JPH0672744B2 - 焼結炉 - Google Patents

焼結炉

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JPH0672744B2
JPH0672744B2 JP19151986A JP19151986A JPH0672744B2 JP H0672744 B2 JPH0672744 B2 JP H0672744B2 JP 19151986 A JP19151986 A JP 19151986A JP 19151986 A JP19151986 A JP 19151986A JP H0672744 B2 JPH0672744 B2 JP H0672744B2
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furnace body
chamber
furnace
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gas
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JP19151986A
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JPS6349694A (ja
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裕 長谷川
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、金属粉末やセラミック粉末等の試料を加熱・
焼結して焼結体を製造する焼結炉に関するものである。
「従来の技術」 従来より、上記焼結炉として、加熱室を画成する炉体
と、この炉体の周囲を覆うとともに前記炉体との間にガ
ス流路となる間隙を形成した炉体容器とを備え、所定の
焼結処理後には、炉体内の熱気を炉体容器に取り付けた
ファンによって前記間隙内に強制的に循環させ、この間
隙内を循環する熱気を、冷媒を流すフィンチューブを炉
体容器の上部あるいは下部に集中配備した冷却装置によ
って冷却するようにしたものが知られている。
ところで、このような焼結炉において焼結作業が開始さ
れると、第3図に実線で示した曲線(イ)のように、炉
体内の温度Tはヒータによる加熱によって基準の温度T1
まで徐々に上昇する。そして、この基準温度T1が所定時
間保たれて焼結が完了すると、その後、取り扱いに都合
のよい低い温度まで低下させてから、焼結完了後の試料
を炉体から取り出す。
したがって、作業能率を高めるためには、焼結完了後に
はより速やかに冷却を開始して、より早く取り扱いに都
合の良い温度まで低下させることが、要点になる。
しかし、一般的に焼結完了直後の炉体内の温度T1では、
例えばセラミック粉末等を焼結させる場合には約2200〜
2300℃になるなど、非常に高温であり、焼結完了直後に
炉体内の温度を炉体外に出すと、炉体の周囲を覆ってい
る炉体容器やこの炉体容器に取り付けられている他の部
品等がその熱で破壊される虞れがある。
そこで、これまでは、焼結完了後も炉体は加熱時と同様
に密封状態を保っておく。そして、従来の焼結炉の場合
には、ファンの取付構造から炉体を密封させた状態の時
には、ファンによってガスの循環流を形成することがで
きないので、炉体を密封状態にしている間は、炉体容器
に設けたファンや冷却装置も停止させておく。
そして、炉体内温度が炉体周囲の器物等に悪影響を及ぼ
さない温度T2(約1500℃〜1600℃)まで低下したら、初
めて炉体の上部開口部および下部開口部を閉じていたバ
ングを開き、かつ前記ファンと冷却装置とを作動させ
て、強制的に炉体内のガスを炉体と炉体容器との間の間
隙に循環させ、炉体容器外部へ取り出す温度T3(第3図
参照)になるまで積極的に冷却するようにしている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前述のように、焼結完了後も炉体を閉じたま
まにして、炉体内の温度が炉体周囲の器物に悪影響を及
ぼさない温度T2まで全くの自然冷却とすると、この間の
冷却にかかる時間t1が著しく長大化し、このために作業
能率の向上が期待できないという問題があった。
この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、炉体を
密封した状態の時でも、ファンを作動させれば、炉体周
囲のガス流路となる間隙内のガスを炉体の周囲の広域に
亘って円滑に循環させることができ、したがって、焼結
完了後は、直ぐにファンと冷却装置とを作動させて、間
隙内を循環する循環流を作り、この循環流によって密封
状態にある炉体自体の冷却を促進させ、もって炉体内の
ガス温度が炉体周囲の器物に悪影響を与えない温度まで
降下する時間を短縮させて、焼結作業の作業能率を向上
させることのできる焼結炉を提供することを目的とす
る。
「問題点を解決するための手段」 この発明に係る焼結炉は、加熱室を画成する炉体と、こ
の炉体の上部に設けられた上部開口部を開閉する上部バ
ングと、同様に炉体の下部に設けられた下部開口部を開
閉する下部バングと、前記炉体の周囲を覆うとともに前
記炉体との間にガス流路となる間隙を形成した炉体容器
と、この炉体容器に取り付けられて前記炉体内の熱気を
前記間隙に循環させるためのファンと、間隙を循環する
熱気を冷却するための冷却装置とを備えてなる焼結炉で
あって、前記間隙の途中には該間隙を上下に区画する仕
切壁が設けられて該仕切壁よりも上方の上部室と仕切壁
よりも下方の下部室とが画成され、前記下部室に前記冷
却装置が配備させるとともに、前記仕切壁にはガス供給
口とガス排出口とが設けられ、前記ガス供給口に臨む位
置には前記ファンが上部室内のガスを下部室に送り込む
如く配置され、一方前記ガス排出口には下部室内の圧力
が基準の値を越えた時に下部室から上部室への流れを許
す開閉弁が設けられた構成を為す。
「作用」 この焼結炉では、ガス流路となる炉体周囲の間隙は、仕
切壁によって上下の室に区画されており、この仕切壁に
はガス供給口とガス排出口とが設けられているが、通常
時(上下の室内の圧力がほぼ等しいとき)には、前記ガ
ス排出口は開閉弁によって閉じられた状態にある。
したがって、焼結処理が完了しても炉体の上下のバング
を閉じたままにし、炉体を密封状態に保つと、仕切壁に
よって区画された上下の室は、ガス供給口でのみ連通し
た状態になるが、ここでファンを作動させて、上部室側
のガスを下部室側に送ると、下部室内の圧力が上部室よ
りも高くなり、この上下の室の差圧によってガス排出口
を閉じている開閉弁が開いて、ガス供給口から下部室に
入り冷却装置を経た後にガス排出口を通って上部室に戻
るループ状の循環路が形成される。そのため、焼結処理
が完了したら、炉体は密封したままでもファンおよび冷
却装置を作動させれば、前記ループ状の循環路によって
炉体自体の冷却が促進され、もって炉体内のガス温度が
炉体周囲の器物に悪影響を与えない温度まで降下する時
間が短縮される。
そして、炉体内の温度が炉体周囲の器物に悪影響を与え
ない程度まで降下したら、炉体の上下のバングを開いて
炉体を開放する。すると、この炉体内を一つの通路とし
て上下の室が連通され、これによって上下の室内の圧力
差が無くなると、前記開閉弁が閉じて、ガス供給口から
下部室に入り前記冷却装置を経た後、炉体内を通って上
部室に戻る循環路が形成されて、その循環流によって炉
体内の試料が直接冷却されることになる。
このように、本発明に係る焼結炉では、炉体を密封状態
にしたままでも、ガス流路となる炉体周囲の間隙内で炉
体周囲の広域に亙って循環する循環流を形成することが
でき、したがって、焼結処理が完了後には、直ぐに炉体
自体の冷却を開始して、炉体内のガス温度が炉体周囲の
器物に悪影響を与えない温度まで降下する時間を効果的
に短縮させることができ、もって、焼結作業の作業能率
を向上させることのできる。
「実施例」 第1図は、本発明に係る焼結炉の一実施例を示したもの
である。
この焼結炉は、加熱室1を画成する炉体2と、この炉体
2の上部に設けられた上部開口2aを開閉する上部バング
3と、同様に炉体の下部に設けられた下部開口部2bを開
閉する下部バング4と、前記炉体2の周囲を覆うととも
に前記炉体2との間にガス流路となる間隙5を形成した
炉体容器6と、この炉体容器6に取り付けられて前記炉
体2内の熱気を前記間隙5に循環させるためのファン7
と、間隙5を循環する熱気を冷却するための冷却装置8
と、前記炉体2の外側に配置されて炉体2内に入れた試
料9の加熱に使われるヒーター10とを備えている。
そして、前述の上部バング3および下部バング4は、そ
れぞれシリンダ11・12によって上下方向に進退可能にさ
れており、これらのシリンダ11・12による進退動作によ
って開口部2a・2bを開閉する。
また、前記間隙5の途中には該間隙5を上下に区画する
仕切壁14が設けられて該仕切壁14よりも上方の上部室15
と仕切壁14よりも下方の下部室16とが画成され、さら
に、下部室16内の前記仕切壁14の下方には、ドーナツ盤
状に中央に開口部を持った隔壁17が設けられ、この隔壁
17によって、環状に冷却装置収納部18が形成され、この
冷却装置収納室18に前記冷却装置8が設置されている。
前述の仕切壁14にはガス供給口14aとガス排出口14bとが
設けられ、前記ガス供給口14aに臨む位置には前記ファ
ン7が上部室15内のガスを下部室16に送り込む如く配置
され、一方前記ガス排出口14bには下部室16内の圧力が
基準の値を越えた時に下部室16から上部室15への流れを
許す開閉弁20が設けられている。
前記開閉弁20は、弁体20aの自重によって前記ガス排出
口14bを閉じるもので、下部室16内の圧力が上部室15よ
りも大きくなって上部室15と下部室16との間に所定の差
圧が生じると、その差圧によってガス排出口14bが開か
れるように設定されている。この開閉弁20は、第2図に
も示したように、周方向に沿って適宜間隔をあけて複数
個(この場合は7個)設けられている。
なお、前記炉体容器6は、円筒状の胴6aと、この胴6aの
上下端を塞ぐ上部閉塞板6bおよび底部閉塞板6cとで構成
されており、各閉塞板6b・6cはボルト等の締結具によっ
て着脱可能に取り付けられている。
以上の如き焼結炉においては、ガス流路となる炉体2周
囲の間隙5は、仕切壁14によって上下の室15・16に区画
されており、この仕切壁14にはガス供給口14aとガス排
出口14bとが設けられているが、通常時(上下の室15・1
6の圧力がほぼ等しいとき)には、前記ガス排出口14bは
開閉弁20によって閉じられた状態にある。
したがって、焼結処理が完了しても炉体2の上下のバン
グ3・4を閉じたままにし、炉体2を密封状態に保つ
と、仕切壁14によって区画された上下の室15・16は、ガ
ス供給口14aでのみ連通した状態になるが、ここでファ
ン7を作動させて、上部室15側のガスを下部室16側に送
ると、下部室16内の圧力が上部室15よりも高くなり、こ
の上下の室15・16の差圧によってガス排出口14bを閉じ
ている開閉弁20が開いて、ガス供給口14aから下部室16
に入り冷却装置8を経た後にガス排出口14bを通って上
部室15に戻るループ状の循環路が形成される。そのた
め、焼結処理が完了したら、炉体2は密封したままでも
ファン7および冷却装置8を作動させれば、前記ループ
状の循環路によって炉体2自体の冷却が促進され、もっ
て炉体2内のガス温度が炉体周囲の器物に悪影響を与え
ない温度まで降下する時間が短縮される。
そして、炉体2内の温度が炉体周囲の器物に悪影響を与
えない程度まで降下したら、炉体2の上下のバング3・
4を開いて炉体2を開放する。すると、この炉体2内を
一つの通路として上下の室15・16が連通され、これによ
って上下の室15・16内の圧力差が無くなると、前記開閉
弁20が閉じて、ガス供給口14aから下部室16に入り前記
冷却装置8を経た後、炉体2内を通って上部室15に戻る
循環路が形成されて、その循環流によって炉体2内の試
料が直接冷却されることになる。
このように、上記実施例の焼結炉では、炉体2を密封状
態にしたままでも、ガス流路となる炉体周囲の間隙5内
で炉体周囲の広域に亙って循環する循環流を形成するこ
とができ、したがって、焼結処理が完了後には、直ぐに
炉体2自体の冷却を開始して、炉体2内のガス温度が炉
体周囲の器物に悪影響を与えない温度まで降下する時間
を効果的に短縮させることができ、もって、焼結作業の
作業能率を向上させることのできる。
なお、第1図において、図中の実線の矢印は、炉体2が
閉じられて、かつ開閉弁20が開いている時のガスの循環
を示し、2点鎖線の矢印は、炉体2が開かれて、かつ開
閉弁20が閉じた時のガスの循環を示したものである。
上記実施例のものについて、実際に実験を行うと、上記
実施例のものの焼結完了後の冷却時間は、第3図に破線
で示した曲線(ロ)の如くなり、温度T2に低下するまで
の時間を従来の約半分程度に短縮することができた。
「発明の効果」 以上の説明から明らかなように、本発明に係る焼結炉
は、ガス流路となる炉体周囲の間隙が仕切壁によって上
下の室に区画されており、この仕切壁にはガス供給口と
ガス排出口とが設けられているが、通常時(上下の室内
の圧力がほぼ等しいとき)には、前記ガス排出口は開閉
弁によって閉じられた状態にある。
したがって、焼結処理が完了しても炉体の上下のバング
を閉じたままにし、炉体を密封状態に保つと、仕切壁に
よって区画された上下の室は、ガス供給口でのみ連通し
た状態になるが、ここでファンを作動させて、上部室側
のガスを下部室側に送ると、下部室内の圧力が上部室よ
りも高くなり、この上下の室の差圧によってガス排出口
を閉じている開閉弁が開いて、ガス供給口から下部室に
入り冷却装置を経た後にガス排出口を通って上部室に戻
るループ状の循環路が形成される。そのため、焼結処理
が完了したら、炉体は密封したままでもファンおよび冷
却装置を作動させれば、前記ループ状の循環路によって
炉体自体の冷却が促進され、もって炉体内のガス温度が
炉体周囲の器物に悪影響を与えない温度まで降下する時
間が短縮される。
そして、炉体内の温度が炉体周囲の器物に悪影響を与え
ない程度まで降下したら、炉体の上下のバングを開いて
炉体を開放する。すると、この炉体内を一つの通路とし
て上下の室が連通され、これによって上下の室内の圧力
差が無くなると、前記開閉弁が閉じて、ガス供給口から
下部室に入り前記冷却装置を経た後、炉体内を通って上
部室に戻る循環路が形成されて、その循環流によって炉
体内の試料が直接冷却されることになる。
このように、本発明に係る焼結炉では、炉体を密封状態
にしたままでも、ガス流路となる炉体周囲の間隙内で炉
体周囲の広域に亙って循環する循環流を形成することが
でき、したがって、焼結処理が完了後には、直ぐに炉体
自体の冷却を開始して、炉体内のガス温度が炉体周囲の
器物に悪影響を与えない温度まで降下する時間を効果的
に短縮させることができ、もって、焼結作業の作業能率
を向上させることのできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る焼結炉の一実施例の縦断面図、第
2図は第1図のII−II線断面図、第3図は従来の焼結炉
の特性説明図である。 1……加熱室、2……炉体、2a……上部開口部、2b……
下部開口部、3……上部バング、4……下部バング、5
……間隙、6……炉体容器、7……ファン、8……冷却
装置、9……試料、10……ヒーター、11・12……シリン
ダ、14……仕切壁、14a……ガス供給室、14b……ガス排
出室、15……上部室、16……下部室、17……隔壁、18…
…冷却装置収納部、20……開閉弁、20a……弁体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱室を画成する炉体と、この炉体の上部
    に設けられた上部開口部を開閉する上部バングと、同様
    に炉体の下部に設けられた下部開口部を開閉する下部バ
    ングと、前記炉体の周囲を覆うとともに前記炉体との間
    にガス流路となる間隙を形成した炉体容器と、この炉体
    容器に取り付けられて前記炉体内の熱気を前記間隙に循
    環させるためのファンと、間隙を循環する熱気を冷却す
    るための冷却装置とを備えてなる焼結炉であって、前記
    間隙の途中には該間隙を上下に区画する仕切壁が設けら
    れて該仕切壁よりも上方の上部室と仕切壁よりも下方の
    下部室とが画成され、前記下部室に前記冷却装置が配備
    されるとともに、前記仕切壁にはガス供給口とガス排出
    口とが設けられ、前記ガス供給口に臨む位置には前記フ
    ァンが上部室内のガスを下部室に送り込む如く配置さ
    れ、一方前記ガス排出口には下部室内の圧力が基準の値
    を越えた時に下部室から上部室への流れを許す開閉弁が
    設けられたことを特徴とする焼結炉。
JP19151986A 1986-08-15 1986-08-15 焼結炉 Expired - Lifetime JPH0672744B2 (ja)

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JP19151986A JPH0672744B2 (ja) 1986-08-15 1986-08-15 焼結炉

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JPS6349694A JPS6349694A (ja) 1988-03-02
JPH0672744B2 true JPH0672744B2 (ja) 1994-09-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100432610C (zh) * 2003-06-27 2008-11-12 石川岛播磨重工业株式会社 气体冷却式真空热处理炉及其冷却气体换向装置

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