JPS59501663A - 長さの長い炭素質製品の連続的黒鉛化法及び該方法を実施するための炉 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 長さの長い炭素質製品の連続的黒鉛化 法及び該方法を大流するための炉 本発明の目的である方法は黒鉛製の長さの長い成極、延伸棒（ｂａｒｒｅｓ　ａ ｌｌｏｎｇｅｅａ　）、円形もしくは別の形状の断面をもつ管又はその他の製品 を得るための長さの長い炭素質製品の黒鉛化（ｇｒａｐｈｉｔｉ５ａｆ、ｉｏｎ 　）方法に係る。

父、本発明は本発明の方法を実施するための炉にも係る。

子実部材状又は粒状の炭素質材料を連続的に黒鉛化する方法はこｎまでにもかな り多数提案さｎてきたが、通常こｎもの方法刀為らは満足のゆく結果は得られな かった。何故ならこｎらの方法は約３０００℃に加熱さｎた炭素質製品の通過が 口ＴＮ目であるような耐熱材を入手しなげｎＶｉｔらないと叱・９問題と共にこ ｎら製品を３０００℃まで７１０熱しなげｎばならないという問題もＭしている かりである。

時計ｉ）ｇ、ｐｓｚａｔｉ　４６７には捏数の円筒状炭素員製品を炉内で垂直力 量に移動させ乍も連続的に黒鉛化凋る方法が記載さ扛の添付図面からニジ艮く］ 屏さｎｆす。

第１図：公矧タイプの垂直軸形黒鉛化用連続７Ｉｌ］；４炉の側面断面図。

第２図二本尭明の黒鉛化用連続７７０熱炉の簡略１ＩＩｌ１面図。

第３図：第２図の炉のＡ−Ａに沿った拡大断面図。

＄４図：第２図の炉のＢ−Ｈに沿った拡大断面図。

第５図：第２図の炉のＣ−Ｃに沿った拡大断面図。

第６図：第２図の炉の入口ゾーンの移動軸に沿った拡大側面断面図。

第７図：第６図に示されている入口ゾーンのＤ　−Ｄに沿った断面図。

第８図：第２図の炉の出口ゾーンの移動軸に沿った側面断面図。

た次、態で垂直に配列し、ｄ導管（３）刀為うなる導入口と電流源電極の重力に 接触された黒鉛製譲状スリーブ（４）とを介して炉（２）内に導入する。第１図 の揚台、黒鉛化すべき製品は円形断面をもつ偉である。前記スリーブの内径は該 スリーブとこｎｇ）炭素Ｘ製品の列との間に十分な径方向間隙が存在するよう決 定さｎている。該スリーブ及び炭素質製品間に＆Ｆｆる電流の訛９通は直接的特 則’ａ　５９−５０１６６３　（３）介して行われる。こｎらコークス粒は前記 スリーブ（４）の外壁に接触すると共に、該スリーブＦカから始ｌる区域で炭素 賃、製品列（１）とも接触する。前記コークス粒はこの区域で前記スリーブ下刃 に漏斗状のフリースペース■を形成しながら斜のに崩落して通約に加熱される他 、前記の漏斗状フリースペース（６）下刃で該製品列に流ｎる電流に工って１拌 に略加熱さｎる。

Ｒ累貞製品列が炉内’ｔＦカへ移動するとその近四のコークス籾層も該製品列と 共に移動する之め、炉下方部でスクレーパｔｌｌと排出吻受容プレート・９）と ｔ介して除去さｎるコークス８に補光丁べく、炉上方の（８）の部分では常時コ ークス粒の導入が行わｎている。前記プレートのＦ誠では接触部材（７）が炉外 における炭素質製品列と成ｒＴｔ源のもう重力の億との間の接触を確実に行伴い 硬化する黒鉛化ペーストにエフ確保さ扛る。

このような炉は２′ａＸ類の吻買傭櫨、即）炭素質製品列の遁壊と充填用コーク ス粒の循環とｔ必要とするという欠点ｋＮしている。コークス粒は循猿させない と、前記スリーブｔ４７からの電熱さｎることになる之め必ず循環させなけ扛ば ならないっ斐に、該コークス粒は炭木質製品列に沿って重力と摩擦とにエリ下方 へ＃ｔ）Ｊする。従って、炉（１）の水Ｊυで冷却さｎている壁面に近いにも拘 らずこの電極列との接触により極めて高温に維持さ扛ている粒子ｔ″ｃさる疋σ 規則的に炉底かう排出することが肝要になる。同様にして電極列も前記接触部材 （７）に到るまで全醒流が炭素質製品を黒鉛化するための炉であって、炉内を通 過する炭素′Ｘ製品に工９体係的に流動することがなく従って炉内で実貝的静止 状態ｆ：維持するＬ′）な分割状炭素質材料で構成さｎた断熱手段ｔａｇする炉 を実現する可能性が追求さｎた。

更に、炉内に導入さｒる炭紫貰製品と゛電流源との間の電気的接続を、該′電流 源に接続さｎた成訛尋人用櫨状部材と炭素質製品列との間に言−ｚｎるスペース に電流ｔ１区接流丁ことによって確株丁゛る５Ｔ能性が追求さｔ′した。この場 付前記壊拭部付と炭素質製品列との間にさまｎる前記スペースの少なくとも一部 には接触材料を充填する。

全室温から黒鉛化温度まで漸進的に上昇させる０Ｔ能性も追求さＡた。これらの 製品は黒鉛化鏝徐々に冷却しその淡炉から取すら炭素質製品？ｌｆ内で移動する ことのない分割状炭素質材料がうなる充填物の入った炉内で、はぼ水平の移動軸 沿いに移動させ、該炭素質製品列の加熱をジュール効果に工って行うことにある 。

この炉の入口では前記製品列と電流源の電極の一部とが少なくとも１−所で互い に電気的に接触し、前記電流す第２′ｆｔ極は炉内の黒鉛化ゾーン厳ド流照で＠ 記製品列と接触する。

−列に配列さ几たこｆ′Ｌう長さの長い炭素質製品の先端相互間に十分な成気的 接触吠態を確株し且つこの列に成る程度の剛性？与えるためには、ジヤツキの！ ｌＵＪき加圧手段にＪ：９＠記移動軸と平行で互いに逆行する刀をこの製品列の 両端に刃口えることによって該列全体を圧ｍ応力下に２く。この↓６刀の彊さは 約０．１乃至１１ＶＬＰａの間でるる。

本発明の方法では製品を炉の人口ゾーンへの導入前に予加熱すると有利である。

その迄のには、削６ピ刀口圧手段厳近傍で製品部で該製品列に流扛る゛直流の頻 さの１ｏ乃至５０％である。該電流の相補（残知鯰シト流にるる炉の人口ゾーン 内の成る部分で該製品列に流さｎる。この部分では製品列温度は既に酌５０ｔ） ℃を越えている。

単一の′電源を１更用する場合は該電源の電極の一刀を製品列の下流端に炉の人 口ゾーン内のＪ：り下流部分で並列接続し、もう−力の′成極を炉の本体内部で 該製品列に接続する。

独立した電源を２つ使用することも可能であり、その場合は第１′成源が予加熱 用′亀源であってその第１成極が製品列上流端に接続さｎ１第２電極が炉の入口 ゾーン内で該製品列に接続さｎる。第２戒源はｔｇ鯖黒鉛化用′屯源として使用 さｎ、その第１電極は前記予刃口熱用′亀源の第２′成極と同様に炉の入口ゾー ン内で製品列に俊絖さｎ、第２電極は炉内の黒鉛化ゾーン下流端で同一製品列に 接続さｎる。１吏用屯流Ｖ工状況に応じ父諏又は直流であって工い。

製品列と黒鉛化用゛に流諒第２亀換との間の電気的接触は本発明では炉内に入り 込む少なくとも１つの嬢肚専亀体に工９黒鉛化ゾーンＦｋ端で行うと有利でるる 。この４′Ｉｉｒ、体は鞘が製品列の移動軸とほぼ直焚して寂り、少なくとも該 炭素質製品列から遠い刀の光層が炉外で前記電源の第２電極に接続さｎる。該接 触４電体の他端又は別の一部は炉内で炭素＊製品列と直接的又は１′８１接的に 接触する。移ｇｄＪ甲の炭素質製品列とＥｒＪ記接触導電体との間の接触は、黒 鉛板の如き分割状炭素質材料の層で、該接触導電体と炭素質製品列の側面と該接 触導電体戚近傍部分との間のスペースに光横することによって確保するのが好ま しい。このスペースの幅は約１乃至１０ｃ’ｍでめる。

有利には、直流をより良く分配すべく、妥触纏′亀俸を２つもしくはそれ以上使 用し、こｎも導電体を炭素質製品列の移動軸周囲に適切に配分して電′ｔＲ源の 第２電極に並列接続する。炉で全長に亘って貫通する少なくとも１つの接触４成 体を使用しても工い。その場合はこの導電体の両４を電流源に接続し、中央部を 製品列と直接的又は間接的に徽触させる。

炭素質製品列は、炉内に突入する少なくとも１つの接触用熱伝導体を炉内の黒鉛 化ゾーンＦ諏で前記分割状炭素質材料中に遠い力の先端が好ましくは炉外にめっ て？＠却手段にＬ１７冷却式牡、該接触用熱伝導体の＠端又は地の部分が炉内で 炭素質製品列と直接的又は間接的に接触する。該接触用熱伝４体は少なくとも炉 内で極めて高温のゾーン内に配置さｎる部分疋けは黒鉛で形成さ扛ているのが好 ましい。好ましくは複数の接触用熱伝導体を製品列の移ＮＪＪ軸周囲に適切に配 分する。こ扛もの伝導体は黒鉛化ゾーン下流で製品列が炉外へ出る時に通過する 炉先端の最近値まで製品列上流端に沿って配分するのも好ましい。炉凄セの幅の 全長に亘って貫通する工うな最低１つの接触用熱伝導体を使用してもよく、　− ヰ壬その場合はこの伝導体の両端が炉外に配置式ｎ、甲央部が製品列と直接的又 は間接的に接触する。

本発明では炭素質製品列の移動を、土浦側に下流側エリ大きい圧力を加え且つこ の圧力を調整して該製品列をその移動の間中応力下に保持しながら上流からＦ滝 へと規則的に移動させることにエリ契側する。この移動は一定もしくｔ・より変 速度で行うか、又は−歩ずつのピッチで行い得る。

本究明では互た、製品列が成る製品の単位長もしくはこの単位長の倍数に等しい 炎さだげ移動し終える毎に前記の移動を停止させる。久いで１つ又は値数の黒鉛 化さｎｆｃ製品製品箱製品列下流端−９出し、且つ１つ又は複数の黒鉛仕丁べぎ 炭素質製品ケ上流端に目装置する。続いて該製品列ケ再び圧力Ｆにおいた後炉内 で所望の移動速度により新たな製品夕１ｊの移！ｌ１２１を再開し得る。

本発明では更に、黒鉛仕丁べき製品の配置と黒鉛化き扛た製品の取シ出しとを、 製品列の移動を中断せずに且つ該製品列全圧縮応力下に保持しながら行い得る。

この工うμ結果は、黒鉛化すべき新しい製品片を上流に配置し又は黒鉛化さｎた 襞品片ケ下流で＊Ｖ出す間製品列上での側力捕捉を可能にする工うな締付は及び 給電用挾持部材′（ｉ−製品列の谷先端で使用することにより侍ら扛る。こ扛ら の沃待間材は所望の移動速度で移動する製品列を保持する。

本発明はまた長さの長い炭素質製品全黒鉛化するための連続加勉炉にｔ係る。こ の炉は水平方向に延在するチャンバ會有しており、該チャンバの一端に黒鉛仕丁 べき長い炭素質製品の列が導入ざｎる人口ゾーンが設けろｎていると共に、＠端 に黒鉛化鏝の長いＲ木質製品のクリが取ジ出δｎる出口ゾーンが設σらｎでいる 。このチャンバにＶ工製品り１］と接触する分割状炭素質材料で構成さ扛た黙絶 嫌体ρ）入っている。前記入口ゾーンには電流源の電極の一刀に接続さｎた環状 部材がうなる電気「９接触手段が配置ざｎており、黒鉛仕丁べ＠製品のクリ。丁 この手段を通って移ｄする。この手段Ｖ工少なくとも５０％の直流を黒鉛仕丁ぺ ぎ製品の列に導入する。黒鉛化ざｎた製品の列と電流源のもう一刀の成極との間 の゛醒気的接慇は炉内に配置をｎた少なくとも１つの導電体かりなる別の祇気的 棲肛手段によって冥ｆＡざ扛る。

好ましくは最低１つの熱伝導体からなる少なくとも１つの熱的接触手段全炉内で 前記眠気的接触手段の下流に配置して黒鉛化さルた製品の列と室温に近い温度の 流体との間の熱的接触を行う。製品列に流ｎる電流の彊さはこの列の温度が最も 熱いゾーン内で２５００’Ｃを越え、好ましくは３０００±２００℃に達する工 う調整ざｎる。

本発明がより良く理解さルるＬう、以下本発明の有利な実施例を詳細に但し非限 定的具体例として説明する。

第２図には細長い形状の炉ａ２が簡略に示゛さ扛ている。この炉は上流から下流 にかけて人口ゾーンｕ３と主要部西部ち炉本体と出口ゾーンＩＱとを有して２す 、長さの長い炭素１ａ品の列Ｉは前記人口ゾーン内に導入ざｎてここで予加熱さ ｎ１前記主要部で黒鉛化に必要な温度に加熱さｆ′した後唸伶される。黒鉛化さ ｎた前記製品列−よ、問題を生じることなくｕη部分で空気に接触し得るよう、 厳鎌に前記出口ゾーンで１９ｒ望の一度まで更に冷却金ｎる。

上流側ではピストンｌｌ３１ｆ備えたジヤツキ１８が、水の如き流体の内部循櫨 にニジ冷却ざ扛た支承及び戒気的反触用ｇＢ材（至）を介して、装品夕（跡４に 矢印Ｆ１方向の推力を加える。

Ｆ′流側ではジヤツキＱ〃が支承部材（至）に作用するピストン＋２３を弁して 矢印Ｆ２刀向の保持ｌ力ｔゾーンμη内の製品列に加える。

こｎらの推力及び保持力は製品列が上流からＦ４へ、即ち第２図の場片は右から 左へ、約０．１乃至１ｉｖｆＰａの圧縮力で保持さｎｆｃｌま所望の速要で移動 する工うｆ゛「動子に調螢さｎる。父侃もしくは１頁流でろって工い電波源Ｓは 、列ｔ４１Ｉｔ成する炭素質製品が炉内で黒鉛化温度に達する工うな十分な頒ぢ をもつ′厄諏■を黒鉛化すべき製品の列に流下ためのものＣ′ある。

実装の結果上流側では炭素質製品列を２つの点で削記亀流源に接ｄすると好まし いことが判明した。この揚台、通常電充工の１０乃至５０％に首たる゛に諏工の 一部工１が４線（至）にニジ前記或訛源のζ１握の重力に巌岐とさｎた支承部材 １を弁して炭素質製品列の頭部に尋人ざ扛、七の相・浦分工２が５ｇ２図に示さ ｆしている如く４祿（ハ）Ｋよジ炉の人口ゾーン−レベルに尋人さｎる。

４−（至）は従って４線（至）と並列に記直さｎる。炭素質製品列は電気的接触 手段（至）と４線−とｖＣ工９．４魔億Ｓのもう一刀の電極に接続さｎる。

炉本体１１５１内にふ・ける前記嵯気的桜触テ段（至）の位置は炭素質製品列が 所望の温度に達してｍ鉛に変換ざ扛る黒鉛化ゾーンＧの長さを上流側に規定する ◇該１気的嶺触手反（至）の下流にず工炉本体の残りの長さに亘って冷却ゾーン Ｒが連在し、黒鉛化さｎた炭素質製品列の温度はこのゾーン内で黒鉛化温度範囲 よりかなり低くなる。

炉本体を通過する間の炭素質製品列の熱損失を制磯丁べく、熱絶縁体として粒子 もしくＶ丁粉末状に分割さ扛た炭素質材料をｉ吏用する。この材料イエ少なくと も電ｊ列をｉＩｉ接包囲するスペース全体を占拠し且つ誤判と接触する。温度が エリ低い炉本体部分、荷に温度が２０００℃を看しく越えないような部分では、 炭素をベースとする前記粒子に代えて金属咳化物ｔベースとする煉瓦もしくはＩ 射熱コンクリート状の耐火オを使用し侍る。

ゾーンＧ（第３図りでは熱絶縁体４％Ｌμで糎状炭素貞材料又はカーボンブラッ ク粉を炭素質製品列の最近傍に使用すると有利である。前記の２４止唐の材料を 互い違いに層にして使用してもよい。実験の品釆、正規の作動乗注下で１・丁炉 内における炭素質製品列の移動ＫＬジ＠記の分割状炭素質材料が炉の出ロゾーン 刀同へ諏動することはないと判明し罠。

ゾーンＲ内で炭素質製品列を冷却するためにＶま、前記ゾーンＧ内で１更用さｎ る材料Ｌ９大さい熱伝導性を有する分割状炭素質材料囮（第５図参照）を該ゾー ンＲ内の熱絶縁体として１更用するのが好ましい。例えばコークス粒もしくは黒 鉛程、父はこｎう粒子の混汗吻ｔ１更用し得る。

ゾーンＲの長さｔ長くし過ぎないためには、熱伝導性の高い材料からなり比較的 大きい断面ｔもつ１つ又は複数℃細長い褌を好ましくは電・１列の軸と直交する 方向に配置して構成した少なぐとも１つの熱伝導体を前記の分割状炭素質材料千 に配置することにニジこのゾーンめ熱損失を増大させると工い。前記の棒は先端 の少なくとも重力が適切な手段により容易に冷却さｎ得るよう炉の外壁の近傍に 配置さｎる。これらの、俸の他端又は他の任意の一部は製品列の厳近傍に位置す る。こ扛もの熱伝導体い。第２図にこの工うな熱伝導体の先端一層が示さｎてい る。こゾーンＲの長さも考慮して決定する。黒鉛化さ扛た製品の列の冷却運朋は その断四積が大きい程遅いことになる。

第３図、第４図及び第５図は切Ｆｆ？面Ａ−Ａ、Ｂ−１３及びＣ−Ｃに沿った菰 犬項断面図に１９前記の炉の本体の同部構造を工り詳細に示している。

第３図は第２図のＡ−Ａに沿った５大断面図であり、黒鉛化ゾーンＧ内の一部分 にｇｒｆる炉内部構造を示している。ａ鉛化中の製品列（支）は粒度約０．２乃 至１０ｍの熱伝４注の小さい分割状炭素貞材料（至）によって全体が＆ｄでｎて いる。前記の粒子自体は薄板製外板（至）で巳ｄざｎた耐火レンガ装うイニ／グ ０υの円部に配置さｎている。

ゾーンによっては、変形全生起し得る局所的過熱全回避丁べく、前記の金属外被 を公知の方法で？＠却すると効果的でろＶ得る。

上方部分−では前記分割状炭素質材料が周囲の空気と接触する。

第４図は第２図の１３−４３に沿って前記′電気的接触手段（至）充直角に切断 した拡大断面図でるる。この図から明らかなＬうにこの゛電気的接触手段は例え ば円形断面をもっ２゛っの黒鉛棒（３４−３５）を黒鉛化された炭素質製品の列 １の軸と直交する力量に配置したもので構成されている。こ扛ら黒鉛種はいずｎ も先端の一刀が製品列の最近傍にあり、好ましくは接触のＷ、威性を一切回避丁 べく数セノテメートルの間隙（３６−３７）が設げらｎる。こ扛ら碑の他端は炉 外に６９、ここでは説明しない公知の方法で流体の傭壊にエフ６却さｎ−ｔｃ逼 気的候触−材（３８−３９）に伏侍さｎている。これら２つの電気的接触部材は 導電体−に↓り電流源Ｓ（第２図参照）の第２電憔に接続さｎている。

黒鉛化さｎた炭素質製品列（至）と黒鉛婦（３４−３５）との間に電流を通し易 くするため、前記間隙（３６−ｓ７）及び周囲のスペースには黒鉛粒かうなる高 伝導性分割状炭素質材料層、４０を配置するのが好ましい。この層Ｖ工好ましく は、４損失を減少させるべくコークス程の如きより低い伝尋注をもつ分割状炭素 質材料１１υで足囲される。

黒鉛化さ扛た炭素質へ品の列とこｎＫ直交する前記黒鉛棒との間の電気的接触の 質をエリ同上させるべく、移動中の製品列と前記棒とを直接接触させることもで きる。その４盆は例えば黒鉛化さｎた炭素質製品の列を該列下方に配置さｎた１ つ又は複数の接触礫土に配置して滑動させる。こｎら接触棒は製品列を支承する ための円弧状切欠きをＭしていても工い。場合によっては、炉を横幅全長に亘っ て貫通する接触棒を使用し、該傅の中央に黒鉛化された炭素′ｉｔ製品の列ｔＷ ！を動的に当接させてもよい。

第５図は５ｇ２図のＣ−Ｃに沿って接触用熱伝導体＠玄直角に切断した拡大断面 図でめる。この熱伝導体は例えば円形断面をもつ２つの黒鉛＃（４２−４３）ｋ 黒鉛化さｎた炭素質製品の列（至）の軸と直交する力量に配置したもので構成さ ｎている。こｎらの黒鉛＃はいずｎも製品列−の破近傍に位置するゾーン（＆Ｔ ５図の場ｆ１ま先端の一刀）ｋ−’Ｆｉｒしておジ、好ましくは接触の、危威注 を一切回避丁べく畝センチメートルの間［（４４−４５）が設けろ扛る。これら の禅の他端は・炉外にあり、図示されていない流体循環による冷却手段を備えｆ Ｃ熱的接触部材（４６−４７）に工って冷却さ扛る。製品列（支）と前記１％鉛 傅とはコークス粒の如き分割状炭素＊材料−又は池の全ての分割状炭素質材料に 工り足囲さｎる。有用でｈｎば黒鉛をペースとする粒子の如き熱伝導性の高い分 割状炭素質材料を前記間隙（４４−４５）及び周囲のスペースに配置して製品列 とａ鉛仲との間の熱的接触を向上させてもよい。黒鉛化さ扛た製品列−と前記黒 鉛棒との間の熱的接触は、前記眠気的媛触傅のレベルで実施し得る滑動的接触と 類似の方法で滑動的に接触させればより同上し得る。

ゾーンＲ内での温度降下を促進するたりには、複数の接触用熱伝導体を黒鉛化さ ｎた製品の温度の所屋の降下曲線が得られる工うこｎら製品の移ｍ速度と断面積 とｔＲ慮し乍ら所定の間隔會おいて製品列後ｗＪ軸沿いに配置すると有利なこと が多い。

例えば直径ｆ７５００±５０＋ａ＋の製品列の場合は約４乃至１０℃／分の冷却 速度が侍らｎ６エう種々のパラメータを調整する。

伯６ｏ１）±５０ｍの製品列の場合は破高１却速度を７ｃ、７分を越えないよう 低下させることが好ましい。炉の人口ゾーン及び出口ゾーンでは重力で炉本体内 への空気の侵入を阻止し且つ他力でばならない。更に、炭素ｘＳ品列の入口ゾー ンでは電流源の電極の重力との間に十分な電気的接触を確保ル、且つ出口ゾーン では炉本体からの分割状炭素質材料の流出を回避する必要がある。

第６図は第２図の炉１２の人口ゾーン１１３の軸方向拡大断面図でるる。この図 では炭素質製品列Ｉが前記管状入口ゾーンσ３１’３’に矢印方向に移動する。

該製品列を也囲する壁面は黒鉛製壌状部材四と２つの杷嫌性耐熱材料裂譲状部材 （５０及び５１）とからなっている。鋼板製外被（至）は図示されていない流体 １ｔ１ｊｉＩにニジ冷却さｎる。この外板は図示さｎていない絶縁性継手を介し て炉本体の金属壁０ＩｉＱｆ−結合さｎている。該外被目体が前記黒鉛＃部材の 上べ＠−と接触するソ′−２ンでは金ｆ４製締め壊−がこの％ＨＭ）Ｑ）ｂＭ付 ける。該締め撮は導体（至）を介して電流源Ｓ（第２図参照）の電極の一方に接 続さｎている。前記黒鉛部材す９と炭素）ｉｔａ品列Ｉとの間の電流伝達は該炭 素ｊｊ！製品列１．１弔と黒鉛部材４９の下流部分−との間のｌ１ｌＪ１原に光 項さｎた分割状炭素質材料−により確実に実力さｎる。この分割状炭素質材料は コークス粒。

黒鉛粒又は他の炭素質材料の粒子で構成さｎていてよい。該材料イ；ホッパーに より人口ゾーンの上派喝から尋人δｎる。

電極列の粘硯的移動は前記の炭素質材料を炉本体力量へ諏動させる作用を及ぼ丁 が、炉本体内を満た丁分割状炭素質材料の充填ｖｌＪ１３Ｇがこの流動を阻止す る。閉基の危険が回避ぢれる工う、前記材料は好ましくｖま入口ゾーンＵａ壁面 の下刃部に形成さ扛た通路・−と、該入口ゾーンの下流端にづつで第６図及び第 ７図に示さｎている容器団に連通するポートとｔ弁し外に向けて緩慢に流出し侍 る。

第７図は第６図のＤ−υに沿つｆｃ断囲図でめって、前記の流出路（至）と製品 列ｕ４Ｉ’６３囲する根状スペース内での分割状炭素質材料Ｃめめ分布とを示し ている。この分割状炭素質材料の存在にニジ、前記黒鉛部材の下流部Ｑηと製品 列との間の電気的接触は該製品列の周四全体に亘って確実に実施ざｎる。

ｌｉＥ流工、が流れる前記黒鉛部材（傭は特殊な構造をＭしているため、流体循 環にエフ冷却さ扛た炉の入口ゾーン（第２図参照りに入る前に電流工、に工って 予力０熱さ扛た製品列の皮質部分の冷却が回避さ扛る。

この直接的接触？回避丁べく、冷却δ扛た外壁φ４に接触する黒＠部材の上流部 −と製品列Ｉとの闇には杷嫌注耐熱材の根状ライニング０υが配置される。また 、この黒鉛−材は、分割状炭素質材料を弁して製品列との間に電気的接触會確保 する下流部９ηがこれと釡属外板−との間の杷赦注耐熱うイニング団に工９正規 作動状態下で該金属外被ニジ高い温度に達し得る工う十分に細長い形状を有して いる。該黒鉛部材がこのＬ′）ｒｘ構造を有しているため下流′＠句は正規作動 状態に２いて約５００乃至１０００℃の温度に達し、その結果製品列の一定の温 度上昇が促進さｎる。

製品列との電気的接触を行う前記部材は前述の結果と等価の結果をもたり−ｒ種 々の方法で形成し得る。一般的には、製品列と直接的に又は厚み数センチメート ルの接触材料層を介して間接的に接触する前記電流導入部材の部分が約５００乃 至１０００℃の温度に達する工うな構造を使用することが重装である。第６図及 び第７図の場合は黒鉛部材の表面が厚み約１０乃至３０層の分割状炭素からなる 層を介して製品列と接触する。

第８図は炉ｌｌ１ｒの出ロゾーンｌ坦の軸力同拡大断面図である。

この図では黒鉛化さｎた製品の判面が炉本体から出て、管状チャンバ内？移動し ている。このチャンバは２つの部分（６１及び６２）に分かｎた金属製外板で構 成さｎて２９、該外被は水の如さ流体により冷却さｎている。この冷却法につい ては説明全省略丁ゐ。前記外板の同側には好ましくは黒鉛製の環状壁→が黒鉛化 さｎた製品の夕１３１ηと回ρ）い廿わせに配置さｎている０炉本体かり出て＠ た製品列が余り急激に冷却さｎないよう、前記の黒鉛製壁面Ｑ丁上流ｄ分−が非 炭素質耐熱材ライニング−に工９前記外被ρυから分離さｎている。この黒鉛製 壁面−の下流部分は黒鉛化さｎた製品の列が外へ出る前に該列を十分に冷却せし める工う前記の冷却さｎた外板碍と直接接触している。

炉本体内に空気が入るのを阻止し且つ炉から出る製品列の酸化を防止丁べく、製 品列と黒鉛製壁面との間の環状スペースには分割状炭素質材料層−が充填されて いる。この材料は壁面（６４及び６５）勿頁通ずる孔御？介して出ロゾーン西上 流端の槓吠スペースと連通するホッパ劫にエフ導入される。この材料は製品列の 移動に伴い緩慢に流動し、前記管状チャンバの下流端で値…を介しゃ容器１７１ 円に流出するっこの容器内のにＪ記籾子は通切な再循環手段により再捕捉さｎ且 つ＠記ホッパ劫に丹纏入さｎ侍る。炉本体下流端板近所への分割状炭素質材料の 導入は荷に炉本体内の分割状炭素α秒料４のが外へ流出するの全阻止するという 利照を石する。田ロゾーン内を循環する分割状炭素質材料はコークス籾、黒鉛枚 又は個の全ての女足した炭素貫材料の粒子で構成してよい。このゾーンでも黒鉛 化さ′ｎた製品の列の冷却速度はゾーンＲ内での冷却速度に応じて調螢烙ｎる。

例えば直径約５００±５０ｒｍの列の場汁、前記冷却速度は４００℃ｌでは約１ ０Ｃ／分を越えない。

実験め結果、移動中の炭素貞製品夕ｊに加えらｎる機械的応力によりこの列は炭 素買製品片が互いに運らなつ−で一直線に配置さｎた状′＃４を維持することが 判明した。下流側では一定の間隔をおいて製品列の黒鉛化状態にある攻鏝の製品 片を取ジ出し、上流側では列の頭部に黒鉛化すべき新たな炭素貞襄品片を導入す る。こｎもの黒鉛仕丁べき炭素質製品は、オイルコークスもしくは他の炭素質材 料の如さ炭素の程子全炭化水素化合物及び／又は性成（ｉｆ脂及び／又は他の結 汗刑の如＠適切な績汗剤と混合したもので構成するのが好ましい。この工うな製 品は成形後約６００乃至１２００Ｃの温度で予焼成さｎる。しかし乍ら、炉内で 夏用さｎる熱杷赦体が枝状であるため揮発性化合物は機能妨薔ヲ伴うことなく大 量に除去さｎ１従って更に数％の揮発性＋ｔ′４＋を言ひ炭素質製品ケ炉内で処 理することも問題なくできる。

以Ｆ２つの実ＩＭ例により、不発明の炉を用いる炭素質製品製電・匣の黒鉛化状 態を正確に示す。

実施例１ ７５貞虚％のオイルコークスと２５％の石炭腹背との混合物を押出しＶこより円 桂状の禅に成形し且つ８００℃で焼成して得た直径５２９　ｒｉｍ　＋単位長２ １５０＋ｏ＋の炭素貞袈品１バッチ分を処理する。こｎらの婦は前述の状態では ６０００ミクロオーム儂の抵抗率を示す。こｎもの＃全−列に配置し、この製品 列を第２図乃至第８図に示さｎているｇ口き本発明の炉内で移動させる。各傅の 先端相互間の接触部分に圧縮した発泡カーボンフェルト又はグラファイトフェル トの薄層を仲人して区気的接触全回上はぜ、且つ表面の凹凸を消去する。前記の 炭素質製品列は合計１１個の俸又は片からなる。移動の間中ジヤツキによってこ の製品列に加える圧力ケ圧縮応力が約０．６乃至Ｉ　ＭＰａとなる工う調整する 。移動速度は約１．５　ｍ　７時である。接触子のに諏ｎ　７）’ｉ　Ａの強さ は約１００００乃至１５０００　ＡテロＤ、黒鉛化ジー２Ｇ円で製品列に諏ｎる 電流の頻さは約４０００ＯＡでめる。父流諒の端子の紙圧に約１００Ｖ″Ｔ：あ る。人口ゾーンα３における黒鉛製接触部材の内径Ｖ工その下流部分９ηで約５ ８０叫でめる。黒鉛化ノーンＧＧＤ長ざは約６　ｉｎでめジ、従ってこのゾーン の通過所要時間は約４時間でるる。冷却ゾーンＨの長さＶ丁約４ｍ″ｃ″るり、 こ扛に続く出口ゾーンｕｅの長さは約６．５ｍでるる。入口ゾーンｌＪ３の長き は約１．５ｍでめるため、列？構成する炭ｇ貞衷品がｆ全通通すゐのに要する時 間は、下流端で黒鉛化さｎた製品片全取り出し且つ下流端で黒鉛化工べさ製品片 を配置するのに必要な停止時Ｉ旬を考慮しなｆ’７ＶＬば約１２時間である。

長さ２．１５０　ｍの黒鉛化製品片を製造するのに必要な時間は・戚極交侠用停 止時間ケ計其に入れて約１．５時間である。こｎは毎時約５００〜の製品黒鉛化 率に相当する。γＰ８悦；不ルギは約３．５ｕ時／々でめる。

このようにして黒鉛化さｎた製品の、ｆｆＪ理的特−ＩＬ’ｔ、例えば米国特許 第１ｊ１２９１２１号などに記載の従来の工栗的方法（１（ｅｒｏｕｌりにニジ 靜足形単線炉（ｆｏｕｒ　ｕｎｉｆｉｌａｉｒｅ　５ｔａｔｉｑｕｅ　）でジュ ール効果に工って刀口熱することに工９向様に黒鉛化した同一パンチの時性と比 較した。での結果を次表に示す：（１）荷重点を４−所に設は規格ＡＳ’ｉ’Ｍ 　Ｃ６５１−７０に従い冥施したテスト。

央り例２ 第２図乃至謁８図に示きれている炉と同一タイプでろるが寸法がかなジ異なる炉 を用いて直径６３０■、長さ２４３０震の電極を黒鉛化した。この場合人口ゾー ン川内の黒鉛製接触部材の下流部分ｐ′７）の内径は６８０酵にする。人口ゾー ン、黒鉛化ゾーンＧ、冷却ゾーンＲ及び出口ゾーンの長さはい丁ｎも笑７１ｉｉ 例１の揚台と同一である。ジヤツキ１１１１及び！Ａに工ｖ＄＠甲の製品う’３ ｖｃ刀口えら往る圧力は約０．６乃至１　、ｖｌＰａの軸力同応力が侍らｎる工 う調優さｎる。黒鉛化ゾーン内で製品列に流ｎる１流の強ざは５５０００Ａ、交 茄成充諒の端子の電圧Ｊま約８０ボルトである。接触子Ｉ刀を介して製品列頭部 に導入さｎる１猟の強さは約１３００−０乃至１７０００Ａでろジ、合１ｆｉ６ ５０００を侍るための相補分は接触子・βレベルに尋人される。製品列の移動ス ＊１罷Ｖ工ｉ、ｏｍ／時でりるっ従ってｆから＠玲化さ９７’（成極を１つ取り 川下１その時間は黒鉛化さｎた製品片を除去し且つ新しい製品片を配置ｇするの に必安な浮止時間を肘真に入ｎて豹２．５時間でるる。従ってこのｆの毎時生産 嶋は、ｌ’Ｊ４００崎／時である。

この工うにしてｆ＠鉛化さｎた製品の物理的特性は契り例１の部付と同様でりる 。

不究明の方法ＶまＣの他に極めて多くの方法でズ厖し侍る。使用さｎる炉目体を 不究明の軛ｄ内で極めて炒様に変形し侍る。

＊ＶＣ１″＃ＩＬ流供袷乗汗Ｖま製品の特注にル６じて調琵し侍る。同様にして 製品列の炉内への導入条件と炉外への取り出し条件とＱまこ扛も製品の形状及び 寸法に廿わせて調整し得る。特に、甲実碑のみならず櫨々の断面をもつ管の如き 中空仲も黒鉛化できる０このような変形又は粛ＦＰＪばいずｎも本発明の軛ｄ円 に宮まｎる。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、８ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴａＰ＋　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　０ＮＴｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｐａｔ、ｅｎｔ　０ｆｆｉｃｅ　ｉ ｓ　ｉｎ　ｎｏ　ｗａｙ　１ｉａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅｓｅｐａｒｔｉｃｕｌ ａｒｓ　ｗｈｘｃｎ　ａｒｅ　ｍｅｒｅｌｙ　ｇｉｖｅｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐ ｕｒｐｏｓｅ　ｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌ＋　榎叙の炭素買襞品を一列に配置してｆ内を移動妊せ、該炭素實裂品クリ の加熱がジュール効果にエフ少なくとも２５００℃の描ｅｌで契施ざｎる工う・ を予焼成δｎ、た艮い灰累貝裟品の遅絖的黒始化法でろって、前記炭素質製品列 （１４−１７）全水平又はほぼ水平に目装置することと、炉１１３の元項物ｔｆ 内で移動しない分割仏炭素貞材料−で構成することとｔ考慮とする方法。 戊）　前記の炭素質製品列に、ｆＩｏ、　１乃至１１■Ｐａの圧扁応力を移動の （司千刀口えることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 （３）　前記製品列と上流側の少なくとも１つの成諏源との間の電気的接触を少 なくとも　・Ｓ−′　− 幸番ｔ２点に分配し、黒鉛化電諏の強さの１０乃至５０％に当たる一部を製品列 の頭部（２０−２４）に尋人し、相補外を工９Ｆｍ（１３−２５）に尋人するこ と全考慮とする請求の範囲１又は２に記載の方法。 （４）　少なくとも２５００℃の一度に達し７ｃｆｊｉ、で削−製品夕ＩＪＴｈ ４００　＜１．より低いか又はこ扛と同号の７１度１で冷却し、平Ｐｊ冷却ｉ度 が直径朽ＳＯＯ±５０−の列の場♂には１０℃／分を越えないことｔ特徴とする 請求の４咄１乃至３のい丁ｎかに記載の方法。 ｉ５１　直往約６００±５０鳩の列の揚せには前記１４速度が７℃／分を越えな いことｔ特徴とする請求の４囲４に記載の方法。 （６）長さの長い炭素質製品を黒鉛化するための述伐加熱炉でろって、炉１２の 本体全構成し且つ一端に黒鉛仕丁べき製品用の人口ゾーンＪ３をＭすると共に他 ４に出口ゾーンｕ１９をＭする細長いチャンバ全備えて２９、こ几つのゾーンが ほぼ水平な軸沿いに配置きｎていて、ジュール効果により／Ｊｌｌｌ熱ざｎる黒 鉛仕丁べき製品が一列（１４−１７）ｌこなってこの−４Ｉｉｆｌ沿いに、多動 丁ゐことと、炉本体のｄ熱手段が分割伏炭系買＠ｆ科山−Ｃ構成さｎていてとｔ 待機とするｆｏ （７）　前記製品列’に７Ｅ鰯応力を加え丁らプ望の進行速度で移動さ、ビるべ くジヤツキ（１８−２１）又は池の任意の手段會圃えていることｔ特徴とする請 求の軛ｄ６に記載の炉。 、８）　前記のタリを構成する１式の炭素貞裟品片の相互接触が圧縮されｆＣｉ ｓカーボンフェルトもしくはグラファイトフェルトの４層の如き艦ｌ！！灯科に 工って同上工数３ことｔ特徴とする請求の軛ｄ６又Ｉヱ７に記載の炉。 、９）　前記欠累貞製品列と″亀充弾の′酸憾の一力との回の成気的嵌咄が誤判 を己ｆ５する細良い煕始表スリーブ・掴に工９デり八口ンノーン ーン内で冥施さｎｌこのスリーブの上波五爾ｊ記醒諏源に寮特徴とする請求の範 囲６乃至８のい丁ｎ刀）に記載のｒ０４１　前記の罐長い黒鉛製スリーブと同一 の岨訛諒厄極に関する第２亀気的接触が前記炭素買製品列の上冗端に配置された 懐触ｏ１材１に工り央娼さｎることを特徴とする請求の範囲６乃至９のいずｆか に記載の炉っ ｄυ　炉内部の黒鉛化ゾーンの先端で横断力量に配置ざ扛た少な（とも１つの細 長い黒鉛製部付（３４−３５）が前記炭素質製品列（２）と電源の５ｇ２酸塵（ ５）との間の祇気的接ボを契睨ぜ」肴ることｔ待機とする請求の範囲６乃至ｌＯ のいずｎかに記載の炉。 Ｕａ　沙なくとも１つの細長い黒鉛製部材（３４−３５）が炉外で成慮源に接続 さｎる少なくとも１つの先ＲＡ（３８−３９Ｊと、炉内で前記製品グ１ｊ田の厳 近傍に位置する部分とｔ肩しており、この部分が製品列と屓暖的に又は黒鉛枝４ ０の如さ分割さｎた戻累の枝子會介して間接的に延気的候后することｔ待畝とす る請求の乾７１１に記載の炉。 ｄ３　黒鉛化ゾーンのＦ訛で分割法炭素質材料（ハ）甲に少なくとも１つの接触 用熱体４体（４２−４３）がその軸が前記移−ＪＪ輔とほぼ直交する工う目己直 されており、この熱伝導体の少なくともって冷却さ良該接醍用熱伝導体の炉内に める師分力’　ｆ５ｆｌ　ｅｌ己炭素頁裏品列■の最近坊に位置することｔ特徴 とする請求の範囲６乃至１２のいずｎ′Ｄ）に記載の炉。 」　前記の１つ又は候式の熱伝導体（４２−４３）が黒鉛製である０とを特徴と する請求の範囲１３に記載の炉。 １１９　複数の熱伝導体が前記移動軸に沿って黒釦イヒンーンと炉下誠端との１ 司に０己置さｎていることを待機とする請求の範囲１３に記載の炉。 ｌＪＱ　前記表品列′Ｊ４Ｉが人口ゾーン・ｊ３円で分割状炭素員材料ｌ曽鏝に 也囲さ在ることを特徴とする請求の範囲６乃至１２の−・ずれ力１（Ｃ記載の炉 。 Ｌ１７）　Ｍ＋］記の分ｄＯ状炭素買材料層−が人口ゾーンα４の上流端に導入 さル、＠記製品列に沿って緩慢に光切し且つ該人ロソ゛−ンのＦ流端で外に流出 することを特徴とする請求の範囲１６に６己載の炉。 １、Ｉ８　前記製品列１７１が出ロゾーン四内で分割状炭素質材料層−に工り＆ 囲ざすることｔ特徴とする請求の範囲６乃至１７の（・ずｆ′Ｌ、〃１に記載の 炉。 ｕ９＠６己の分割状炭素質灯科層団が出口ゾーンｕｅの上流端に尋人さｎ１＠記 製品列に沿って緩慢に諏励し且つ該出口ゾーンのＦ流端で外に流出することを特 徴とする請求の範囲１８に記載の炉。