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
-
- 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
- F27B9/14—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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