JP2005214512A - Contact heating/atmospheric furnace for long and flat material - Google Patents
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Description
この発明は、長尺で平らな材料、例えば銅短繊維グリンシートを加熱して脱脂、焼成するときに好適に用い得る加熱炉にかかるものである。 The present invention relates to a heating furnace that can be suitably used when heating and degreasing and firing a long and flat material such as a copper short fiber green sheet.
上記した種類の材料には、その他に電極シート等が挙げられる。かかる長尺で平らな材料を熱処理する場合には、トンネル状の連続炉が広く用いられている。連続炉は他の熱処理炉に比して優れた種々の利点を有するが、連続炉による加熱処理には長い距離に亘る工程が必要である。そこで採用される長尺で質量の大きい循環搬送ベルトによる熱の損失、または長尺なベルトとこれまた長尺な被加熱処理材料と間の摩擦によって生じる材料の不具合等が問題となる。 In addition, the above-mentioned types of materials include electrode sheets. When heat-treating such a long and flat material, a tunnel-like continuous furnace is widely used. A continuous furnace has various advantages over other heat treatment furnaces, but heat treatment by a continuous furnace requires a process over a long distance. Therefore, there is a problem of heat loss due to the long and large circulation transport belt employed, or a material failure caused by friction between the long belt and a long heat-treated material.
本発明は、上記で触れたような今までの技術よりも更に効率的に、長尺で平らな材料を加熱処理できる炉を提供することを課題とする。言い換えれば、長尺で平らな材料が搬送手段と接触する機会と時間を短くし、しかも短時間でその材質を損なわずに該材料が加熱されることを課題とする。 An object of the present invention is to provide a furnace capable of heat-treating a long and flat material more efficiently than the conventional techniques as mentioned above. In other words, it is an object to shorten the opportunity and time for a long and flat material to come into contact with the conveying means, and to heat the material without damaging the material in a short time.
本発明は、長尺で平らな材料の所定の加熱処理速度と同期して回転して、炉内で材料を支持・搬送するドラムを加熱手段とする。被加熱処理材料は加熱したドラムの外周面の一部と接触して、伝導加熱される。また、ドラムあるいは炉内壁、またはその双方を炭素質とする。 The present invention uses a drum that rotates in synchronization with a predetermined heat treatment speed of a long and flat material and supports and conveys the material in a furnace as a heating means. The material to be heated comes into contact with a part of the outer peripheral surface of the heated drum and is conductively heated. Further, the drum and / or the furnace inner wall are made carbonaceous.
この発明になる炉における加熱されたドラムと被加熱処理材料との間の接触伝導加熱は、材料が輻射または対流加熱される場合に比して、短時間でしかも材料に不具合を生じる間を与えないで、長尺で平らな材料を加熱できる。更にまた、この発明で採用した炭素質の炉内壁またはドラムは、400℃以上に加熱されたときに活性であって、被加熱処理材料を保護する炉内雰囲気中へ持ち込まれる外乱の酸素を吸着して、そのほとんどをCOとして炉内外へ排出させる効果がある。 The contact conduction heating between the heated drum and the material to be heated in the furnace according to the present invention provides a short time and a period during which the material is defective as compared with the case where the material is radiated or convectively heated. Without it, long and flat materials can be heated. Furthermore, the carbonaceous furnace inner wall or drum employed in the present invention is active when heated to 400 ° C. or higher and adsorbs disturbance oxygen brought into the furnace atmosphere protecting the material to be heated. And most of it has the effect of exhausting into and out of the furnace as CO.
図1〜図4には、本発明になる接触加熱・雰囲気炉の3実施例が示されており、各実施例に共通な部分と部材には、同一の符号が付されている。 1 to 4 show three embodiments of the contact heating / atmosphere furnace according to the present invention, and parts and members common to the embodiments are denoted by the same reference numerals.
図1を参照して、炉1はセラミック繊維になる断熱材5で囲まれて外気と断熱されて、炉室2がつくられる。この炉室2には、長尺で平らな被加熱処理材料10をそこに搬入する搬入口3と、そこから該材料10を搬出する搬出口4とを有している。この被加熱処理材料の移動方向と直交する一軸を中心としてドラム7が回転自在に枢支される。この実施例1では、このドラム4は炭素質の材料、グラファイトでつくられている。ローラー群9によって、材料の移動速度と同期してこのドラム4は回転し、その外周面の一部で常に材料10の一面と接触する。
Referring to FIG. 1, a
中空の該ドラム7の内部にはチューブヒーター8があって、ドラムを所望の温度に加熱し、この加熱されたドラムは、上述した通りにその一部で材料10の一面と接触して材料を伝導加熱する。管11より窒素、窒素と水素の混合ガス、またはDXガス等の所望の炉内雰囲気ガスが炉室内へ送られ、材料を保護するこのガスは順次に搬入、搬出口3,4から排出されて、これらの口から大気が炉内へ侵入するのを防ぐと共に、被加熱材料から蒸発するバインダー蒸気等をも炉外へ排出する。
Inside the
被加熱処理材料に付着して炉室内へもたらされる空気中の酸素は、400℃以上に加熱されて活性化されたドラム7のグラファイトに吸着され、その大部分がCOとして炉内雰囲気中に放出される。従って、炉内雰囲気ガスが汚染されることがない。
Oxygen in the air that adheres to the material to be heated and is brought into the furnace chamber is adsorbed by the activated graphite of the
図2にて図示される本発明になるこの実施例の接触加熱・雰囲気炉の構成は、上記実施例1の炉の構成と基本的に同一である。ただし、この実施例2では、2個のドラム7が炉室内に設けられ、これらが間隔をおいて並列する同一な水平面上の軸で枢支されている。また、雰囲気ガスの送気管も2個設けられている。雰囲気ガス,即ドラム7を加熱するチューブヒーター8はドラム外の炉室内に配置されている。また、ドラムはこの実施例では、耐熱ステンレス鋼のSUS310Sでつくられ、一方炉内壁6はグラファイトでつくられている。この実施例では、材料10はその両面が交互にドラム7の外周面の一部と接触する。
The configuration of the contact heating / atmosphere furnace of this embodiment according to the present invention illustrated in FIG. 2 is basically the same as the configuration of the furnace of the first embodiment. However, in the second embodiment, two
図3と図4で図示される本発明になるこの炉の構成は、前記実施例2の接触加熱・雰囲気炉とその基本的な構造において同一である。ただし、この実施例では、両端が閉鎖されたドラム7の加熱は、その外周面と摺接する抵抗加熱電極14によってなされる。炉内壁は実施例2と同様にグラファイトでつくられている。
The structure of the furnace according to the present invention illustrated in FIGS. 3 and 4 is the same as that of the contact heating / atmosphere furnace of the second embodiment in its basic structure. However, in this embodiment, the
炉内雰囲気は、この実施例3では炉室内の下方で開口する送気管11と、ドラム7内へ開口する送気管11で送られる。図4で図示される通り、ドラム7内へ送られた雰囲気ガスはドラム7の外周面に多数設けられたスリット12から炉室内へ噴出し、加熱された被加熱処理材料10からのバインダー蒸気等の炉室内への放出を容易にする。雰囲気ガスは順次に搬入、搬出口3,4からと共に、排気管15からも排出される。符号13は炉内温度を制御するための熱電対であり、他の実施例ではその図示を省略した。
In the third embodiment, the atmosphere in the furnace is sent through the
上記の如くにドラム7を介して雰囲気ガスを炉室内へ送る代わりに、ドラム内へ吸気管を開口して、材料10からのバインダー蒸気等をスリット12を介してドラム内へ吸引して、炉室内を経ずにこれらの蒸気等を直接に炉外へ排気することもできる。これも、この発明の一実施例である。この場合には、送気管11は吸気管とする。
Instead of sending the atmospheric gas into the furnace chamber through the
銅の短繊維(長さ:0.2mm 直径:10μm)とバインダー(LONZA社製の商品名AcrawaxC=溶融温度140℃のエチレンビスステアロアマイド)との混合物をロール圧延・成型し、続いて脱脂した銅短繊維体シート(幅350mm:厚さ1mm: 重量4.3Kg/m2:バインダー2w%)10を、図2を参照して実施例2で説明したこの発明の接触伝導加熱炉1で焼成した。
A mixture of copper short fibers (length: 0.2 mm, diameter: 10 μm) and a binder (trade name Acrawax C manufactured by LONZA = ethylene bisstearamide having a melting temperature of 140 ° C.) was roll-rolled and molded, followed by degreasing. A copper short fiber sheet (width 350 mm:
この焼成時の炉1の加熱・運転条件は、次の通りとした。
炉室内とドラム7内に設けられた電気チューブヒーター8で、ドラム7の外表面を900℃に維持した。炉室内の雰囲気を窒素とし、供給管11よりのN2の供給量を1.25m3/hr、搬入口3と搬出口4からの排気量(バインダー蒸気を含み)を1.5m3/hrとした。炉内はシートの送り速度を1000mm/minとした。シート10は皺も折れも無く、短時間で美麗に焼結された。炉内のO2濃度は6ppm以下に保たれ、焼成された材料の表面に酸化被膜の発生は全く認められなかった。
The heating and operating conditions of the
The outer surface of the
以上で、この発明の炉を金属繊維体シートの焼成に使用したが、かかるシートの脱脂にも利用できることは勿論であり、また、長尺で平らな炭素繊維シートの予備炭化、炭化、または黒鉛化にも利用できる。更にまた、セラミック繊維シートの脱脂または焼成にも利用できるものである。 Although the furnace of the present invention has been used for firing the metal fiber sheet, it can of course be used for degreasing such a sheet, and pre-carbonization, carbonization, or graphite of a long and flat carbon fiber sheet. It can also be used for conversion. Furthermore, it can be used for degreasing or firing ceramic fiber sheets.
1−接触加熱・雰囲気炉の全体
2−炉室
3−被加熱処理材料の搬入口
4−被加熱処理材料の搬出口
5−断熱材
6−炉内壁
7−接触伝導加熱ドラム
8−チューブヒーター
9−ローラー
10−被加熱処理材料
11−雰囲気ガス送気管(吸気管)
12−ドラムの円周面上の貫通スリット
13−熱電対
14−抵抗発熱電極
15−雰囲気ガス排気管
1-Overall of contact heating / atmosphere furnace 2-furnace chamber 3-inlet of heat-treated material 4-outlet of heat-treated material 5-insulation material 6-furnace inner wall 7-contact conduction heating drum 8-tube heater 9 -Roller 10-Material to be heated 11-Atmospheric gas air supply pipe (intake pipe)
12-through slit on the circumferential surface of the drum 13-thermocouple 14-resistance heating electrode 15-atmosphere gas exhaust pipe
Claims (5)
The contact conduction heating furnace for a long and flat heat-treated material according to claim 1, 2 or 3, wherein the atmospheric gas is exhausted outside the furnace chamber through the drum.
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JP2004021613A JP4427813B2 (en) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | Contact heating / atmosphere furnace for long and flat materials |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014132213A (en) * | 2012-12-04 | 2014-07-17 | Toda Kogyo Corp | Continuous superheated steam heat treatment device, and forming method of electroconductive coating |
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2004
- 2004-01-29 JP JP2004021613A patent/JP4427813B2/en not_active Expired - Lifetime
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