JP2018172708A - Carburization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浸炭装置に係り、詳しくは、浸炭用雰囲気ガス生成装置で生成した一酸化炭素と水素とを含む浸炭用雰囲気ガスを洗浄液中に送り込んで洗浄する洗浄装置を備えた浸炭装置に関する。 The present invention relates to a carburizing apparatus, and more particularly, to a carburizing apparatus including a cleaning device that sends a cleaning gas containing a carburizing atmosphere gas containing carbon monoxide and hydrogen generated by a carburizing atmosphere gas generation device into a cleaning liquid.
一般的なガス浸炭処理は、浸炭炉内に一酸化炭素及び水素を含む浸炭用雰囲気ガスを導入しながら被処理材を加熱することにより行われ、浸炭用雰囲気ガスを生成する方法としては、炭化水素ガスと空気とを混合した後、この混合した原料ガスを高温に保持したニッケル触媒層を有する浸炭用雰囲気ガス生成装置に導入し、空気中の酸素と炭化水素とを触媒反応させて一酸化炭素と水素とを含む浸炭用ガスを得る空気混合法が広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。 A general gas carburizing process is performed by heating a material to be treated while introducing a carburizing atmosphere gas containing carbon monoxide and hydrogen into a carburizing furnace. After mixing hydrogen gas and air, the mixed raw material gas is introduced into a carburizing atmosphere gas generator having a nickel catalyst layer maintained at a high temperature, and oxygen in the air and hydrocarbons are reacted with each other to carry out monoxide oxidation. An air mixing method for obtaining a carburizing gas containing carbon and hydrogen is widely used (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、酸素源として用いる空気には、約78%(体積%、以下同じ)の窒素が含まれているため、生成する浸炭用ガス中の一酸化炭素および水素の濃度は、所定の濃度以上にはならないという課題があった。具体的には、例えば、炭素源としてメタンガスを用いた場合には、一酸化炭素濃度は20%が限界であり、ブタンガスを用いた場合には、23.5%が限界である。 However, since the air used as the oxygen source contains about 78% (volume%, hereinafter the same) nitrogen, the concentration of carbon monoxide and hydrogen in the carburizing gas to be generated is higher than a predetermined concentration. There was a problem that it should not be. Specifically, for example, when methane gas is used as the carbon source, the carbon monoxide concentration is 20%, and when butane gas is used, 23.5% is the limit.
ところで、ガス浸炭処理においては、浸炭用ガス中の一酸化炭素濃度が低いと浸炭炉内で安定した浸炭雰囲気となりにくいことが知られている。特に、高温迅速浸炭処理では、高温でのガス平衡により、この傾向が顕著となる。このため、一酸化炭素濃度が高い浸炭用雰囲気ガスが求められている。 By the way, in the gas carburizing process, it is known that when the carbon monoxide concentration in the carburizing gas is low, it is difficult to obtain a stable carburizing atmosphere in the carburizing furnace. In particular, in high-temperature rapid carburizing treatment, this tendency becomes remarkable due to gas equilibrium at high temperature. For this reason, the carburizing atmosphere gas with a high carbon monoxide density | concentration is calculated | required.
また、浸炭用ガス中の一酸化炭素濃度を高くすることにより、例えば、被処理材として孔を有する部品の浸炭処理をする場合には、孔の奥にまで十分、且つ、均一に浸炭することが可能となるというメリットや、細かな部品を積み重ねてベルトで搬送しながら浸炭処理をする場合には、ベルト上に積み重ねる部品の厚みを増すことが可能となるというメリットがある。 Moreover, by increasing the carbon monoxide concentration in the carburizing gas, for example, when carburizing a part having a hole as a material to be processed, carburize sufficiently and evenly to the back of the hole. When carburizing is performed while stacking small parts and transporting them with a belt, there is an advantage that the thickness of the parts stacked on the belt can be increased.
ところで、浸炭用ガス中の一酸化炭素濃度を高める方法としては、炭化水素ガスに混合する空気に代えて、二酸化炭素ガスを用いた変成反応により生成する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。理論的には、例えば、メタンガスと二酸化炭素とのモル比を1:1として変成反応を行う場合、2モルの一酸化炭素と2モルの水素とが生成し、両者の濃度はそれぞれ50%になる。さらに、炭化水素としてブタンガスを用いた場合は、4モルの二酸化炭素との反応で8モルの一酸化炭素と5モルの水素とが生成する。 By the way, as a method of increasing the carbon monoxide concentration in the carburizing gas, a method of generating by carbon dioxide gas instead of air mixed with hydrocarbon gas is known (for example, Patent Documents). 2). Theoretically, for example, when the transformation reaction is performed at a molar ratio of methane gas to carbon dioxide of 1: 1, 2 mol of carbon monoxide and 2 mol of hydrogen are produced, and the concentration of both is 50%. Become. Further, when butane gas is used as the hydrocarbon, 8 mol of carbon monoxide and 5 mol of hydrogen are generated by reaction with 4 mol of carbon dioxide.
しかしながら、浸炭用ガスを生成する際、酸素源として空気ではなく二酸化炭素ガスを用いて高濃度の一酸化炭素を生成しようとすると、浸炭用雰囲気ガス生成装置内で煤が発生し、煤除去に大きな手間が掛かっていた。 However, when generating carburizing gas, if carbon monoxide gas is used instead of air as an oxygen source to generate high-concentration carbon monoxide, soot is generated in the carburizing atmosphere gas generator, and soot removal is performed. It took a lot of work.
また、浸炭用ガスを生成する際に、酸素源に空気を使用しないものでは、炭化水素系ガスと水蒸気とを混合したものに酸素系ガスを加えて原料ガスとし、電気炉内で浸炭用雰囲気ガスを生成する方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。しかし、電気炉内の温度低下や浸炭用雰囲気ガス生成に伴って煤が堆積し、浸炭用雰囲気ガスの組成変動や連続運転時間の低下といった問題があった。 In addition, when generating carburizing gas, air that does not use air as the oxygen source is mixed with a hydrocarbon gas and water vapor to add the oxygen gas to the raw material gas, and the carburizing atmosphere in the electric furnace. A method of generating gas is disclosed (for example, see Patent Document 3). However, soot accumulates with the temperature drop in the electric furnace and the generation of the carburizing atmosphere gas, and there is a problem that the composition of the carburizing atmosphere gas varies and the continuous operation time decreases.
さらに、浸炭用雰囲気ガスを生成する際に、炭化水素と酸素とを旋回流火炎として燃焼させて、浸炭用雰囲気ガスを生成するものでは、浸炭用雰囲気ガスを生成する際に、微量に煤が発生していた。また、浸炭用雰囲気ガス生成装置は、被処理材の処理状態に応じて長時間の連続運転が求められるが、微量の煤の生成や堆積によって処理状態に問題が発生することがあり、装置の運転が継続できなくなることがあった。 Further, when the carburizing atmosphere gas is generated, the hydrocarbon and oxygen are burned as a swirling flame to generate the carburizing atmosphere gas. It has occurred. In addition, the carburizing atmosphere gas generating device is required to operate continuously for a long time depending on the processing state of the material to be processed, but there may be a problem in the processing state due to the generation and deposition of a small amount of soot. Driving could not be continued.
以上のような煤への対策として、浸炭用雰囲気ガスの生成に伴って発生し、浸炭用雰囲気ガスと共に運ばれる煤を、浸炭炉に導入する前に、洗浄装置でバブリングして除去する方法があった(例えば、特許文献4参照。)。 As a countermeasure against the above-mentioned soot, there is a method in which soot generated with the generation of the carburizing atmosphere gas and carried together with the carburizing atmosphere gas is bubbled with a cleaning device before being introduced into the carburizing furnace. (For example, refer to Patent Document 4).
しかし、煤は疎水性であることから、水と非常に混ざりにくく、バブリングで混ざりきらない煤が洗浄装置以降の配管内や除湿器、さらには浸炭炉に持ち込まれて堆積することがあり、堆積した煤の除去が必要となっていた。また、浸炭炉へ煤が持ち込まれると、浸炭炉内でガス組成変動が生じる虞があった。 However, since soot is hydrophobic, it is very difficult to mix with water, and soot that cannot be mixed by bubbling may be brought into the piping after the cleaning device, dehumidifier, or even carburizing furnace and deposited. It was necessary to remove the soot. Further, when soot is brought into the carburizing furnace, there is a possibility that the gas composition fluctuates in the carburizing furnace.
一方、気体中の物質を除去する方法として、吸収液を上向きに噴射するスプレーヘッダを備えた吸収筒を形成し、吸収筒の下部から導入した排ガスとスプレーヘッダから噴射した吸収液とを気液接触させ、排ガスの脱硫処理を行う方法が開示されている(例えば,特許文献5参照)。しかし、このような吸収筒を浸炭用雰囲気ガスの煤除去に用いた場合、洗浄液と浸炭用雰囲気ガスの流れ方向とを同一とすることで気液接触は増えるものの、浸炭用雰囲気ガスと共に洗浄液が運ばれ、浸炭用雰囲気ガスの供給先に不純物が流れ込む問題があり、また、配管内に堆積する虞もあった。 On the other hand, as a method of removing the substance in the gas, an absorption cylinder having a spray header for injecting the absorption liquid upward is formed, and the exhaust gas introduced from the lower part of the absorption cylinder and the absorption liquid injected from the spray header are gas-liquid A method is disclosed in which the exhaust gas is desulfurized by contact (see, for example, Patent Document 5). However, when such an absorption cylinder is used for removing soot from the carburizing atmosphere gas, although the gas-liquid contact is increased by making the flow direction of the cleaning liquid and the carburizing atmosphere gas the same, the cleaning liquid is used together with the carburizing atmosphere gas. There is a problem that impurities are carried to the supply destination of the carburizing atmosphere gas, and there is also a possibility of depositing in the piping.
そこで本発明は、洗浄装置以降の装置や配管に煤が流れ込むことを確実に防止することができる浸炭装置を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the carburizing apparatus which can prevent reliably that a soot flows into the apparatus and piping after a washing | cleaning apparatus.
上記目的を達成するため、本発明の浸炭装置は、炭化水素ガスと支燃性ガスとの燃焼反応によって、浸炭処理に用いる一酸化炭素と水素とを含む浸炭用雰囲気ガスを生成する浸炭用雰囲気ガス生成装置と、該浸炭用雰囲気ガス生成装置から導出した前記浸炭用雰囲気ガスを洗浄液中に送り込んで洗浄する洗浄装置と、該洗浄装置で洗浄した前記浸炭用雰囲気ガスに含まれた水分を除去する除湿器と、該除湿器で除湿した前記浸炭用雰囲気ガスを導入しながら被処理材を加熱してガス浸炭処理を行う浸炭炉とを備えた浸炭装置において、前記洗浄装置は、下部に洗浄液を蓄えると共に上部に気相部が設けられ、該気相部に前記洗浄液を降らせるガス洗浄ノズルを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the carburizing apparatus of the present invention is a carburizing atmosphere that generates a carburizing atmosphere gas containing carbon monoxide and hydrogen used for carburizing treatment by a combustion reaction between a hydrocarbon gas and a combustion-supporting gas. A gas generating device, a cleaning device for sending the carburizing atmosphere gas derived from the carburizing atmosphere gas generating device into a cleaning solution for cleaning, and removing moisture contained in the carburizing atmosphere gas cleaned by the cleaning device And a carburizing furnace that performs a gas carburizing process by heating a material to be treated while introducing the carburizing atmosphere gas dehumidified by the dehumidifier. In addition, a gas phase part is provided in the upper part, and a gas cleaning nozzle for dropping the cleaning liquid in the gas phase part is provided.
また、前記ガス洗浄ノズルは、前記洗浄装置のガス出口の上部に設けられ、前記洗浄液をカーテン状に降らせると好ましい。さらに、前記洗浄装置から、前記浸炭用雰囲気ガスを洗浄した洗浄液を導出し、フィルタで濾過する洗浄液濾過装置を設け、該洗浄液濾過装置で濾過処理した濾過液の一部を前記ガス洗浄ノズルに供給すると好適である。 Moreover, it is preferable that the gas cleaning nozzle is provided at an upper part of a gas outlet of the cleaning device and drops the cleaning liquid in a curtain shape. Further, a cleaning liquid that has been cleaned from the carburizing atmosphere gas is derived from the cleaning apparatus, and a cleaning liquid filtering apparatus that filters the carburizing atmosphere gas is provided, and a part of the filtrate filtered by the cleaning liquid filtering apparatus is supplied to the gas cleaning nozzle. It is preferable.
本発明の浸炭装置によれば、浸炭用雰囲気ガスを生成する際に発生する煤を洗浄装置でバブリングして除去するとともに、洗浄液に溶け込まずに気相部に残った煤を、ガス洗浄ノズルによって降らせる洗浄液によって除去することができることから、浸炭炉への煤の持ち込みを確実に防止することができる。さらに、安定した浸炭用雰囲気ガスを生成することができることから、製品処理の歩留まりの向上を図ることができる。 According to the carburizing apparatus of the present invention, the soot generated when generating the carburizing atmosphere gas is removed by bubbling with the cleaning device, and the soot remaining in the gas phase portion without being dissolved in the cleaning liquid is removed by the gas cleaning nozzle. Since it can be removed by the washing liquid to be dropped, it is possible to reliably prevent the soot from being brought into the carburizing furnace. Furthermore, since stable carburizing atmosphere gas can be generated, the yield of product processing can be improved.
図1乃至図3は本発明の浸炭装置の一形態例を示す図で、本形態例の浸炭装置11は、図1に示されるように、浸炭処理に用いる一酸化炭素と水素とを含む浸炭用雰囲気ガスを生成する浸炭用雰囲気ガス生成装置12と、浸炭用雰囲気ガス生成装置12から導出した浸炭用雰囲気ガスを冷却する熱交換器13と、冷却した浸炭用雰囲気ガスを洗浄液中に導入して洗浄する洗浄装置14と、洗浄装置14で洗浄した浸炭用雰囲気ガスに含まれた水分を除去する除湿器15と、除湿器15で除湿した浸炭用雰囲気ガスを導入しながら被処理材を加熱してガス浸炭処理を行う浸炭炉16とを備え、洗浄装置14には、洗浄液に捕捉された煤を濾過して取り除く洗浄液濾過装置17が接続されている。
FIGS. 1 to 3 are views showing an embodiment of the carburizing apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the
浸炭用雰囲気ガス生成装置12は、上端を閉塞した小径の上部筒12aの下部に大径の下部筒12bが連設されたもので、上部筒12aの内部に燃焼室12cが形成される。燃焼室12cは、原料ガスとなる炭化水素ガスを供給するための炭化水素ガス噴出孔と、酸素ガスを供給するための酸素ガス噴出孔とが交互に設けられ、炭化水素ガス噴出孔には炭化水素ガス供給管12dが流量調整バルブ12eを介して接続され、酸素ガス噴出孔には酸素ガス供給管12fが流量調整バルブ12gを介して接続されている。
The carburizing
燃焼室12cは、原料ガスが旋回流として導入され、旋回流火炎となることから、燃焼室12cの内周壁の表面が火炎によって直接的に加熱されることはないが、酸素ガスを使用することや、製作性を考慮して、SUS等の金属製であることが望ましい。また、燃焼室12cには、安全性を考慮して熱伝導度の大きいCu材等を主材料とした、水冷構造を採用しても良い。ただし、生成したガスの組成に影響するため、燃焼室12cを極端に冷却しないようにすることを要する。
In the
下部筒12bは、燃焼室12cよりも容積の大きい筒状の内部空間が燃焼室12cに連通して設けられ、底部に、浸炭用雰囲気ガス導出路L1が接続されている。内部空間には、底部に触媒層12hが設けられ、この触媒層12hによって、燃焼室12cで生成した浸炭用雰囲気ガス中に含まれた炭化水素を反応させて除去させる。また、触媒層12hの上方は、所要の空間が確保され、この空間により滞留室12iが形成されている。
The
触媒層12hを構成する触媒は、炭化水素を一酸化炭素(CO)と水素(H2)とにすることが可能な触媒であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ニッケル触媒を用いることが好ましい。なお、触媒の選定にあたっては、生成するガス温度によって触媒機能が損なわれないようなものを選定することを要する。なお、触媒層12hを別体にして、燃焼室12cの後段に設けることもできる。
The catalyst constituting the
滞留室12iは、燃焼室12cで原料ガスを燃焼させて浸炭用雰囲気ガスを生成する際に、生成されるガス流量、温度或いは組成に幾分かの変動が生じた場合に、安定したガス流量、温度及び組成で浸炭用雰囲気ガスを生成するためのバッファー層として機能する。なお、本形態例では、滞留室12iは下部筒12b内に設けられているが、滞留室12iを浸炭用雰囲気ガス生成装置12と別体に形成し、燃焼室12cの後段に設けてもよい。
The residence chamber 12i has a stable gas flow rate when there is some variation in the generated gas flow rate, temperature, or composition when the raw material gas is burned in the
また、原料となる炭化水素ガスは、特に限定されるものではなく、メタンガス、プロパンガス、ブタンガス、都市ガス、LPG等の一般的な炭化水素ガスを用いることができ、炭化水素ガスの供給形態は、炭化水素ガス生成装置や、炭化水素ガスが充填されたボンベを適用できる。さらに、原料となる酸素ガスの供給形態も特に限定されるものではなく、酸素PSA等の酸素ガス生成装置であっても、酸素ガスが充填されたボンベであってもよい。また、酸素ガスの濃度は、93〜100%の範囲が好ましく、用いられる酸素ガスは、窒素ガス等の不活性ガスもしくは空気によって希釈されていてもよい。 Further, the hydrocarbon gas as a raw material is not particularly limited, and general hydrocarbon gas such as methane gas, propane gas, butane gas, city gas, LPG can be used, and the supply form of hydrocarbon gas is A hydrocarbon gas generator or a cylinder filled with hydrocarbon gas can be applied. Furthermore, the supply form of the oxygen gas used as a raw material is not particularly limited, and may be an oxygen gas generator such as oxygen PSA or a cylinder filled with oxygen gas. The concentration of oxygen gas is preferably in the range of 93 to 100%, and the oxygen gas used may be diluted with an inert gas such as nitrogen gas or air.
熱交換器13は、浸炭用雰囲気ガス生成装置12によって生成された浸炭用雰囲気ガスを、前記浸炭用雰囲気ガス導出路L1を介して導入して急冷する冷却手段で、浸炭用雰囲気ガスを急冷することにより、ブードア反応による煤の発生を抑制するもので、50℃以下の温度まで2000℃/secの速度で急冷する能力を有するものが好ましい。
The
洗浄装置14は、浸炭用雰囲気ガス生成装置12によって発生した浸炭用雰囲気ガス中の微量の煤(炭素)を除去するために設けられた炭素除去手段で、熱交換器13の後段にガス流路L2を介して設けられ、生成した浸炭用雰囲気ガスを洗浄装置14の下部に蓄えられた洗浄液中でバブリングして洗浄することにより、煤を浸炭用雰囲気ガス中から除去する。さらに、洗浄装置14の上部内壁には、洗浄液の上部に設けられる気相部14aに洗浄液を降らせるガス洗浄ノズル18が取り付けられている。ガス洗浄ノズル18は、洗浄液濾過装置17から洗浄装置14に濾過して返還される洗浄液の一部を注入して気相部14aに降らせることにより、気相部14aの浸炭用雰囲気ガスに残留した煤を飛沫同伴状態、或いは、気液混合状態で洗浄液中に落下させて、洗浄液へのバブリングで取り切れなかった煤を除去する。
The
なお、熱交換器13を設けず、浸炭用雰囲気ガス導出路L1に洗浄装置14を直接接続してもよい。また、洗浄液は水に限定されるものではなく、酸性ガスを吸収するような水溶液であってもよい。
Note that the
除湿器15は、洗浄装置14で洗浄された浸炭用雰囲気ガス中の水分を除去するために設けられた水分除去手段で、浸炭炉16に供給する浸炭用雰囲気ガス中に含まれる水分を除去し、脱炭反応を引き起こすことを防止している。除湿の方法は特に限定されるものではないが、露点0℃以下まで除湿する装置が好ましい。また、洗浄装置と除湿器15とは、浸炭用雰囲気ガス流路L6となる配管19で、除湿器15と浸炭炉16とは、同じく浸炭用雰囲気ガス流路L6となる配管20でそれぞれ連結されている。
The
洗浄液濾過装置17は、気液分離器21と濾過器22とを有し、洗浄液流路L3によって、洗浄装置14から排出した洗浄液を気液分離器21を介して濾過器22へ導入し、濾過器22のフィルタで洗浄液を濾過する。さらに、濾過器22で濾過した洗浄液は、第1循環径路L4を介して洗浄装置14に戻されるとともに、第2循環径路L5を介して、ガス洗浄ノズル18に供給される。
The cleaning
ガス洗浄ノズル18は、図2及び図3に示されるように、浸炭用雰囲気ガスに洗浄液を確実に接触させるため、洗浄装置14のガス出口19aの上部に、出口幅と同一、或いは、出口幅よりも広い幅で、カーテン状に洗浄液を降らせるように配置することが好ましい。また、ガス洗浄ノズル18の洗浄孔18aは、4個以上とし、8個であると好ましく、開孔径は直径0.1mm〜10mmが好ましい。さらに、洗浄孔18aの間隔は、0mm(スリット)〜10mmであると好ましいが、洗浄液がカーテン状に落下するものであれば、出口間隔は特に限定されるものではない。また、洗浄孔18aの開口形状は円形に限らない。さらに、洗浄孔18aは、一列に配置するものに限らず複数列となるように配置してもよく、洗浄液の流量は、0.1L/min以上とし、1L/min〜3L/minが好ましい。また、気相部14aに降らせる洗浄液はミスト状でも液滴状でも差し支えない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、気相部14aの全体に洗浄液を降らせるようにしてもよく、また、洗浄装置14と除湿器15とを繋ぐ配管19に洗浄液を降らせるようにすることもできる。さらに、ガス洗浄ノズル18には、洗浄液濾過装置17で濾過した洗浄液を供給するものに限らず、外部から洗浄液を供給することもできる。
In addition, you may make it make a washing | cleaning liquid fall to the whole gaseous-
本形態例の洗浄装置14は、以上のように形成されることから、浸炭用雰囲気ガスを洗浄液中でバブリングして洗浄するだけでは取り除けない気相部14aの浸炭用雰囲気ガスに残留した煤を、ガス洗浄ノズル18から降らせる洗浄液によって除去することができることから、浸炭用雰囲気ガスの煤を確実に除去することができる。これにより、洗浄装置14以降に配置される配管19,20や除湿器15及び浸炭炉16に煤が堆積することを防止できるとともに、浸炭用雰囲気ガス生成装置12の連続運転が可能となる。さらには、安定した浸炭用雰囲気ガスを浸炭炉16に連続して供給することが可能となり、製品処理の歩留まりを向上させることができる。
Since the
次に、本形態例の浸炭用雰囲気ガス生成装置(実施例1,2)と、他の浸炭用雰囲気ガス生成装置(比較例1)とを用いて煤の除去状態を比較した結果を説明する。 Next, the results of comparing the removal state of soot using the carburizing atmosphere gas generation device (Examples 1 and 2) of this embodiment and another carburizing atmosphere gas generation device (Comparative Example 1) will be described. .
(実施例1)
図1に示される本形態例の浸炭装置11を用いて、まず、浸炭用雰囲気ガス生成装置12で、高い濃度の一酸化炭素を含む浸炭用雰囲気ガスの安定生成(浸炭用雰囲気ガス生成装置の定常運転)を確認した。このときの定常条件は原料ガス:LPGと酸素、酸素比:0.4とし、一酸化炭素:約40%、水素:約55%を含む混合ガスを生成した。その後、浸炭用雰囲気ガスに含まれる微量の煤を洗浄装置14で洗浄した。洗浄後の浸炭用雰囲気ガスと煤とを、ガス洗浄ノズル18から降らせるカーテン状の濾過液に接触させ、接触後の浸炭用雰囲気ガスを配管19,20を介して除湿器15から浸炭炉16へ導入した。
Example 1
Using the
この時のガス洗浄ノズル18による洗浄液のカーテンの条件は、流量:0.1〜1L/min、カーテン数:0〜3、洗浄孔18aの開孔径:2.17mm、洗浄孔18aの数:8個、洗浄孔18aの間隔:1mmとした。その後、除湿器15と配管19,20と浸炭炉16とについて煤の有無を目視にて確認し、その結果を表1に示した。煤の堆積が確認されない場合を◎,煤の堆積が微量に確認された場合を○,煤の堆積が確認された場合を×とした。
The conditions of the curtain of the cleaning liquid by the
表1により、ガス洗浄ノズル18による洗浄液のカーテンがあることで除湿器15と配管19,20と浸炭炉16とに煤が堆積していないことが確認され、また、カーテン数は多い方が好ましいことが分かった。
Table 1 confirms that there is no cleaning liquid curtain by the
(実施例2)
実施例1の装置のガス洗浄ノズル18の条件を変え、その他の条件は実施例1と同様にして、浸炭用雰囲気ガスに含まれる微量の煤を洗浄装置14で洗浄した。ガス洗浄ノズル18による濾過液のカーテンの条件を、流量:0.1〜1L/min、カーテン数:0〜3、洗浄孔18aの開孔径:4.35mm、洗浄孔18aの数:6個、洗浄孔18aの間隔:2mmとした。除湿器15と配管19,20と浸炭炉16の煤堆積の有無を目視にて確認し、その結果を表2に示した。
(Example 2)
The conditions of the
表2により、ガス洗浄ノズル18による濾過液のカーテンがあることで除湿器15と配管19,20と浸炭炉16とに煤が堆積していないことが確認され、また、カーテン数を増やすことが好ましいことが分かった。さらに、表1及び表2から、洗浄孔18aの間隔を狭くした方が煤除去効果が高いことが分かった。
Table 2 confirms that there is no filtrate in the
(比較例1)
洗浄装置14のガス出口19aの下部に、洗浄液を吹き上げるガス洗浄ノズルを配置し、それ以外は実施例1と同様の条件で、浸炭用雰囲気ガスに含まれる微量の煤を洗浄装置14で洗浄した。ガス洗浄ノズル18による濾過液のカーテンの条件は、流量:0.1〜1L/min、カーテン数:0〜3、洗浄孔18aの開孔径:2.17mm、洗浄孔18aの数:8個、洗浄孔18aの間隔:1mmとした。除湿器15と配管19,20と浸炭炉16の煤堆積の有無を目視にて確認し、その結果を表3に示した。
(Comparative Example 1)
A gas cleaning nozzle that blows up the cleaning liquid is disposed below the
表3により、濾過液を下から吹き上げる噴水型のカーテンでは、除湿器15と配管19,20と浸炭炉16とに煤が堆積していることが確認され、煤除去の効果が薄く、実施例1及び2のように、上部から濾過液を降らせるガス洗浄ノズル18による濾過液のカーテンが望ましいことが分かった。
According to Table 3, in the fountain-type curtain that blows the filtrate from below, it is confirmed that soot is accumulated in the
11…浸炭装置、12…浸炭用雰囲気ガス生成装置、12a…上部筒、12b…下部筒、12c…燃焼室、12d…炭化水素ガス供給管、12e…流量調整バルブ、12f…酸素ガス供給管、12g…流量調整バルブ、12h…触媒層、12i…滞留室、13…熱交換器、14…洗浄装置、14a…気相部、15…除湿器、16…浸炭炉、17…洗浄液濾過装置、18…ガス洗浄ノズル、18a…洗浄孔、19…配管、19a…ガス出口、20…配管、21…気液分離器、22…濾過器、L1…浸炭用雰囲気ガス導出路、L2…ガス流路、L3…洗浄液流路、L4…第1循環径路、L5…第2循環径路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記洗浄装置は、下部に洗浄液を蓄えると共に上部に気相部が設けられ、該気相部に前記洗浄液を降らせるガス洗浄ノズルを備えたことを特徴とする浸炭装置。 A carburizing atmosphere gas generating device that generates a carburizing atmosphere gas containing carbon monoxide and hydrogen used for carburizing treatment by a combustion reaction between a hydrocarbon gas and a combustion-supporting gas, and a carburizing atmosphere gas generating device derived from the carburizing atmosphere gas generating device. A cleaning device for sending the bubbling atmosphere gas into the cleaning liquid and bubbling; a dehumidifier for removing water contained in the carburizing atmosphere gas cleaned by the cleaning device; and the carburizing device dehumidified by the dehumidifier In a carburizing apparatus equipped with a carburizing furnace that performs a gas carburizing process by heating a material to be processed while introducing an atmospheric gas,
The carburizing apparatus is characterized in that the cleaning apparatus stores a cleaning liquid in a lower part, a gas phase part is provided in an upper part, and a gas cleaning nozzle for dropping the cleaning liquid in the gas phase part.
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