JPS58205082A - タンマン式加熱炉 - Google Patents
タンマン式加熱炉Info
- Publication number
- JPS58205082A JPS58205082A JP8811882A JP8811882A JPS58205082A JP S58205082 A JPS58205082 A JP S58205082A JP 8811882 A JP8811882 A JP 8811882A JP 8811882 A JP8811882 A JP 8811882A JP S58205082 A JPS58205082 A JP S58205082A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- heating furnace
- fibers
- furnace
- heating element
- Prior art date
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- Pending
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- Furnace Details (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタンマン式加熱炉に関するものであり、更に詳
しくは少なくとも１０００℃の高温で、加熱斑がなく、
長時間安定して加熱することができる。ンマン式加熱炉
に関するものである。
しくは少なくとも１０００℃の高温で、加熱斑がなく、
長時間安定して加熱することができる。ンマン式加熱炉
に関するものである。
従来、炭素材料、セラミックス系利料など各種工業用材
料の加熱乃至焼成に用いられる高温加熱装置としては抵
抗炉、誘導炉、アーク炉、プランマ炉など数多くの装置
があるが、抵抗炉、特にタンマン炉型式（以下タンマン
式という）の加熱炉は比較的単純な加熱手段によるため
広く用いられている。
料の加熱乃至焼成に用いられる高温加熱装置としては抵
抗炉、誘導炉、アーク炉、プランマ炉など数多くの装置
があるが、抵抗炉、特にタンマン炉型式（以下タンマン
式という）の加熱炉は比較的単純な加熱手段によるため
広く用いられている。
タンマン式加熱炉を用い１０００〜３０００℃刊近の高
温加熱を行なうには、管状の抵抗発熱体（以下発熱体と
いう）に電流を通じ、ジュール熱によりこれを加熱して
被処理物を管内に静置または連続的に通過させ焼成する
が、通常は窒素やアルゴンなどの不活性ガス中、あるい
は減圧（真空）中で行なわれ、発熱体としては炭素（黒
鉛）材を、また電流としては交流電流を用いるのが一般
的である。
温加熱を行なうには、管状の抵抗発熱体（以下発熱体と
いう）に電流を通じ、ジュール熱によりこれを加熱して
被処理物を管内に静置または連続的に通過させ焼成する
が、通常は窒素やアルゴンなどの不活性ガス中、あるい
は減圧（真空）中で行なわれ、発熱体としては炭素（黒
鉛）材を、また電流としては交流電流を用いるのが一般
的である。
ところで、かかるタンマン式加熱炉を炭素繊維製造用と
して用いた場合、不測の加熱斑およびこれに伴なう炭素
繊維の品質斑が発生し、特に該発熱体を複数本並列に配
設した場合に著しく、また高価格の発熱体の表層面（管
状発熱体ではその外周面）が減耗するという問題があっ
た。
して用いた場合、不測の加熱斑およびこれに伴なう炭素
繊維の品質斑が発生し、特に該発熱体を複数本並列に配
設した場合に著しく、また高価格の発熱体の表層面（管
状発熱体ではその外周面）が減耗するという問題があっ
た。
本発明の目的はタンマン式加熱炉における加熱斑を防止
すると同時に発熱体の減耗を抑制することにある。また
他の目的は該加熱炉を少なくとも１０００℃に加熱する
炭素繊維製造用加熱炉として用いた場合に該繊維の品質
斑を抑制することにある。更に他の目的は電力コストを
節減することにある。
すると同時に発熱体の減耗を抑制することにある。また
他の目的は該加熱炉を少なくとも１０００℃に加熱する
炭素繊維製造用加熱炉として用いた場合に該繊維の品質
斑を抑制することにある。更に他の目的は電力コストを
節減することにある。
かかる本発明の目的は、炭素質発熱体とその周辺をとり
まく断熱材とから構成されるタンマン式加熱炉において
、該発熱体を複数本並列に設け、かつ直流電流によって
加熱することを特徴とするタンマン式加熱炉によって達
成される。
まく断熱材とから構成されるタンマン式加熱炉において
、該発熱体を複数本並列に設け、かつ直流電流によって
加熱することを特徴とするタンマン式加熱炉によって達
成される。
以下、本発明を図面にもとづいて具体的に説明する。
第１図は本発明の１実施例であるタンマン式加熱炉の概
略断面図であり、該加熱炉は発熱体１の内部が加熱室２
となり、その周辺を断熱胴６がとり囲み、更にその外周
を外殻４で被覆保護した構造になっている。
略断面図であり、該加熱炉は発熱体１の内部が加熱室２
となり、その周辺を断熱胴６がとり囲み、更にその外周
を外殻４で被覆保護した構造になっている。
ここで使用する発熱体１は炭素（黒鉛）材からなってお
り、これによる加熱温度は、例えば炭素繊維製造用では
通常１０００〜１５００℃、黒鉛化繊維製造用では通常
２０００〜６０００℃である。
り、これによる加熱温度は、例えば炭素繊維製造用では
通常１０００〜１５００℃、黒鉛化繊維製造用では通常
２０００〜６０００℃である。
該発熱体１の形状は一般的に管状であるが、伺も管状と
は限らず、例えば直方体状のものでもよい。
は限らず、例えば直方体状のものでもよい。
また、該発熱体はその両端出入口部に雰囲気のシール部
が、またその両端外周部に電源接続用端子が設けられて
いる。
が、またその両端外周部に電源接続用端子が設けられて
いる。
本発明の要諦となるところは加熱炉内に複数本、好まし
くは６〜６０本の発熱体を並列に設け、かつ、その加熱
用電力に直流電力を用いることにある。
くは６〜６０本の発熱体を並列に設け、かつ、その加熱
用電力に直流電力を用いることにある。
すなわち、従来のタンマン式加熱炉は加熱用電力として
電力コストが安く、また整流設備を必要としない市販の
交流電力を用いるのが一般的であった。ところが、該加
熱炉を炭素繊維製造用加熱炉として用いた場合、上述し
たように不測の加熱斑およびこれに伴なう炭素繊維の品
質斑が発生し、更に発熱体の減耗が著しいという問題が
あり、種々検討の結果これら諸問題が交流電力における
渦電流に起因する現象であることを発見し、このことに
もとすいて発熱体の加熱用電力を従来の交流電力に替え
て直流電力と為したものである。
電力コストが安く、また整流設備を必要としない市販の
交流電力を用いるのが一般的であった。ところが、該加
熱炉を炭素繊維製造用加熱炉として用いた場合、上述し
たように不測の加熱斑およびこれに伴なう炭素繊維の品
質斑が発生し、更に発熱体の減耗が著しいという問題が
あり、種々検討の結果これら諸問題が交流電力における
渦電流に起因する現象であることを発見し、このことに
もとすいて発熱体の加熱用電力を従来の交流電力に替え
て直流電力と為したものである。
こうしてみると、上述したように発熱体が複数本並列に
配設された場合において、特にその減耗が著しい等の現
象は容易に理解できることと思われる。
配設された場合において、特にその減耗が著しい等の現
象は容易に理解できることと思われる。
ここに使用する直流電力は市販の交流電力から通常の整
流装置によって容易に得ることができ、炭素繊維用加熱
炉として５〜３０Ｖ程度の電圧であれば十分である。
流装置によって容易に得ることができ、炭素繊維用加熱
炉として５〜３０Ｖ程度の電圧であれば十分である。
なお該加熱炉における断熱材としては高温部では粉末炭
素、粒状炭素、炭素繊維（フェルト（５） 状、フィラメント状）など、また低温部ではアルミナ、
ンリカ、炭化硅素、ボロン・ガラス繊維のような無機繊
維などが一般的である。
素、粒状炭素、炭素繊維（フェルト（５） 状、フィラメント状）など、また低温部ではアルミナ、
ンリカ、炭化硅素、ボロン・ガラス繊維のような無機繊
維などが一般的である。
以上の如く、本発明におけるタンマン式加熱炉は、複数
本の発熱体を並列に設け、かつその加熱用電力として直
流電力を使用するところを骨子とし、これによって該加
熱炉は長時間安定し、かつ斑なく加熱できるため、特に
有機重合体繊維、例えばアクリル系繊維、ポリビニルア
ルコール系繊維、石油系または石炭系のピッチ繊維を酸
化性雰囲気および非酸化性雰囲気中で加熱焼成する。
本の発熱体を並列に設け、かつその加熱用電力として直
流電力を使用するところを骨子とし、これによって該加
熱炉は長時間安定し、かつ斑なく加熱できるため、特に
有機重合体繊維、例えばアクリル系繊維、ポリビニルア
ルコール系繊維、石油系または石炭系のピッチ繊維を酸
化性雰囲気および非酸化性雰囲気中で加熱焼成する。
炭素繊維あるいは黒鉛化繊維の製造に適用した場合、該
繊維の品質、就中その主要特性である強度及び弾性率の
バラツキが大巾に減少できる。
繊維の品質、就中その主要特性である強度及び弾性率の
バラツキが大巾に減少できる。
また該加熱炉は発熱体の寿命が延長出来ると共に消費電
力も凡そ６０％節減できる。
力も凡そ６０％節減できる。
以下、実施例を挙げて本発明の効果を具体的に説明する
。
。
（Ａ ）
実施例１
フィラメント数６０００本のアクリル系繊維を空気中２
４０℃〜２８０℃に加熱された耐炎化炉に入れて５０分
間酸化処理を行なった。引きつづき該糸条を連続的に第
１図記載の如き加熱炉（炭化炉）で窒素ガス中最高温度
１４００℃で約１分間加熱し炭化処理を行なった。得ら
れた炭素繊維は前記合糸前の糸条単位に分割しワイング
ーで巻取った。
４０℃〜２８０℃に加熱された耐炎化炉に入れて５０分
間酸化処理を行なった。引きつづき該糸条を連続的に第
１図記載の如き加熱炉（炭化炉）で窒素ガス中最高温度
１４００℃で約１分間加熱し炭化処理を行なった。得ら
れた炭素繊維は前記合糸前の糸条単位に分割しワイング
ーで巻取った。
この場合の炭化炉は１０発熱、体カフ０本並・設してあ
り、また加熱用電力として直流と、比較のため交流を使
用した。
り、また加熱用電力として直流と、比較のため交流を使
用した。
得られた炭素繊維の品質を第１表に示した。
実施例２
実施例１と同様の運転条件で連続的に６ケ月間炭素繊維
を製造した。
を製造した。
このときの電力消費量及び発熱体の損耗状態を第２表に
示した。
示した。
第２表
実施例６
実施例と同様の運転条件で炭化処理後、引きつづき第１
図記載の如き加熱炉（黒鉛化炉）で窒素カス中最高温度
２５００℃で約１分間加熱し、黒鉛化繊維とした。
図記載の如き加熱炉（黒鉛化炉）で窒素カス中最高温度
２５００℃で約１分間加熱し、黒鉛化繊維とした。
この黒鉛化繊維の製造を２ケ月間継続した。
得られた黒鉛化繊維の品質と、黒鉛化炉における電力消
費量、発熱体の損耗状態を第３〜４表に示した。
費量、発熱体の損耗状態を第３〜４表に示した。
なお核実施例の黒鉛化炉は発熱体を３本並設したもので
ある。また得られた黒鉛化繊維は実施例１の場合と同様
に、ワイングーで巻取った。
ある。また得られた黒鉛化繊維は実施例１の場合と同様
に、ワイングーで巻取った。
第６表
第１図は本発明の１実施例であるタンマン式加熱炉の概
略断面図である。 （９） −へ １ ・・・発熱体 ５・・・電源接続用端子２・・
・加熱室 ６・・・出入口部シール部３・・・断熱
材 ４・・・外 殻 特許出願人 東 し 株 式 会 社（１０）
略断面図である。 （９） −へ １ ・・・発熱体 ５・・・電源接続用端子２・・
・加熱室 ６・・・出入口部シール部３・・・断熱
材 ４・・・外 殻 特許出願人 東 し 株 式 会 社（１０）
Claims (1)
- （１） 炭素質発熱体とその周辺をとりまく断熱材と
から構成されるタンマン式加熱炉において、該発熱体を
複数本並列に設け、かつ直流電流によって加熱すること
を特徴とするタンマン度が少なくとも１０００℃である
タンマン式加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8811882A JPS58205082A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | タンマン式加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8811882A JPS58205082A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | タンマン式加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58205082A true JPS58205082A (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=13933976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8811882A Pending JPS58205082A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | タンマン式加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58205082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131747A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 原子吸光光度計及び分析測定方法 |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP8811882A patent/JPS58205082A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131747A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 原子吸光光度計及び分析測定方法 |
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