JPH06103156B2 - 酸化雰囲気炉 - Google Patents
酸化雰囲気炉Info
- Publication number
- JPH06103156B2 JPH06103156B2 JP16548886A JP16548886A JPH06103156B2 JP H06103156 B2 JPH06103156 B2 JP H06103156B2 JP 16548886 A JP16548886 A JP 16548886A JP 16548886 A JP16548886 A JP 16548886A JP H06103156 B2 JPH06103156 B2 JP H06103156B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- heat insulating
- oxidizing atmosphere
- layer heat
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B5/14—Arrangements of heating devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酸化性の雰囲気ガスを媒体として、粉体固形
物、予備焼結体等の被処理品を高温で熱処理する酸化雰
囲気炉に関する。
物、予備焼結体等の被処理品を高温で熱処理する酸化雰
囲気炉に関する。
近年、セラミツクス（処理温度1800〜2600℃）、サーメ
ツト（処理温度1500〜2000℃）等を処理し得る熱間静水
圧加装置（以上HIP）と略称する）が開発されている。
このような高温の処理温度を得るために、炉心に高温用
のカーボンヒータ、外層に補助金属ヒータを用いて炉内
処理室の温度を均一に調節し得る加熱炉が、特開昭58−
113303によつて開示されている。
ツト（処理温度1500〜2000℃）等を処理し得る熱間静水
圧加装置（以上HIP）と略称する）が開発されている。
このような高温の処理温度を得るために、炉心に高温用
のカーボンヒータ、外層に補助金属ヒータを用いて炉内
処理室の温度を均一に調節し得る加熱炉が、特開昭58−
113303によつて開示されている。
このようなHIPの雰囲気ガスにはヒータ、被処理品、各
部材等を保護するために、通常、アルゴンガス（以下Ar
と略称する）のような不活性ガスが用いられる。ところ
が、例えばZro2,Al2O2,BaTio3,ZnO,MgO,Y2O3等のような
酸化物系セラミツクスの被処理品を、前述したような高
温で熱処理すると、該被処理品が酸素分解を生じてその
特性を劣化し、変質、変色、機械的性質の低下等の不具
合を生ずる。
部材等を保護するために、通常、アルゴンガス（以下Ar
と略称する）のような不活性ガスが用いられる。ところ
が、例えばZro2,Al2O2,BaTio3,ZnO,MgO,Y2O3等のような
酸化物系セラミツクスの被処理品を、前述したような高
温で熱処理すると、該被処理品が酸素分解を生じてその
特性を劣化し、変質、変色、機械的性質の低下等の不具
合を生ずる。
そこで、このような不具合点の発生を防止するために、
Arに酸素ガス（以下O2と略称する）をその被処理品の種
類によつて最適な体積比で混合した雰囲気ガスを使用す
る酸化性ガス雰囲気HIP処理法（以下O2HIP処理法と略称
する。）が開発された。
Arに酸素ガス（以下O2と略称する）をその被処理品の種
類によつて最適な体積比で混合した雰囲気ガスを使用す
る酸化性ガス雰囲気HIP処理法（以下O2HIP処理法と略称
する。）が開発された。
しかし、従来のカーボンヒータでは、高温においてこの
O2と化合して炭酸ガスとなり、カーボンヒータが消耗す
ると共にこの炭酸ガスが被処理品に悪影響を及ぼす等の
不具合を生じていた。
O2と化合して炭酸ガスとなり、カーボンヒータが消耗す
ると共にこの炭酸ガスが被処理品に悪影響を及ぼす等の
不具合を生じていた。
本発明は、上記問題点を解決する酸化雰囲気炉を提供す
ることを目的とする。
ることを目的とする。
すなわち、本発明は、酸化性雰囲気ガスを用いる熱間静
水圧加圧装置の加熱炉において、外層断熱筒と、該外層
断熱筒の内部に略同心円状に配設され円筒軸方向に分割
された複数の金属ヒータと、該金属ヒータの内側に配設
された内層断熱筒と、該内層断熱筒の内側に配設された
セラミツクスヒータとを具えたことを特徴とする酸化雰
囲気炉である。
水圧加圧装置の加熱炉において、外層断熱筒と、該外層
断熱筒の内部に略同心円状に配設され円筒軸方向に分割
された複数の金属ヒータと、該金属ヒータの内側に配設
された内層断熱筒と、該内層断熱筒の内側に配設された
セラミツクスヒータとを具えたことを特徴とする酸化雰
囲気炉である。
本発明の酸化雰囲気炉の作用について説明すると、加熱
炉内に酸化物系セラミツクスの被処理品を収納し、酸素
ガスと不活性ガスとからなる雰囲気ガスを封入して処理
するに際し、まず、金属ヒータに通電して発熱させ、内
層断熱筒を介してセラミツクスヒータを加熱して通電可
能な温度に予熱し、次いでこのセラミツクスヒータに通
電して発熱させ、処理室内を最適の加熱処理温度に昇温
する。そして、上下方向に分割された複数の金属ヒータ
の各発熱量をそれぞれ制御し、処理室内の上下方向の温
度差を補正してその温度を均一に保持する。また、内層
断熱筒によつて加熱炉内の高温を保持すると共に金属ヒ
ータの異常昇温を防止し、外層断熱筒によつて金属ヒー
タが発する熱を遮断して加熱炉を収納している高圧容器
の温度上昇を防止する。
炉内に酸化物系セラミツクスの被処理品を収納し、酸素
ガスと不活性ガスとからなる雰囲気ガスを封入して処理
するに際し、まず、金属ヒータに通電して発熱させ、内
層断熱筒を介してセラミツクスヒータを加熱して通電可
能な温度に予熱し、次いでこのセラミツクスヒータに通
電して発熱させ、処理室内を最適の加熱処理温度に昇温
する。そして、上下方向に分割された複数の金属ヒータ
の各発熱量をそれぞれ制御し、処理室内の上下方向の温
度差を補正してその温度を均一に保持する。また、内層
断熱筒によつて加熱炉内の高温を保持すると共に金属ヒ
ータの異常昇温を防止し、外層断熱筒によつて金属ヒー
タが発する熱を遮断して加熱炉を収納している高圧容器
の温度上昇を防止する。
本発明の一実施例として、O2HIP処理に用いた加熱炉を
第１図の縦断面図によつて説明する。
第１図の縦断面図によつて説明する。
図において、１は天井部を有する円筒状の外層断熱筒
で、外層部材1a、中間層部材1b、内層部材1cと、これら
の層間に充填された繊維状の断熱部材1d,1eとから構成
されている。２は、外層断熱筒１とほぼ相似形状のヒー
タ担体で、外層断熱筒１の内側に遊嵌され、その外周部
にはそれぞれ別個に電源に連結された、例えば鉄・クロ
ム・アルミ合金のような、耐酸化性の上部金属ヒータ2
a、中部金属ヒータ2b、下部金属ヒータ2cが巻回されて
いる。３は、前記外層断熱筒１およびヒータ担体２とほ
ぼ相似形状で耐熱断熱性の内層断熱筒で、ヒータ担体２
の内側に遊嵌されている。
で、外層部材1a、中間層部材1b、内層部材1cと、これら
の層間に充填された繊維状の断熱部材1d,1eとから構成
されている。２は、外層断熱筒１とほぼ相似形状のヒー
タ担体で、外層断熱筒１の内側に遊嵌され、その外周部
にはそれぞれ別個に電源に連結された、例えば鉄・クロ
ム・アルミ合金のような、耐酸化性の上部金属ヒータ2
a、中部金属ヒータ2b、下部金属ヒータ2cが巻回されて
いる。３は、前記外層断熱筒１およびヒータ担体２とほ
ぼ相似形状で耐熱断熱性の内層断熱筒で、ヒータ担体２
の内側に遊嵌されている。
これらの外層断熱筒１、ヒータ担体２、内層断熱筒３の
下端部は、リング状の底板４の上面に固着され、この底
板４の下面には各金属ヒータ2a,2b,2cにそれぞれ連結さ
れた６個の炉側コネクタ５が装着されている。６は、円
筒状の４本の主発熱部とこれらの上部を連結するリング
状の上部発熱部とからなる例えばジルコニア焼結体のよ
うなセラミツクスヒータで、中心部に通気穴が穿設され
た断熱絶縁板７を介して、リング状の炉床８の上面に固
設され、この炉床８下面に装着された４個の炉側コネク
タ９に前記主発熱部の下端が図示しないリード線によつ
てそれぞれ連結されている。また、セラミツクスヒータ
６の前記上部発熱部の上面にはリング状の絶縁板18が固
設されている。前記した底板４は、炉床８の外周部に着
脱自在に嵌着されている。以上の部材によつて加熱炉Ａ
が構成されており、また、内層断熱筒３とセラミツクス
ヒータ６の上面とで処理室ａが構成されている。
下端部は、リング状の底板４の上面に固着され、この底
板４の下面には各金属ヒータ2a,2b,2cにそれぞれ連結さ
れた６個の炉側コネクタ５が装着されている。６は、円
筒状の４本の主発熱部とこれらの上部を連結するリング
状の上部発熱部とからなる例えばジルコニア焼結体のよ
うなセラミツクスヒータで、中心部に通気穴が穿設され
た断熱絶縁板７を介して、リング状の炉床８の上面に固
設され、この炉床８下面に装着された４個の炉側コネク
タ９に前記主発熱部の下端が図示しないリード線によつ
てそれぞれ連結されている。また、セラミツクスヒータ
６の前記上部発熱部の上面にはリング状の絶縁板18が固
設されている。前記した底板４は、炉床８の外周部に着
脱自在に嵌着されている。以上の部材によつて加熱炉Ａ
が構成されており、また、内層断熱筒３とセラミツクス
ヒータ６の上面とで処理室ａが構成されている。
この加熱炉Ａは、円筒胴11及び水冷ジヤケツト11aと、
上蓋12と、下蓋13とからなる圧力容器Ｂ内に収納され、
下蓋13の上面に装着されて導線15,17によつて電源に連
結された容器側コネクタ14,16に、通電可能に嵌挿され
ている。このO2HIP処理装置によつて、例えばアルミナ
（Al2O2）粉体固形物のような酸化物系の被処理品10を
焼結処理するに際し、圧力容器Ｂの外部において、セラ
ミツクスヒータ６上方の絶縁板18上に前記被処理品10を
載置し、外層断熱筒１、ヒータ担体２、内層断熱筒３、
底板４からなる円筒体を嵌挿して固着する。
上蓋12と、下蓋13とからなる圧力容器Ｂ内に収納され、
下蓋13の上面に装着されて導線15,17によつて電源に連
結された容器側コネクタ14,16に、通電可能に嵌挿され
ている。このO2HIP処理装置によつて、例えばアルミナ
（Al2O2）粉体固形物のような酸化物系の被処理品10を
焼結処理するに際し、圧力容器Ｂの外部において、セラ
ミツクスヒータ６上方の絶縁板18上に前記被処理品10を
載置し、外層断熱筒１、ヒータ担体２、内層断熱筒３、
底板４からなる円筒体を嵌挿して固着する。
この、被処理品10が収納された加熱炉Ａを圧力容器Ｂへ
収容して炉側コネクタ5,9を容器側コネクタ14,16に嵌挿
し、次いで上蓋12を嵌挿して図示しないプレ枠によつて
上蓋12及び下蓋13を支持する。
収容して炉側コネクタ5,9を容器側コネクタ14,16に嵌挿
し、次いで上蓋12を嵌挿して図示しないプレ枠によつて
上蓋12及び下蓋13を支持する。
次に、下蓋13の給排気穴13aから排気して略真空に減圧
し、例えばArに20％のO2を混合したような酸化性の雰囲
気ガスを、例えば1800kg f/cm2のような超高圧で送入す
る。そして、導線15、容器側コネクタ14、炉側コネクタ
５を介して各金属ヒータ2a〜2cへ送電して発熱させ、ヒ
ータ担体２、内層断熱筒３を介してセラミツクヒータ６
を例えば1100℃のような通電可能な温度に予熱し、更に
導線17、容器側コネクタ16、炉側コネクタ９、リード線
（図示せず）を介してセラミツクスヒータ６に送電して
発熱させ、処理室ａを例えば2000℃のような高温に昇温
する。処理室ａにおける上部と下部との温度差を図示し
ないセンサによつて測定し、各々の金属ヒータ2a〜2cの
発熱量をそれぞれ制御して処理室ａの温度を均一に保持
する。
し、例えばArに20％のO2を混合したような酸化性の雰囲
気ガスを、例えば1800kg f/cm2のような超高圧で送入す
る。そして、導線15、容器側コネクタ14、炉側コネクタ
５を介して各金属ヒータ2a〜2cへ送電して発熱させ、ヒ
ータ担体２、内層断熱筒３を介してセラミツクヒータ６
を例えば1100℃のような通電可能な温度に予熱し、更に
導線17、容器側コネクタ16、炉側コネクタ９、リード線
（図示せず）を介してセラミツクスヒータ６に送電して
発熱させ、処理室ａを例えば2000℃のような高温に昇温
する。処理室ａにおける上部と下部との温度差を図示し
ないセンサによつて測定し、各々の金属ヒータ2a〜2cの
発熱量をそれぞれ制御して処理室ａの温度を均一に保持
する。
被処理品10の焼結処理が完了すると、上蓋12を除去して
加熱炉Ａを圧力容器Ｂから取出し、炉床８から前記円筒
体を脱抜して被処理品10を取り出す。
加熱炉Ａを圧力容器Ｂから取出し、炉床８から前記円筒
体を脱抜して被処理品10を取り出す。
本発明によれば、焼成炉の主発熱体にセラミツクスヒー
タを採用したことにより、酸化性の雰囲気ガスを使用す
ることが可能になり、高温焼成による良質な酸化物系セ
ラミツクスを提供できる効果が生ずる。また、補助金属
ヒータを、セラミツクスヒータの予熱と処理室内の均熱
化との双方に利用できる副次的効果もある。
タを採用したことにより、酸化性の雰囲気ガスを使用す
ることが可能になり、高温焼成による良質な酸化物系セ
ラミツクスを提供できる効果が生ずる。また、補助金属
ヒータを、セラミツクスヒータの予熱と処理室内の均熱
化との双方に利用できる副次的効果もある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例としての熱間静水圧加圧装置
の要部を表わす縦断面図である。
の要部を表わす縦断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】酸化性雰囲気ガスを用いる熱間静水圧加圧
装置の加熱炉において、外層断熱筒と、該外層断熱筒の
内部に略同心円状に配設され円筒軸方向に分割された複
数の金属ヒータと、該金属ヒータの内側に配設された内
層断熱筒と、該内層断熱筒の内側に配設されたセラミツ
クスヒータとを具えたことを特徴とする酸化雰囲気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16548886A JPH06103156B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 酸化雰囲気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16548886A JPH06103156B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 酸化雰囲気炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6323732A JPS6323732A (ja) | 1988-02-01 |
| JPH06103156B2 true JPH06103156B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=15813353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16548886A Expired - Lifetime JPH06103156B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 酸化雰囲気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103156B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0814461B2 (ja) * | 1988-07-30 | 1996-02-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 酸化雰囲気熱間等方圧加圧成形方法及び装置 |
| DE69013657T2 (de) * | 1989-07-17 | 1995-03-09 | Kobe Steel Ltd | Isotropische heisspresse unter oxydierender atmosphäre. |
| JP2750186B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1998-05-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間等方圧加圧装置 |
| WO2007016930A1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-15 | Avure Technologies Ab | A hot isostatic pressing arrangement, method and use |
| US7705276B2 (en) * | 2006-09-14 | 2010-04-27 | Momentive Performance Materials Inc. | Heater, apparatus, and associated method |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP16548886A patent/JPH06103156B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6323732A (ja) | 1988-02-01 |
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