JPH10227569A - 連続式トンネル形電気炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続式トンネル形電気炉の炉内温度分布を向上
させて、焼成品の高品質化を図る。 【解決手段】連続式トンネル形電気炉の断面方向におい
て、炭化珪素発熱体の中央部に非発熱部を有し、その非
発熱部の割合を炉内有効加熱幅の１５〜３５％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスや金
属粉体の焼結などに使用される連続式トンネル形電気炉
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、９００〜１５００℃の温度域で使
用されている連続式電気炉では、一般的に棒状やＵ形の
炭化珪素質発熱体が使用されている。また、炉内に装着
される炭化珪素質発熱体は、炉内の輻方向の温度分布を
より良くするために、炉の進行方向に直角に、上下水平
に配列される。この場合、炭化珪素質発熱体の特性上、
炉の構造や発熱体の配列方法、配列密度など種々配慮し
ても、炉幅方向の炉内断面における温度差は、炉の有効
幅によっても異なるが６〜１０℃が限度であった。一方
最近では、より高度な機能を必要とする焼成品の需要が
高まり、そのためには焼成炉の焼結帯における温度分布
を±２〜±３℃以内にしないとその機能が得られない焼
成品がより多く要求されるようになってきている。その
ため、高機能を有する目的物を得るためには、炉内の温
度バラツキの小さい極一部の場所を利用したり、特別に
温度分布を良くするように配慮したバッチ炉を使用して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来の方法で
は、効率が悪く、安定して特性の優れた製品を工業的な
規模で得ることが出来ず、製品の製造コストが非常に高
価なものになっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】一般のトンネル形電気炉
では、炉へ供給する電力を炉の長手方向で、目的とする
処理品の焼成プログラムに最も適した電力が供給出来る
ように、数回路に分割して供給される。本発明は、数回
路に分割された、個々の回路において図１に示すとお
り、トンネル形電気炉の断面方向に意図的に非発熱部を
設けた炭化珪素質発熱体を設置し、また、その意図的に
設ける非発熱部の割合を炉内有効加熱幅の１５〜３５％
にするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】炭化珪素質発熱体は一般に棒状、
あるいはＵ形形状をしており、その中央部に発熱部があ
り、両端部が非発熱部材で構成されている。そのため炉
に使用する場合は炉体の外部から炉内に挿入して使用さ
れ、両端部の一部は常に炉外の大気、または常温に近い
雰囲気にさらされている。このため、炉内の発熱部温度
と炉外に露出している端部間には常に数百度〜千数百度
の温度差が生じている。従って炉内にある炭化珪素質発
熱体の発熱部においても同様、中心部と端部（炉壁）に
近い部分とでは温度差を生じる。その差は概ね図２のよ
うに炉内壁から炉内に向かって数ｃｍに及んでいる。限
られた炉内空間のなかで、より効率よく温度分布の良い
炉を製作するには、いかなる発熱体をどの様に配列して
コントロールするかが、炉を設計する上での鍵になる。
本発明はこういった観点から下記に示す条件を設定し、
繰り返しテストを行い調査した結果、得られたものであ
る。炉内設定温度一定下で 条件：炉の有効幅と高さを一定にして炭化珪素質発熱
体の発熱部の一部に設けた非発熱部の長さを変化させた
時の炉内温度分布に関する相関関係。 条件：炭化珪素質発熱体の発熱部の一部に設けた非発
熱部の長さと炉の有効高さを一定にして炉の有効幅を変
化させた時の炉内温度分布に関する相関関係。

【０００６】

【実施例】図１に示すとおりトンネル炉の断面方向に炭
化珪素質発熱体を設置し一定温度に保持した後、処理品
相当のダミー（台板２、サヤ３、処理品４）をセット
し、更に、メスリング（測温リング）５を所定の箇所に
設置して炉内へ挿入、そのメスリングの収縮率の差から
炉の有効断面における温度分布を測定した。図４は炉内
温度分布に関する相関関係の条件を、図３は同関係の
条件の結果を示すものであり、炭化珪素質発熱体の発
熱部の一部に意図的に設ける非発熱部の割合を発熱部の
中央部で炉内有効加熱幅の１５〜３５％にすることによ
って、従来不可能とされていた、例えば±１．５℃とい
った温度の均一な領域を高効率で得ることが出来た。

【０００７】

【発明の効果】本発明により、従来工業的な規模の生産
炉では得られなかった、均一な温度分布を要する炉を、
より経済的に供給出来るようになり、特に、高温で焼結
して製造する機能性セラミックスの性能向上、得率の向
上に大きく貢献でき、産業上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炭化珪素質発熱体をセットした電気炉
の横断面図。

【図２】図１の炉断面における幅方向の温度分布を示し
た図。

【図３】炭化珪素質発熱体の発熱部の一部に意図的に設
ける非発熱部の割合を変化させた時の炉内温度１２００
℃における炉幅方向の温度分布を示した図。

【図４】炭化珪素質発熱体の発熱部の一部に意図的に設
ける非発熱部の割合を変化させた時の炉内有効断面にお
ける温度差の変化を示した図。

【符号の説明】

１．炭化珪素質発熱体 ２．台板 ３．サヤ ４．処理品 ５．メスリング ６．炭化珪素質発熱体の発熱部 ７．炭化珪素質発熱体の非発熱部 ８．炭化珪素発熱体の端部 ９．内張り

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出入口を有するトンネル形の電気炉、例
   えばプッシャ式、ローラハース方式、メッシュベルト方
   式の連続炉において、発熱部の中央付近に意図的に非発
   熱部を設けた、棒状の炭化珪素質発熱体を、炉の加熱帯
   の一部または全体に使用した連続式トンネル形電気炉。
2. 【請求項２】 前記棒状の炭化珪素質発熱体が炉の天井
   および低面に処理品の進行方向に対して直角にセットさ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の連続式トン
   ネル形電気炉。
3. 【請求項３】 前記棒状の炭化珪素質発熱体の非発熱部
   の割合が、炉内有効加熱幅の１５〜３５％であることを
   特徴とする請求項１に記載の連続式トンネル形電気炉。