JPS6254887B2 - - Google Patents

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JPS6254887B2
JPS6254887B2 JP57088119A JP8811982A JPS6254887B2 JP S6254887 B2 JPS6254887 B2 JP S6254887B2 JP 57088119 A JP57088119 A JP 57088119A JP 8811982 A JP8811982 A JP 8811982A JP S6254887 B2 JPS6254887 B2 JP S6254887B2
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JP
Japan
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heating chamber
vertical
heating
furnace
furnace according
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JP57088119A
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JPS58208421A (ja
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Yukihiro Murakami
Katsunosuke Maeda
Shigeomi Murakami
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/062—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated electrically heated
    • F27B9/063—Resistor heating, e.g. with resistors also emitting IR rays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/32—Apparatus therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/04—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
    • F27B9/045—Furnaces with controlled atmosphere
    • F27B9/047—Furnaces with controlled atmosphere the atmosphere consisting of protective gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/28—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity for treating continuous lengths of work

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素繊維製造用竪形加熱炉に関するも
のである。
従来、ポリアクリロニトリル繊維、セルロース
繊維、ピツチ繊維などの有機重合体からなる繊維
を予備熱処理し、ついで加熱炉中不活性ガス雰囲
気で炭化することによつて連続的に補強材料、耐
熱耐寒材料等として優れた炭素繊維を得る方法が
知られている。
炭化工程は不活性ガス雰囲気中で700〜1800℃
場合によつてはそれ以上の温度に加熱炭化して炭
素繊維とする。従来、炭化炉は中空円筒状の細長
い炉で構成され、該炉内に適当な張力をかけて糸
の束を通過させていた。通常、炭化炉は長さ方向
に温度勾配が与えられており、炭素繊維の機械的
性質を向上させている。この温度勾配を与えるた
めに炭素質からなる中空円筒状の炉は長さ方向に
肉厚が変えられ、したがつて抵抗が変わり、直接
該炉に通電して該炉を加熱しかつ温度分布を与え
ていた。そしてこのような細長い中空円筒状の炉
を複数本配列し、各炉の中心部に１本づつの糸条
を通過させていた。
しかしながら、かかる従来の炭化炉は多数本の
糸条を同時に処理する場合には糸条の本数に相当
する中空円筒状の炉が必要であり、大型となり、
また各炉毎のヒーターであるためエネルギーの消
費が大である欠点を有し、大量生産には適しなか
つた。更に、温度勾配を与えるためにあらかじめ
肉厚を変化させて加工した円筒パイプはその後温
度分布を変更したい場合には再使用できないとい
う欠点を有していた。
本発明の目的は上記従来の欠点を改良し、大量
生産が可能で、かつコンパクトにでき、エネルギ
ー消費量が少なくしかも温度分布が自由に変えら
れる竪形加熱炉を提供せんとするものである。
上記目的を達成する本発明の構成は、黒鉛質ま
たは炭素質の板状炉芯材で竪形かつ中空直方体状
の加熱室を備え、該加熱室の周りに黒鉛質または
炭素質のヒータが竪方向に複数個分割配設されて
なる竪形加熱炉である。
以下、図面に基ずき本発明を説明する。
第１図は本発明加熱炉の側面図であり、第２図
は第１図のＡ―A′断面矢視図である。
図において、１は加熱室であり、黒鉛質または
炭素質の粉末を焼き固めた板状炉芯材で構成さ
れ、2500℃程度の高温に耐えるものである。
該加熱室１は第２図に示す如く、断面が長方形
の中空直方体からなり、竪方向に長く構築されて
おり、この中空部を多数の糸条２が並列して走行
する。該中空直方体の加熱室の断面はタテ：ヨコ
の長さ比が好ましくは５〜９：１更に好ましくは
６〜７：１である。
該加熱室は黒鉛質または炭素質の仕切板３によ
つて区画されているが、該仕切板はなくてもよ
く、また必要に応じて複数設けることも可能であ
る。４はヒーターであり、加熱室を間接的に加熱
するため加熱室の周辺の中空室５中に配設されて
いる。該ヒーター４は厚みの一定な黒鉛質または
炭素質からなり、加熱室の長さ方向に分割して複
数配列されている。したがつて各ヒーター毎の電
圧を変えることによつて加熱室の長さ方向に所望
の温度勾配を与えることができる。６は断熱材で
ある。
本発明においては糸条２は加熱室１の上部から
下部に向かつて通過する。加熱室１の上部および
下部には窒素ガス（N2）等の不活性ガスの供給口
７，８が設けられ、加熱室１内を不活性ガス雰囲
気とする。更に上部不活性ガス供給口７の下部に
フイルター９を途中に有する排ガス抜き出し管１
０が設けられている。糸の入口側である加熱室１
の最上部には外気シール部１１が存在する。この
シール部１１は後述する。
下部不活性ガス供給口８の上部にはガス抜き出
し口１２が設けられており、該ガス抜き出し口１
２からのガスは循環ダクト１３の途中に設けられ
たドレンセパレータ兼フイルター１４およびブロ
ワー１５を経て加熱室最上部の外気シール部１１
に循環供給されるように連通されている。
また、糸の出口側である加熱室１の最下部には
外気を水によつてシールするため水１６を加熱室
内にまで浸漬する水封槽１７が設けられている。
水封槽の水が蒸発し、加熱室内に及ぶと、炉芯
材である炭素或いは黒鉛と反応し、反応ガスが生
じ、これが糸条や炉芯材を劣化させる原因となる
ので、本発明においては、蒸発した水をガス抜き
出し口１２からブロワー１５によつて吸引し、ド
レンセパレータ兼フイルター１４によつて処理す
る。
水シールは完全に外気を遮断するものであり、
外気による炉芯材の酸化に伴なう劣化を防止でき
る。
次に加熱室上部の外気シール部１１について述
べる。
第３図は加熱室最上部の外気シール部１１の側
面断面図を拡大して示したものである。
図において、１８は加熱室の中央部に向つて下
方向に傾斜する傾斜板１９，１９′を枠２０，２
０′に取付けた冷ガス流下防止板であり、上部は
加熱室端に支持されたおり、その冷ガス流下防止
板１８の内側に糸条を通過させ外気を極力遮断す
るように狭くされたシール栓２１を装着してあ
る。
第４図は該冷ガス流下防止板の１方を示す斜視
図であり、実際にはもう一方の防止板を対向させ
て使用する。
本発明においては常温N2を供給するため、循
環ダクト１３から供給される冷ガスが加熱室内部
に流下するのを傾斜板１９，１９′により防止
し、冷ガスを傾斜板附近に滞留させる。しかる
に、この冷ガス流下防止板が無いときは冷ガスが
加熱室内部に流下し、加熱室内部を冷却するため
ヒーターのコントロールがむつかしく、温度むら
となる。
仕切板３を有する場合、上記冷ガス流下防止18
板およびシール栓２１は仕切板で区画された各加
熱室毎に設けられる。
冷ガスは枠２０，２０′の間の空間から流入さ
れるが、この枠２０，２０′の冷ガス流入空間を
多孔板で構成することにより、冷ガスの吹き出し
を均一に調整することも可能である。
本発明は以上の構成を採用することにより、次
の如き作用効果を奏する。
すなわち、加熱室を中空直方体状に構成したた
め多数の糸条を同時に並列して通過させることが
でき、大量生産が可能で、コンパクト化でき、エ
ネルギー消費量が少なくてすむ。ヒーターを加熱
室の長さ方向に分割して複数設けることにより加
熱室の温度勾配を自由に可変できる。
また、加熱室に仕切板を設ける場合は加熱室の
補強を兼ね、糸切れ時の波及を防止でき、更には
温度むら防止、糸通しがし易い、ガス流れを均一
にできるなど多数の効果が発揮できる。更に、冷
ガス流下防止板を設けたため常温N2ガスが採用
できしかもヒーター温度のコントロールが容易
で、温度むらを防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明加熱炉の側面図であり、第２図
は第１図のＡ―A′断面矢視図である。第３図は
加熱室最上部の外気シール部の側面断面図であ
る。第４図は冷ガス流下防止板の斜視図である。 １：加熱室、２：糸条、３：仕切板、４：ヒー
ター、７，８：不活性ガス供給口、１０：排ガス
抜き出し管、１１：外気シール部、１２：ガス抜
き出し管、１７：水封槽、１８：冷ガス流下防止
板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 黒鉛質または炭素質の板状炉芯材で竪形かつ
    中空直方体状の加熱室を備え、該加熱室の周りに
    黒鉛質または炭素質のヒータが竪方向に複数個分
    割配設されてなる竪形加熱炉。 ２ 加熱室はその内部竪方向に仕切板が配設され
    ている特許請求の範囲第１項記載の竪形加熱炉。 ３ 加熱室はその上部に不活性ガス供給口及び冷
    ガス流下防止板が設けられている特許請求の範囲
    第１項記載の竪形加熱炉。 ４ 加熱室はその下部に水シール部が設けられて
    いる特許請求の範囲第１項記載の竪形加熱炉。 ５ 加熱室はその下部に水シール部が設けられて
    いると共に、該水シール部上方にガス抜出口を設
    けた特許請求の範囲第１項記載の竪形加熱炉。
JP57088119A 1982-05-26 1982-05-26 竪形加熱炉 Granted JPS58208421A (ja)

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