JPH06158108A - 焼結炉用ガス導入管 - Google Patents
焼結炉用ガス導入管Info
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- JPH06158108A JPH06158108A JP31969392A JP31969392A JPH06158108A JP H06158108 A JPH06158108 A JP H06158108A JP 31969392 A JP31969392 A JP 31969392A JP 31969392 A JP31969392 A JP 31969392A JP H06158108 A JPH06158108 A JP H06158108A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素ガスや混入水分との化学反応を起こしに
くい焼結炉用ガス導入管を提供する。 【構成】 カーボン材による筒状の基体１０の表面のう
ち少なくとも導入ガスに曝される部分、即ち、一端１
１、内壁１２、外壁１３のうちネジ山の形成されない部
分に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 のうちの一方から成る
保護層２０を形成した。
くい焼結炉用ガス導入管を提供する。 【構成】 カーボン材による筒状の基体１０の表面のう
ち少なくとも導入ガスに曝される部分、即ち、一端１
１、内壁１２、外壁１３のうちネジ山の形成されない部
分に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 のうちの一方から成る
保護層２０を形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結炉に用いられるガ
ス導入管に関し、特に、水素ガスなどの還元性ガスを焼
結炉内に導入することに適したガス導入管に関する。
ス導入管に関し、特に、水素ガスなどの還元性ガスを焼
結炉内に導入することに適したガス導入管に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス導入管を備えた焼結炉を図２
に示す。図２において、この焼結炉は、炉体３０内に備
えられ、被処理物９０を収容する炉体壁４０と、炉体壁
４０に挿入されたガス導入管５０および熱電温度計６０
と、炉体壁４０内に備えられたヒータ７０とを有してい
る。炉体壁４０は、保温材としてのカーボンフェルトか
ら成る。ガス導入管５０は、カーボンから成り、その一
端に炉体壁４０内で導入ガス８０を導入する開口部を有
し、他端が導入ガス８０を導入するための配管とネジ等
の継手により係合する形状を呈している。また、熱電温
度計６０は、炉体壁４０内に測温部を有している。
に示す。図２において、この焼結炉は、炉体３０内に備
えられ、被処理物９０を収容する炉体壁４０と、炉体壁
４０に挿入されたガス導入管５０および熱電温度計６０
と、炉体壁４０内に備えられたヒータ７０とを有してい
る。炉体壁４０は、保温材としてのカーボンフェルトか
ら成る。ガス導入管５０は、カーボンから成り、その一
端に炉体壁４０内で導入ガス８０を導入する開口部を有
し、他端が導入ガス８０を導入するための配管とネジ等
の継手により係合する形状を呈している。また、熱電温
度計６０は、炉体壁４０内に測温部を有している。
【０００３】ところで、被処理物９０は、一般に、炭化
物や炭化物を含む合金など少なくとも一部に炭素を含む
材質であり、高温下の焼結工程においては、被処理物９
０から炭素が輝散する。このため、炉体壁４０、ガス導
入管５０およびヒータ７０などの焼結炉の各部材には、
輝散した炭素と結合するような金属から成るものは使用
できない。このことと耐熱性および加工性とを考慮し
て、従来の焼結炉の部材には、カーボン材を使用するこ
とが普通である。
物や炭化物を含む合金など少なくとも一部に炭素を含む
材質であり、高温下の焼結工程においては、被処理物９
０から炭素が輝散する。このため、炉体壁４０、ガス導
入管５０およびヒータ７０などの焼結炉の各部材には、
輝散した炭素と結合するような金属から成るものは使用
できない。このことと耐熱性および加工性とを考慮し
て、従来の焼結炉の部材には、カーボン材を使用するこ
とが普通である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の導入ガス８０と
して、例えば、水素ガスを使用した場合、５００℃〜９
００℃にまで及ぶ焼結工程中に、カーボン材から成る焼
結炉の各部材に対して水素ガスが化学式１に示す化学反
応を起こす。焼結工程においては、炉体壁４０内を減圧
（例えば、１０-1〜１０-2Torr）することがあり、この
減圧下では反応生成物の蒸気圧が上昇し、化学反応はよ
り顕著となる。さらに、この導入ガス８０等に不純物と
して水分が存在する場合には、化学式２に示すような化
学反応も併せて起こる。
して、例えば、水素ガスを使用した場合、５００℃〜９
００℃にまで及ぶ焼結工程中に、カーボン材から成る焼
結炉の各部材に対して水素ガスが化学式１に示す化学反
応を起こす。焼結工程においては、炉体壁４０内を減圧
（例えば、１０-1〜１０-2Torr）することがあり、この
減圧下では反応生成物の蒸気圧が上昇し、化学反応はよ
り顕著となる。さらに、この導入ガス８０等に不純物と
して水分が存在する場合には、化学式２に示すような化
学反応も併せて起こる。
【０００５】
【化１】
【０００６】
【化２】
【０００７】焼結炉の各部材のうち、特にガス導入管５
０では、水素ガス（導入ガス８０）の流れに直接接触す
る構造であるから、これらの化学反応が顕著に起こり、
開口部が短くなったり、管壁に穴が開いたりなどの損耗
が生ずる。例えば、従来のガス導入管（外径が１２mm、
内径が６mm、長さが３７０mm）を備えた焼結炉を９００
時間稼働させた実験では、導入ガスの放出口が長さ約１
５０mm損耗した結果が得られている。
０では、水素ガス（導入ガス８０）の流れに直接接触す
る構造であるから、これらの化学反応が顕著に起こり、
開口部が短くなったり、管壁に穴が開いたりなどの損耗
が生ずる。例えば、従来のガス導入管（外径が１２mm、
内径が６mm、長さが３７０mm）を備えた焼結炉を９００
時間稼働させた実験では、導入ガスの放出口が長さ約１
５０mm損耗した結果が得られている。
【０００８】このガス導入管５０の損耗により、水素ガ
スが本来の位置からずれて放出されると、炉体壁４０に
水素ガスが直接接触して炉体壁４０にも損耗が生じ、こ
の結果、炉体壁４０の保温機能が低下するという問題点
がある。
スが本来の位置からずれて放出されると、炉体壁４０に
水素ガスが直接接触して炉体壁４０にも損耗が生じ、こ
の結果、炉体壁４０の保温機能が低下するという問題点
がある。
【０００９】また、ガス導入管５０の損耗により、水素
ガスが熱電温度計６０の測温部に向かって放出される場
合には、正確な温度計測が行えなくなるという問題点が
ある。
ガスが熱電温度計６０の測温部に向かって放出される場
合には、正確な温度計測が行えなくなるという問題点が
ある。
【００１０】さらに、損耗したガス導入管５０や炉体壁
４０の交換、修理を行うために、焼結炉の稼働を停止さ
せなければならず、保守上の扱いが面倒なばかりか、経
済面でも不利であるという問題点がある。
４０の交換、修理を行うために、焼結炉の稼働を停止さ
せなければならず、保守上の扱いが面倒なばかりか、経
済面でも不利であるという問題点がある。
【００１１】本発明の課題は、水素ガスや混入水分との
化学反応を起こしにくい焼結炉用ガス導入管を提供する
ことである。
化学反応を起こしにくい焼結炉用ガス導入管を提供する
ことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、カーボ
ン材による筒状の基体から成り、焼結炉内に還元性の導
入ガスを導入する焼結炉用ガス導入管において、前記基
体の表面のうち少なくとも前記導入ガスに曝される部分
に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 のうちの一方から成る保
護層を形成したことを特徴とする焼結炉用ガス導入管が
得られる。
ン材による筒状の基体から成り、焼結炉内に還元性の導
入ガスを導入する焼結炉用ガス導入管において、前記基
体の表面のうち少なくとも前記導入ガスに曝される部分
に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 のうちの一方から成る保
護層を形成したことを特徴とする焼結炉用ガス導入管が
得られる。
【００１３】本発明によればまた、溶射法、化学気相蒸
着法および水ガラスを用いた塗布法のうちのいずれかに
より、前記保護層を形成する工程を有する前記焼結炉用
ガス導入管の製造方法が得られる。
着法および水ガラスを用いた塗布法のうちのいずれかに
より、前記保護層を形成する工程を有する前記焼結炉用
ガス導入管の製造方法が得られる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明による焼結炉用ガス導入管の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１５】［実施例１］図１は、本発明による焼結炉
用ガス導入管を示す概略断面図である。図１において、
本焼結炉用ガス導入管は、一端１１と他端１２とを有す
る筒形を呈し、カーボン材から成る基体１０と、基体１
０の表面に形成されたＡｌ2 Ｏ3 から成る保護層２０と
から構成されている。基体１０は、一端１１と他端１２
との間に延び、内壁１４により規定される中央孔と、ガ
ス配管との接続のために他端１２側の外壁１３に形成さ
れたネジ山を有している。保護層２０は、一端１１、外
壁１３のうちネジ山を除く部分、内壁１４全面に形成さ
れている。
用ガス導入管を示す概略断面図である。図１において、
本焼結炉用ガス導入管は、一端１１と他端１２とを有す
る筒形を呈し、カーボン材から成る基体１０と、基体１
０の表面に形成されたＡｌ2 Ｏ3 から成る保護層２０と
から構成されている。基体１０は、一端１１と他端１２
との間に延び、内壁１４により規定される中央孔と、ガ
ス配管との接続のために他端１２側の外壁１３に形成さ
れたネジ山を有している。保護層２０は、一端１１、外
壁１３のうちネジ山を除く部分、内壁１４全面に形成さ
れている。
【００１６】次に、この焼結炉用ガス導入管の製造方法
を説明する。
を説明する。
【００１７】まず、カーボン材から成る筒体（例えば、
外径が１２mm、内径が６mm、長さが３７０mm）を用意
し、続いて、真空中の溶射法により、この筒体の一端、
外壁および内壁に、Ａｌ2 Ｏ3 から成る保護層２０を形
成する。この後、外壁の他端側にネジ山（例えば、Ｍ１
２で長さ１０mm）を形成する。以上のようにして、図１
に示す焼結炉用ガス導入管が製造できた。
外径が１２mm、内径が６mm、長さが３７０mm）を用意
し、続いて、真空中の溶射法により、この筒体の一端、
外壁および内壁に、Ａｌ2 Ｏ3 から成る保護層２０を形
成する。この後、外壁の他端側にネジ山（例えば、Ｍ１
２で長さ１０mm）を形成する。以上のようにして、図１
に示す焼結炉用ガス導入管が製造できた。
【００１８】得られた焼結炉用ガス導入管を、図２に示
す焼結炉に組み込み、焼結炉を稼働させた。組み込みの
際には、その一端１１側を炉体壁４０内に挿入し、他端
１２側のネジ山を導入ガス８０を導入するための配管に
設けた継手と係合させた。焼結炉を稼働させたところ、
１８００時間経過しても、本焼結炉用ガス導入管は、そ
の長さおよび肉厚共に損耗が確認されなかった。
す焼結炉に組み込み、焼結炉を稼働させた。組み込みの
際には、その一端１１側を炉体壁４０内に挿入し、他端
１２側のネジ山を導入ガス８０を導入するための配管に
設けた継手と係合させた。焼結炉を稼働させたところ、
１８００時間経過しても、本焼結炉用ガス導入管は、そ
の長さおよび肉厚共に損耗が確認されなかった。
【００１９】尚、実施例１においては、保護層を真空中
の溶射法により形成しているが、真空中に限らず大気圧
中における溶射法でもよい。ただし、真空中における溶
射法の方が、形成される保護層が緻密な表面となり、例
えば、１０-1〜１０-2Torr下における水素ガスに対して
も反応を起こしにくい。
の溶射法により形成しているが、真空中に限らず大気圧
中における溶射法でもよい。ただし、真空中における溶
射法の方が、形成される保護層が緻密な表面となり、例
えば、１０-1〜１０-2Torr下における水素ガスに対して
も反応を起こしにくい。
【００２０】［実施例２］図１に示す焼結炉用ガス導入
管の保護層２０を、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法により形
成した。製造方法を以下に説明する。
管の保護層２０を、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法により形
成した。製造方法を以下に説明する。
【００２１】前述したカーボン材から成る筒体（外径が
１２mm、内径が６mm、長さが３７０mm）を用意し、この
筒体を約１０００℃に保持した状態で、Ａｌチップに塩
素ガスを接触させて約２５０℃で生成したＡｌ2 Ｏ3 と
ＣＯ2 ガスとを同時に放射し、筒体の一端、外壁および
内壁に、Ａｌ2 Ｏ3 を形成する。この後、外壁の他端側
にネジ山（Ｍ１２で長さ１０mm）を形成する。以上のよ
うにして、実施例２による焼結炉用ガス導入管が製造で
きた。
１２mm、内径が６mm、長さが３７０mm）を用意し、この
筒体を約１０００℃に保持した状態で、Ａｌチップに塩
素ガスを接触させて約２５０℃で生成したＡｌ2 Ｏ3 と
ＣＯ2 ガスとを同時に放射し、筒体の一端、外壁および
内壁に、Ａｌ2 Ｏ3 を形成する。この後、外壁の他端側
にネジ山（Ｍ１２で長さ１０mm）を形成する。以上のよ
うにして、実施例２による焼結炉用ガス導入管が製造で
きた。
【００２２】このＣＶＤ法によれば、本実施例のように
導入管の径が比較的小さい場合（外径が１２mm、内径が
６mm）であっても、溶射法に比べて保護層が形成しやす
い。
導入管の径が比較的小さい場合（外径が１２mm、内径が
６mm）であっても、溶射法に比べて保護層が形成しやす
い。
【００２３】［実施例３］前述したカーボン材から成る
筒体（外径が１２mm、内径が６mm、長さが３７０mm）の
一端、外壁および内壁に、Ａｌ2 Ｏ3 と水ガラスとの混
合物を塗布し、加熱乾燥させて、Ａｌ2 Ｏ3 から成る保
護層２０を形成することも可能である。尚、Ａｌ2 Ｏ3
と水ガラスとの混合物を塗布した状態の筒体を図２に示
す焼結炉に組み付け、焼結炉の空焼き（導入ガス８０を
導入しない状態でヒータ７０により加熱）を行えば、よ
り簡単に保護層２０を形成できる。
筒体（外径が１２mm、内径が６mm、長さが３７０mm）の
一端、外壁および内壁に、Ａｌ2 Ｏ3 と水ガラスとの混
合物を塗布し、加熱乾燥させて、Ａｌ2 Ｏ3 から成る保
護層２０を形成することも可能である。尚、Ａｌ2 Ｏ3
と水ガラスとの混合物を塗布した状態の筒体を図２に示
す焼結炉に組み付け、焼結炉の空焼き（導入ガス８０を
導入しない状態でヒータ７０により加熱）を行えば、よ
り簡単に保護層２０を形成できる。
【００２４】尚、実施例１〜３においては、カーボン材
から成る基体に、Ａｌ2 Ｏ3 から成る保護層を形成した
が、本発明における保護層はこれに限定されず、ＺｒＯ
2 から成るものでもよい。
から成る基体に、Ａｌ2 Ｏ3 から成る保護層を形成した
が、本発明における保護層はこれに限定されず、ＺｒＯ
2 から成るものでもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明による焼結炉用ガス導入管は、カ
ーボン材による筒状の基体の表面のうち少なくとも還元
性の導入ガスに曝される部分に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒ
Ｏ2 のうちの一方から成る保護層が形成されているた
め、焼結工程中に水素ガスや水分と化学反応を起こすこ
とがない。特に、炉内を１０-2〜１０-4Torrに減圧し、
ここに水素ガスを１０-1〜１０-2Torrになるまで導入し
て、焼結雰囲気を形成するような焼結工程であっても、
ガス導入管の開口部が短くなるなどの損耗がなく、水素
ガスは本来の位置から導入されるため、水素ガスが炉体
壁に向けて放出されて炉体壁が損耗して炉体機能が低下
することがない。また、熱電温度計の測温部に向けて放
出されることもなく、焼結炉の温度計測を正確に行え
る。
ーボン材による筒状の基体の表面のうち少なくとも還元
性の導入ガスに曝される部分に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒ
Ｏ2 のうちの一方から成る保護層が形成されているた
め、焼結工程中に水素ガスや水分と化学反応を起こすこ
とがない。特に、炉内を１０-2〜１０-4Torrに減圧し、
ここに水素ガスを１０-1〜１０-2Torrになるまで導入し
て、焼結雰囲気を形成するような焼結工程であっても、
ガス導入管の開口部が短くなるなどの損耗がなく、水素
ガスは本来の位置から導入されるため、水素ガスが炉体
壁に向けて放出されて炉体壁が損耗して炉体機能が低下
することがない。また、熱電温度計の測温部に向けて放
出されることもなく、焼結炉の温度計測を正確に行え
る。
【００２６】さらに、ガス導入管や炉体壁の交換、修理
を頻繁に行う必要がなく、焼結炉の保守を簡単かつ経済
的に行える。
を頻繁に行う必要がなく、焼結炉の保守を簡単かつ経済
的に行える。
【図１】本発明の実施例による焼結炉用ガス導入管を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】本実施例および従来例によるガス導入管が用い
られる焼結炉を示す概略図である。
られる焼結炉を示す概略図である。
１０ 基体 １１ 一端 １２ 他端 １３ 外壁 １４ 内壁 ２０ 保護層 ３０ 炉体 ４０ 炉体壁 ５０ ガス導入管 ６０ 熱電温度計 ７０ ヒータ ８０ 導入ガス ９０ 被処理物
Claims (2)
- 【請求項１】 カーボン材による筒状の基体から成り、
焼結炉内に還元性の導入ガスを導入する焼結炉用ガス導
入管において、前記基体の表面のうち少なくとも前記導
入ガスに曝される部分に、Ａｌ2 Ｏ3 およびＺｒＯ2 の
うちの一方から成る保護層を形成したことを特徴とする
焼結炉用ガス導入管。 - 【請求項２】 溶射法、化学気相蒸着法および水ガラス
を用いた塗布法のうちのいずれかの方法により、前記基
体の表面のうち少なくとも前記導入ガスに曝される部分
に、前記保護層を形成することを特徴とする焼結炉用ガ
ス導入管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31969392A JP2603586B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 焼結炉用ガス導入管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31969392A JP2603586B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 焼結炉用ガス導入管およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158108A true JPH06158108A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2603586B2 JP2603586B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=18113134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31969392A Expired - Lifetime JP2603586B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 焼結炉用ガス導入管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603586B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117570725A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 湘潭新大粉末冶金技术有限公司 | 一种烧结炉进排气换向通风系统 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP31969392A patent/JP2603586B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117570725A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 湘潭新大粉末冶金技术有限公司 | 一种烧结炉进排气换向通风系统 |
| CN117570725B (zh) * | 2024-01-16 | 2024-03-29 | 湘潭新大粉末冶金技术有限公司 | 一种烧结炉进排气换向通风系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2603586B2 (ja) | 1997-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961029 |