JPH07110115A - ラジアントチューブ形式の加熱装置 - Google Patents
ラジアントチューブ形式の加熱装置Info
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- JPH07110115A JPH07110115A JP6142188A JP14218894A JPH07110115A JP H07110115 A JPH07110115 A JP H07110115A JP 6142188 A JP6142188 A JP 6142188A JP 14218894 A JP14218894 A JP 14218894A JP H07110115 A JPH07110115 A JP H07110115A
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- JP
- Japan
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- heating device
- silicon carbide
- tube type
- radiant tube
- inner tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐用寿命を長くする。
【構成】 加熱炉に用いるラジアントチューブ形式の加
熱装置において、外側チューブ又は内側チューブの少な
くとも一方の材質が原料中に焼結助剤を添加して焼成し
た炭化ケイ素同志による自己結合組織を有することを特
徴とするラジアントチューブ形式の加熱装置。
熱装置において、外側チューブ又は内側チューブの少な
くとも一方の材質が原料中に焼結助剤を添加して焼成し
た炭化ケイ素同志による自己結合組織を有することを特
徴とするラジアントチューブ形式の加熱装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は鋼材の熱処理炉や一般
の焼成炉のような加熱炉に用いるラジアントチューブ形
式の加熱装置に関するものである。
の焼成炉のような加熱炉に用いるラジアントチューブ形
式の加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼材の熱処理炉や一般の焼成炉に
用いる加熱源は重油やガス、あるいは電熱による直接加
熱の形式が一般的であった。ところが、加熱炉内の雰囲
気を一定にするため、近年、ラジアントチューブ形式の
加熱装置が採用されるようになってきた。
用いる加熱源は重油やガス、あるいは電熱による直接加
熱の形式が一般的であった。ところが、加熱炉内の雰囲
気を一定にするため、近年、ラジアントチューブ形式の
加熱装置が採用されるようになってきた。
【０００３】ラジアントチューブ形式の加熱装置にあっ
ては、外側チューブのみのものと、外側チューブと内側
チューブとを組合わせたものが提案され使用されている
が、通常、内側チューブも外側チューブも耐熱鋼あるい
は炭化ケイ素質耐火物で形成されているのが一般的であ
る。
ては、外側チューブのみのものと、外側チューブと内側
チューブとを組合わせたものが提案され使用されている
が、通常、内側チューブも外側チューブも耐熱鋼あるい
は炭化ケイ素質耐火物で形成されているのが一般的であ
る。
【０００４】従来例について述べれば、Ｎi ―Ｃr 鋼を
主体とした耐熱鋼やＳi 3 Ｎ4 Ｂonded Ｓi Ｃや、Ｃla
y Ｂonded Ｓi Ｃ等が使用されている。
主体とした耐熱鋼やＳi 3 Ｎ4 Ｂonded Ｓi Ｃや、Ｃla
y Ｂonded Ｓi Ｃ等が使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のラジアントチュ
ーブ形式の加熱装置にあっては、特に温度の変化が激し
い部分に使用する際に、耐熱衝撃性に多くの問題があっ
た。
ーブ形式の加熱装置にあっては、特に温度の変化が激し
い部分に使用する際に、耐熱衝撃性に多くの問題があっ
た。
【０００６】耐熱鋼の場合は、特に内側チューブの酸化
が激しく、スケールが発生し、孔詰りや、変形の問題が
生じやすく、耐用寿命が３ケ月〜６ケ月に過ぎなかっ
た。特に外側チューブにあっては、熱変形による割れが
発生しやすく、耐用寿命が約６ケ月と短かった。
が激しく、スケールが発生し、孔詰りや、変形の問題が
生じやすく、耐用寿命が３ケ月〜６ケ月に過ぎなかっ
た。特に外側チューブにあっては、熱変形による割れが
発生しやすく、耐用寿命が約６ケ月と短かった。
【０００７】Ｓi 3 Ｎ4 又はＣlay Ｂonded Ｓi Ｃの場
合には、ラジアントチューブが酸化しやすく、酸化によ
り生成したＳi Ｏ2 相や、それ自体に含まれるガラス相
が原因となって、クリープ変形や割れ等が発生し、耐用
寿命が約６ケ月〜１年であった。このような問題は特に
内側チューブに起りやすかった。
合には、ラジアントチューブが酸化しやすく、酸化によ
り生成したＳi Ｏ2 相や、それ自体に含まれるガラス相
が原因となって、クリープ変形や割れ等が発生し、耐用
寿命が約６ケ月〜１年であった。このような問題は特に
内側チューブに起りやすかった。
【０００８】この発明の目的は、前述のような従来技術
の欠点を解消して、耐用寿命を長くすることのできるラ
ジアントチューブ形式の加熱装置を提供することであ
る。
の欠点を解消して、耐用寿命を長くすることのできるラ
ジアントチューブ形式の加熱装置を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、加熱炉に用いるためのラジアントチュ
ーブ形式の加熱装置において、外側チューブ又は内側チ
ューブの少なくとも一方の材質が原料中に焼結助剤を添
加して焼成した炭化ケイ素同志による自己結合組織を有
することを特徴とするラジアントチューブ形式の加熱装
置を要旨としている。
に、この発明は、加熱炉に用いるためのラジアントチュ
ーブ形式の加熱装置において、外側チューブ又は内側チ
ューブの少なくとも一方の材質が原料中に焼結助剤を添
加して焼成した炭化ケイ素同志による自己結合組織を有
することを特徴とするラジアントチューブ形式の加熱装
置を要旨としている。
【００１０】
【実施例】この発明は、外側チューブのみを含むラジア
ントチューブ形式の加熱装置と、外側チューブ及び内側
チューブを組合わせたラジアントチューブ形式の加熱装
置の両方を対象としている。いずれにおいても、外側チ
ューブ又は内側チューブの少なくとも一方の材質が、炭
化ケイ素同志による自己結合組織を有するものである。
ントチューブ形式の加熱装置と、外側チューブ及び内側
チューブを組合わせたラジアントチューブ形式の加熱装
置の両方を対象としている。いずれにおいても、外側チ
ューブ又は内側チューブの少なくとも一方の材質が、炭
化ケイ素同志による自己結合組織を有するものである。
【００１１】炭化ケイ素同志による自己結合組織にする
理由について説明する。従来技術の問題点は、要するに
酸化により生成したガラス相（Ｓi Ｏ2 ）又はそれ自体
に含まれるガラス相により変形が発生したり、それが原
因で割れ現象が生じたりしていた。また、Ｎi ―Ｃr 鋼
の場合は金属であるために、耐熱に対して限度があっ
た。ところが、この発明のように炭化ケイ素同志による
自己結合組織を設けると、ガラス相の介在しない結合が
実現し、そのためクリープ変形が防止できるばかりでな
く、割れ現象も発生しなくなるのである。
理由について説明する。従来技術の問題点は、要するに
酸化により生成したガラス相（Ｓi Ｏ2 ）又はそれ自体
に含まれるガラス相により変形が発生したり、それが原
因で割れ現象が生じたりしていた。また、Ｎi ―Ｃr 鋼
の場合は金属であるために、耐熱に対して限度があっ
た。ところが、この発明のように炭化ケイ素同志による
自己結合組織を設けると、ガラス相の介在しない結合が
実現し、そのためクリープ変形が防止できるばかりでな
く、割れ現象も発生しなくなるのである。
【００１２】さらに、この発明にあっては、前述の炭化
ケイ素同志による自己結合組織が、原料中に焼結助剤を
添加して焼成することにより形成される。
ケイ素同志による自己結合組織が、原料中に焼結助剤を
添加して焼成することにより形成される。
【００１３】炭化ケイ素同志の自己結合を持つ組織であ
っても、気孔が存在すると、徐々に炭化ケイ素自体の酸
化が進行することは避けられない。これは炭化ケイ素質
結合体の気孔を通して酸化性ガス（たとえばＨ2 Ｏ、Ｏ
2 等）が組織内に入り込むためである。これを防止する
ためには、炭化ケイ素結合体の気孔を何らかの物質で閉
塞してやる必要がある。そこで、原料中に焼結助剤を添
加して焼成することにより組織の見掛気孔率を実質的に
０にして少なくとも表面の気孔をなくすことにより、こ
のような防止をより確実にするのである。
っても、気孔が存在すると、徐々に炭化ケイ素自体の酸
化が進行することは避けられない。これは炭化ケイ素質
結合体の気孔を通して酸化性ガス（たとえばＨ2 Ｏ、Ｏ
2 等）が組織内に入り込むためである。これを防止する
ためには、炭化ケイ素結合体の気孔を何らかの物質で閉
塞してやる必要がある。そこで、原料中に焼結助剤を添
加して焼成することにより組織の見掛気孔率を実質的に
０にして少なくとも表面の気孔をなくすことにより、こ
のような防止をより確実にするのである。
【００１４】さらに、この発明の好ましい実施態様にあ
っては、内側チューブに小孔を多数設ける。このように
小孔を多数設けると、内側チューブの中で発生した熱を
有効に外側チューブに伝達できるようになる。
っては、内側チューブに小孔を多数設ける。このように
小孔を多数設けると、内側チューブの中で発生した熱を
有効に外側チューブに伝達できるようになる。
【００１５】実施例１ Ｓi Ｃ粉末９８部と、Ｃ粉末２部とから成る主成分に、
Ａl Ｎ、Ａl 2 Ｏ3 等の焼結助剤を添加して成形してか
ら焼成し、焼結Ｓi Ｃを作った。この焼結ＳiＣの見掛
け気孔率は実質的に０であった。このような焼結Ｓi Ｃ
をラジアントチューブ形式の加熱装置の内側チューブと
外側チューブとして用いたところ、使用後６０５日目に
外側チューブに割れが発生した。
Ａl Ｎ、Ａl 2 Ｏ3 等の焼結助剤を添加して成形してか
ら焼成し、焼結Ｓi Ｃを作った。この焼結ＳiＣの見掛
け気孔率は実質的に０であった。このような焼結Ｓi Ｃ
をラジアントチューブ形式の加熱装置の内側チューブと
外側チューブとして用いたところ、使用後６０５日目に
外側チューブに割れが発生した。
【００１６】比較例１ Ｓi Ｃ粉末９５部と、Ｃ粉末５部と、バインダーとを混
合して、成形した後、２１００℃の温度で焼成し、しか
る後、Ｓi Ｏ2 粉末とＣ粉末の混合物をその焼成体に詰
めてから２０００℃でケイ化する。
合して、成形した後、２１００℃の温度で焼成し、しか
る後、Ｓi Ｏ2 粉末とＣ粉末の混合物をその焼成体に詰
めてから２０００℃でケイ化する。
【００１７】このようにして出来た再結晶質Ｓi Ｃは見
掛け気孔率が２１％であった。このような再結晶質Ｓi
Ｃによりラジアントチューブ形式の加熱装置の外側チュ
ーブと内側チューブとを形成し、焼成炉で使用したとこ
ろ、使用後４２０日目に内側チューブにクリープ変形が
認められた。
掛け気孔率が２１％であった。このような再結晶質Ｓi
Ｃによりラジアントチューブ形式の加熱装置の外側チュ
ーブと内側チューブとを形成し、焼成炉で使用したとこ
ろ、使用後４２０日目に内側チューブにクリープ変形が
認められた。
【００１８】比較例２ 従来のＮi ―Ｃr 系耐熱鋼をラジアントチューブ形式の
加熱装置の内側チューブと外側チューブとして焼成炉で
用いたところ、使用後９２日目に内側チューブに割れが
発生した。
加熱装置の内側チューブと外側チューブとして焼成炉で
用いたところ、使用後９２日目に内側チューブに割れが
発生した。
【００１９】また、従来のＳi 3 Ｎ4 Ｂonded Ｓi Ｃに
よってラジアントチューブ形式の加熱装置の内側チュー
ブと外側チューブを作って、焼成炉に使用したところ、
使用後１９０日目に外側チューブに変形が生じるととも
に、内側チューブに割れが発生した。
よってラジアントチューブ形式の加熱装置の内側チュー
ブと外側チューブを作って、焼成炉に使用したところ、
使用後１９０日目に外側チューブに変形が生じるととも
に、内側チューブに割れが発生した。
【００２０】
【発明の効果】この発明によるラジアントチューブ形式
の加熱装置にあっては、従来のものや比較例に比較し
て、内側チューブ及び外側チューブに変形や割れが生じ
にくくなり、トラブルの発生頻度が極端に少なく、耐用
寿命が長期化するという顕著な効果が得られた。その結
果、加熱炉のランニングコストが大幅に軽減できた。
の加熱装置にあっては、従来のものや比較例に比較し
て、内側チューブ及び外側チューブに変形や割れが生じ
にくくなり、トラブルの発生頻度が極端に少なく、耐用
寿命が長期化するという顕著な効果が得られた。その結
果、加熱炉のランニングコストが大幅に軽減できた。
【００２１】また、この発明によるラジアントチューブ
形式の加熱装置によれば、従来のセラミック材料のもの
に比較して、熱伝導性が良好であるため、燃費の向上も
図れる。
形式の加熱装置によれば、従来のセラミック材料のもの
に比較して、熱伝導性が良好であるため、燃費の向上も
図れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 目黒 和教 山形県西置賜郡小国町大字小国町378 東 芝セラミックス株式会社小国製造所内
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱炉に用いるためのラジアントチュー
ブ形式の加熱装置において、外側チューブ又は内側チュ
ーブの少なくとも一方の材質が、原料中に焼結助剤を添
加して焼成した炭化ケイ素同志による自己結合組織を有
することを特徴とするラジアントチューブ形式の加熱装
置。 - 【請求項２】 炭化ケイ素同志による自己結合組織の見
掛気孔率が実質的に０であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載したラジアントチューブ形式の加熱
装置。 - 【請求項３】 内側チューブに小孔を多数設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載した
ラジアントチューブ形式の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142188A JP2743250B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | ラジアントチューブ形式の加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142188A JP2743250B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | ラジアントチューブ形式の加熱装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131949A Division JPH0684809B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | ラジアントチュ−ブ形式の加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110115A true JPH07110115A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2743250B2 JP2743250B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=15309438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6142188A Expired - Fee Related JP2743250B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | ラジアントチューブ形式の加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743250B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270338A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Dowa Holdings Co Ltd | 窒化炉および窒化処理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102230737B (zh) * | 2011-06-24 | 2013-10-30 | 北京中太投资管理有限公司 | 节能锥 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331020A (en) * | 1976-09-04 | 1978-03-23 | Mazda Motor Corp | Purifying system of exhaust gas in engine |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6142188A patent/JP2743250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331020A (en) * | 1976-09-04 | 1978-03-23 | Mazda Motor Corp | Purifying system of exhaust gas in engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270338A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Dowa Holdings Co Ltd | 窒化炉および窒化処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743250B2 (ja) | 1998-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |