JPS63166927A - 金属材の通電加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 〈産業４ヒの利用分野） 本発明は金属材の通電加熱方法に関する。

（従来の技術） 高融点金属の焼結体などの金属材の加熱には通電加熱方
法が用いられている。この通電加熱方法（直接抵抗加熱
方法ともいう。）は、第５図で示すように金属材１例え
ば高融点金属の焼結体の両端部を夫々電極２，２と把持
体３，３とで把持するとともに、各電極２，２を交流１
！源Ｇに接続し、交流電ｉＩＧから電極２．２を介して
金属材１の両端部間に直接ｌ！流を流して金属材１に生
じる抵抗熱を利用して金属材１自身を加熱する方法であ
り、この方法はエネルギー効率が他の方法に比べて格段
に良く、また作業環境も良く、ＷＵオー壺 ミングアップ時間實不要でフレキシビリティに富むとい
う利点がある。

しかして、この通電加熱方法においては金属材を加熱温
度のバラツキを押えて必要とする加熱目標温度で正確に
加熱することが要求される。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、通電加熱方法において金属材の加熱温度と金
属材に流す電流との関係をみると、金属材の加熱目標温
度に対応する標準電流値が決定されると、この標準電流
値に応じて金属材の標準通電時間が決定される。従って
、金属材に標準電流値の電流を標準通電時間をもって通
電することにより金属材を加熱目標温度に加熱すること
ができる。

しかしながら、通電加熱する前の金属材の温度、また金
属材とこれに接触する電極との間の接触抵抗などは、金
属材の加熱温度を決める要素になる。

このため、これらの要素が加熱目標温度に対応するある
一定の範囲を越えている場合には、通電加熱時に予め決
められた標準電流値をもつ電流を標準通電時間をもって
金属材に流しても、金属材を加熱目標温度で加熱しにく
く、その加熱温度が加熱目標温度から外れることが多い
。

この対策として、通電加熱時に金属材の加熱温度を測定
し、金属材の加熱温度が加熱目標温度に達した時に金属
材への通電を終了することが行なわれている。そして、
金属材の温度測定には放射温度計が使用されている。こ
の放ｔＡ濡度計は、金属材からの放射を熱電対に当て発
生する起電力から温度をはかるものである。

しかるに、前記したように高融点金属の焼結体の加熱に
は通電加熱方法が多く用いられている。

しかしながら、タングステンやモリブデンなどの高融点
金属は大気中で酸化しやすい性質をもった材料であり、
高融点金属の焼結体を通電加熱する場合には、加熱温度
の上昇に伴い焼結体から酸化煙が発生し、この酸化煙が
焼結体の周囲全体を取囲む現象が発生する。このため、
発生する酸化煙に遮られて放射温度計による焼結体の温
度の正確な測定が困難となる。従って、焼結体の温度が
加熱目標温度に達した時に焼結体への通電を停止するこ
とを正確に行なうことが困難になり、つまり焼結体を加
熱目標温度で正確に加熱することが雌しい。

このように従来は金属材が大気中で酸化しやすい材料で
ある場合には、金属材を正確に加熱目標温度で加熱する
ことが困難であった。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、金属材、
特に大気中で酸化しやすい金属材゛を加熱目標温度で正
確に通電加熱することができる金属材の通電、＃ａｉ７
％、　←１番を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）前記目的を達成
するために本発明の金属材の通電加熱方法は、一対の電
極間で金属材に直接電流を流してこの金属材に生じる抵
抗熱により金属材自身を加熱するに際して、前記金属材
に電流を流す前記一対の電極の間における電圧値を測定
し、この電圧値が前記金属材の加熱目標温度に対応した
標準電圧値に達するまで前記金属材に電流を流すことを
特徴とするものである。

本発明の基本的な考え方を説明する。

金属材に電流を通して金属材自身を加熱する時に、金属
材の温度が上昇すると金属材の温度が増大する。ここで
、金属材に一定の電流値をもつ電流を流して金属材を加
熱し温度上昇させることを前提すると、金属材と接触す
る電極間の電圧と金属材の温度との間に一定の関係が生
じる。第４図は金属材の温度と電極間の電圧との関係を
示す線図である。この線図によれば、金属材の温度が上
昇すると電圧が上昇することが分かる。従って、電極間
の電圧を測定することにより金属材の温度を知ることが
できる。

次に本発明の通電加熱方法について説明する。

ここでは、第５図で示す高融点金属の焼結体を通電加熱
する場合を例にとる。

交流電源Ｇから電極２．２を介して高融点金属の焼結体
である金属材１に電流を流し、金属材１に生じる抵抗熱
により金属材１を加熱する。この場合、第１図に示すよ
うに金属材１には加熱開始時点から加熱終了時点まで一
定の電流値１１１１をもつ電流を流す。そして、第３図
で示すように加熱開始時点から時間が経過するにつれて
、金属材１の温度Ｔが順次上昇する。

一方、前記一対の電極２．２の間の電圧の電圧値■を電
圧計などを用いて測定する。ここで、電極２，２間の電
圧の電圧値Ｖは第２図で示すように、金属材１の温度Ｔ
が上昇していくと一定の比例関係をもって増大していく
。そして、予め金属材１の各温度段階に対応する各電圧
値をそれぞれ調べておき、電極２，２Ｂの電圧値■を測
定する事により、その電圧値■に対応した金属材１の温
度を測定する。

ざらに、金属材１に通電する時間が一定の時点３ｍまで
達すると、金属材１の温度が所定の加熱目標温度Ｔ１１
に達する。また、電極２．２間の電圧は金属材１の加熱
目標温度ＴＩ対応した標準電圧値■ａ＋まで増大する。

このため、電極２．２間の電圧の標準電圧値Ｖｌを測定
することにより金属材１の温度Ｔｌ１１を測定できる。

そして、電極２．２間の電圧が電圧値Ｔｌ１１を測定し
た時点ＳＩｌで金属材１への通電を終了する。

これにより金属材１が加熱色＃ＩＡ温度Ｔｍまで加熱し
た時点で通電加熱を終了する。

従って、金属材を所定の加熱目標温度に正確に加熱する
ことができる。この場合、金属材１の温度測定は電極２
，２間の電圧値を測定して行なうために、金属材１が高
恩になり酸化煙が発生しても温度測定が正確に行なえる
。

（実施例） 実施例について説明する。

直径１３ｍ、長さ７００ｍのタングステン焼結体を°通
電加熱方法により加熱した。加熱目標温度は１４００℃
である。そして、焼結体に３０００Ａの電流を約１分流
すことにより、焼結体を加熱目標温度である１４００℃
に加熱した。

ここで、予め３０００Ａの電流を焼結体に流して１４０
０℃に加熱した時の、この加熱目標温度に対応した電圧
（ｉｉ１３．４Ｖを調べて置き、焼結体の通電加熱時に
電極間の電圧値を測定して、電極間の電圧値が前記１３
．４Ｖに達した時に焼結体への通電を終了した。このと
きの焼結体の温度を測定した結果、焼結体が加熱目標温
度である１４１０℃に達していた。

なお、本発明は高融点金属の焼結体を通電加熱する場合
に適用すると効果的であるが、これに限らず大気中で酸
化しやすい金属材を通電加熱する場合に広く適用できる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の金属材の通電加熱方法によ
れば、金属材を通電加熱する時に、金属材に通電する電
極間の電圧値を測定して金属材の温度を測定することに
より、大気中で酸化して煙を発生し易い金属材を通電加
熱す′る場合に、金属材の温度を正確に測定し金属材を
バラツキなく必要とする加熱目標温度で通電加熱するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の通電加熱方法を示し、第
１図は金属材に流す電流と時間との関係を示す線図、第
２図は電極間の電圧と時間との関係を示す線図、第３図
は金属材の加熱温度と時間との関係を示す線図、第４図
は電極間の電圧と金属材の温度との関係を示す線図、第
５図は通電加熱方法の一例を示す説明図である。 １・・・焼結体、２・・・電極、３・・・把持体。 ；！！Ｌ農工 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の電極間で金属材に直接電流を流してこの金
   属材に生じる抵抗熱により金属材自身を加熱するに際し
   て、前記金属材に電流を流す前記一対の電極の間におけ
   る電圧値を測定し、この電圧値が前記金属材の加熱目標
   温度に対応した標準電圧値に達するまで前記金属材に電
   流を流すことを特徴とする金属材の通電加熱方法。
2. （２）金属材は大気中で酸化しやすい材料である特許請
   求の範囲第１項記載の金属材の通電加熱方法。
3. （３）大気中で酸化しやすい材料は高融点金属である特
   許請求の範囲第２項記載の金属材の通電加熱方法。