JP2007297647A - Heat-treatment apparatus and heat-treatment method - Google Patents
Heat-treatment apparatus and heat-treatment method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007297647A JP2007297647A JP2006123859A JP2006123859A JP2007297647A JP 2007297647 A JP2007297647 A JP 2007297647A JP 2006123859 A JP2006123859 A JP 2006123859A JP 2006123859 A JP2006123859 A JP 2006123859A JP 2007297647 A JP2007297647 A JP 2007297647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- heat treatment
- internal pressure
- temperature raising
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Description
本発明は被熱処理材を熱処理雰囲気ガス中で熱処理する熱処理装置とその熱処理方法とに関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method for heat treating a material to be heat treated in a heat treatment atmosphere gas.
鋼部材の浸炭処理や浸炭浸窒処理などの熱処理では、一般に、鋼部材表面の酸化を避けるために熱処理雰囲気を無酸化雰囲気に制御した雰囲気炉で所定の熱処理を施しており、例えば、図4に示すような熱処理装置が知られている。 In heat treatments such as carburizing and carburizing and nitriding of steel members, in general, in order to avoid oxidation of the steel member surface, a predetermined heat treatment is performed in an atmosphere furnace in which the heat treatment atmosphere is controlled to a non-oxidizing atmosphere. A heat treatment apparatus as shown in FIG.
図4において、熱処理装置50は、被処理材Mを室温から所定の熱処理温度まで昇温する昇温室52と、被処理材Mに浸炭処理などの所定の熱処理を施す本処理室54と、被処理材Mを焼入れなど冷却前の適切な温度に降温する降温室56と、焼入れ油などの冷媒槽を備える冷却室58とからなり、各室は開閉自在の扉60、60・・によって連通自在に区画されている。
In FIG. 4, a
熱処理雰囲気ガスG1は、例えば、LPGや天然ガスなどの炭化水素に空気を混入して変成されるRXガスであり、発生機62から各導入口64、64・・を介して昇温室52と本処理室54および降温室56に導入される。また、昇温室52と冷却室58には排出口66が設けられており、余剰の雰囲気ガスG1´を排出して各室の内圧をほぼ等しく一定に保持するようになっているので、各室内は熱処理雰囲気ガスG1により無酸化雰囲気に維持されている。
The heat treatment atmosphere gas G1 is, for example, an RX gas that is transformed by mixing air with hydrocarbons such as LPG and natural gas, and is connected to the
以上のような構成を有する熱処理装置50において、トレー62に載置されている被処理材Mは、まず入口扉51を開閉して図示しない搬送手段により昇温室52に搬入され、所定の温度(例えば、浸炭処理では870〜950℃)まで昇温される。次に、所定温度にまで昇温された被処理材Mは、中間扉60aを開閉して処理温度に加熱されている本処理室54に搬送され、本処理室54内に所定温度で所定時間保持されることで、浸炭処理など所望の熱処理を施される。所望の熱処理を施された被処理材Mは、中間扉60bを開閉して降温室56へ搬送され、焼入れなどの急冷処理による歪みの発生を抑制するために適切な温度(例えば、浸炭焼入れでは800〜850℃)まで降温される。続いて所定の焼入れ温度に均一に降温された被処理材Mは、中間扉60cを開閉して冷却室58に搬出されると同時に焼入れ槽58qの焼入れ油などの冷媒中に投入されて急冷処理(焼入れ)される。冷却された被処理材Mは、焼入れ槽58qから引き上げられ出口扉59を開閉することで外部へ搬出される。すなわち、図示しない搬送手段によって入口Iから搬入された被処理材MをX方向に順次搬送して出口IIから搬出することで、被処理材Mに所定の熱処理を施すことができる。
In the
ところで、この熱処理装置50では、入口扉51を開放して被処理材Mを昇温室52へ搬入する。このため被処理材の搬入時には矢印Aで示すように酸素や二酸化炭素などの酸化性ガスを含む外気(以後、単に外気という)が昇温室52内へ取り込まれることになる。そして昇温室52に取り込まれた外気は、高温に保持されている昇温室52の内壁などで急激に加熱されて膨張し、中間扉60aの隙間を通じて矢印Bのように本処理室54へ侵入する。その結果、高温に長時間保持されている被処理材Mを酸化して、鋼における粒界酸化などの品質低下を招来する一因となっていた。
By the way, in this
このような外気による被処理材の品質低下を回避するために、例えば、以下のような種々の対策が図られている。 In order to avoid such deterioration of the quality of the material to be processed due to the outside air, for example, the following various measures are taken.
(a)昇温室52に窒素ガスを導入して侵入した外気を窒素ガスにより希釈すると同時に外気の侵入を遮断する。
(A) Nitrogen gas is introduced into the
(b)入口扉51の内側にフレームカーテン72を設け、入口扉51の開閉による外気の侵入を抑制する。
(B) A
(c)昇温室52内へ導入する熱処理雰囲気ガスG1の導入量を増量して侵入した外気を熱処理雰囲気ガスG1に置換する。
(C) The amount of introduced heat treatment atmosphere gas G1 introduced into the
(d)昇温室52内へボンベ74から窒素、アルゴンなどの非酸化性ガス(不活性ガス)G2を導入して侵入した外気をこれらの非酸化性ガスに置換する。
(D) A non-oxidizing gas (inert gas) G2 such as nitrogen or argon is introduced into the
(e)昇温室52内へボンベ76からプロパン、ブタンなどの還元性ガスG3を導入して外気中の酸化性ガス(酸素、二酸化炭素)を一酸化炭素などに分解する。
(E) A reducing gas G3 such as propane or butane is introduced from the
(f)昇温室52の前に置換室78を設け、置換室78内の外気を窒素、アルゴンなどの非酸化性ガス(不活性ガス)G2に置換する。
(F) A
しかし、対策(a)、(d)、(e)、(f)で用いられる非酸化性ガスG2や還元性ガスG3は高価であり、これらのガスを多量に必要とする熱処理においてはランニングコストを大幅に増加させることになる。 However, the non-oxidizing gas G2 and the reducing gas G3 used in the countermeasures (a), (d), (e), and (f) are expensive, and the running cost is necessary in the heat treatment that requires a large amount of these gases. Will be greatly increased.
また、対策(b)の火炎シールでは、火炎膜だけではシール性が十分ではなく、火炎の間から昇温室52への酸化性ガス(外気)の侵入を防止することができない。
Further, in the flame seal of the measure (b), the sealing performance is not sufficient only by the flame film, and the invasion of the oxidizing gas (outside air) into the
さらに、対策(f)のように雰囲気置換用の置換室78を設ける場合には、設備費用が増大するとともに置換室設置用のスペースも必要となり、熱処理装置50が大型化する上に、置換室78には別途排気設備の設置も必要となるため設備費用がさらに嵩むことになる。
Further, when the
前記のように、昇温室52と本処理室54とは開閉自在の中間扉60aで区画されているが、この中間扉60aは常時高温に曝されているので、本処理室54と昇温室52とは各々が完全に密閉状態で隔離されているわけではない。このため本処理室54の内圧と昇温室52の内圧とに差が生じた場合には、中間扉60aの隙間を通して熱処理雰囲気ガスの往来が生じる。つまり、対策(c)、(d)、(e)のように昇温室52内へ非酸化性ガスG2や還元性ガスG3などの気体を導入してその内圧を上げると、前記と同様に本処理室54にも酸化性ガスを含む外気Aが流入してしまう。
As described above, the
すなわち、上記のような従来の対策(a)〜(f)は必ずしも満足できるものではなく、酸化性ガスの本処理室への侵入を確実に阻止することのできる簡便で安価な熱処理装置や熱処理方法の開発が希求されていた。 That is, the conventional measures (a) to (f) as described above are not always satisfactory, and a simple and inexpensive heat treatment apparatus or heat treatment that can reliably prevent the oxidizing gas from entering the main processing chamber. There was a need for method development.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、簡素な設備構造で高価な非酸化性ガスを使用することなく、被処理材の搬入に伴って昇温室へ導入される外気の本処理室への侵入を低減または遮断することのできる熱処理設備とその方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and without using an expensive non-oxidizing gas with a simple equipment structure, the outside air introduced into the temperature raising chamber as the material to be processed is carried in It is an object of the present invention to provide a heat treatment facility and method capable of reducing or blocking intrusion into the treatment chamber.
本発明者は、本処理室の内圧を昇温室や冷却室の内圧よりも高くして、本処理室に導入される熱処理雰囲気ガスを昇温室側あるいは冷却室側へ常時流出するように維持することで、昇温室内へ取り込まれた外気が本処理室内へ流入することを防止できることに着眼した。 The inventor maintains the internal pressure of the main processing chamber higher than the internal pressure of the temperature raising chamber or the cooling chamber so that the heat treatment atmosphere gas introduced into the main processing chamber always flows out to the temperature rising chamber side or the cooling chamber side. Thus, it was noted that the outside air taken into the heating chamber can be prevented from flowing into the processing chamber.
すなわち、本発明の熱処方法は、開閉自在の扉によって区画された少なくとも昇温室と本処理室とを備える熱処理装置に、熱処理雰囲気ガスを導入して被処理材に熱処理を施す熱処理方法において、本処理室に導入する熱処理雰囲気ガスを昇温室に導入する熱処理雰囲気ガスよりも多量に導入して、本処理室の内圧を昇温室の内圧よりも高く維持することを特徴とする。 That is, the heat treatment method of the present invention is a heat treatment method in which a heat treatment atmosphere gas is introduced into a heat treatment apparatus including at least a temperature raising chamber and a main treatment chamber partitioned by an openable / closable door, and the material to be treated is heat treated. The heat treatment atmosphere gas introduced into the treatment chamber is introduced in a larger amount than the heat treatment atmosphere gas introduced into the temperature raising chamber, and the internal pressure of the treatment chamber is maintained higher than the internal pressure of the temperature raising chamber.
本発明の熱処理装置は、一端に被処理材の入口を、他端に被処理材の出口を有し、開閉自在の扉によって区画され、入口側から出口側に向けて配置された昇温室と本処理室と降温室及び/又は冷却室とを備えた炉体と、入口から出口へ被処理材を搬送する搬送手段とを備え、昇温室と本処理室へ熱処理雰囲気ガスを導入して被処理材に熱処理を施す熱処理装置において、昇温室は、余剰の熱処理雰囲気ガスを排出する第1排出口と、昇温室の内圧の変化により開閉する開閉弁を有する第2排出口と、を備えることを特徴とする。そして、開閉弁は昇温室の内圧が本処理室の内圧よりも低い場合には閉弁し、昇温室の内圧が前記本処理室の内圧と同等もしくは高い場合に開弁することができる。 The heat treatment apparatus of the present invention has an inlet for a material to be processed at one end, an outlet for the material to be processed at the other end, partitioned by an openable / closable door, and a heating chamber disposed from the inlet side toward the outlet side. A furnace body having a main processing chamber and a cooling chamber and / or a cooling chamber, and a transport means for transporting the material to be processed from the inlet to the outlet, are introduced by introducing a heat treatment atmosphere gas into the heating chamber and the main processing chamber. In the heat treatment apparatus for performing heat treatment on the treatment material, the temperature raising chamber includes a first outlet for discharging excess heat treatment atmosphere gas and a second outlet having an opening / closing valve that opens and closes due to a change in the internal pressure of the temperature rising chamber. It is characterized by. The on-off valve can be closed when the internal pressure of the temperature increasing chamber is lower than the internal pressure of the main processing chamber, and can be opened when the internal pressure of the temperature increasing chamber is equal to or higher than the internal pressure of the main processing chamber.
また、本発明の熱処理装置は、一端に被処理材の入口を、他端に被処理材の出口を有し、開閉自在の扉によって区画され、入口側から出口側に向けて配置された昇温室と本処理室と降温室及び/又は冷却室とを備えた炉体と、入口から出口へ被処理材を搬送する搬送手段とを備え、昇温室と本処理室とへ熱処理雰囲気ガスを導入して被処理材に熱処理を施す熱処理装置において、降温室及び/又は冷却室は、昇温室の内圧の変化に連動して開閉する開閉弁を備えることを特徴とする。そして、この開閉弁は昇温室の内圧が本処理室の内圧より高い場合に閉弁し、昇温室の内圧が本処理室の内圧と同等もしくは低い場合には開弁することが望ましい。 In addition, the heat treatment apparatus of the present invention has an inlet for the material to be processed at one end and an outlet for the material to be processed at the other end, which is partitioned by an openable / closable door and is arranged from the inlet side toward the outlet side. Furnace body equipped with greenhouse, main treatment room, descending greenhouse and / or cooling room, and conveying means for conveying the material to be treated from the inlet to the outlet, introducing heat treatment atmosphere gas into the temperature raising chamber and the main treatment chamber Then, in the heat treatment apparatus for performing heat treatment on the material to be treated, the descending greenhouse and / or the cooling chamber includes an on-off valve that opens and closes in conjunction with a change in the internal pressure of the temperature raising chamber. The on-off valve is preferably closed when the internal pressure of the temperature raising chamber is higher than the internal pressure of the main processing chamber, and is opened when the internal pressure of the temperature increasing chamber is equal to or lower than the internal pressure of the main processing chamber.
本発明の熱処理装置は、一端に被処理材の入口を、他端に被処理材の出口を有し、開閉自在の扉によって区画され、入口側から出口側に向けて配置された昇温室と本処理室と降温室及び/又は冷却室とを備えた炉体と、入口から出口へ被処理材を搬送する搬送手段とを備え、熱処理雰囲気ガスを導入して被処理材に熱処理を施す熱処理装置であって、昇温室は、余剰の熱処理雰囲気ガスを排出する第1排出口と、昇温室の内圧の変化により開閉する開閉弁を有する第2排出口とを備えるとともに、降温室及び/又は冷却室は、昇温室の内圧の変化に連動して開閉する開閉弁を備えることを特徴とする。 The heat treatment apparatus of the present invention has an inlet for a material to be processed at one end, an outlet for the material to be processed at the other end, partitioned by an openable / closable door, and a heating chamber disposed from the inlet side toward the outlet side. A heat treatment that includes a furnace body having a main processing chamber and a cooling chamber and / or a cooling chamber, and a conveying means for conveying the material to be treated from the inlet to the outlet, and introduces a heat treatment atmosphere gas to heat treat the material to be treated. In the apparatus, the temperature raising chamber includes a first outlet for discharging excess heat treatment atmosphere gas, and a second outlet having an on-off valve that opens and closes according to a change in the internal pressure of the temperature raising chamber, The cooling chamber includes an on-off valve that opens and closes in conjunction with a change in the internal pressure of the temperature raising chamber.
本発明の熱処理方法は、昇温室から下流にある本処理室へ導入する熱処理雰囲気ガス(RXガスなど)の導入量を増量して本処理室の内圧を昇温室の内圧よりも高く保持するので、これにより酸化性ガスを含む外気の本処理室への侵入を防止するとともに、昇温室の排気口からの外気(酸化性ガス)の排出を促進することができる。 In the heat treatment method of the present invention, the amount of heat treatment atmosphere gas (such as RX gas) introduced into the main processing chamber downstream from the temperature raising chamber is increased to keep the inner pressure of the main processing chamber higher than the inner pressure of the temperature raising chamber. Thus, it is possible to prevent the outside air containing the oxidizing gas from entering the main processing chamber and promote the discharge of the outside air (oxidizing gas) from the exhaust port of the temperature raising chamber.
前記のように、従来の熱処理装置では、被処理材の装入に伴って昇温室へ取り込まれる常温の外気は、高温に保持されている昇温室内で炉壁等により加熱されて膨張し、昇温室の内圧を急上昇させることにより本処理室へ侵入する。しかし、本発明の熱処理装置は、雰囲気ガスの第1排気口に加えて昇温室に外気が導入されたときのみ開弁する開閉弁を備えた第2排気口を備えているため、この内圧の急激な変化を検知して開閉弁を開弁することで取り込まれた外気を第2排気口から一挙に外部へ放出して内圧を下げることができる。これにより酸化性ガスの本処理室への侵入を阻止することができる。 As described above, in the conventional heat treatment apparatus, the ambient temperature outside air taken into the temperature rising chamber as the material to be processed is charged is heated and expanded by the furnace wall or the like in the temperature rising chamber held at a high temperature, By rapidly increasing the internal pressure of the heating chamber, it enters the processing chamber. However, since the heat treatment apparatus of the present invention includes the second exhaust port provided with the opening / closing valve that opens only when the outside air is introduced into the temperature raising chamber in addition to the first exhaust port of the atmospheric gas, By detecting a sudden change and opening the on-off valve, the outside air taken in can be discharged from the second exhaust port to the outside at once, and the internal pressure can be lowered. Thereby, it is possible to prevent the oxidizing gas from entering the main processing chamber.
また、本発明の熱処理装置は、昇温室から下流にある、降温室又は冷却室の排気口に昇温室に外気が導入されたときのみ閉弁する開閉弁を備えている。このため、昇温室に外気が取り込まれて内圧が上昇すると、降温室又は冷却室の開閉弁を閉弁することができるので昇温室の内圧の上昇に抗して本処理室の内圧を高く保持することができる。つまり、昇温室から本処理室への外気の流入を阻止し、本処理室から昇温室への雰囲気ガスの流れを確実に維持することができる。 In addition, the heat treatment apparatus of the present invention is provided with an on-off valve that is closed only when outside air is introduced into the temperature rising chamber downstream of the temperature rising chamber and into the exhaust port of the temperature drop chamber or the cooling chamber. For this reason, when outside air is taken into the heating chamber and the internal pressure rises, the open / close valve of the cooling chamber or the cooling chamber can be closed, so the internal pressure of the main processing chamber is kept high against the increase in the internal pressure of the heating chamber. can do. That is, it is possible to prevent the flow of outside air from the temperature increasing chamber to the main processing chamber and to reliably maintain the flow of atmospheric gas from the main processing chamber to the temperature increasing chamber.
また、本発明の熱処理装置は、開閉弁を付設した第2排気口を有する昇温室と、排気口に開閉弁を付設した冷却室とを備えているので、昇温室の内圧が上昇すると冷却室を密閉すると同時に昇温室から外気を放出することができる。これにより、酸化性ガスの本処理室への侵入をさらに確実に阻止することができる。 In addition, the heat treatment apparatus of the present invention includes the temperature raising chamber having the second exhaust port provided with the on-off valve and the cooling chamber provided with the on-off valve at the exhaust port, so that when the internal pressure of the temperature raising chamber rises, the cooling chamber At the same time, the outside air can be discharged from the heating chamber. Thereby, it is possible to more reliably prevent the oxidizing gas from entering the main processing chamber.
以上のように本発明の熱処理装置と熱処理方法によれば、簡素な設備構造で、窒素やアルゴンなどの高価な非酸化性ガスを使用することなく、本処理室への酸化性ガスの侵入を抑制、あるいは阻止することができる。従って、安価で高品質な熱処理材を効果的に生産することができる。 As described above, according to the heat treatment apparatus and the heat treatment method of the present invention, it is possible to prevent the oxidizing gas from entering the processing chamber with a simple equipment structure without using an expensive non-oxidizing gas such as nitrogen or argon. Can be suppressed or blocked. Therefore, an inexpensive and high-quality heat treatment material can be produced effectively.
(第1の実施形態)
第1の実施形態は、図4に示す従来の熱処理装置を用い、本処理室54に導入する熱処理雰囲気ガスを昇温室52に導入する熱処理雰囲気ガスよりも多量に導入して、本処理室54の内圧を昇温室52の内圧よりも高く維持しながら熱処理を施す熱処理方法である。
(First embodiment)
In the first embodiment, the conventional heat treatment apparatus shown in FIG. 4 is used, and the heat treatment atmosphere gas introduced into the
従来は昇温室52へ導入する雰囲気ガスG1の流量g1と、本処理室54へ導入する雰囲気ガスG1の流量g2、g3と、降温室56へ導入する雰囲気ガスG1の流量g4とをほぼ同量にして各室の内圧が実質的に等しくなるように調整することで、各中間扉60、60・・を介しての雰囲気ガスG1の往来を抑制していた。
Conventionally, the flow rate g1 of the atmospheric gas G1 introduced into the
しかし、本実施形態の熱処理方法では、本処理室54へ導入する雰囲気ガスG1の流量g2、g3を増量して、本処理室54の内圧P2が昇温室52の内圧P1や冷却室58の内圧P3よりも高くなるように設定する。
However, in the heat treatment method of the present embodiment, the flow rates g2 and g3 of the atmospheric gas G1 introduced into the
例えば、鋼部材の浸炭処理(本処理温度:870〜950℃)の場合には、本処理室の内圧P2を10〜100mmAg(水柱)として、昇温室と本処理室との差圧Δp1(P2−P1)は5〜100mmAg程度とする。これは、Δp1が5mmAg未満では外気の本処理室への侵入を完全に防止することが困難であり、100mmAgを超えて高いと炉体全体の高い密封性が必要となり設備的な制約が生じることがあるためである。また、冷却室と本処理室との差圧Δp2(p2−p3)は5〜100mmAg程度とすることが望ましい。Δp2が5mmAg未満では、本処理室内のガスが冷却室側へ流れてしまい、昇温室からの酸化性ガスの侵入抑制効果が低減されることがあるので好ましくない。また、100mmAgを超えて高いと炉体全体の高い密封性が必要となり設備的な制約が生じることがあるので適当ではない。 For example, in the case of carburizing treatment of steel members (main treatment temperature: 870 to 950 ° C.), the internal pressure P2 of the main treatment chamber is set to 10 to 100 mmAg (water column), and the differential pressure Δp1 (P2) between the heating chamber and the main treatment chamber -P1) is about 5 to 100 mmAg. This is because if Δp1 is less than 5 mmAg, it is difficult to completely prevent the outside air from entering the main processing chamber, and if it exceeds 100 mmAg, high sealing performance of the entire furnace body is required, resulting in equipment limitations. Because there is. Moreover, it is desirable that the differential pressure Δp2 (p2−p3) between the cooling chamber and the main processing chamber is about 5 to 100 mmAg. If Δp2 is less than 5 mmAg, the gas in the processing chamber flows toward the cooling chamber, which is not preferable because the effect of suppressing the invasion of the oxidizing gas from the heating chamber may be reduced. On the other hand, if it exceeds 100 mmAg, high sealing performance of the entire furnace body is required, and equipment restrictions may occur, which is not appropriate.
このように本処理室54の内圧P2を昇温室52の内圧P1や冷却室58の内圧P3よりも高く維持することで、被処理材の搬入に伴って昇温室へ取り込まれる外気が本処理室へ侵入することを防止することができる。
In this way, by maintaining the internal pressure P2 of the
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、従来の熱処理装置の昇温室に外気を排出する排出口を設けた図1に示す熱処理装置1である。なお、図1において、図4と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
2nd Embodiment is the
熱処理装置1は、一端に被処理材の入口Iを、他端に被処理材Mの出口IIを有し、開閉自在の扉によって区画された昇温室52、本処理室54、降温室56、冷却室58を有する炉体Fと、入口Iから出口IIへ炉体Fを貫通して被処理材Mを搬送する搬送手段(図示せず)とを備えている。そして熱処理装置1の昇温室52には、余剰の雰囲気ガスを排出する従来の第1排気口66の他に、開閉弁12を有する第2の排気口14が設けられている。
The
この開閉弁12は、被処理材Mの装入時に取り込まれる外気が急膨張して内圧P1を上昇させたときのみ開弁し、昇温室の内圧P1が本処理室の内圧P2よりも低い場合には閉弁するようになっている。従って、昇温室の内圧P1と本処理室の内圧P2とがほぼ同等である従来の熱処理方法であっても、取り込まれた外気が急膨張して内圧P1が上昇した場合には、即座に開閉弁12を開弁して外気を放出することができるので本処理室への外気の侵入を低減することができる。なお、昇温室の内圧P1が外気圧よりも高い場合には、昇温室への外気の侵入はないので、昇温室の内圧P1が本処理室の内圧P2より高くても開閉弁12を開弁する必要はない。
This on-off
この開閉弁12は、昇温室52の内圧P1を測定するセンサと電磁弁などによって電気的に制御する構成にすることができる。また、所定の内圧P1以上で開弁するばねなどの付勢力を利用した機械的な開閉弁としてもよい。
This on-off
本実施形態において、第2排出口の内径は第1排出口の内径(本実施形態では50mm)の1〜5倍である。第2排出口の内径が1倍未満では導入された外気を効率よく放出して短時間に熱処理雰囲気ガスに置換することができない。一方、5倍よりも大きい場合には、内圧P1が大気圧より低い場合に第2排出口から外気が逆流するおそれがあるので適当ではない。より好ましくは1.5〜3倍である。 In the present embodiment, the inner diameter of the second discharge port is 1 to 5 times the inner diameter of the first discharge port (50 mm in the present embodiment). If the inner diameter of the second discharge port is less than 1 time, the introduced outside air cannot be efficiently discharged and replaced with the heat treatment atmosphere gas in a short time. On the other hand, when the pressure is larger than five times, the outside air may flow backward from the second discharge port when the internal pressure P1 is lower than the atmospheric pressure. More preferably, it is 1.5 to 3 times.
また、本実施形態において、前記の第1実施形態のように本処理室の内圧P2を昇温室の内圧P1よりも高く維持する熱処理方法を適用することで、本処理室への外気の侵入をさらに低減することができる。 Further, in the present embodiment, by applying a heat treatment method for maintaining the internal pressure P2 of the main processing chamber higher than the internal pressure P1 of the temperature increasing chamber as in the first embodiment, the intrusion of outside air into the main processing chamber is prevented. Further reduction can be achieved.
(第3の実施形態)
第3の実施形態は、従来の熱処理装置の冷却室58に昇温室52の内圧の変化に連動して開閉する開閉弁を備えた図2に示す熱処理装置2である。なお、図2において、図4と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
3rd Embodiment is the
熱処理装置2は、一端に被処理材の入口Iを、他端に被処理材Mの出口IIを有し、開閉自在の扉によって区画された昇温室52、本処理室54、降温室56、冷却室58を有する炉体Fと、入口Iから出口IIへ炉体Fを貫通して被処理材Mを搬送する搬送手段(図示せず)とを備えている。そして熱処理装置2の冷却室58には、従来の排出口66に代えて昇温室52に外気が取り込まれたときのみ閉弁する開閉弁16を備えた排気口18が設けられている。
The
この開閉弁16は、昇温室の内圧P1を測定するセンサと電磁弁などによって電気的に制御する構成にすることができる。また、点線20で示すように昇温室52内とパイプなどで連通して昇温室52の内圧P1の変化により駆動するばねなどの付勢力を利用した機械的な開閉弁としてもよい。
This on-off
開閉弁16は常時は開弁しており、この開弁状態で降温室56を介して本処理室54から流入する雰囲気ガスG1や焼入れ時に発生する油煙などを排出口18から排出する。しかし、新たに被処理材Mが装入されて昇温室52に外気が取り込まれたときは、内圧P1の上昇を検知して開閉弁16は閉弁されるので、熱処理雰囲気ガスは矢印Cのように冷却室58から上流方向に流れるようになる。従って、本処理室54への外気の侵入を防止することができる。なお、この開閉弁16は、低温の外気が取り込まれて本処理室から昇温室側へ雰囲気ガスの流れを作りたいときのみ閉弁しており、昇温室の内圧P1が本処理室の内圧P2と同等あるいは低くて本処理室への酸化性ガスの流入がない場合には開弁している。従って、冷却室の内圧P3と大気圧との差により余剰の熱処理雰囲気ガスなどは通常通り排出されるので冷却室への外気の逆流は生じない。
The on-off
また、本実施形態においても、前記の第1実施形態と同様に本処理室の内圧P2を昇温室の内圧P1や冷却室の内圧P3よりも高く維持する熱処理方法を適用することで、本処理室への外気の侵入をさらに確実に防止することができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, by applying a heat treatment method in which the internal pressure P2 of the main processing chamber is maintained higher than the internal pressure P1 of the heating chamber or the internal pressure P3 of the cooling chamber, the main processing is performed. Intrusion of outside air into the chamber can be further reliably prevented.
(第4の実施形態)
第4の実施形態は、従来の熱処理装置の昇温室に外気を排出する排出口を設けるとともに、冷却室58に昇温室52の内圧の変化に連動して開閉する開閉弁を備えた図3に示す熱処理装置3である。
(Fourth embodiment)
FIG. 3 shows a fourth embodiment in which a discharge port for discharging outside air is provided in a temperature raising chamber of a conventional heat treatment apparatus, and a cooling
熱処理装置3は、一端に被処理材の入口Iを、他端に被処理材Mの出口IIを有し、開閉自在の扉によって区画された昇温室52、本処理室54、降温室56、冷却室58を備える炉体Fと、入口Iから出口IIへ炉体Fを貫通して被処理材Mを搬送する搬送手段(図示せず)とを備えている。そして熱処理装置3の昇温室52には、余剰の雰囲気ガスを排出する従来の第1排気口66の他に、第1開閉弁12´を有する第2の排気口14´が設けられているとともに、冷却室58には、昇温室52に外気が取り込まれたときのみ閉弁する第2開閉弁16´を備えた排気口18´が設けられている。
The
この第1開閉弁12は、被処理材Mの装入時に取り込まれる外気が急膨張して内圧P1を上昇させたときのみ開弁し、昇温室の内圧P1が本処理室の内圧P2よりも低い場合には閉弁するようになっている。また、第2開閉弁は昇温室の内圧が本処理室の内圧より高い場合に閉弁し、昇温室の内圧が本処理室の内圧と同等もしくは低い場合には開弁するように構成されている。
The first on-off
従って、本実施形態の熱処理装置によれば、被処理材Mが昇温室52へ搬入され外気が取り込まれて内圧P1が上昇すると、第2開閉弁16が閉弁すると同時に第1開閉弁12が開弁する。そして、矢印Cのように冷却室58から上流方向への熱処理雰囲気ガスの流れができるとともに、急膨張した外気は第2排出口14から短時間に排出される。従って、本処理室への外気の侵入を確実に防止することができる。
Therefore, according to the heat treatment apparatus of the present embodiment, when the material to be processed M is carried into the
また、本実施形態においても、前記の第1実施形態と同様に本処理室の内圧P2を昇温室の内圧P1や冷却室の内圧P3よりも高く維持する熱処理方法を適用することで、本処理室への外気の侵入をさらに一層確実に防止することができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, by applying a heat treatment method in which the internal pressure P2 of the main processing chamber is maintained higher than the internal pressure P1 of the heating chamber or the internal pressure P3 of the cooling chamber, the main processing is performed. Intrusion of outside air into the chamber can be prevented even more reliably.
本発明の熱処理方法と熱処理装置は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、第1の実施形態では、昇温室、本処理室、降温室、冷却室を有する熱処理装置についてその熱処理方法を説明したが、熱処理装置はこのような形式の熱処理装置に限定されるものではなく、少なくとも昇温室と本処理室とを備えるものであればよい。 The heat treatment method and heat treatment apparatus of the present invention are not limited to the above embodiment, and may be changed without departing from the gist of the present invention. For example, in the first embodiment, the heat treatment method has been described for a heat treatment apparatus having a temperature raising chamber, a main treatment room, a descending room, and a cooling room. However, the heat treatment apparatus is not limited to such a type of heat treatment apparatus. However, what is necessary is just to provide at least a temperature raising chamber and a main processing chamber.
また、上記の実施形態では冷却室に油槽を設けて油焼入れを施すようにしたが、冷却ガスを用いるガス焼入れとしてもよい。また、熱処理装置には必ずしも冷却室を備えていなくてもよく、熱処理装置では浸炭などの熱処理のみを施して別途高周波焼入れなどで焼入れ処理を施すようにしても構わない。 In the above embodiment, an oil tank is provided in the cooling chamber to perform oil quenching, but gas quenching using a cooling gas may be used. In addition, the heat treatment apparatus does not necessarily have a cooling chamber. In the heat treatment apparatus, only a heat treatment such as carburization may be performed, and a quenching process may be separately performed by induction hardening or the like.
前記の実施形態では、昇温室に従来の第1排出口に加えて開閉弁を有する第2排出口を設けたが、内圧P1の変化により開閉弁の開度を調整するようにして、第2排出口で第1排出口を兼ねることもできる。 In the above-described embodiment, the temperature raising chamber is provided with the second discharge port having the on / off valve in addition to the conventional first discharge port. However, the opening degree of the on / off valve is adjusted by changing the internal pressure P1, so that the second The discharge port can also serve as the first discharge port.
また、前記の実施形態では、昇温室の内圧P1の変化に連動して開閉する開閉弁を冷却室に設けたが、降温室に設けても同様の効果を得ることができる。なお、この開閉弁は降温室と冷却室の両方に設けてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the on-off valve which opens and closes according to the change of the internal pressure P1 of a temperature rising chamber was provided in the cooling chamber, the same effect can be acquired even if it provides in a descending room. In addition, you may provide this on-off valve in both a descending greenhouse and a cooling room.
本発明は、鋼部材の浸炭焼入れ処理や浸炭浸窒焼入れ処理に好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used for carburizing and quenching treatment of steel members and carburizing and nitriding quenching treatment.
12:(第1)開閉弁 14:第2排出口 16:(第2)開閉弁 18:排気口 52:昇温室 54:本処理室 56:降温室 58:冷却室 58q:焼入れ槽 60:中間扉 62:熱処理雰囲気ガス発生器
A:外気 F:炉体 M:被処理材
12: (first) on-off valve 14: second discharge port 16: (second) on-off valve 18: exhaust port 52: heating chamber 54: main processing chamber 56: descending chamber 58: cooling
A: Outside air F: Furnace body M: Material to be treated
Claims (6)
前記本処理室に導入する前記熱処理雰囲気ガスを前記昇温室に導入する前記熱処理雰囲気ガスよりも多量に導入して、前記本処理室の内圧を前記昇温室の内圧よりも高く維持することを特徴とする熱処理方法。 In a heat treatment method for introducing a heat treatment atmosphere gas into a heat treatment apparatus including at least a temperature raising chamber and a main treatment chamber partitioned by an openable / closable door,
The heat treatment atmosphere gas introduced into the main processing chamber is introduced in a larger amount than the heat treatment atmosphere gas introduced into the temperature rising chamber, and the internal pressure of the main processing chamber is maintained higher than the internal pressure of the temperature rising chamber. A heat treatment method.
前記入口から出口へ前記被処理材を搬送する搬送手段とを備え、前記昇温室と前記本処理室へ熱処理雰囲気ガスを導入して前記被処理材に熱処理を施す熱処理装置において、
前記昇温室は、余剰の前記熱処理雰囲気ガスを排出する第1排出口と、
前記昇温室の内圧の変化により開閉する開閉弁を有する第2排出口と、を備えることを特徴とする熱処理装置。 There is an inlet for the material to be treated at one end and an outlet for the material to be treated at the other end, which is partitioned by an openable / closable door, and is arranged from the inlet side toward the outlet side, the main treatment room, the cooling room, A furnace body with a cooling chamber;
A heat treatment apparatus for carrying out heat treatment on the material to be treated by introducing a heat treatment atmosphere gas into the temperature raising chamber and the main treatment chamber.
The temperature raising chamber has a first discharge port for discharging excess heat treatment atmosphere gas;
A heat treatment apparatus comprising: a second discharge port having an on-off valve that opens and closes according to a change in internal pressure of the temperature raising chamber.
前記入口から出口へ前記被処理材を搬送する搬送手段とを備え、前記昇温室と前記本処理室へ熱処理雰囲気ガスを導入して前記被処理材に熱処理を施す熱処理装置において、
前記降温室及び/又は冷却室は、前記昇温室の内圧の変化に連動して開閉する開閉弁を備えることを特徴とする熱処理装置。 A heating chamber, a main processing chamber, a cooling chamber, and an outlet of a processing material at one end, an outlet of the processing material at the other end, partitioned by an openable / closable door, and arranged from the inlet side toward the outlet side. A furnace body with a cooling chamber;
A heat treatment apparatus comprising a transfer means for transferring the material to be processed from the inlet to the outlet, and introducing a heat treatment atmosphere gas into the temperature raising chamber and the main processing chamber to heat-treat the material to be processed.
The heat-treating apparatus, wherein the descending chamber and / or the cooling chamber includes an on-off valve that opens and closes in conjunction with a change in the internal pressure of the heating chamber.
前記入口から出口へ前記被処理材を搬送する搬送手段とを備え、熱処理雰囲気ガスを導入して前記被処理材に熱処理を施す熱処理装置において、
前記昇温室は、余剰の前記熱処理雰囲気ガスを排出する第1排出口と、前記昇温室の内圧の変化により開閉する開閉弁を有する第2排出口と、を備えるとともに、
前記降温室及び/又は冷却室は、前記昇温室の内圧の変化に連動して開閉する開閉弁を備えることを特徴とする熱処理装置。 There is an inlet for the material to be treated at one end and an outlet for the material to be treated at the other end, which is partitioned by an openable / closable door, and is arranged from the inlet side toward the outlet side, the main treatment room, the cooling room, A furnace body with a cooling chamber;
A heat treatment apparatus comprising a conveying means for conveying the material to be treated from the inlet to the outlet, and introducing a heat treatment atmosphere gas to heat treat the material to be treated;
The temperature raising chamber includes a first outlet that discharges the excess heat treatment atmosphere gas, and a second outlet that has an on-off valve that opens and closes due to a change in the internal pressure of the temperature raising chamber,
The heat-treating apparatus, wherein the descending chamber and / or the cooling chamber includes an on-off valve that opens and closes in conjunction with a change in the internal pressure of the heating chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006123859A JP2007297647A (en) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006123859A JP2007297647A (en) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007297647A true JP2007297647A (en) | 2007-11-15 |
Family
ID=38767386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006123859A Pending JP2007297647A (en) | 2006-04-27 | 2006-04-27 | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007297647A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210194A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Tdk Corp | Kiln control method, and baking device |
-
2006
- 2006-04-27 JP JP2006123859A patent/JP2007297647A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210194A (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Tdk Corp | Kiln control method, and baking device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100068669A1 (en) | Continuous heat treatment furnace | |
ZA200502382B (en) | Atmosphere control during continuous heat treatment of metal strips | |
JP4876280B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment apparatus | |
JP5209921B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment equipment | |
JP3581140B2 (en) | Continuous carburizing furnace | |
JP2000001765A (en) | Vacuum carburization method and apparatus therefor | |
WO2010134214A1 (en) | Continuous annealing furnace | |
JP5330651B2 (en) | Heat treatment method | |
JP2007297647A (en) | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method | |
JP5410652B2 (en) | Heat treatment furnace | |
JP5225634B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment equipment | |
JP3571181B2 (en) | Gas carburizing method and apparatus | |
JP2009091632A (en) | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method | |
KR950001215B1 (en) | Gas-caburizing process and apparatus | |
KR101854669B1 (en) | Driving control method of heat treatment apparatus | |
JP2009091638A (en) | Heat-treatment method and heat-treatment apparatus | |
JP3082362B2 (en) | Operating method of continuous annealing furnace | |
JP2002206117A (en) | Continuous annealing equipment and continuous annealing method | |
JP3845841B2 (en) | Continuous heat treatment furnace | |
JPH0463260A (en) | Gas carburizing method | |
JP2954728B2 (en) | Nitriding equipment | |
JPH04363A (en) | Formation of oxide film on soft-nitrided surface | |
AU2014214536B2 (en) | Industrial furnaces having oxidation control means and methods of operation thereof | |
JP3758745B2 (en) | Air intrusion prevention device for sealed atmosphere heat treatment furnace | |
JP5701038B2 (en) | Heat treatment furnace and operation method thereof |