JPH0633951B2 - 高温加熱炉 - Google Patents
高温加熱炉Info
- Publication number
- JPH0633951B2 JPH0633951B2 JP61167689A JP16768986A JPH0633951B2 JP H0633951 B2 JPH0633951 B2 JP H0633951B2 JP 61167689 A JP61167689 A JP 61167689A JP 16768986 A JP16768986 A JP 16768986A JP H0633951 B2 JPH0633951 B2 JP H0633951B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high temperature
- temperature heating
- carbon
- heating furnace
- furnace
- Prior art date
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高温加熱炉内のカーボン及びカーボン化合物の
ガス分圧を下げ、同時にカーボン微粉の浮遊を抑制する
ことによって製品の品質を向上させることのできる高温
加熱炉に関し、更に詳しくは、カーボン構造材で炉芯部
が構築されてなる高温加熱炉のカーボン構造材をＳｉＯ
ガスと反応させ、その表面をＳｉＣに転化させてなるこ
とを特徴とする高温加熱炉に関するものである。
ガス分圧を下げ、同時にカーボン微粉の浮遊を抑制する
ことによって製品の品質を向上させることのできる高温
加熱炉に関し、更に詳しくは、カーボン構造材で炉芯部
が構築されてなる高温加熱炉のカーボン構造材をＳｉＯ
ガスと反応させ、その表面をＳｉＣに転化させてなるこ
とを特徴とする高温加熱炉に関するものである。
（従来の技術） 従来、高温加熱炉の高温にさらされる部分は黒鉛で構築
されているものが大部分であった。また、その使用方法
は断熱材としてカーボンファイバー等の加工品である成
形体を設け、その内側の炉芯部は黒鉛スリーブなどの容
器や黒鉛遮熱板を配置していた。
されているものが大部分であった。また、その使用方法
は断熱材としてカーボンファイバー等の加工品である成
形体を設け、その内側の炉芯部は黒鉛スリーブなどの容
器や黒鉛遮熱板を配置していた。
しかしながら、1000℃以上の高温にさらされる炉の箇所
にカーボン構造材を使うと炉内雰囲気にカーボン蒸気、
ＣＯ２，ＣＯなどのガス、カーボン微粉等が混入し、高
温加熱炉内の製品に浸透拡散したり、反応を起こしたり
して製品の品質に著しい悪影響を及ぼす欠点を有してい
た。。
にカーボン構造材を使うと炉内雰囲気にカーボン蒸気、
ＣＯ２，ＣＯなどのガス、カーボン微粉等が混入し、高
温加熱炉内の製品に浸透拡散したり、反応を起こしたり
して製品の品質に著しい悪影響を及ぼす欠点を有してい
た。。
また、カーボンは耐火物の中では酸化され易くかつ酸化
による強度劣化が急激に進行するという欠点も有してい
た。
による強度劣化が急激に進行するという欠点も有してい
た。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこれら従来の欠点に鑑みて、従来技術の欠点を
除去・解決することを目的として、従来の高温加熱炉の
カーボン構造部材をＳｉＯガスと反応させ、その表層を
ＳｉＣに転化させることによりカーボン構造材に耐酸化
性を付与し、炉内雰囲気のカーボン及びカーボン化合物
のガス分圧を下げ、カーボン微粉の浮遊をなくして、炉
内の製品への浸炭及びカーボンとの反応を防止し高品質
の製品を安定して生産し得るクリーンな高温加熱炉を提
供するものである。
除去・解決することを目的として、従来の高温加熱炉の
カーボン構造部材をＳｉＯガスと反応させ、その表層を
ＳｉＣに転化させることによりカーボン構造材に耐酸化
性を付与し、炉内雰囲気のカーボン及びカーボン化合物
のガス分圧を下げ、カーボン微粉の浮遊をなくして、炉
内の製品への浸炭及びカーボンとの反応を防止し高品質
の製品を安定して生産し得るクリーンな高温加熱炉を提
供するものである。
（問題点を解決するための手段及び作用） 本発明において、カーボン構造材の表面をＳｉＣ化する
主な方法としては、ＣＶＤ法とコンバージョン法とがあ
る。
主な方法としては、ＣＶＤ法とコンバージョン法とがあ
る。
このうち、ＣＶＤ法を用いてカーボンの表面にＳｉＣを
沈積被膜化した場合はカーボンとＳｉＣ膜の接着強度は
十分に強固でなく、ヒートサイクルによって熱膨張差が
生じＳｉＣ層が簡単にはがれるという欠点がある。
沈積被膜化した場合はカーボンとＳｉＣ膜の接着強度は
十分に強固でなく、ヒートサイクルによって熱膨張差が
生じＳｉＣ層が簡単にはがれるという欠点がある。
一方、コンバージョン法はＳｉＯガスを1950℃〜2000℃
でカーボン構造材と反応させてカーボン基材の表層をＳ
ｉＣに転化させる方法であり、ＳｉＣ層はカーボン基材
そのものが転化したものであることから、両組織の結合
はきわめて強固でヒートサイクルによる表層の剥離は起
こらないという特徴がある。
でカーボン構造材と反応させてカーボン基材の表層をＳ
ｉＣに転化させる方法であり、ＳｉＣ層はカーボン基材
そのものが転化したものであることから、両組織の結合
はきわめて強固でヒートサイクルによる表層の剥離は起
こらないという特徴がある。
またＳｉＣ焼結体のように複雑な精密加工が非常に困難
であるセラミック部材に比べると、コンバージョン法は
柔らかくて加工し易い黒鉛の段階で複雑な精密加工が容
易にでき、その後のＳｉＣ転化によっても黒鉛の時の形
状をそのまま保ち寸法変化はほとんどないため、どのよ
うな形状にでも後加工を要することなく簡単につくり出
すことができる利点がある。バッチ炉から半連続式炉、
連続式炉をさすもので、ホットプレス又は熱間等方圧プ
レス（ＨＩＰ）についても適用できる。
であるセラミック部材に比べると、コンバージョン法は
柔らかくて加工し易い黒鉛の段階で複雑な精密加工が容
易にでき、その後のＳｉＣ転化によっても黒鉛の時の形
状をそのまま保ち寸法変化はほとんどないため、どのよ
うな形状にでも後加工を要することなく簡単につくり出
すことができる利点がある。バッチ炉から半連続式炉、
連続式炉をさすもので、ホットプレス又は熱間等方圧プ
レス（ＨＩＰ）についても適用できる。
またカーボン構造材とは高温加熱炉の反応容器、スリー
ブ、遮熱板、試料サポートなど炉芯部を構成するものか
らなる。
ブ、遮熱板、試料サポートなど炉芯部を構成するものか
らなる。
なお本発明がいう炉芯部とは、高温加熱炉内の高温にさ
らされる箇所であって、抵抗加熱式高温加熱炉の一例で
ある第１図では、(1)、(2)、(3)、(4)および(5)を指
し、誘導加熱式高温加熱炉の一例である第２図では、
(1)、(2)および(5)を指す。
らされる箇所であって、抵抗加熱式高温加熱炉の一例で
ある第１図では、(1)、(2)、(3)、(4)および(5)を指
し、誘導加熱式高温加熱炉の一例である第２図では、
(1)、(2)および(5)を指す。
これらの炉芯部部品のＳｉＣ転化については各部品の全
体をＳｉＣに転化することもできるし、ＳｉＯガスがあ
たらないように部分的にマスクをして、その部分だけカ
ーボン表面を残すこともできる。断熱材として使われて
いるカーボンファイバーについても同様にコンバージョ
ンの処理をし、その表面をＳｉＣに転化させ酸化防止と
脱落防止の効果を得ることができる。
体をＳｉＣに転化することもできるし、ＳｉＯガスがあ
たらないように部分的にマスクをして、その部分だけカ
ーボン表面を残すこともできる。断熱材として使われて
いるカーボンファイバーについても同様にコンバージョ
ンの処理をし、その表面をＳｉＣに転化させ酸化防止と
脱落防止の効果を得ることができる。
一方、本発明のカーボン基材の材質については制限はな
いが、等方性黒鉛材料を用いることが望ましい。
いが、等方性黒鉛材料を用いることが望ましい。
以下図面により本発明の実施例を説明する。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例になる抵抗加熱式高温加熱炉
の縦断面図である。この図面において炉芯部は、高温加
熱容器(1)、サポート(2)、発熱体(3)、スリーブ(4)、遮
熱板(5)から構成されている。これらの高温加熱容器
(1)、サポート(2)、発熱体(3)、スリーブ(4)、遮熱板
(5)を等方性黒鉛材料で加工作成したのち、コンバージ
ョンの処理（珪石粉と珪素粉を重量比で２：１で混合し
た粉末をＡｒ雰囲気で2000℃、60分間加熱）を行ない、
表層をＳｉＣに転化した。このようにして得られた炉芯
部材からなる第１図に示すような抵抗加熱式高温加熱炉
を用いてＡｌ２Ｏ３の成形体を1700℃で常圧焼結した。
この試料を分析した結果、カーボンは全く検出されなか
った。
の縦断面図である。この図面において炉芯部は、高温加
熱容器(1)、サポート(2)、発熱体(3)、スリーブ(4)、遮
熱板(5)から構成されている。これらの高温加熱容器
(1)、サポート(2)、発熱体(3)、スリーブ(4)、遮熱板
(5)を等方性黒鉛材料で加工作成したのち、コンバージ
ョンの処理（珪石粉と珪素粉を重量比で２：１で混合し
た粉末をＡｒ雰囲気で2000℃、60分間加熱）を行ない、
表層をＳｉＣに転化した。このようにして得られた炉芯
部材からなる第１図に示すような抵抗加熱式高温加熱炉
を用いてＡｌ２Ｏ３の成形体を1700℃で常圧焼結した。
この試料を分析した結果、カーボンは全く検出されなか
った。
一方、第１図に示す炉と同一寸法で黒鉛の炉芯部材から
なる抵抗加熱高温加熱炉を用いて同じ条件で得られたＡ
ｌ２Ｏ３焼結体の分析を行なった結果、表層には0.2％
のカーボンが検出された。また試料全体が灰色に変色し
ていた。
なる抵抗加熱高温加熱炉を用いて同じ条件で得られたＡ
ｌ２Ｏ３焼結体の分析を行なった結果、表層には0.2％
のカーボンが検出された。また試料全体が灰色に変色し
ていた。
第２図は本発明の他の実施例である誘導加熱式高温加熱
炉の縦断面図である。炉芯部は、高温加熱容器(1)、サ
ポート(2)、遮熱板(5)から構成されている。これらの高
温加熱容器(1)、サポート(2)、遮熱板(5)を等方性黒鉛
材料で加工したのち、コンバージョンの処理を行ない表
層をＳｉＣに転化した。このようにして得られた炉芯部
材からなる第２図に示すような誘導加熱式高温加熱炉を
用いてＳｉ３Ｎ４の成形体を1850℃で常圧焼結した。こ
の焼結体を分析した結果、カーボンは全く検出されなか
った。
炉の縦断面図である。炉芯部は、高温加熱容器(1)、サ
ポート(2)、遮熱板(5)から構成されている。これらの高
温加熱容器(1)、サポート(2)、遮熱板(5)を等方性黒鉛
材料で加工したのち、コンバージョンの処理を行ない表
層をＳｉＣに転化した。このようにして得られた炉芯部
材からなる第２図に示すような誘導加熱式高温加熱炉を
用いてＳｉ３Ｎ４の成形体を1850℃で常圧焼結した。こ
の焼結体を分析した結果、カーボンは全く検出されなか
った。
一方、第２図に示す炉と同一寸法で黒鉛の炉芯部材から
なる誘導加熱式高温加熱炉を用いて同じ条件で得たＳｉ
３Ｎ４焼結体の分析を行なった結果、0.09％のカーボン
が検出された。
なる誘導加熱式高温加熱炉を用いて同じ条件で得たＳｉ
３Ｎ４焼結体の分析を行なった結果、0.09％のカーボン
が検出された。
（発明の効果） 以上の説明からも明らかな如く、本発明の高温加熱炉は
カーボン雰囲気をつくらず、そのために焼結物質へのカ
ーボンの混入を防止し、高品質の製品を安定して生産す
ることを可能にした産業上有用なものである。
カーボン雰囲気をつくらず、そのために焼結物質へのカ
ーボンの混入を防止し、高品質の製品を安定して生産す
ることを可能にした産業上有用なものである。
第１図は炉芯部をＳｉＣに転化した部材で構築した抵抗
加熱式高温加熱炉を示す縦断面図であり、第２図は炉芯
部をＳｉＣに転化した部材で構築した誘導加熱式高温加
熱炉を示す縦断面図である。 ここで、(1)は高温加熱容器、(2)はサポート、(3)は抵
抗発熱体、(4)はスリーブ、(5)は遮熱板、(6)は断熱
材、(7)は誘導コイルをそれぞれ示す。
加熱式高温加熱炉を示す縦断面図であり、第２図は炉芯
部をＳｉＣに転化した部材で構築した誘導加熱式高温加
熱炉を示す縦断面図である。 ここで、(1)は高温加熱容器、(2)はサポート、(3)は抵
抗発熱体、(4)はスリーブ、(5)は遮熱板、(6)は断熱
材、(7)は誘導コイルをそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【請求項１】カーボン構造材で炉芯部が構築されてなる
高温加熱炉において、該高温加熱炉内のカーボン構造材
をＳｉＯガスと反応させ、その表面をＳｉＣに転化させ
てなることを特徴とする高温加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167689A JPH0633951B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 高温加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167689A JPH0633951B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 高温加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6321484A JPS6321484A (ja) | 1988-01-29 |
| JPH0633951B2 true JPH0633951B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=15854406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61167689A Expired - Lifetime JPH0633951B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 高温加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633951B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5490216A (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-17 | Toshiba Ceramics Co | Heating furnace for sic coating process |
| JPS5729407A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-17 | Ibigawa Electric Ind Co Ltd | Graphitic hot press mold |
| JPS60166286A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-29 | 日立化成工業株式会社 | ＳｉＣ被覆炭素材の製法 |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP61167689A patent/JPH0633951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6321484A (ja) | 1988-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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