JPH0674123B2 - 炭素質成形体の黒鉛化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭素質成形体の黒鉛化方法、とくに同一黒鉛
化炉に炉詰めされた各炭素質成形体の黒鉛化特性を任意
に制御することのできる黒鉛化方法に関する。

〔従来の技術〕 炭素質成形体の黒鉛化は、成形体を黒鉛化炉内に配置
し、ターミナル電極を介して通電加熱することによりお
こなわれこの際、炭素質成形の加熱を周辺に充填したコ
ークスパッキング材の抵抗発熱を介して間接的におこな
うか、あるいは炭素質成形体に直接通電して抵抗発熱さ
せるかにより黒鉛化の態様が２分されている。

このうち、後者の直接通電法は近時、製鋼用黒鉛電極の
製造に有用されている。

通常、同一炉内に炉詰めされた炭素質成形体は、その全
数が均等に黒鉛化されるように条件設定される。このた
め、炉詰めされる各炭素質成形体は通電方向を横切る断
面を揃えて負荷抵抗が均等となるように配置される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、炭素質成形体はその製品用途によって要
求される特性が異なる場合が多い。これらの要求特性は
電気比抵抗、硬度、機械的強度、弾性率、加工性など極
めて多様であるが、黒鉛化の度合によって調整し得る要
素が多い。ところが、従来のような処理すべき炭素質成
形体の全数を均等に黒鉛化する方法では、単一炉内に炉
詰めされている個別の炭素質成形体に異なった黒鉛化特
性を付与することは不可能であり、このため目的とする
品種・特性ごとに炉を変えて黒鉛化処理するほかに対応
する方法はなかった。このようなことから、特性の異な
る少量多品種の黒鉛製品を効率的に量産することができ
ない問題点があった。

〔問題を解決するための手段〕

発明者らは、黒鉛化要求特性の異なる炭素質成形体を同
一炉内で同時に黒鉛化することにより、任意の黒鉛化特
性を付与する方法につき鋭意研究を重ねた結果、直接通
電法を利用することによって本発明の開発に至ったもの
である。

すなわち、本発明によって提供される炭素質成形体の黒
鉛化方法は、炉内に複数の炭素質成形体を直列的に配置
しターミナル電極を介して直接通電する黒鉛化方法にお
いて、炭素質成形体の通電方向における当接面を所望の
黒鉛化度に応じた断面積に設定することを構成的特徴と
する。

以下、本発明の黒鉛化方法を図示の説明図に沿つて説明
する。図は本方法の実施に用いられる黒鉛化炉の一例を
示した平断面図で、１は炉壁レンガにより構築された炉
体、２は炉軸方向の両端部に設置されたターミル電極、
3,3′および３″は炉詰めされた炭素質成形体である。
炭素質成形体3,3′,3″は端部をターミナル電極と接し
た状態で炉内に直列的に配置されるが、この際通電方向
における相対面を所望の黒鉛化度に応じた断面積に設定
する。

黒鉛化過程においては、加熱温度が高くなるほど黒鉛化
が進行し、これに伴って被処理材の固有抵抗値が低くな
ることが知られており通常、炭素質成形体の黒鉛化特性
はこの固有抵抗値によって管理されている。同一炉に炉
詰めされた炭素質成形体を黒鉛化して異なった固有抵抗
値を付与するためには、各炭素質成形体に異なった黒鉛
化度合（加熱温度）を与えることが必要となる。

本発明においては、黒鉛化度の相違を炭素質成形体の相
対する断面積によって制御するもので、この管理は炭素
質成形体の断面積および黒鉛化後の固有抵抗値の関係を
予め検量しておくことによつておこなわれる。

各炭素質成形体3,3′,3″の当接面6,6′は図のように直
接接触させる手段のほか、適宜な黒鉛質の充填物を介在
させることもできる。この場合、各々の炭素質成形体3,
3′,3″相互の当接面6,6′には断面積の相違にともなう
段差が生じることになり付加電力を各炭素質成形体に対
して均等に分配する上での障害となる。４はこのような
障害を防止するための黒鉛添え部材で、炭素質成形体3,
3′,3″の各当接面6,6′の側部に各断面形状に沿って当
接するように配設される。

このようにして炉詰めされた炭素質成形体は、周辺を詰
粉コークス５で被包されたのち、ターミナル電極２から
の通電によって黒鉛化処理される。

図においては、３種類の炭素質成形体を長手方向に配置
した例を示したが、その配置数量は特に限定されるもの
ではなく、また隣接して複数列配置することも可能であ
る。

〔作 用〕

本発明によれば、各炭素質成形体を所定の通電方向断面
積によって設定しているため、負荷抵抗の相違によって
ジュール熱の発生に差をもたらし、この作用に基づいて
予め検量された黒鉛度合に黒鉛化することが可能とな
る。

〔実施例〕

図に示した黒鉛化炉を用い、目標固有抵抗値の異なる３
種類の焼成ずみ炭素質成形体をターミナル電極間にそれ
ぞれの端面を当接した状態で直列配置した。各炭素質成
形体の当接面における断面積は予め検量された値に設定
した。

各炭素質成形体の当接面側部に黒鉛ブロックを添え部材
として配設し、ついで炭素質成形体を覆うまで詰粉コー
クスを充填した。ついでターミナル電極に通電し黒鉛化
をおこなった。黒鉛化温度は、炉側壁を貫通する側温パ
イプを介し放射温度計によって各炭素質成形体の表面温
度を測定した。

下表は、本実施例の諸元をまとめたものである。

表から明らかなように、炭素質成形体の通電方向当接面
における断面積を予定の値に設定することによって所望
の黒鉛化度（温度）ならびに黒鉛化特性（固有抵抗）の
異なる黒鉛製品を得ることができた。

〔発明の効果〕

本発明の炭素質成形体の黒鉛化方法によれば、従来困難
とされたいた同一黒鉛化炉に炉詰された複数単位の炭素
質成形体を簡易な手段により円滑に任意の黒鉛化特性に
調整することが可能となる。したがって、用途・目的の
異なる少量多品種の黒鉛製品を得る場合に炭素質成形体
の炉詰め形態ならびに操炉ローテーション等の操業上の
制約を受けることなしに生産性よく量産することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法に用いる黒鉛化炉の１例を示した平断面
図である。 １……炉壁、２……ターミナル電極、 3,3′,3″……炭素質成形体、４……黒鉛添え部材５…
…詰粉コークス、6,6′……当接面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炉内に複数の炭素質成形体を直列的に配置
   し、ターミナル電極を介して直接通電する黒鉛化方法に
   おいて、炭素質成形体の通電方向における当接面を所望
   の黒鉛化度に応じた断面積に設定することを特徴とする
   炭素質成形体の黒鉛化方法。
2. 【請求項２】炭素質成形体の当接面側部に各断面に沿っ
   た形状の黒鉛添え部材を配接する特許請求の範囲第１項
   に記載の炭素質成形体の黒鉛化方法。