JPS58224162A - 雰囲気熱処理装置における雰囲気の生成と保持方法 - Google Patents
雰囲気熱処理装置における雰囲気の生成と保持方法Info
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- JPS58224162A JPS58224162A JP10887582A JP10887582A JPS58224162A JP S58224162 A JPS58224162 A JP S58224162A JP 10887582 A JP10887582 A JP 10887582A JP 10887582 A JP10887582 A JP 10887582A JP S58224162 A JPS58224162 A JP S58224162A
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- Japan
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- furnace
- heating
- reactor
- gas
- carbon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/04—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
- F27B9/042—Vacuum furnaces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
- F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
- F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
- F27B9/243—Endless-strand conveyor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
- F27M2001/00—Composition, conformation or state of the charge
- F27M2001/15—Composition, conformation or state of the charge characterised by the form of the articles
- F27M2001/1539—Metallic articles
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は雰囲気ガスを使用する熱処理装置に関するもの
である。
である。
従来、加熱保護などに用いられる雰囲気ガスは使用済み
ののちそのほとんどが廃棄されている。
ののちそのほとんどが廃棄されている。
本発明は使用済みの雰囲気ガスを再循環して使用し、循
環回路の途中で混入する酸化性ガスを自動的に改質して
加熱処理目的に適合するガス組成にする機能を有する雰
囲気熱処理装置を提供することを目的とするものである
。
環回路の途中で混入する酸化性ガスを自動的に改質して
加熱処理目的に適合するガス組成にする機能を有する雰
囲気熱処理装置を提供することを目的とするものである
。
以下、添付図°面を参照してこの発明を詳述する。
図示の炉／はこの発明を鋼の無酸化焼入炉に適用したも
のである。炉／の被処理物の搬入口と対向する他端の断
熱壁！には炭素層反応器７が併設されている。該反応器
７は口／りを介して加熱炉と連通ずる。加熱炉ｌは加熱
ヒーター３により、また炭素層反応器７は後述する如く
に加熱電極／コにより加熱される。焼入加熱炉／および
炭素層反応器７が所定の湿度に昇温されると、加熱炉／
内の雰囲気（はじめは空気）は炉外に設けられた雰囲気
循環ブロワ−７３により次の回路中を循環する。即ち、
雰囲気採出ロ／乙→雰囲気ガス冷却器／弘→ブロワ−／
３→雰囲気ガス循環入ロ入口→炭素層反応器７→改質さ
れた雰囲気ガスの炉への入口／り→炉内、２０→前記し
た採出口ｌ乙。この回路は導管／ｊによって連通され、
被処理物の搬入口は雰囲気ガス遮断用金属箔カーテンｊ
で覆われているので、実質的に閉回路を構成する。
のである。炉／の被処理物の搬入口と対向する他端の断
熱壁！には炭素層反応器７が併設されている。該反応器
７は口／りを介して加熱炉と連通ずる。加熱炉ｌは加熱
ヒーター３により、また炭素層反応器７は後述する如く
に加熱電極／コにより加熱される。焼入加熱炉／および
炭素層反応器７が所定の湿度に昇温されると、加熱炉／
内の雰囲気（はじめは空気）は炉外に設けられた雰囲気
循環ブロワ−７３により次の回路中を循環する。即ち、
雰囲気採出ロ／乙→雰囲気ガス冷却器／弘→ブロワ−／
３→雰囲気ガス循環入ロ入口→炭素層反応器７→改質さ
れた雰囲気ガスの炉への入口／り→炉内、２０→前記し
た採出口ｌ乙。この回路は導管／ｊによって連通され、
被処理物の搬入口は雰囲気ガス遮断用金属箔カーテンｊ
で覆われているので、実質的に閉回路を構成する。
炭素層反応器７内には炭素粒／／が満されている。塔状
の反応器の内壁に対向して設けられた一対の加熱電極／
２間に電圧を印加すると、電極間の炭素粒が抵抗体とな
って発熱する。印加電圧を調整することによって、炭素
層の温度を所定の温度にする。
の反応器の内壁に対向して設けられた一対の加熱電極／
２間に電圧を印加すると、電極間の炭素粒が抵抗体とな
って発熱する。印加電圧を調整することによって、炭素
層の温度を所定の温度にする。
符号弘は焼入油槽、乙はメツシュベルト、ｌ♂は熱電対
である。
である。
４ 上記の構成になる雰囲気熱処理装置において、
循環ガスは加熱された炭素層反応器７内の炭素粒７．２
層を通過するとき炭素と次式の反応をし、Ｎ２とＣＯを
主体とする雰囲気ガスとなる（空気を２０．７％０２と
７９．７％Ｎ２として）。
循環ガスは加熱された炭素層反応器７内の炭素粒７．２
層を通過するとき炭素と次式の反応をし、Ｎ２とＣＯを
主体とする雰囲気ガスとなる（空気を２０．７％０２と
７９．７％Ｎ２として）。
Ｃ＋グ、７♂ｊ空気＝Ｃｏｔ ＋３．７ｇｊＮ２ＣＯ２
＋ Ｃ＝ ２ Ｃ０ 、”、 、２ Ｃ十≠、７♂ｊ空気＝ 、２ ＣＯ＋
３．７１３ Ｎ２勿論、実際には空気中および炭素粒中
に水分があるので、次の反応も加わる。
＋ Ｃ＝ ２ Ｃ０ 、”、 、２ Ｃ十≠、７♂ｊ空気＝ 、２ ＣＯ＋
３．７１３ Ｎ２勿論、実際には空気中および炭素粒中
に水分があるので、次の反応も加わる。
Ｎ２０ ＋Ｃ＝ Ｎ２ ＋ Ｃｏ
更にまた、ＣＯ発生時のＣＯ２をも含有することになる
ので、上記したＮ２と００２を主体とする雰囲気ガスは
、ＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２− Ｎ２０− Ｎ２の混合ガスで
ある。
ので、上記したＮ２と００２を主体とする雰囲気ガスは
、ＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２− Ｎ２０− Ｎ２の混合ガスで
ある。
このガスが加熱されると、次式の反応で力ｄ熱温度にお
ける平衡組成となる。
ける平衡組成となる。
Ｈｔ ＋ ＣＯｙ ｄ Ｎ２０ ＋ＣＯ周知の如く、こ
のガスの鋼に対する酸化・還元性及び浸炭・脱炭性は、
Ｎ２／ Ｈｔ Ｏ及びＣＯ／ＣＯ２の比と、加熱温度で
の平衡恒数で決めうる。
のガスの鋼に対する酸化・還元性及び浸炭・脱炭性は、
Ｎ２／ Ｈｔ Ｏ及びＣＯ／ＣＯ２の比と、加熱温度で
の平衡恒数で決めうる。
実施例
炭素粒ｌ１層温度り００℃、炉内２０の加熱温度をり０
０℃とした。
０℃とした。
循環ガスの組成は炉内において次の通りであった。
ＣＯ２・・／、０％、ＣＯ・・３ｊ、３％、）（２・・
３．４％。
３．４％。
Ｉ］２０・・０．２ ％ 、Ｎ、・・！７．り％。
この成分のガスの鋼に対する酸化命還元性は次式と一般
に用いられている平衡恒数により決めることができ、こ
の実施例におけるり００℃ではＣＯ／ＣＯ２比が２．２
以上、Ｎ２／ Ｎ２０比が７０ｇ以上であれば還元性が
ある。
に用いられている平衡恒数により決めることができ、こ
の実施例におけるり００℃ではＣＯ／ＣＯ２比が２．２
以上、Ｎ２／ Ｎ２０比が７０ｇ以上であれば還元性が
ある。
Ｆ ｅ ＋ Ｎ２０−ｄ Ｆ ｅ Ｏ，＋’ Ｎ２Ｆ
ｅ 十ＣＣｈ、 ｄ−’Ｆ ｅ Ｏ＋ＣＯこの実施例で
はＣＯ／ＣＯ２が３ ！；、３ 、 Ｈｚ／ｌｈＯが２
ｇ、０であるので充分な還元力を有し、被処理いられて
いる平衡恒数により、り００℃でのカーボンポテンシャ
ルはおおよそｏ、ｔｉ ｇ％である。このカーボンポテ
ンシャルは炭素層反応器７中の炭素粒ｌ１層温度で調整
しうる。また浸炭処理に当つては、この発明によって得
られる循環雰囲気ガスに炭化水素を添加することによっ
て浸炭能力を調整することが好ましい。
ｅ 十ＣＣｈ、 ｄ−’Ｆ ｅ Ｏ＋ＣＯこの実施例で
はＣＯ／ＣＯ２が３ ！；、３ 、 Ｈｚ／ｌｈＯが２
ｇ、０であるので充分な還元力を有し、被処理いられて
いる平衡恒数により、り００℃でのカーボンポテンシャ
ルはおおよそｏ、ｔｉ ｇ％である。このカーボンポテ
ンシャルは炭素層反応器７中の炭素粒ｌ１層温度で調整
しうる。また浸炭処理に当つては、この発明によって得
られる循環雰囲気ガスに炭化水素を添加することによっ
て浸炭能力を調整することが好ましい。
上述したところから明らかな如くに、この発明において
、炭素層反応器７内の炭素粒ｌ／の消耗は始動時の空気
との反応の時には多いが、循環中は被処理物搬入口或は
被処理物によってもたらされる少量の０２やＮ２０など
による炭素との反応による消耗のみとなる利点がある。
、炭素層反応器７内の炭素粒ｌ／の消耗は始動時の空気
との反応の時には多いが、循環中は被処理物搬入口或は
被処理物によってもたらされる少量の０２やＮ２０など
による炭素との反応による消耗のみとなる利点がある。
更にまた、従来から最も多く使用されている炭化水素と
空気を加熱した触媒中を通す吸熱型変成炉においては、
混合ガスの混合比の微量調整が必要であるのに対して、
雰囲気ガスの製造に空気と炭素のみを原料とするこの発
明は、炭素と反応する循環ガス中の元素のみの反応であ
るので流量の微量調整などの必要がない利点を有する。
空気を加熱した触媒中を通す吸熱型変成炉においては、
混合ガスの混合比の微量調整が必要であるのに対して、
雰囲気ガスの製造に空気と炭素のみを原料とするこの発
明は、炭素と反応する循環ガス中の元素のみの反応であ
るので流量の微量調整などの必要がない利点を有する。
従って、本発明によれば複雑なガス発生装置や精度の高
い計測器を用いることなく鋼の無酸化加熱、浸炭が出来
、しかも雰囲気ガス原料の消費が少なくて済み、炭素層
反応器で加熱された雰囲気ガスは冷却することなくその
まま加熱室に送入されて熱を有効に利用できるなどの優
れた特徴を有する。
い計測器を用いることなく鋼の無酸化加熱、浸炭が出来
、しかも雰囲気ガス原料の消費が少なくて済み、炭素層
反応器で加熱された雰囲気ガスは冷却することなくその
まま加熱室に送入されて熱を有効に利用できるなどの優
れた特徴を有する。
図は本発明を鋼の焼入れ炉に用いたときの雰囲気熱処理
装置の説明的断面図である。 符号説明 ／・・焼入れ加熱炉 ３・・加熱ヒーターグ・・焼入
れ油槽 ｔ・・メツシュベルトコンベアー ７・・炭素層反応器 ／／・・炭素粒 １２・・加熱電極 １３・・ブロワ−／Ｊ−・・雰
囲気ガス通路導管。 特許出願人 関東冶金工業株式会社
装置の説明的断面図である。 符号説明 ／・・焼入れ加熱炉 ３・・加熱ヒーターグ・・焼入
れ油槽 ｔ・・メツシュベルトコンベアー ７・・炭素層反応器 ／／・・炭素粒 １２・・加熱電極 １３・・ブロワ−／Ｊ−・・雰
囲気ガス通路導管。 特許出願人 関東冶金工業株式会社
Claims (2)
- （１） 加熱炉の一端から他端に炉外で連通して保護
雰囲気ガス及び／又は浸炭性ガスが循環する実質的に閉
な回路＼を有し、該閉回路の途中には加熱手段を有する
炭素を入れた反応器を介在してなることを特徴とする雰
囲気熱処理装置。 - （２）被処理物の保護雰囲気ガス中での加熱及び／又は
浸炭性ガス中での浸炭処理のための装置であって、該装
置は加熱炉と該加熱炉の一端から他端に炉外で連通して
保護雰囲気ガス及び／又は浸炭性ガスが循環する実質的
に閉なガス通路回路とを有し、該閉ガス通路回路中には
炭素粒を入れた反応器を設け、該反応器は加熱電極を備
えて加熱炉に隣接して配置され、電圧が印加されて該加
熱電極間の抵抗体となって発熱する反応器内の炭素粒に
より加熱・改質されたカスは反応器から直接加熱炉に送
入されるよう構成してなることを特徴とする雰囲気熱処
理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10887582A JPS58224162A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 雰囲気熱処理装置における雰囲気の生成と保持方法 |
| US06/452,835 US4457493A (en) | 1982-06-24 | 1982-12-23 | Gas atmosphere heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10887582A JPS58224162A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 雰囲気熱処理装置における雰囲気の生成と保持方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224162A true JPS58224162A (ja) | 1983-12-26 |
| JPS613870B2 JPS613870B2 (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=14495801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10887582A Granted JPS58224162A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 雰囲気熱処理装置における雰囲気の生成と保持方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224162A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109804094A (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-24 | 诺维尔里斯公司 | 带有定制特性的金属板 |
-
1982
- 1982-06-24 JP JP10887582A patent/JPS58224162A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109804094A (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-24 | 诺维尔里斯公司 | 带有定制特性的金属板 |
| US11874063B2 (en) | 2016-10-17 | 2024-01-16 | Novelis Inc. | Metal sheet with tailored properties |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS613870B2 (ja) | 1986-02-05 |
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