JPH0429357Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、被加熱材の周囲に断熱耐火物粉を詰
め、シールドして誘導加熱する場合に発生する有
害ガスの排気構造を改良した誘導加熱炉に関する
ものである。

（従来の技術） 一般に商用周波数あるいは高周波数の電源によ
り誘導加熱、溶解を行う分野において、単なる溶
解や鋳造などの金属加工から、更に熱処理を始
め、金属以外の材料加熱など、広く誘導加熱が利
用されるようになつてきた。

このような誘導加熱において、特殊な金属を高
温加熱する場合や、黒鉛を熱処理する場合に亜硫
酸ガスや炭酸ガス、あるいはこれらの混合した水
蒸気などの有害ガスが発生する。

従来、このような特殊な金属や黒鉛を加熱する
誘導加熱炉は、第４図に示すように絶縁被覆１を
施した水冷銅管２を螺線状に巻回した誘導コイル
３を形成し、これを円筒状のアルミナ質キヤスタ
ブルセメント層４内に埋設して内側を加熱室５と
する。この加熱室５は周囲を炉枠６で囲い、内側
底部に耐火断熱床７が設けられ、据付ベース８上
に取付けられている。

従来の誘導加熱炉では被加熱材９を加熱室５内
に挿着し、その周囲に断熱耐火物粉１０を詰め
て、シールドした後、電源１１から誘導コイル３
に通電して被加熱材９を誘導加熱する。

被加熱材９が次第に高温になると、被加熱材９
自身と、シールド材として用いた断熱耐火物粉１
０とから有害ガスが発生し、加熱室５の上部と側
面に拡散する。側面から拡散した有害ガスはキヤ
スタブルセメント層４を貫通し、内部に埋込んだ
誘導コイル３との隙間を通つて炉枠６の側面開孔
部１２から外部に流出する。

この場合、加熱室５の上部から直接外部に流出
する有害ガスはフードなどにより集めて安全に排
出することができるが、特に側面から拡散した有
害ガスは誘導コイル３の絶縁被覆１を劣化させ、
短絡など電気系の故障や、さらには水冷銅管２の
腐食など構造材の劣化を招き、しかも作業環境を
悪化させるなどの欠点があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は上記欠点を除去し、加熱時に発生する
有害ガスの加熱室側面に積極的に導いて外部に排
出し、誘導コイル側への拡散を防止してコイルの
絶縁不良や腐食を防止し、設備の長寿命化と作業
環境の改善を図つた誘導加熱炉を提供することを
目的とするものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案は、螺線状に巻回した誘導コイルを円筒
状のセメント層内に埋設して内側を加熱室とし、
この加熱室内に被加熱材を装着して周囲に断熱耐
火物粉を詰めてシールドして加熱する誘導加熱炉
において、前記誘導コイルを埋設したセメント層
を高強度緻密質キヤスタブルセメント層で形成す
ると共に、この内側に気密層を設け、更にこの内
側に気孔率が20〜35％の耐火物で立方体状に形成
され、この稜線部分を面取りした焼成レンガを円
筒状に積上げて、隣接する面取り部分の間に通気
路を形成した耐火ライニング層を設けたことを特
徴とするものである。

（作用） 次に本考案の作用について説明すると、まず加
熱室に被加熱材を挿入し、この周囲に断熱耐火物
粉を詰めてシールドする。この状態で誘導コイル
に通電して被加熱材を高温に加熱し、熱処理す
る。この時、黒鉛などの被加熱材自身やこの周囲
に詰めた断熱耐火物粉から亜硫酸ガスや炭酸ガ
ス、あるいはこれらの混合した水蒸気などの有害
ガスが発生する。

発生した有害ガスは、加熱室を構成する耐火ラ
イニング層側へ拡散して行く。耐火ライニング層
は通気路を形成して気孔率の高い焼成レンガで構
築され、更にこの外周は気密層と気孔率の小さい
高強度緻密質キヤスタブルセメント層で囲まれて
いるので、耐火ライニング層の通気路や焼成レン
ガの内部を拡散してきた有害ガスは、加熱室の上
部から外部に排出され、加熱コイル側への拡散を
阻止してコイルの絶縁不良や腐食を防止しするこ
とができる。

（実施例） 以下本考案の一実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は誘導加熱炉の構造を示すもので、絶縁
被覆１を施した水冷銅管２を螺旋状に巻回して誘
導コイル３を形成し、これを円筒状をなす高強度
緻密質キヤスタブルセメント層１３内に埋設支持
している。この高強度緻密質キヤスタブルセメン
ト層１３は水分含有率が５〜６％程度のアルミナ
質セメントを練成固化したものである。

高強度緻密質キヤスタブルセメント層１３の内
側には第２図に示すように、焼成レンガ１４を円
筒状に積上げて耐火ライニング層１５が形成され
ている。この焼成レンガ１４は耐火度の高いマグ
ネシヤ系材料で耐火性をもたせたもので、気孔率
が20〜35％で第３図に示すように立方体状に形成
され、その稜線部１６を面取りしたものである。
この場合、焼成レンガ１４の気孔率が20％未満で
はガスの通気性が悪くまた35％を越えると通気性
は向上するが、強度が低下するので上記範囲が望
ましい。

この焼成レンガ１４を第２図に示すように円筒
状に積上げて加熱室５を構築すると、焼成レンガ
１４の隣接する面取りした稜線部１６，１６間の
隙間により、軸方向、周方向ならびに上下方向に
連続した通気路１７が形成された耐火ライニング
層１５が構築される。

また、この耐火ライニング層１５と接する高強
度緻密質キヤスタブルセメント層１３の内周面に
は、微粒のコーテイング材を塗布して気密層１８
を形成し、ガスの侵入を防止している。

加熱室５の底部には第１図に示すように耐火断
熱床７が設けられ、これと据付ベース８との間
に、外部と連通する通気路１９が形成されている
と共に、加熱室５の上部にフード２０が取付けら
れている。

次に上記構造の誘導加熱炉により、被加熱材９
として電極に用いられる黒鉛体を熱処理する場合
について説明する。

まず黒鉛体を加熱室５に挿入し、この周囲に断
熱耐火物粉１０として黒鉛粉末を詰めてシールド
する。黒鉛体を熱処理する場合、黒鉛化処理は
3000℃程度の高温に加熱し、また周囲に詰めた黒
鉛粉末は通常、不純物が多い低品質のものが用い
られるため、黒鉛体や黒鉛粉末から亜硫酸ガスや
炭酸ガス、あるいはこれらの混合した水蒸気など
の有害ガスが発生する。

発生した有害ガスは高温側から低温側へ、即ち
黒鉛体側から上方や側方の耐火ライニング層１５
側へ拡散して行く。耐火ライニング層１５に拡散
してきた有害ガスは、焼成レンガ１４，１４間に
形成された通気路１７を通つて上昇すると共に、
気孔率の高い焼成レンガ１４の内部を通つて通気
路１７に達して上昇し、加熱室５の上部に設けた
フード２０から外部に排出される。

また、高強度緻密質キヤスタブルセメント層１
３の内周には気密層１８が形成され、しかも高強
度緻密質キヤスタブルセメント層１３は一般に気
孔率が小さく亀裂が生じにくい高強度でしかも耐
火度の高い材質で形成されている。このため有害
ガスの侵入は極めて微量であり、内部に埋設した
誘導コイル３の絶縁被覆１の劣化や水冷銅管２の
腐食を防止することができる。

また、加熱室５の底部の耐火断熱床７と据付ベ
ース８との間に外気と連通する通気路１９が設け
られ、ここから外気が吸込まれて加熱室５内の有
害ガスは速やかに上昇して上部からフード２０を
通つて外部に排出されるので、作業環境が改善さ
れると共に、高強度緻密質キヤスタブルセメント
層１３が冷却され、温度を低く保つこともでき
る。

なおフード２０にフアンを取付けて発生した有
害ガスを強制的に吸引除去すれば更に効率的であ
る。

［考案の効果］ 以上説明した如く本考案によれば、加熱時に被
加熱材自身や、これをシールドする断熱耐火物粉
から発生する有害ガスを加熱室側面に積極的に導
いて外部に排出して、誘導コイル側への拡散を阻
止し、コイルの絶縁不良や腐食を防止して設備の
長寿命化と作業環境の改善を図つた誘導加熱炉を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の一実施例を示すも
ので、第１図は誘導加熱炉の縦断正面図、第２図
はその要部を破断して示す斜視図、第３図は焼成
レンガの斜視図、第４図は従来の誘導加熱炉の縦
断正面図である。 １……絶縁被覆、２……銅管、３……誘導コイ
ル、４……キヤスタブルセメント層、５……加熱
室、７……耐火断熱床、８……据付ベース、９…
…被加熱材、１０……断熱耐火物粉、１１……電
源、１３……高強度緻密質キヤスタブルセメント
層、１４……焼成レンガ、１５……耐火ライニン
グ層、１７，１９……通気路、１８……気密層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 螺線状に巻回した誘導コイルを円筒状のセメン
   ト層内に埋設して内側を加熱室とし、この加熱室
   内に被加熱材を装着して周囲に断熱耐火物粉を詰
   めてシールドして加熱する誘導加熱炉において、
   前記誘導コイルを埋設したセメント層を高強度緻
   密質キヤスタブルセメント層で形成すると共に、
   この内側に気密層を設け、更にこの内側に気孔率
   が20〜35％の耐火物で立方体状に形成され、この
   稜線部分を面取りした焼成レンガを円筒状に積上
   げて、隣接する面取り部分の間に通気路を形成し
   た耐火ライニング層を設けたことを特徴とする誘
   導加熱炉。