JPH0225686A - 加熱炉用断熱材 - Google Patents
加熱炉用断熱材Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
び黒鉛化するのに用いられる非酸化雰囲気で使用される
加熱炉に用いられる断熱材に関するものである。
の炭化および黒鉛化に使用される焼成炉の断熱材として
は、カーボンブラック、黒鉛粉、コークスプリーズ、炭
素繊維のフェルト、炭素繊維のウェッブやフェルトを炭
X質Oバインダーで固めた所謂炭素繊維成形体、セラミ
ックファイバーやアルミナファイバーあるいはこれらを
組合せたものが使用されていた。
点があった。すなわち ■ カーボンブラック、黒鉛粉およびコークスプリーズ
等の粉体を使用した場合は取扱いが不便であり、またこ
れら粉体が通電部に侵入し、電気的絶縁を阻害し、装置
停止の原因となる。
が72O3/SiO0℃以下と低く、高温で使用出来な
い。
の場合も使用出来る温度範囲が7600℃以下と低く、
それ以上の高温で使用出来ない。
に自立性がないため、断熱材として保持することが困難
である。
等の原因となる3j ■ 炭素繊維成形体を使用した場合は上記のような問題
点は少ないが、低温部では嵩比重の差によりセラミック
ファイバーやアルミナノアイバーを用いた場合に比較し
断熱性の点で劣る。
し、アルミナファイバーフェルトおよびアルミナファイ
バーのボードを第2層として使用した場合アルミナファ
イバー中のα−アルミナやバインダーとしての5i02
が炭素質断熱材のカーボンと反応して炭素質断熱材およ
びアルミナファイバー系断熱材が劣化する。このため断
熱材の耐久性が著しく劣る。
鋭意検討した結果、特定材料からなる断熱材を組み合わ
せて積層して構成することによりこれらの問題点が一挙
に解決できることを見い出し本発明に到達した。
て耐久性の優れた加熱炉用断熱材を提供すること((あ
る。
によって積層構成された加熱炉用断熱材であって、該炭
素質系断熱材が嵩密度θ、夕? / crA以下の多孔
性炭素材であり、またアルミナ質系断熱材が実質的にα
−アルミナを含有し、ないムライト質ファイバーからな
ることを特徴とする加熱炉用断熱材、 により容易に達成される。
、/ cd以下の多孔性炭素材からなるものであれば特
に限定されるものではなく、カーボンのバルーン全バイ
ンダー成分等でかためた後焼成をイーf、った成形体や
あるいは炭素繊維を短繊維化■7た集合体からなる炭素
繊維〕、ルトあるいは炭素繊維成形体等が挙げられる。
用いるのがよく、かかる炭素繊維フェルトは長さ/〜/
θ1程度の炭素繊維を常法により集合化したウェッブを
ニードリングしてフェルトとしたものであり、嵩密度と
しては0、夕flc肩以下、好ましくは0.06〜θ、
/31/cniのものが用いられる。
やフェルトを炭素質バインダー 具体的にはフェノール
樹脂、フラン樹脂あるいはピッチ等の炭化収率の高い樹
脂 等により各短繊維を結着させて嵩密度o、ry7、d以
下、好ましくは0.、# 〜0,3θ?/crdのもの
が用いられる。
維のウェッブあるいはフェルトに炭化する樹脂を含浸、
成形、硬化、その後焼成、黒鉛化することにより製造す
ることが出来る。
3/SiO℃)を/ OC1)S以下、好ましくはグc
ps以下にすることが望ましい。このために、沸点10
0℃以下のアルコール又は水/θθ重景部に対してj−
2夕重量部の炭化する樹脂する樹脂を溶解させた希薄溶
液を使用する。
合は乙ニゲ〜9:/(重量比)が望ましく、7:J’〜
?:2が特に望ましい。
黒鉛する時に大きな収縮を生じるために成形体が大きな
変形収縮をおこすことがちるので好ましくない。
上記ウェッブ700重量部に対して2 ! 0− g夕
0重量部から選ぶのが好適である。
0℃以下で溶媒のアルコールや水を徐々に除去しておい
た含浸ウェッブを積層、圧縮し、所望の厚さや形状を有
する成形体となし、次いで硬化させるとよシ良好な成形
体が得られる。
成形体が得られる。
般に使用される断熱材の形状が可能である。
がある場合には、成形体の表面にグラファイトセメント
等のコーティング剤の塗布1や、膨張黒鉛のシート、炭
素繊維のペーパー等を貼ることが出来る。
ッチ系炭素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、レ
ーヨン系炭素繊維あるいはフェノール繊維を原料とした
炭素繊維等が挙げられる。
質的に含有していないムライト質ファイバーからなるも
のでチゃ、通常、長さ3゜間取上のムライト質ファイバ
ーを多数集合させたものである。
開昭60−/73/、91号公報、乙0−2!27/7
号公報に示されているように前駆体繊維化法で得られる
ファイバーをニードリングした後焼成する方法の様にし
て製造することができる。
ーやスチレン−ブタジェン系ラテックス、アクリロニト
リル−ブタジェン系ラテックスあるいはアクリレートラ
テックス等の一般的なラテックスの有機質バインダー成
分によシ各繊維同士を結着させてもよいが、好ましくは
この様なバインダー成分を全く使用せずブランケット状
としたものを使用するのがよい。
アルミナを実質的に含有しないムライト質ファイバーを
用いるが、ここで実質的に含有しないとはX線回折によ
シα−アルミナのピークを示さないものである。
272Fのムライト質ファイバーを用いるのがよい。
常o、or 〜o、2o y7c=、好ましくはo、o
er〜0./夕fl/crIiのものを用いるのがよい
。
びアルミナ質系断熱材の2種類の断熱材を組み合わせて
配置した加熱炉用断熱材であって、かかる炭素質系断熱
材層を高温側とし、かつアルミナ質系断熱材層を低温側
とした二層に積層構成してなることが重要である。
異なるものの、ムライト質ファイバーからなるアルミナ
質系断熱材はその使用し得る耐熱温度が最大限度/60
θ℃であることから、界面温度が1600℃以下となる
ように炭素質系断熱材の層厚を設計するのが好ましい。
あるが、窒素やアルゴン等の不活性雰囲気下での本発明
の焼成炉での使用ではこの空隙層で熱の対流が生じ、断
熱対果が半減することがあるので、好ましくはかかる界
面を密着して構成するのがよい。
式、誘導加熱方式等の一般的な機構を採用することがで
き、7乙θθ℃以上の高温下でも安定して表期に使用可
能である。
として嵩密度がo、y&?/crA の炭素繊維成形
体7タrrantを最内層とし、その外側に嵩密度が0
. / 01i’ /adのムライト質ファイバーのフ
ランケラトを厚み夕orrrmに施工した。
時間保持した。このときの炭素質断熱材とムライト質断
熱材の境界温度は7900℃であった。
。
θθ℃に昇温しZ時間保持した。この時の境界温度は7
600℃であった。冷却後、断熱材の変化をみたところ
何ら変化はなかった。
がθ、/1flcr&の炭素繊維成形体7!−を最内層
とし、その外側に嵩密度0.2O3/SiOf/crt
iムライトとα−アルミナを含むAlzO3/5iO2
=: J’ 0 / 2O3/SiOのアルミナファイ
バーに骨材としてα−アルミナやバインダーとしてシリ
カゾルを含有するアルミナファイバーの成形体を厚み≦
!咽に施工した。
間保持した。このときの境界温度は/ダ00℃であった
。
量が一2wt%増加しており、アルミナファイバー成形
体の重量が/2q6減少しておシ、この成形体はもろく
なっていた。
しグ時間保持した。このときの境界温度は1600℃で
あった。同様に冷却後、断熱材を観察すると、炭素質断
熱材が!チ重1が増加し、アルミナファイバー成形体は
/ワチ重量減少をおこしており、もろくなっていた。
。このため断熱材の交換を殆ど必要とせず、永続的に使
用出来る。
Claims (3)
- (1)炭素質系断熱材層とアルミナ質系断熱材層からな
る二層によって積層構成された加熱炉用断熱材であって
、該炭素質系断熱材層が嵩密度0.5g/cm^3以下
の多孔性炭素材であり、またアルミナ質系断熱材層が実
質的にα−アルミナを含有しないムライト質ファイバー
からなることを特徴とする加熱炉用断熱材。 - (2)炭素質系断熱材層が炭素短繊維集合体からなる炭
素繊維フェルトあるいは炭素繊維成形体である請求項1
記載の加熱炉用断熱材。 - (3)アルミナ質系断熱材層がAl_2O_3/SiO
_3の組成比が72/28であるムライト質短繊維集合
体からなるアルミナファイバーブランケットである請求
項1記載の加熱炉用断熱材。
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1988
- 1988-07-12 JP JP63173525A patent/JP2687458B2/ja not_active Expired - Lifetime
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