JP2000129363A - 流動層式連続熱処理炉における熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】被熱処理金属材料の上側面及び下側面における
熱媒粉末の流動化を均一にでき、均一に加熱して熱処理
した被熱処理金属材料の品質を向上することができる流
動層式連続熱処理炉における熱処理方法を提供。 【解決手段】本発明は、熱媒粉末が充填されているレト
ルトと、該レトルトの外周辺に設置された加熱ヒーター
室と、前記レトルトの底部に設置される分散板と、雰囲
気ガスを供給できる雰囲気ガス供給口と、雰囲気ガス排
出口と、炉の中心軸に沿った両側に設置され且つ被熱処
理金属材料が通過できる金属材料入口及び出口とを具備
し、金属材料を熱処理する流動層式連続熱処理炉におけ
る熱処理方法において、前記雰囲気ガスを炉下部側に設
置された前記分散板から供給される分に加えて、前記レ
トルト内に設置された複数本の雰囲気ガス供給管から炉
内を通過する前記被熱処理金属材料の上面側に雰囲気ガ
スを供給することを特徴とする流動層式連続熱処理炉に
おける熱処理方法にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動層式連続熱処
理炉における熱処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の生産設備及び製造方法では、省エ
ネルギー性が強く要求されるようになってきている。金
属材料を焼鈍する流動層式連続熱処理炉における熱処理
方法においても同様である。

【０００３】図１は、従来の流動層式連続熱処理炉にお
ける熱処理方法の一例を示した横断面図である。

【０００４】図１において、１はレトルト、２は熱媒粉
末、３は雰囲気ガス排出口、４は分散板、５は金属材料
入口、５′は金属材料出口、６はダクト、７は加熱用ヒ
ーター室である。

【０００５】即ち、従来の流動層式連続熱処理炉は、レ
トルト１内に熱媒粉末２が充填されている。流動層式連
続熱処理炉の上部には、ダクトへ通じる雰囲気ガス排出
口３が設けられている。レトルト１の底部には、分散板
４が設置されており、この分散板４を介して雰囲気ガス
をレトルト１内に注入し、その注入した雰囲気ガスによ
り熱媒粉末２を持ち上げ流動化させるようになってい
る。

【０００６】流動層式連続熱処理炉の長手方向軸の一端
側には、金属材料入口５、また、その他端側には、金属
材料出口５′が設置されている。

【０００７】レトルト１の上部には、排気用のダクト６
を接続する。また、レトルト１の外周辺に加熱用ヒータ
ー室７を設置する。この加熱用ヒーター室７には、ガス
バーナーが設置してあり、燃料ガス、例えばブタンガス
を燃焼させ、その燃焼熱によりレトルト１及びそのレト
ルト１内に入っている熱媒粉末２を加熱するようになっ
ている。

【０００８】このように構成された流動層式連続熱処理
炉の金属材料入口５から金属材料出口５′にかけて熱処
理する被熱処理金属材料を連続的に通過させ、加熱、流
動化させた熱媒粉末により被熱処理金属材料を連続的に
熱処理するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、熱処理する被熱
処理金属材料としては、幅が狭いものから広いものまで
様々なサイズのものが生産されるようになってきてい
る。

【００１０】しかし、幅が広い金属材料を流動層式連続
熱処理炉内に水平方向に通過させる場合、流動層式連続
熱処理炉の下部の分散板から供給される雰囲気ガスは、
被熱処理金属材料付近を上方向に通過するときに被熱処
理金属材料自体が上部へ抜けようとする雰囲気ガスの流
れの抵抗となり、その結果被熱処理金属材料の上部側で
は、熱媒である粉末粒子の流動化状態が不十分になる。
このように被熱処理金属材料の上部側では、熱媒である
粉末粒子の流動化状態が不十分になると、被熱処理金属
材料の上側への熱伝達と下側への熱伝達とが不均一とな
って、熱処理の不均一化を招く難点があった。

【００１１】本発明は、かかる点に立って為されたもの
であって、その目的とするところは、前記した従来技術
の欠点を解消し、被熱処理金属材料の上側面及び下側面
における熱媒粉末の流動化を均一にでき、それによって
被熱処理金属材料の上側面及び下側面を均一に加熱して
熱処理した被熱処理金属材料の品質を顕著に向上するこ
とができる流動層式連続熱処理炉における熱処理方法を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、熱媒粉末が充填されているレトルトと、該レトル
トの外周辺に設置された加熱ヒーター室と、前記レトル
トの底部に設置され且つ前記熱媒粉末を流動させる雰囲
気ガスを分散供給できる分散板と、該分散板の直下に設
置され且つ前記雰囲気ガスを供給できる雰囲気ガス供給
口と、前記雰囲気ガスを排出できる雰囲気ガス排出口
と、炉の中心軸に沿った両側に設置され且つ被熱処理金
属材料が通過できる金属材料入口及び金属材料出口とを
具備する流動層式連続熱処理炉の金属材料入口より被熱
処理金属材料を連続的に導入し且つ前記金属材料出口よ
り連続的に引き出すことによって熱処理する流動層式連
続熱処理炉における熱処理方法において、前記雰囲気ガ
スを炉下部側に設置された前記分散板から供給される分
に加えて、前記レトルト内に設置された複数本の雰囲気
ガス供給管から炉内を通過する前記被熱処理金属材料の
上面側に雰囲気ガスを供給することを特徴とする流動層
式連続熱処理炉における熱処理方法にある。

【００１３】本発明において、雰囲気ガス供給管から供
給される雰囲気ガスは、該雰囲気ガス供給管の一部分が
配管されている加熱用ヒーター室の高熱により予熱する
ことが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の流動層式連続熱処
理炉における熱処理方法の実施例を図面により説明す
る。

【００１５】（第１実施例）図１は、本発明の流動層式
連続熱処理炉における熱処理方法の第１実施例を示した
横断面図である。また、図２は、図１のレトルト周辺の
部分拡大上断面図である。

【００１６】図１及び図２において、１はレトルト、２
は熱媒粉末、３は雰囲気ガス排出口、４は分散板、５は
金属材料入口、５′は金属材料出口、６はダクト、７は
加熱用ヒーター室、８は雰囲気ガス供給用金属管、９は
被熱処理金属材料、１０はノズルである。

【００１７】即ち、本発明の流動層式連続熱処理炉にお
ける熱処理方法の第１実施例に用いた流動層式連続熱処
理炉は、レトルト１内に熱媒粉末２が充填されており、
そのレトルト１の底部には、分散板４が設置されてお
り、この分散板４を介して雰囲気ガスがレトルト１内に
注入され、そして、その注入された雰囲気ガスにより熱
媒粉末２が持ち上げ流動化されるようになっている。レ
トルト１の外周辺には、加熱用ヒーター室７が設置され
ている。この加熱用ヒーター室７には、ガスバーナーが
設置してあり、燃料ガス、例えばブタンガスを燃焼さ
せ、その燃焼熱によりレトルト１及びそのレトルト１内
に入っている熱媒粉末２を加熱するようになっている。
レトルト１の上部には、雰囲気ガス排出口３が設けられ
ており、そして、この雰囲気ガス排出口３には、排気用
のダクト６が接続されている。流動層式連続熱処理炉の
長手方向軸の一端側には、金属材料入口５、また、その
他端側には、金属材料出口５′が設置されている。

【００１８】このように構成された流動層式連続熱処理
炉の金属材料入口５から被熱処理金属材料９を炉内に導
入し、それから金属材料出口５′から被熱処理金属材料
９を引き出すことにより被熱処理金属材料を連続的に熱
処理するようになっている。

【００１９】次に、本発明の特徴箇所について述べる。

【００２０】まず、本実施例の流動層式連続熱処理炉で
は、炉の長手方向の中心軸に対して左右両側からレトル
ト１の内側に向かい且つ通過する被熱処理材料９の長手
方向に対して等間隔となるように雰囲気ガス供給用金属
管８が左右同数の５本ずつ配管してある。これら１０本
の雰囲気ガス供給用金属管８のレトルト１内に入ってい
る先端部には、それぞれノズル１０が装着されている。

【００２１】流動層式連続熱処理炉内を通過する被熱処
理材料９の上側には、これらのノズル１０からそれぞれ
適当量の雰囲気ガスが供給されるようになっていること
から、被熱処理材料９の上側においても熱媒粉末２の流
動化が十分に行われることになる。被熱処理金属材料９
の下側面に加えてその上側面においても熱媒粉末２の流
動化が均一化でき、それによって被熱処理金属材料の上
側面及び下側面の加熱が均一化でき、その結果熱処理し
た被熱処理金属材料の品質を顕著に向上することができ
ることになる。

【００２２】（第２実施例）図３は、本発明の流動層式
連続熱処理炉における熱処理方法の第２実施例を示した
横断面図である。また、図４は、図３のレトルト周辺の
部分拡大上断面図である。

【００２３】図３及び図４において、１はレトルト、２
は熱媒粉末、３は雰囲気ガス排出口、４は分散板、５は
金属材料入口、５′は金属材料出口、６はダクト、７は
加熱用ヒーター室、８は雰囲気ガス供給用金属管、９は
被熱処理金属材料、１０はノズルである。

【００２４】即ち、本発明の第２実施例に用いた流動層
式連続熱処理炉の基本構成は、第１実施例に用いた流動
層式連続熱処理炉と同一である。

【００２５】本発明の第２実施例の特徴とするところ
は、雰囲気ガス供給用金属管８を炉体下部側から加熱用
ヒーター室７内を通るように配管し、そして、加熱用ヒ
ーター室７内で被熱処理金属材料９の進行方向に対して
等間隔に左右対称に５本ずつ分岐させ、それらの分岐さ
せた先端、つまりレトルト１内に突き出した先端には、
それぞれノズル１０が装着されている点である。

【００２６】このように構成することにより、雰囲気ガ
スは、加熱用ヒーター室７内部分で予熱され、それによ
って雰囲気ガス供給による炉内温度の降下を効果的に抑
止することができる。

【００２７】そして、流動層式連続熱処理炉内を通過す
る被熱処理材料９は、その上側にもこれらのノズル１０
からそれぞれ適当量の雰囲気ガスが供給されて被熱処理
材料９の上側の熱媒粉末２の流動化が十分に行われる。
その結果被熱処理金属材料９の下側面に加えて上側面に
おいても熱媒粉末２の流動化が均一化でき、それによっ
て被熱処理金属材料の上側面及び下側面の加熱が均一化
でき、その結果熱処理した被熱処理金属材料の品質を顕
著に向上することができることになる。

【００２８】なお、本発明において、使用する流動層式
熱処理炉の加熱源は任意である。

【００２９】また、本発明において、雰囲気ガス成分及
び熱媒粉末２の種類、サイズは限定されず、雰囲気ガス
供給用金属管８の設置位置、形状、長さ、角度、本数等
も限定されるものではない。

【００３０】

【発明の効果】本発明の流動層式連続熱処理炉における
熱処理方法によれば、被熱処理金属材料の上側面及び下
側面における熱媒粉末の流動化を均一にでき、それによ
って被熱処理金属材料の上側面及び下側面を均一に加熱
して熱処理した被熱処理金属材料の品質を顕著に向上す
ることができるものであり、工業上有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流動層式連続熱処理炉における熱処理
方の第１実施例を示した横断面図説明図である。

【図２】図１の部分拡大上断面図説明図である。

【図３】本発明の流動層式連続熱処理炉における熱処理
方法の第２実施例を示した横断面図説明図である。

【図４】図４の部分拡大上断面図説明図である。

【図５】従来の流動層式連続熱処理炉における熱処理方
法の一例を示した横断面図説明図である。

【符号の説明】

１ レトルト ２ 熱媒粉末 ３ 雰囲気ガス排出口 ４ 分散板 ５ 金属材料入口 ５′金属材料出口 ６ ダクト ７ 加熱用ヒーター室 ８ 雰囲気ガス供給用金属管 ９ 被熱処理金属材料 １０ ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱媒粉末が充填されているレトルトと、該
   レトルトの外周辺に設置された加熱ヒーター室と、前記
   レトルトの底部に設置され且つ前記熱媒粉末を流動させ
   る雰囲気ガスを分散供給できる分散板と、該分散板の直
   下に設置され且つ前記雰囲気ガスを供給できる雰囲気ガ
   ス供給口と、前記雰囲気ガスを排出できる雰囲気ガス排
   出口と、炉の中心軸に沿った両側に設置され且つ被熱処
   理金属材料が通過できる金属材料入口及び金属材料出口
   とを具備する流動層式連続熱処理炉の金属材料入口より
   被熱処理金属材料を連続的に導入し且つ前記金属材料出
   口より連続的に引き出すことによって熱処理する流動層
   式連続熱処理炉における熱処理方法において、前記雰囲
   気ガスを炉下部側に設置された前記分散板から供給され
   る分に加えて、前記レトルト内に設置された複数本の雰
   囲気ガス供給管から炉内を通過する前記被熱処理金属材
   料の上面側に雰囲気ガスを供給することを特徴とする流
   動層式連続熱処理炉における熱処理方法。
2. 【請求項２】雰囲気ガス供給管から供給される雰囲気ガ
   スを、該雰囲気ガス供給管の一部分が配管されている加
   熱用ヒーター室の高熱により予熱することを特徴とする
   請求項１記載の流動層式連続熱処理炉における熱処理方
   法。