JPS6119911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は焼結金属、セラミツク、黒鉛、フエル
ト等可燃性物質を含有する処理材の熱処理炉に関
するものである。

たとえば、フエルトを焼成して炭素繊維とする
には、高純度の炉内雰囲気中でフエルトを焼成す
る必要がある。

したがつて、従来、フエルトを焼成するのに、
大気圧付近に保持される雰囲気下で処理すること
がなされているが、処理材の装入時に、炉内に多
量のO₂、H₂Oが持込まれるため、焼成雰囲気条
件である炉内雰囲気中のO₂、H₂O濃度を数PPM
とするには、大量のパージガスが必要となるとと
もに、パージ時間が長くなり操業効率が悪いとい
う欠点を有する。また、前記雰囲気焼成炉におい
ては、操業停止時にも炉内雰囲気の確保のためパ
ージガスを炉内に供給して次期操業開始に備えて
おく必要があるという欠点を有する。

そのため、真空炉で処理する方法もあるが、こ
の場合、真空排気装置の保護のため、加熱初期に
発生する気化バインダを真空排気系に設けたコー
ルドトラツプで除去することが行なわれている
が、この方法では、排ガス中の気化バインダがタ
ール状で回収されるため、このタール状のバイン
ダの抽出作業、および抽出後の廃棄物処理に多大
な時間が掛るという欠点を有していた。

なおこの排ガス中に含まれる気化バインダの処
理は、雰囲気焼成処理では、排ガスを水に通すこ
とにより除去するものであるが、前記と同様な欠
点を有していた。

本発明は前記従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、熱処理炉の処理室を耐真空構造とし
て、この処理室に耐真空開閉弁を介して不活性ガ
ス供給管を連通するとともに、前記処理室の排気
ダクトに、処理室側から順に、排ガス燃焼用空気
供給管を有する外熱式マツフル型燃焼筒、排ガス
冷却装置および耐真空開閉弁を配置し、かつ、前
記排ガス冷却装置と耐真空開閉弁との間に真空排
気装置を接続した構造とし、耐真空開閉弁の開閉
と真空排気装置の駆動とにより処理室を処理材あ
るいは処理条件に応じて、所定の炉内圧力を保持
しするとともに、初期加熱時に発生する可燃性物
質を排気ダクト中で空気の添加により焼却するこ
とにより後処理を不要とする一方、可燃性物質の
焼却により高温となつた排ガスを冷却することに
より真空排気装置の保護を図り、真空処理から雰
囲気処理まで一基の熱処理炉により行なうように
したものである。

つぎに本発明を一実施例である図面にしたがつ
て説明する。

本発明にかかる熱処理炉１は、大略、処理室
２、排気ダクト１０、外熱式マツフル型燃焼筒１
１、排ガス冷却装置１９、真空排気装置２０およ
び耐真空開閉弁２２とからなる。

そして、前記処理室２は炉壁３の内面に耐熱真
空マツフル４が設けられ耐真空構造となつてお
り、処理室３内にはヒータ５および耐真空開閉弁
７を備えた不活性ガス供給管６が設けてある。８
は処理材Ｗの装入・抽出扉、９は処理材Ｗの支持
部材である。

前記排気ダクト１０は、処理室２側から順に、
外熱式マツフル型燃焼筒１１、排ガス冷却装置１
９および耐真空開閉弁２２を有している。前記外
熱式マツフル型燃焼筒１１は、内方に耐真空マツ
フル筒１２、その外周に電熱ヒータ１３、最外周
に断熱材１４を設けてあり、かつ燃焼筒１１の処
理室２側に耐真空弁１７を介して排ガス燃焼用空
気供給管１８が開口してある。また、図面におい
ては、前記燃焼筒１１内に、円筒状鋼板の周面に
螺旋状フイン１６を有する排ガス整流部材１５が
配置されている。排ガス冷却装置１９は前記排気
ダクト１０内に冷却水蛇管を配設したもので、前
記外熱式マツフル型燃焼筒１１で可燃物質を焼却
して発生した高温排ガスが真空排気装置２０に至
り、真空排気装置２０を破損するのを防止する。

前記真空排気装置２０は前記排気ダクト１０の
排ガス冷却装置１９の下流側に設けられ、耐真空
開閉弁２１，２１を備えている。なお、２３は前
記耐真空開閉弁２１の開閉と連動して閉開する耐
真空開閉弁２２を有する排気管部で、図示しない
炉圧調整用ダンパを有する。

本発明にかかる熱処理炉１は、前記構成からな
るため、例えば、バインダ等可燃性物質を有する
フエルトを焼成する場合、処理材Ｗを装入・抽出
扉８から処理室２に装入し、真空排気装置２０の
開閉弁２１，２１を開、排気ダクト１０の開閉弁
２２を閉として、真空排気装置２０およびヒータ
５を作動させて処理室２内を真空パージする。そ
の後、不活性ガスを処理室２内に供給して、一旦
大気圧付近まで昇圧して、処理材Ｗに含有するバ
インダが気化しない温度域まで処理材Ｗを加熱
し、処理材Ｗ中のバインダが気化する温度に達す
れば、再び処理室２内を所定減圧に保持してバイ
ンダの気化を促進させ、焼成温度域まで加熱す
る。このとき、処理室２内に発生した可燃性物質
である気化バインダは、排ガスとともに外熱式マ
ツフル型燃焼筒１１に導入され、この燃焼筒１１
部で加熱される一方、排ガス燃焼用空気供給管１
８からの空気の供給により、燃焼し焼却される。
なお、空気の給供量は、バインダの含有量あるい
は、燃焼筒１１の下流側の排ガス中のO₂量によ
り、最適量に制御されるものである。そして、前
記焼却により高温となつた排ガスは、排ガス冷却
装置１９により真空排気装置２０に悪影響のない
温度まで冷却され、真空排気装置２０から排気さ
れる。このようにして、処理材Ｗを焼成温度まで
加熱しながら処理材Ｗ中のバインダが除去される
と、処理室２内を復圧して、所定時間焼成し、処
理材Ｗを炉外に取出することにより所望の炭素繊
維を得るものである。

なお、前記実施例では、処理材Ｗとして炭素繊
維用フエルトについて、真空パージと減圧下昇温
工程を有する焼成処理を説明したが、本発明の熱
処理炉は、フエルトの焼成に限らず、粉末金属の
焼結炉あるいは、セラミツクや黒鉛の焼成炉にも
適用することができるものであり、その熱処理条
件は全工程を減圧下あるいは大気圧下、さらには
一部減圧下等処理材の熱処理条件に応じて任意に
選択できるものである。

以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、処理材中の可燃性物質は排気ダクト中に設け
た外熱式マツフル型燃焼筒で焼却するため、ター
ル状物質の除去等面倒な後処理が不要である。し
かも、真空排気装置へは排ガス冷却装置により低
温となつた排ガスが導入されるため、排気ダクト
中で可燃性物質を焼却するにもかかわらず減圧処
理時に、真空排気装置を破損することはない。

また、処理室は耐真空構造であり、真空排気装
置を有するため、停炉時においても処理室を真空
放置できる。したがつて、停炉時のパージ用不活
性ガスは不要である。

さらに、炉補修後の再開にあたつても、熱間シ
ーズニングが採用でき、それだけシーズニング時
が短縮できる。

なお、雰囲気焼成炉で炉内O₂を20p.p.mとする
のに不活性ガスを30m³／日必要とする場合、本発
明であれば処理室を減圧して行なえるので３m³／
日と不活性ガスの使用量を大巾に減らすことがで
きるばかりか、真空排気装置、耐真空開閉弁、図
示しないダンパを適宜操作することにより、処理
材あるいは処理条件に応じて、処理室の圧力を制
御し、処理材を最適圧力下で効率的に焼結あるい
は焼成処理することができる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる可燃性物質を有する処
理材の熱処理装置を示す説明用一部断面図であ
る。 ２……処理室、４……耐真空マツフル、５……
ヒータ、６……不活性ガス供給管、１０……排気
ダクト、１１……外熱式マツフル型燃焼筒、１２
……耐真空マツフル筒、１３……ヒータ、１５…
…排ガス整流部材、１６……フイン、１９……排
ガス冷却装置、２０……真空排気装置、７，２
１，２３……耐真空開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐真空構造の処理室に、耐真空開閉弁を介し
   て不活性ガス供給管を連通するとともに、前記処
   理室と接続する排気ダクトに、処理室側から順
   に、排ガス燃焼用空気供給管を有する外熱式マツ
   フル型燃焼筒、排ガス冷却装置および耐真空開閉
   弁を配置し、かつ、前記排ガス冷却装置と耐真空
   開閉弁との間に真空排気装置を接続したことを特
   徴とする可燃性物質を含有する処理材の熱処理
   炉。 ２ 前記外熱式マツフル型燃焼筒が、外周に電熱
   ヒータ、排ガス上流側に排ガス燃焼用空気供給管
   を有するとともに、内部中央に排ガス整流部材を
   有することを特徴とする前記特許請求の範囲第１
   項に記載の可燃性物質を含有する処理材の熱処理
   炉。 ３ 前記排ガス整流部材が、円筒状鋼板からな
   り、その周面に螺旋状フインを有することを特徴
   とする前記特許請求の範囲第２項に記載の可燃性
   物質を含有する処理材の熱処理炉。