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連続炉のエキゾーストパイプについて

現在浸炭炉の勉強をしています。
連続炉について搬入室と油槽チャンバーにエキゾーストパイプが
具備されており、これは炉内の雰囲気のバランスを取るのが
目的と聞いたのですがイメージがわきません。
お分かりの方いらっしゃいましたらご教授お願い致します。

投稿日時 - 2015-02-17 19:17:00

QNo.9474636

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回答(4)

エキゾーストの役割
  浸炭炉内(加熱室:浸炭及び拡散室)は、温度が爆発限界以上のため
  空気が流入しても爆発の危険はありませんが搬入室と油槽チャンバーは
  温度が低いため空気が流入すると爆発の危険があります。
  このため、浸炭炉全体を+圧にし、余剰ガスをエキゾーストから
  逃がし、パイロットバーナで燃焼させることでその危険を回避しています
  炉の入り口及び出口にフレームカーテンがあるのも空気の流入を防止する
  目的で設置されています。また、炉内のガス圧をプラスに設定することで
  炉内の雰囲気を安定させる目的もあります。
  

投稿日時 - 2015-02-21 22:24:00

特許文献
  雰囲気炉
  http://www.j-tokkyo.com/1993/F27B/JPH05-187777.shtml

搬入室、、、搬出室にエキゾースト機構を備え・・・

とあるので質問と合致したものと思います。
本来エキゾーストとは排気の意味ながら、ここでは吸排気の両方を指してます。

  【0006】【発明が解決しようとする課題】

あたりが核心ではないか。
浸炭雰囲気ガスのカーボンポテンシャルおよび温度を一定に保ちつつ、連続炉の特徴になる搬入搬出での攪乱を極力少なくして、ワークの酸化膜形成を防ぐための仕掛け。

此処は図が省かれてるので、会員登録を要するが
  http://www.ultra-patent.jp/Search/Workboard/Home#Form
なら閲覧できます。

投稿日時 - 2015-02-18 09:35:00

小生も専門家でないし、設備を熟知していないのですが、
半導体のWETプロセスでも、シリコンという石を高濃度の塩酸や硫酸、硝酸等の酸やアルカリ液
を駆使し、エッチングし微細なパターンを形成するので、その装置には加圧用供給ポートと
吸気用の排気ポートがあり、その量を調整し、
搬入→|与圧ゾーン||陰圧ゾーン||与圧ゾーン||陰圧ゾーン||与圧ゾーン|→搬出
の構成で、雰囲気が混ざらない配慮をします。

搬入→|与圧ゾーン;ローダーで、ウルパー等により、異物が無いクリーンエアで与圧、搬入口からのエア侵入もカット|

|陰圧ゾーン;薬液槽からのヒュームの拡散をダウンフローと併用で防止||与圧ゾーン;水洗槽でのクリーンエアで与圧|
|陰圧ゾーン;薬液槽からのヒュームの拡散をダウンフローと併用で防止||与圧ゾーン;水洗槽でのクリーンエアで与圧|
|陰圧ゾーン;薬液槽からのヒュームの拡散をダウンフローと併用で防止||与圧ゾーン;水洗槽でのクリーンエアで与圧|
にて、|与圧ゾーン;水洗槽クリーンエアで与圧|がエアカーテンの役割を果たし、薬液槽からのヒュームが混ざり難い

|与圧ゾーン;アンローダーで、ウルパー等でのクリーンエアで与圧、搬出口からのエア侵入もカット|→搬出

簡単には、エアカーテンを作っているのではないでしょうか?

参考URL:http://www.oriental-eg.co.jp/technic/shinka-gas.pdf#search='%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%83

投稿日時 - 2015-02-18 00:07:00

お礼

ご回答ありがとうございます。
半導体はそういう過程なのですね。
確かに入り口と出口にカーテンバーナーが付いています。
やはりここが肝なのでしょうか。
そちらについても調べてみます。
ありがとうございました。

投稿日時 - 2015-02-18 06:47:00

浸炭炉は専門ではないので、ネットで少し調べて見ましたが、そこまでの詳しい説明は見つかりません。また金属熱処理技能士受験テキスト「熱処理技術入門」にも、そこまでの説明は出ていません。そのため推定になります。

浸炭ゾーン内は高温可燃性ガスですから、空気が侵入すると爆発の恐れがあります。そのため炉内は少し加圧状態にしてあります。搬入室の前には漏れ出た可燃性ガスを燃やすためのフレームカーテンがあります。

搬入室のエキゾーストパイプは、搬入時に炉内に空気を持ち込まないために、炉内ガスと搬入室に入った空気を上昇排気するような安定した気流を作るためにあるのではないでしょうか。

一方油槽室は加熱されていないので、高温ガスが冷却されて加圧状態が弱まっているはずです。このため空気が流入してくる恐れがあるので、同様に安定した気流を作って、空気の侵入を防止しているのではないでしょうか。

つまり炉内雰囲気の安定化ではなく、空気侵入の防止が目的のように思います。

炉内は少し加圧状態ですから、搬入室の入口からは常に炉内ガスが噴き出ています。フレームカーテンの目的は、炉内ガスをそのまま構内に放出するのは危険なので、それを燃焼することにあります。

フレームカーテンだけでは空気の炉内への流入を防止することは難しいと思います。処理物と一緒の入ってきた空気は、排気塔への強い上昇気流により、浸炭ゾーンへの侵入を防いでいるものと思います。

投稿日時 - 2015-02-17 21:57:00

お礼

わざわざ調べて頂いてのご回答本当にありがとうございます。
当方素人なので失礼な質問であればご容赦ください。
・フレームカーテンがあるということで炉内に空気が流入することはあるのでしょうか。
仮に空気が入ると温度が下がったガスと混合、発火点があるので
爆発してしまいそうな気がします。
この疑問が上がるまでは単純に炉圧を適正に保つだけの機能だと思っておりました。
・油槽については浸炭ゾーンから出てきた熱々のワークが来た時に膨張。
炉圧が上がり、油槽に入ると冷却、収縮して炉圧が下がるという認識です。
・黒猫様のおっしゃっているとおり、空気の流入防止と炉圧の適正化が
目的だと思うのですが。。。
浸炭炉というのは難しいですね。。。

投稿日時 - 2015-02-17 22:40:00

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