JPS604077Y2 - 還元性雰囲気炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は還元性雰囲気炉とりわけ横型連結式の還元性雰
囲気炉に関するものである。

１２００℃以上のような高温条件での熱処理たとえばタ
ングステン、モリブデン、ステンレス鋼などの粉末の環
元、焼結、あるいはそれらの加工製品や炭素鋼製品など
のろう付は等を行う場合には、耐火物で内部にトンネル
状の加熱室を作り、耐火物の外周を耐熱鋼板で密閉して
ガスタイトな炉体を構威し、この炉体全体を水素ガスや
アンモニア分解ガスなどの還元性雰囲気で満し、プッシ
ャー類で順次炉中に装入された被処理物を加熱する方法
がとられる。

このような炉においては、炉芯管を使用しない関係から
、加熱室を構成する耐火物が直接雰囲気ガスと接してお
り、ゆえに耐火物層中に酸素分が含まれている場合には
、これが逐次加熱室中に歩出して炉気と反応を起し、Ｈ
２Ｏの発生により雰囲気露点を高め、被処理物の酸化な
ど品質、性状を劣化させる。

上記現象は炉の使用開始時や日常の操業開始時に多く生
じ、そこでこの種還元性雰囲気炉においては、操業に先
立って炉体の出口部近くあるいは炉体の上側などから還
元性雰囲気を送入し、この還元性雰囲気を入口部と出口
部から放散させることで耐火物層中の酸素分を掃気する
ことが行われている。

しかし、前記のような手法はいわゆる自然置換方式であ
るため、操業用の還元性ガスを置換のために多量に使用
しなければならず、しかも還元性ガスは比重が軽いため
炉体横断面の上半部については比較的容易に酸素分を除
去できるが、下半部についてはガスが浸透しにくいため
容易に除去できず、このことから置換にきわめて長時間
を要し、（大口径炉では数日も掛る）、炉の運転効率の
低下が生じていたものである。

本考案は前記のような事情に鑑み案出されたもので、少
量の置換用ガスによって迅速確実に炉体中の酸素分を除
去でき、運転効率を大幅に向上することが可能な還元性
雰囲気炉を提供しようとするものである。

上記目的のため本考案は、耐火物を内張すした密閉型炉
体の上側に雰囲気注入部を設けると共に炉体の下側に雰
囲気吸引部を設け、それら雰囲気注入部と雰囲気吸引部
を炉外の循環用配管で結び、この循環用配管にポンプと
ガス冷却器および乾燥器を設けることで還元性ガスを担
体として耐火物中の酸素分を強制的に排除し、かつ担体
としての還元性ガスを循環精製し、繰返し炉中に流通さ
せるようにしたものである。

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図と第２図は本考案に係る還元性雰囲気連続加熱炉
を示すもので、１はガスタイトな炉体で、耐火材１１と
保温材１２からなる耐火物により内部にトンネル状の加
熱室１３を形威し、周囲を外殻鋼板１４によって密閉し
て構成されており、加熱室１３にはシリコンカーバイド
やモリブデンなどの材質からなるヒータ１５が内設され
ている。

１６は前記炉体１の前側に連設された入口部、１７は炉
体１の後側に連接された出口部で、それぞれシャッタ１
８．１８’が添設されると共に、開口に近く外気遮断用
のガスカーテン１９，１９′が設けられており、出口部
１７には外周に水ジャケット２０が囲繞形成されると共
に炉気構成用のメインガス送入部２１が設けられている
。

このような炉構造において、本考案は炉体１の上側数・
個所に外殻鋼板１４を貫く雰囲気注入部２を設けると共
に、炉体１の下側数個所に外殻鋼板１４を貫く雰囲気吸
引部３を設け、それら雰囲気吸引部３と雰囲気注入部２
を炉外の循環用配管４でエンドレス状に連結し、その循
環用配管中にガス冷却器５，５′とポンプ６および乾燥
器７゜７′を直列状に介在接続させたもので、前記ガス
冷却器５，５′はたとえば容体５１に屈曲状の熱交換用
水管５２を挿通し、下部にドレン管５３を設けた構成か
らなっており、乾燥器７，７′は容体７１内にモリキラ
シーブ、ゼオラム、活性アルミナ等の充填物７２を内蔵
している。

前記循環用配管４はメインガス送入部２１の系と独立し
ているが、これを仮想線のように開閉弁２２を介して同
系にまとめてもよい。

そして、雰囲気ガスを耐火物層に迅速に浸透させるため
保温材１２の上面と雰囲気注入部２のあいだに空隙８を
形威し、また浸透した雰囲気ガスを耐火材全域から効率
よく排出させるため保温材１２の下面と雰囲気吸引部３
のあいだにスペーサ１０を介して空隙９を形威している
。

その他図面において２３は被処理物装入用のブツシャ、
２４は加熱室の敷板である。

次に本考案による還元性雰囲気炉の作用を説明すると、
炉の使用開始時や日常操業の開始時にメインガス送入部
２１から水素ガスやアンモニア分解ガスなどの還元性ガ
スを送入すると共に、同種の還元性ガスを雰囲気注入部
２から炉体１に注入する。

かくすれば、メインガス送入部２１から送給された還元
性ガスにより加熱室中の酸素分が掃気されるのと併行し
て、雰囲気注入部２から送り込まれた還元性ガスが空隙
８から保温材１２を通って耐火物１１に浸透してゆき、
該還元性ガスはポンプ６の駆動による吸引力で炉体の上
半部から下半部へと迅速に移動し、下側の広い空隙９を
介して雰囲気吸引部３から循環用配管４に強制的に排出
される。

このような還元性ガスの強制圧入と強制吸引により、保
温材１２や耐火材１１の層間に付着している酸素分は還
元性ガスと接触しつつこれに帯同されあるいは押圧され
るかたちで雰囲気吸引部３から抜き取られ、循環用配管
４のガス冷却器５，５′に入ったところで木管との熱交
換により急冷され、大部分が水となってドレン管５３か
ら排出される。

そして次に乾燥器７，７′に入ることにより充填物で吸
着され、これにより酸素分が完全に除去された低露点の
還元性ガスとして再生され、ふたたび循環用配管４を経
て雰囲気注入部２から炉体１に圧入される。

このような動作が繰返されることにより、耐火物に含ま
れている酸素分は炉断面の上半分から下半部へと順次押
し込まれ、迅速に排出除去されるものであり、従って置
換時間は大幅に短縮され、かつ置換のための還元性ガス
はこれを循環精製するため少ない使用量で済む。

以上説明した本考案によるときには、耐火物１１．１２
によりトンネル状の加熱室１３を形威し、その周囲を外
殻鋼板１４で密閉して炉体１を構成し、前記加熱室１３
に還元性雰囲気を送入して熱処理を行うようにした炉に
おいて、炉体１の上側に雰囲気注入部２を設けると共に
炉体１の下側には雰囲気吸引部３を設け、前記雰囲気注
入部２と雰囲気吸引部３をガス冷却器５，５′とポンプ
６および乾燥器７，７′を備えた循環用配管４で連結し
、この配管と炉体１により精製機能を有する雰囲気強制
循環系を構成したので、炉体耐大物に含まれる酸素分を
あますところなく迅速確実に除去することができ、これ
により炉の運転効率の向上と適切な低露点化を達成する
ことが可能となるものであり、しかも酸素針の除去のた
めの還元性ガスは、これをガス冷却器５，５′と乾燥器
７．７′により純度を再生し繰返し使用するので置換用
ガスの使用量も少なくて済み経済的であるなどのすぐれ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案に係る還元性雰囲気炉の一実施例を示す
縦断側面図、第２図は第１図■−■線にそう断面図であ
る。 １・・・・・・炉体、２・・・・・・雰囲気注入部、３
・・曲雰囲気吸引部、４・・・・・・循環用配管、５，
５′・・・・・・ガス冷却器、６・・・・・・ポンプ、
７，７′・・・・・・乾燥器、１１．１２・・・・・・
耐火物１．１３・・曲加熱室、１４・・・・・・外殻鋼
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐火物１１．１２によりトンネル状の加熱室１３を形成
   してその周囲を外殻鋼板１４で密閉して炉体１を構威し
   、前記加熱室１３に還元性雰囲気を送入して熱処理を行
   うようにした炉において、前記炉体１の上側に雰囲気注
   入部２を設けると共に炉体１の下側には雰囲気吸引部３
   を設け、前記雰囲気注入部２と雰囲気吸引部３をガス冷
   却器５．５′とポンプ６および乾燥器７，７′を備えた
   循環用配管４で連結し、この配管と炉体により精製機能
   を有する雰囲気強制循環系を構威したことを特徴とする
   還元性雰囲気炉