CN102378891B - 热处理装置以及热处理方法 - Google Patents

热处理装置以及热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102378891B
CN102378891B CN201080015281.8A CN201080015281A CN102378891B CN 102378891 B CN102378891 B CN 102378891B CN 201080015281 A CN201080015281 A CN 201080015281A CN 102378891 B CN102378891 B CN 102378891B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
gas
treated object
cooling fluid
cooling chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080015281.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102378891A (zh
Inventor
胜俣和彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Publication of CN102378891A publication Critical patent/CN102378891A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102378891B publication Critical patent/CN102378891B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/667Quenching devices for spray quenching
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • F27B17/0033Chamber type furnaces the floor of the furnaces consisting of the support carrying the charge, e.g. car type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/04Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D15/00Handling or treating discharged material; Supports or receiving chambers therefor
    • F27D15/02Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/007Cooling of charges therein
    • F27D2009/0081Cooling of charges therein the cooling medium being a fluid (other than a gas in direct or indirect contact with the charge)
    • F27D2009/0083Cooling of charges therein the cooling medium being a fluid (other than a gas in direct or indirect contact with the charge) the fluid being water
    • F27D2009/0086Cooling of charges therein the cooling medium being a fluid (other than a gas in direct or indirect contact with the charge) the fluid being water applied in spray form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

本发明的热处理装置是具备对加热后的被处理物(M)进行冷却的冷却室(120)的热处理装置,其中具有:将雾沫状的冷却液向冷却室内供给的雾沫供给部(20),将气体向冷却室内供给且调整雾沫状的冷却液的流动方向的气体供给部(30)。

Description

热处理装置以及热处理方法
技术领域
本发明涉及一种热处理装置以及热处理方法,例如涉及适用于被处理物的淬火等处理的热处理装置。本申请要求2009年4月10日在日本提出的特愿2009-095892号申请的优先权,其内容引用于此。
背景技术
在通过对作为被处理物的金属材料进行加热、冷却而进行所谓淬火等处理的热处理装置中需要高速冷却的情况下,以往一直使用液冷方式的冷却装置或气冷方式的冷却装置。在上述液冷方式的冷却装置中冷却效率优良,但存在几乎不能够进行精细的冷却控制而被热处理品容易变形的问题。另一方面,在气冷方式的冷却装置中,通过气体的流量控制等冷却控制容易,在被热处理品的变形上优良,但存在冷却效率低的问题。
因此,在专利文献1中公开了如下的技术,通过包围被热处理品地配置液用喷嘴和气用喷嘴,以喷雾方式从液用喷嘴供给冷却液(所谓雾沫冷却)、从气用喷嘴供给冷却气体,从而谋求了冷却控制性以及冷却效率的提高。
专利文献1:特开平11-153386号公报
但是,在上述的现有技术中存在以下的问题。
在冷却室内的雾沫密度上产生了分布的情况下,有在冷却特性上产生差异,在被处理物上产生温度分布的可能性。而且,在被处理物为多个的情况下,有与雾沫密度的分布相对应地在被处理物之间产生温度差的可能性。
这样,在被处理物上产生了温度分布的情况下,有成为变形的原因的可能性。进而,当在产生了温度分布的被处理物上进行淬火处理时,有被处理物的硬度将不一样的可能性。
另一方面,在多个被处理物上产生了温度差的情况下,有被处理物之间在品质上产生差异而导致品质不良的可能性。
发明内容
本发明是考虑了上述这点而提出的,其目的在于提供一种能够抑制冷却时的温度分布的热处理装置以及热处理方法。
为了解决上述问题,本发明采用了以下的手段。
本发明是具备对加热后的被处理物进行冷却的冷却室的热处理装置,其中具有将雾沫状的冷却液向冷却室内供给的雾沫供给部,和将气体向冷却室内供给且调整雾沫状的冷却液的流动方向的调整部。
在上述结构的热处理装置中,在雾沫状的冷却液向冷却室内供给的同时,气体也向冷却室内供给。雾沫状的冷却液的流动方向根据所供给的气体的流动而调整成朝向被处理物。因此,能够使冷却液也附着在由于雾沫密度低而冷却液不容易附着的被处理物的表面上。
而且,在本发明的热处理装置中,可以是调整部将气体向多个方向供给。
在上述结构的热处理装置中,即使在冷却液的附着量少的被处理物的表面存在多个的情况下,也能够使冷却液附着在这些表面上。
而且,在本发明的热处理装置中,可以是调整部具有变更气体的供给方向的变更部。
在上述结构的热处理装置中,与变更部的动作变更气体的供给方向相对应,冷却室中的雾沫状的冷却液的流动方向变化。
而且,在本发明的热处理装置中,可以是具有以规定的方向运送被处理物的运送部。而且,可以是调整部具有沿着运送部的运送方向延伸地设置且导入气体的多个管体,和在管体上沿着运送方向相互分离地设置的多个喷嘴部。而且,可以是变更部具有分别与多个管体相对应地设置的开闭阀。
在上述结构的热处理装置中,与开闭阀的动作变更气体的供给方向相对应,冷却室中的雾沫状的冷却液的流动方向变化。而且,由于供给气体的喷嘴部沿着被处理物的运送方向相互分离地设有多个,所以雾沫状的冷却液的流动方向被调整成与上述运送方向大致一样。
而且,本发明的热处理装置可以具有控制部,将变更部控制成在经过规定的时间后变更气体的供给方向。
在上述结构的热处理装置中,由于气体的供给方向在经过了规定的时间后变更,所以在冷却室内的雾沫状的冷却液的流动在规定的方向上稳定后向其它方向变化。因此,能够使冷却所需的充分量的冷却液相对于被处理物的规定的表面附着。
而且,本发明的热处理装置可以具有控制部,将变更部控制成在经过规定的时间前变更气体的供给方向。
在上述结构的热处理装置中,由于气体的供给方向在经过规定的时间前变更,所以冷却室内的雾沫状的冷却液的流动不稳定而成为紊流。因此,即使在被处理物的表面呈现复杂的形状的情况、或同时对多个被处理物进行冷却的情况下,通过雾沫状的冷却液成为紊流地流动,能够使冷却液也附着在被处理物的任一个面上。
而且,本发明的热处理装置可以具有计量被处理物的温度的温度计量部,和基于温度计量部的计量结果控制变更部的第2控制部。
在上述结构的热处理装置中,通过第2控制部基于温度计量部的计量结果相对于变更部的控制,气体的供给方向变更。并且与该变更相对应,冷却室内的雾沫状的冷却液的流动方向变化。
而且,本发明的热处理装置可以是温度计量部在多个部位计量被处理物的温度。并且可以是第2控制部基于所计量的多个部位的温度的差值控制变更部。
在上述结构的热处理装置中,通过第2控制部基于所计量的多个部位的温度的差值相对于变更部的控制,气体的供给方向变更。因此,能够使冷却液重点地附着在例如成为了高温的被处理物的表面上。
而且,本发明的热处理装置可以是温度计量部分别计量多个被处理物的温度。并且可以是第2控制部基于所计量的多个被处理物的温度的差值控制变更部。
在上述结构的热处理装置中,通过第2控制部基于多个被处理物的温度的差值相对于变更部的控制,气体的供给方向变更。因此,能够使冷却液重点地附着在例如成为了高温的规定的被处理物上。
而且,在本发明的热处理装置中,可以是气体是调整冷却室内的气压的气压调整气体。
在上述结构的热处理装置中,雾沫状的冷却液的流动方向根据所供给的气压调整气体的流动而朝向被处理物。
而且,在本发明的热处理装置中,可以是气体是对被处理物进行冷却的冷却气体。
在上述结构的热处理装置中,雾沫状的冷却液的供给方向根据所供给的冷却气体的流动而朝向被处理物。
而且,在本发明的热处理方法中,具备将雾沫状的冷却液向冷却室内供给,对加热后的被处理物进行冷却的冷却工序,和将气体向上述冷却室内供给,调整雾沫状的冷却液的流动方向的调整工序。
在上述的方法中,在雾沫状的冷却液向冷却室内供给的同时,气体也向冷却室内供给。雾沫状的冷却液的流动方向在上述调整工序中被调整成根据所供给的气体的流动而朝向被处理物。因此,能够使冷却液也附着在因雾沫密度低而冷却液不容易附着的被处理物的表面上。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是气体向多个方向供给。
在上述的方法中,即使在冷却液的附着量少的被处理物的表面存在多个的情况下,也能够使冷却液附着在这些表面上。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是具备变更上述气体的供给方向的工序。
在上述的方法中,与气体的供给方向的变更相对应,冷却室内的雾沫状的冷却液的流动方向变化。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是具备以规定的方向运送被处理物的工序。并且气体导入沿着被处理物的运送方向延伸地设置的多个管体中,并且从在管体上沿着运送方向相互分离地设置的多个喷嘴部向冷却室内供给。并且气体的供给方向由分别与多个管体相对应地设置的开闭阀的动作变更。
在上述的方法中,与开闭阀的动作变更气体的供给方向相对应,冷却室内的雾沫状的冷却液的流动方向变化。而且,供给气体的喷嘴部沿着被处理物的运送方向相互分离地设有多个。因此,雾沫状的冷却液的流动方向被调整成与上述运送方向大致一样。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是气体的供给方向在经过规定的时间后变更。
在上述的方法中,气体的供给方向在经过规定的时间后变更。因此,气体的供给方向在冷却室内的雾沫状的冷却液的流动在规定的方向上稳定后向其它的方向变化。因此,能够使冷却所需的充分量的冷却液相对于被处理物的规定的表面附着。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是气体的供给方向在经过规定的时间前变更。
在上述方法中,气体的供给方向在经过规定的时间前变更。因此,冷却室内的雾沫状的冷却液的流动不稳定而成为紊流。因此,即使在被处理物的表面呈现复杂的形状的情况或同时对多个被处理物进行冷却的情况下,通过雾沫状的冷却液成为紊流地流动,能够使冷却液也附着在被处理物的任一个面上。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是具备计量被处理物的温度的计量工序。并且在本发明的热处理方法中,可以是气体的供给方向基于在计量工序中所计量的温度而变更。
在上述方法中,气体的供给方向基于在计量工序中所计量的温度而变更。并且与该变更相对应,冷却室内的雾沫状的冷却液的流动方向变化。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是在计量工序中计量被处理物的多个部位温度,气体的供给方向基于所计量的被处理物的多个部位的温度的差值而变更。
在上述方法中,气体的供给方向基于被处理物的多个部位的温度的差值而变更。因此,能够使冷却液重点地附着在例如成为了高温的被处理物的表面上。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是在计量工序中分别计量多个被处理物的温度,气体的供给方向基于所计量的多个被处理物的温度差而变更。
在上述方法中,气体的供给方向基于多个被处理物之间的温度差而变更。因此,能够使冷却液重点地附着在例如成为了高温的规定的被处理物上。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是作为气体使用了调整冷却室内的气压的气压调整气体。
在上述方法中,雾沫状的冷却液的流动方向根据所供给的气压调整气体的流动而调整成朝向被处理物。
而且,在本发明的热处理方法中,可以是作为气体使用了对被处理物进行冷却的冷却气体。
在上述方法中,雾沫状的冷却液的流动方向根据所供给的冷却气体的流动而调整成朝向被处理物。
根据本发明,能够使充分的冷却液也附着在因雾沫密度低而冷却液的附着量少的被处理物的表面上。因此,根据本发明,能够大致均匀地对被处理物的表面进行冷却。因此,根据本发明,能够抑制冷却时的被处理物的温度分布,抑制变形或硬度的差异等,避免品质不良的产生。
附图说明
图1是真空热处理炉的整体结构图;
图2是第1实施方式中的冷却室的正面剖视图;
图3是第2实施方式中的冷却室的正面剖视图。
附图标记说明:
100:真空热处理炉(热处理装置),120:冷却室,10:运送部,20:雾沫供给部,30:气体供给部(调整部),31:气体供给管(管体),33:喷嘴部,38:开闭阀(变更部、开闭阀),40:温度计量部,50:控制部(控制部、第2控制部),M:被处理物。
具体实施方式
以下,参照图1至图3对本发明的热处理装置以及热处理方法的实施方式进行说明。另外,在用于以下说明的附图中,为了使各部件为能够识别的大小而适当变更了各部件的比例。
而且,在本实施方式中,作为热处理装置,表示了双室型的真空热处理炉(以下简称为「真空热处理炉」)的例子。
〔第1实施方式〕
图1是本实施方式所涉及的真空热处理炉100的整体结构图。
真空热处理炉(热处理装置)100是相对于被处理物M实施淬火等热处理的装置,邻接地配置有加热室110和冷却室120。在加热室110和冷却室120之间设有隔壁130,在隔壁130打开时,被处理物M从加热室110向冷却室120移动,在冷却室120内被冷却。
在被处理物M上,通过真空热处理炉100逐次施加热处理。并且被处理物M由含有规定量的炭的钢等金属材料(包括合金)构成,形成为大致长方体状。
本发明在冷却室120的冷却处理上具有特征。因此,以下对冷却室120详细描述。
图2是本实施方式中的冷却室120的正面剖视图。另外,以下将图2中的纸面右侧简称为「右侧」(左侧也同样),将纸面上方简称为「上方」(下方也同样)。
冷却室120具有形成其外壳的大致圆筒状的真空容器1。而且,在冷却室120中设有运送部10,雾沫供给部20,气体供给部(调整部)30,温度计量部40,以及控制部(控制部、第2控制部)50。
运送部10是将被处理物M向沿着水平方向的规定方向运送的部件。并且运送部10具有一对支撑框架11,多个辊12,以及第2支撑框架13。一对支撑框架11相互隔开间隔地对向配置,在被处理物M的运送方向上延伸。多个辊12在各支撑框架11的对向的面上旋转自如,并且在上述运送方向上隔开间隔地设置。第2支撑框架13沿着竖直方向设置,对支撑框架11的两端部进行支撑。
另外,在以下的说明中,将运送部10运送被处理物M的方向简称为运送方向。
雾沫供给部20是通过将冷却液以雾沫状向冷却室120内供给而对被处理物M进行冷却的部件。并且雾沫供给部20具备冷却液供给管21和冷却液回收、供给***22。
另外,作为本实施方式的冷却液,例如使用水、油、食盐或者氟系惰性液体等。
冷却液供给管21是在运送方向上延伸的管状部件。并且冷却液供给管21是以运送部10运送被处理物M的路径为中心在真空容器1的圆周方向上大致等间隔(本实施方式中为90°的间隔)地设有多个(本实施方式中为四个)。更详细地说,冷却液供给管21设在水平方向的±45°的位置上。各冷却液供给管12遍及冷却室120的运送方向的整个全长形成。
在各冷却液供给管21上其长度方向的整个全长上,分别隔开规定间隔地设有多个喷射部23。并且喷射部23将冷却液以雾沫状朝向放置在运送部10上的被处理物M喷射。
另外,雾沫状的冷却液守到重力的影响。因此,优选地是冷却液供给管21以及喷射部23避开在供给量上有产生偏差的可能性的上下方向地设置。进而,更优选地是将冷却液供给管21以及喷射部23设成雾沫状的冷却液沿着水平方向供给。但是,在沿着上下方向供给冷却液的情况下,只要是考虑了重力的影响而供给不同量的冷却液即可。而且,在冷却液供给管21不是配置四个而是例如配置三个的情况下,为了尽量减少竖直成分,优选地是将冷却液供给管21配置在顶部和隔着该顶部±120°的位置上。
冷却液回收、供给***22具有回收供给到冷却室120内的冷却液的排液管24,与排液管24相连且对回收的排液进行冷却的热交换器25,将冷却液向冷却液供给管21送液的配管26,将被热交换器25冷却后的冷却液经由配管26向冷却液供给管21送液的泵27,按照来自后述的控制部50的指令控制泵27的动作的变换器28,以及对被来自被处理物M的受热而气化后的冷却液进行液化的液化器(液化捕集器)29。
气体供给部(调整部)30将用于调整冷却室120内的气压的气压调整气体向冷却室120内供给。进而,气体供给部(调整部)30通过气压调整气体调整冷却室120内的雾沫状的冷却液的流动方向。气体供给部30具备气体供给管(管体)31和气体回收、供给***32。
另外,作为本实施方式的气体调整压力,例如使用氩、氦、氮等惰性气体。
气体供给管31是在被处理物M的运送方向上延伸的管状部件。并且气体供给管31是以运送部10运送被处理物M的路径为中心在真空容器1的圆周方向上大致等间隔(本实施方式中为90°的间隔)地设有多个(本实施方式中为四个)。更详细地说,气体供给管31设在图2所示的真空容器1的3点、6点、9点、12点的位置(上下左右的位置)上。另外,以下存在将这些气体供给管31依次称为第1气体供给管31a至第4气体供给管31d的情况。各气体供给管31在冷却室120的运送方向的整个全长上形成。
在各气体供给管31上,在长度方向的整个全长上分别隔开规定间隔设有多个朝向放置在运送部10上的被处理物M开口的喷嘴部33。
气体回收、供给***32具有回收供给到冷却室120内的气压调整气体的排气管34,将气压调整气体向各气体供给管31供给的配管35,与排气管34相连且将气压调整气体经由配管35向各气体供给管31供给的风扇36,根据来自后述的控制部50的指令控制风扇36的动作的第2变换器37,以及分别设在配管35上与各气体供给管31的连接部位附近且根据控制部50的指令而开闭的开闭阀(变更部、开闭阀)38。另外,存在将分别与第1气体供给管31a至第4气体供给管31d相对应的开闭阀38依次称为第1开闭阀38a至第4开闭阀38d的情况。
另外,实际上风扇36由未图示的叶轮与未图示的马达构成。并且第2变换器37是通过控制该马达而控制风扇36的动作的部件。
温度计量部40是计量被处理物M的表面温度的部件,由第1温度传感器40a至第4温度传感器40d构成。第1温度传感器40a至第4温度传感器40d分别设在分别与第1气体供给管31a至第4气体供给管31d对向的被处理物M的表面上,各温度传感器的计量结果输出到控制部50。
作为本实施方式的第1温度传感器40a至第4温度传感器40d使用热电偶。但是,例如也可以通过放射温度计那样的非接触式的温度计量器计量被处理物M的多个部位。
控制部50是从温度计量部40获取计量结果,且相对于变换器28、第2变换器37以及各开闭阀38输出动作指令的部件。控制部50向变换器28以及第2变换器37输出动作指令,控制泵27以及风扇36的动作。并且冷却液以及气压调整气体的供给量被调整。而且,控制部50能够将各开闭阀38独立地打开规定的时间。
接着,对上述的真空热处理炉100中由冷却室120对加热后的被处理物M进行冷却的顺序进行说明。
首先,被加热室110加热后的被处理物M被运送部10运入冷却室120内。
然后,雾沫状的冷却液向冷却室120内供给。
通过控制部50的指令,变换器28使泵27动作,冷却液经由配管26向冷却液供给管21供给。供给到冷却液供给管21中的冷却液在冷却室120内以雾沫状从喷射部23喷射。由于喷射部23将雾沫状的冷却液喷射成缓慢地扩散,所以,喷射后的雾沫状的冷却液滞留在喷射部23的周边,逐渐受到重力的影响而下降。即,仅通过从喷射部23喷射冷却液,有在冷却室120内的雾沫密度上产生分布的可能性。
在本实施方式中,与冷却液的供给同时地将气压调整气体向冷却室120内供给。
通过控制部50的指令,第2变换器37使风扇36动作,气压调整气体向配管35中供给。在此,控制部50仅将特定的开闭阀38打开。
例如图2所示,控制部50仅将与设在被处理物M的右侧的第1气体供给管31a相对应的第1开闭阀38a打开。气压调整气体通过第1开闭阀38a供给到第1气体供给管31a中,并经由喷嘴部33向冷却室120内供给。由于喷嘴部33朝向被处理物M开口,所以气压调整气体从第1气体供给管31a的喷嘴部33朝向被处理物M供给。并且气压调整气体从喷嘴部33向朝向被处理物M的方向流动。
并且通过该气压调整气体的流动,冷却室120内的雾沫状的冷却液的流动方向调整成朝向被处理物M的方向(调整工序)。另外,由于喷嘴部33在气体供给管31上沿着运送方向相互离开地设有多个,所以雾沫状的冷却液的流动方向被调整成与运送方向大致一样。因此,雾沫状的冷却液从第1气体供给管31a的喷嘴部33朝向被处理物M流动,雾沫状的冷却液附着在被处理物M的右侧表面上。
冷却液因附着在加热后的被处理物M的表面上而蒸发。并且由于在该蒸发时冷却液夺取被处理物M的热量,所以附着了冷却液的被处理物M的表面被冷却(冷却工序)。另外,蒸发的冷却液由液化器29再次液化而再利用。
而且,控制部50仅将开闭阀38打开规定的时间。
该规定的时间是供给到冷却室120内的气压调整气体形成稳定的气流的时间,即足够形成以大致一定的流动路径流动的气流的时间。因此,由于气压调整气体以及雾沫状的冷却液的流动均稳定,所以能够使冷却所需的充分量的冷却液相对于被处理物M的表面附着。
然后,控制部50在经过了上述规定的时间后切换打开的开闭阀38。
例如,控制部50关闭第1开闭阀38a,代之为打开第2开闭阀38b。通过第2开闭阀38b的打开,气压调整气体从第2气体供给管31b的喷嘴部33供给,从真空容器1的底部朝向被处理物M流动。并且雾沫状的冷却液的流动方向也调整成从真空容器1的底部朝向被处理物M,雾沫状的冷却液附着在被处理物M的下表面上。因此,通过打开第2开闭阀38b,能够对被处理物M的下表面进行冷却。
接着,与打开第2开闭阀38b的情况同样,通过分别打开第3开闭阀38c以及第4开闭阀38d,能够分别对被处理物M的左侧表面以及上侧表面进行冷却。
因此,通过由控制部50仅打开特定的开闭阀38,在冷却室120内生成雾沫状的冷却液的液流。因此,即使是雾沫密度地的部位,也能够使冷却所需的充分的冷却液相对于被处理物M的表面附着。
进而,控制部50微调开闭阀38的打开时间。
温度计量部40计量被处理物M的各表面的温度,将其计量结果向控制部50输出。控制部50根据该计量结果确认被处理物M上有无温度分布。并且在规定的表面具有比其它表面高的温度的情况下,控制部50使与具有高温的表面相对应的开闭阀38的打开时间增加。
例如,在第3温度传感器40c计量到比其它传感器高的温度的情况下,被处理物M的左侧表面具有比其它面高的温度。因此,控制部50使第3开闭阀38c的打开时间增加。因此,来自第3气体供给管31c的喷嘴部33的气压调整气体的供给时间延长,能够比其它的面更重点地对被处理物M的左侧表面进行冷却。
因此,在本实施方式中,开闭阀38的打开时间能够基于被处理物M的表面的温度分布被微调,更为均匀地对被处理物M的表面进行冷却。
因此,根据本实施方式能够获得以下的效果。
能够使充分的冷却液也附着在因雾沫密度低而冷却液的附着量少的被处理物M的表面上。因此,根据本实施方式,能够大致均匀地对被处理物M的表面进行冷却。因此,能够抑制冷却时的被处理物M的温度分布,抑制变形或硬度的差异等,避免品质不良的产生。
〔第2实施方式〕
图3是本实施方式中的冷却室120的正面剖视图。
在该图中,对于与图1以及图2所示的第1实施方式的结构因素相同的要素赋予相同的附图标记而省略其说明。
本实施方式中的冷却室120具备汇总地对多个被处理物M进行冷却的构造。另外,本实施方式中的被处理物M是以比第1实施方式中的被处理物M小的外形形成的。
在运送部10中的辊12上放置有支架14。在支架14上设有多层形成有冲孔等冷却液用流动孔且以格子状排列的板材。多个被处理物M放置在支架14的各层上。
温度计量部40中的第1温度传感器40a设在支架14内位于右侧的被处理物M上。同样,第2温度传感器40b、第3温度传感器40c、第4温度传感器40d分别设在支架14内位于下侧、左侧、上侧的被处理物M上。另外,与第1实施方式同样,也可以取代热电偶类型的温度传感器而使用放射温度计等非接触型的温度计量器。
本实施方式中的控制部50在经过了规定的时间、即足够供给到冷却室120内的气压调整气体形成稳定的气流的时间之前切换打开的开闭阀38。因此,气压调整气体的流动不稳定而成为紊流状态。由于气压调整气体的流动成为了紊流状态,所以供给到冷却室120内的雾沫状的冷却液的流动也成为紊流状态。
在本实施方式中,由于多个被处理物M放置在了支架14上,所以雾沫状的冷却剂难以附着在例如在放置在支架14的中央部上的被处理物M上。因此,通过使冷却室120内的雾沫状的冷却液的流动为紊流状态,能够使冷却所需的充分的冷却液也相对于难以使冷却液附着的被处理物M附着。
另外,也可以将多个开闭阀38同时打开。在这种情况下,从多个喷嘴部33以不同的方向供给的气压调整气体相互干涉。因此,能够使冷却室120内的雾沫状的冷却液的流动为紊流状态。
因此,根据本实施方式能够获得以下的效果。
在多个被处理物M的冷却时,能够使冷却所需的充分的冷却液也相对于难以使冷却液附着的被处理物M附着。因此,能够抑制冷却时的多个被处理物M的温度差。因此,能够抑制硬度的差异等,避免品质不良的产生。
以上,参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明,但勿庸置疑,本发明并不仅限于这些例子。在上述的例子中所示的各结构部件的诸形状及组合等仅是一例,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内基于设计要求等进行各种变更。
例如,在第1实施方式中是经过了规定的时间后打开的开闭阀38被切换。而且,在第2实施方式中是经过了规定的时间前打开的开闭阀38被切换。但是,本发明并不仅限于此,也能够使用互为相反的方法。这是由于因被处理物M的表面形状等而更适当的流动状态不同的缘故。
而且,在上述实施方式中,被处理物M的温度是使用温度计量部40计量的,但是,本发明并不仅限于此,也可以不使用温度计量部40,而是控制部50在计时器等计量的每一个一定的时间时切换打开的开闭阀38的结构。
而且,在上述实施方式中,作为调整雾沫状的冷却液的流动方向的气体使用了用于调整冷却室120内的气压的气压调整气体。但是,本发明并不仅限于此,也可以使用用于对被处理物M进行冷却的冷却气体。另外,在这种情况下,用于对从冷却室120回收的冷却气体再次冷却的热交换器可以设置在排气管34上。
根据本发明,能够抑制冷却时的被处理物M的温度分布,抑制变形及硬度的差异等,避免品质不良的产生。

Claims (8)

1.一种热处理装置,具备对加热后的被处理物进行冷却的冷却室,其特征在于,具有:雾沫供给部,调整部,温度计量部,以及控制部,该雾沫供给部将雾沫状的冷却液向上述冷却室内供给,该调整部将气体向上述冷却室内供给且调整上述雾沫状的冷却液的流动方向,并具有变更上述气体的供给方向的变更部,该温度计量部计量上述被处理物的温度,该控制部基于上述温度计量部的计量结果控制上述变更部,
上述温度计量部在多个部位计量上述被处理物的温度,
上述控制部基于所计量的上述被处理物上的温度差控制上述变更部,
上述调整部具有沿着运送部的运送方向延伸地设置且导入上述气体的多个管体,和在上述管体上沿着上述运送方向相互分离地设置的多个喷嘴部,
上述变更部具有分别与上述多个管体相对应地设置的开闭阀,
控制部在经过规定的时间后切换开放的开闭阀,将开闭阀打开供给到冷却室内的气体形成稳定的气流的时间,即足够形成以大致一定的流动路径流动的气流的时间,上述气体是调整上述冷却室内的气压的气压调整气体或者对上述被处理物进行冷却的冷却气体。
2.如权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,上述调整部将上述气体向多个方向供给。
3.如权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,
具有以规定的方向运送上述被处理物的运送部。
4.如权利要求1或3所述的热处理装置,其特征在于,还具有控制部,将上述变更部控制成在经过规定的时间前变更上述气体的供给方向。
5.一种热处理方法,具备将雾沫状的冷却液向冷却室内供给,对加热后的被处理物进行冷却的冷却工序,其特征在于,还具备将气体向上述冷却室内供给且调整上述雾沫状的冷却液的流动方向的调整工序,变更上述气体的供给方向的工序,以及计量上述被处理物的温度的计量工序,
在上述计量工序中,在多个部位计量上述被处理物的温度,
上述气体的供给方向基于所计量的上述被处理物上的温度差而变更,上述气体导入沿着上述被处理物的运送方向延伸地设置的多个管体中,并且从在上述管体上沿着上述运送方向相互分离地设置的多个喷嘴部向上述冷却室内供给,
上述气体的供给方向由分别与上述多个管体相对应地设置的开闭阀的动作变更,
上述气体的供给方向在经过规定的时间后变更,
将开闭阀打开供给到冷却室内的气体形成稳定的气流的时间,即足够形成以大致一定的流动路径流动的气流的时间,上述气体是调整上述冷却室内的气压的气压调整气体或者对上述被处理物进行冷却的冷却气体。
6.如权利要求5所述的热处理方法,其特征在于,上述气体向多个方向供给。
7.如权利要求5所述的热处理方法,其特征在于,
具备以规定的方向运送上述被处理物的工序。
8.如权利要求5或7所述的热处理方法,其特征在于,上述气体的供给方向在经过规定的时间前变更。
CN201080015281.8A 2009-04-10 2010-04-08 热处理装置以及热处理方法 Expired - Fee Related CN102378891B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-095892 2009-04-10
JP2009095892A JP2010249332A (ja) 2009-04-10 2009-04-10 熱処理装置及び熱処理方法
PCT/JP2010/002559 WO2010116738A1 (ja) 2009-04-10 2010-04-08 熱処理装置及び熱処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102378891A CN102378891A (zh) 2012-03-14
CN102378891B true CN102378891B (zh) 2015-09-30

Family

ID=42936032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080015281.8A Expired - Fee Related CN102378891B (zh) 2009-04-10 2010-04-08 热处理装置以及热处理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120028202A1 (zh)
EP (1) EP2418447B1 (zh)
JP (1) JP2010249332A (zh)
KR (1) KR101311488B1 (zh)
CN (1) CN102378891B (zh)
WO (1) WO2010116738A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6153466B2 (ja) * 2011-02-28 2017-06-28 株式会社Ihi 熱処理品の温度測定装置と方法
US9617611B2 (en) 2011-03-28 2017-04-11 Ipsen, Inc. Quenching process and apparatus for practicing said process
JP5988905B2 (ja) * 2013-03-22 2016-09-07 大陽日酸株式会社 サブゼロ処理装置
JP6515370B2 (ja) * 2014-05-29 2019-05-22 株式会社Ihi 冷却装置及び多室型熱処理装置
CN105364045A (zh) * 2014-08-29 2016-03-02 一胜百模具技术(上海)有限公司 真空炉冷却用喷嘴
PL228193B1 (pl) * 2014-10-06 2018-02-28 Seco/Warwick Społka Akcyjna Urzadzenie do jednostkowego hartowania czesci urzadzen technicznych
CN112088067B (zh) 2018-06-27 2023-04-14 极光先进雷射株式会社 激光加工装置、激光加工***和激光加工方法
JP7430315B2 (ja) 2018-07-31 2024-02-13 中部電力株式会社 冷却装置
CN110951952A (zh) * 2019-12-18 2020-04-03 上海始金新材料科技有限公司 一种真空水淬设备
US20230220507A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-13 Hydro Extrusion USA, LLC Systems and methods for automatic spray quenching
KR20240106817A (ko) * 2022-12-29 2024-07-08 동우에이치에스티 주식회사 열처리용 냉각장치
KR20240106816A (ko) * 2022-12-29 2024-07-08 동우에이치에스티 주식회사 열처리용 냉각장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1926249A (zh) * 2004-03-18 2007-03-07 石川岛播磨重工业株式会社 双室型热处理炉

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2174645A (en) * 1935-12-11 1939-10-03 Douglas Aircraft Co Inc Method of treating aluminum alloys
US3829547A (en) * 1969-05-19 1974-08-13 Milner Corp Method for polymerizing plastic
US4367597A (en) * 1979-12-13 1983-01-11 Nippon Steel Corporation Gas-liquid cooling apparatus
SE437675B (sv) * 1981-05-14 1985-03-11 Asea Ab Kylanordning for avlanga kroppar
JPS58141323A (ja) * 1982-02-12 1983-08-22 Hitachi Ltd 焼入方法およびその装置
JPH01104712A (ja) * 1987-10-16 1989-04-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 製鋼炉鉄皮冷却装置
JPH0367053U (zh) * 1989-11-06 1991-06-28
AUPN733095A0 (en) * 1995-12-22 1996-01-25 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Twin roll continuous caster
WO1997044498A1 (fr) * 1996-05-23 1997-11-27 Nippon Steel Corporation Systeme de refroidissement uniforme sur la largeur pour bande d'acier dans une phase continue de traitement thermique
US6152729A (en) * 1997-08-28 2000-11-28 Maumee Research & Engineering, Inc. Spray cooled furnace discharge assembly
DE19743575A1 (de) * 1997-10-02 1999-04-08 Ingbuero Dr Ing R Hoffmann Einrichtung zum Abkühlen in einem Zweiphasengemisch
JPH11153386A (ja) * 1997-11-25 1999-06-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 多室式マルチ冷却真空炉
JP2000313920A (ja) * 1999-04-28 2000-11-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 高温鋼板の冷却装置および冷却方法
JP4329418B2 (ja) * 2003-06-11 2009-09-09 日産自動車株式会社 焼入れ方法および焼入れ用冷却装置
JP4534776B2 (ja) * 2005-02-01 2010-09-01 日産自動車株式会社 ワークの焼き入れ方法および焼き入れ装置
JP2007046123A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 多室型熱処理装置及び温度制御方法
JP2007146204A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Nissan Motor Co Ltd アルミニウム合金材の熱処理装置および熱処理方法
JP4765919B2 (ja) * 2006-12-08 2011-09-07 日産自動車株式会社 アルミニウム合金材の熱処理装置および熱処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1926249A (zh) * 2004-03-18 2007-03-07 石川岛播磨重工业株式会社 双室型热处理炉

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110134490A (ko) 2011-12-14
JP2010249332A (ja) 2010-11-04
WO2010116738A1 (ja) 2010-10-14
EP2418447A4 (en) 2014-01-08
EP2418447B1 (en) 2015-07-08
EP2418447A1 (en) 2012-02-15
KR101311488B1 (ko) 2013-09-25
US20120028202A1 (en) 2012-02-02
CN102378891A (zh) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102378891B (zh) 热处理装置以及热处理方法
KR20120093389A (ko) 미스트 냉각 장치, 열처리 장치 및 미스트 냉각 방법
CN102553950A (zh) 一种薄带连铸生产线轧后冷却***及其控制方法
EP3470207B1 (en) Plant for additively manufacturing of three-dimensional objects
US8573266B2 (en) Cooling device for stabilising a container structure
CN108136464A (zh) 待控温的非无尽表面的均匀非接触温度控制方法及其装置
CN110385494A (zh) 气相式加热方法以及气相式加热装置
CN101430044A (zh) 一种液化气气化方法、气化装置和一种使用该气化方法和装置的液化气供应装置
CN110087802B (zh) 一种薄带连铸带钢冷却机构及其冷却方法
CN105986101A (zh) 淬火槽***和使用方法
CN106311763A (zh) 一种热轧无缝钢管控制冷却用环形射流冷却装置
CN108971683B (zh) 气相式加热方法以及气相式加热装置
CN108779507A (zh) 冷却装置及热处理装置
CN104805389A (zh) 能够抑制合金化炉内带钢抖动的热处理工艺及其装置
US10773267B2 (en) Device for forming amorphous film and method for forming same
CN107075660A (zh) 具有在多个位置处进料的稀释气体流的经调温的导气管
CN104946877B (zh) 合金化炉内带钢抖动抑制和纠偏方法及其装置
JP2020076541A (ja) 気相式加熱方法及び気相式加熱装置
JP2008261018A (ja) 鋼管の冷却方法及び冷却装置
CN206109530U (zh) 用于将工艺气体供应到蒸发器源中的气体注入器单元
KR20140064400A (ko) 리플로우 장치
CN103782367A (zh) 基板处理装置
JP2014095548A (ja) 熱処理装置及び熱処理方法
TW202124069A (zh) 可變燒結熱能之金屬三維列印方法
JP2020076540A (ja) 気相式加熱方法及び気相式加熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150930

Termination date: 20210408

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee