JP3307697B2 - バッチ式焼成炉 - Google Patents
バッチ式焼成炉Info
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Description
維系断熱材を配置し内部に所定の組成の雰囲気ガスを供
給して焼成を行うようにしたバッチ式焼成炉に関する。
ライトのような電子セラミックスや、ファインセラミッ
クスを昇降炉や台車炉のようなバッチ式焼成炉で焼成す
る場合には、焼成温度に応じて雰囲気ガスを酸化雰囲気
から非酸化雰囲気に変えて焼成することが行われてい
る。
替えは、従来の煉瓦質断熱材を使用したバッチ式焼成炉
の場合には単に供給ガスの組成を変えるだけで比較的容
易に達成できるが、繊維系断熱材を用いたバッチ式焼成
炉の場合には繊維系断熱材中に雰囲気ガスが保有されて
いるため、供給ガスの濃度を変えても繊維系断熱材中に
保有された酸素ガスが徐々に滲み出てくるため応答性が
悪いという問題があり、特に酸素濃度が1000ppm 以下と
非常に低く設定されている場合には所定の酸素濃度にな
るまでに長時間を要するという問題があった。
バッチ炉を模式的に示す断面図であり、下部開放のケー
シング1の内側に繊維系断熱材2を配置し、下方の開放
部には同様の繊維系断熱材2を上面に配置しその上に支
柱3を介して炉床板4を保持した炉床台車5が嵌合され
るように構成されている。
には、それぞれガス給気口Gが開口され、また、炉内に
は炉体上部を貫通してヒーター6が挿入され、さらに炉
体上部には開閉弁7を有する排気筒8が開口されてい
る。符号9は端子箱、10は被焼成品である。
述した問題を回避するため、オペレーターが経験的に給
気量を調整して雰囲気温度に雰囲気の酸素濃度をマッチ
ングさせていたが、このような方法では、調整に時間が
かかるだけでなく、雰囲気ガスの濃度分布が生じて被焼
成品10近傍の温度と酸素分圧がマッチングせずに焼成
品の歩留まりを低下させるという問題があった。
バッチ式焼成炉は、雰囲気調整をオペレーターの経験で
行っていたため、調整に時間がかかるだけでなく、雰囲
気ガスの酸素濃度分布が生じて被焼成品近傍の温度と酸
素濃度がマッチングせずに焼成品の歩留まりを低下させ
るという問題があった。
なされたもので、炉内雰囲気の組成の変更にあたって繊
維系断熱材に保有された変更前の組成の雰囲気ガスを迅
速にパージすることができ、これによって被焼成品近傍
の温度と雰囲気ガスの組成とのマッチングを短時間に行
わせて、焼成リードタイムを大幅に削減するとともに焼
成品の歩留まりを向上させたバッチ式焼成炉を提供する
ことを目的とする。
は、ケーシングの内側に繊維系断熱材を配置し内部に所
定の組成の雰囲気ガスを導入して焼成を行うようにした
焼成炉において、前記ケーシングと前記繊維系断熱材と
の間に空隙部を設けて該空隙部に雰囲気ガス給気口を開
口させ、前記雰囲気ガスを前記空隙部から前記繊維系断
熱材を通過させて炉内に供給するよう構成し、雰囲気ガ
スの流量を自動制御するために、空隙部と炉内の雰囲気
ガスの差圧を測定する差圧検出装置と、該差圧検出装置
の出力信号により雰囲気ガスの供給流量を制御する流量
制御装置とを設けることを特徴としている。この場合、
差圧と繊維系断熱材の通気抵抗との関係ならびにこの時
の最適流量は予めフィールドで測定して演算装置にイン
プットしておくようにする。
別の手段として、空隙部と炉内に雰囲気ガスの特定の成
分ガス、例えば酸素の差分圧を測定する差分圧検出装置
と、該差分圧検出装置の出力信号により雰囲気ガスの供
給流量を制御する流量制御装置とを設けるようにしても
よい。成分ガスの差分圧を測定する差分圧検出装置とし
ては、例えば、それぞれの位置に酸素濃度を検出する酸
素濃度センサーを配置し、これらのセンサーの差出力か
ら求めるようにしたものが使用できる。
に炉内雰囲気が制御されるので、より一層の精密な制御
を行うことができる。
ときに雰囲気ガスの組成が変えられるが、このとき雰囲
気ガスが繊維系断熱材中を通過して炉内に供給されてい
るので、繊維系断熱材中に保有されていた前の組成の雰
囲気ガスが効率よくパージされ、かつ、繊維系断熱材の
広い面から供給されるから炉内に雰囲気ガスの濃度分布
が生ずるようなことはない。
の供給量を多くするための供給ガスの流量制御装置を設
けた場合には、より短い時間で繊維系断熱材に保有され
たガスのパージを行うことができ、また、精密な雰囲気
ガス組成の調整を行うことができる。
ッチ炉を示すもので、図2と共通する部分には同一符号
を付してある。
の内側に、スタッドボルト11を介してケーシング1と
の間に空隙部Sが形成されるように、ステンレス製の金
網12が配置され、この金網12上に繊維系断熱材2が
固定されている。なお、上部は端子箱9の内側に、ステ
ンレス製の金網12が配置され、この金網12上に繊維
系断熱材2が固定されている。下方の開放部には、内側
に繊維系断熱材2を配置した炉床台車5が嵌合される
が、この繊維系断熱材2も、炉床台車5上にスタッドボ
ルト11を介して空隙部Sが形成されるように配置され
たステンレス製の金網12上に固定されている。また、
炉床台車5上の繊維系断熱材2上には、支柱3を介して
炉床板4が保持されている。
の各空隙部Sには、それぞれガス給気口Gが開口され、
また、炉内には炉体上部を貫通してヒーター6が挿入さ
れ、炉体上部には開閉弁7を有する排気筒8が開口され
ている。
部、側部および下部の各空隙部Sに圧力センサ13が配
置され、また、炉内にも、炉床板4近傍に開口する圧力
導入パイプ14が挿入されて、基部には図示を省略した
圧力センサが配置されている。差圧発振器15は、各空
隙部Sの圧力センサ13の圧力と圧力導入パイプ14の
圧力センサの差圧を検出し差圧信号を流量演算装置16
に出力する。流量演算装置15は各ガス給気口Gへ濃度
調整のされた雰囲気ガスを供給する給気装置(マスフロ
ーコントローラー)17を制御するとともに、排気筒8
の開閉を制御する。 なお、図示を省略したが、給気装
置17には窒素ガスボンベと酸素ガスボンベが接続され
て所定の酸素分圧の雰囲気ガスを調整して、この雰囲気
ガスを各ガス給気口Gに供給するようになっており、さ
らに、図示を省略した温度センサにより炉内温度が予め
設定した所定の温度になったときに、酸素分圧の異なる
ガスを調整して各ガス給気口Gに供給するようになって
いる。
に用いられる。
品10、例えばMn・Zn系フェライト部品を、適当な
保持板上に並べて多段に載置し炉本体の下方から挿入す
る。次に、排気筒8の開閉弁7を開放するとともに給気
装置17から酸素濃度の高い雰囲気ガス(窒素ガスと酸
素ガスの混合ガス)が空隙部S内に一定圧力で供給され
る。空隙部Sに供給された雰囲気ガスは、繊維系断熱材
2内を通過して炉内の空気を置換するが、繊維系断熱材
2は通気抵抗を有するので、供給される雰囲気ガスの圧
力は、大気圧よりも高い圧力で炉内に供給される。
隙部S内の差圧を検出して差圧信号を流量演算装置16
に出力し、流量演算装置16は所定の差圧となるように
給気装置16に制御信号を供給して一定流量を維持する
ように供給ガス量を調整する。一定の熱処理温度に達す
るとこの温度で所定の時間一定流量で雰囲気ガスが供給
されつつ熱処理が行われる。しかる後、炉温がさらに上
昇されるとともに排気筒8の開閉弁7が開放されて給気
装置17から低酸素濃度の雰囲気ガスが炉内に供給され
るが、このとき繊維系断熱材2に保有されていた酸素を
パージするため、一定時間ガス供給圧力が高くされる。
この後開閉弁7が閉じられて再びもとの差圧となるよう
にガス供給圧力が調整されて熱処理が行われ、以後同様
に予めプログラムされた条件で熱処理が行われる。
スの酸素濃度を10.000ppm から100ppmに落とした時、パ
ージ時間を従来の 1/5 にすることができた。
の雰囲気ガスの差圧を測定する差圧検出装置を設け、こ
の差圧検出装置の出力信号により雰囲気ガスの供給流量
を制御するようにした例について説明したが、これに限
らず、例えば、空隙部Sと炉内の雰囲気ガスの特定の成
分ガス、例えば酸素、の差分圧を測定する差分圧検出装
置を設けて、この差分圧検出装置の出力信号により雰囲
気ガスの供給流量を制御するようにしてもよい。
で、より精度の高い雰囲気制御ができ、したがって、焼
成品の歩留まりも一層向上し、焼成リードタイムも大幅
に短縮することができる。
用いれば、次のように優れた効果を奏することができ
る。
率よくパージすることができる。
ことができる。
る。
炉内の雰囲気ガスの差圧を測定する差圧検出装置や、特
定の成分ガス、例えば酸素、の差分圧を測定する差分圧
検出装置を設けることにより、操作が非常に容易になる
ので自動化が可能となり、また、雰囲気ガスの使用量も
低減させることができ、さらに、雰囲気ガスの調整が炉
体断熱材の構成に(炉の容積、断熱層厚さ等)左右され
ず、雰囲気の再現性および精度が著しく改善される。
断面図である。
面図である。
4……炉床板、5……炉床台車、6……ヒーター、7…
…開閉弁、8……排気筒、9……端子箱、10……被焼
成品、11……スタッドボルト、12……金網、13…
…圧力センサ、14……圧力導入パイプ、15……差圧
発振器、16……流量演算装置、17……給気装置、S
……空隙部、G……ガス給気口。
Claims (2)
- 【請求項1】 ケーシングの内側に繊維系断熱材を配置
し内部に所定の組成の雰囲気ガスを導入して焼成を行う
ようにした焼成炉において、前記ケーシングと前記繊維
系断熱材との間に空隙部を設けて該空隙部に雰囲気ガス
給気口を開口させ、前記雰囲気ガスを前記空隙部から前
記繊維系断熱材を通過させて炉内に供給するよう構成
し、前記空隙部と炉内の雰囲気ガスの差圧を測定する差
圧検出装置と、該差圧検出装置の出力信号により雰囲気
ガスの供給流量を制御する流量制御装置とを有すること
を特徴とするバッチ式焼成炉。 - 【請求項2】 ケーシングの内側に繊維系断熱材を配置
し内部に所定の組成の雰囲気ガスを導入して焼成を行う
ようにした焼成炉において、前記ケーシングと前記繊維
系断熱材との間に空隙部を設けて該空隙部に雰囲気ガス
給気口を開口させ、前記雰囲気ガスを前記空隙部から前
記繊維系断熱材を通過させて炉内に供給するよう構成
し、前記空隙部と炉内の雰囲気ガスの特定の成分ガスの
差分圧を測定する差分圧検出装置と、該差分圧検出装置
の出力信号により雰囲気ガスの供給流量を制御する流量
制御装置とを有することを特徴とするバッチ式焼成炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30992592A JP3307697B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | バッチ式焼成炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30992592A JP3307697B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | バッチ式焼成炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06159952A JPH06159952A (ja) | 1994-06-07 |
JP3307697B2 true JP3307697B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=17998996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30992592A Expired - Fee Related JP3307697B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | バッチ式焼成炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3307697B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6836858B2 (ja) * | 2016-08-12 | 2021-03-03 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
JP2020118446A (ja) * | 2020-05-15 | 2020-08-06 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
JP7245219B2 (ja) * | 2020-12-25 | 2023-03-23 | 株式会社ジェイテクトサーモシステム | 熱処理装置 |
KR102422344B1 (ko) * | 2020-12-29 | 2022-07-19 | (주)에코리사이클링 | 전기로 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP30992592A patent/JP3307697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH06159952A (ja) | 1994-06-07 |
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