JPH0743077A

JPH0743077A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH0743077A
Application number: JP19035393A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tanaka; 清次田中; Shunei Sekido; 俊英関戸
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1995-02-10
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JP3018843B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱処理条件が高温、かつ、長時間の苛酷な条件
であっても、処理室５内部の断熱材３に反り、劣化等が
発生せず、十分に長時間の高温処理が可能な断熱壁構造
を有する熱処理炉１を提供する。【構成】内部に設けられた被加熱物４を抵抗発熱体６か
ら放射される輻射熱で加熱処理する熱処理炉１におい
て、その炉壁の断熱壁構造３として、炉殻２、炉殻側成
形断熱材３０、熱処理室側成形断熱材３１、および材質
が異方性を有する黒鉛から成り、曲げ弾性率が０．５Ｔ
ｏｎ／ｍｍ²以下であって、かつ、その厚さが３ｍｍ以
下の可撓性シート状保護材４０を張設し、上記成形断熱
材３０、３１の分割接合部と可撓性シート状保護材４０
の周囲に黒鉛から成る当板４２、４２′とＬ形部材４
３、４３′を配設し、固定部材で炉殻側成形断熱材２表
面に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば抵抗発熱体を有
する抵抗炉等の熱処理炉の改良に関し、詳しくは昇温、
降温を繰り返しても、断熱材に反り、劣化等が生じにく
い断熱壁構造を備えた熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、炭素系材料、セラミックス系材料
など各種工業用材料の加熱処理に用いられる熱処理炉と
しては、抵抗炉、誘導炉、アーク炉、プラズマ炉などが
知られており、この中でも抵抗発熱体に電流を通じ、発
生するジュール熱を利用した抵抗炉が広く用いられてい
る。

【０００３】通常、この抵抗炉型式の熱処理炉は、筒型
または箱型をした炉殻の内壁面に断熱材を張り付けて被
処理物の熱処理室を形成し、該熱処理室内に筒状または
棒状の抵抗発熱体を上下あるいは環状に配設し、熱処理
室内に静置するか、または連続的に通過する被処理物
を、熱処理室内温度が２０００〜３０００℃付近の高温
下、かつ、減圧雰囲気下の窒素やアルゴンなどの不活性
ガス雰囲気中で抵抗発熱体表面から放射する輻射熱を利
用して加熱を行うものである。抵抗発熱体としては、金
属材料やセラミックス系材料では実用に供し得ない２０
００〜３０００℃の高温領域でも溶融、分解などを起こ
さずに十分にその機能を発揮し、かつ、比較的安価な材
料である炭素材（主として黒鉛）が一般に用いられてい
る。

【０００４】ところで、高温下での一般的な断熱壁構造
としては、図５に示すように、その断熱壁構造３は、熱
処理炉の炉殻２に対し、炉殻側成形断熱材３０と熱処理
室側成形断熱材３１とがこの順に設けられた主として２
層構造のもので、さらに熱処理室側成形断熱材３１の熱
処理側には、これら２層の断熱材３０、３１を熱処理室
内部の図示しない熱源から放射される強烈な輻射熱から
保護するため、例えば、シート状のｃ／ｃコンポジッ
ト、黒鉛板等の材質から成る保護層３３が張設されたも
のである。なお、熱処理室側成形断熱材３１は、高温加
熱時の膨脹・収縮を許容させると共に炉内雰囲気をシー
ルするため、所定の空隙を介して階段状に分割され、そ
の接合部の空隙には材質が黒鉛から成る成形フェルト３
９が充填されている。そして、これら成形断熱材３０、
３１、および保護層３３は、貫通孔３２が設けられて材
質が黒鉛から成る筒状のボス３５が炉殻側成形断熱材３
０に埋込まれ、前記ボス３５の左端と上記保護材３３の
表面に炭素製の座３８を介して炭素材あるいはｃ／ｃコ
ンポジットから成るボルト３６とナット３７とで一体化
されている。

【０００５】なお、熱処理炉の昇降温に伴って断熱材３
が膨脹するため、断熱材３が可動し易いようにボス３５
の打込み本数をできる限り少なくし、上記成形断熱材３
０、３１の分割数を減らし、接合部が少なくなるように
配慮されていた。

【０００６】このような高温領域、特に２５００℃以上
の高温加熱処理に供される従来の熱処理炉としては、例
えば特開昭６３−１５３３８８号公報に開示されたもの
が提案されている。

【０００７】この熱処理炉は、断熱材の処理室側壁面の
少なくとも一部が、嵩密度０．３ｇ／ｃｍ³以上の黒鉛
系材料で形成され、かつ、黒鉛ヒ−タの外表面積（Ａ
ｈ）と断熱材の処理室側壁面の表面積（Ａｉ）との比Ａ
ｈ／Ａｉは０．１〜０．４で、嵩密度０．３ｇ／ｃｍ³
以上の黒鉛系材料で形成された壁面の表面積（Ａｒ）と
黒鉛ヒ−タの外表面積（Ａｈ）との関係はＡｒ＞Ａｈで
あり、黒鉛系材料は２０００℃における輻射率が０．８
以下とすることにより、黒鉛ヒ−タと断熱材の熱劣化に
対する寿命延長を図ろうとするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱処理炉は、使用される成形断熱材がいずれもフェ
ルトを基材にフェノール樹脂などのバインダーを介して
積層成形し、抵抗炉などの熱処理炉で加熱処理されて製
造されたもので、その加熱処理温度が高温になると価格
が高騰するため、工業用に用いられる熱処理炉において
は２０００〜２４００℃処理品が多く使用されているの
が実情である。

【０００９】このため、高温、特に上記処理温度より高
い２５００℃以上の高温下で昇温、降温を繰り返すと成
形断熱材に進行性の反りが生じ、断熱材の処理室側壁面
に張設した前記黒鉛系材料が破損するという欠点があっ
た。その結果、成形断熱材の接合部に反りによる空隙が
生じ、熱処理室内の温度斑をきたし、被処理物の品質が
悪化することから、断熱材の熱劣化による寿命に到達す
る前に上記反りによって断熱材としての寿命に達すると
いう問題があった。

【００１０】また、黒鉛系材料の破損部分は、抵抗発熱
体の表面から放射される輻射熱を反射できなくなるた
め、輻射熱が直接成形断熱材に当たることになるうえ被
処理物を加熱処理する際に発生する熱分解ガスが成形断
熱材に浸透するため、高価な成形断熱材の劣化が促進さ
れるという欠点があった。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、熱処理条件が高温、かつ、長時間の苛酷な条
件であっても、熱処理室内部の断熱材に反り、劣化等が
発生せず、十分に長時間の高温処理が可能な断熱壁構造
を有する熱処理炉を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱処理炉
は、上記目的を達成するため、被処理物を加熱する抵抗
発熱体と、前記被処理物および抵抗発熱体を包囲し、内
面に断熱材が固定された熱処理室とを有し、前記抵抗発
熱体の表面から放射される輻射熱により前記被処理物を
加熱処理する熱処理炉において、（イ）前記断熱材は、
炉殻に固定された炉殻側成形断熱材と、前記炉殻側成形
断熱材に積層され、前記熱処理室に面する熱処理室側成
形断熱材の少なくとも二層からなり、（ロ）前記熱処理
室側成形断熱材の表面に、曲げ弾性率が０．５Ｔｏｎ／
ｍｍ²以下であって、かつ、厚さが３ｍｍ以下の黒鉛か
ら成る複数に分割された可撓性シート状保護材を接合し
て平面状に張設し、（ハ）前記熱処理室側成形断熱材の
接合部には、黒鉛から成る当板を、また、前記断熱材の
周辺部には、黒鉛から成るＬ形部材を配設すると共に、
前記当板およびＬ形部材を固定部材で前記炉殻側成形断
熱材の表面に固定したことを特徴とする。

【００１３】この場合、前記炉殻側成形断熱材、熱処理
室側成形断熱材、可撓性シート状保護材、当板およびＬ
形部材は、黒鉛製で筒状のボス、および黒鉛材またはｃ
／ｃコンポジット製のボルトとナットから成る引抜け防
止構造の固定部材で一体に固定されていることが好まし
い。すなわち、ここでいう引抜け防止構造とは、上記断
熱材に差し込まれたボスやボルトが熱処理室側に抜ける
ことがないように、ボルトに螺合したナットが断熱材に
止められる構造や、上記特定の寸法関係をなすものをい
う。

【００１４】また、前記炉殻側成形断熱材および熱処理
室側成形断熱材は、接合後の形状が矩形状であり、長辺
の長さ（Ｌ）と厚み（ｔ）との関係がＬ≦７ｔであるこ
とが好ましい。

【００１５】さらに、前記炉殻側成形断熱材および熱処
理室側成形断熱材は、接合後の形状が矩形状であり、長
辺の長さ（Ｌ）と厚み（ｔ）との関係がＬ≦７ｔである
ことが好ましい。

【００１６】

【作用】本発明の熱処理炉は、熱処理室側成形断熱材の
表面に曲げ弾性率０．５Ｔｏｎ／ｍｍ²以下であって、
かつ、厚さ３ｍｍ以下の可撓性シート状保護材を張設し
たため、抵抗発熱体からの輻射熱により、たとえ炉殻側
成形断熱材および熱処理室側成形断熱材に反り、うねり
等が生じても、その曲げ弾性率が低いために破損するこ
となく断熱材の反り、うねり等に追随し、常時、輻射熱
を遮ることができる。

【００１７】また、上記保護材は、２５００℃以上の高
温下でも破損や劣化減耗がないため、被処理物から発生
する熱分解ガスの断熱材への浸透・吸着による断熱性能
の低下や、熱処理室側成形断熱材表面の抵抗発熱体から
の輻射熱による劣化が防止される。

【００１８】また、炉殻側成形断熱材および熱処理室側
成形断熱材は、その接合部や周辺部が当板、Ｌ形部材お
よび固定部材等で固定されるので、見掛け上厚さ方向に
一体となった断熱材となり、したがって剛性が向上し、
結果的に高温にさらされる熱処理室側断熱材の周辺部の
反りが防止される。

【００１９】さらに、炉殻側成形断熱材および熱処理室
側成形断熱材は、接合後の形状が矩形状であり、長辺の
長さ（Ｌ）と厚み（ｔ）との関係をＬ≦７ｔとしたの
で、一枚当りの面積が小さくすることができ、同一厚み
でも反りによる変形を小さく抑えることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係る熱処理炉の一実施例を図
面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明に係る
熱処理炉の縦断面図、図２は、図１の炉壁部の拡大断面
図、図３は、その右側面図、図４は、図２の全体右側面
図である。

【００２１】図１において、１は、内部に熱処理室５が
形成された箱型状の熱処理炉で、炉殻２の内側に炉殻側
成形断熱材３０と、熱処理室側成形断熱材３１とが固定
され、さらに熱処理室側成形断熱材３１の内壁面には、
本発明の特徴である可撓性シート状保護材４０が張設さ
れている。熱処理室５には、抵抗発熱体６が紙面と直角
方向に３本ずつ上下２段に配設され、それぞれの両端部
が電極７に固定されると共に炉殻２から絶縁された給電
端子部８で支持されている。各抵抗発熱体６は、図示し
ない外部の給電設備から給電された電流によって発生し
たジュール熱により、支持材９に載置された被処理物４
に輻射熱を放射して加熱処理するものである。また、熱
処理炉１には、被処理物４を窒素ガス、アルゴンガス等
の不活性ガス雰囲気下、かつ、所定の圧力下で加熱処理
ができるように、炉底に不活性ガスＧの給気口１０が、
炉頂に電磁弁１１が付帯した排気口１２が設けられ、図
示省略のコントローラで制御されている。なお、１３
は、抵抗発熱体６の表面温度を覗き窓１４を介して測定
制御するための放射温度計であり、放射温度計１３から
の出力信号は、加熱制御器１５に伝達され、熱処理室５
内の温度が一定になるように抵抗発熱体の出力制御がさ
れる。１６は、被処理物４を熱処理室５に出し入れする
ための扉で、図示省略の装置により開閉することができ
るようになっている。

【００２２】ここで、上記炉殻２としては、厚さが３〜
１０ｍｍの例えばステンレス鋼、炭素鋼などの鋼板から
成り、その外形は、箱型状、円筒状等の任意の形状に形
成することができる。

【００２３】炉殻側成形断熱材３０、および熱処理室側
成形断熱材３１としては、いずれも材質が黒鉛のものを
用いるのが好ましく、その厚さは、本発明の熱処理室内
温度２５００℃以上の領域においては、それぞれ１００
〜２５０ｍｍ、１００〜２００ｍｍ程度のものが好まし
い。

【００２４】可撓性シート状保護材４０としては、材
質が異方性を有する黒鉛から成り、かつ、曲げ弾性率
が０．５Ｔｏｎ／ｍｍ²以下で、かつ、その厚さが３ｍ
ｍ以下のシート状物であるのが好ましい。その理由は、
上記の特性は、熱的特性と電気的特性に顕著な異方性
をもち、熱伝導度は面方向では高いが面と垂直な方向、
すなわち厚さ方向では低いという、輻射熱を遮断するう
えで好適な特性であり、上記の特性は、２５００℃以
上の高温領域においては、前述したように工業用に用い
られる熱処理炉において２４００℃以下の処理をした成
形断熱材がコスト面との兼ね合いから用いられるため、
実際の加熱時においては、成形断熱材３０、３１として
３〜５ｍｍ程度のうねりを避けられないが、可撓性シー
ト状保護材４０を覆うことによって、抵抗発熱体からの
強烈な放射熱を遮断しつつも、自らは亀裂、焼損等をす
ることなく、昇温時には成形断熱材３０、３１のうねり
に応じて湾曲し、降温時には元通りの平らなシートに戻
ろうとする、両断熱材の保護機能を発揮するからであ
る。この保護機能は、上記特定の曲げ弾性率と厚さを越
えると、得ることができない。

【００２５】このような２つの特性を発揮するシート状
保護材としては、例えば、膨脹黒鉛を加圧成形した厚さ
が０．２〜３ｍｍ程度のシート状物が挙げられ、その物
理的特性は、曲げ弾性率が０．５Ｔｏｎ／ｍｍ²以下で
嵩密度がほぼ１．０ｇ／cm³前後のもので、組織は緻密
質である。市販のものでは、“カーボフィット”（日立
化成工業株式会社製）、“パーマフォイル”（東洋炭素
株式会社製）、“ニカフィルム”（日本カーボン株式会
社製）、“グラフォイル”（ユニオンカーバイト社製）
等が存在する。この可撓性シート状保護材４０は、穴明
け、形状作り等の加工が容易であるうえ、厚さが比較的
薄いものは小さな曲率半径で曲げることができるため、
熱処理室内のコーナ部にも貼付けることができ、従来の
シート状ｃ／ｃコンポジットや黒鉛板による保護材に比
べ安価であり経済的にも有利である。

【００２６】次に、図２を用いて上記熱処理炉の断熱壁
構造を具体的に説明する。

【００２７】まず、炉殻側成形断熱材３０を炉殻２に固
定し易くするため、複数に分割し、それぞれの炉殻側成
形断熱材３０の炉殻２側に、引抜け防止ナット４１装着
のための穴ぐり３０ａと、ボス３５の埋込み用穴３０ｂ
を加工する。また、図示していない炉殻側成形断熱材３
０の接合部は、図示した熱処理室側成形断熱材３１の接
合部と同様、予め厚さの半分位置でお互いの成形断熱材
が突合わないよう隙間３１ａを設けて階段状で異なった
接合位置で加工されている。

【００２８】一方、熱処理室側成形断熱材３１は、接合
部を予め厚さの半分位置でお互いの成形断熱材が突合わ
ないよう隙間３１ａを設けて階段状に加工した上、ボス
３５の埋込み用穴３０ｂは、ボス３５の外径よりも５〜
１５ｍｍ内径を大きくし、穴とボス間に若干の隙間を設
けることにより、熱処理炉の昇降温に伴う成形断熱材３
１の膨脹・収縮力が直接ボス３５に加わらないようにす
る。

【００２９】以上の加工を事前に終えた後、炉外で炉殻
側成形断熱材３０にボス３５の外周面へ黒鉛セメントを
塗布した後、ボス３５を穴ぐり３０ａ端面まで埋込み、
ボス３５内に炭素材あるいはｃ／ｃコンポジットから成
るボルト３６を貫通させ、引抜け防止ナット４１を螺合
して組付けた上、炉殻２内で組立てる。

【００３０】次いで、予め複数に分割した熱処理室側成
形断熱材３１を予め決めた手順に従って組付けていく。
この分割数は、反り防止・低減の点から炉殻側成形断熱
材３０に比べ多い方が好ましく、熱処理室側成形断熱材
３１の一辺の長さ（Ｌ）と厚さ（ｔ）との関係がＬ≦７
ｔであれば、その形状は、正方形、矩形等いずれであっ
てもよい。ここで上記熱処理室側成形断熱材３１の一辺
の長さ（Ｌ）がその厚さ（ｔ）の７倍を越えると成形断
熱材の反りが大きくなるため好ましくない。

【００３１】このような事前準備が整ったら、炉殻側成
形断熱材３０と接する側が凸になっている熱処理室側成
形断熱材３１を炉殻側成形断熱材３０より突出ているボ
ス３５に装着し、接合部の隙間部分には吸収材として材
質が黒鉛から成る成形フェルト３９を詰める。

【００３２】次いで、炉殻側成形断熱材３０と接する側
が凹になっている熱処理室側成形断熱材３１をボス３５
に装着した上、可撓性シート状保護材４０を張設し、さ
らに黒鉛製の当板４２を介して炭素材あるいはｃ／ｃコ
ンポジットから成るナット３７をねじ込んで固定し、一
体化する。

【００３３】以上の手順により、熱処理室内の断熱施工
を完了した全体右側面図が図４であり（炉壁２と内壁面
の可撓性シート状保護材４０の図示は省略）、破断線の
左側は、可撓性シート状保護材４０を剥がした状態を示
しており、矩形に分割された熱処理室側成形断熱材３１
（図においては６分割）が、１分割当り複数の上記固定
部材（図においては１分割当り７箇所）で可撓性シート
状保護材４０と共に固定され、隣り合う４枚の熱処理室
側成形断熱材３１の四隅の接合部（図においては２箇
所）は、さらに当板４２を介して固定されている。ま
た、分割された熱処理室側成形断熱材３１の辺同士が隣
り合う部分での固定（図においては４箇所）は、基本的
には上記四隅の接合部の固定方法と同じで、当板４２′
の大きさが異なる他は全て同じである。

【００３４】さらに、熱処理室側成形断熱材３１の反り
を防止し、見掛け上、厚さ方向に一体となった断熱壁を
形成することにより剛性の向上、および熱変形力の小さ
い炉殻側成形断熱材を形成するため、熱処理室側成形断
熱材３１の周囲には、黒鉛製のＬ形部材４３、４３′を
配設し、その四隅には、黒鉛製の板状をした継ぎ部材４
４を介して可撓性シート状保護材４０と共に炉殻側成形
断熱材３０に固定する。

【００３５】上記した実施例において、図示しない炉殻
側成形断熱材３０同士の接合部や、図示した熱処理室側
成形断熱材３１同士の接合部は、図示したような厚みが
半分の位置で階段状に加工された態様のものに限定され
るものではなく、その厚みがお互いに異なった状態で階
段状に加工してもよく、また、成形断熱材の厚みが比較
的薄い場合や、熱処理室側成形断熱材３１の熱処理室５
側に可撓性シート状保護材４０等の保護材を張設した場
合には、お互いの成形断熱材が厚み方向のストレート面
同士で隙間を隔てた接合部であってもよい。なお、図示
したような階段状に加工した場合の接合位置食い違い長
さは、成形断熱材の反りを抑える観点から１００ｍｍ以
下が好ましく、５０ｍｍ以下がより好ましい。また、本
実施例において断熱材は、炉殻側成形断熱材３０と熱処
理室側成形断熱材３１の２層から成る態様のものを示し
たが、少なくとも２層あればよく、３層以上の複層であ
ってもよい。

【００３６】可撓性シート状保護材４０同士の継ぎ位置
は、熱処理室５で発生した有害ガスを素通りさせないた
めに熱処理室成形断熱材３１の接合位置と合致させず、
位置をずらすのが好ましい。また、接合部は１００〜２
００ｍｍ程度の範囲で重ね合わせるのが好ましい。さら
に、可撓性シート状保護材４０の張設場所は、図示した
ような熱処理室５側に面する熱処理室側成形断熱材３１
への張設態様に限定されるものではなく、炉殻側成形断
熱材３０と熱処理室側成形断熱材３１との境界面に該可
撓性シート状保護材４０をさらに張設してもよい。ま
た、可撓性シート状保護材４０の張設は、一枚に限定さ
れるものではなく、勿論複数枚重ね合わせてもよい。

【００３７】本発明の熱処理炉で処理可能な被処理理物
４としては、特に限定されないが、例えば、燃料電池の
電極基材等に用いられるｃ／ｃコンポジットや黒鉛材等
を処理することができる。

【００３８】上記図１〜図４に示した熱処理炉１の炉殻
サイズが幅２ｍ、高さ１．３ｍ、奥行き２ｍである矩型
の炉殻に、２０００℃で熱処理された厚さ１５０ｍｍの
炉殻側成形断熱材３０と、２４００℃処理された厚さ１
００ｍｍの熱処理室側成形断熱材３１を矩形状で各々６
分割して断熱材３を構成した。また、可撓性シート状保
護材４０には、曲げ弾性率０．５Ｔｏｎ／ｍｍ²以下で
厚さが１．５ｍｍ、材質が黒鉛の“カーボフィット”を
用い、上記成形断熱材３１に２枚重ねで張設した。引抜
け防止ナット４１と当板４２は黒鉛製とし、ボルト３６
とナット３７はｃ／ｃコンポジット製として断熱材３を
構成した。

【００３９】このような断熱壁構造３から成る熱処理炉
１を不活性ガス雰囲気下で最高熱処理温度２５００℃迄
の昇降温を５０回繰り返したが、熱処理室側成形断熱材
３１、可撓性シート状保護材４０に特には異常が認めら
れなかった。

【００４０】

【比較例】

比較例１図１乃至図４に示した熱処理炉１において、炉殻側成形
断熱材３０と熱処理室側成形断熱材３１を３分割した他
は上記実施例と同一の断熱材処理品、固定部材、可撓性
シート状保護材４０から成る断熱壁構造３とした。熱処
理室を形成する厚さ１５０ｍｍの炉殻側成形断熱材３０
の天井および床の１枚当りのサイズは、縦６６５ｍｍ、
横２０００ｍｍ、また、厚さ１００ｍｍの熱処理室側成
形断熱材３１の天井および床の１枚当りのサイズは、縦
６１５ｍｍ、横１７００ｍｍ、また、炉壁の１枚当りの
サイズは、縦５８０ｍｍ、横８００ｍｍのいずれも一辺
の長さ（Ｌ）が各々の単層断熱材厚み（ｔ）の７倍を越
えているものを使用した。そして、上記実施例と同一の
熱処理条件で繰り返し運転を行った結果、１２バッチ過
ぎから接合部での反りのために固定部材であるｃ／ｃコ
ンポジット製のボルト３６の一部が破損し、可撓性シー
ト状保護材４０のうねりも大きくなり、熱処理室内の温
度斑をきたすようになり、２９バッチ目で反りによって
断熱材としての寿命に達した。

【００４１】比較例２図１に示した熱処理炉１の断熱壁構造３は、断熱材の分
割接合部と周辺部に当板やＬ形部材を配設せず、断熱壁
構造３は第５図に示したような従来構造とした。すなわ
ち、熱処理室側成形断熱材３１は矩形状に３分割し、保
護層３３としてシ−ト状ｃ／ｃコンポジットで曲げ弾性
率１Ｔｏｎ／ｍｍ²、厚さ１．２ｍｍの“Ｋシート”
（呉羽化学株式会社製）を張設し、座３８は、黒鉛製、
ボルト、ナット３６、３７は、ｃ／ｃコンポジット製の
固定部材を用いた他は上記実施例と同一の熱処理条件で
繰り返し運転を行った結果、４バッチ目で上記熱処理室
側成形断熱材３１の分割接合部と周辺部が熱処理室側に
反りはじめ、“Ｋシート”にうねりが認められるように
なった。昇降温の繰り返しにより上記熱処理室側成形断
熱材３１の反りがさらに進行し、１０バッチ過ぎから
“Ｋシート”に破損が現われた。２３バッチ目で反りに
よって断熱材としての寿命に達し、熱処理の継続が不可
能な状態となった。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、熱処理炉の断熱材
を炉殻側成形断熱材と熱処理室側成形断熱材の少なくと
も二層で構成し、前記熱処理室側成形断熱材の表面に曲
げ弾性率が０．５Ｔｏｎ／ｍｍ²以下で、かつ、厚さ３
ｍｍ以下の可撓性シート状保護材を張設し、この断熱材
の四隅の接合部、辺同士が隣り合う部分に、当板および
Ｌ形部材を介して固定部材で炉殻側成形断熱材に固定し
たので、２５００℃以上の高温下であっても断熱材に反
り、劣化減耗、熱分解ガスの吸着等のトラブルが生じな
い優れた断熱構造の炉壁が容易に得られる。

【００４３】また、熱処理条件が高温、かつ、長時間の
苛酷な条件であっても、断熱材の分割数を多くして一枚
当りの面積を小さくした上に上記可撓性シート状保護材
を張設したので、個々の断熱材の反りを軽微なものとす
ることができる。

【００４４】したがって、本発明の熱処理炉は、被処理
物の長時間の高温処理を可能ならしめるとともに、断熱
材の交換周期が長くなるという優れた効果を奏すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱処理炉の一実施例の縦断面図で
ある。

【図２】図１の断熱壁の拡大断面図である。

【図３】図２の右側面図である。

【図４】図２の全体右側面図である。

【図５】従来の熱処理炉の断熱壁構造の部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１熱処理炉３０炉殻側成形断
熱材２炉殻３１熱処理室側成
形断熱材３断熱壁構造３２貫通孔４被処理物３３保護層５熱処理室３４黒鉛板６抵抗発熱体３５ボス７電極３６ボルト８給電端子部３７ナット９支持材３８座１０給気口３９成形フェル
ト１１電磁弁４０可撓性シー
ト状保護材１２排気口４１引抜け防止
ナット１３放射温度計４２、４２′ 当
板１４覗き窓４３、４３′ Ｌ
形部材１５加熱制御器４４継ぎ部材１６扉Ｇ不活性ガス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物を加熱する抵抗発熱体と、前記被
処理物および抵抗発熱体を包囲し、内面に断熱材が固定
された熱処理室とを有し、前記抵抗発熱体の表面から放
射される輻射熱により前記被処理物を加熱処理する熱処
理炉において、（イ）前記断熱材は、炉殻に固定された炉殻側成形断熱
材と、前記炉殻側成形断熱材に積層され、前記熱処理室
に面する熱処理室側成形断熱材の少なくとも二層からな
り、（ロ）前記熱処理室側成形断熱材の表面に、曲げ弾性率
が０．５Ｔｏｎ／ｍｍ²以下であって、かつ、厚さが３
ｍｍ以下の黒鉛から成る複数に分割された可撓性シート
状保護材を接合して平面状に張設し、（ハ）前記熱処理室側成形断熱材の接合部には、黒鉛か
ら成る当板を、また、前記断熱材の周辺部には、黒鉛か
ら成るＬ形部材を配設すると共に、前記当板およびＬ形
部材を固定部材で前記炉殻側成形断熱材の表面に固定し
たことを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】前記炉殻側成形断熱材、熱処理室側成形断
熱材、可撓性シート状保護材、当板およびＬ形部材は、
黒鉛製で筒状のボス、および黒鉛材またはｃ／ｃコンポ
ジット製のボルトとナットから成る引抜け防止構造の固
定部材で一体に固定されていることを特徴とする請求項
１に記載の熱処理炉。
【請求項３】前記炉殻側成形断熱材または熱処理室側成
形断熱材は、接合後の形状が矩形状であり、長辺の長さ
（Ｌ）と厚み（ｔ）との関係がＬ≦７ｔであることを特
徴とする請求項１に記載の熱処理炉。