JPH0780684B2 - カ−ボン材の純化処理装置 - Google Patents
カ−ボン材の純化処理装置Info
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- JPH0780684B2 JPH0780684B2 JP62084322A JP8432287A JPH0780684B2 JP H0780684 B2 JPH0780684 B2 JP H0780684B2 JP 62084322 A JP62084322 A JP 62084322A JP 8432287 A JP8432287 A JP 8432287A JP H0780684 B2 JPH0780684 B2 JP H0780684B2
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- pressure
- gas
- furnace
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、カーボン材を高純化するための純化処理装置
に関する。
に関する。
（従来の技術） カーボン材は、高温下での機械的強度、耐熱性、耐久
性、耐薬品性、電気伝導性、熱伝導性等の優れた特性を
有するため各種の用途に使用されている。
性、耐薬品性、電気伝導性、熱伝導性等の優れた特性を
有するため各種の用途に使用されている。
半導体装置、原子炉装置、石英溶融装置等に用いられる
カーボン材には、カーボン材が有する前述の特性に加え
て、高純度であることが要求される。
カーボン材には、カーボン材が有する前述の特性に加え
て、高純度であることが要求される。
従来のカーボン材の純化処理方法は、純化炉内に被処理
物としてのカーボン材を配置し、炉壁とカーボン材の間
の間隙をコークス等の詰粉を入れ、炉の側壁下方に設け
たガス導入口より純化処理用ガスとして塩素ガスを流し
ながら、炉の両側壁の電極に通電して行なうものであ
る。これにより、塩素はカーボン材中の不純物と反応し
て塩素化合物となり、カーボン材の周囲に充填されてい
るガス透過性の詰粉の中に侵入する。この塩素化合物の
大部分は詰粉上部の温度の低い部分で凝縮し、一部の塩
素化合物及び未反応の塩素は上方の排気装置から排気さ
れる。
物としてのカーボン材を配置し、炉壁とカーボン材の間
の間隙をコークス等の詰粉を入れ、炉の側壁下方に設け
たガス導入口より純化処理用ガスとして塩素ガスを流し
ながら、炉の両側壁の電極に通電して行なうものであ
る。これにより、塩素はカーボン材中の不純物と反応し
て塩素化合物となり、カーボン材の周囲に充填されてい
るガス透過性の詰粉の中に侵入する。この塩素化合物の
大部分は詰粉上部の温度の低い部分で凝縮し、一部の塩
素化合物及び未反応の塩素は上方の排気装置から排気さ
れる。
（発明が解決しようとする問題点） この従来の純化処理方法では、カーボン材を高純度化す
るのに長時間を要し、電力、ガス等のエネルギ消費量が
多いため処理コストが高く、また純化処理効率が悪いと
いう欠点がある。さらに、このような純化炉は炉の上方
が開口されているため純化処理用ガスとして使用される
人体に有害な塩素ガス等が飛散するため、炉上方に設け
た排気装置でも十分に排気し得ず作業環境が悪いという
問題がある。
るのに長時間を要し、電力、ガス等のエネルギ消費量が
多いため処理コストが高く、また純化処理効率が悪いと
いう欠点がある。さらに、このような純化炉は炉の上方
が開口されているため純化処理用ガスとして使用される
人体に有害な塩素ガス等が飛散するため、炉上方に設け
た排気装置でも十分に排気し得ず作業環境が悪いという
問題がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は以上のような問題点を解決するために、短時間
で高純度化処理し得、純化効率が良く、処理コストの安
いカーボン材の純化処理装置を提供するものである。
で高純度化処理し得、純化効率が良く、処理コストの安
いカーボン材の純化処理装置を提供するものである。
本発明の前記目的は、次の構成によって達成される。す
なわち、内方にカーボン材を配置するための密閉された
処理室を形成する炉内壁と、前記炉内壁の周囲に密閉さ
れた間隙を形成する炉外壁と、前記間隙内に設けられた
ヒーターと、前記処理室に連通する純化処理用ガス供給
手段及び純化処理用ガス排出手段と、該純化処理用ガス
を不活性ガスに置換える置換手段と、前記間隙内に連通
する不活性ガス供給手段及び不活性ガス排出手段と、前
記処理室内の圧力及び前記間隔内の圧力を相関し各々の
圧力を制御する制御手段とを備えることを特徴とするカ
ーボン材の純化処理装置である。
なわち、内方にカーボン材を配置するための密閉された
処理室を形成する炉内壁と、前記炉内壁の周囲に密閉さ
れた間隙を形成する炉外壁と、前記間隙内に設けられた
ヒーターと、前記処理室に連通する純化処理用ガス供給
手段及び純化処理用ガス排出手段と、該純化処理用ガス
を不活性ガスに置換える置換手段と、前記間隙内に連通
する不活性ガス供給手段及び不活性ガス排出手段と、前
記処理室内の圧力及び前記間隔内の圧力を相関し各々の
圧力を制御する制御手段とを備えることを特徴とするカ
ーボン材の純化処理装置である。
本願発明のカーボン材の純化処理においては、処理室内
の圧力、並びに炉内壁及び炉外壁の間の間隙内の圧力を
相関し、各々の圧力を制御するが故に、純化処理時間を
大巾に短縮し、純化処理効率を向上し得、その結果、塩
素消費量、電力消費量を大巾に減少させ得る。加えて、
置換手段により、カーボン材を炉から取出す際にも純化
処理用ガスが炉外に漏れるのを阻止し得る。
の圧力、並びに炉内壁及び炉外壁の間の間隙内の圧力を
相関し、各々の圧力を制御するが故に、純化処理時間を
大巾に短縮し、純化処理効率を向上し得、その結果、塩
素消費量、電力消費量を大巾に減少させ得る。加えて、
置換手段により、カーボン材を炉から取出す際にも純化
処理用ガスが炉外に漏れるのを阻止し得る。
本発明の純化処理装置における処理室内の圧力が、間隙
内の圧力より低いのが望ましい。これにより、前述の効
果を増大させ得る。
内の圧力より低いのが望ましい。これにより、前述の効
果を増大させ得る。
本発明の純化処理装置における間隙内の圧力は、大気圧
以下であるのが望ましい。これにより、純化処理用ガス
が変動しても、間隙内の不活性ガスが緩衝の働きをな
し、炉壁材の破損、損傷を防止し得る。
以下であるのが望ましい。これにより、純化処理用ガス
が変動しても、間隙内の不活性ガスが緩衝の働きをな
し、炉壁材の破損、損傷を防止し得る。
本発明の純化処理装置の純化処理用ガスとしてはハロゲ
ン又はハロゲン含有ガスが望ましい。
ン又はハロゲン含有ガスが望ましい。
本発明の純化処理装置では、前記純化処理用ガス供給手
段が炉の中に不活性ガスを導入する手段を含むのが望ま
しい。これにより、さらにカーボン材を炉から取出す際
に純化処理用ガスが炉外に漏れるのを阻止し得る。
段が炉の中に不活性ガスを導入する手段を含むのが望ま
しい。これにより、さらにカーボン材を炉から取出す際
に純化処理用ガスが炉外に漏れるのを阻止し得る。
（具体例） 本発明の１具体例を、図面を参照しながら説明する。第
１図は、本発明による純化処理装置の縦断面概略図であ
る。純化炉１の炉外壁２内には処理室３を形成するカー
ボン製の炉内壁４が設けられており、純化処理される図
示しないカーボン材が処理室３に適宜な固定治具を介し
て配置されている。この処理室３は、カーボン材が配置
された後、図示しない両側端の蓋によって密閉される。
炉内壁４と炉外壁２との間の間隙５には処理室３を加熱
するための複数のヒータ６が配設されており、このヒー
タの酸化を防止するために間隙５には不活性ガス供給手
段17から不活性ガス導入路８を介して例えば窒素ガス等
の不活性ガスが導入される。炉外壁２は二重構造となっ
ており、その間には冷却水が流されている。また、この
二重構造の内側の壁は適宜な断熱材によって断熱されて
いる。
１図は、本発明による純化処理装置の縦断面概略図であ
る。純化炉１の炉外壁２内には処理室３を形成するカー
ボン製の炉内壁４が設けられており、純化処理される図
示しないカーボン材が処理室３に適宜な固定治具を介し
て配置されている。この処理室３は、カーボン材が配置
された後、図示しない両側端の蓋によって密閉される。
炉内壁４と炉外壁２との間の間隙５には処理室３を加熱
するための複数のヒータ６が配設されており、このヒー
タの酸化を防止するために間隙５には不活性ガス供給手
段17から不活性ガス導入路８を介して例えば窒素ガス等
の不活性ガスが導入される。炉外壁２は二重構造となっ
ており、その間には冷却水が流されている。また、この
二重構造の内側の壁は適宜な断熱材によって断熱されて
いる。
処理室３に配置されたカーボン材を純化処理するための
純化処理用ガスは、純化処理用ガス導入路７を介して適
宜な圧力で処理室３に導入される。また、この処理室３
に導入された純化処理用ガスを排出するために、炉内壁
４にはガス排出手段９が接続されている。このガス排出
手段９には、ダストキャッチャーが設けられ、ダスト又
は処理室内反応物、例えば塩素化合物が取り除かれた排
気ガスが排出される。
純化処理用ガスは、純化処理用ガス導入路７を介して適
宜な圧力で処理室３に導入される。また、この処理室３
に導入された純化処理用ガスを排出するために、炉内壁
４にはガス排出手段９が接続されている。このガス排出
手段９には、ダストキャッチャーが設けられ、ダスト又
は処理室内反応物、例えば塩素化合物が取り除かれた排
気ガスが排出される。
なお、処理室３の純化処理用ガスが処理室３の外側に流
出しないように間隙５内の不活性ガスの圧力PAは処理室
３内の純化処理用ガスの圧力PBより高く設定される。し
かも、間隙５内の不活性ガスが間隙５の外側に排出しな
いように間隙５内の不活性ガスの圧力PAは大気圧よりも
低く設定されるのが好ましい。
出しないように間隙５内の不活性ガスの圧力PAは処理室
３内の純化処理用ガスの圧力PBより高く設定される。し
かも、間隙５内の不活性ガスが間隙５の外側に排出しな
いように間隙５内の不活性ガスの圧力PAは大気圧よりも
低く設定されるのが好ましい。
この純化処理装置は第２図のガス供給及び排気系統図に
示されるように接続されており、図示しない制御手段に
よって、以下のように制御される。
示されるように接続されており、図示しない制御手段に
よって、以下のように制御される。
処理室３は、ガス排出手段９を介して排気され、0.01ト
ール（第３図P1）まで減圧される。減圧後、炉内壁４と
炉外壁２との間の間隙５に設けられたヒータにより処理
室３を約2,000℃まで昇温する。昇温後、処理室３にカ
ーボン材の純化処理用ガスとして塩素ガスを純化処理用
ガス供給手段10から処理用ガス導入路７を介して圧力が
大気圧以下の700メートル（第３図P2）となるまで導入
し、処理室３を昇圧する。昇圧後一定時間、例えば５分
経過後に処理室３の温度を2000℃に維持したまま、再度
処理室３はガス排出手段９を介して排気されて0.01メー
トル（第３図P3）まで減圧され、その後処理室３の圧力
は、前述と同様の方法で、700トールと0.01トールとの
間で純化処理が完了するまで交互に昇圧及び減圧を繰り
返すいわゆるパルス制御が行なわれる。この時、P3の値
は必ずしもP1に等しくなくてもよい。このような純化処
理工程中、処理室３を大気圧以下の所定圧P2，P3におい
てカーボン材を純化処理するが故に、処理室における純
化処理用ガスの蒸気圧を低くし得、カーボン中の不純物
を純化処理用ガスの化合物としてカーボン材が除去し易
くし得、加えて、純化処理用ガスの排気、導入を交互に
繰り返すので効率よくカーボン材を高純度化し得る。
ール（第３図P1）まで減圧される。減圧後、炉内壁４と
炉外壁２との間の間隙５に設けられたヒータにより処理
室３を約2,000℃まで昇温する。昇温後、処理室３にカ
ーボン材の純化処理用ガスとして塩素ガスを純化処理用
ガス供給手段10から処理用ガス導入路７を介して圧力が
大気圧以下の700メートル（第３図P2）となるまで導入
し、処理室３を昇圧する。昇圧後一定時間、例えば５分
経過後に処理室３の温度を2000℃に維持したまま、再度
処理室３はガス排出手段９を介して排気されて0.01メー
トル（第３図P3）まで減圧され、その後処理室３の圧力
は、前述と同様の方法で、700トールと0.01トールとの
間で純化処理が完了するまで交互に昇圧及び減圧を繰り
返すいわゆるパルス制御が行なわれる。この時、P3の値
は必ずしもP1に等しくなくてもよい。このような純化処
理工程中、処理室３を大気圧以下の所定圧P2，P3におい
てカーボン材を純化処理するが故に、処理室における純
化処理用ガスの蒸気圧を低くし得、カーボン中の不純物
を純化処理用ガスの化合物としてカーボン材が除去し易
くし得、加えて、純化処理用ガスの排気、導入を交互に
繰り返すので効率よくカーボン材を高純度化し得る。
純化処理工程終了後、純化処理用ガス導入路７、不活性
ガス導入路８及び中間接続路12に夫々設けられた各弁13
を適宜に開閉して、処理室３の純度処理用ガスを700メ
ートル下の不活性ガスに切換える。本発明の装置におけ
る置換手段は、中間接続路12と、各弁13とに対応する。
この時も前述の純化処理工程と同様に不活性ガスの導
入、排気が交互に繰返され、処理室３を不活性ガス雰囲
気に置換えた後、炉内を冷却しカーボン材を取出す。
ガス導入路８及び中間接続路12に夫々設けられた各弁13
を適宜に開閉して、処理室３の純度処理用ガスを700メ
ートル下の不活性ガスに切換える。本発明の装置におけ
る置換手段は、中間接続路12と、各弁13とに対応する。
この時も前述の純化処理工程と同様に不活性ガスの導
入、排気が交互に繰返され、処理室３を不活性ガス雰囲
気に置換えた後、炉内を冷却しカーボン材を取出す。
本発明による純化処理装置に対する従来の純化処理装置
との効果の比較を指数で表１に示す。
との効果の比較を指数で表１に示す。
この表１からも明らかなように本具体例の純化処理装置
によれば、純化処理時間を大巾に短縮し、純化処理効率
を向上し得る。また、塩素消費量、電力消費量を大巾に
減少させ、処理コストを下げ得る。
によれば、純化処理時間を大巾に短縮し、純化処理効率
を向上し得る。また、塩素消費量、電力消費量を大巾に
減少させ、処理コストを下げ得る。
さらに、炉の内部が外気としゃ断されるため、従来の炉
のように純化処理用ガスを炉外に漏れなくし得、詰粉を
使用しないため、粉塵の飛散を防止し得、したがって、
炉の回りの作業環境を良好に維持し得る。
のように純化処理用ガスを炉外に漏れなくし得、詰粉を
使用しないため、粉塵の飛散を防止し得、したがって、
炉の回りの作業環境を良好に維持し得る。
本具体例では、純化処理用ガスとして塩素ガスを使用し
たが、これに限らず塩酸、フレオン、その他のハロゲン
含有ガスを使用できる。
たが、これに限らず塩酸、フレオン、その他のハロゲン
含有ガスを使用できる。
また、本具体例では、間隙５内の圧力PA及び処理室３内
の圧力PBを負圧としたが、大気圧よりも高くしてもよ
い。
の圧力PBを負圧としたが、大気圧よりも高くしてもよ
い。
（本発明の効果） 本発明のカーボン材の純化装置においては、処理室内の
圧力、並びに炉内壁及び炉外壁の間の間隙内の圧力を相
関し、各々の圧力を制御するが故に、純化処理時間を大
巾に短縮し、純化処理効率を向上し得、その結果、塩素
消費量、電力消費量を大巾に減少させ得る。加えて、置
換手段により、カーボン材を炉から取出す際にも純化処
理用ガスが炉外に漏れるのを阻止し得る。
圧力、並びに炉内壁及び炉外壁の間の間隙内の圧力を相
関し、各々の圧力を制御するが故に、純化処理時間を大
巾に短縮し、純化処理効率を向上し得、その結果、塩素
消費量、電力消費量を大巾に減少させ得る。加えて、置
換手段により、カーボン材を炉から取出す際にも純化処
理用ガスが炉外に漏れるのを阻止し得る。
第１図は、本発明による純化処理装置の縦断面概略図で
あり、第２図は本発明による純化処理装置のガス供給及
び排気系統図であり、第３図は本発明による純化処理装
置の制御方法の説明用グラフである。 １……純化炉、３……処理室、９……ガス排出手段、10
……純化処理用ガス供給手段、11……不活性ガス供給手
段。
あり、第２図は本発明による純化処理装置のガス供給及
び排気系統図であり、第３図は本発明による純化処理装
置の制御方法の説明用グラフである。 １……純化炉、３……処理室、９……ガス排出手段、10
……純化処理用ガス供給手段、11……不活性ガス供給手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正廣 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミツクス株式会社小国製造所内 (72)発明者 梅津 ▲高▼志 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミツクス株式会社小国製造所内 (72)発明者 安部 茂 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミツクス株式会社小国製造所内 (72)発明者 川崎 知安 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 田中 秀一 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭58−84181（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−7536（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】内方にカーボン材を配置するための密閉さ
れた処理室を形成する炉内壁と、前記炉内壁の周囲に密
閉された間隙を形成する炉外壁と、前記間隙内に設けら
れたヒーターと、前記処理室に連通する純化処理用ガス
供給手段及び純化処理用ガス排出手段と、該純化処理用
ガスを不活性ガスに置換える置換手段と、前記間隙内に
連通する不活性ガス供給手段及び不活性ガス排出手段
と、前記処理室内の圧力及び前記間隔内の圧力を相関し
各々の圧力を制御する制御手段とを備えることを特徴と
するカーボン材の純化処理装置。 - 【請求項２】前記処理室内の圧力が前記間隙内の圧力よ
り低いことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 - 【請求項３】前記間隙内の圧力が大気圧以下であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62084322A JPH0780684B2 (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | カ−ボン材の純化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62084322A JPH0780684B2 (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | カ−ボン材の純化処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248707A JPS63248707A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH0780684B2 true JPH0780684B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=13827276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62084322A Expired - Fee Related JPH0780684B2 (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | カ−ボン材の純化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780684B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5884181A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-20 | 松下電器産業株式会社 | カ−ボン部材の純化処理方法 |
| JPS617536U (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-17 | 東海カ−ボン株式会社 | カ−ボン成形体の均質焼成装置 |
| JPS6284321A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Hitachi Ltd | 制御スイツチ操作応答方式 |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP62084322A patent/JPH0780684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63248707A (ja) | 1988-10-17 |
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