JPH09222282A - 連続式熱処理炉 - Google Patents
連続式熱処理炉Info
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- JPH09222282A JPH09222282A JP5229996A JP5229996A JPH09222282A JP H09222282 A JPH09222282 A JP H09222282A JP 5229996 A JP5229996 A JP 5229996A JP 5229996 A JP5229996 A JP 5229996A JP H09222282 A JPH09222282 A JP H09222282A
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Abstract
れかが他の処理に比べて長時間を要する場合に、タクト
タイムが短かく処理能力が大で、かつ焼結室が脱ワック
ス室によって汚染されない連続式熱処理炉を提供するこ
と。 【解決手段】 脱ワックス処理が、焼結処理、冷却処理
に比べて2倍の時間を要する場合、装入口5を備えた搬
送室1に第1脱ワックス室21 と第2脱ワックス室22
とを並列に接続し、搬送室1に焼結室3と冷却室4とを
直列に接続し、冷却室4に排出口6を設ける。
Description
関するものである。
号、特公平6−33940号、特公平6−33944号
などの各公報に例示されているように、ほぼ等長の脱ワ
ックス室(脱バインダー室とも称する)、焼結室、冷却
室を連接した連続式熱処理炉とされるのが一般的であ
る。例えば図9は上記特公平6−33944号公報に示
されている焼結炉50を示し、待機室51に続いて、ほ
ぼ等長の脱ワックス室52、焼結室53、冷却室54が
連接されており、各室の間は開閉扉57が設けられてい
る。また、それらの上流端に装入口55、下流端に排出
口56を備え、被処理物Sは移送ローラ58、59によ
って下流側へ順次移送されるようになっている。
有している。(1)脱ワックス、焼結、冷却の各処理の
所要時間が同一の場合には特に問題を生じないが、これ
らの処理の所要時間は異なることが多く、その場合の連
続処理のタクトタイムは最長の処理時間を要する処理、
例えば脱ワックス処理によって決定され、焼結室53、
冷却室54では遊びを生じて処理能力が低くなる。
(2)脱ワックス処理時に被処理物Sから有機物のワッ
クスが蒸発され、脱ワックス室52内の冷却されている
箇所に凝結して脱ワックス室は汚染を生じ易いが、その
汚染が種々の原因で隣接する焼結室53へ持ち込まれて
焼結製品の品質を低下させることが多い。
について、脱ワックス室52、焼結室53、冷却室54
の配列を装入口55、排出口56、各室間の開閉扉57
と共にブロック図で示せば図10のAの如くである。ま
た、図10のAにおいて被処理物Sを脱ワックス室52
へ装入する時に脱ワックス室52が大気オープンになる
ことを避けたい場合には、図10のBに示すように脱ワ
ックス室52の上流側に待機室(または前室)51が設
けられる。
前述したように、脱ワックス、焼結、冷却の各処理にお
ける所要時間がほぼ同一の場合には図10のAまたはB
のような配列であっても特に問題を生じないが、各処理
の所要時間は異なることが多い。特に、ワックス(バイ
ンダーとも称する)が低温、長時間の脱ワックス条件を
必要とする場合など、脱ワックス処理が焼結、冷却の各
処理に比べて2倍、ないしはそれ以上の時間を要する場
合があり、その場合のタクトタイムは被処理物が脱ワッ
クス室52に留まる時間によって決定される。すなわ
ち、共通の搬送系で搬送される被処理物Sは焼結室5
3、冷却室54に留まる時間のうちの1/2、ないしは
それ以上の時間を無駄に留まっていることになり、各室
内の処理条件の制御を複雑化するほか、全体的な処理能
力は低下する。
焼結、冷却の各処理に比べて2倍、3倍となる場合に
は、配列のブロック図である図11のAに示すように、
等長の2室である第1ワックス室521 と第2ワックス
室522 とを直列に接続したり、図11のBに示すよう
に、更に第3脱ワックス室523 を設けることによって
タクトタイムを短くし、処理能力を向上させることが行
われている。そのほか、直列の多室とするのではないが
同様な考え方で、特公平2−33762号公報には、冷
却処理が他の処理に比べて2倍の時間を要する場合に対
して、冷却室の長さを2倍とした焼結装置が開示されて
いる。
式熱処理炉では図10のA、Bのように脱ワックス室5
2と焼結室53とが接続されているので、被処理物Sの
受け渡しのために、間の開閉扉57が開かれると、一時
的に脱ワックス室52の雰囲気と焼結室53との雰囲気
とは混ざり合うほか、温度の高い焼結室53からの輻射
熱によって間の開閉扉57や脱ワックス室52の内壁な
どの冷却されている箇所に凝結しているワックスが溶融
蒸発されて焼結室53へ流れ込み汚染を生じている。こ
のことは図11のA、Bについても同様である。
ワックス室521 と第2脱ワックス室522 、更には第
3脱ワックス室523 との間の開閉扉57は上述のよう
に冷却されワックスが凝結しているが、脱ワックス処理
中の温度の高い被処理物Sがこの開閉扉57を通過する
ことによってワックスが加熱され蒸発して被処理物を汚
染することもある。
ついて直列の多室を設けることはタクトタイムを短くす
るという点では有効であるが、例えば脱ワックス処理の
所要時間が長く、かつその処理時の温度と圧力とがある
プログラムに従って時間と共に変化させるものである場
合には、この脱ワックス処理を直列の等長の多室で行
い、開閉扉をくぐらせて多室間を搬送することは厳密な
意味ではプログラムに忠実性を欠くことになる。このこ
とは焼結処理、冷却処理についても同様である。また、
脱ワックス室の汚染が焼結室へ持ち込まれ易いという従
来の連続式熱処理炉の欠点は脱ワックス室を直列の多室
としたり、長い室とすることによっては解決されない。
ックス、焼結、冷却の各処理の何れか、例えば脱ワック
ス処理に長時間を要する熱処理について、タクトタイム
が短く処理能力が大で、更には焼結室が汚染され難い連
続式熱処理炉を提供することを課題とするものである。
は脱ワックス室と焼結室とは装入口を備えた第1搬送室
を介して接続し、また焼結室と冷却室とは第2搬送室を
介して接続し、かつ脱ワックス処理に要する時間、焼結
処理に要する時間、冷却処理に要する時間の比がp:
q:rである場合に脱ワックス室、焼結室、冷却室はそ
れぞれの数をp、q、rに近い整数とし、それらの数が
複数であれば並列状として第1搬送室または第2搬送室
に接続している。
却処理の何れか長い処理時間を要しても、その時間に応
じた数の処理室が設けられて並列処理されるので、各処
理室は遊び時間を生ずることなく稼働される。また、焼
結室は汚染源である脱ワックス室との間を第1搬送室に
よって隔離されているので、脱ワックス室からのワック
ス蒸気による汚染を受けない。
を説明する。
る。この連続式熱処理炉は脱ワックス処理の所要時間が
焼結、冷却の各処理の所要時間のほぼ2倍である場合に
対応させたものである。装入口5を備えた搬送室1に第
1脱ワックス室21 と第2ワックス室22 とが並列に接
続され、搬送室1の下流側に焼結室3と冷却室4とが直
列に接続されており、冷却室4に排出口6が設けられて
いる。
入され、第1脱ワックス室21 と第2脱ワックス室22
とへ交互に搬送され所定の条件で脱ワックス処理され
る。そして被処理物Sは脱ワックス処理の完了した順に
搬送室1へ取り出され、搬送室1から焼結室3内へ搬送
されて焼結された後、冷却室4で冷却され排出口6から
排出される。焼結、冷却の各処理に比べてほぼ2倍の時
間を要する脱ワックス処理は第1脱ワックス室21 と第
2脱ワックス室22 との2室で1/2サイクルの時間を
ずらせて並列処理するので、焼結室3、冷却室4は能力
を余すことなく稼働される。また、第1脱ワックス室2
1 、第2脱ワックス室22 は大気側とは搬送室1を介し
ているため、直接大気と触れることが防がれ、ワックス
が可燃性の高いものであっても極めて安全性が高い。更
に、焼結室3は第1脱ワックス室21 、第2脱ワックス
室22 との間に搬送室1があって隔離されているので、
第1脱ワックス室21 、第2脱ワックス室22 からのワ
ックス蒸気による汚染を受けない。
る真空焼結炉10について図面を参照して説明する。
の平面図であり、図2は図1における[2]−[2]線
方向の側面図である。この真空焼結炉10は脱ワックス
処理に要する時間が焼結処理、冷却処理のほぼ2倍であ
る場合に対処するものである。
ンベヤ12の下流端に、搬送室1の装入口5が扉の開閉
装置7と共に設けられ、装入口5の両側において、搬送
室1に第1ワックス室21 と第2ワックス室22 とが接
続されている。搬送室1の下流側には焼結室3が接続さ
れ、これに冷却室4が接続されており、各室間には開閉
扉用の昇降装置8が設けられている。冷却室4には排出
口6が扉の開閉装置7と共に設けられ、排出口6の下流
側にはローラコンベヤ12と共に排出テーブル13が設
けられている。
とブースターポンプとからなる真空ポンプ系21、22
がそれぞれ第1脱ワックス室21 と第2脱ワックス室2
2 に接続され、真空ポンプ系23、24はそれぞれ搬送
室1、冷却室4に接続されている。焼結室3は真空ポン
プ系25と拡散ポンプ26とによって排気される。
明する。被処理物Sは装入テーブル11、ローラコンベ
ヤ12を経て装入口5から搬送室1内へ装入され、搬送
室1から第1脱ワックス室21 内へ搬送されて脱ワック
スされる。後続する被処理物Sは同じく搬送室1内へ装
入された後、第2脱ワックス室22 内へ搬送されて脱ワ
ックスされる。以降も同様に、第1ワックス室21 と第
2脱ワックス室22 とへ交互に搬送される。
ス室22 内で所定条件下に脱ワックスされた被処理物S
は交互に搬送室1へ取り出され、搬送室1から焼結室3
内へ搬送されて所定の条件で焼結され、次いで冷却室4
で所定の条件で冷却されて排出口6から排出される。
2脱ワックス22 、焼結室3、冷却室4における各処理
についての時間と圧力、温度との関係を示すタイムスケ
ジュールの1例であり、横軸は単位時間毎に目盛を付し
ている。図3に示すように第1脱ワックス室21 、第2
脱ワックス室22 においては2単位時間を要する1サイ
クルのなかで温度は常温から脱ワックスに適した温度ま
で2段階にステップ上昇され、圧力の1例としては温度
変化に応じてアルゴン雰囲気下の200Torrから1
0-3Torr程度に減圧される。
クルのなかで温度は脱ワックス温度から800℃と11
00〜1200℃とにステップ上昇される。圧力は搬送
室1との間の開閉扉が開けられた時の数Torrから直
ちに10-5Torr程度の高真空に減圧されるので曲線
としては示していない。ただし、開閉扉が開けられる寸
前に焼結室3内に不活性ガスを流し始め、搬送室1の圧
力より高くして焼結室3から搬送室1側へ不活性ガスの
流れを作り、できるだけ焼結室3の汚染を防ぐ方法も行
われる。冷却室4においては、同様に1単位時間の1サ
イクル内で圧力650Torrのアルゴン雰囲気下に1
100〜1200℃の被処理物Sが冷却された後、約2
/3サイクルの時点で大気オープンされて被処理物Sが
排出口6から排出され、次いで残りの1/3サイクルで
冷却室4は次のサイクルのために5×10-2Torr以
下の減圧とされる。
における脱ワックス処理サイクルaで脱ワックスされた
被処理物Sは焼結室3における焼結処理サイクルaにお
いて焼結され、冷却室3の冷却処理サイクルaで冷却さ
れる。第1脱ワックス室21における脱ワックス処理サ
イクルb、d、第2脱ワックス室22 における脱ワック
ス処理サイクルcについても、それぞれ対応する焼結処
理サイクル、冷却処理サイクルにb、c、dを付した。
スタート時のみ第1脱ワックス室21 と第2脱ワックス
室22 とに同時に被処理物Sが収容されるので、第2脱
ワックス室22における脱ワックス処理mは3単位時間
となっている。
ス21 と第2脱ワックス室22 とから交互に焼結室3へ
搬入されるので、焼結室3及びそれに続く冷却室4は遊
び時間を生ずることなく稼働され、高い処理能力が得ら
れる。
を放出して汚染源となり易い第1脱ワックス室21 、第
2脱ワックス室22 との間に搬送室1があって隔離され
ているので、ワックス蒸気が焼結室3内へ持ち込まれ、
焼結室3内の高温の被処理物Sと接触することによる品
質の劣化が防がれる。
クス室22 は被処理物Sの受け渡しを搬送室1との間で
行ない大気オープンになることはないので、ワックス蒸
気に大気が混合し爆発ガスを生ずる恐れはない。また、
大気中のO2 、H2 Oによる汚染を防止することがで
き、脱ワックス性能を高品位に保持できる。
が、勿論、本発明はこれに限られることなく、本発明の
技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
について説明したが、本発明の連続式熱処理炉は真空を
利用しない連続式の焼結炉についても適用される。その
他、脱ワックス室を脱洗浄溶剤室とし、焼結室をろう付
け室として金属類をろう付けするための連続式ろう付け
炉や、これら以外の一般的な連続式熱処理炉としても適
用され得る。
のみに使用する例として示したが被処理物を搬送室1か
ら第1脱ワックス室21 、第2脱ワックス室22 へ搬送
するまでの一時的な保管室、または第1脱ワックス室2
1 、第2脱ワックス室22 から焼結室3へ搬送するまで
の一時的な保管室として使用し得る。この場合、各室の
配列のブロック図である図4のAに示すように、搬送室
1の内部に予備加熱源9を設けて、被処理物Sを脱ワッ
クス室2または焼結室3へ搬送する前に予備加熱するよ
うにしてもよい。なお、搬送室1、脱ワックス室2、焼
結室3、冷却室4、各開閉扉7、装入口5、排出口6は
実施例と同様な符号を付しているので、当該箇所以外の
説明は省略する。以下に示すブロック図についても同様
である。
が焼結処理、冷却処理に比べて2倍の時間を要する場合
について説明したが、例えば脱ワックス処理が他の処理
に比べて、例えば4倍の時間を要する場合には、図4の
Bに示すように第3脱ワックス室23 、第4脱ワックス
室24 を増設することによって対処し得る。
入口5の両側へ第1脱ワックス室21 、第2脱ワックス
室22 を接続したが、搬送室1を一時的な保管室として
使用しない場合には保管中の被処理物が搬送の邪魔にな
ることを考慮しなくともよいので、配列のブロック図で
ある図5のA、Bに示すように、第1脱ワックス室2
1 、第2脱ワックス室22 、第3脱ワックス室23 を装
入口5の片側へ接続してもよい。
却室4が1列に接続された場合を示したが、配列のブロ
ック図である図6に示すように、第1焼結室31 、第1
冷却室41 の列のほかに第2焼結室32 、第2冷却室4
2 の列を並列させてもよい。
が焼結処理、冷却処理に比べて2倍の時間を要する場合
について説明したが、それ以外に焼結処理、または冷却
処理が他の処理に比べて長時間を要するような各種の場
合にも対処し得る。
理、冷却処理に要する時間が2:1:2である場合、す
なわち実施例に比べて冷却処理に要する時間が2倍であ
る場合を示し、第1脱ワックス室21 、第2脱ワックス
室22 と焼結室3とを接続する第1搬送室11 のほか
に、焼結室3に第1冷却室41 と第2冷却室42 との2
室を接続するための第2搬送室12 を設けて冷却処理を
並列処理する例である。
冷却処理に要する時間の比が1:2:1である場合を示
し、第1焼結室31 と第2焼結室32 とが並列に設けら
れ、かつこれらは1室の脱ワックス室2と第1搬送室1
1 を介して接続され、冷却室4とは第2搬送室12 を介
して接続される。上記以外にも各種の組み合わせが可能
である。また、これら何れの場合も脱ワックス室と焼結
室とは搬送室で隔離され、焼結室の汚染が防止される。
され、以下に記載するような効果を奏する。
る多室形の熱処理炉において、各処理に要する時間が異
なる場合に、長時間を要する処理に対してはその時間に
応じて処理室の数を増やし並列処理するので、本発明の
連続式熱処理炉は脱ワックス、焼結、冷却の各処理に能
力不足や能力過剰を生ずることなく、全体として高い処
理能力を発揮する。
ックス室と焼結室との間を第1搬送室によって隔離して
いるので、従来例の連続式熱処理炉のように被処理物の
受け渡し時に脱ワックス室の雰囲気と焼結室の雰囲気と
が直接に混合したり、脱ワックス室が焼結室からの輻射
熱で加熱されて凝結しているワックスを蒸発させるよう
なことはなく、従って焼結室が脱ワックス室からのワッ
クス蒸気によって汚染されることはない。
来広く採用されているように脱ワックス室へ直接に装入
されないので、装入口を開けた時にワックス蒸気と大気
とが混合して爆発性のガスを生ずるような恐れもない。
ある。
脱ワックス室、焼結室、冷却室における温度と圧力のタ
イムスケジュールである。
ロック図であり、Aは搬送室が予備加熱電源を備えた場
合、Bは脱ワックス室を4室とした場合を示す。
おける装入口の片側に2室の脱ワックス室を接続した配
列、Bは3室の脱ワックス室を接続した配列を示す。
続した配列を示すブロック図である。
並列に接続した配列を示す。
並列に接続した配列を示す。
である。
室の配列を示すブロック図であり、Aは基本的な配列、
BはAに前室が付加された配列を示す。
た配列を示すブロック図であり、Aは脱ワックス室を2
室、Bは脱ワックス室を3室とした配列を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 被処理物を少なくとも脱ワックス、焼
結、冷却の順に処理する多室形の連続式熱処理炉におい
て、脱ワックス室と焼結室とが装入口を備えた第1搬送
室を介して接続され、前記焼結室と排出口を備えた冷却
室とが第2搬送室を介して接続されており、かつ前記脱
ワックス処理、前記焼結処理、前記冷却処理の所要時間
の比がp:q:rである場合に、前記脱ワックス室、前
記焼結室、前記冷却室はそれぞれの数をp、q、rに近
い整数とし、それらの数が複数であれば並列状として前
記第1搬送室または前記第2搬送室に接続され、前記焼
結処理の所要時間と前記冷却処理の所要時間とがほぼ等
しい場合には、前記第2搬送室が省略されて、同数の前
記焼結室と前記冷却室とがそれぞれ直接に接続されるこ
とを特徴とする連続式熱処理炉。 - 【請求項2】 少なくとも前記脱ワックス室と前記焼結
室とに真空排気装置が接続されており、真空雰囲気下の
熱処理が可能とされている請求項1に記載の連続式熱処
理炉。 - 【請求項3】 前記第1搬送室内に前記脱ワックス処理
または前記焼結処理のための予備加熱源が設けられてい
る請求項1または請求項2に記載の連続式熱処理炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05229996A JP4023562B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 連続式熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05229996A JP4023562B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 連続式熱処理炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09222282A true JPH09222282A (ja) | 1997-08-26 |
JP4023562B2 JP4023562B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=12910926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05229996A Expired - Lifetime JP4023562B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 連続式熱処理炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4023562B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-02-15 JP JP05229996A patent/JP4023562B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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