028152A Expired - Lifetime JP3121422B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 連続焼成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121422B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP04028152A patent/JP3121422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05223461A (ja) | 1993-08-31 |
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