JP2015196893A - heat treatment method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment method capable of efficiently conducting a heat treatment of a plurality of workpieces and realizing energy saving.SOLUTION: A heat treatment method has a heat treatment process of conducting a heat treatment of a plurality of workpieces W, W and so on, while conveying the workpieces W, W and so on, which includes: a step of preparing heat treatment patterns P100, P75 and P50 with the temperature change of a workpiece defined; a step of selecting one of the heat treatment patterns P100, P75 and P50 on the basis of the number of workpieces to be heat-treated; and a step of conducting a heat treatment of a plurality of workpieces W, W and so on according to one selected heat treatment pattern.

Description

本発明は、複数のワークを搬送しつつ、当該複数のワークに対して熱処理を行う熱処理方法に関する。   The present invention relates to a heat treatment method for performing heat treatment on a plurality of workpieces while conveying the plurality of workpieces.

従来、熱処理炉において、ワークを搬送しつつ、当該ワークに対して熱処理を行う技術が広く知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for performing heat treatment on a workpiece while conveying the workpiece in a heat treatment furnace is widely known.

例えば、特許文献１には、長尺の板状のワークを搬送しつつ、当該ワークに塗装を行うと共に、塗装されたワークを加熱する技術が開示されている。
特許文献１の技術においては、ワークの搬送速度に応じて、ファンによって炉内に供給される熱風の量を調整することにより、ワークを均一に加熱することを実現している。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for heating a coated workpiece while coating the workpiece while conveying a long plate-shaped workpiece.
In the technique of Patent Document 1, the work is uniformly heated by adjusting the amount of hot air supplied into the furnace by a fan according to the work conveyance speed.

しかしながら、特許文献１の技術を用いて、複数のワークに対して熱処理を行う場合、単位時間あたり（例えば、１回の操業あたり）のワークの処理数を変更することを考慮していないため、単位時間あたりのワークの処理数が少ないときには、ワークが存在しない無駄なスペースが炉内に形成され、ワークを加熱するためのエネルギーが無駄に消費されることとなる。   However, when performing heat treatment on a plurality of workpieces using the technology of Patent Document 1, it is not considered to change the number of workpieces processed per unit time (for example, per operation), When the number of workpieces processed per unit time is small, a useless space where no workpiece exists is formed in the furnace, and energy for heating the workpiece is wasted.

特開２００５−１５８７３号公報JP 2005-15873 A

本発明は、複数のワークに対して効率的に熱処理を行い、省エネルギーを実現可能な熱処理方法を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a heat treatment method capable of efficiently performing heat treatment on a plurality of workpieces and realizing energy saving.

本発明に係る熱処理方法は、複数のワークを搬送しつつ、当該複数のワークに対して熱処理を行う熱処理方法であって、前記ワークの温度変化が定義された複数の熱処理パターンを用意する工程と、熱処理が行われる前記ワークの数に基づいて、前記複数の熱処理パターンのうちの一つを選択する工程と、選択された一つの熱処理パターンに従って、前記複数のワークに対して熱処理を行う工程と、を含む。   The heat treatment method according to the present invention is a heat treatment method for carrying out heat treatment on a plurality of workpieces while conveying a plurality of workpieces, and preparing a plurality of heat treatment patterns in which temperature changes of the workpieces are defined. A step of selecting one of the plurality of heat treatment patterns based on the number of the workpieces to be heat-treated, and a step of heat-treating the plurality of workpieces according to the selected one heat treatment pattern; ,including.

本発明によれば、複数のワークに対して効率的に熱処理を行い、省エネルギーを実現できる。   According to the present invention, it is possible to efficiently perform heat treatment on a plurality of workpieces and realize energy saving.

本発明に係る熱処理炉を示す図。The figure which shows the heat processing furnace which concerns on this invention. 複数の熱処理パターンを示す図であり、（ａ）は、操業度が１００の場合における熱処理パターンを示す図、（ｂ）は、操業度が７５の場合における熱処理パターンを示す図、（ｃ）は、操業度が５０の場合における熱処理パターンを示す図。It is a figure which shows a several heat processing pattern, (a) is a figure which shows the heat processing pattern in the case of an operation degree of 100, (b) is a figure which shows the heat processing pattern in the case of an operation degree of 75, (c) is The figure which shows the heat processing pattern in case an operation degree is 50. 操業度と、当該操業度に応じた熱処理パターンに従って熱処理が施された複数のワークの硬度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the operation degree and the hardness of the some workpiece | work which was heat-processed according to the heat processing pattern according to the said operation degree. ワークの昇温時間と、単位時間あたりの使用エネルギーとの関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the temperature increase time of a workpiece | work, and the energy used per unit time. 従来の熱処理工程の情報を示す図であり、（ａ）は、操業度が１００の場合における従来の熱処理工程の情報を示す図、（ｂ）は、操業度が５０の場合における従来の熱処理工程の情報を示す図。It is a figure which shows the information of the conventional heat processing, (a) is a figure which shows the information of the conventional heat processing in the case of an operation degree of 100, (b) is the conventional heat treatment process in the case of an operation degree of 50 FIG. 操業度が５０の場合における本発明に係る熱処理工程の情報を示す図。The figure which shows the information of the heat processing process which concerns on this invention in the case of an operation rate of 50. 熱処理パターンの別形態を示す図。The figure which shows another form of the heat processing pattern.

以下では、図面を参照して、本発明に係る熱処理方法の一実施形態である熱処理工程について説明する。
前記熱処理工程は、熱処理炉１を用いて、複数のワークＷ・Ｗ・・・に所定の熱処理（本実施形態においては、時効処理）を行う工程である。
熱処理炉１は、複数のワークＷ・Ｗ・・・を搬送しつつ、複数のワークＷ・Ｗ・・・に熱処理を行う装置である。
ワークＷは、熱処理炉１の処理対象としての部材（例えば、アルミニウム合金）である。 Below, with reference to drawings, the heat processing process which is one Embodiment of the heat processing method which concerns on this invention is demonstrated.
The heat treatment step is a step of performing a predetermined heat treatment (in this embodiment, an aging treatment) on the plurality of workpieces W ···· using the heat treatment furnace 1.
The heat treatment furnace 1 is an apparatus that performs heat treatment on the plurality of workpieces W · W ··· while conveying the plurality of workpieces W · W ···.
The workpiece W is a member (for example, an aluminum alloy) as a processing target of the heat treatment furnace 1.

図１に示すように、熱処理炉１は、炉体１０と、搬送装置２０と、制御装置３０とを具備する。   As shown in FIG. 1, the heat treatment furnace 1 includes a furnace body 10, a transfer device 20, and a control device 30.

炉体１０は、内部にトンネル状の空間が形成された中空の部材である。
炉体１０は、その内部の雰囲気を加熱する、バーナー等の熱源（不図示）と、炉体１０の内部の雰囲気を循環させるファン（不図示）と、炉体１０の内部の雰囲気の温度を計測する、熱電対等の温度センサ（不図示）とを有する。 The furnace body 10 is a hollow member in which a tunnel-like space is formed.
The furnace body 10 has a heat source (not shown) such as a burner that heats the atmosphere inside it, a fan (not shown) that circulates the atmosphere inside the furnace body 10, and the temperature of the atmosphere inside the furnace body 10. It has a temperature sensor (not shown) such as a thermocouple for measurement.

搬送装置２０は、複数のワークＷ・Ｗ・・・が炉体１０内のトンネル状の空間を通過するように、複数のワークＷ・Ｗ・・・を直線状に搬送する。また、搬送装置２０は、複数のワークＷ・Ｗ・・・を搬送方向に沿って一列とした状態で搬送する。搬送装置２０によって炉体１０内に搬送されたワークＷ・Ｗ・・・は、炉体１０内において熱処理が施されることとなる。搬送装置２０としては、ローラコンベヤまたはチェーンコンベヤ等を適用可能である。
なお、図１における黒塗り矢印は、搬送装置２０による複数のワークＷ・Ｗ・・・の搬送方向を示している。 The conveying device 20 conveys the plurality of workpieces W · W ··· in a straight line so that the plurality of workpieces W · W ··· pass through the tunnel-shaped space in the furnace body 10. Moreover, the conveying apparatus 20 conveys several workpiece | work W * W ... in the state made into a line along a conveyance direction. The workpieces W · W ··· transferred to the furnace body 10 by the transfer device 20 are subjected to heat treatment in the furnace body 10. As the transport device 20, a roller conveyor or a chain conveyor can be applied.
In addition, the black arrow in FIG. 1 has shown the conveyance direction of several workpiece | work W * W ... by the conveying apparatus 20. FIG.

制御装置３０は、炉体１０に設けられた部材（前記熱源等）と、搬送装置２０とを制御する装置である。
制御装置３０は、前記熱源、および前記温度センサと電気的に接続されており、前記温度センサによって計測された炉体１０内の温度に基づいて、前記熱源の制御（例えば、ＰＩＤ制御）を行う。
さらに、制御装置３０は、前記ファン、および搬送装置２０と電気的に接続されており、前記ファンの風量、および搬送装置２０の搬送速度を制御可能に構成されている。 The control device 30 is a device that controls members (such as the heat source) provided in the furnace body 10 and the transfer device 20.
The control device 30 is electrically connected to the heat source and the temperature sensor, and controls the heat source (for example, PID control) based on the temperature in the furnace body 10 measured by the temperature sensor. .
Further, the control device 30 is electrically connected to the fan and the transport device 20, and is configured to be able to control the air volume of the fan and the transport speed of the transport device 20.

制御装置３０には、炉体１０内におけるワークＷの温度変化が定義された複数の熱処理パターンが格納されている。制御装置３０は、熱処理炉１の操業度に応じて、前記複数の熱処理パターンから一つを選択し、選択した熱処理パターンに従って、炉体１０に設けられた部材（前記熱源等）と、搬送装置２０とを制御する。
ここで、操業度とは、熱処理炉１が一回の操業において熱処理可能なワークＷの最大数に対する、実際に熱処理されるワークＷの数の割合である。
本実施形態においては、熱処理炉１が一回の操業において熱処理可能なワークＷの最大数を１００とする。この場合、例えば、熱処理炉１が一回の操業で実際に熱処理するワークＷの数が１００であれば、操業度が１００となり、熱処理炉１が一回の操業で実際に熱処理するワークＷの数が５０であれば、操業度が５０となる。
なお、操業度は、例えば、作業者によって制御装置３０に入力される。 The control device 30 stores a plurality of heat treatment patterns in which temperature changes of the workpiece W in the furnace body 10 are defined. The control device 30 selects one of the plurality of heat treatment patterns according to the operation degree of the heat treatment furnace 1, and in accordance with the selected heat treatment pattern, a member (the heat source or the like) provided in the furnace body 10 and a transfer device 20 is controlled.
Here, the operation degree is the ratio of the number of workpieces W that are actually heat-treated to the maximum number of workpieces W that can be heat-treated in one operation of the heat treatment furnace 1.
In the present embodiment, the maximum number of workpieces W that can be heat-treated in one operation of the heat treatment furnace 1 is 100. In this case, for example, if the number of the workpieces W that are actually heat-treated in one operation of the heat treatment furnace 1 is 100, the operation degree becomes 100, and the heat treatment furnace 1 of the workpiece W that is actually heat-treated in one operation. If the number is 50, the operating rate is 50.
The operation level is input to the control device 30 by an operator, for example.

図２に、前記複数の熱処理パターンとしての、三つの熱処理パターンＰ１００・Ｐ７５・Ｐ５０を示す。
図２（ａ）は、操業度が１００の場合に選択される熱処理パターンＰ１００を示すグラフである。図２（ａ）のグラフにおける横軸は、ワークＷの熱処理開始からの経過時間、同じく縦軸は、ワークＷの温度を示している。
図２（ａ）に示すように、熱処理パターンＰ１００は、昇温時間ｔ＿ｈ１の間に熱処理温度ＴａまでワークＷの温度を上昇させ、均熱時間ｔ＿ｓの間、ワークＷの温度を熱処理温度Ｔａに保持することを示している。また、熱処理パターンＰ１００は、熱処理時間ｔ１の間、ワークＷに熱処理を行うことを示している（ｔ１＝ｔ＿ｈ１＋ｔ＿ｓ）。 FIG. 2 shows three heat treatment patterns P100, P75, and P50 as the plurality of heat treatment patterns.
FIG. 2A is a graph showing a heat treatment pattern P100 selected when the operation level is 100. FIG. The horizontal axis in the graph of FIG. 2A indicates the elapsed time from the start of the heat treatment of the workpiece W, and the vertical axis indicates the temperature of the workpiece W.
As shown in FIG. 2A, in the heat treatment pattern P100, the temperature of the work W is increased to the heat treatment temperature Ta during the temperature rising time t_h1, and the temperature of the work W is changed to the heat treatment temperature Ta during the soaking time t_s. It shows holding. The heat treatment pattern P100 indicates that the heat treatment is performed on the workpiece W during the heat treatment time t1 (t1 = t_h1 + t_s).

図２（ｂ）は、操業度が７５の場合に選択される熱処理パターンＰ７５を示すグラフである。図２（ｂ）のグラフにおける横軸は、ワークＷの熱処理開始からの経過時間、同じく縦軸は、ワークＷの温度を示している。
図２（ｂ）に示すように、熱処理パターンＰ７５は、昇温時間ｔ＿ｈ２の間に熱処理温度ＴａまでワークＷの温度を上昇させ、均熱時間ｔ＿ｓの間、ワークＷの温度を熱処理温度Ｔａに保持することを示している。また、熱処理パターンＰ７５は、熱処理時間ｔ２の間、ワークＷに熱処理を行うことを示している（ｔ２＝ｔ＿ｈ２＋ｔ＿ｓ）。
なお、昇温時間ｔ＿ｈ２は、昇温時間ｔ＿ｈ１よりも大きく設定されている（ｔ＿ｈ２＞ｔ＿ｈ１）。
また、熱処理時間ｔ２は、熱処理時間ｔ１の約１．３３倍に設定されている（ｔ２＝ｔ１＊（１００／７５））。 FIG. 2B is a graph showing a heat treatment pattern P75 selected when the operation level is 75. FIG. In the graph of FIG. 2B, the horizontal axis indicates the elapsed time from the start of heat treatment of the workpiece W, and the vertical axis indicates the temperature of the workpiece W.
As shown in FIG. 2B, in the heat treatment pattern P75, the temperature of the workpiece W is increased to the heat treatment temperature Ta during the temperature rising time t_h2, and the temperature of the workpiece W is changed to the heat treatment temperature Ta during the soaking time t_s. It shows holding. Further, the heat treatment pattern P75 indicates that the heat treatment is performed on the workpiece W during the heat treatment time t2 (t2 = t_h2 + t_s).
The temperature increase time t_h2 is set to be longer than the temperature increase time t_h1 (t_h2> t_h1).
The heat treatment time t2 is set to about 1.33 times the heat treatment time t1 (t2 = t1 * (100/75)).

図２（ｃ）は、操業度が５０の場合に選択される熱処理パターンＰ５０を示すグラフである。図２（ｃ）のグラフにおける横軸は、ワークＷの熱処理開始からの経過時間、同じく縦軸は、ワークＷの温度を示している。
図２（ｃ）に示すように、熱処理パターンＰ５０は、昇温時間ｔ＿ｈ３の間に熱処理温度ＴａまでワークＷの温度を上昇させ、均熱時間ｔ＿ｓの間、ワークＷの温度を熱処理温度Ｔａに保持することを示している。また、熱処理パターンＰ５０は、熱処理時間ｔ３の間、ワークＷに熱処理を行うことを示している（ｔ３＝ｔ＿ｈ３＋ｔ＿ｓ）。
なお、昇温時間ｔ＿ｈ３は、昇温時間ｔ＿ｈ２よりも大きく設定されている（ｔ＿ｈ３＞ｔ＿ｈ２）。
また、熱処理時間ｔ３は、熱処理時間ｔ１の２倍に設定されている（ｔ３＝ｔ１＊（１００／５０））。 FIG. 2C is a graph showing a heat treatment pattern P50 selected when the operation level is 50. In the graph of FIG. 2C, the horizontal axis indicates the elapsed time from the start of heat treatment of the workpiece W, and the vertical axis indicates the temperature of the workpiece W.
As shown in FIG. 2C, in the heat treatment pattern P50, the temperature of the workpiece W is increased to the heat treatment temperature Ta during the temperature rising time t_h3, and the temperature of the workpiece W is changed to the heat treatment temperature Ta during the soaking time t_s. It shows holding. Further, the heat treatment pattern P50 indicates that the heat treatment is performed on the workpiece W during the heat treatment time t3 (t3 = t_h3 + t_s).
The temperature increase time t_h3 is set to be longer than the temperature increase time t_h2 (t_h3> t_h2).
The heat treatment time t3 is set to be twice the heat treatment time t1 (t3 = t1 * (100/50)).

このように、制御装置３０には、操業度に応じた三つの熱処理パターンＰ１００・Ｐ７５・Ｐ５０が格納されている。
熱処理パターンＰ１００・Ｐ７５・Ｐ５０においては、熱処理温度はＴａで同一であり、均熱時間はｔ＿ｓで同一であるが、昇温時間が互いに異なっている。熱処理パターンＰ１００・Ｐ７５・Ｐ５０においては、昇温時間を調整することによって、操業度ごとに異なる熱処理時間を設定している。
なお、本発明に係る複数の熱処理パターンは、ワークに対して所定の熱処理を行った際に、当該ワークが所望の特性を有するように設定される。
本実施形態においては、熱処理炉１がワークＷに対して時効処理を行うため、図３に示すように、操業度ごとに異なる熱処理時間を設定した場合でも、熱処理炉１によって熱処理されたワークＷの硬度が規格範囲内に入るように、熱処理パターンＰ１００・Ｐ７５・Ｐ５０が設定されている。
なお、図３は、操業度と、当該操業度に応じた熱処理パターンに従って熱処理が施された複数のワークＷの硬度との関係を示す図である。 As described above, the control device 30 stores three heat treatment patterns P100, P75, and P50 corresponding to the operation degrees.
In the heat treatment patterns P100, P75, and P50, the heat treatment temperature is the same for Ta and the soaking time is the same for t_s, but the temperature raising times are different. In the heat treatment patterns P100, P75, and P50, different heat treatment times are set for the respective operating degrees by adjusting the temperature raising time.
The plurality of heat treatment patterns according to the present invention are set so that when a predetermined heat treatment is performed on the workpiece, the workpiece has desired characteristics.
In the present embodiment, since the heat treatment furnace 1 performs the aging treatment on the workpiece W, as shown in FIG. 3, the workpiece W heat-treated by the heat treatment furnace 1 is set even when a different heat treatment time is set for each operating degree. The heat treatment patterns P100, P75, and P50 are set so that the hardness of is within the standard range.
In addition, FIG. 3 is a figure which shows the relationship between the operation degree and the hardness of the some workpiece | work W in which heat processing was performed according to the heat processing pattern according to the said operation degree.

操業度ごとに異なる熱処理時間を設定する場合、各ワークＷが炉体１０内に位置している時間を変更する必要がある。これは、設定する熱処理時間に応じて、搬送装置２０の搬送速度を変更することによって実現できる。つまり、操業度が１００よりも小さい場合には、熱処理時間を長くするため、搬送装置２０の搬送速度を小さくすればよい。
本実施形態の場合、熱処理炉１の一回の操業に要する時間は、操業度が１００の場合を基準に設定されていて、常に一定であるため、操業度に応じて搬送装置２０の搬送速度を変更することにより、ワークＷが存在しない無駄なスペースが、炉体１０内における搬送装置２０上に形成されることを防止できる。例えば、操業度が５０の場合は、操業度が１００の場合に比べて半分の搬送速度に変更することにより、搬送装置２０上に無駄なスペースが形成されることを防止できる。 When a different heat treatment time is set for each operation degree, it is necessary to change the time during which each workpiece W is located in the furnace body 10. This can be realized by changing the conveyance speed of the conveyance device 20 according to the heat treatment time to be set. That is, when the operation level is less than 100, the conveyance speed of the conveyance device 20 may be reduced in order to increase the heat treatment time.
In the case of the present embodiment, the time required for one operation of the heat treatment furnace 1 is set based on the case where the operation degree is 100 and is always constant, and therefore the transfer speed of the transfer device 20 according to the operation degree. By changing the above, it is possible to prevent a useless space where the workpiece W does not exist from being formed on the transfer device 20 in the furnace body 10. For example, when the operation level is 50, it is possible to prevent a useless space from being formed on the transfer device 20 by changing the transfer speed to half that of the case where the operation level is 100.

また、操業度ごとに異なる熱処理時間を設定する場合、前述のようにワークＷの均熱時間は一定であるため、ワークＷの昇温時間を変更する必要がある。これは、設定する熱処理時間に応じて、前記ファンの風量を変更することによって実現できる。
なお、前記ファンの風量は、熱処理炉１の単位時間あたりの使用エネルギーに比例する。
また、ワークＷの昇温時間を長くするためには、前記ファンの風量を小さくする必要がある。
そのため、図４に示すように、昇温時間が長くなるにつれて、単位時間あたりの使用エネルギーが小さくなる。
つまり、操業度が小さくなるにつれて、単位時間あたりの使用エネルギーが小さくなる。
具体的には、操業度が１００の場合には、昇温時間ｔ＿ｈ１に対して、単位時間あたりの使用エネルギーが１００となる。操業度が７５の場合には、昇温時間ｔ＿ｈ２に対して、単位時間あたりの使用エネルギーが８５となる。操業度が５０の場合には、昇温時間ｔ＿ｈ３に対して、単位時間あたりの使用エネルギーが７５となる。
なお、図４は、ワークＷの昇温時間と、単位時間あたりの使用エネルギーとの関係の一例を示す図である。 In addition, when setting different heat treatment times for each operation degree, the soaking time of the workpiece W is constant as described above, and therefore, the heating time of the workpiece W needs to be changed. This can be realized by changing the air volume of the fan according to the heat treatment time to be set.
Note that the air volume of the fan is proportional to the energy used per unit time of the heat treatment furnace 1.
Moreover, in order to lengthen the temperature rising time of the workpiece W, it is necessary to reduce the air volume of the fan.
Therefore, as shown in FIG. 4, the energy used per unit time decreases as the temperature rise time increases.
That is, as the operation level decreases, the energy used per unit time decreases.
Specifically, when the operation level is 100, the energy used per unit time is 100 with respect to the temperature increase time t_h1. When the operation level is 75, the energy used per unit time is 85 with respect to the temperature increase time t_h2. When the operation level is 50, the energy used per unit time is 75 with respect to the temperature increase time t_h3.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the temperature rise time of the workpiece W and the energy used per unit time.

図５（ａ）に示すように、従来の熱処理工程においては、熱処理パターンＰ１００と同様の熱処理パターンを適用したとすると、操業度が１００の場合、熱処理時間がｔ１であり、単位時間あたりの使用エネルギーが１００であるため、エネルギー原単位は、１００／１００＝１．０となる。なお、熱処理時間がｔ１である場合、搬送装置の搬送速度がｖ１となっている。
そして、図５（ｂ）に示すように、操業度が５０となった場合、熱処理時間がｔ１、単位時間あたりの使用エネルギーが１００、と操業度が１００の場合と変わらないため、エネルギー原単位は、１００／５０＝２．０となって、操業度が１００の場合よりも大きくなる。
つまり、従来の熱処理工程においては、操業度が小さくなった場合でも、熱処理パターンは同一であるため、搬送装置の搬送速度が変化せず、ワークが存在しない無駄なスペースが炉体内における搬送装置上に形成され、ワークを加熱するためのエネルギーが無駄に消費されることとなる。さらに、ファンの風量も変化しないため、ワークの処理数に対して余分なエネルギーが消費されることとなる。 As shown in FIG. 5A, in the conventional heat treatment process, if a heat treatment pattern similar to the heat treatment pattern P100 is applied, the heat treatment time is t1 when the operation degree is 100, and the use per unit time Since the energy is 100, the energy intensity is 100/100 = 1.0. When the heat treatment time is t1, the transfer speed of the transfer device is v1.
And as shown in FIG.5 (b), when the operation rate becomes 50, since the heat treatment time is t1, the energy used per unit time is 100, and the operation rate is 100, the unit energy consumption is the same. Is 100/50 = 2.0, which is larger than that in the case where the operating degree is 100.
In other words, in the conventional heat treatment process, even when the operation rate decreases, the heat treatment pattern is the same, so the transport speed of the transport device does not change, and a useless space where no workpiece is present is left on the transport device in the furnace body. The energy for heating the workpiece is wasted. Furthermore, since the fan airflow does not change, extra energy is consumed with respect to the number of workpieces processed.

これに対して、図６に示すように、本発明に係る熱処理工程においては、操業度が５０となった場合、熱処理パターンＰ５０（図２（ｃ）参照）が選択され、熱処理時間がｔ１の２倍であるｔ３となるため、搬送装置２０の搬送速度がｖ１の半分であるｖ３に設定される。さらに、昇温時間がｔ＿ｈ３となるため、単位時間あたりの使用エネルギーが７５となる（図４参照）。
したがって、本発明に係る熱処理工程においては、操業度が５０となった場合、エネルギー原単位は、７５／５０＝１．５となり、従来の熱処理工程と比較して、効率的に熱処理を行うことができ、省エネルギーを実現できる。
また、操業度が７５となった場合においても、同様にエネルギー原単位を算出すると、従来の熱処理工程においては、１００／７５＝約１．３３であるのに対し、本発明に係る熱処理工程においては、８５／７５＝約１．１３となり、省エネルギーが実現されている。 On the other hand, as shown in FIG. 6, in the heat treatment process according to the present invention, when the operation level reaches 50, the heat treatment pattern P50 (see FIG. 2C) is selected and the heat treatment time is t1. Since t3 is doubled, the conveyance speed of the conveyance device 20 is set to v3 which is half of v1. Furthermore, since the temperature rising time is t_h3, the energy used per unit time is 75 (see FIG. 4).
Therefore, in the heat treatment process according to the present invention, when the operation rate is 50, the energy intensity is 75/50 = 1.5, and the heat treatment is performed more efficiently than the conventional heat treatment process. Can save energy.
In addition, even when the operating level is 75, when the energy intensity is calculated in the same manner, in the conventional heat treatment step, 100/75 = 1.33, whereas in the heat treatment step according to the present invention, Is 85/75 = 1.13, and energy saving is realized.

以上のように、前記熱処理工程によれば、ワークＷの処理数に応じて熱処理炉１の処理能力を変更するため、熱処理炉１の操業状態の平準化、およびワークＷの余剰在庫の抑制等が実現できる。   As described above, according to the heat treatment step, the processing capacity of the heat treatment furnace 1 is changed in accordance with the number of work pieces W to be processed, so that the operation state of the heat treatment furnace 1 is leveled and the excess stock of the work W is suppressed. Can be realized.

なお、本実施形態においては、熱処理温度がＴａで同一である三つの熱処理パターンＰ１００・Ｐ７５・Ｐ５０を用いたが、ワークＷが所望の硬度を得ることができれば、熱処理温度Ｔａ以外の熱処理温度とした熱処理パターンを用いることも可能である。
例えば、図７に示すように、操業度が５０の場合における熱処理パターンは、熱処理パターンＰ５０と同一に設定しているが、操業度が７５の場合における熱処理パターンの熱処理温度を、Ｔａよりも高いＴｂとし、操業度が１００の場合における熱処理パターンの熱処理温度を、Ｔｂよりも高いＴｃとしてもよい。
この場合、ワークＷの均熱時間は、熱処理パターンごとに異なる値に設定される。 In the present embodiment, the three heat treatment patterns P100, P75, and P50 having the same heat treatment temperature Ta are used. However, if the workpiece W can obtain a desired hardness, the heat treatment temperature other than the heat treatment temperature Ta is used. It is also possible to use a heat treatment pattern.
For example, as shown in FIG. 7, the heat treatment pattern in the case where the operation degree is 50 is set to be the same as the heat treatment pattern P50, but the heat treatment temperature of the heat treatment pattern in the case where the operation degree is 75 is higher than Ta. The heat treatment temperature of the heat treatment pattern when the operating degree is 100 may be Tb higher than Tb.
In this case, the soaking time of the workpiece W is set to a different value for each heat treatment pattern.

１ 熱処理炉
１０ 炉体
２０ 搬送装置
３０ 制御装置
Ｗ ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat processing furnace 10 Furnace body 20 Conveyance apparatus 30 Control apparatus W Workpiece

Claims (1)

複数のワークを搬送しつつ、当該複数のワークに対して熱処理を行う熱処理方法であって、
前記ワークの温度変化が定義された複数の熱処理パターンを用意する工程と、
熱処理が行われる前記ワークの数に基づいて、前記複数の熱処理パターンのうちの一つを選択する工程と、
選択された一つの熱処理パターンに従って、前記複数のワークに対して熱処理を行う工程と、を含む、
ことを特徴とする熱処理方法。 A heat treatment method for carrying out heat treatment on a plurality of workpieces while conveying a plurality of workpieces,
Preparing a plurality of heat treatment patterns in which temperature changes of the workpiece are defined;
Selecting one of the plurality of heat treatment patterns based on the number of workpieces to be heat treated;
Performing a heat treatment on the plurality of workpieces according to the selected one heat treatment pattern,
The heat processing method characterized by the above-mentioned.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848010B2 (en) * 1979-11-26 1983-10-26 日本鋼管株式会社 Heating furnace automatic combustion control method
JPH0232329B2 (en) * 1983-02-09 1990-07-19 Kobe Seikosho Kk KANETSUROSEIGYOHOHO
JPH032213B2 (en) * 1982-05-31 1991-01-14 Kobe Seikosho Kk
WO2006078052A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Heat treatment furnace and heat treatment facility having the same
JP2008114266A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Jfe Steel Kk Method for controlling heating of continuously heating furnace
JP2010001548A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 Sanyo Special Steel Co Ltd Method for deciding arrangement interval of steel in heating furnace

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848010B2 (en) * 1979-11-26 1983-10-26 日本鋼管株式会社 Heating furnace automatic combustion control method
JPH032213B2 (en) * 1982-05-31 1991-01-14 Kobe Seikosho Kk
JPH0232329B2 (en) * 1983-02-09 1990-07-19 Kobe Seikosho Kk KANETSUROSEIGYOHOHO
WO2006078052A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Heat treatment furnace and heat treatment facility having the same
JP2008114266A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Jfe Steel Kk Method for controlling heating of continuously heating furnace
JP2010001548A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 Sanyo Special Steel Co Ltd Method for deciding arrangement interval of steel in heating furnace

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