JP2014181400A - Continuous carburization furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、雰囲気ガス中で複数の被処理物を連続的に浸炭処理する連続浸炭炉に関する。 The present invention relates to a continuous carburizing furnace that continuously carburizes a plurality of objects to be processed in an atmospheric gas.
鉄鋼部品等の被処理物の表面層の炭素を増加させることにより当該表面層のみを硬化し、耐摩耗性等を向上させる方法として、変成炉を用いずに炭化水素ガス等を炉内に直接供給し、この炉内で炭化水素を分解させて浸炭ガスを生成する炉内変成方式のガス浸炭方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、このガス浸炭方法を用いた浸炭炉として、炉内に被処理物を連続的に供給して浸炭処理を行う連続浸炭炉がある。この連続浸炭炉は、炉内を入口側から順に昇温ゾーン、浸炭ゾーン、拡散ゾーン等に分け、搬送装置によって被処理物を搬送しながら各ゾーンを通過させるように構成されている。
As a method of hardening only the surface layer by increasing the carbon of the surface layer of the workpiece such as steel parts and improving the wear resistance, etc., hydrocarbon gas or the like directly into the furnace without using a transformation furnace There is known a gas carburizing method of an in-furnace shift type in which a carburized gas is generated by decomposing hydrocarbons in this furnace (see, for example, Patent Document 1).
Moreover, as a carburizing furnace using this gas carburizing method, there is a continuous carburizing furnace in which an object to be processed is continuously supplied into the furnace to perform carburizing treatment. This continuous carburizing furnace is configured so that the inside of the furnace is divided into a temperature raising zone, a carburizing zone, a diffusion zone, and the like in order from the inlet side, and each zone is allowed to pass while the workpiece is transported by the transporting device.
従来の連続浸炭炉は、炉内における浸炭ゾーンと拡散ゾーンとが一つの空間となっているため、各ゾーンに適した雰囲気に制御することが困難であった。特に、浸炭ゾーンにおいては短時間の処理を実現するためにカーボンポテンシャルを高め、拡散ゾーンにおいては被処理物の表面層に浸透した炭素を拡散させるためにカーボンポテンシャルを下げることが望まれるが、このような雰囲気の制御を行うことが困難であった。 In the conventional continuous carburizing furnace, since the carburizing zone and the diffusion zone in the furnace form one space, it has been difficult to control the atmosphere suitable for each zone. In particular, in the carburizing zone, it is desirable to increase the carbon potential in order to achieve a short treatment, and in the diffusion zone, it is desirable to lower the carbon potential in order to diffuse the carbon that has penetrated into the surface layer of the workpiece. It was difficult to control the atmosphere.
また、炉体内で被処理物を搬送する搬送装置として搬送ベルト（回走ベルト）が用いられる場合、炉体の入口から出口まで被処理物の搬送速度が一定となるため、各ゾーンにおける被処理物の通過時間、すなわち処理時間を搬送速度によって設定することができず、各ゾーンの長さによって当該処理時間を設定していた。そのため、被処理物の種類等に応じて各ゾーンにおける処理時間を調整するために設備の大幅な変更が必要であった。 In addition, when a conveyor belt (running belt) is used as a conveyor for conveying an object to be processed in the furnace, the object to be processed in each zone has a constant conveyance speed from the inlet to the outlet of the furnace. The passing time of an object, that is, the processing time cannot be set by the conveyance speed, and the processing time is set by the length of each zone. For this reason, it has been necessary to change the equipment significantly in order to adjust the processing time in each zone in accordance with the type of workpiece.
本発明は、浸炭ゾーンと拡散ゾーンのそれぞれにおいて適切な雰囲気に制御することを可能にするとともに、各ゾーンにおける被処理物の処理時間を適切に設定することができる連続浸炭炉を提供することを目的とする。 The present invention provides a continuous carburizing furnace that can control an appropriate atmosphere in each of the carburizing zone and the diffusion zone and can appropriately set the processing time of the workpiece in each zone. Objective.
本発明は、被処理物に浸炭処理を施す浸炭ゾーン、及び当該浸炭ゾーンを通過した被処理物に拡散処理を施す拡散ゾーンが設けられた炉体と、前記炉体内において前記浸炭ゾーン及び前記拡散ゾーンへ順次被処理物を搬送する搬送装置と、前記炉体内の雰囲気を生成するためのガスを供給するガス供給装置と、を備えている連続浸炭炉であって、
前記炉体は、前記浸炭ゾーンを含む第１炉体部と、前記拡散ゾーンを含むとともに、前記第１炉体部とは異なる高さに配置された第２炉体部と、前記第１炉体部の搬送終端と前記第２炉体部の搬送始端とを接続する第３炉体部とを有しており、
前記搬送装置は、前記第１炉体部において被処理物を搬送する第１搬送部と、前記第２炉体部において被処理物を搬送する第２搬送部とを別個に有しており、
前記ガス供給装置は、前記第１炉体部にガスを供給する第１ガス供給部と、前記第２炉体部にガスを供給する第２ガス供給部とを別個に有していることを特徴とする。
The present invention includes a carburizing zone for performing a carburizing process on a workpiece, a furnace body provided with a diffusion zone for performing a diffusion treatment on a workpiece passing through the carburizing zone, and the carburizing zone and the diffusion in the furnace body. A continuous carburizing furnace comprising: a conveying device that sequentially conveys an object to be processed to a zone; and a gas supply device that supplies a gas for generating an atmosphere in the furnace body,
The furnace body includes a first furnace body part including the carburizing zone, a second furnace body part including the diffusion zone and disposed at a different height from the first furnace body part, and the first furnace. A third furnace body portion connecting the conveyance end of the body portion and the conveyance start end of the second furnace body portion;
The transport device has a first transport unit that transports an object to be processed in the first furnace body part and a second transport unit that transports an object to be processed in the second furnace body part,
The gas supply device has a first gas supply unit that supplies gas to the first furnace body part and a second gas supply unit that supplies gas to the second furnace body part separately. Features.
上記構成によれば、浸炭ゾーンを含む第１炉体部と、拡散ゾーンを含む第２炉体部とを備え、両者は異なる高さに配置されるとともに、第３炉体部によって接続されている。このように、第１炉体部と第２炉体部との高さを異ならせることで、両者の間で雰囲気ガスを流通させ難くすることができる。したがって、各ゾーンにおける雰囲気を適切に維持することができる。また、第１炉体部と第２炉体部とには、それぞれガスを供給するガス供給部が別個に設けられているので、各ゾーンに適した雰囲気を容易に生成することができる。また、第１炉体部と第２炉体部とには、それぞれ搬送部が別個に設けられているので、各ゾーンに適した搬送速度で被処理物を搬送することができ、各ゾーンにおける処理時間を適切に設定することが可能となる。 According to the above configuration, the first furnace body portion including the carburizing zone and the second furnace body portion including the diffusion zone are disposed at different heights and connected by the third furnace body portion. Yes. Thus, it is possible to make it difficult to circulate the atmospheric gas between the first furnace body part and the second furnace body part by making the heights different. Therefore, the atmosphere in each zone can be appropriately maintained. Moreover, since the gas supply part which supplies gas is separately provided in the 1st furnace body part and the 2nd furnace body part, the atmosphere suitable for each zone can be produced | generated easily. In addition, since the first furnace body part and the second furnace body part are separately provided with the transport parts, the workpieces can be transported at a transport speed suitable for each zone. The processing time can be set appropriately.
上記構成において、前記第１ガス供給部及び前記第２ガス供給部は、それぞれ前記第１炉体部及び前記第２炉体部の長さ方向に沿って配置されたガス供給配管を有し、当該ガス供給配管にはガスを吹き出すための複数の吐出孔が前記長さ方向に間隔をあけて形成されていることが好ましい。これによって、第１炉体部及び第２炉体部の内部の雰囲気の均一化を図ることができる。
また、前記第１搬送部及び前記第２搬送部の搬送速度は、それぞれ調整可能に構成されていることが好ましい。
このような構成によって、被処理物の種類等に応じて浸炭ゾーン及び拡散ゾーンの通過時間、すなわち各ゾーンの処理時間を適切に調整することが可能となる。
In the above configuration, the first gas supply unit and the second gas supply unit have gas supply pipes arranged along the length direction of the first furnace body unit and the second furnace body unit, respectively. It is preferable that a plurality of discharge holes for blowing gas are formed in the gas supply pipe at intervals in the length direction. Thereby, the atmosphere inside the first furnace body part and the second furnace body part can be made uniform.
Moreover, it is preferable that the conveyance speed of the said 1st conveyance part and the said 2nd conveyance part is each comprised so that adjustment is possible.
With such a configuration, it is possible to appropriately adjust the passing time of the carburizing zone and the diffusion zone, that is, the processing time of each zone, according to the type of the object to be processed.
本発明は、前記第１炉体部の搬送終端の下方に前記第２炉体部の搬送始端が配置され、両者の間で前記第３炉体部が上下方向に沿って配置されており、前記被処理物が、前記第１炉体部の搬送終端から前記第２炉体部の搬送始端へ落下することによって移動するように構成されていることが好ましい。
このような構成によって、第１炉体部と第２炉体部の間の被処理物の移動を簡素な構造で行うことができる。
In the present invention, the conveyance start end of the second furnace body part is disposed below the conveyance termination of the first furnace body part, and the third furnace body part is disposed along the vertical direction between the two, It is preferable that the object to be processed is configured to move by dropping from the conveyance end of the first furnace body to the conveyance start of the second furnace body.
With such a configuration, the workpiece can be moved between the first furnace body part and the second furnace body part with a simple structure.
前記第１炉体部の搬送終端から前記被処理物を落下させたときの、前記第２炉体部に対する前記被処理物の落下位置を制御するように、先端が前記第２炉体部の内側空間まで延びている位置制御部材が設けられていることが好ましい。
このような構成によって、第２炉体部に対して適切な位置に被処理物を落下させ、被処理物の乱れを防止することができる。
The tip of the second furnace body portion is controlled so as to control the position of the workpiece to be dropped relative to the second furnace body portion when the workpiece is dropped from the conveyance end of the first furnace body portion. It is preferable that a position control member extending to the inner space is provided.
With such a configuration, the object to be processed can be dropped at an appropriate position with respect to the second furnace body portion, and disturbance of the object to be processed can be prevented.
前記ガス供給装置は、前記第１炉体部における雰囲気圧力と、前記第２炉体部における雰囲気圧力とを均衡させるように前記第１ガス供給部及び前記第２ガス供給部から供給するガス流量を制御するガス供給制御部を備えていることが好ましい。
このように、第１炉体部における雰囲気圧力と第２炉体部における雰囲気圧力とを均衡させることによって、第１炉体部及び第２炉体部相互間の雰囲気ガスの流通を抑制し、各炉体部における雰囲気を好適に維持することができる。
The gas supply device supplies a gas flow rate supplied from the first gas supply unit and the second gas supply unit so as to balance the atmospheric pressure in the first furnace body and the atmospheric pressure in the second furnace body. It is preferable that a gas supply control unit for controlling the above is provided.
Thus, by balancing the atmospheric pressure in the first furnace body part and the atmospheric pressure in the second furnace body part, the circulation of the atmospheric gas between the first furnace body part and the second furnace body part is suppressed, The atmosphere in each furnace body part can be suitably maintained.
前記第３炉体部、又は、前記第３炉体部と前記第１炉体部又は前記第２炉体部との境界付近には、前記被処理物の通過面積を確保しつつ、前記第１炉体部と前記第２炉体部との間の雰囲気ガスの流通面積を縮小させて当該雰囲気ガスの流通を抑制する抑制部材が設けられていることが好ましい。
このような構成によって、第１炉体部及び第２炉体部相互間の雰囲気ガスの流通をさらに抑制し、各炉体部における雰囲気をより好適に維持することができる。
In the vicinity of the boundary between the third furnace body part or the third furnace body part and the first furnace body part or the second furnace body part, while ensuring the passage area of the workpiece, It is preferable that a suppression member is provided that reduces the distribution area of the atmospheric gas between the first furnace body and the second furnace body and suppresses the distribution of the atmospheric gas.
With such a configuration, the circulation of the atmospheric gas between the first furnace body part and the second furnace body part can be further suppressed, and the atmosphere in each furnace body part can be more suitably maintained.
本発明によれば、浸炭ゾーンと拡散ゾーンのそれぞれにおいて適切な雰囲気に制御することができるとともに、各ゾーンにおける被処理物の処理時間を適切に設定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to control to a suitable atmosphere in each of a carburizing zone and a diffusion zone, the processing time of the to-be-processed object in each zone can be set appropriately.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る連続浸炭炉を示す断面説明図である。
本実施形態の連続浸炭炉１０は、鉄鋼部品等の被処理物Ｗを搬送しつつ、昇温処理、浸炭処理、拡散処理、及び均熱処理等を連続して行うことによって被処理物Ｗの表面層を硬化させ、耐摩耗性等を向上させるために用いられる。この連続浸炭炉１０は、炉体１１と、この炉体１１内で被処理物Ｗを搬送する搬送装置１２と、炉体１１を加熱する加熱装置１３と、炉体１１内にガスを供給するガス供給装置１４と、を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a continuous carburizing furnace according to an embodiment of the present invention.
The continuous
炉体１１は、所謂マッフルによって構成されており、筒形状を呈するとともに、筒内部に処理空間が形成されている。また、炉体１１には、被処理物Ｗの搬送方向Ｘの上流側（図１における左側）に、被処理物Ｗを炉内に受け入れるための搬入口１１ａが形成され、搬送方向Ｘの下流側（図１における右側）に、被処理物Ｗを炉外に取り出すための搬出口１１ｂが形成されている。搬出口１１ｂは、下向きに形成されており、浸炭処理後の被処理物Ｗを下方に落下させることで、焼き入れ等の後工程に被処理物Ｗを送るように構成されている。なお、本明細書においては、搬送方向Ｘを前後方向、搬送方向Ｘの上流側を前側、搬送方向Ｘの下流側を後側ということがある。
The
炉体１１は、昇温及び浸炭処理を行う昇温・浸炭ゾーン（昇温ゾーン及び浸炭ゾーン）Ａ、拡散及び均熱処理を行う拡散・均熱ゾーン（拡散ゾーン及び均熱ゾーン）Ｂに区分されている。そして、炉体１１は、昇温・浸炭ゾーンＡが設けられた第１炉体部２１と、拡散・均熱ゾーンＢが設けられた第２炉体部２２と、第１炉体部２１と第２炉体部２２とを接続する第３炉体部２３と、第２炉体部２２の搬送終端に接続された第４炉体部２４を有している。
The
第１炉体部２１と第２炉体部２２とは、前後方向に沿って配置されている。また第１炉体部２１と第２炉体部２２とは、互いに異なる高さに配置されている。具体的に、第１炉体部２１は、第２炉体部２２よりも上位に配置されている。また、第１炉体部２１の後端（搬送終端）の下方に第２炉体部２２の前端（搬送始端）が位置付けられている。第１炉体部２１の後端と第２炉体部２２の前端とは、上下方向に沿って配置された第３炉体部２３によって接続され、互いに連通されている。また、第４炉体部２４は、第２炉体部２２の後端から下方に延びており、その下端部に搬出口１１ｂが形成されている。したがって、第１〜第４炉体部２１〜２４は、平面視で略一直線状に配置されている。
The 1st
搬送装置１２は、複数のローラにメッシュベルト（搬送ベルト）を巻きかけて回走させるメッシュベルト型の搬送装置とされている。また、本実施形態の搬送装置１２は、第１炉体部２１に設けられた第１搬送部３１と、第２炉体部２２に設けられた第２搬送部３２とからなっている。
The conveying
第１搬送部３１は、複数のローラ３３と、このローラ３３に巻き掛けられた無端状の第１メッシュベルト３４と、いずれかのローラ３３を回転駆動する第１駆動モータ３５とを備えている。第１メッシュベルト３４は、第１炉体部２１の前方から搬入口１１ａを通って第１炉体部２１内へ侵入し、専ら被処理物Ｗを載置して搬送する載置搬送部分３４ａと、第１炉体部２１の搬送終端から下方に曲げられて第３炉体部２３内を通る上下通過部分３４ｂと、上下通過部分３４ｂの下端から前方に曲げられて炉体１１外へ排出される戻り部分３４ｃとを有している。第１メッシュベルト３４の戻り部分３４ｃは、図３にも示されるように、第２炉体部２２の前端壁２２ａに形成された開口２２ｂを通過して炉体１１外へ排出されている。
The
第２搬送部３２は、複数のローラ３６と、このローラ３６に巻き掛けられた無端状の第２メッシュベルト３７と、いずれかのローラ３６を回転駆動する第２駆動モータ３８とを備えている。第２メッシュベルト３７は、第２炉体部２２の前方から、前記開口２２ｂを通って第２炉体部２２内に侵入し、被処理物Ｗを載置して搬送する載置搬送部分３７ａと、第２炉体部２２の搬送終端から下方に曲げられて第４炉体部２４内を通る上下通過部分３７ｂと、この上下通過部分３７ｂの下端から前方に曲げられて炉体１１外へ排出される戻り部分３７ｃとを有している。第２メッシュベルト３７の戻り部分３７ｃは、第４炉体部２４の前端壁２４ａに形成された開口２４ｂを通過して炉体１１外へ排出されている。
The
炉体１１に形成された各開口１１ａ、２２ｂ、２４ｂ等には、雰囲気ガスの漏出を抑制するためにガスカーテンを生成する装置（図示省略）が適宜設けられる。また、第１メッシュベルト３４と第２メッシュベルト３７とは、共通の開口２２ｂを通過して炉体１１の内外に配設されている。これによって炉体１１に形成される開口を可及的に少なくし、雰囲気ガスの漏出をより抑制している。このような雰囲気ガスの漏出を防止することでガス消費量を抑制することができる。
Each
第１メッシュベルト３４における載置搬送部分３４ａの上流側に供給された被処理物Ｗは、下流側へ搬送されることによって搬入口１１ａから第１炉体部２１内に搬入される。そして、被処理物Ｗは、第１炉体部２１内の昇温・浸炭ゾーンＡを通過して載置搬送部分３４ａの終端まで搬送されると、第３炉体部２３内で下方に落下し、第２メッシュベルト３７の載置搬送部分３７ａで受け止められる。その後、被処理物Ｗは、さらに下流側へ搬送され、載置搬送部分３７ａの終端まで搬送されると、第４炉体部２４内で下方に落下し、搬出口１１ｂから炉体１１外へ排出される。なお、第１炉体部２１から第２炉体部２２への被処理物Ｗの移動は自然落下によって行われるので、当該移動を短時間に行うことができるとともに、当該移動のための装置を不要とし、構成を簡素化することができる。
The workpiece W supplied to the upstream side of the loading / conveying
第１搬送部３１は、第１駆動モータ３５における回転数（駆動周波数）の調整や、第１駆動モータ３５からローラ３３へ伝達される回転動力の変速比の調整等によって搬送速度を調整可能に構成されている。また、第２搬送部３２も、第２駆動モータ３８における回転数（駆動周波数）の調整や、第２駆動モータ３８からローラ３６へ伝達される回転動力の変速比の調整等によって搬送速度を調整可能に構成されている。
The
炉体１１を加熱する加熱装置１３は、炉体１１を外側から加熱する複数のヒータ１３ａを備え、これらのヒータ１３ａを個別に作動させることによって炉体１１内部の温度を制御するように構成されている。具体的には、第１炉体部２１の内部は、ヒータ１３ａによって浸炭に適した温度、例えば９５０℃に維持されるようになっている。また、第２炉体部２２の内部は、ヒータ１３ａによって拡散処理や均熱処理に適した温度、例えば８５０℃に維持されるようになっている。また、ヒータ１３ａは、第３，第４炉体部２３，２４にも設けられ、第３，第４炉体部２３，２４における温度も所望に調節できるようになっている。
The
ガス供給装置１４は、炉体１１内部にガスを供給することによって所定の雰囲気を生成するものである。ガス供給装置１４は、第１炉体部２１にガスを供給する第１ガス供給部４１と、第２炉体部２２にガスを供給する第２ガス供給部４２とからなる。
第１ガス供給部４１は、第１炉体部２１内に炭化水素ガスと不活性ガスとを混合したガスを供給することによって所定の雰囲気を生成する。一方、第２ガス供給部４２は、第２炉体部２２内に不活性ガスを供給することによって所定の雰囲気を生成する。また、第１ガス供給部４１と第２ガス供給部４２とは、それぞれ第１炉体部２１と第２炉体部２２の雰囲気圧力が均衡するように、供給するガスの流量を制御することができる。これにより、第１炉体部２１と第２炉体部２２との間で雰囲気ガスをより流通し難くすることができ、好ましい。
The
The first
なお、第１炉体部２１に供給する炭化水素ガスとしては、例えばアセチレンガスを採用することができ、第１，第２炉体部２１，２２に供給する不活性ガスとしては窒素ガスを採用することができる。ただし、炭化水素ガス及び不活性ガスとして、他のガスを採用してもよい。
As the hydrocarbon gas supplied to the first
第１ガス供給部４１は、第１炉体部２１の上部及び下部に設けられた複数の供給配管４４と、第１炉体部２１内に供給するガスの流量を制御するガス供給制御部４５とを備えている。各供給配管４４は、第１炉体部２１の長さ方向（前後方向）に沿って配置されている。また、供給配管４４には、ガスを吹き出すための複数の吹出孔４４ａが長さ方向に間隔をあけて形成されている。これにより、第１炉体部２１の雰囲気の均一化を図ることができる。なお、複数の吹出孔４４ａの間隔を等間隔とすることもでき、等間隔とすることにより第１炉体部２１の雰囲気をより均一にすることができる。
The first
図２は、第１炉体部２１の概略的な横断面図である。
図２に示されるように、第１炉体部２１の上部には、１本の供給配管４４が設けられ、第１炉体部２１の下部には、複数本（例えば、３本）の供給配管４４が設けられている。また、上側の供給配管４４からは左右両側にガスが吹き出され、下側の供給配管４４からは上向きにガスが吹き出されている。下側の供給配管４４から上向きに炭化水素ガスを含む混合ガスを吹き出すことによって、第１メッシュベルト３４上の被処理物Ｗの下面側に対する浸炭を好適に促進することが可能となり、被処理物Ｗの全体を万遍なく浸炭処理し、浸炭ムラの発生を抑制することができる。なお、上側の供給配管４４は、下側の供給配管４４と同様に複数本設けられていてもよい。また、上側及び下側の供給配管４４におけるガスの吹出方向は、いずれの方向であってもよい。ただし、下側の供給配管４４は、図２に示されるように上向きにガスを吹き出すようにすることがより望ましい。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIG. 2, one
第２ガス供給部４２は、第２炉体部２２の上部と下部とに設けられた供給配管４６と、第２炉体部２２に供給するガスの流量を制御するガス供給制御部４７とを備えている。供給配管４６は、第２炉体部２２の長さ方向（前後方向）に沿って配置されている。また、供給配管４６には、ガスを吹き出すための複数の吹出孔４６ａが長さ方向に間隔をあけて形成されている。これにより、第２炉体部２２の雰囲気の均一化を図ることができる。なお、複数の吹出孔４６ａの間隔を等間隔とすることもでき、等間隔とすることにより第２炉体部２２の雰囲気をより均一にすることができる。
The second
また、この第２ガス供給部４２においても、第１ガス供給部４１と同様に、第２炉体部２２の上部に１本の供給配管４６が設けられ、第２炉体部２２の下部に複数本（例えば、３本）の供給配管４６が設けられている。供給配管４６からのガスの吹出方向は、第１ガス供給部４１における供給配管４４と同様であってもよいし、異なっていてもよい。また、上側の供給配管４６は、下側の供給配管４６と同様に複数本設けられていてもよい。また、上側及び下側の供給配管４６におけるガスの吹出方向は、いずれの方向であってもよい。ただし、下側の供給配管４６は、上向きにガスを吹き出すようにすることがより望ましい。
Also in the second
第１炉体部２１における昇温・浸炭ゾーンＡでは、加熱装置１３によって所定の温度まで昇温されるとともに、第１ガス供給部４１により供給された炭化水素ガスを分解させて浸炭性ガスが生成される。これにより、被処理物Ｗの表面層に炭素が浸透する。このとき、第１炉体部２１内の雰囲気は、要求される表面炭素濃度よりも高いカーボンポテンシャルとされる。一方、第２炉体部２２は、第１炉体部２１よりもやや低温の状態に維持され、しかも不活性ガスのみが供給されることで、カーボンポテンシャルを低下させた雰囲気とされる。そして、浸炭ゾーンで被処理物Ｗの表面層に浸入した炭素が拡散されることによって表面炭素濃度が所望に調整（低下）される。
In the temperature raising / carburizing zone A in the first
第１搬送部３１によって昇温・浸炭ゾーンＡを通過する被処理物Ｗの搬送速度は、第２搬送部３２によって拡散・均熱ゾーンＢを通過する被処理物Ｗの搬送速度よりも速く設定されている。そのため、第１炉体部２１を通過した被処理物Ｗが第２炉体部２２で滞留しないように、第１炉体部２１への被処理物Ｗの供給ピッチが調整されている。
The conveyance speed of the workpiece W passing through the temperature raising / carburizing zone A by the
また、昇温・浸炭ゾーンＡや拡散・均熱ゾーンＢにおける被処理物Ｗの処理時間は、被処理物Ｗの種類や浸炭の程度（硬化層深さ）等に応じて適切に設定することができる。具体的に、昇温・浸炭ゾーンＡにおける被処理物Ｗの処理時間は、実質的に被処理物Ｗが第１炉体部２１を通過する時間となるため、第１搬送部３１における搬送速度を変更することによって当該処理時間を調整することができる。また、拡散・均熱ゾーンＢにおける被処理物Ｗの処理時間は、実質的に被処理物Ｗが第２炉体部２２を通過する時間となるため、第２搬送部３２における搬送速度を変更することによって当該処理時間を調整することができる。
In addition, the processing time of the workpiece W in the temperature raising / carburizing zone A and the diffusion / soaking zone B should be appropriately set according to the type of the workpiece W, the degree of carburization (hardened layer depth), and the like. Can do. Specifically, the processing time of the workpiece W in the temperature raising / carburizing zone A is substantially the time for the workpiece W to pass through the
図３は、第３炉体部２３を拡大して示す断面説明図である。
図３に示されるように、第３炉体部２３には、第１炉体部２１における第１搬送部３１から落下した被処理物Ｗが、第２炉体部２２における第２搬送部３２の適正位置に位置付けられるように、被処理物Ｗの落下位置を制御する位置制御部材５０が設けられている。この位置制御部材５０は、第３炉体部２３における後壁部２３ａから下方に延長されることによって、その下端（先端）が第２炉体部２２内に侵入する板材よりなる。また、位置制御部材５０の下端部５０ａは、前斜め下方に傾斜している。したがって、第１搬送部３１の搬送終端から下方に落下した被処理物Ｗが、第２搬送部３２における搬送始端よりも下流側（図１において右側）に転がってしまうのを防止し、拡散・均熱ゾーンＢにおける被処理物Ｗの処理時間が短縮してしまうのを抑制することができる。
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing the third
As shown in FIG. 3, in the third
また、位置制御部材５０は、第２炉体部２２と第３炉体部２３との境界付近における雰囲気ガスの流通面積を縮小させており、これによって第１炉体部２１における雰囲気ガスと第２炉体部２２における雰囲気ガスとが混ざり合うのを抑制する機能をも有している。つまり、位置制御部材５０は、第１炉体部２１と第２炉体部２２との間で雰囲気ガスが流通するのを抑制する抑制部材としても機能し、これによって、各炉体部２１，２２における雰囲気を適切に維持することが可能となっている。なお、位置制御部材５０は、その下端とベルト３４，３７との間に被処理物Ｗの通過を許容する面積が十分に確保されており、これによって被処理物Ｗの停滞を防止することができる。
Further, the
本実施形態の連続浸炭炉１０は、昇温・浸炭ゾーンＡを有する第１炉体部２１と、拡散・均熱ゾーンＢを有する第２炉体部２２とが異なる高さに配置されているので、各炉体部２１，２２の間で相互に雰囲気ガスを流通し難くすることができる。また、第１，第２炉体部２１，２２に供給されるガスの流量は、第１炉体部２１の雰囲気圧力と第２炉体部２２の雰囲気圧力とが互いに均衡するように、第１，第２ガス供給部４１，４２のガス供給制御部４５，４７によって制御することができるので、第１炉体部２１及び第２炉体部２２の相互間で雰囲気ガスを流通し難くすることができ、各炉体部２１，２２内の雰囲気を好適に維持することができる。
In the
また、第１炉体部２１と第２炉体部２２とには、それぞれ第１，第２ガス供給部４１，４２が別個に設けられているので、各炉体部２１，２２内に適した雰囲気を容易に生成することができる。さらに第１炉体部２１と第２炉体部２２とには、それぞれ第１，第２搬送部３１，３２が別個に設けられているので、各炉体部２１，２２において被処理物Ｗを適切な搬送速度で搬送することができる。以上により、各ゾーンＡ，Ｂにおける処理を最適な条件で実行することができる。
Further, since the first
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。
例えば、本発明における連続浸炭炉１０は、炭化水素ガスを直接炉体内に供給する炉内変成方式のガス浸炭方法を適用したものに限られず、別途変成炉において変成された変成ガス（キャリアガス）を供給する方式のガス浸炭方法を適用したものであってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention described in the claims.
For example, the
また、本発明における連続浸炭炉１０の炉体１１は、上記実施形態のように第１炉体部２１と第２炉体部２２とが平面視で一直線状に配置されたものに限らず、所定の角度（例えば、９０度や１８０度）で屈曲（又は反転）して配置されていてもよい。また、第１炉体部２１と第２炉体部２２とは、前者が下位に、後者が上位に配置されていてもよい。この場合、搬送装置１２は、第１炉体部２１から第２炉体部２２へ被処理物Ｗを持ち上げて移動させるリフト装置等を備えればよい。
Further, the
第１炉体部２１と第２炉体部２２との間の雰囲気ガスの流通を抑制する抑制部材５０は、第１炉体部２１と第３炉体部２３との境界付近に設けてもよいし、第３炉体部２３内に設けてもよい。
Even if the suppressing
１０：連続浸炭炉
１１：炉体
１２：搬送装置
１３：加熱装置
１４：ガス供給装置
２１：第１炉体部
２２：第２炉体部
２３：第３炉体部
３１：第１搬送部
３２：第２搬送部
４１：第１ガス供給部
４２：第２ガス供給部
４５：ガス供給制御部
４７：ガス供給制御部
５０：位置制御部材（抑制部材）
Ａ ：昇温・浸炭ゾーン
Ｂ ：拡散・均熱ゾーン
Ｗ ：被処理物
Ｘ ：搬送方向
10: continuous carburizing furnace 11: furnace body 12: transfer device 13: heating device 14: gas supply device 21: first furnace body portion 22: second furnace body portion 23: third furnace body portion 31: first transfer portion 32 : Second transport unit 41: first gas supply unit 42: second gas supply unit 45: gas supply control unit 47: gas supply control unit 50: position control member (suppression member)
A: Temperature rising / carburizing zone B: Diffusion / soaking zone W: Object to be processed X: Conveying direction
Claims (7)
前記炉体は、前記浸炭ゾーンを含む第１炉体部と、前記拡散ゾーンを含むとともに、前記第１炉体部とは異なる高さに配置された第２炉体部と、前記第１炉体部の搬送終端と前記第２炉体部の搬送始端とを接続する第３炉体部とを有しており、
前記搬送装置は、前記第１炉体部において被処理物を搬送する第１搬送部と、前記第２炉体部において被処理物を搬送する第２搬送部とを別個に有しており、
前記ガス供給装置は、前記第１炉体部にガスを供給する第１ガス供給部と、前記第２炉体部にガスを供給する第２ガス供給部とを別個に有していることを特徴とする連続浸炭炉。 A furnace body provided with a carburizing zone for subjecting the workpiece to carburize, a diffusion zone for subjecting the workpiece to pass through the carburizing zone with a diffusion treatment, and sequentially subjecting the carburizing zone and the diffusion zone to the subject to be treated. A continuous carburizing furnace comprising: a conveying device that conveys a processed material; and a gas supply device that supplies a gas for generating an atmosphere in the furnace body,
The furnace body includes a first furnace body part including the carburizing zone, a second furnace body part including the diffusion zone and disposed at a different height from the first furnace body part, and the first furnace. A third furnace body portion connecting the conveyance end of the body portion and the conveyance start end of the second furnace body portion;
The transport device has a first transport unit that transports an object to be processed in the first furnace body part and a second transport unit that transports an object to be processed in the second furnace body part,
The gas supply device has a first gas supply unit that supplies gas to the first furnace body part and a second gas supply unit that supplies gas to the second furnace body part separately. Features a continuous carburizing furnace.
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