JP2002339017A - 熱処理方法および熱処理装置 - Google Patents
熱処理方法および熱処理装置Info
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- JP2002339017A JP2002339017A JP2001149360A JP2001149360A JP2002339017A JP 2002339017 A JP2002339017 A JP 2002339017A JP 2001149360 A JP2001149360 A JP 2001149360A JP 2001149360 A JP2001149360 A JP 2001149360A JP 2002339017 A JP2002339017 A JP 2002339017A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭化水素の使用量が少なくて済み、熱処理炉
からのＣＯ２の排出量も削減できる熱処理方法および熱
処理装置を提供する。 【解決手段】 一酸化炭素を含む炉内雰囲気中で被処理
物の熱処理をおこなう熱処理炉１において、炉内パージ
後に前記炉内雰囲気を形成したのち、炉内ガスを連続的
に回収し、この回収した炉内ガスと炭化水素を混合して
該炉内ガス中の二酸化炭素を還元し、一酸化炭素を含む
雰囲気ガスとして熱処理炉１に還流する。
からのＣＯ２の排出量も削減できる熱処理方法および熱
処理装置を提供する。 【解決手段】 一酸化炭素を含む炉内雰囲気中で被処理
物の熱処理をおこなう熱処理炉１において、炉内パージ
後に前記炉内雰囲気を形成したのち、炉内ガスを連続的
に回収し、この回収した炉内ガスと炭化水素を混合して
該炉内ガス中の二酸化炭素を還元し、一酸化炭素を含む
雰囲気ガスとして熱処理炉１に還流する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は鋼材などの被処理
物を熱処理する方法および熱処理装置に関し、詳しくは
被処理材を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理方法および
熱処理装置に関する。
物を熱処理する方法および熱処理装置に関し、詳しくは
被処理材を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理方法および
熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材などの金属から成る被処理物に、無
酸化加熱処理、光輝加熱処理、浸炭処理、ろう付け、焼
結などの雰囲気熱処理を施す熱処理炉においては、一酸
化炭素を含む炉内雰囲気が多く用いられ、この雰囲気形
成用のガスとしては、吸熱型ガスが用いられることが多
い。
酸化加熱処理、光輝加熱処理、浸炭処理、ろう付け、焼
結などの雰囲気熱処理を施す熱処理炉においては、一酸
化炭素を含む炉内雰囲気が多く用いられ、この雰囲気形
成用のガスとしては、吸熱型ガスが用いられることが多
い。
【０００３】この吸熱型ガスは、変成炉形式の雰囲気ガ
ス発生機を用い、メタン，ブタン，プロパンなどの炭化
水素ガスを原料として、この原料ガスと空気との混合体
を変成炉内の反応塔に充填した触媒中を通過させて変成
させて得られる、Ｈ２，ＣＯ，Ｎ２を主体とする混合ガ
スである。
ス発生機を用い、メタン，ブタン，プロパンなどの炭化
水素ガスを原料として、この原料ガスと空気との混合体
を変成炉内の反応塔に充填した触媒中を通過させて変成
させて得られる、Ｈ２，ＣＯ，Ｎ２を主体とする混合ガ
スである。
【０００４】ところが従来この吸熱型ガスを用いる熱処
理炉においては、炉内パージ後に吸熱型ガスの送入によ
り所定の炉内雰囲気を形成後も、熱処理工程中に被処理
物が炉内に持込む汚れによりＣＯ２およびＨ２Ｏ分が増
加するため、所定の炉内雰囲気維持のために吸熱型ガス
を送入量を制御しつつ絶えず熱処理炉内へ送入し、それ
に相当する炉内ガスを排ガスとして放出している。この
ため原料である炭化水素の使用量が多く不経済であるう
え、特に最近地球の温暖化物質として問題となっている
炉からのＣＯ２の排出量が多く、改善が望まれている。
理炉においては、炉内パージ後に吸熱型ガスの送入によ
り所定の炉内雰囲気を形成後も、熱処理工程中に被処理
物が炉内に持込む汚れによりＣＯ２およびＨ２Ｏ分が増
加するため、所定の炉内雰囲気維持のために吸熱型ガス
を送入量を制御しつつ絶えず熱処理炉内へ送入し、それ
に相当する炉内ガスを排ガスとして放出している。この
ため原料である炭化水素の使用量が多く不経済であるう
え、特に最近地球の温暖化物質として問題となっている
炉からのＣＯ２の排出量が多く、改善が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の点に
かんがみてなされたもので、炭化水素の使用量が少なく
て済み、熱処理炉からのＣＯ２の排出量も削減できる熱
処理方法および熱処理装置を提供することを目的とす
る。
かんがみてなされたもので、炭化水素の使用量が少なく
て済み、熱処理炉からのＣＯ２の排出量も削減できる熱
処理方法および熱処理装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の熱処理方法は、一酸化炭素を含む炉
内雰囲気中で被処理物の熱処理をおこなう熱処理炉にお
いて、炉内パージ後に前記炉内雰囲気を形成したのち、
炉内ガスを連続的に回収し、この回収した炉内ガスと炭
化水素を混合して該炉内ガス中の二酸化炭素を還元し、
一酸化炭素を含む雰囲気ガスとして前記熱処理炉に還流
することを特徴とする。
に、請求項１記載の熱処理方法は、一酸化炭素を含む炉
内雰囲気中で被処理物の熱処理をおこなう熱処理炉にお
いて、炉内パージ後に前記炉内雰囲気を形成したのち、
炉内ガスを連続的に回収し、この回収した炉内ガスと炭
化水素を混合して該炉内ガス中の二酸化炭素を還元し、
一酸化炭素を含む雰囲気ガスとして前記熱処理炉に還流
することを特徴とする。
【０００７】この発明において炭化水素としては、メタ
ン，プロパン，ブタンなどの各種炭化水素ガスの他、メ
タノール，エタノールなどの各種アルコールを分解炉や
蒸発器で処理して得たアルコール分解ガス，アルコール
蒸発ガスなども用いることができる。
ン，プロパン，ブタンなどの各種炭化水素ガスの他、メ
タノール，エタノールなどの各種アルコールを分解炉や
蒸発器で処理して得たアルコール分解ガス，アルコール
蒸発ガスなども用いることができる。
【０００８】この請求項１の手段によれば、被処理物が
炉内に持込む汚れなどにより増加する炉内ガス中のＣＯ
２やＨ２Ｏを、炭化水素と混合して還元し、ＣＯおよび
Ｈ２として熱処理炉に還流して使用するので、炉内パー
ジ後の炉内雰囲気形成の初期の時点以後は炭化水素の使
用量は少なくて済む。また炉内ガスの回収・還流により
炉内雰囲気を維持できるので、熱処理炉から排出される
排ガス量は激減し、二酸化炭素の排出量も少量に削減さ
れるのである。
炉内に持込む汚れなどにより増加する炉内ガス中のＣＯ
２やＨ２Ｏを、炭化水素と混合して還元し、ＣＯおよび
Ｈ２として熱処理炉に還流して使用するので、炉内パー
ジ後の炉内雰囲気形成の初期の時点以後は炭化水素の使
用量は少なくて済む。また炉内ガスの回収・還流により
炉内雰囲気を維持できるので、熱処理炉から排出される
排ガス量は激減し、二酸化炭素の排出量も少量に削減さ
れるのである。
【０００９】この発明において、炉内パージ後の炉内雰
囲気の形成は、ＤＸガスやＮＸガスなどの発熱型ガスの
炉内送入によりおこなうこともできるが、請求項２記載
の発明のように、炉内パージ後の前記炉内雰囲気の形成
を、吸熱型ガスの炉内送入によりおこなうようにすれ
ば、この吸熱型ガスを製造する吸熱型ガス発生機を利用
して、熱処理炉から回収した炉内ガス中の二酸化炭素の
還元をおこなうことができ、この還元用の別装置を設け
なくてもよいので、装置全体が簡潔化され、好ましい。
囲気の形成は、ＤＸガスやＮＸガスなどの発熱型ガスの
炉内送入によりおこなうこともできるが、請求項２記載
の発明のように、炉内パージ後の前記炉内雰囲気の形成
を、吸熱型ガスの炉内送入によりおこなうようにすれ
ば、この吸熱型ガスを製造する吸熱型ガス発生機を利用
して、熱処理炉から回収した炉内ガス中の二酸化炭素の
還元をおこなうことができ、この還元用の別装置を設け
なくてもよいので、装置全体が簡潔化され、好ましい。
【００１０】またこの発明においては、炉内送入ガスの
組成を制御することにより、炉内のカーボンポテンシャ
ルを設定値に維持することもできるが、請求項３記載の
発明のように、前記炉内ガスの回収量および／または炭
化水素の供給量を制御して、炉内のカーボンポテンシャ
ルを設定値に維持しつつ熱処理をおこなうようにすれ
ば、流体の流量制御をおこなうだけでよいので、制御装
置および流量調節機器は簡潔なもので済み、好ましい。
組成を制御することにより、炉内のカーボンポテンシャ
ルを設定値に維持することもできるが、請求項３記載の
発明のように、前記炉内ガスの回収量および／または炭
化水素の供給量を制御して、炉内のカーボンポテンシャ
ルを設定値に維持しつつ熱処理をおこなうようにすれ
ば、流体の流量制御をおこなうだけでよいので、制御装
置および流量調節機器は簡潔なもので済み、好ましい。
【００１１】また請求項４記載の熱処理装置は、熱処理
炉と、この熱処理炉に発生ガス出口側を接続され炭化水
素と空気を原料とする吸熱型ガス発生機と、一端が前記
熱処理炉に接続され他端が前記吸熱型ガス発生機の原料
供給部に接続され炉内ガスを回収して前記吸熱型ガス発
生機に供給する回収路とを具備し、前記炉内ガスと前記
炭化水素の混合体中の二酸化炭素を前記吸熱型ガス発生
機により還元して一酸化炭素を含む雰囲気ガスとして熱
処理炉に還流するようにしたことを特徴とする。
炉と、この熱処理炉に発生ガス出口側を接続され炭化水
素と空気を原料とする吸熱型ガス発生機と、一端が前記
熱処理炉に接続され他端が前記吸熱型ガス発生機の原料
供給部に接続され炉内ガスを回収して前記吸熱型ガス発
生機に供給する回収路とを具備し、前記炉内ガスと前記
炭化水素の混合体中の二酸化炭素を前記吸熱型ガス発生
機により還元して一酸化炭素を含む雰囲気ガスとして熱
処理炉に還流するようにしたことを特徴とする。
【００１２】この請求項４の手段によれば、請求項１記
載の熱処理方法を実施することにより前記請求項１の手
段による作用効果が得られるほか、炉内パージ後の炉内
雰囲気形成用の雰囲気ガスの製造、およびその後の回収
した炉内ガス中の二酸化炭素の還元を、１台の吸熱型ガ
ス発生機を用いておこなうことができ、装置が簡潔で保
守が容易であり設備費もかさまない。
載の熱処理方法を実施することにより前記請求項１の手
段による作用効果が得られるほか、炉内パージ後の炉内
雰囲気形成用の雰囲気ガスの製造、およびその後の回収
した炉内ガス中の二酸化炭素の還元を、１台の吸熱型ガ
ス発生機を用いておこなうことができ、装置が簡潔で保
守が容易であり設備費もかさまない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図１および図２に示す第１例
により、この発明の実施の形態を説明する。図１におい
て、１は熱処理炉で、吸熱型ガスであるＲＸガス雰囲気
中で、被処理物の熱処理をおこなう熱処理炉であり、２
ａはＮ２ガスを炉内へ送入するための管路、２ｂは炉内
のガスを排出する排気口である。
により、この発明の実施の形態を説明する。図１におい
て、１は熱処理炉で、吸熱型ガスであるＲＸガス雰囲気
中で、被処理物の熱処理をおこなう熱処理炉であり、２
ａはＮ２ガスを炉内へ送入するための管路、２ｂは炉内
のガスを排出する排気口である。
【００１４】３は吸熱型ガス発生機で、４は触媒を充填
した反応塔、５はこの反応塔４をヒータ６により加熱す
る変成炉、７はこの反応塔４の出口側に接続したガスク
ーラ、８は反応塔４の入口側に接続したミキサである。
吸熱型ガス発生機３の発生ガス出口３ａ（この例ではガ
スクーラ７の出口）は、雰囲気ガス供給管９を介して熱
処理炉１に接続されている。
した反応塔、５はこの反応塔４をヒータ６により加熱す
る変成炉、７はこの反応塔４の出口側に接続したガスク
ーラ、８は反応塔４の入口側に接続したミキサである。
吸熱型ガス発生機３の発生ガス出口３ａ（この例ではガ
スクーラ７の出口）は、雰囲気ガス供給管９を介して熱
処理炉１に接続されている。
【００１５】ミキサ８には、ブロワ１１により空気が供
給される空気管路１２と、図示しない炭化水素ガス供給
源により炭化水素ガスが供給されるガス管路１３が接続
され、このガス管路１３に設けた圧力調節弁１４によ
り、上記炭化水素ガスと空気は所定の流量比率でミキサ
８部に供給される。１５，１６は開閉弁である。
給される空気管路１２と、図示しない炭化水素ガス供給
源により炭化水素ガスが供給されるガス管路１３が接続
され、このガス管路１３に設けた圧力調節弁１４によ
り、上記炭化水素ガスと空気は所定の流量比率でミキサ
８部に供給される。１５，１６は開閉弁である。
【００１６】また２０は、一端が熱処理炉１に接続さ
れ、熱処理炉１の炉内ガスを回収する回収路で、その他
端は吸熱型ガス発生機３の原料供給部であるミキサ８に
接続されている。２１は炉内ガス吸引用のブロワ、２２
は炉内ガスを冷却して煤の発生を防止するためのガスク
ーラ、２３は開閉弁である。
れ、熱処理炉１の炉内ガスを回収する回収路で、その他
端は吸熱型ガス発生機３の原料供給部であるミキサ８に
接続されている。２１は炉内ガス吸引用のブロワ、２２
は炉内ガスを冷却して煤の発生を防止するためのガスク
ーラ、２３は開閉弁である。
【００１７】２５は上記の回収された炉内ガスに混合す
る炭化水素ガスを供給するためにガス管路１３に設けた
バイパス管路で、２６は流量調節弁、２７は開閉弁であ
る。
る炭化水素ガスを供給するためにガス管路１３に設けた
バイパス管路で、２６は流量調節弁、２７は開閉弁であ
る。
【００１８】一方３０は、熱処理炉１内の（炉内雰囲気
の）カーボンポテンシャル（ＰＦ値）を制御する制御装
置で、このＰＦ値は、炉内ガス中のＣＯ濃度（％）とＣ
Ｏ２濃度（％）から、下記（１）式により算出される。 ＰＦ＝（ＣＯ）２／ＣＯ２ ……（１）
の）カーボンポテンシャル（ＰＦ値）を制御する制御装
置で、このＰＦ値は、炉内ガス中のＣＯ濃度（％）とＣ
Ｏ２濃度（％）から、下記（１）式により算出される。 ＰＦ＝（ＣＯ）２／ＣＯ２ ……（１）
【００１９】そして制御装置３０においては、炉内ガス
のＣＯ濃度およびＣＯ２濃度をＣＯ分析計３１およびＣ
Ｏ２分析計３２で検出し、ＰＦ演算器３３において上記
（１）式によりＰＦ値を演算し、被処理物毎に予め設定
器３４で設定されたＰＦ値となるように、ＰＦ調節計３
５により制御するものであり、ＰＦ調節計３５の操作出
力は前記流量調節弁２６に出力され、炉内ガスに混合さ
れる炭化水素ガスの流量を制御するようになっている。
のＣＯ濃度およびＣＯ２濃度をＣＯ分析計３１およびＣ
Ｏ２分析計３２で検出し、ＰＦ演算器３３において上記
（１）式によりＰＦ値を演算し、被処理物毎に予め設定
器３４で設定されたＰＦ値となるように、ＰＦ調節計３
５により制御するものであり、ＰＦ調節計３５の操作出
力は前記流量調節弁２６に出力され、炉内ガスに混合さ
れる炭化水素ガスの流量を制御するようになっている。
【００２０】次に上記構成の熱処理装置による熱処理方
法を、熱処理炉１がバッチ炉である場合について、その
熱処理条件等を示す図２も参照しつつ説明する。先ず熱
処理炉１内（以下単に炉内という）に被処理物を装入
後、Ｎ２ガスを管路２ａから炉内に送入して炉内ガスパ
ージをおこない、これに伴い炉内のガスは排気口２ｂか
ら炉外へ流出させる。なおこのとき開閉弁１５，１６，
２３，２７はいずれも閉鎖状態にしておく。またパージ
の途中から、炉内のヒータ（図示しない）により炉温の
昇温を開始する。
法を、熱処理炉１がバッチ炉である場合について、その
熱処理条件等を示す図２も参照しつつ説明する。先ず熱
処理炉１内（以下単に炉内という）に被処理物を装入
後、Ｎ２ガスを管路２ａから炉内に送入して炉内ガスパ
ージをおこない、これに伴い炉内のガスは排気口２ｂか
ら炉外へ流出させる。なおこのとき開閉弁１５，１６，
２３，２７はいずれも閉鎖状態にしておく。またパージ
の途中から、炉内のヒータ（図示しない）により炉温の
昇温を開始する。
【００２１】炉内パージ後は、開閉弁１５，１６を開
き、吸熱型ガス発生機で発生したＲＸガスを、雰囲気ガ
ス供給管９を経て炉内に供給し、炉内をＲＸガス雰囲気
にする。ＰＦ演算器３３により算出される炉内のカーボ
ンポテンシャル（ＰＦ値）が所定のＰＦ値（図２におけ
るＰＦ上昇曲線上の予め定めた値）に達したら、図示し
ない制御装置により開閉弁１５，１６を閉、開閉弁２
３，２７を開に切替え、ＲＸガスの炉内送入を終了する
とともに、回収路２０のブロワ２１を定速で回転させ、
炉内から回収した炉内ガスを回収路２０を経て吸熱型ガ
ス発生機３に一定流量で連続的に供給する。
き、吸熱型ガス発生機で発生したＲＸガスを、雰囲気ガ
ス供給管９を経て炉内に供給し、炉内をＲＸガス雰囲気
にする。ＰＦ演算器３３により算出される炉内のカーボ
ンポテンシャル（ＰＦ値）が所定のＰＦ値（図２におけ
るＰＦ上昇曲線上の予め定めた値）に達したら、図示し
ない制御装置により開閉弁１５，１６を閉、開閉弁２
３，２７を開に切替え、ＲＸガスの炉内送入を終了する
とともに、回収路２０のブロワ２１を定速で回転させ、
炉内から回収した炉内ガスを回収路２０を経て吸熱型ガ
ス発生機３に一定流量で連続的に供給する。
【００２２】一方、炭化水素ガス供給源からの炭化水素
ガスは、バイパス管路２５を経て、流量調節弁２６によ
り流量調節されつつミキサ８部へ供給され、上記の回収
された炉内ガスと混合され、反応塔４部を流通する。こ
の炉内ガスには、被処理物が炉内に持込む汚れなどによ
り通常のＲＸガスよりＣＯ２分が多く含まれているが、
上記の炭化水素ガスと混合して反応塔４の触媒層中を通
過する際に、炭化水素ガスにより還元され、ＣＯを含む
雰囲気ガスとして反応塔４を流出し、ガスクーラ７によ
り冷却後、雰囲気ガス供給管９を経て熱処理炉１内へと
環流される。
ガスは、バイパス管路２５を経て、流量調節弁２６によ
り流量調節されつつミキサ８部へ供給され、上記の回収
された炉内ガスと混合され、反応塔４部を流通する。こ
の炉内ガスには、被処理物が炉内に持込む汚れなどによ
り通常のＲＸガスよりＣＯ２分が多く含まれているが、
上記の炭化水素ガスと混合して反応塔４の触媒層中を通
過する際に、炭化水素ガスにより還元され、ＣＯを含む
雰囲気ガスとして反応塔４を流出し、ガスクーラ７によ
り冷却後、雰囲気ガス供給管９を経て熱処理炉１内へと
環流される。
【００２３】炭化水素ガスとしてたとえばプロパンを使
用する場合の上記還元の反応式は、下記（２）式の通り
である。 ３ＣＯ２＋Ｃ３Ｈ８→６ＣＯ＋４Ｈ２ ……（２）
用する場合の上記還元の反応式は、下記（２）式の通り
である。 ３ＣＯ２＋Ｃ３Ｈ８→６ＣＯ＋４Ｈ２ ……（２）
【００２４】一定流量で回収される炉内ガスに対する炭
化水素ガスの混合量を変えることにより、上記反応式に
よる一酸化炭素の生成量（二酸化炭素の還元量）、従っ
て炉内のカーボンポテンシャルを変えることができるの
で、制御装置３０によりＰＦ演算値にもとづき流量調節
弁２６の開度調節をおこなうことにより、カーボンポテ
ンシャルを鋼材の種類や熱処理内容に応じた所定の設定
値に維持しつつ、所定の熱処理をおこなうことができる
のである。
化水素ガスの混合量を変えることにより、上記反応式に
よる一酸化炭素の生成量（二酸化炭素の還元量）、従っ
て炉内のカーボンポテンシャルを変えることができるの
で、制御装置３０によりＰＦ演算値にもとづき流量調節
弁２６の開度調節をおこなうことにより、カーボンポテ
ンシャルを鋼材の種類や熱処理内容に応じた所定の設定
値に維持しつつ、所定の熱処理をおこなうことができる
のである。
【００２５】このように、炉内パージ後、炉内雰囲気形
成の初期の時点で、ＲＸガス送入から、回収炉内ガスを
還元して得た一酸化炭素を含む雰囲気ガスの還流に切替
えるので、ＲＸガス使用量、従ってＲＸガス生成用の炭
化水素ガスの使用量は少なくて済み、また回収炉内ガス
の二酸化炭素を利用するため、上記切替後の炉内ガス還
元用の炭化水素ガスの使用量も少なくて済むのである。
成の初期の時点で、ＲＸガス送入から、回収炉内ガスを
還元して得た一酸化炭素を含む雰囲気ガスの還流に切替
えるので、ＲＸガス使用量、従ってＲＸガス生成用の炭
化水素ガスの使用量は少なくて済み、また回収炉内ガス
の二酸化炭素を利用するため、上記切替後の炉内ガス還
元用の炭化水素ガスの使用量も少なくて済むのである。
【００２６】また上記切替後の炉内ガス還元用の炭化水
素ガスの使用量が少なくて済むため、排気口２ｂからの
二酸化炭素流出量は少量に抑えられるのである。
素ガスの使用量が少なくて済むため、排気口２ｂからの
二酸化炭素流出量は少量に抑えられるのである。
【００２７】次に図３に示す第２例により、この発明の
実施の形態を説明する。この例の熱処理装置は、回収路
２０に設けたブロワ２１駆動用のモータ２４を可変速モ
ータとし、ＰＦ調節計３５の流量調節弁２６への操作出
力を、関数発生器３６によりモータ回転数制御信号に変
換してインバータ３７に入力し、モータ２４の回転数
（従ってブロワ２１の風量）をも制御するようにしたも
のであり、その他の構成は前記第１例と同じであるの
で、図１と同一部分には同一符号を付して図示し、それ
らの部分の詳細な説明は省略する。
実施の形態を説明する。この例の熱処理装置は、回収路
２０に設けたブロワ２１駆動用のモータ２４を可変速モ
ータとし、ＰＦ調節計３５の流量調節弁２６への操作出
力を、関数発生器３６によりモータ回転数制御信号に変
換してインバータ３７に入力し、モータ２４の回転数
（従ってブロワ２１の風量）をも制御するようにしたも
のであり、その他の構成は前記第１例と同じであるの
で、図１と同一部分には同一符号を付して図示し、それ
らの部分の詳細な説明は省略する。
【００２８】この例の熱処理装置による熱処理方法は、
ＲＸガスの炉内送入までは前記第１例と同じである。回
収路２０による炉内ガスの回収開始後は、ＰＦ調節計３
５により、炭化水素ガスの供給流量とともに、ブロワ２
１による炉内ガス回収流量も制御するようにしたので、
両流量の比率を（上記関数発生器３６による変換特性の
選定などにより）適切に選定することにより、吸熱型ガ
ス発生機３による二酸化炭素還元後の雰囲気ガスとし
て、未還元の二酸化炭素や過剰量の炭化水素ガスを殆ど
含まない、一酸化炭素と水素ガスから成る雰囲気ガスを
得ることができる。
ＲＸガスの炉内送入までは前記第１例と同じである。回
収路２０による炉内ガスの回収開始後は、ＰＦ調節計３
５により、炭化水素ガスの供給流量とともに、ブロワ２
１による炉内ガス回収流量も制御するようにしたので、
両流量の比率を（上記関数発生器３６による変換特性の
選定などにより）適切に選定することにより、吸熱型ガ
ス発生機３による二酸化炭素還元後の雰囲気ガスとし
て、未還元の二酸化炭素や過剰量の炭化水素ガスを殆ど
含まない、一酸化炭素と水素ガスから成る雰囲気ガスを
得ることができる。
【００２９】これによって、炭化水素ガスの使用量およ
び炉内ガスの回収流量、従ってモータ２４の駆動電力消
費量等を、必要最小限におさえることができ、経済的に
炉内のカーボンポテンシャルの制御をおこなうことがで
きるのである。
び炉内ガスの回収流量、従ってモータ２４の駆動電力消
費量等を、必要最小限におさえることができ、経済的に
炉内のカーボンポテンシャルの制御をおこなうことがで
きるのである。
【００３０】
○使用炭化水素ガス＝プロパンガス ○昇温開始時炉温＝５００℃ ○最高炉温＝７４０℃×６．５Ｈ ○処理終了時炉温＝６５０℃ ○炉内カーボンポテンシャルＰＦ＝１５０ ○１チャージ処理時間＝１０Ｈ ○炉内ガス回収流量＝５０ｍ３／Ｈ
【００３１】
【表１】
【００３２】表１のデータから、実施例における炭化水
素ガスの使用量は１チャージあたり１．６１ｍ３であ
り、比較例（７．４ｍ３）に比べて大巾に減少してお
り、同様にＣＯ２排出量も大巾に低減化されていること
が判る。
素ガスの使用量は１チャージあたり１．６１ｍ３であ
り、比較例（７．４ｍ３）に比べて大巾に減少してお
り、同様にＣＯ２排出量も大巾に低減化されていること
が判る。
【００３３】この発明は上記各例に限定されるものでは
なく、たとえば炉内ガスや炭化水素の流量調節機器やそ
の接続系統の構成、流量制御装置の構成などは、上記以
外のものとしてもよい。また炉内パージ後の炉内雰囲気
の形成は発熱型ガス発生機により製造した発熱型ガスの
炉内送入によりおこない、その後の炉から回収した炉内
ガス中の二酸化炭素の還元は、上記発熱型ガス発生機と
は別の変成炉によりおこなうようにしてもよい。またこ
の発明は熱処理炉が連続式熱処理炉である場合にも適用
できるものである。
なく、たとえば炉内ガスや炭化水素の流量調節機器やそ
の接続系統の構成、流量制御装置の構成などは、上記以
外のものとしてもよい。また炉内パージ後の炉内雰囲気
の形成は発熱型ガス発生機により製造した発熱型ガスの
炉内送入によりおこない、その後の炉から回収した炉内
ガス中の二酸化炭素の還元は、上記発熱型ガス発生機と
は別の変成炉によりおこなうようにしてもよい。またこ
の発明は熱処理炉が連続式熱処理炉である場合にも適用
できるものである。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
被処理物が炉内に持込む汚れなどにより増加する炉内ガ
ス中の二酸化炭素を、炭化水素と混合して還元し、一酸
化炭素成分として熱処理炉に還流して使用するので、炉
内パージ後の炉内雰囲気形成の初期の時点以後は炭化水
素の使用量は少なくて済み、また熱処理炉から排出され
る排ガス量は減少し、二酸化炭素の排出量も少量に削減
できる。
被処理物が炉内に持込む汚れなどにより増加する炉内ガ
ス中の二酸化炭素を、炭化水素と混合して還元し、一酸
化炭素成分として熱処理炉に還流して使用するので、炉
内パージ後の炉内雰囲気形成の初期の時点以後は炭化水
素の使用量は少なくて済み、また熱処理炉から排出され
る排ガス量は減少し、二酸化炭素の排出量も少量に削減
できる。
【図１】この発明の実施の形態の第１例を示す熱処理装
置の機器接続系統図である。
置の機器接続系統図である。
【図２】図１の熱処理装置の操業状況を示す線図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施の形態の第２例を示す熱処理装
置の機器接続系統図である。
置の機器接続系統図である。
１…熱処理炉、３…吸熱型ガス発生機、４…反応塔、８
…ミキサ、９…雰囲気ガス供給管、１１…ブロワ、１２
…空気管路、１３…ガス管路、２０…回収路、２１…ブ
ロワ、２４…モータ、２５…バイパス管路、２６…流量
調節弁、３０…制御装置、３５…ＰＦ調節計、３７…イ
ンバータ。
…ミキサ、９…雰囲気ガス供給管、１１…ブロワ、１２
…空気管路、１３…ガス管路、２０…回収路、２１…ブ
ロワ、２４…モータ、２５…バイパス管路、２６…流量
調節弁、３０…制御装置、３５…ＰＦ調節計、３７…イ
ンバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 寛和 愛知県名古屋市熱田区六野一丁目２番５号 大同特殊鋼株式会社高蔵製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 一酸化炭素を含む炉内雰囲気中で被処理
物の熱処理をおこなう熱処理炉において、炉内パージ後
に前記炉内雰囲気を形成したのち、炉内ガスを連続的に
回収し、この回収した炉内ガスと炭化水素を混合して該
炉内ガス中の二酸化炭素を還元し、一酸化炭素を含む雰
囲気ガスとして前記熱処理炉に還流することを特徴とす
る熱処理方法。 - 【請求項２】 炉内パージ後の前記炉内雰囲気の形成
を、吸熱型ガスの炉内送入によりおこなう請求項１記載
の熱処理方法。 - 【請求項３】 前記炉内ガスの回収量および／または炭
化水素の供給量を制御して、炉内のカーボンポテンシャ
ルを設定値に維持しつつ熱処理をおこなう請求項１また
は２記載の熱処理方法。 - 【請求項４】 熱処理炉と、この熱処理炉に発生ガス出
口側を接続され炭化水素と空気を原料とする吸熱型ガス
発生機と、一端が前記熱処理炉に接続され他端が前記吸
熱型ガス発生機の原料供給部に接続され炉内ガスを回収
して前記吸熱型ガス発生機に供給する回収路とを具備
し、前記炉内ガスと前記炭化水素の混合体中の二酸化炭
素を前記吸熱型ガス発生機により還元して一酸化炭素を
含む雰囲気ガスとして熱処理炉に還流するようにしたこ
とを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149360A JP2002339017A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149360A JP2002339017A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002339017A true JP2002339017A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18994541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001149360A Pending JP2002339017A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002339017A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010228996A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Osaka Gas Co Ltd | 吸熱型ガス生成装置 |
| JP2011047039A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Ipsen Co Ltd | 工業炉における金属材料／金属ワークピースの熱処理用のプロセスガスを調製する方法および装置 |
| JP2011137229A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-07-14 | Ipsen Internatl Gmbh | 工業炉における金属材料／金属ワークピースの熱処理用のプロセスガスを制御する方法およびその装置 |
| JP2012202587A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Nisshin Steel Co Ltd | ガスリファイニングシステム |
| CN108372295A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-08-07 | 扬州伟达机械有限公司 | 一种吸热性气氛发生装置 |
| WO2022201828A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 株式会社日立製作所 | 浸炭用ガス供給システム及び浸炭システム |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149360A patent/JP2002339017A/ja active Pending
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| JP7494140B2 (ja) | 2021-03-25 | 2024-06-03 | 株式会社日立製作所 | 浸炭用ガス供給システム及び浸炭システム |
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