JPS5850237Y2 - 熱間静水圧処理装置 - Google Patents
熱間静水圧処理装置Info
- Publication number
- JPS5850237Y2 JPS5850237Y2 JP1979093028U JP9302879U JPS5850237Y2 JP S5850237 Y2 JPS5850237 Y2 JP S5850237Y2 JP 1979093028 U JP1979093028 U JP 1979093028U JP 9302879 U JP9302879 U JP 9302879U JP S5850237 Y2 JPS5850237 Y2 JP S5850237Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- compressor
- container
- gas
- hip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、高圧容器に装入した被処理物を高温高圧ガス
雰囲気下で熱間静水圧処理（以下ＨＩＰと略称する）し
て焼結等の加工を行なう処理装置に係り、特に窒化硅素
等の耐火材料のＨＩＰ処理装置として好適で、かつ高温
ＨＩＰ処理におけるＨＩＰサイクルの昇圧時間を短縮す
ると共に昇圧のために用いる圧縮機の利用効率を高めて
運転経済性を向上し得る新規なＨＩＰ装置に関するもの
である。
雰囲気下で熱間静水圧処理（以下ＨＩＰと略称する）し
て焼結等の加工を行なう処理装置に係り、特に窒化硅素
等の耐火材料のＨＩＰ処理装置として好適で、かつ高温
ＨＩＰ処理におけるＨＩＰサイクルの昇圧時間を短縮す
ると共に昇圧のために用いる圧縮機の利用効率を高めて
運転経済性を向上し得る新規なＨＩＰ装置に関するもの
である。
ＨＩＰ法は、高い静水圧圧力と高温との相乗効果を利用
して、粉末材料を焼結したり、鋳造品や粉末焼結晶に残
存するキャビィティ等の欠陥を除去して高密度化したり
、或いは種々の材料を拡散接合する極めて効果的な方法
として知られており、近時、特にセラミックス材の焼結
技術として注目を集めている。
して、粉末材料を焼結したり、鋳造品や粉末焼結晶に残
存するキャビィティ等の欠陥を除去して高密度化したり
、或いは種々の材料を拡散接合する極めて効果的な方法
として知られており、近時、特にセラミックス材の焼結
技術として注目を集めている。
従来の粉末冶金用ＨＩＰ装置においては、そのＨＩＰ温
度が１０００℃程度までが一般的であるが耐熱セラミッ
クスのＨＩＰにおいては２０００℃程度のＨＩＰ温度が
要求されることが屡々ある。
度が１０００℃程度までが一般的であるが耐熱セラミッ
クスのＨＩＰにおいては２０００℃程度のＨＩＰ温度が
要求されることが屡々ある。
この様な高温になると、圧力に及ぼす温度の影響が大と
なり、圧媒ガス供給用の圧縮機も従来の低圧圧縮機と高
圧圧縮機とからなる２段圧縮機から低圧圧縮機だけで同
程度のＨＩＰ圧力が得られるという利点はあるが、ＨＩ
Ｐ法は周知の通り高圧容器内に形成した高温高圧ガス雰
囲気下で被処理物を処理するという宿命から、バッチ処
理にならざるを得す、しかもＨＩＰサイクルタイムのう
ち圧媒ガスの高圧容器への供給とその回収に相当の時間
を要するため、ＨＩＰサイクルタイムが必然的に長くな
り、従って生産性が低くなって、前記高圧圧縮機が不要
であることあるいは緻密な焼結体が得られるというＨＩ
Ｐの利点があるにも拘らず、これがセラミックス粉末Ｈ
ＩＰ処理実用化の大きな障害の１つとなっている。
なり、圧媒ガス供給用の圧縮機も従来の低圧圧縮機と高
圧圧縮機とからなる２段圧縮機から低圧圧縮機だけで同
程度のＨＩＰ圧力が得られるという利点はあるが、ＨＩ
Ｐ法は周知の通り高圧容器内に形成した高温高圧ガス雰
囲気下で被処理物を処理するという宿命から、バッチ処
理にならざるを得す、しかもＨＩＰサイクルタイムのう
ち圧媒ガスの高圧容器への供給とその回収に相当の時間
を要するため、ＨＩＰサイクルタイムが必然的に長くな
り、従って生産性が低くなって、前記高圧圧縮機が不要
であることあるいは緻密な焼結体が得られるというＨＩ
Ｐの利点があるにも拘らず、これがセラミックス粉末Ｈ
ＩＰ処理実用化の大きな障害の１つとなっている。
通常ＨＩＰ処理はＨＩＰサイクルタイムを短縮する上で
、特に影響および効果が大なるものとして始めの昇圧に
要する時間を短縮することが挙げられる。
、特に影響および効果が大なるものとして始めの昇圧に
要する時間を短縮することが挙げられる。
此の場合、ＨＩＰ方法を実施するための装置において圧
媒として用いるガスは一般に圧縮性が大であるためにこ
れを短時間で昇圧するには、極めて大容量の圧縮機が必
要であす、シかも１す・イクル中で圧縮機の運転時間が
占める割合は極めて小さいことから装置コストならびに
ランニングコストの増大は避けられず、従って圧縮機を
高容量化する手段は決して得策と云い難い。
媒として用いるガスは一般に圧縮性が大であるためにこ
れを短時間で昇圧するには、極めて大容量の圧縮機が必
要であす、シかも１す・イクル中で圧縮機の運転時間が
占める割合は極めて小さいことから装置コストならびに
ランニングコストの増大は避けられず、従って圧縮機を
高容量化する手段は決して得策と云い難い。
一方、前記と対照的に小容量の圧縮機を多数並設する方
法もあるが、使用台数が尤大なものとなって装置が複雑
化するばかりでなく、協調のとれた運転を行うのが可成
り面倒であるなど問題が多かった。
法もあるが、使用台数が尤大なものとなって装置が複雑
化するばかりでなく、協調のとれた運転を行うのが可成
り面倒であるなど問題が多かった。
即ちいづれの方式においても、圧縮機の運転期間は、圧
媒ガスの供給時と回収時の一部に限られており、■サイ
クルのうち、半分以上の時間を占めるＨＩＰ処理期間中
は停止しているので、その稼動率は極めて低かったのが
実状である。
媒ガスの供給時と回収時の一部に限られており、■サイ
クルのうち、半分以上の時間を占めるＨＩＰ処理期間中
は停止しているので、その稼動率は極めて低かったのが
実状である。
本考案はこの圧縮機の稼動率に着目し、これを上げるこ
とによりＨＩＰ装置の効率化を計ることを目的とするも
ので、特に従来の圧縮機停止期間であるＨＩＰ処理工程
にも圧縮機を作動させると共に回収工程での作動期間を
長くすることにより、その効率化を計るものであって、
その特徴とするところは要素機器として、圧媒ガス供給
源としてのガスホルダー及びＨＩＰ処理を行なう圧力容
器並びに圧縮機の他に、圧媒ガスを中間的に貯蔵する中
間容器を設け、ＨＩＰ処理期間中にガスホルダーの圧媒
ガスを圧縮機で昇圧してこれを中間容器に貯蔵し、ガス
供給時には中間容器から昇圧された圧媒ガスを直接高圧
容器に供給し、またガス回収時には高圧容器内のガスを
圧縮機を用いて回収すると同時にこれを中間容器に貯蔵
するように各要素機器を連結した点にある。
とによりＨＩＰ装置の効率化を計ることを目的とするも
ので、特に従来の圧縮機停止期間であるＨＩＰ処理工程
にも圧縮機を作動させると共に回収工程での作動期間を
長くすることにより、その効率化を計るものであって、
その特徴とするところは要素機器として、圧媒ガス供給
源としてのガスホルダー及びＨＩＰ処理を行なう圧力容
器並びに圧縮機の他に、圧媒ガスを中間的に貯蔵する中
間容器を設け、ＨＩＰ処理期間中にガスホルダーの圧媒
ガスを圧縮機で昇圧してこれを中間容器に貯蔵し、ガス
供給時には中間容器から昇圧された圧媒ガスを直接高圧
容器に供給し、またガス回収時には高圧容器内のガスを
圧縮機を用いて回収すると同時にこれを中間容器に貯蔵
するように各要素機器を連結した点にある。
なお、本考案にいう圧媒ガスとは通常の焼結の如く、被
処理体に対して不活性なガスの他室化硅素の反応焼結に
おける窒素ガスの如く、反応ガスをも含めた意味でのガ
スを云う。
処理体に対して不活性なガスの他室化硅素の反応焼結に
おける窒素ガスの如く、反応ガスをも含めた意味でのガ
スを云う。
以下添付図面に示す実施例により本考案装置について詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図において、１は高圧容器、２は圧媒ガスの供給源
となる力゛スホルダー、３は圧縮機、４は耐圧性を有す
る中間容器であり、■１〜Ｖ９は夫々のラインに設けら
れた開閉弁であり、また５、６は圧縮機３と高圧容器１
及び圧縮機と中間容器４とを夫々結ぶラインより圧縮機
入口側に連結されたバイパスラインである。
となる力゛スホルダー、３は圧縮機、４は耐圧性を有す
る中間容器であり、■１〜Ｖ９は夫々のラインに設けら
れた開閉弁であり、また５、６は圧縮機３と高圧容器１
及び圧縮機と中間容器４とを夫々結ぶラインより圧縮機
入口側に連結されたバイパスラインである。
そして以上の構成からなる本考案装置におけるＨＩＰサ
イクルを各工程順に説明するに、先ず基本的なＨＩＰ工
程は、第２図に示す通りＳ１〜Ｓ８の８工程から威り、
各工程は次の通りである。
イクルを各工程順に説明するに、先ず基本的なＨＩＰ工
程は、第２図に示す通りＳ１〜Ｓ８の８工程から威り、
各工程は次の通りである。
Ｓｌ：弁■６〜Ｖ９を開き、中間容器４内の加圧された
圧媒ガス、例えば圧縮機３の最高吐出圧程度の圧力に保
持して貯蔵されている圧媒ガスを被処理物の装入されて
いる高圧容器１内に差内を利用して自然供給する初期充
填工程。
圧媒ガス、例えば圧縮機３の最高吐出圧程度の圧力に保
持して貯蔵されている圧媒ガスを被処理物の装入されて
いる高圧容器１内に差内を利用して自然供給する初期充
填工程。
Ｓ２：中間容器４と高圧容器１の両内圧が略々均衡した
時点において、弁■７を閉じ、弁Ｖ４．ｖ２．■５を開
き、中間容器４内の圧媒ガスをバイパスライン６及び圧
縮機３を経て高圧容器１に加圧供給する加圧充填工程。
時点において、弁■７を閉じ、弁Ｖ４．ｖ２．■５を開
き、中間容器４内の圧媒ガスをバイパスライン６及び圧
縮機３を経て高圧容器１に加圧供給する加圧充填工程。
Ｓｓ：中間容器４の内圧が所定圧例えばガスホルダー２
の内圧にまで低下した段階で、弁■４．■８を閉じ、弁
■１を開いてガスホルダー２の圧媒ガスを、圧縮機３を
介して高圧容器１に加圧供給する加工充填工程。
の内圧にまで低下した段階で、弁■４．■８を閉じ、弁
■１を開いてガスホルダー２の圧媒ガスを、圧縮機３を
介して高圧容器１に加圧供給する加工充填工程。
Ｓ４：高圧容器１の内圧が所定圧に達すると、弁Ｖ６．
Ｖ９を閉して高圧容器１への圧媒ガス供給を停止し、該
高圧容器１内を所定時間、高温高圧下に保持して被処理
物のＨＩＰ処理を行うと共に、弁■７．■８を開いてこ
の間にガスホルダー２の圧媒ガスを圧縮機３を経て中間
容器４に供給し貯蔵を行わせる中間容器貯蔵工程。
Ｖ９を閉して高圧容器１への圧媒ガス供給を停止し、該
高圧容器１内を所定時間、高温高圧下に保持して被処理
物のＨＩＰ処理を行うと共に、弁■７．■８を開いてこ
の間にガスホルダー２の圧媒ガスを圧縮機３を経て中間
容器４に供給し貯蔵を行わせる中間容器貯蔵工程。
なお中間容器４の内圧が所定の圧力に達すると、圧縮機
１を停止し、全ての弁を閉に戻しておく。
１を停止し、全ての弁を閉に戻しておく。
Ｓ５：高圧容器１内での被処理物のＨＩＰ処理が完了す
ると、弁■６〜ｖ９を開き高圧容器１内の圧媒ガスを中
間容器４に差圧を利用して回収する自然回収工程。
ると、弁■６〜ｖ９を開き高圧容器１内の圧媒ガスを中
間容器４に差圧を利用して回収する自然回収工程。
Ｓ６：中間容器４と高圧容器１の圧力がほぼ均衡してく
ると、弁ｖ６を閉じ、弁ｖ３．■５を開いて、バイパス
ライン５及び圧縮機３を経て高圧容器内の圧媒ガスを中
間容器４に強制回収する工程。
ると、弁ｖ６を閉じ、弁ｖ３．■５を開いて、バイパス
ライン５及び圧縮機３を経て高圧容器内の圧媒ガスを中
間容器４に強制回収する工程。
Ｓ７：中間容器４の圧力が所定の貯蔵圧に達すると、弁
Ｖｓ、 Ｖ７． Ｖ８を閉じ、弁■１．■２を開イテ、
高圧容器１内の圧媒ガスを差圧を利用してガスホルダー
２に自然回収する工程。
Ｖｓ、 Ｖ７． Ｖ８を閉じ、弁■１．■２を開イテ、
高圧容器１内の圧媒ガスを差圧を利用してガスホルダー
２に自然回収する工程。
Ｓ８：ガスホルダー２と高圧容器１との圧力がほぼ均衡
すると、弁■２を閉じ、弁Ｖ３．Ｖ４．Ｖ５．Ｖ７を開
いて、残ガスをガスホルダー２に、バイパスライン５、
圧縮機３及びバイパスライン６を経て強制回収する工程
。
すると、弁■２を閉じ、弁Ｖ３．Ｖ４．Ｖ５．Ｖ７を開
いて、残ガスをガスホルダー２に、バイパスライン５、
圧縮機３及びバイパスライン６を経て強制回収する工程
。
以上の工程Ｓ１〜Ｓ８における弁操作及び圧縮機動作を
第１表に示す。
第１表に示す。
○印は作動・開弁を、無印は停止・閉弁を示す。
以上のようにしてＨＩＰサイクルが終了すると、高圧容
器内より被処理体を取り出し、次の被処理体を装入して
再度前記工程を繰り返すことになる。
器内より被処理体を取り出し、次の被処理体を装入して
再度前記工程を繰り返すことになる。
なお、前記工程Ｓ６において、高圧容器１内の残圧がガ
スホルダー２の圧力近傍まで同工程での強制回収を行な
う場合には工程Ｓ７は省略され、直接Ｓ８の工程による
強制回収が行なわれる。
スホルダー２の圧力近傍まで同工程での強制回収を行な
う場合には工程Ｓ７は省略され、直接Ｓ８の工程による
強制回収が行なわれる。
ここで昇圧時間と回収時間とは略々間等であることが望
ましいので、圧力保持時間との兼ね合いで沖間容器５の
容量を決定する必要がある。
ましいので、圧力保持時間との兼ね合いで沖間容器５の
容量を決定する必要がある。
以上のように本考案装置によれば、従来圧縮機が停止し
ているＨＩＰ処理工程Ｓ４においても圧縮機を作動させ
て、ガスホルダー２内の圧媒ガスを中間容器４に加圧貯
蔵し、またガス回収時においても圧縮機３を作動させて
中間容器に強制回収するようにしているので、従来に比
して直接・間接に高圧容器１への圧媒ガスの充填・回収
に関与する圧縮機３の稼動率は高くなり、ガス充填・回
収時間は大巾に短縮される。
ているＨＩＰ処理工程Ｓ４においても圧縮機を作動させ
て、ガスホルダー２内の圧媒ガスを中間容器４に加圧貯
蔵し、またガス回収時においても圧縮機３を作動させて
中間容器に強制回収するようにしているので、従来に比
して直接・間接に高圧容器１への圧媒ガスの充填・回収
に関与する圧縮機３の稼動率は高くなり、ガス充填・回
収時間は大巾に短縮される。
即ち初期充填工程Ｓ１では、従来のガスホルダー２から
差圧を利用して高圧容器１に充填するのに比べ、高い圧
力に保持された中間容器４から充填するため、より短時
間に、より高い圧力に初期充填され、また回収工程にお
いては、従来のガスホルダー２にのみ回収する場合に比
べ、中間容器４とガスホルダー２の両方に圧縮機３を利
用して回収できるため、回収工程も大巾に短縮されるこ
とになり、従ってＨＩＰサイクルタイムは大巾に短縮さ
れ、これと共に、ＨＩＰ装置の稼動率も大巾に向上する
。
差圧を利用して高圧容器１に充填するのに比べ、高い圧
力に保持された中間容器４から充填するため、より短時
間に、より高い圧力に初期充填され、また回収工程にお
いては、従来のガスホルダー２にのみ回収する場合に比
べ、中間容器４とガスホルダー２の両方に圧縮機３を利
用して回収できるため、回収工程も大巾に短縮されるこ
とになり、従ってＨＩＰサイクルタイムは大巾に短縮さ
れ、これと共に、ＨＩＰ装置の稼動率も大巾に向上する
。
因みに計算によれば、用Ｐ装置を２４時間連続運転する
場合、従来の中間容器を用いない装置では６〜８サイク
ルの稼動率であったが、本考案装置によれば１６〜２０
サイクルの運転が可能となす、ＨＩＰ処理の適用範囲拡
大に大きく貢献することが期待される。
場合、従来の中間容器を用いない装置では６〜８サイク
ルの稼動率であったが、本考案装置によれば１６〜２０
サイクルの運転が可能となす、ＨＩＰ処理の適用範囲拡
大に大きく貢献することが期待される。
第１図は本考案装置の回路図、第２図は高圧容器、中間
容器及びガスホルダーのＨＩＰサイクル各工程における
圧力変化状況を示す線図である。 １・・・・・・高圧容器、２・・・・・・ガスホルダー
、３・・・・・・圧縮機、４・・・・・・中間容器。
容器及びガスホルダーのＨＩＰサイクル各工程における
圧力変化状況を示す線図である。 １・・・・・・高圧容器、２・・・・・・ガスホルダー
、３・・・・・・圧縮機、４・・・・・・中間容器。
Claims (1)
- 要素機器として圧媒ガス供給源としてのガスホルダー２
と、被処理体を収容して熱間静水圧処理を施す高圧容器
１と圧縮機３とを備えた熱間静水圧処理装置において、
前記要素機器の他に更に圧媒ガスを中間的に貯蔵する中
間容器４を設け、ガスホルダー２と圧縮機３とを直列に
、またこれに対して中間容器４と高圧容器１とを並列に
連結するラインを設けると共に、前記圧縮機３と高圧容
器１並びに圧縮機３と中間容器４とを連結する各ライン
より夫々圧縮機吸込側に連結するバイパスライン５，６
を設けたことを特徴とする熱間静水圧処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979093028U JPS5850237Y2 (ja) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | 熱間静水圧処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979093028U JPS5850237Y2 (ja) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | 熱間静水圧処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5610290U JPS5610290U (ja) | 1981-01-28 |
| JPS5850237Y2 true JPS5850237Y2 (ja) | 1983-11-15 |
Family
ID=29325970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979093028U Expired JPS5850237Y2 (ja) | 1979-07-04 | 1979-07-04 | 熱間静水圧処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850237Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5649557B2 (ja) * | 2011-11-30 | 2015-01-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 等方圧加圧装置及び等方圧加圧装置の加圧方法 |
-
1979
- 1979-07-04 JP JP1979093028U patent/JPS5850237Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5610290U (ja) | 1981-01-28 |
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