[发明专利]碳质粒体的热处理装置及其方法

说明书

本发明提供一种碳质粒体的热处理装置及其方法，其在直接通电方式的炉内不会发生偏流或炉内闭塞，能够历经长时间而均匀地在高温下继续进行碳质粒体的热处理，从而实现生产性及作业性的提高。在下部电极(13)的上部，以包围上部电极(12)的方式电性连接有导电性的管状结构体(14)。将轻装填充时的粒体比电阻、与敲紧填充时的粒体比电阻的变化率规定为(1‑敲紧填充时/轻装填充时)×100，并将所述变化率设为70％以下。

技术领域

本发明涉及一种通过对碳质粒体直接通电而连续且均匀地在高温下对碳质粒体进行热处理的碳质粒体的热处理装置及其方法。

背景技术

无烟煤、石油焦碳、碳质造粒体、金属氧化物与碳的混合造粒体等碳质粒体的物理特性会因加热处理温度而显著变化，因此在作为电极用原料或碳质耐火材料用的原料、电子材料或者电池材料等来使用的情况下，需要均匀的加热处理。另外，在通过热处理，使金属氧化物与碳的混合品进行还原反应而获得各种金属的碳化物的情况下，为了使所计划的反应确实进行，也必须均匀地进行热处理。

因此，自先前以来，通过将无烟煤等碳质粒体投入至纵型电炉内，对碳质粒体直接通电而连续地在1500℃～2000℃左右进行加热处理的方法作为电气焙烧技术而广泛使用。另外，专利文献1中公开了在3000℃左右进行均匀地连续黑铅化的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-167208号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，现有技术中，存在如下课题。即，利用电气焙烧中使用的纵型电炉来进行连续加热处理的装置中，热效率差成为问题。除此以外，现有技术中处理温度的不均大，难以获得均匀特性的热处理回收物。目前，有在特性或品质上谋求高水准的倾向，提高对于碳质粒体的热处理的均匀性成为当务之急。

另外，碳质粒体随着其填充度的变化等，比电阻容易变化。通过对碳质粒体直接通电而连续进行加热处理的技术中，所述比电阻的变化会对电流的路径造成影响。其结果为，存在于填充有碳质粒体的炉体内产生电流局部流动的现象、即偏流的可能性。

于在直接通电方式的炉内产生偏流的情况下，不仅无法对碳质粒体均匀地进行加热处理，而且偏流部位显著变成高温。若如上所述产生局部显著的高温部，则在炉内的碳质粒体中产生碳的升华。其结果为，引起电极的局部消耗，或者升华的气体冷却凝结而产生所谓的桥接(bridge)部，引起炉内闭塞。若在炉内产生碳质粒体的闭塞，则变得难以继续进行连续操作，生产性下降。

本发明是为了解决所述课题而形成，目的在于提供一种碳质粒体的热处理装置及其方法，其不会在直接通电方式的炉内产生偏流或炉内闭塞，能够历经长时间而均匀地在高温下继续进行碳质粒体的热处理，从而实现生产性及作业性的提高。

解决问题的手段

为了达成所述目的，本发明为一种通过对投入至炉体内的碳质粒体直接通电来进行热处理的碳质粒体的热处理装置，其包括以下的构成要素(1)、(2)。

(1)沿着所述炉体的中心轴而上下配置的柱状的上部电极及筒状的下部电极。

(2)以包围所述上部电极的方式电性连接于所述下部电极的上端的导电性的管状结构体。

另外，本发明可将仅利用所述碳质粒体的自重来填充的轻装填充时的粒体比电阻、与在敲紧填充所述碳质粒体后施加既定的负重时的粒体比电阻的变化率设为70％以下。另外，本发明也可在所述炉体的内部设置用以吹入气体的气体吹入部。进而，本发明的使用所述热处理装置的碳质粒体的热处理方法也为其一实施方式。

发明的效果