JPH0240474Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は加熱炉に関し、より詳しくはセラミ
ツクス製造および粉末治金の分野での使用に適し
た電気抵抗加熱炉に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

従来、セラミツクス製造および粉末治金の分野
においてセラミツクや粉末金属の加熱に、電気抵
抗加熱炉が用いられている。

セラミツクや粉末治金の分野では成形時に製品
の強度を保つために種々の有機物系バインダー
（以下有機バインダーという）を使用している。
この有機バインダーは、一般的に、200℃〜500℃
の温度域で気化し製品表面から雰囲気中に出て来
るが、再び冷却されると結露し液体や固体の状態
にもどる性質の物が多い。一方、セラミツクや粉
末金属の加熱に使用する電気抵抗加熱炉は炉殻を
鉄板で構成する関係から、炉殻を冷却する必要が
あり、炉殻内面及びその耐火壁外面の温度は低く
保たれている。炉内温度が、200〜500℃の時に被
加熱物から気化した有機バインダーは、まだその
温度に達していない耐火壁の内外部及び炉殻内面
に接触して結露し、液体や固体の状態で炉内に留
まり、炉内温度が上昇するにつれて、その一部が
再び気化して炉内雰囲気を汚染する。この汚染さ
れた雰囲気は、被加熱物（特に焼成工程で清澄な
雰囲気を必要とするフアインセラミツクの分野や
粉末治金の分野の製品）に多大の悪影響を与える
ばかりか、炉を構成する耐火壁にも悪影響を与
え、その耐久性を短くしている。又、炉殻内面及
び耐火壁外面に残留した液体や固体状の有機バイ
ンダーは、電極と炉殻の電気絶縁性を破壊し、漏
電事故を引き起こす原因になる事がある。従つ
て、従来の加熱炉に上述の問題点があるために有
機バインダーの除去は脱脂炉で、焼結は焼結炉で
と別々に行ない、独立した２種類の炉を使用せざ
るをえない。このような炉の使用は、非能率的で
あるばかりか、脱脂工程で一度昇温した被加熱物
を降温し焼結工程で再度昇温するためエネルギー
の損失も大きい。

この考案は上述の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、焼成物から出た、気化した有機
バインダーを炉殻及び耐火壁に接触させる事な
く、直接炉外に取り出し、耐火壁や、炉殻や被加
熱物の有機バインダーによる汚染を防止すると共
に、電極や、その付近に有機バインダーが付着す
る事によつておこる漏電等を防止して、脱脂工程
と、焼結工程を連続的に同一の炉で行なえる電気
抵抗加熱炉を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

考案者は種々の試作・実験を重ねた結果、次の
加熱炉がこの考案の目的達成に有効であることを
見い出した。すなわち、この考案の加熱炉は、被
加熱物の支持台および発熱体を収容しかつ通気性
耐火壁によつて形成された加熱室と、雰囲気ガス
供給用間隙を置いてその耐火壁を包囲しかつ雰囲
気ガス入口が設けられた炉殻と、耐火壁および炉
殻を貫通して炉外と加熱室とを連通させる雰囲気
ガス出口管とを備えることを特徴とする。

〔作用および効果〕

以上の様に構成されたこの考案の装置は次のよ
うに作用する。

炉の炉殻と、耐火壁の間の空間にすなわち、雰
囲気ガス用の間隙にそのガスを流すとガスは通気
性耐火壁の外面から内面に向かつて流れ、気化し
た有機バインダーの耐火壁内への侵入を阻止する
と同時に均一に加熱されて炉内へ流入する。炉内
で気化した有機バインダーと混合したガスは雰囲
気ガス出口管を通つて炉外に出る。

したがつて、この考案の加熱炉によつて次のよ
うな効果を得ることができる。

１ 気化した有機バインダーを炉殻及び耐火壁に
接触させる事なく、直接に炉外に除去できる。
したがつて、気化バインダーによる被加熱物や
耐火壁および炉殻に対する悪影響もなく、脱脂
工程と焼結工程を同一の炉で連続して行なえる
ので、能率的でありエネルギー損失も少ない。

２ 雰囲気ガスが通気性耐火壁の全体から均一に
加熱されて炉内に流入・供給されるので、炉内
の温度分布が均一になる。

〔実施例〕

この考案の加熱炉を、この考案の実施例を示す
図面を参考にしつつ詳細に説明する。

この例は円筒形の電気抵抗加熱炉である。この
炉において、円筒縦形の炉殻１の内側に雰囲気ガ
ス供給用である均等な耐火壁との間隙２を設け、
かつ発熱体４および被加熱物６の支持台７を収容
するように通気性耐火壁３を配置して加熱室５を
形成する。

この通気性耐火壁３は炉の最高使用温度よりも
高い耐火度を有し、炉の最高使用温度において被
加熱物６や発熱体４や支持台７に悪影響を与え
ず、雰囲気ガスとの反応性の無い材質からなり、
微細な貫通した気孔を持ちその気孔率が50％〜90
％のもの、例えば、開放気孔を有する耐火断熱煉
瓦もしくは多孔質耐火物もしくは、多孔質耐熱金
属もしくは耐熱金属でできた金網を多数重ね合わ
せた物もしくはフアイバーフエルトもしくはフア
イバーの成形品を使用する。

この考案において、雰囲気ガス出口管８が通気
性耐火壁３及び炉殻１を貫通して加熱室５と炉外
とを連通させる。この管８の材質も、少なくとも
炉内から炉殻までの範囲は炉の最高使用温度より
も高い耐火度を有し、炉の最高使用温度において
被加熱物６や発熱体４や支持台７に悪影響を与え
ず、雰囲気ガス及び有機バインダーとの反応性の
無い物でなくてはならない。この考案において、
出口管８と、耐火壁３および炉殻１との気密性が
保たれている。

この考案の好ましい態様として、この装置例の
ように、出口管８の炉外側に、冷却機構１３を持
つたバインダー溜１０を、気密の状態で設置する
ことができる。通気性耐火壁３の外面からバイン
ダー溜１０までの耐火物製の管８の外表面は、耐
火断熱材９にて断熱する。しかし、この例に限定
されず耐火物製の管８の外表面と耐火断熱材９の
境界部分に発熱体を設置して、耐火物製の管８の
温度を200℃〜800℃程度に調節できる構造とする
こともできる。冷却水の環流１３，１４，１５に
よるバインダー溜１０の冷却機構は、耐火物製の
管８からバインダー溜１０に流れて来たガスの温
度を、100℃以下に冷却できる能力を持つものと
する。

次いで、この加熱炉の使用法および機構作用を
説明する。第１図に示す矢印のように、雰囲気ガ
ス入口１１から炉殻と通気性耐火壁３の間の間隙
２に流入した雰囲気ガスは間隙２内に一様に分散
し、通気性耐火壁３の外表面全体から、均一に、
通気性耐火壁３の内部の加熱室５に通気性耐火壁
３を通つて流れ込む。この炉の例において、雰囲
気ガスの供給量については、炉殻１に開けられた
雰囲気ガス入口１１より、通気性耐火壁３の外表
面１m²当たり、１〜10／minの雰囲気ガスを投
入する。雰囲気ガス量が１／minより少ない
と、本考案の効果が少なく、又10／minより多
すぎると雰囲気ガスの持ちさる熱損失が大きくな
るので適当な流量の雰囲気ガスを投入する必要が
ある。

供給された雰囲気ガスは通気性耐火壁３内に侵
入しようとしている気化した有機バインダーを押
しもどすと同時に、炉内の温度まで、均一に加熱
され加熱室５で、気化した有機バインダーと混合
する。この混合ガスは、第１図の矢印に示すよう
に、直ちに保温もしくは加熱された耐火物製の管
８を通つてバインダー溜１０に押し出される。し
がつて、気化した有機バインダーは、冷温部のど
こにも接触する事なく炉外へ導出される。バイン
ダー溜１０で冷却された混合ガスの内有機バイン
ダー分は結露し、バインダー溜１０の下部１６に
残り、雰囲気ガスは雰囲気ガス出口１２より放出
される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の炉の一実施例を示す断面図
である。 １……炉殻、２……間隙、３……耐火壁、４…
…発熱体、５……加熱室、６……被加熱物、７…
…支持台、８……出口管、９……耐火断熱材、１
０……バインダー溜、１１……ガス入口、１２…
…ガス出口、１３……冷却管、１４……冷却水出
口、１５……冷却水出口、１６……残留バインダ
ー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加熱物６の支持台７および発熱体４を収容し
   かつ通気性耐火壁３によつて形成された加熱室５
   と、雰囲気ガス供給用間隙２を置いてその耐火壁
   ３を包囲し、かつ雰囲気ガス入口１１が設けられ
   た炉殻１と、耐火壁３および炉殻１を貫通して炉
   外と加熱室５とを連通させる雰囲気ガス出口管８
   とを備える気化バインダー除去機構を有した電気
   抵抗加熱炉。