JP2006274286A - 熱処理方法及び被熱処理材の品質管理方法 - Google Patents
熱処理方法及び被熱処理材の品質管理方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 熱処理炉100の装入側の設定炉温を抽出側の設定炉温よりも高く設定するステップと、伝熱計算によって各被熱処理材の予測昇温過程を演算するステップと、予測均熱時間を算出するステップと、予測均熱時間の中に目標均熱時間未満となるものが存在する場合、全ての被熱処理材の予測均熱時間が目標均熱時間以上となる最適搬送速度を演算するステップと、各被熱処理材の予測最大温度を算出するステップと、予測最大温度の中に目標均熱温度を超えるものが存在する場合、全ての被熱処理材の予測最大温度が目標均熱温度以下となる装入側の最適設定炉温を演算するステップと、最適搬送速度及び最適設定炉温を熱処理炉の運転条件として設定して熱処理するステップとを含む。
【選択図】 図2A
Description
まず、第1ステップとして、熱処理炉の被熱処理材挿入側の設定炉温を被熱処理材抽出側の設定炉温よりも高く設定する。
第2ステップでは、熱処理炉の被熱処理材装入側及び抽出側の現在実績炉温と、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の現在位置と現在予測温度と現在設定搬送速度とを用いて、所定のタイミング毎に伝熱計算を実行することにより、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程を演算する。
第3ステップでは、第2ステップで演算した熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程に基づき、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測均熱時間を算出する。
第4ステップでは、まず、第3ステップで算出した熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測均熱時間の中に、予め定められた目標均熱時間未満となるものが存在するか否か判断する。そして、存在する場合には、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の現在設定搬送速度を順次変更しながら、第2ステップ及び第3ステップを繰り返し実行する。熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材全ての予測均熱時間が目標均熱時間以上となるまで繰り返し計算したときの現在設定搬送速度変更値を最適搬送速度として算出する。
第5ステップでは、第2ステップの伝熱計算に用いる熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の現在設定搬送速度として第4ステップで演算した最適搬送速度を用いて第2ステップを実行する。これにより、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程を演算する。
第6ステップでは、第5ステップで演算した熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程に基づき、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測最大温度を算出する。
第7ステップでは、まず、第6ステップで算出した熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測最大温度の中に、予め定められた目標均熱温度を超えるものが存在するか否かを判断する。そして、存在する場合には、第2ステップの伝熱計算に用いる熱処理炉の被熱処理材装入側の実績炉温を順次変更しながら、第5ステップ及び第6ステップを繰り返し実行する。熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材全ての予測最大温度が目標均熱温度以下となるまで繰り返し計算したときの実績炉温変更値を熱処理炉の被熱処理材装入側の最適設定炉温として算出する。
第8ステップでは、第2ステップの伝熱計算に用いる熱処理炉の被熱処理材装入側の実績炉温として第7ステップで演算した熱処理炉の被熱処理材装入側の最適設定炉温を用いて第5ステップを実行し、熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程を演算し、さらに所定のタイミング毎に更新記憶する。
第9ステップでは、第4ステップで演算された最適搬送速度、及び第7ステップで演算された熱処理炉の被熱処理材装入側の最適設定炉温を、熱処理炉の運転条件として設定して被熱処理材を熱処理する。
表1に示すように、目標均熱時間が30分である鋼管X(外径355.6mm、肉厚15.0mm、炭素鋼)及び鋼管Y(外径355.6mm、肉厚20.0mm、炭素鋼)のそれぞれについて、焼き戻し炉で加熱試験を実施し、目標均熱時間を得るために必要であった在炉時間を評価した。なお、本発明については、鋼管装入側の設定炉温を670℃に初期設定する一方、鋼管抽出側の設定炉温を目標均熱温度に相当する650℃に設定した。一方、比較例については、熱処理炉内の全ての炉温を目標均熱温度に相当する650℃に設定した。
2a、2b、2c、2d、2e・・・温度計
100・・・熱処理炉
P・・・鋼管
Claims (2)
- 熱処理炉の被熱処理材挿入側の設定炉温を被熱処理材抽出側の設定炉温よりも高く設定する第1ステップと、
前記熱処理炉の被熱処理材装入側及び抽出側の現在実績炉温と、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の現在位置と現在予測温度と現在設定搬送速度とを用いて、所定のタイミング毎に伝熱計算を実行することにより、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程を演算する第2ステップと、
前記第2ステップで演算した前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程に基づき、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測均熱時間を算出する第3ステップと、
前記第3ステップで算出した前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測均熱時間の中に、予め定められた目標均熱時間未満となるものが存在する場合、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の現在設定搬送速度を順次変更して前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行し、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材全ての予測均熱時間が前記目標均熱時間以上となる最適搬送速度を演算する第4ステップと、
前記第2ステップの伝熱計算に用いる前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の現在設定搬送速度として前記第4ステップで演算した最適搬送速度を用いて前記第2ステップを実行することにより、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程を演算する第5ステップと、
前記第5ステップで演算した前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程に基づき、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測最大温度を算出する第6ステップと、
前記第6ステップで算出した前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測最大温度の中に、予め定められた目標均熱温度を超えるものが存在する場合、前記第2ステップの伝熱計算に用いる前記熱処理炉の被熱処理材装入側の実績炉温を順次変更して前記第5ステップ及び前記第6ステップを繰り返し実行し、前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材全ての予測最大温度が前記目標均熱温度以下となる前記熱処理炉の被熱処理材装入側の最適設定炉温を演算する第7ステップと、
前記第2ステップの伝熱計算に用いる前記熱処理炉の被熱処理材装入側の実績炉温として前記第7ステップで演算した前記熱処理炉の被熱処理材装入側の最適設定炉温を用いて前記第5ステップを実行することにより前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程を演算して、前記所定のタイミング毎に更新記憶する第8ステップと、
前記第4ステップで演算された最適搬送速度及び前記第7ステップで演算された前記熱処理炉の被熱処理材装入側の最適設定炉温を熱処理炉の運転条件として設定して被熱処理材を熱処理する第9ステップと、
を含むことを特徴とする熱処理方法。 - 前記第8ステップを繰り返し実行することによって記憶された前記熱処理炉内に存在する複数の被熱処理材の予測昇温過程に基づき、請求項1に記載の熱処理方法によって熱処理された各被熱処理材についての予測均熱時間を算出し、
前記算出した各被熱処理材についての予測均熱時間が予め定められた管理範囲内にあるか否かを判定し、当該判定結果を各被熱処理材の識別表記と結合することを特徴とする被熱処理材の品質管理方法。
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