JPH03204586A - 焼結炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野コ 本発明は、デワックス工程と焼結工程とを一貫して行う
ことのできる焼結炉に関するものである。

し従来の技術］ 処理物である粉末成形品は、その成形時における成形性
を確保する目的で種々の有機バインダ（以下ワックスと
総称）か混合される。このため、焼結に先立ち、処理物
から含有ワックス分を十分に除去しておかなけれはなら
ない。そこで従前は、先ず低温加熱炉でレトルト内に配
設した処理物をレトルト外から加熱してワックスを蒸発
除去しくデワックス）、次にその処理物を高温加熱炉に
入れて焼結するようにしていた。しかし、これでは２種
類の炉が必要となり、作業も全く別個に行わなければな
らないため、コスト、生産性等に不具合が大きい。この
ため、近時の焼結炉においては、単一炉内でデワックス
工程と焼結工程とを連続して実施できるタイプのものか
盛んに研究されるようになってきた。

この際の問題点として、デワックス工程で処理物から発
生したワックスベーパが炉材に付着凝固し、引き続く焼
結工程で再気化したワックス蒸気か処理物と接触し焼結
晶の品質等に悪影響を及ぼすことか懸念される。また、
融点の低いレトルトは使用することができない。本出願
人はこれらの着眼点にたって、炉内のヒーティングスペ
ースとワーキングスペースとをクラファイト製のボック
スで分離し、デワックス時に炉内にガスを導入してボッ
クス内外にボックス内を相対的低圧とする差圧を生じさ
せ、ボックス内の処理物から発生するワックスベーパを
流入ガスと共にボックスに接続しであるガス排出系路か
ら直接炉外に排出せしめるようにした焼結炉を先に提案
した。このボックスを用いた差圧ガスフロ一方式による
と、ボックスに収納された処理物からデワックス工程時
に発生するワックスベーパを炉内に漏出させることなし
に炉外に排出できるので、炉内のヒーティングスペース
におけるワックス？”ｉ染問題から解放されるとともに
、高温熱処理にも耐え得るものとなる。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、単にこのような構成では、ボックス外に配設し
たヒータによって内部の処理物を間接加熱しなけれはな
らないため、ボックス内か均一温度になるまでに時間を
要し、また、炉内に導入された比較的低温のガスはホッ
クスに設けた隙間から差圧フローにより間断なくボック
ス内に流入するため、そのカス温度かデワックスを行う
上での冷熱となり加熱を一層遅らせる原因となる。また
、このような構造ではガスの流れが偏在化し易い傾向を
生じる。このようなことから、叙述の改良品は加熱効率
が悪く、処理温度が不安定になり、処理ムラが多い等の
解決すべき課題を抱えることになる。特に、ボックス内
が射出成形品などの小物部品を焼結するために多段棚構
造にされているものでは、」−２の不具合がより顕著に
現れ易い。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであ
って、これらを有効に解消することを１的としている。

し課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、次のような構
成を採用したものである。

すなわち、本発明の焼結炉は、第１図及び第２図に模式
的に示すように、ヒータ１を配設した類２内に炉内汚染
を防止するための処理ケース３を収容し得るように構成
されるものにおいて、前記類２内に、炉２外から導入し
たガスをヒータ１に沿って流通させ前記処理ケース３内
に直接流入させるためのガス導入系路４と、処理ケース
３内のガスを炉２外に直接排出させるためのガス排出系
路５とを設けたことを特徴としている。

特に、小物部品に対して処理を行う場合には、図示の如
く、処理ケース３内を多段棚構造にするとともに、流入
したガスを処理ケース３に設けた適当な内部流路を通し
て各棚板３ａ間に均一に噴出させるように構成すること
が有効となる。

［作用］ このような構成のものであると、ガス導入系路４によっ
て類２内に導入されたガスは、ヒータ１に沿って流通す
る間に加熱され、しかる後、処理ケース３内に直接流入
されることになる。このため、処理ケース３内に流入す
る時点でガスが処理温度の前後にまで昇温されているよ
うに設定すると、処理ケース３に導入されたガスが処理
物に接触することによって当該処理物を加熱することに
なる。すなわち、本発明を従来のグラファイトボックス
を用いたものと比較すると、直接加熱となるため加熱効
率が向−１−シ、冷熱が持ち込まれないためその効率か
さらに向上することになり、このようにして安定した加
熱が行われることにより温度制御も容易となる。また、
流入したガスを処理ケース内に適当に引き回して均一に
噴出させることもできるため、処理ムラの解消にも−Ｈ
効となる。

特に多段棚構造の処理ケースにおいては従来の不具合か
顕著に改善されることになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

この焼結炉は、第３図及び第４図に示すように、炉殻１
１の内壁に断熱材１２を装着してなる炉１３に対し、そ
の所要箇所を貫通してヒータホルダ１４か取り付けられ
ており、各々のヒータホルダ１４に、炉１３の軸心に沿
って延びるヒータ１５を保持させている。そして、り”
ラファイト支柱１６を介して炉１３に固設したグラファ
イト炉床１７上に、密閉性をもたせたグラファイト製の
処理ケース１８を載置するようにしている。

処理ケース１８は、第５図に拡大図示するように、底板
１９と、側板２０と、頂板２１とにより構成される箱形
のもので、底板１つの中央を炉床１７の中央に一致させ
て位置決め状態でセットされる。処理ケース１８の内部
空間は、中空体状の仕切板２２によって左右に区画され
ている。側板２０の内面には上下に延びる溝２０ａが適
当な間隔で数箇所に凹設されており、これらの溝２０ａ
に、長平方向に所定ピッチの突起２３ａを有した棚板保
持具２３を装着している。また、仕切板２２の両面には
前記突起２３ａと同一ピッチで水平に延びる突条２２ａ
が形成されており、これらの突条２２ａと前記谷突起２
３ａとの間に複数枚の棚板２４を架設できるようになっ
ている。

一方、…１記棚板保持具２３の突起２３ａには側板２０
の溝２０ａに連通ずるガス噴出孔２３ｂが穿設されてお
り、これらのガス噴出孔２３ｂは側板２０の溝２０ａを
介し、さらに底板１９内に設けたガス溜め１９ａを介し
て、当該底板１９の側方に開口するガスポート１９ｂに
連通させである。

そして、このガスポート１９ｂにガス導入系路たるグラ
ファイトパイプ２５の終端２５ａを接続している。グラ
ファイトパイプの始端２５ｂは炉１３を貫通して取り付
けられたガス導入口２５ｃに接続されており、このガス
導入口２５ｃに図外から不活性ガス等が導入されるよう
になっている。

また、このグラファイトパイプ２５はヒータ１５の前面
において千鳥状に引き回されており、導入されたガスを
この部位において加熱し、しかる後、前記ガスポート１
９ｂに流入させ得るようになっている。その際のガス温
度は、図示しない熱電対を利用してデワックスに必要な
処理温度に制御される。

また、前記仕切板２２の各突条２２ａにはガス吸出口２
２ｂが設けてあり、これらのガス吸出口２２ｂは該仕切
板２２の中空部２２ｃに開口している。中空部２２ｃは
底板１９に穿設した排気口１９ｃに連通し、さらに炉床
１７に接続したガス排出系路たるグラファイトパイプ２
６の始端２６ａに連通している。このグラファイトパイ
プの終端２６ｂは炉１３を貫通して取り付けられたガス
排気口２６ｃに接続してあり、排出されるガスをこのガ
ス排気口２６ｃより図外のワックストラップ装置に移送
し得るようになっている。

なお、前述した如く処理ケース１８は密閉性を白−した
ものに設けであるが、ワックスベーパの漏出をより確実
に防止するために、処理ケース１８外に処理ケース１８
内よりも相対的に高圧となる適量のガスを導入するよう
になっている。

このような焼結炉において、処理物たる成形品を収納し
た処理ケース１８を炉床１７トにセットし、炉１３内を
真空排気した後、ヒータ１５に通電して図外のガス供給
源から不活性ガス等を圧送すると、ガスはガス導入口２
５ｃよりグラファイトパイプ２５に流入した直後にヒー
タ１５によって処理温度に加熱され、次にガスポート１
９ｂより処理ケース１８内に直接流入し、さらにガス溜
め１９ａ、側板溝２０ａを通過して各ガス噴出孔２３ｂ
から均一に棚板２４間に噴出し始める。

方、図外のワックストラップ装置を同時に始動しておく
と、排気口１９ｃ及び中空部２２ｃを介して吸出口２２
ｂにワックストラップ装置からの吸引力が及び、処理ケ
ース１８内のガスがこのガス吸出口２２ｂより流出して
炉１３外に直接排出されることになる。このため、各棚
板２４間にはガス噴出孔２３ｂからガス吸込口２２ｂへ
向かうガスの流れを生じ、各棚板２４上に載置されてい
る処理物はそのガスが接触することにより加熱されて、
次第にガスと同一温度、すなわちデワックスが有効に行
われるための処理温度にまで昇温されることになる。処
理物からは昇温とともにワックスベーパが揮散するため
、ワックスベーパは上記のガスの流れに連行されて炉１
３外に排出されることになる。

しかして、このようなものであると、処理物を処理ケー
ス１８の内部から直接加熱することができることになり
、単に処理ケース１８の外部から加熱していた従来のも
のに比べて加熱効率を格段に向上させることが可能にな
る。しかも、処理ケース１８内に冷熱を持ち込まないた
め、温度制御も容易に行い得るものとなる。また、流入
したガスは各処理物に均一に行きわたってそれらの処理
物を均等に加熱することになり、場所によって処理ムラ
を生じていた従来の不都合を有効に解消することができ
る。このように、本実施例の焼結炉によると、処理時間
の短縮化や運転コストの低減化を果たすことができると
ともに、製品の品質を有効に向上させることが可能にな
る。

以」二、本発明の一実施例について説明したが、各部の
断面形状は図示例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変形が可能である。

［発明の効果コ 本発明の焼結炉は、以上説明した如く、ヒータで加熱し
たカスを処理ケース内（ど直接導入して内部から処理物
を均一加熱する構成であるため、処理時間の短縮化、運
転コストの低減化、製品の品質向上などを有効に果たし
得る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の構成を示し、第１図は横断
面図、第２図は縦断面図である。第３図〜第５図は本発
明の一実施例を示し、第３図は横断面図、第４図は縦断
面図、 分拡大図である。 １．１５・・・ヒータ ２．１３・・・炉 ３．１８・・・処理ケース ４．２５・・・ガス導入系路 ５．２６・・・ガス排出系路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒータを配設した炉内に処理ケースを収容し得るように
   構成されるものにおいて、前記炉内に、炉外から導入し
   たガスをヒータに沿って流通させ前記処理ケース内に直
   接流入させるためのガス導入系路と、処理ケース内のガ
   スを炉外に直接排出させるためのガス排出系路とを設け
   たことを特徴とする焼結炉。