JP2017150740A

JP2017150740A - Continuous ultrahigh-temperature baking furnace including carbon heater

Info

Publication number: JP2017150740A
Application number: JP2016033659A
Authority: JP
Inventors: 照昌金井; Terumasa Kanai; 鈴木　清孝; Kiyotaka Suzuki; 清孝鈴木; 浩也稲本; Hiroya Inamoto
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2036-02-24
Also published as: JP6437474B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous ultrahigh-temperature baking furnace including a carbon heater, capable of significantly improving an operation rate of the baking furnace by simplifying a replacement work of the carbon heater.SOLUTION: A carbon heater 46 including an upper heating element 42 and a lower heating element 44, and having the shape to pass through a side wall plate opening 80 and a heat insulating material opening 90, is supported in a cantilevered manner by a cover plate 82 through a fit-in heat insulating material 92. Thus the carbon heater 46 mounted in the cantilevered manner on a side wall plate 14a through the fit-in heat insulating material 92 can be taken out from a furnace body 14 at once by removing the cover plate 82 from the side wall plate 14a of the furnace body 14. Thereby in a continuous ultrahigh-temperature baking furnace 10 including the carbon heater 46, a replacement work of the carbon heater 46 can be simplified, and an operation rate of the continuous ultrahigh-temperature baking furnace 10 can be significantly improved.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、カーボンヒータを用いて超高温で連続的な熱処理を可能とする連続式超高温焼成炉に関する。 The present invention relates to a continuous ultra-high temperature firing furnace that enables continuous heat treatment at an ultra-high temperature using a carbon heater.

カーボンヒータを用いて比較的高温の熱処理を連続送り或いは間欠送りで連続的に施す連続式の焼成炉が提案されている。特許文献１の段落００８３から００８７、図４および図５等に記載されている連続式焼成炉がそれである。この連続式焼成炉によれば、ローラにより搬送される支持台上に載置された被焼成体が、その支持台の上下にそれぞれ水平方向に設けられたカーボンヒータを用いて２０００〜２３００℃の焼成温度で加熱されることでたとえばハニカム構造の珪素含有多孔質セラミック焼成体が連続的に熱処理されるようになっている。 There has been proposed a continuous firing furnace in which a relatively high temperature heat treatment is continuously performed by a continuous feed or intermittent feed using a carbon heater. This is the continuous firing furnace described in paragraphs 0083 to 0087 of FIGS. According to this continuous firing furnace, the object to be fired placed on the support table conveyed by the rollers is 2000 to 2300 ° C. using carbon heaters provided in the horizontal direction above and below the support table, respectively. By heating at a firing temperature, for example, a silicon-containing porous ceramic fired body having a honeycomb structure is continuously heat-treated.

国際公開第２０１３／０８８４９５号International Publication No. 2013/088495 特開２０１３−００２７２８号公報JP 2013-002728 A

たとえば、黒鉛結晶が含まれる黒鉛質カーボン材料を一層高純度化するための高純度工程や炭素質カーボンを黒鉛質カーボンとするための黒鉛化工程のために２５００℃以上の超高温で熱処理を行うことが可能な超高温焼成炉が用いられる。このような超高温焼成炉では、それに用いられるカーボンヒータは比較的消耗が多く、その使用によって痩せてくるので、所定の周期で定期交換を行うことが必要である。従来では、たとえば特許文献２に示すような形式のバッチ式の超高温焼成炉が一般的であり、これによれば、加熱室全体を炉外に取り出すことができるため、カーボンヒータの交換が比較的容易である。 For example, heat treatment is performed at an ultra-high temperature of 2500 ° C. or higher for a high purity process for further purifying a graphitic carbon material containing graphite crystals and a graphitization process for converting carbonaceous carbon into graphitic carbon. An ultra-high temperature firing furnace that can be used is used. In such an ultra-high temperature firing furnace, the carbon heater used in the furnace is relatively exhausted and becomes thin due to its use. Therefore, it is necessary to perform periodic replacement at a predetermined cycle. Conventionally, for example, a batch-type ultra-high temperature firing furnace of the type shown in Patent Document 2 is generally used, and according to this, the entire heating chamber can be taken out of the furnace, so the replacement of the carbon heater is compared. Easy.

ところで、上記バッチ式の超高温焼成炉では、生産性が得られないため、特許文献１に示すような連続式の超高温焼成炉を構成することが考えられる。しかしながら、上記のような連続式焼成炉においては、カーボンヒータは棒状の長手形状を有していて、断熱材内に設けられている状態でカーボンヒータの両端部が炉壁に支持されているので、カーボンヒータの交換時には、箱型の炉体のうちのヒータの端部を支持している側壁部や炉体内の炉壁（断熱材）のうちヒータの端部が位置している側壁部分をそれぞれ取り外す必要がある。 By the way, since productivity cannot be obtained in the batch-type ultra-high temperature firing furnace, it is conceivable to form a continuous ultra-high temperature firing furnace as shown in Patent Document 1. However, in the continuous firing furnace as described above, the carbon heater has a rod-like longitudinal shape, and both ends of the carbon heater are supported by the furnace wall while being provided in the heat insulating material. When replacing the carbon heater, the side wall portion supporting the end of the heater in the box-shaped furnace body or the side wall portion where the end of the heater is located in the furnace wall (heat insulating material) in the furnace body Each must be removed.

詳細には、上記カーボンヒータの両端部は、炉体の外面に取り付けられて給電バスに炉外で接続された金属電極とその金属電極の炉内側に一体的に連結されたカーボン製の炉内電極とを介して電源にそれぞれ接続されている。上記金属電極は、電気的絶縁および気密性を維持する構造で炉体に対して取り付けられており、熱漏れやガス漏れなどのリスクを回避するため、カーボンヒータの交換時に際しては、金属電極を炉体から取り外すよりは、炉内に位置する炉内電極とカーボンヒータの端部との接続部分からカーボンヒータを取り外すことが行われる。このため、カーボンヒータの交換時には、炉内に位置する炉内電極と消耗したカーボンヒータの端部との接続を取り外したり、炉内電極と新たなカーボンヒータの端部との接続を行ったりする必要があるので、カーボンヒータの交換作業に多くの手間や時間を必要とし、連続式焼成炉の稼働率を大きく低下させていた。 In detail, both ends of the carbon heater are attached to the outer surface of the furnace body and connected to the power supply bus outside the furnace, and the inside of the carbon furnace integrally connected to the inside of the furnace of the metal electrode. Each is connected to a power source via an electrode. The metal electrode is attached to the furnace body with a structure that maintains electrical insulation and airtightness. To avoid risks such as heat leakage and gas leakage, the metal electrode should be replaced when replacing the carbon heater. Rather than removing from the furnace body, the carbon heater is removed from the connection portion between the in-furnace electrode located in the furnace and the end of the carbon heater. For this reason, when the carbon heater is replaced, the connection between the in-furnace electrode located in the furnace and the end of the consumed carbon heater is removed, or the connection between the in-furnace electrode and the end of the new carbon heater is performed. Since it is necessary, it takes a lot of time and labor to replace the carbon heater, and the operating rate of the continuous firing furnace is greatly reduced.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、カーボンヒータの交換作業を容易として、焼成炉の稼働率を大きく向上させることができるカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a carbon heater that can facilitate the replacement work of the carbon heater and greatly improve the operating rate of the firing furnace. It is to provide a super high temperature firing furnace.

本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、カーボンヒータを、棒状のヒータ部材だけではなく、梁部材、支柱部材、ナット部材などのヒータ構成部品を、押し出し成形やプレス成形を利用して作製し、それらの部品を相互に螺合するなどして片持ち構造体を組み立てることができ、２５００℃〜３０００℃の熱処理に用いてもカーボンヒータとしての機能および耐久性が得られるという事実を見いだした。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。 As a result of various investigations on the background of the above circumstances, the present inventors have made a carbon heater, not only a rod-shaped heater member, but also a heater component such as a beam member, a column member, and a nut member by extrusion molding or pressing. The cantilever structure can be assembled by making use of molding and screwing the parts together. Even if it is used for heat treatment at 2500 ° C. to 3000 ° C., it has the function and durability as a carbon heater. Found the fact that it can be obtained. The present invention has been made based on such findings.

すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）一対の側壁板が上壁板および下壁板により連結された長手状の箱型の炉体と、前記炉体の内壁面に沿って層状に設けられたカーボン繊維製の断熱材と、前記断熱材により囲まれた加熱室内の上部および下部に配置された上部発熱体および下部発熱体と、前記上部発熱体および下部発熱体の間を通るように被焼成体を搬送する搬送装置とを備えるカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉であって、（ｂ）前記一対の側壁板のうちの一方の側壁板に、前記一方の側壁板の一部に貫通して設けられた側壁板開口を塞ぐように着脱可能に装着される蓋板と、（ｃ）前記蓋板の内側に装着され、前記断熱材の前記側壁板開口に対応する位置に貫通して形成された断熱材開口に嵌め入れられて前記断熱材の一部を構成する嵌入断熱材と、（ｄ）前記上部発熱体および下部発熱体を含んで前記側壁板開口および前記断熱材開口を通過可能な形状を有し、前記嵌入断熱材を通して前記蓋板に片持状に支持されたカーボンヒータとを、含むことにある。 That is, the gist of the first invention is that (a) a longitudinal box-shaped furnace body in which a pair of side wall plates are connected by an upper wall plate and a lower wall plate, and an inner wall surface of the furnace body. A heat insulating material made of carbon fiber provided in layers, an upper heating element and a lower heating element arranged in the upper and lower portions of the heating chamber surrounded by the insulating material, and between the upper heating element and the lower heating element A continuous ultra-high temperature firing furnace including a carbon heater including a transport device that transports the object to be fired so as to pass, wherein (b) one side wall plate of the pair of side wall plates A lid plate detachably mounted so as to close the side wall plate opening penetrating through a part thereof, and (c) mounted on the inner side of the lid plate and corresponding to the side wall plate opening of the heat insulating material. Inserted in a heat insulating material opening formed through the An insulative heat insulating material constituting a part of the material, and (d) a shape including the upper heating element and the lower heating element and passing through the side wall plate opening and the heat insulating material opening, and through the inserted heat insulating material, And a carbon heater supported in a cantilever manner on the cover plate.

第２発明の要旨とするところは、前記炉体は、相互間に所定の間隔を隔てて固定された炉体外板および炉体内板から成る二重構造を有し、前記炉体外板および炉体内板の間の空間には冷却流体が循環させられることにある。 The gist of the second invention is that the furnace body has a double structure including a furnace body outer plate and a furnace body plate fixed at a predetermined interval between the furnace body outer plate and the furnace body. The cooling fluid is circulated in the space between the plates.

第３発明の要旨とするところは、前記炉体の一端には予熱域ケースが連結され、他端には冷却域ケースが連結され、前記予熱域および冷却域ケースは、相互間に所定の間隔を隔てた状態で固定されたケース外板およびケース内板から成る二重構造をそれぞれ有し、前記ケース外板およびケース内板の間の空間には、冷却流体がそれぞれ循環させられることにある。 The gist of the third invention is that a preheating zone case is connected to one end of the furnace body, a cooling zone case is connected to the other end, and the preheating zone and the cooling zone case are separated from each other by a predetermined distance. In this case, the cooling fluid is circulated in the space between the case outer plate and the case inner plate, respectively.

第４発明の要旨とするところは、前記炉体の内側に固設され、前記炉体に対して所定の間隔を隔てて前記炉体に支持された耐熱金属製の断熱材ケース外板と、前記断熱材ケース外板内に配置された状態で前記断熱材ケース外板に支持され、前記断熱材ケース外板との間に前記断熱材を収容するカーボン製の断熱材ケース内板とを備え、前記断熱材はカーボン繊維から構成されたものであることにある。 The gist of the fourth invention is a heat-resistant metal heat insulating material case outer plate fixed to the inside of the furnace body and supported by the furnace body at a predetermined interval with respect to the furnace body, A heat insulating material case inner plate made of carbon that is supported by the heat insulating material case outer plate in a state of being arranged in the heat insulating material case outer plate and that accommodates the heat insulating material between the heat insulating material case outer plate and the heat insulating material case outer plate. The heat insulating material is composed of carbon fiber.

第５発明の要旨とするところは、前記炉体は、前記側壁板および上壁板および下壁板から立設され且つ前記炉体の長手方向に直交する方向に連なる補強リブを有し、前記加熱室内を真空に維持することが可能な耐圧容器であり、前記蓋板の内壁面の外周部には、前記側壁板の前記側壁板開口の周囲との間を気密にシールするシール材が装着されていることにある。 According to a fifth aspect of the present invention, the furnace body has reinforcing ribs standing from the side wall plate, the upper wall plate, and the lower wall plate and continuing in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the furnace body, A pressure-resistant container capable of maintaining a vacuum in the heating chamber, and a sealing material is installed on the outer peripheral portion of the inner wall surface of the lid plate so as to hermetically seal between the side wall plate and the periphery of the side wall plate opening. There is in being.

第６発明の要旨とするところは、前記蓋板の外壁面には、一対の上側金属電極および下側金属電極が前記蓋板に対して気密に且つ電気的絶縁状態で装着され、前記一対の上側金属電極および下側金属電極には、前記嵌入断熱材から一部が加熱室側へ突き出す状態で一対のカーボン製の上側炉内電極および下側炉内電極が接続され、前記カーボンヒータは、前記上側炉内電極および下側炉内電極にそれぞれ着脱可能に固定された一対の基端側横梁部材と、一対の連結柱により着脱可能に連結された一対の先端側横梁部材と、前記一対の基端側横梁部材と前記一対の先端側横梁部材とに両端部が螺合されることで互いに平行にそれぞれ架け渡された各複数本の前記上部発熱体および下部発熱体とを着脱可能に有するものである。 The gist of the sixth invention is that a pair of upper metal electrodes and lower metal electrodes are mounted on the outer wall surface of the lid plate in an airtight and electrically insulated state with respect to the lid plate. A pair of carbon upper and lower furnace electrodes are connected to the upper metal electrode and the lower metal electrode in a state in which a part protrudes from the fitted heat insulating material toward the heating chamber, and the carbon heater is A pair of base end side beam members fixed detachably to the upper furnace electrode and the lower furnace electrode, a pair of distal side beam members connected detachably by a pair of connecting columns, and the pair A plurality of the upper heating elements and the lower heating elements are detachably attached to both the base end side beam member and the pair of distal end side beam members by being screwed to each other in parallel. Is.

第７発明の要旨とするところは、前記炉体の上壁板上には、炉体の長手方向に直交する方向の水平支持ロッドを、前記蓋板側に突き出し可能に収容する支持ロッドケースが固設されており。前記側壁板から取り外された前記蓋板は、前記水平支持ロッドの先端部によりつり下げられた状態で、前記蓋板に片持状に支持されたカーボンヒータが前記炉体外へ露出するまで移動させられることにある。 The gist of the seventh invention is that a support rod case for accommodating a horizontal support rod in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the furnace body so as to protrude to the lid plate side is provided on the upper wall plate of the furnace body. It is fixed. The lid plate removed from the side wall plate is moved until the carbon heater supported in a cantilever manner on the lid plate is exposed to the outside of the furnace body while being suspended by the tip of the horizontal support rod. It is to be done.

第８発明の要旨とするところは、前記搬送装置は、前記下壁板から前記断熱材を通して前記下部発熱体の間に立設されたカーボン製の支柱により支持されて前記加熱室内において長手方向に連なり、搬送板を摺動可能に支持するカーボン製の一対の搬送レールを備えるものである。 The gist of the eighth invention is that the conveying device is supported by a carbon support column provided between the lower heating element through the heat insulating material from the lower wall plate, and is longitudinally arranged in the heating chamber. A pair of carbon-made transport rails that slidably support the transport plate are provided.

第１発明によれば、一対の側壁板が上壁板および下壁板により連結された長手状の箱型の炉体と、前記炉体の内壁面側に層状に設けられたカーボン繊維製の断熱材と、前記断熱材により囲まれた加熱室内の上部および下部に配置された上部発熱体および下部発熱体と、前記上部発熱体および下部発熱体の間を通るように被焼成体を搬送する搬送装置とを備えるカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉において、前記一対の側壁板のうちの一方の側壁板に、前記一方の側壁板の一部に貫通して設けられた側壁板開口を塞ぐように着脱可能に装着される蓋板と、前記蓋板の内側に装着され、前記断熱材の前記側壁板開口に対応する位置に貫通して形成された断熱材開口に嵌め入れられて前記断熱材の一部を構成する嵌入断熱材と、前記上部発熱体および下部発熱体を含んで前記側壁板開口および前記断熱材開口を通過可能な形状を有し、前記嵌入断熱材を通して前記蓋板に片持状に支持されたカーボンヒータとが設けられているので、その蓋板を炉体の側壁板から取り外すことにより、その側壁板に嵌入断熱材を通して片持状に取り付けられたカーボンヒータが一挙に炉体内から取り出される。これにより、カーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉において、カーボンヒータの交換作業が容易となり、連続式超高温焼成炉の稼働率が大きく向上させられる。 According to the first invention, a long box-shaped furnace body in which a pair of side wall plates are connected by an upper wall plate and a lower wall plate, and a carbon fiber made in layers on the inner wall surface side of the furnace body. The object to be fired is conveyed so as to pass between the heat insulating material, the upper and lower heating elements disposed in the upper and lower portions of the heating chamber surrounded by the heat insulating material, and the upper heating element and the lower heating element. In a continuous ultra-high temperature firing furnace provided with a carbon heater provided with a transfer device, a side wall plate opening provided through a part of the one side wall plate is provided in one side wall plate of the pair of side wall plates. A lid plate that is detachably mounted so as to close; and a lid plate that is fitted inside the lid plate, and is fitted into a heat insulating material opening formed at a position corresponding to the side wall plate opening of the heat insulating material. Inserted heat insulating material constituting a part of the heat insulating material, A carbon heater having a shape that can pass through the side wall plate opening and the heat insulating material opening including the body and the lower heating element, and is supported in a cantilever manner on the lid plate through the fitting heat insulating material. Therefore, by removing the cover plate from the side wall plate of the furnace body, the carbon heater attached in a cantilever manner to the side wall plate through the fitted heat insulating material is taken out from the furnace body all at once. Thereby, in a continuous ultra-high temperature firing furnace provided with a carbon heater, replacement work of the carbon heater is facilitated, and the operating rate of the continuous ultra-high temperature firing furnace is greatly improved.

第２発明によれば、前記炉体は、相互間に所定の間隔を隔てて固定された炉体外板および炉体内板から成る二重構造を有し、前記炉体外板および炉体内板の間の空間には冷却流体が循環させられる。これにより、炉体は前記加熱室からの熱による損傷が抑制される。 According to the second invention, the furnace body has a double structure including a furnace body outer plate and a furnace body plate fixed at a predetermined interval between each other, and a space between the furnace body outer plate and the furnace body plate. A cooling fluid is circulated in the chamber. Thereby, damage to the furnace body due to heat from the heating chamber is suppressed.

第３発明によれば、前記炉体の一端には予熱域ケースが連結され、他端には冷却域ケースが連結され、前記予熱域ケースおよび冷却域ケースは、相互間に所定の間隔を隔てた状態で固定されたケース外板およびケース内板から成る二重構造をそれぞれ有し、前記ケース外板およびケース内板の間の空間には、冷却流体がそれぞれ循環させられる。これにより、予熱域ケースおよび冷却域ケースは前記加熱室からの熱による損傷が抑制される。 According to the third invention, a preheating zone case is connected to one end of the furnace body, a cooling zone case is connected to the other end, and the preheating zone case and the cooling zone case are spaced apart from each other by a predetermined distance. Each case has a double structure consisting of a case outer plate and a case inner plate fixed in a state where the cooling fluid is circulated in the space between the case outer plate and the case inner plate. Thereby, the preheating region case and the cooling region case are prevented from being damaged by heat from the heating chamber.

第４発明によれば、前記炉体の内側に固設され、前記炉体に対して所定の間隔を隔てて前記炉体に支持された耐熱金属製の断熱材ケース外板と、前記断熱材ケース外板内に配置された状態で前記断熱材ケース外板に支持され、前記断熱材ケース外板との間に前記断熱材を収容するカーボン製の断熱材ケース内板とを備え、前記断熱材はカーボン繊維から構成されたものである。これにより、前記加熱室は、超高温に維持されることができる。 According to the fourth invention, the heat-insulating metal case outer plate made of a heat-resistant metal fixed to the furnace body and supported by the furnace body at a predetermined interval with respect to the furnace body, and the heat insulating material A heat insulating material case inner plate made of carbon that is supported by the heat insulating material case outer plate in a state of being arranged in the case outer plate, and accommodates the heat insulating material between the heat insulating material case outer plate and the heat insulating material. The material is composed of carbon fiber. Accordingly, the heating chamber can be maintained at an extremely high temperature.

第５発明によれば、前記炉体は、前記側壁板および上壁板および下壁板から立設され且つ前記炉体の長手方向に直交する方向に連なる補強リブを有し、前記加熱室内を真空に維持することが可能な耐圧容器であり、前記蓋板の内壁面の外周部には、前記側壁板の前記側壁板開口の周囲との間を気密にシールするシール材が装着されていることにある。これにより、たとえばカーボンヒータの交換作業後の連続式超高温焼成炉の立ち上げ時において、炉体内を真空とした後に不活性ガスで置換することで、炉体内を短時間での非酸化性雰囲気とすることができるので、カーボンヒータの交換作業が短時間となり、焼成炉の稼働率を一層大きく向上させることができる。 According to the fifth invention, the furnace body has reinforcing ribs standing from the side wall plate, the upper wall plate, and the lower wall plate and continuing in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the furnace body, A pressure-resistant container that can be maintained in a vacuum, and a sealing material that hermetically seals the periphery of the side wall plate opening of the side wall plate is attached to the outer peripheral portion of the inner wall surface of the lid plate There is. As a result, for example, when the continuous ultra-high temperature firing furnace is started up after replacing the carbon heater, the furnace body is evacuated and then replaced with an inert gas, so that the furnace body can be replaced with an inert gas in a short time. Therefore, the replacement work of the carbon heater becomes a short time, and the operating rate of the firing furnace can be further improved.

第６発明によれば、前記蓋板の外壁面には、一対の上側金属電極および下側金属電極が前記蓋板に対して気密に且つ電気的絶縁状態で装着され、前記一対の上側金属電極および下側金属電極には、前記嵌入断熱材から一部が加熱室側へ突き出す状態で一対のカーボン製の上側炉内電極および下側炉内電極が接続され、前記カーボンヒータは、前記上側炉内電極および下側炉内電極にそれぞれ着脱可能に固定された一対の基端側横梁部材と、一対の連結柱により着脱可能に連結された一対の先端側横梁部材と、前記一対の基端側横梁部材と前記一対の先端側横梁部材とに両端部が螺合されることで互いに平行にそれぞれ架け渡された各複数本の前記上部発熱体および下部発熱体とを有するものである。これにより、蓋板を炉体の側壁から取り外した状態で、一対の上側金属電極および下側金属電極を蓋板を蓋板から取り外すことなく、カーボンヒータの一部あるいは全部を交換できるので、カーボンヒータの交換作業が容易となり、焼成炉の稼働率が大きく向上させられる。 According to the sixth invention, a pair of upper metal electrodes and a lower metal electrode are mounted on the outer wall surface of the lid plate in an airtight and electrically insulated state with respect to the lid plate, and the pair of upper metal electrodes And a pair of carbon upper and lower furnace electrodes are connected to the lower metal electrode in a state in which a part protrudes from the fitted heat insulating material toward the heating chamber, and the carbon heater is connected to the upper furnace electrode. A pair of proximal end side beam members fixed to the inner electrode and the lower furnace inner electrode detachably, a pair of distal end side beam members detachably connected by a pair of connecting columns, and the pair of proximal side members A plurality of the upper heating elements and the lower heating elements are installed in parallel with each other by screwing both ends to the transverse beam member and the pair of distal-end-side transverse beam members. As a result, a part or all of the carbon heater can be exchanged without removing the pair of upper and lower metal electrodes from the lid plate with the lid plate removed from the side wall of the furnace body. Replacing the heater is facilitated, and the operating rate of the firing furnace is greatly improved.

第７発明によれば、前記炉体の上壁板上には、炉体の長手方向に直交する方向の水平支持ロッドを、前記蓋板側に突き出し可能に収容する支持ロッドケースが固設されており、前記側壁板から取り外された前記蓋板は、前記水平支持ロッドの先端部によりつり下げられた状態で、前記蓋板に片持状に支持されたカーボンヒータが前記炉体外へ露出するまで移動させられることから、カーボンヒータの交換作業が一層短時間となり、焼成炉の稼働率を一層大きく向上させることができる。 According to the seventh invention, on the upper wall plate of the furnace body, a support rod case for holding a horizontal support rod in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the furnace body so as to protrude toward the lid plate is fixed. And the cover plate removed from the side wall plate is suspended by the tip of the horizontal support rod, and the carbon heater supported in a cantilever manner on the cover plate is exposed to the outside of the furnace body. Therefore, the replacement work of the carbon heater can be further shortened, and the operating rate of the firing furnace can be further improved.

第８発明によれば、前記搬送装置は、前記下壁板から前記断熱材を通して前記下部発熱体の間に立設されたカーボン製の支柱により支持されて前記加熱室内において前記加熱室の長手方向に連なり、被焼成体を載置して搬送する搬送板を前記長手方向に摺動可能に支持するカーボン製の一対の搬送レールを備えるものである。これにより、被焼成体に対する超高温の熱処理が連続的に可能となる。 According to an eighth aspect of the present invention, the transfer device is supported by a carbon support column standing between the lower heating element through the heat insulating material from the lower wall plate, and the longitudinal direction of the heating chamber in the heating chamber. And a pair of carbon-made transport rails that slidably support a transport plate on which the object to be fired is placed and transported. Thereby, the ultrahigh temperature heat processing with respect to a to-be-fired body is enabled continuously.

本発明の一実施例の連続式超高温加熱炉の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the continuous super high temperature heating furnace of one Example of this invention. 図１の連続式超高温焼成炉の出口側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the exit side of the continuous super high temperature baking furnace of FIG. 図１の連続式超高温焼成炉の水平断面の一部であって、出口側を示す図である。It is a part of horizontal cross section of the continuous super high temperature baking furnace of FIG. 1, Comprising: It is a figure which shows an exit side. 図１の連続式超高温焼成炉の縦断面の一部であって、出口側を示す図である。FIG. 2 is a part of a longitudinal section of the continuous ultra-high temperature firing furnace of FIG. 1 and shows an outlet side. 図１の連続式超高温焼成炉の横断面であって、図１のIV−IV視断面図である。4 is a cross-sectional view of the continuous ultra-high temperature firing furnace of FIG. 図５の断面図のうちのカーボンヒータの装着部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the mounting part of the carbon heater of sectional drawing of FIG. 図６のカーボンヒータを炉体の外へ移動させた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which moved the carbon heater of FIG. 6 out of the furnace body. 図７のように炉体の外へ移動させられたカーボンヒータを炉体側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the carbon heater moved out of the furnace body like FIG. 7 from the furnace body side.

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios, shapes, and the like of the respective parts are not necessarily drawn accurately.

図１は、本発明の一実施例が適用されカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉１０を示す正面図である。図２はその連続式超高温焼成炉１０の出口側を示す斜視図である。図１および図２において、連続式超高温焼成炉１０は、基台１２により支持された長手状箱型の炉体１４と、炉体１４よりも小さな縦寸法、横寸法および長さ寸法を有して炉体１４の一端部および他端部にそれぞれ気密に接続された長手状箱型の予熱域ケース１６および冷却域ケース１８とを備えている。なお、炉体１４はたとえばステンレススチールなどの耐熱合金から構成されている。また、図２において、冷却域ケース１８の出口の開口を開閉する出口圧力蓋１８ａおよびその手動開閉機構１８ｆは省略されている。 FIG. 1 is a front view showing a continuous ultra-high temperature firing furnace 10 to which an embodiment of the present invention is applied and provided with a carbon heater. FIG. 2 is a perspective view showing the outlet side of the continuous ultrahigh temperature firing furnace 10. 1 and 2, a continuous ultra-high temperature firing furnace 10 has a longitudinal box-shaped furnace body 14 supported by a base 12 and smaller vertical dimensions, horizontal dimensions, and length dimensions than the furnace body 14. A longitudinal box-shaped preheating region case 16 and a cooling region case 18 that are hermetically connected to one end and the other end of the furnace body 14 are provided. The furnace body 14 is made of a heat resistant alloy such as stainless steel. 2, the outlet pressure lid 18a for opening and closing the outlet opening of the cooling zone case 18 and its manual opening / closing mechanism 18f are omitted.

予熱域ケース１６の入口には、手動開閉機構１６ｆの操作によって予熱域ケース１６の開口を開閉させられる入口圧力蓋１６ａと、予熱域ケース１６の空間を入口圧力蓋１６ａ側の入口パージ室１６ｂと炉体１４側の予熱室１６ｃとに分割し、たとえば空気等の圧力流体で駆動される入口シリンダ１６ｄによって開閉される入口シャッタ１６ｅとが、設けられている。また、冷却域ケース１８の出口には、手動開閉機構１８ｆの操作によって冷却域ケース１８の開口を開閉する出口圧力蓋１８ａと、冷却域ケース１８内の空間を出口圧力蓋１８ａ側の出口パージ室１８ｂと炉体１４側の冷却室１８ｃとに分割し、たとえば空気等の圧力流体で駆動される出口シリンダ１８ｄによって開閉される出口シャッタ１８ｅとが、設けられている。 At the inlet of the preheating zone case 16, an inlet pressure lid 16a that can open and close the opening of the preheating zone case 16 by operating the manual opening / closing mechanism 16f, and an inlet purge chamber 16b on the inlet pressure lid 16a side through the space of the preheating zone case 16 An inlet shutter 16e that is divided into a preheating chamber 16c on the furnace body 14 side and that is opened and closed by an inlet cylinder 16d that is driven by a pressure fluid such as air is provided. Further, at the outlet of the cooling zone case 18, an outlet pressure lid 18a that opens and closes the opening of the cooling zone case 18 by operating the manual opening / closing mechanism 18f, and the space in the cooling zone case 18 is an outlet purge chamber on the outlet pressure lid 18a side. An outlet shutter 18e is provided that is divided into a cooling chamber 18c on the furnace body 14 side and is opened and closed by an outlet cylinder 18d that is driven by a pressure fluid such as air.

入口圧力蓋１６ａおよび出口圧力蓋１８ａは高い気密性で閉じる性能を備えており、それら入口圧力蓋１６ａおよび出口圧力蓋１８ａが閉じられることで、炉体１４、予熱域ケース１６および冷却域ケース１８の内が真空を維持できるようになっている。すなわち、炉体１４、予熱域ケース１６および冷却域ケース１８は、圧力容器（真空容器）としての機能を備えている。炉体１４の外周面には、所定間隔で互いに平行に連なる複数の補強リブ２０が垂直に立設されており、炉体１４の耐圧が高められている。 The inlet pressure lid 16a and the outlet pressure lid 18a have a high airtight closing performance, and the furnace body 14, the preheating zone case 16 and the cooling zone case 18 are closed by closing the inlet pressure lid 16a and the outlet pressure lid 18a. The inside can maintain a vacuum. That is, the furnace body 14, the preheating area case 16, and the cooling area case 18 have a function as a pressure vessel (vacuum vessel). On the outer peripheral surface of the furnace body 14, a plurality of reinforcing ribs 20 connected in parallel with each other at a predetermined interval are provided upright to increase the pressure resistance of the furnace body 14.

炉体１４内を２つの第１加熱室２２および第２加熱室２４に区画するために、炉体１４の両端部と中央部との３位置には、たとえば空気等の圧力流体で駆動される第１シリンダ２６ａ、第２シリンダ２６ｂ、第３シリンダ２６ｃによってそれぞれ開閉される第１断熱シャッタ２８ａ、第２断熱シャッタ２８ｂ、第３断熱シャッタ２８ｃが設けられている。 In order to divide the inside of the furnace body 14 into two first heating chambers 22 and second heating chambers 24, the three positions of both ends and the center of the furnace body 14 are driven by a pressure fluid such as air. A first heat insulating shutter 28a, a second heat insulating shutter 28b, and a third heat insulating shutter 28c that are opened and closed by the first cylinder 26a, the second cylinder 26b, and the third cylinder 26c, respectively, are provided.

図３は、図１の連続式超高温焼成炉１０の水平断面の一部であって、出口側を示している。図４は、図１の連続式超高温焼成炉１０の縦断面の一部であって、出口側を示している。図５は図１の炉体１４内のカーボンヒータ４６等を示すIV−IV視断面図である。図３、図４および図５に示すように、炉体１４は、互いに平行な一対の側壁板１４ａが上壁板１４ｂおよび下壁板１４ｃにより気密に連結され、入口側端壁板３０および出口側端壁板３２がそれら一対の側壁板１４ａ、上壁板１４ｂおよび下壁板１４ｃの両端部に気密に連結されることで長手状且つ箱型に構成されている。予熱域ケース１６の中央部には入口側端壁板３０が気密に固定され、出口側端壁板３２の中央部には冷却域ケース１８が気密に固定されている。 FIG. 3 is a part of a horizontal cross section of the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of FIG. 1 and shows the outlet side. FIG. 4 is a part of a longitudinal section of the continuous ultrahigh temperature firing furnace 10 of FIG. 1 and shows the outlet side. 5 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV showing the carbon heater 46 and the like in the furnace body 14 of FIG. As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the furnace body 14 includes a pair of side wall plates 14 a that are parallel to each other and are hermetically connected by an upper wall plate 14 b and a lower wall plate 14 c. The side end wall plate 32 is connected to both ends of the pair of side wall plates 14a, the upper wall plate 14b, and the lower wall plate 14c in an airtight manner, thereby forming a longitudinal and box shape. The inlet side end wall plate 30 is airtightly fixed to the central portion of the preheating region case 16, and the cooling region case 18 is airtightly fixed to the central portion of the outlet side end wall plate 32.

図３に示すように、炉体１４には、負圧および不活性ガスを供給する配管３４が接続される接続口３５が設けられている。この配管３４には、真空ポンプ３６および不活性ガス供給装置３７と、それら真空ポンプ３６および不活性ガス供給装置３７のいずれか一方および他方を択一的に炉体１４に接続させる切換弁３８とが設けられている。 As shown in FIG. 3, the furnace body 14 is provided with a connection port 35 to which a pipe 34 for supplying a negative pressure and an inert gas is connected. The piping 34 includes a vacuum pump 36 and an inert gas supply device 37, and a switching valve 38 that selectively connects one or the other of the vacuum pump 36 and the inert gas supply device 37 to the furnace body 14. Is provided.

図３、図４および図５において、炉体１４内には、炉体１４の内壁面に沿って層状に設けられたカーボン繊維製の断熱材４０と、断熱材４０により囲まれ、第１断熱シャッタ２８ａおよび第２断熱シャッタ２８ｂの間に位置する第１加熱室２２、および第２断熱シャッタ２８ｂおよび第３断熱シャッタ２８ｃの間に位置する第２加熱室２４と、第１加熱室２２および第２加熱室２４内の上部および下部において水平に且つ炉体１４の長手方向において等間隔に配置されたそれぞれ複数本の棒状且つカーボン製の上部発熱体４２および下部発熱体４４を含む組立体であるカーボンヒータ４６と、上部発熱体４２および下部発熱体４４の間を通るように図示しない被焼成体を搬送する搬送装置４８とが、設けられている。 3, 4, and 5, the furnace body 14 is surrounded by a carbon fiber heat insulating material 40 provided in layers along the inner wall surface of the furnace body 14, and the heat insulating material 40. The first heating chamber 22 positioned between the shutter 28a and the second heat insulating shutter 28b, the second heating chamber 24 positioned between the second heat insulating shutter 28b and the third heat insulating shutter 28c, the first heating chamber 22 and the first heat chamber 22 2 An assembly including a plurality of rod-shaped and carbon upper heating elements 42 and lower heating elements 44 disposed horizontally at the upper and lower portions in the heating chamber 24 and at equal intervals in the longitudinal direction of the furnace body 14. A carbon heater 46 and a transport device 48 that transports a body to be fired (not shown) so as to pass between the upper heat generating element 42 and the lower heat generating element 44 are provided.

炉体１４を構成する側壁板１４ａ、上壁板１４ｂ、下壁板１４ｃ、入口側端壁板３０および出口側端壁板３２は、相互間に所定の間隔を隔てる固定具５０により相互に固定された炉体外板５２および炉体内板５４から成る二重構造をそれぞれ有し、各々の炉体外板５２および炉体内板５４の間の空間５６には、冷却流体がそれぞれ循環させられるようになっている。予熱域ケース１６および冷却域ケース１８も同様に、相互間に所定の間隔を隔てる固定具５０により相互に固定された状態で固定されたケース外板５８およびケース内板６０から成る二重構造をそれぞれ有し、ケース外板５８およびケース内板６０の間の空間６２には、冷却流体がそれぞれ循環させられるようになっている。冷却流体が循環させられる空間５６を形成する炉体外板５２および炉体内板５４、および、冷却流体が循環させられる空間６２を形成するケース外板５８およびケース内板６０は、冷却ジャケットとしても機能している。 The side wall plate 14a, the upper wall plate 14b, the lower wall plate 14c, the inlet side end wall plate 30 and the outlet side end wall plate 32 constituting the furnace body 14 are fixed to each other by a fixing device 50 which is spaced apart from each other by a predetermined distance. Each of the furnace body outer plates 52 and the furnace body plates 54 has a double structure, and the cooling fluid is circulated in the spaces 56 between the furnace body outer plates 52 and the furnace body plates 54. ing. Similarly, the preheating region case 16 and the cooling region case 18 have a double structure comprising a case outer plate 58 and a case inner plate 60 fixed in a state of being fixed to each other by a fixing device 50 that is spaced apart from each other by a predetermined distance. A cooling fluid is circulated in each of the spaces 62 between the case outer plate 58 and the case inner plate 60. The furnace body outer plate 52 and the furnace body plate 54 that form the space 56 in which the cooling fluid is circulated, and the case outer plate 58 and the case inner plate 60 that form the space 62 in which the cooling fluid is circulated also function as a cooling jacket. doing.

炉体１４内には、炉体１４に対して所定の間隔を隔てて炉体１４にブラケット６４を介して支持されたたとえばステンレススチールなどの耐熱金属製の箱型の断熱材ケース外板６６と、断熱材ケース外板６６内に配置された状態で断熱材ケース外板６６に固定ロッド６８を介して固定され、断熱材ケース外板６６との間に断熱材４０を収容するたとえば黒鉛或いはカーボン製の断熱材ケース内板７０とが、炉体１４の内側に固設された状態で備えられている。断熱材４０は、複数種類のカーボン繊維が積層された状態で構成されたものである。 Inside the furnace body 14 is a box-shaped heat insulating material case outer plate 66 made of a heat-resistant metal such as stainless steel supported by the furnace body 14 via a bracket 64 at a predetermined interval with respect to the furnace body 14. The heat insulating material case outer plate 66 is fixed to the heat insulating material case outer plate 66 through a fixing rod 68 and accommodates the heat insulating material 40 between the heat insulating material case outer plate 66, for example, graphite or carbon. A heat insulating material case inner plate 70 is provided in a state of being fixed inside the furnace body 14. The heat insulating material 40 is configured in a state where a plurality of types of carbon fibers are laminated.

炉体１４内において直列に連ねられた第１加熱室２２および第２加熱室２４により、長手状の加熱帯搬送空間がトンネル状に形成されており、炉体１４に連結された予熱域ケース１６および冷却域ケース１８内の空間により、上記加熱帯搬送空間の両端に続く長手状の搬送空間がそれぞれ形成されている。炉体１４内の上記加熱帯搬送空間には、互いに平行な長手状の２本の黒鉛製の搬送レール７２が、上部発熱体４２と下部発熱体４４との間であって下部発熱体４４に接近する高さ位置となるように、レール支柱７４を介して炉体１４により支持されている。また、炉体１４に連結された予熱域ケース１６および冷却域ケース１８内の搬送空間においても、たとえばステンレススチールなどの耐熱金属製の２本の搬送レール７６が、搬送レール７２に続くように固設されている。図示しない被焼成体は、上記搬送レール７６および搬送レーム７２上を移動させられる黒鉛製或いはカーボン製のトレイ７８上に載置される。第１断熱シャッタ２８ａ、第２断熱シャッタ２８ｂ、第３断熱シャッタ２８ｃが上昇させられた状態で、たとえば図示しないプッシャによりトレイ７８が順次押し込まれることによりトレイ７８と共に被焼成体が連続的に搬送される。被焼成体とは、たとえば、最高温度が２５００℃〜３０００℃の超高温で熱処理を行うことで一層高純度化したり或いは黒鉛化するための黒鉛結晶が含まれる黒鉛質カーボン材料や炭素質カーボンから成る繊維や成形品である。図３の１点鎖線は、トレイ７８の移動範囲を示している。 The first heating chamber 22 and the second heating chamber 24 connected in series in the furnace body 14 form a longitudinal heating zone conveyance space in a tunnel shape, and a preheating region case 16 connected to the furnace body 14. The space in the cooling zone case 18 forms a longitudinal transfer space that continues to both ends of the heating zone transfer space. In the heating zone conveyance space in the furnace body 14, two parallel and long graphite conveyance rails 72 are provided between the upper heating element 42 and the lower heating element 44 in the lower heating element 44. It is supported by the furnace body 14 via the rail column 74 so as to be in the approaching height position. Also, in the transport space in the preheating zone case 16 and the cooling zone case 18 connected to the furnace body 14, for example, two transport rails 76 made of a heat-resistant metal such as stainless steel are fixed so as to continue to the transport rail 72. It is installed. An object to be fired (not shown) is placed on a graphite or carbon tray 78 that is moved on the transport rail 76 and the transport frame 72. In a state where the first heat insulating shutter 28a, the second heat insulating shutter 28b, and the third heat insulating shutter 28c are raised, for example, the tray 78 is sequentially pushed by a pusher (not shown), whereby the fired body is continuously conveyed together with the tray 78. The The to-be-fired body is, for example, from a graphitic carbon material or carbonaceous carbon containing graphite crystals for further purification or graphitization by performing heat treatment at an extremely high temperature of 2500 ° C. to 3000 ° C. It consists of fibers and molded products. A one-dot chain line in FIG. 3 indicates a moving range of the tray 78.

通電による上部発熱体４２および下部発熱体４４の発熱によって上記のような最高温度が２５００℃〜３０００℃の超高温で熱処理が行われるが、最高温度が２５００℃を下回る焼成炉に比較して、上部発熱体４２および下部発熱体４４の消耗が比較的激しい。このため、定期的な交換が必要であるが、従来では、カーボン発熱体が両端で炉壁によって支持されていたため、その交換作業が煩雑で時間（数日）がかかり、高価な焼成炉の稼働率を低下させていた。 Heat treatment is performed at an extremely high temperature of 2500 ° C. to 3000 ° C. as described above due to heat generation of the upper heating element 42 and the lower heating element 44 by energization, but compared to a firing furnace in which the maximum temperature is less than 2500 ° C., The consumption of the upper heating element 42 and the lower heating element 44 is relatively severe. For this reason, periodic replacement is necessary, but conventionally, since the carbon heating element was supported by the furnace wall at both ends, the replacement work was complicated and time-consuming (several days), and the operation of an expensive firing furnace The rate was decreasing.

本実施例では、カーボンヒータ４６の交換作業を簡単且つ短時間とするために、カーボンヒータ４６が片持ち状に構成されて容易に炉体１４の外へ移動させられるようになっている。以下に、図６、図７、図８を用いてそれを実現する構成を説明する。図６は、図５の断面図のうちのカーボンヒータ４６の装着部分を拡大して示す断面図であり、図７は、カーボンヒータ４６を炉体１４の外へ移動させた状態を示す斜視図であり、図８は、図７のように炉体１４の外へ移動させられたカーボンヒータ４６を炉体１４側から見た斜視図である。なお、図６には、水平支持ロッド１２０、支持ロッドケース１２２、吊下板１２８等が省略されている。 In the present embodiment, the carbon heater 46 is cantilevered and can be easily moved out of the furnace body 14 in order to make the replacement work of the carbon heater 46 simple and short. Below, the structure which implement | achieves it using FIG.6, FIG.7, FIG.8 is demonstrated. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a mounting portion of the carbon heater 46 in the cross-sectional view of FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the carbon heater 46 is moved out of the furnace body 14. FIG. 8 is a perspective view of the carbon heater 46 moved from the furnace body 14 as shown in FIG. 7 as viewed from the furnace body 14 side. In FIG. 6, the horizontal support rod 120, the support rod case 122, the suspension plate 128, and the like are omitted.

図６、図７、図８に示すように、炉体１４を構成する一対の側壁板１４ａのうち一方の側壁板１４ａすなわち連続式超高温焼成炉１０の出口側に向かって右側の側壁板１４ａには、一対の矩形の側壁板開口８０が形成されており、側壁板１４ａの側壁板開口８０の周縁部には、蓋板８２がボルト８４によって着脱可能にそれぞれ締結されるようになっている。蓋板８２の内壁面の外周部すなわち側壁板１４ａのうち蓋板８２の外周部が当接する側壁板開口８０の周縁部には、図８に示すように、側壁板１４ａの側壁板開口８０の周囲との間を気密にシールするシール材８６が装着されている。 As shown in FIGS. 6, 7, and 8, one side wall plate 14 a of the pair of side wall plates 14 a constituting the furnace body 14, that is, the right side wall plate 14 a toward the outlet side of the continuous ultrahigh temperature firing furnace 10. A pair of rectangular side wall plate openings 80 is formed, and a lid plate 82 is detachably fastened to the peripheral edge portion of the side wall plate openings 80 of the side wall plate 14a by bolts 84, respectively. . As shown in FIG. 8, the outer peripheral portion of the inner wall surface of the lid plate 82, that is, the peripheral portion of the side wall plate opening 80 with which the outer peripheral portion of the lid plate 82 abuts is disposed. A sealing material 86 is installed to hermetically seal between the surroundings.

蓋板８２の内側には、蓋板８２との間に冷却液を循環させるための液密の空間を形成する蓋内板８８と、蓋内板８８に対して所定の間隔を隔て、断熱材４０の側壁板開口８０に対応する位置に貫通して形成された断熱材開口９０に嵌め入れられてその断熱材４０の一部を構成する嵌入断熱材９２と、上部発熱体４２および下部発熱体４４を含む組立体であるカーボンヒータ４６とが、固定されている。上記蓋内板８８、嵌入断熱材９２、およびカーボンヒータ４６は、側壁板開口８０を通過可能となるように側壁板開口８０よりも小さな断面形状を有し、嵌入断熱材９２およびカーボンヒータ４６は、断熱材開口９０を通過可能となるように断熱材開口９０よりも小さな断面形状を有している。なお、嵌入断熱材９２は、断熱材ケース外板６６と同様の材質から成る第１挟持板９４と断熱材ケース内板７０と同じ材質であるカーボン製の第２挟持板９６との間で挟持されている。 Inside the lid plate 82, a lid inner plate 88 that forms a liquid-tight space for circulating the coolant between the lid plate 82 and the lid inner plate 88, with a predetermined distance from the lid inner plate 88. A heat insulating material 92 that is inserted into a heat insulating material opening 90 formed so as to penetrate through a position corresponding to the side wall plate opening 80 of 40 and constitutes a part of the heat insulating material 40; an upper heating element 42 and a lower heating element; A carbon heater 46, which is an assembly including 44, is fixed. The lid inner plate 88, the inserted heat insulating material 92, and the carbon heater 46 have a smaller cross-sectional shape than the side wall plate opening 80 so as to be able to pass through the side wall plate opening 80. The cross-sectional shape is smaller than that of the heat insulating material opening 90 so as to be able to pass through the heat insulating material opening 90. The inserted heat insulating material 92 is sandwiched between a first holding plate 94 made of the same material as the heat insulating material case outer plate 66 and a second holding plate 96 made of carbon that is the same material as the heat insulating material case inner plate 70. Has been.

各蓋板８２の外壁面には、２対の上側金属電極９８および下側金属電極１００が蓋板８２に対して絶縁板１０２を介してそれぞれ締結されており、上側金属電極９８および下側金属電極１００は、相互に且つ気密に且つ蓋板８２に対して電気的絶縁状態で装着されている。絶縁板１０２はシール機能をも備えており、上側金属電極９８および下側金属電極１００と蓋板８２との間が気密にシールされている。 Two pairs of the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100 are fastened to the outer wall surface of each lid plate 82 via the insulating plate 102 with respect to the lid plate 82. The electrodes 100 are attached to each other and in an airtight manner and electrically insulated from the lid plate 82. The insulating plate 102 also has a sealing function, and the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100 and the lid plate 82 are hermetically sealed.

図６に詳しく示すように、上側金属電極９８および下側金属電極１００は、導電性の高い性質を有する金属製たとえば銅合金製であって、円柱状の本体部９８ａおよび１００ａと、その本体部９８ａおよび１００ａの外端部に形成された本体部９８ａよりも大径のフランジ部９８ｂおよび１００ｂとから構成されている。上側金属電極９８の本体部９８ａおよび下側金属電極１００の本体部１００ａには、嵌入断熱材９２から一部が加熱室側へ突き出す状態でカーボン製の上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６が入れ子ねじ１０７により相互に同心となる状態で蓋板８２に対して直角な方向すなわち水平方向に連結されている。これにより、上側金属電極９８の本体部９８ａおよび下側金属電極１００の本体部１００ａにそれぞれ連結された上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６は、嵌入断熱材９２とそれを挟む第１挟持板９４および第２挟持板９６とに対して電気的絶縁を維持する空間Ｓを隔てて配設され、上側金属電極９８および下側金属電極１００と、それにより片持ち状に支持されるカーボンヒータ４６とが、炉体１４に対して電気的絶縁が維持されている。 As shown in detail in FIG. 6, the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100 are made of a metal having high conductivity, such as a copper alloy, and have cylindrical main body portions 98 a and 100 a and the main body portions. It is comprised from the flange parts 98b and 100b larger diameter than the main-body part 98a formed in the outer end part of 98a and 100a. The main body portion 98a of the upper metal electrode 98 and the main body portion 100a of the lower metal electrode 100 have an upper in-furnace electrode 104 and a lower in-furnace electrode made of carbon in a state in which a part protrudes from the fitted heat insulating material 92 toward the heating chamber. 106 are connected to each other in a direction perpendicular to the lid plate 82 in a state of being concentric with each other by the insert screw 107, that is, in a horizontal direction. As a result, the upper in-furnace electrode 104 and the lower in-furnace electrode 106 connected to the main body 98a of the upper metal electrode 98 and the main body 100a of the lower metal electrode 100, respectively, are inserted into the heat insulating material 92 and the first The upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100, and the carbon supported in a cantilever manner by the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100 are disposed with a space S that maintains electrical insulation with respect to the holding plate 94 and the second holding plate 96. The heater 46 is electrically insulated from the furnace body 14.

上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６は、それぞれ円柱状であって、炉内側端部には、小径に形成された嵌合部１０４ａおよび１０６ａと、それら嵌合部１０４ａおよび１０６ａよりもさらに小径に形成されて黒鉛製或いはカーボン製のナット１０８がそれぞれ螺合される螺合部１０４ｂおよび１０６ｂとが設けられている。嵌合部１０４ａおよび１０６ａに、上下一対の基端側横梁部材１１０および１１２が嵌め入れられた状態で、ナット１０８が螺合部１０４ｂおよび１０６ｂにそれぞれ螺合されることで、上下一対の基端側横梁部材１１０および１１２が上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６にそれぞれ締結されるようになっている。 The upper in-furnace electrode 104 and the lower in-furnace electrode 106 are each in a columnar shape, and at the inner end of the furnace, fitting portions 104a and 106a formed to have a small diameter, and more than the fitting portions 104a and 106a. Further, there are provided screwing portions 104b and 106b which are formed in a small diameter and into which a nut 108 made of graphite or carbon is screwed. The nut 108 is screwed into the screwing portions 104b and 106b in a state where the pair of upper and lower proximal side beam members 110 and 112 are fitted into the fitting portions 104a and 106a, respectively. The side transverse beam members 110 and 112 are fastened to the upper in-furnace electrode 104 and the lower in-furnace electrode 106, respectively.

図７および図８に詳しく示すように、カーボンヒータ４６は、水平となるように上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６にそれぞれ着脱可能に締結された黒鉛製或いはカーボン製の上下一対の基端側横梁部材１１０および１１２と、黒鉛製或いはカーボン製の一対の連結柱１１４の両端部にナット１１５によりそれぞれ着脱可能に締結された上下一対の先端側横梁部材１１６および１１８と、上下一対の基端側横梁部材１１０および１１２と一対の先端側横梁部材１１６および１１８とに両端部が着脱可能に螺合されることで互いに平行にそれぞれ架け渡された各６本の上部発熱体４２および下部発熱体４４とを、備える。すなわち、カーボンヒータ４６は、上下一対の基端側横梁部材１１０および１１２と上下一対の先端側横梁部材１１６および１１８と上部発熱体４２および下部発熱体４４とから成る組立部品の組み立て体である。 As shown in detail in FIGS. 7 and 8, the carbon heater 46 has a pair of upper and lower graphite or carbon upper and lower electrodes fastened to the upper furnace electrode 104 and the lower furnace electrode 106 so as to be horizontal. Proximal end side beam members 110 and 112, a pair of upper and lower end side beam members 116 and 118 fastened to both ends of a pair of connecting pillars 114 made of graphite or carbon by a nut 115, respectively, Each of the six upper heating elements 42 and the lower part, which are spanned in parallel to each other by screwing both ends of the base end side beam members 110 and 112 and the pair of distal end side beam members 116 and 118 so as to be detachable. A heating element 44 is provided. That is, the carbon heater 46 is an assembly of assembly parts including a pair of upper and lower proximal side beam members 110 and 112, a pair of upper and lower distal side beam members 116 and 118, an upper heating element 42, and a lower heating element 44.

上部発熱体４２および下部発熱体４４は、上記組立部品のうちの断面積が最も小さい部品であるので、上側金属電極９８および下側金属電極１００の間に電力が供給されると、専ら上部発熱体４２および下部発熱体４４が発熱する。たとえば、上側金属電極９８および下側金属電極１００の間には、数十ボルト且つ数千アンペアたとえば２０Ｖ且つ２０００Ａの電力が供給されることで、不活性雰囲気たとえば窒素雰囲気内におけるヒートプロファイルにおいて２５００℃乃至３０００℃の最高温度が得られる。なお、図５に示すように、カーボンヒータ４６の先端部に位置する先端側横梁部材１１８の下面には、下壁板１４ｃから立設された黒鉛製のヒータ支柱１１９の先端が当接されており、カーボンヒータ４６が下壁板１４ｃからも支持されている。また、図６の上側金属電極９８では図示が省略されているが、下側金属電極１００には平板状の電流バス１２１が接続されている。 Since the upper heating element 42 and the lower heating element 44 are parts having the smallest cross-sectional area among the above-described assembly parts, when power is supplied between the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100, the upper heating element 42 is exclusively used. The body 42 and the lower heating element 44 generate heat. For example, a power of several tens of volts and several thousand amperes, for example, 20 V and 2000 A, is supplied between the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100, so that the heat profile in an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere is 2500 ° C. A maximum temperature of ˜3000 ° C. is obtained. As shown in FIG. 5, the lower end of the distal side beam member 118 located at the distal end of the carbon heater 46 is in contact with the distal end of a graphite heater column 119 erected from the lower wall plate 14c. The carbon heater 46 is also supported from the lower wall plate 14c. Although not shown in the upper metal electrode 98 of FIG. 6, a flat current bus 121 is connected to the lower metal electrode 100.

このように構成されたカーボンヒータ４６は、炉体１４内から炉体１４外へ容易に引き出すことができ、保守点検作業や部品交換作業がきわめて容易とされている。すなわち、たとえば図７に詳しく示されるように、炉体１４の上壁板１４ｂの上には、炉体１４の長手方向に直交する方向の長手状の水平支持ロッド１２０を、蓋板８２側へ突き出し可能に収容する支持ロッドケース１２２が、１つの蓋板８２に対して一対固設されている。蓋板８２は、上端部が水平支持ロッド１２０の先端に連結具１２４により連結され且つ下端部が連結板１２６により連結された一対の吊下板１２８を介して、一対の水平支持ロッド１２０の先端部に連結されている。この水平支持ロッド１２０によって荷重が負担されるので、側壁板１４ａから取り外された蓋板８２を容易に移動させることができる。上記水平支持ロッド１２０およびそれを収容する支持ロッドケース１２２は、炉体１４の幅寸法と同様の長さ寸法を有している。これにより、蓋板８２に片持ち状に取り付けられたカーボンヒータ４６は、蓋板８２と共に、カーボンヒータ４６が炉体１４外へ露出するまで引き出されることができる。 The carbon heater 46 configured as described above can be easily pulled out from the furnace body 14 to the outside of the furnace body 14, and maintenance and inspection work and parts replacement work are extremely easy. That is, for example, as shown in detail in FIG. 7, on the upper wall plate 14 b of the furnace body 14, a longitudinal horizontal support rod 120 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the furnace body 14 is directed to the lid plate 82 side. A pair of support rod cases 122 that are housed so as to be protruded are fixed to one lid plate 82. The top end of the lid plate 82 is connected to the tip of the horizontal support rod 120 by a connector 124 and the bottom end of the lid plate 82 is connected to the tip of the pair of horizontal support rods 120 via a pair of suspension plates 128 connected by a connecting plate 126. It is connected to the part. Since the load is borne by the horizontal support rod 120, the lid plate 82 removed from the side wall plate 14a can be easily moved. The horizontal support rod 120 and the support rod case 122 that accommodates the horizontal support rod 120 have the same length as the width of the furnace body 14. Thereby, the carbon heater 46 attached to the lid plate 82 in a cantilever manner can be pulled out together with the lid plate 82 until the carbon heater 46 is exposed outside the furnace body 14.

なお、図６に示されているように、上側金属電極９８の本体部９８ａ内には、フランジ部９８ｂの中心に開口する冷却室９８ｃが形成されるとともに、下側金属電極１００の本体部１００ａ内には、フランジ部９８ｂの中心に開口する冷却室１００ｃが形成されている。下側金属電極１００では図示が省略されているが、上側金属電極９８には、冷却コネクタ１３０が螺着されている。冷却コネクタ１３０は、冷却流体供給管１３２および冷却流体回収管１３４に接続され、冷却流体供給管１３２から供給された冷却流体を冷却室９８ｃ内へ噴射するとともに、冷却室９８ｃから噴出した冷却流体を冷却流体回収管１３４へ送出する。 As shown in FIG. 6, a cooling chamber 98 c opening in the center of the flange portion 98 b is formed in the main body portion 98 a of the upper metal electrode 98, and the main body portion 100 a of the lower metal electrode 100. Inside, a cooling chamber 100c opening at the center of the flange portion 98b is formed. Although not shown in the lower metal electrode 100, a cooling connector 130 is screwed to the upper metal electrode 98. The cooling connector 130 is connected to the cooling fluid supply pipe 132 and the cooling fluid recovery pipe 134, and injects the cooling fluid supplied from the cooling fluid supply pipe 132 into the cooling chamber 98c and the cooling fluid ejected from the cooling chamber 98c. It is sent to the cooling fluid recovery pipe 134.

上述のように、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、一対の側壁板１４ａが上壁板１４ｂおよび下壁板１４ｃにより連結された長手状の箱型の炉体１４と、炉体１４の内壁面側に層状に設けられたカーボン繊維製の断熱材４０と、断熱材４０により囲まれた加熱室２２、２４内の上部および下部に配置された上部発熱体４２および下部発熱体４４と、上部発熱体４２および下部発熱体４４の間を通るように被焼成体を搬送する搬送装置４８とを備え、一対の側壁板１４ａのうちの一方の側壁板１４ａに、一方の側壁板１４ａの一部に貫通して設けられた側壁板開口８０を塞ぐように着脱可能に装着される蓋板８２と、蓋板８２の内側に装着され、断熱材４０の側壁板開口８０に対応する位置に貫通して形成された断熱材開口９０に嵌め入れられて断熱材４０の一部を構成する嵌入断熱材９２と、上部発熱体４２および下部発熱体４４を含んで側壁板開口８０および断熱材開口９０を通過可能な形状を有し、嵌入断熱材９２を通して蓋板８２に片持状に支持されたカーボンヒータ４６とが設けられている。これにより、その蓋板８２を炉体１４の側壁板１４ａから取り外すことにより、その側壁板１４ａに嵌入断熱材９２を通して片持状に取り付けられたカーボンヒータ４６が一挙に炉体１４内から取り出される。これにより、カーボンヒータ４６を備える連続式超高温焼成炉１０において、カーボンヒータ４６の交換作業が容易となり、連続式超高温焼成炉１０の稼働率が大きく向上させられる。 As described above, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, a longitudinal box-shaped furnace body 14 in which a pair of side wall plates 14a are connected by an upper wall plate 14b and a lower wall plate 14c; A carbon fiber heat insulating material 40 provided in a layered manner on the inner wall surface side of the furnace body 14, and an upper heating element 42 and a lower heat generating member disposed in the upper and lower portions of the heating chambers 22 and 24 surrounded by the heat insulating material 40. A body 44 and a transport device 48 that transports the body to be fired so as to pass between the upper heating element 42 and the lower heating element 44, and one side wall plate 14 a of the pair of side wall plates 14 a has one side wall Corresponding to the side wall plate opening 80 of the heat insulating material 40, and the lid plate 82 detachably mounted so as to close the side wall plate opening 80 provided through a part of the plate 14a. Fits into the insulation opening 90 formed through The heat insulating material 92 that is inserted and constitutes a part of the heat insulating material 40, the upper heat generating element 42 and the lower heat generating element 44, and has a shape that can pass through the side wall plate opening 80 and the heat insulating material opening 90, A carbon heater 46 supported in a cantilever manner on the lid plate 82 through the material 92 is provided. Thereby, by removing the cover plate 82 from the side wall plate 14a of the furnace body 14, the carbon heater 46 attached to the side wall plate 14a in a cantilever manner through the fitting heat insulating material 92 is taken out from the furnace body 14 all at once. . Thereby, in the continuous super high temperature firing furnace 10 provided with the carbon heater 46, the replacement work of the carbon heater 46 is facilitated, and the operating rate of the continuous ultra high temperature firing furnace 10 is greatly improved.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、炉体１４は、相互間に所定の間隔を隔てて固定された炉体外板５２および炉体内板５４から成る二重構造を有し、炉体外板５２および炉体内板５４の間の空間５６には冷却流体が循環させられ、予熱域ケース１６および冷却域ケース１８は、相互間に所定の間隔を隔てた状態で固定されたケース外板５８およびケース内板６０から成る二重構造をそれぞれ有し、ケース外板５８およびケース内板６０の間の空間６２には、冷却流体がそれぞれ循環させられる。これにより、炉体１４、予熱域ケース１６および冷却域ケース１８は第１加熱室２２、第２加熱室２４からの熱による損傷が抑制される。 Further, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, the furnace body 14 has a double structure including a furnace body outer plate 52 and a furnace body plate 54 fixed at a predetermined interval between each other. The cooling fluid is circulated in the space 56 between the furnace body outer plate 52 and the furnace body plate 54, and the preheating zone case 16 and the cooling zone case 18 are fixed with a predetermined gap therebetween. Each has a double structure comprising a case outer plate 58 and a case inner plate 60, and cooling fluid is circulated in the spaces 62 between the case outer plate 58 and the case inner plate 60. Thereby, the furnace body 14, the preheating region case 16, and the cooling region case 18 are suppressed from being damaged by heat from the first heating chamber 22 and the second heating chamber 24.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、炉体１４の内側に固設され、炉体１４に対して所定の間隔を隔てて炉体１４に支持された耐熱金属製の断熱材ケース外板６６と、断熱材ケース外板６６内に配置された状態で断熱材ケース外板６６に支持され、断熱材ケース外板６６との間に前記断熱材を収容するカーボン製の断熱材ケース内板７０とを備え、断熱材４０はカーボン繊維から構成されている。これにより、第１加熱室２２および第２加熱室２４は、超高温に維持されることができる。 In addition, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, it is made of a heat-resistant metal that is fixed inside the furnace body 14 and supported by the furnace body 14 at a predetermined interval from the furnace body 14. A heat insulating material case outer plate 66 and a heat insulating material case outer plate 66 supported by the heat insulating material case outer plate 66 in a state of being disposed in the heat insulating material case outer plate 66 and containing the heat insulating material between the heat insulating material case outer plate 66 and made of carbon. A heat insulating material case inner plate 70 is provided, and the heat insulating material 40 is made of carbon fiber. Thereby, the 1st heating chamber 22 and the 2nd heating chamber 24 can be maintained at ultra-high temperature.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、炉体１４は、側壁板１４ａおよび上壁板１４ｂおよび下壁板１４ｃから立設され且つ炉体１４の長手方向に直交する方向に連なる補強リブ２０を有し、第１加熱室２２および第２加熱室２４内を真空に維持することが可能な耐圧容器であり、蓋板８２の内壁面の外周部には、側壁板１４ａの側壁板開口８０の周囲との間を気密にシールするシール材８６が装着されている。これにより、たとえばカーボンヒータの交換作業後の連続式超高温焼成炉１０の立ち上げ時において、炉体１４内を真空とした後に不活性ガスを供給することにより、炉体１４内の空気を不活性ガスで置換する場合に比較して、炉体１４内を短時間での非酸化性雰囲気とすることができるので、カーボンヒータ４６の交換作業が短時間となり、連続式超高温焼成炉１０の稼働率を一層大きく向上させることができる。 Further, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, the furnace body 14 is erected from the side wall plate 14a, the upper wall plate 14b, and the lower wall plate 14c and is orthogonal to the longitudinal direction of the furnace body 14 Is a pressure-resistant container capable of maintaining the inside of the first heating chamber 22 and the second heating chamber 24 in a vacuum, and on the outer peripheral portion of the inner wall surface of the lid plate 82, the side wall plate 14 a A sealing material 86 is attached to hermetically seal between the side wall plate opening 80 and the periphery thereof. Thus, for example, when the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 is started after the carbon heater replacement operation, the air in the furnace body 14 is inactivated by supplying an inert gas after evacuating the furnace body 14. Compared with the case of replacing with active gas, the inside of the furnace body 14 can be made into a non-oxidizing atmosphere in a short time. Therefore, the replacement work of the carbon heater 46 becomes a short time, and the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 The operating rate can be further improved.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、蓋板の外壁面には、一対の上側金属電極９８および下側金属電極１００が蓋板８２に対して気密に且つ電気的絶縁状態で装着され、一対の上側金属電極９８および下側金属電極１００には、嵌入断熱材９２から一部が第１加熱室２２或いは第２加熱室２４側へ突き出す状態で一対のカーボン製の上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６が接続され、カーボンヒータ４６は、上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６にそれぞれ着脱可能に固定された一対の基端側横梁部材１１０および１１２と、一対の連結柱１１４により着脱可能に連結された一対の先端側横梁部材１１６および１１８と、一対の基端側横梁部材１１０および１１２と一対の先端側横梁部材１１６および１１８とに両端部が螺合されることで互いに平行にそれぞれ架け渡された各複数本の上部発熱体４２および下部発熱体４４とを有するものである。これにより、蓋板８２を炉体１４の側壁から取り外した状態で、一対の上側金属電極９８および下側金属電極１００を蓋板８２から取り外すことなく、カーボンヒータ４６の一部あるいは全部を交換できるので、カーボンヒータ４６の交換作業が容易となり、連続式超高温焼成炉１０の稼働率が大きく向上させられる。 Further, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, a pair of upper metal electrode 98 and lower metal electrode 100 are hermetically and electrically insulated from the cover plate 82 on the outer wall surface of the cover plate. The pair of upper metal electrodes 98 and the lower metal electrode 100 are mounted in a state where a part of the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100 protrudes from the fitted heat insulating material 92 toward the first heating chamber 22 or the second heating chamber 24. The in-furnace electrode 104 and the lower in-furnace electrode 106 are connected, and the carbon heater 46 is detachably fixed to the upper in-furnace electrode 104 and the lower in-furnace electrode 106, respectively. A pair of distal side beam members 116 and 118 detachably connected by a pair of connecting columns 114, a pair of proximal side beam members 110 and 112, and a pair of distal side beam members 116 and 118 Both end portions are those having an upper heating element 42 and the lower heating element 44 of each plurality of bridged respectively in parallel with each other by being screwed in. Thus, a part or all of the carbon heater 46 can be replaced without removing the pair of upper metal electrode 98 and lower metal electrode 100 from the cover plate 82 in a state where the cover plate 82 is removed from the side wall of the furnace body 14. Therefore, the replacement work of the carbon heater 46 is facilitated, and the operating rate of the continuous ultrahigh temperature firing furnace 10 is greatly improved.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、炉体１４の上壁板１４ｂ上には、炉体１４の長手方向に直交する方向の支持ロッド１２０を、蓋板８２側に突き出し可能に収容する支持ロッドケース１２２が固設されており、側壁板１４ａから取り外された蓋板８２は、支持ロッド１２０の先端部によりつり下げられた状態で、蓋板８２に片持状に支持されたカーボンヒータ４６が炉体外へ露出するまで移動させられることから、カーボンヒータ４６の交換作業が一層短時間となり、連続式超高温焼成炉１０の稼働率を一層大きく向上させることができる。 Further, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, the support rod 120 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the furnace body 14 is provided on the upper wall plate 14b of the furnace body 14 on the lid plate 82 side. A support rod case 122 that is housed so as to be protruded is fixed, and the lid plate 82 removed from the side wall plate 14a is suspended from the tip of the support rod 120 in a cantilevered manner. Since the supported carbon heater 46 is moved until it is exposed to the outside of the furnace body, the replacement work of the carbon heater 46 is further shortened, and the operating rate of the continuous ultrahigh temperature firing furnace 10 can be further greatly improved.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、搬送装置４８は、下壁板１４ｃから断熱材４０を通して下部発熱体４４の間に立設されたカーボン製のレール支柱７４により支持されて、第１加熱室２２および第２加熱室２４内においてその加熱室２２、２４の長手方向に連なり、被焼成体を載置して搬送する搬送板７８を長手方向に摺動可能に支持するカーボン製の一対の搬送レール７２を備えるものである。これにより、被焼成体に対する超高温の熱処理が連続的に可能となる。 Further, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, the transfer device 48 is supported by the carbon rail struts 74 standing between the lower heating plate 44 through the heat insulating material 40 from the lower wall plate 14c. Then, in the first heating chamber 22 and the second heating chamber 24, the conveyance plate 78 is placed in the longitudinal direction of the heating chambers 22, 24, and slidable in the longitudinal direction. A pair of transport rails 72 made of carbon is provided. Thereby, the ultrahigh temperature heat processing with respect to a to-be-fired body is enabled continuously.

以上、本発明を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on drawing, this invention is applied also in another aspect.

たとえば、前述の実施例の連続式超高温焼成炉１０において、蓋板８２には、２対の上側金属電極９８および下側金属電極１００が設けられ、１対の上側金属電極９８および下側金属電極１００毎にカーボンヒータ４６がそれぞれ片持ち状に支持されていたが、蓋板８２には、１つのカーボンヒータ４６が片持ち状に支持されていてもよいし、３以上のカーボンヒータ４６が片持ち状に支持されていてもよい。 For example, in the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the above-described embodiment, the cover plate 82 is provided with two pairs of the upper metal electrode 98 and the lower metal electrode 100, and the pair of upper metal electrode 98 and the lower metal. Although the carbon heater 46 is supported in a cantilever manner for each electrode 100, one carbon heater 46 may be supported in a cantilever shape on the cover plate 82, and three or more carbon heaters 46 may be supported. It may be supported in a cantilevered manner.

また、前述の実施例の連続式超高温焼成炉１０において、カーボンヒータ４６は、上側炉内電極１０４および下側炉内電極１０６にそれぞれ着脱可能に固定された一対の基端側横梁部材１１０および１１２と、一対の連結柱１１４により着脱可能に連結された一対の先端側横梁部材１１６および１１８と、一対の基端側横梁部材１１０および１１２と一対の先端側横梁部材１１６および１１８とに両端部が螺合されることで互いに平行にそれぞれ架け渡された各６本の上部発熱体４２および下部発熱体４４とを有するものであったが、上部発熱体４２および下部発熱体４４は、各５本以下たとえば各１本或いは各２本であってもよいし、各７本以上であってもよい。 In the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the above-described embodiment, the carbon heater 46 includes a pair of proximal-side transverse beam members 110 that are detachably fixed to the upper furnace electrode 104 and the lower furnace electrode 106, respectively. 112, a pair of distal side transverse beam members 116 and 118 detachably coupled by a pair of coupling columns 114, a pair of proximal side lateral beam members 110 and 112, and a pair of distal side lateral beam members 116 and 118 The upper heating element 42 and the lower heating element 44 each have six upper heating elements 42 and lower heating elements 44 that are respectively connected in parallel with each other. For example, the number may be one or two each, or may be seven or more.

また、前述の実施例の連続式超高温焼成炉１０において、蓋板８２によって片持ち状に支持されたカーボンヒータ４６は、その先端部に位置する先端側横梁部材１１８が下壁板１４ｃから立設された黒鉛製のヒータ支柱１１９によって支持されていたが、必ずしもそのヒータ支柱１１９によって支持されていなくてもよい。 Further, in the continuous ultrahigh temperature firing furnace 10 of the above-described embodiment, the carbon heater 46 supported in a cantilever manner by the cover plate 82 has the distal side beam member 118 positioned at the distal end thereof standing from the lower wall plate 14c. Although it is supported by the provided graphite heater column 119, it is not necessarily supported by the heater column 119.

また、本実施例の連続式超高温焼成炉１０によれば、カーボンヒータ４６を片持ち状に支持する蓋板８２は、水平支持ロッド１２０の先端に吊り下げられることで炉体１４の外へ取り出されるようになっていたが、水平支持ロッド１２０に変えてクレーンが用いられてもよい。 Further, according to the continuous ultra-high temperature firing furnace 10 of the present embodiment, the lid plate 82 that supports the carbon heater 46 in a cantilever manner is suspended from the tip of the horizontal support rod 120 to the outside of the furnace body 14. However, a crane may be used instead of the horizontal support rod 120.

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.

１０：連続式超高温焼成炉
１４：炉体
１４ａ：側壁板
１４ｂ：上壁板
２０：補強リブ
２２：第１加熱室
２４：第２加熱室
４０：断熱材
４２：上部発熱体
４４：下部発熱体
４６：カーボンヒータ
４８：搬送装置
５２：炉体外板
５４：炉体内板
５６：空間
５８：ケース外板
６０：ケース内板
６２：空間
６６：断熱材ケース外板
７０：断熱材ケース内板
７２：搬送レール
７４：レール支柱
７６：搬送レール
７８：トレイ
８０：側壁板開口
８２：蓋板
８４：ボルト
８６：シール材
９０：断熱材開口
９２：嵌入断熱材
９８：上側金属電極
１００：下側金属電極
１０２：絶縁板
１０４：上側炉内電極
１０６：下側炉内電極
１０８：ナット
１１０：基端側横梁部材
１１２：基端側横梁部材
１１４：連結柱
１１５：ナット
１１６：先端側横梁部材、
１１８：先端側横梁部材
１１９：ヒータ支柱
１２０：水平支持ロッド
１２２：支持ロッドケース
１２８：吊下板 10: Continuous super high temperature firing furnace 14: Furnace body 14a: Side wall plate 14b: Upper wall plate 20: Reinforcing rib 22: First heating chamber 24: Second heating chamber 40: Heat insulating material 42: Upper heating element 44: Lower heating element Body 46: Carbon heater 48: Conveying device 52: Furnace outer plate 54: Furnace inner plate 56: Space 58: Case outer plate 60: Case inner plate 62: Space 66: Heat insulating material case outer plate 70: Heat insulating material case inner plate 72 : Transport rail 74: Rail column 76: Transport rail 78: Tray 80: Side wall plate opening 82: Lid plate 84: Bolt 86: Sealing material 90: Heat insulation material opening 92: Insertion heat insulation material 98: Upper metal electrode 100: Lower metal Electrode 102: Insulating plate 104: Upper furnace electrode 106: Lower furnace electrode 108: Nut 110: Base end side beam member 112: Base end side beam member 114: Connecting column 115: Nut 116: Tip side beam member
118: Front end side beam member 119: Heater column 120: Horizontal support rod 122: Support rod case 128: Suspension plate

Claims

一対の側壁板が上壁板および下壁板により連結された長手状の箱型の炉体と、前記炉体の内壁面に沿って層状に設けられたカーボン繊維製の断熱材と、前記断熱材により囲まれた加熱室内の上部および下部に配置された上部発熱体および下部発熱体と、前記上部発熱体および下部発熱体の間を通るように被焼成体を搬送する搬送装置とを備えるカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉であって、
前記一対の側壁板のうちの一方の側壁板に、前記一方の側壁板の一部に貫通して設けられた側壁板開口を塞ぐように着脱可能に装着される蓋板と、
前記蓋板の内側に装着され、前記断熱材の前記側壁板開口に対応する位置に貫通して形成された断熱材開口に嵌め入れられて前記断熱材の一部を構成する嵌入断熱材と、
前記上部発熱体および下部発熱体を含んで前記側壁板開口および前記断熱材開口を通過可能な形状を有し、前記嵌入断熱材を通して前記蓋板に片持状に支持されたカーボンヒータとを、含む
ことを特徴とするカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 A long box-shaped furnace body in which a pair of side wall plates are connected by an upper wall plate and a lower wall plate, a carbon fiber heat insulating material provided in layers along the inner wall surface of the furnace body, and the heat insulation Carbon having an upper heating element and a lower heating element arranged at the upper and lower parts in a heating chamber surrounded by a material, and a conveying device for conveying a body to be fired so as to pass between the upper heating element and the lower heating element A continuous ultra-high temperature firing furnace equipped with a heater,
A lid plate detachably attached to one side wall plate of the pair of side wall plates so as to close a side wall plate opening penetrating through a part of the one side wall plate;
An insulative heat insulating material that is attached to the inside of the lid plate and is inserted into a heat insulating material opening formed at a position corresponding to the side wall plate opening of the heat insulating material to constitute a part of the heat insulating material;
A carbon heater including the upper heating element and the lower heating element and having a shape capable of passing through the side wall plate opening and the heat insulating material opening, and supported in a cantilever manner on the lid plate through the fitting heat insulating material, A continuous ultra-high temperature firing furnace equipped with a carbon heater.

前記炉体は、相互間に所定の間隔を隔てて固定された炉体外板および炉体内板から成る二重構造を有し、前記炉体外板および炉体内板の間の空間には冷却流体が循環させられる
ことを特徴とする請求項１のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 The furnace body has a double structure consisting of a furnace body outer plate and a furnace body plate fixed at a predetermined distance from each other, and a cooling fluid is circulated in a space between the furnace body outer plate and the furnace body plate. A continuous ultra-high temperature firing furnace comprising the carbon heater according to claim 1.

前記炉体の一端には予熱域ケースが連結され、他端には冷却域ケースが連結され、
前記予熱域ケースおよび冷却域ケースは、相互間に所定の間隔を隔てた状態で固定されたケース外板およびケース内板から成る二重構造をそれぞれ有し、前記ケース外板およびケース内板の間の空間には、冷却流体がそれぞれ循環させられる
ことを特徴とする請求項１又は２のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 A preheating zone case is connected to one end of the furnace body, and a cooling zone case is connected to the other end.
The preheating zone case and the cooling zone case each have a double structure consisting of a case outer plate and a case inner plate fixed with a predetermined distance between each other, and between the case outer plate and the case inner plate. A cooling fluid is circulated in each space. A continuous ultra-high temperature firing furnace provided with the carbon heater according to claim 1 or 2.

前記炉体の内側に固設され、前記炉体に対して所定の間隔を隔てて前記炉体に支持された耐熱金属製の断熱材ケース外板と、
前記断熱材ケース外板内に配置された状態で前記断熱材ケース外板に支持され、前記断熱材ケース外板との間に前記断熱材を収容するカーボン製の断熱材ケース内板とを備え、
前記断熱材はカーボン繊維から構成されたものである
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 A heat-insulating metal case outer plate fixed to the inside of the furnace body and supported by the furnace body at a predetermined interval with respect to the furnace body;
A heat insulating material case inner plate made of carbon that is supported by the heat insulating material case outer plate in a state of being arranged in the heat insulating material case outer plate and that accommodates the heat insulating material between the heat insulating material case outer plate and the heat insulating material case outer plate. ,
The said heat insulating material is comprised from the carbon fiber. The continuous super high temperature baking furnace provided with the carbon heater of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

前記炉体は、前記側壁板および上壁板および下壁板から立設され且つ前記炉体の長手方向に直交する方向に連なる補強リブを有し、前記加熱室内を真空に維持することが可能な耐圧容器であり、
前記蓋板の内壁面の外周部には、前記側壁板の前記側壁板開口の周囲との間を気密にシールするシール材が装着されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 The furnace body has reinforcing ribs standing from the side wall plate, the upper wall plate, and the lower wall plate and continuing in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the furnace body, and can maintain the heating chamber in a vacuum. Pressure vessel,
The sealing material which seals airtightly between the circumference | surroundings of the said side wall board opening of the said side wall board is attached to the outer peripheral part of the inner wall face of the said cover board. A continuous ultra-high temperature firing furnace comprising any one carbon heater.

前記蓋板の外壁面には、一対の上側金属電極および下側金属電極が前記蓋板に対して気密に且つ電気的絶縁状態で装着され、
前記一対の上側金属電極および下側金属電極には、前記嵌入断熱材から一部が加熱室側へ突き出す状態で一対のカーボン製の上側炉内電極および下側炉内電極が接続され、
前記カーボンヒータは、前記上側炉内電極および下側炉内電極にそれぞれ着脱可能に固定された一対の基端側横梁部材と、一対の連結柱により着脱可能に連結された一対の先端側横梁部材と、前記一対の基端側横梁部材と前記一対の先端側横梁部材とに両端部が螺合されることで互いに平行にそれぞれ架け渡された各複数本の前記上部発熱体および下部発熱体とを着脱可能に有するものである
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 On the outer wall surface of the lid plate, a pair of upper metal electrode and lower metal electrode are mounted in an airtight and electrically insulated state with respect to the lid plate,
The pair of upper and lower metal electrodes is connected to a pair of carbon upper and lower furnace electrodes in a state in which a part protrudes from the fitted heat insulating material toward the heating chamber,
The carbon heater includes a pair of base end side beam members fixed to the upper furnace electrode and the lower furnace electrode in a detachable manner, and a pair of distal end side beam members detachably connected by a pair of connecting columns. And a plurality of the upper heating element and the lower heating element respectively spanned in parallel with each other by screwing both ends to the pair of proximal end side beam members and the pair of distal end side beam members. A continuous ultra-high temperature firing furnace comprising the carbon heater according to any one of claims 1 to 5.

前記炉体の上壁板上には、炉体の長手方向に直交する方向の水平支持ロッドを、前記蓋板側に突き出し可能に収容する支持ロッドケースが固設されており、
前記側壁板から取り外された前記蓋板は、前記水平支持ロッドの先端部につり下げられた状態で、前記蓋板に片持状に支持されたカーボンヒータが前記炉体外へ露出するまで移動させられる
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 On the upper wall plate of the furnace body, a support rod case that houses a horizontal support rod in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the furnace body so as to protrude to the lid plate side is fixed,
The lid plate removed from the side wall plate is moved until the carbon heater supported in a cantilevered manner on the lid plate is exposed to the outside of the furnace body while being suspended from the tip of the horizontal support rod. A continuous ultra-high temperature firing furnace comprising the carbon heater according to any one of claims 1 to 6.

前記搬送装置は、前記下壁板から前記断熱材を通して前記下部発熱体の間に立設されたカーボン製の支柱により支持されて前記加熱室内において長手方向に連なり、搬送板を摺動可能に支持するカーボン製の一対の搬送レールを備える
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１のカーボンヒータを備える連続式超高温焼成炉。 The transfer device is supported by a carbon support column standing between the lower heating element through the heat insulating material from the lower wall plate, is connected in the longitudinal direction in the heating chamber, and slidably supports the transfer plate. A continuous ultra-high temperature firing furnace comprising the carbon heater according to claim 1, comprising a pair of carbon-made transport rails.