热处理炉 【技术领域】
本发明涉及如铁氧体等电子部件的生产炉那样需要对炉内气氛进行调整的热处理炉。
背景技术
在将铁氧体等电子部件在热处理炉内进行烧结的场合，需要将炉内气氛调整到某一既定的氧气浓度。通常，这种氧气浓度的气氛，可通过向炉内引入由氮气与空气按既定比例混合而成的气体，与引入前的最初的炉内气氛气体(通常为空气)进行置换而形成。
图5是需要进行上述气氛调整的热处理所使用的现有热处理炉的一个例子的概略图。该热处理炉中，在由钢板构成的炉壁11的内侧，配置有以沿炉壁11的壁面与炉壁11相接触的状态配置的、陶瓷纤维等呈棉絮状而具有通气性的耐火材料12，此外，设有从炉外穿过炉壁11和耐火材料12通向炉内的管状的气体引入用喷嘴16。
并且，调整炉内气氛时，采用的是这样一种方法，即，利用台车8将作为热处理对象的制品9送入炉内后，从排气口17将炉内气体排放的同时，由气体引入用喷嘴16将具有既定组成的气氛调整用气体(例如氮气)直接引入炉内，将最初的炉内气体以所引入的气氛调整用气体进行置换(与该现有技术相关的在先技术尚未见到)。
【发明内容】
但是，作为前述现有的热处理炉，存在于棉絮状耐火材料12内部的空隙中的最初的炉内气氛气体，难以被所引入的气氛调整用气体置换，而且，残留于该耐火材料12内部的最初的炉内气氛气体，在气氛调整用气体的引入开始之后，将缓慢地在很长时间内向炉内扩散，因此，炉内气氛的置换需要很长时间，而且最初的炉内气氛气体的残存浓度的降低也有限。
例如，向炉内引入氮气，将炉内气氛从最初的空气状态(氧气浓度20.6％)，降低氧气浓度而使残存氧气浓度达到1000ppm，需要90分钟左右的置换时间，而且，残存氧气浓度降低到300ppm左右已是下限。
本发明是针对上述现状提出来的，其目的是，提供一种热处理炉，在调整炉内气氛时，能够缩短将最初的炉内气氛置换为所希望的炉内气氛所需要的时间，并且能够更为精密地进行置换，而且，例如在将炉内气氛置换为氮气那样的场合，能够使最初的炉内气氛气体的残存浓度低于以往。
实现发明任务的手段
根据本发明，可提供一种在炉壁的内侧沿该炉壁的壁面配置有具有通气性的耐火材料的热处理炉，其特征是，在所述炉壁与所述耐火材料之间设置有间隙，在调整炉内气氛时，可使被引入所述间隙内的具有既定组成的气氛调整用气体，从所述耐火材料的内部通过后进入炉内。
【附图说明】
图1是对本发明所涉及的热处理炉的实施形式的一个例子加以展示的概略图。
图2是对本发明所涉及的热处理炉的实施形式的另一个例子加以展示的概略图。
图3是展示实施例的结果的曲线图。
图4是展示实施例的结果的曲线图。
图5是对需要进行气氛调整的热处理所使用地现有热处理炉的一个例子加以展示的概略图。
具体实施形式
图1是对本发明所涉及的热处理炉的实施形式的一个例子加以展示的概略图。本发明的热处理炉，虽然是在钢板构成的炉壁1的内侧，配置有沿炉壁1的壁面配置的陶瓷纤维等具有通气性的耐火材料(绝热材料)2的热处理炉，但不是像前述现有热处理炉那样耐火材料与炉壁相接触地配置，而是距炉壁1隔开既定的间隔配置，在炉壁1与耐火材料2之间形成间隙3。
并且，在调整炉内气氛时，利用台车8将作为热处理对象的制品9送入炉内后，从排气口7排放炉内的气体的同时，将具有既定组成的气氛调整用气体(例如氮气)引入炉壁1与耐火材料2之间的间隙3内。被引入该间隙3内的气氛调整用气体，从陶瓷纤维等棉絮状的耐火材料2的内部、即构成耐火材料2的纤维等之间的空隙中通过后进入放置制品9的内部。
作为本发明，通过如上所述使气氛调整用气体从耐火材料2内部通过后进入炉内，将气氛调整用气体被引入之前存在于耐火材料2内部的空隙中的最初的炉内气氛气体(例如空气)，以所引入的气氛调整用气体从所述空隙中赶出，很快置换成气氛调整用气体。
因此，若采用本发明的热处理炉，在调整炉内气氛时，能够大幅度缩短将最初的炉内气氛置换为所希望的炉内气氛所需要的时间。例如，在作为气氛调整用气体引入氮气与空气按既定比例混合而得到的氧气浓度为1000ppm的气体，将炉内气氛从空气(氧气浓度20.6％)置换为该气体的场合，气氛中所残存的氧气浓度达到1000ppm所需要的时间，为采用现有热处理炉时的1/2～1/4左右。
此外，由于如前所述，存在于耐火材料2内部的空隙中的最初的炉内气氛，可被所引入的气氛调整用气体从所述空隙中赶出，因此，几乎不会残留于空隙内，其结果，能够使最初的炉内气氛气体的残存浓度低于现有热处理炉。例如，在将氮气作为气氛调整用气体引入，将炉内气氛从空气置换为氮气的场合，作为现有的热处理炉(能够作为生产炉实际使用者)，使气氛中残存的氧气浓度降低到300ppm左右已是下限，而若采用本发明的热处理炉，甚至能够降低到50ppm以下。
再者，作为本发明，通过向炉壁1与耐火材料2之间引入气氛调整用气体，可使得炉壁1得到气氛调整用气体的冷却，使炉壁1的壁面温度低于以往，炉的热效率和作业安全性得以提高。具体地说，现有热处理炉的炉壁1的表面温度为120～180℃左右，而采用本发明的热处理炉则能够降低到80～150℃左右。
另外，为了不同于现有热处理炉而使耐火材料2与炉壁1不接触，距炉壁1隔开既定间隔配置耐火材料2使其与炉壁1之间形成间隙3，需要采用某种方法对耐火材料2进行支持。为此，在图1的例子中，是在炉壁1的内侧，将由具有多个孔4的开孔板5构成的内壁，距炉壁1隔开既定间隔配置，以该内壁对耐火材料2进行支持的。
但作为对耐火材料2进行支持的方法，并不限于此，只要气体从间隙3向耐火材料2的移动不会受到阻断，采用何种支持部件均可。例如，也可以替代图1的开孔板5，将铜板等以能够对耐火材料2进行支持的间距空出间隙进行安装。
此外，在本发明的热处理炉中，也可以如图2所示，设置从炉外穿过炉壁1及耐火材料2而通入炉内的气体引入用喷嘴6，在调整炉内气氛时，与向炉壁1和耐火材料2之间的间隙3内引入气氛调整用气体的同时，还像现有热处理炉那样，从气体引入用喷嘴6将气氛调整用气体向炉内引入。由于如上所述能够两种引入方法并用，因而能够进一步缩短炉内气氛的置换时间。
再有，在本发明中，并非一定要从炉的所有的面引入气氛调整用气体，例如，也可以只是在炉壁与一部分耐火材料之间设置用来引入气氛调整用气体的间隙，其余的耐火材料与炉壁接触。另外，对于将制品送入炉内的台车，也可以设置同样的间隙结构。
实施例
下面，结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。
使用图5所示的现有热处理炉和图1所示的本发明热处理炉，将炉内的气氛从空气置换为氮气与空气按既定比例混合而得到的氧气浓度为1000ppm的混合气体。对于现有热处理炉，从气体引入用喷嘴16直接向炉内引入上述混合气体，而对于本发明热处理炉，向炉壁1与耐火材料2之间的间隙3内引入上述混合气体，使该混合气体从耐火材料2内部通过后进入炉内。如上所述将炉内气氛从空气(氧气浓度20.6％)置换为上述混合气体，以了解气氛中的残存氧气浓度降低到设定氧气浓度1000ppm(0.1％)所需要的时间和气氛的可控制性，将结果绘成图3的曲线。另外，向两种热处理炉中引入氮气，了解在将炉内气氛从空气置换为氮气的场合，炉内气氛中残存氧气浓度降低的下限，将结果绘成图4的曲线。
如图3所示，本发明的热处理炉，能够以现有热处理炉的1/3以下的时间，将炉内气氛变成作为目标的残存氧气浓度为1000ppm的气氛，气氛的控制也能够非常精密地进行。另外，如图4所示，作为现有热处理炉(能够作为生产炉实际使用者)，使残存氧气浓度降低至300ppm左右已是下限，而本发明的热处理炉，其残存氧气浓度短时间内降低到50ppm，最终能够降低到5ppm。
发明的效果
如以上所述明的，若采用本发明的热处理炉，在调整炉内气氛时，能够大幅度缩短将最初的炉内气氛置换为所希望的炉内气氛所需要的时间，能够进一步提高气氛的可控制性。另外，还能够使置换后最初的炉内气氛气体的残存浓度低于现有热处理炉。而且，可使炉壁的表面温度低于以往，炉的热效率和作业安全性得以提高。