JP3188777B2 - 高炭素鋼熱処理用雰囲気ガスの生成方法 - Google Patents
高炭素鋼熱処理用雰囲気ガスの生成方法Info
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- JP3188777B2 JP3188777B2 JP33087392A JP33087392A JP3188777B2 JP 3188777 B2 JP3188777 B2 JP 3188777B2 JP 33087392 A JP33087392 A JP 33087392A JP 33087392 A JP33087392 A JP 33087392A JP 3188777 B2 JP3188777 B2 JP 3188777B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炭素鋼を熱処理するた
めの雰囲気ガスを生成する方法に関するものである。
めの雰囲気ガスを生成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に高炭素鋼の熱処理には、雰囲気ガ
スとして窒素ガスが使用される。これはＣＯ２やＨ２Ｏ
の含有率の高い発熱型雰囲気ガスを使用すると、炭素含
有率の高い高炭素鋼（例えばＳＫ鋼）の表面層が酸化脱
炭されるためである。しかし窒素ガスの単価は、発熱型
ガスに比し極めて高価であり、これが高炭素鋼のコスト
を押し上げる要因となっている。
スとして窒素ガスが使用される。これはＣＯ２やＨ２Ｏ
の含有率の高い発熱型雰囲気ガスを使用すると、炭素含
有率の高い高炭素鋼（例えばＳＫ鋼）の表面層が酸化脱
炭されるためである。しかし窒素ガスの単価は、発熱型
ガスに比し極めて高価であり、これが高炭素鋼のコスト
を押し上げる要因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑み、発熱型ガスをできるだけ安価な方法で改質する
ことにより、高炭素鋼の熱処理に適した低コストの中性
雰囲気ガスを提供することを目的とするものである。
に鑑み、発熱型ガスをできるだけ安価な方法で改質する
ことにより、高炭素鋼の熱処理に適した低コストの中性
雰囲気ガスを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による高炭素鋼熱
処理用雰囲気ガスの生成方法は、都市ガスを燃料として
発熱型ガス発生炉で発生したガスを冷凍機に通して脱水
したのち、吸熱型ガス変成炉に通して改質し、更に冷凍
機及びシリカゲル槽に通して脱水するものである。
処理用雰囲気ガスの生成方法は、都市ガスを燃料として
発熱型ガス発生炉で発生したガスを冷凍機に通して脱水
したのち、吸熱型ガス変成炉に通して改質し、更に冷凍
機及びシリカゲル槽に通して脱水するものである。
【０００５】
【作用】一般に窒素ガス発生機によって生成されるＮ２
雰囲気ガスは、例えば燃焼ガス中のＣＯ２あるいはＨ２
Ｏを吸着除去したものであり、純度は高いけれども高価
である。一方高炭素鋼を熱処理する場合は、雰囲気ガス
中に相当量のＣＯを含有していても、鋼の炭素含有率が
高いために中性雰囲気と見なすことができる。そこで本
発明は、通常は浸炭あるいは焼入れ用雰囲気ガスの発生
に用いられる吸熱形ガス変成炉を利用して、発熱形ガス
発生炉で発生した燃焼排ガスを吸熱形ガス変成炉に通す
ことにより、発熱形ガス中のＣＯ２をＣＯに変換し、高
炭素鋼の熱処理に適した雰囲気ガスを低コストで生成し
ようとするものである。
雰囲気ガスは、例えば燃焼ガス中のＣＯ２あるいはＨ２
Ｏを吸着除去したものであり、純度は高いけれども高価
である。一方高炭素鋼を熱処理する場合は、雰囲気ガス
中に相当量のＣＯを含有していても、鋼の炭素含有率が
高いために中性雰囲気と見なすことができる。そこで本
発明は、通常は浸炭あるいは焼入れ用雰囲気ガスの発生
に用いられる吸熱形ガス変成炉を利用して、発熱形ガス
発生炉で発生した燃焼排ガスを吸熱形ガス変成炉に通す
ことにより、発熱形ガス中のＣＯ２をＣＯに変換し、高
炭素鋼の熱処理に適した雰囲気ガスを低コストで生成し
ようとするものである。
【０００６】
【実施例】図１は本発明方法の一実施例を示したもので
ある。図において、１は発熱形雰囲気ガス発生炉であ
り、通常は例えば低炭素鋼の熱処理（焼鈍）用雰囲気ガ
スの発生に使用されるものである。この発生炉１におい
て、例えば８．７ｍ３／ｈｒの都市ガス（１３Ａ）を燃
焼用空気５２ｍ３／ｈｒ（空気比０．５４３）と共に燃
焼させ、６０ｍ３／ｈｒの発熱形ガス（残存Ｏ２：０
％）を発生させ、これを発生炉１に付属している一次及
び二次の水冷クーラーに通したのち、冷凍機２に送って
脱水する。ここで発生するガスの組成は、次の通りであ
る。 ＣＯ ： １０．５２ ％ ＣＯ２： ５．１９ ％ Ｈ２ ： １３．８５ ％ Ｎ２ ： ６８．４５ ％ その他： １．９９ ％
ある。図において、１は発熱形雰囲気ガス発生炉であ
り、通常は例えば低炭素鋼の熱処理（焼鈍）用雰囲気ガ
スの発生に使用されるものである。この発生炉１におい
て、例えば８．７ｍ３／ｈｒの都市ガス（１３Ａ）を燃
焼用空気５２ｍ３／ｈｒ（空気比０．５４３）と共に燃
焼させ、６０ｍ３／ｈｒの発熱形ガス（残存Ｏ２：０
％）を発生させ、これを発生炉１に付属している一次及
び二次の水冷クーラーに通したのち、冷凍機２に送って
脱水する。ここで発生するガスの組成は、次の通りであ
る。 ＣＯ ： １０．５２ ％ ＣＯ２： ５．１９ ％ Ｈ２ ： １３．８５ ％ Ｎ２ ： ６８．４５ ％ その他： １．９９ ％
【０００７】次にこのガスを吸熱形ガス変成炉３に通し
て改質する。この変成炉３は、通常は都市ガスを変成し
て、例えば高炭素鋼の焼入れ等に用いられる吸熱形雰囲
気ガスを生成するためのもので、本実施例の場合は、処
理能力を合わせるために直径６インチの立形レトルト内
に吸熱型ガス変成触媒を充填したものを並列に２本設
け、空間速度９００／ｈｒで、外熱方式により１０５０
℃に加熱している。この変成炉３を出たガスを、変成炉
３に付属している水冷クーラーで冷却したのち、冷凍機
４及びシリカゲル槽５へ送って脱水する。こうして改質
されたガスの組成は次の通りである。 ＣＯ ： １４．３１ ％ ＣＯ２： １．６８ ％ Ｈ２ ： １４．２８ ％ Ｎ２ ： ６９．７１ ％ 以上のようにして改質・脱水されたガスは、高炭素工具
鋼（ＳＫ−５）の焼鈍炉６へ送られるが、この改質ガス
はＣＯ２及びＨ２Ｏの濃度が極めて低いので、焼鈍炉６
内の約７５０℃の熱処理温度で高炭素鋼の表面層が脱炭
されるおそれはなく、また比較的高濃度のＣＯも高炭素
鋼に対しては中性雰囲気となるので、何等問題はない。
て改質する。この変成炉３は、通常は都市ガスを変成し
て、例えば高炭素鋼の焼入れ等に用いられる吸熱形雰囲
気ガスを生成するためのもので、本実施例の場合は、処
理能力を合わせるために直径６インチの立形レトルト内
に吸熱型ガス変成触媒を充填したものを並列に２本設
け、空間速度９００／ｈｒで、外熱方式により１０５０
℃に加熱している。この変成炉３を出たガスを、変成炉
３に付属している水冷クーラーで冷却したのち、冷凍機
４及びシリカゲル槽５へ送って脱水する。こうして改質
されたガスの組成は次の通りである。 ＣＯ ： １４．３１ ％ ＣＯ２： １．６８ ％ Ｈ２ ： １４．２８ ％ Ｎ２ ： ６９．７１ ％ 以上のようにして改質・脱水されたガスは、高炭素工具
鋼（ＳＫ−５）の焼鈍炉６へ送られるが、この改質ガス
はＣＯ２及びＨ２Ｏの濃度が極めて低いので、焼鈍炉６
内の約７５０℃の熱処理温度で高炭素鋼の表面層が脱炭
されるおそれはなく、また比較的高濃度のＣＯも高炭素
鋼に対しては中性雰囲気となるので、何等問題はない。
【０００８】
【発明の効果】本発明方法によれば、発熱形ガス発生炉
で発生した空気比１以下の燃焼排ガスは、都市ガスの単
価が６０円／ｍ３として、その体積が約７倍になるの
で、単価は約９円／ｍ３となり、これに変成炉の外熱の
コストを加えても、高々２０円／ｍ３である。これに対
して、窒素ガスの単価は約７０円／ｍ３であるから、ガ
ス発生炉や改質用変成炉等の償却費を含めても大幅なコ
ストダウンが可能である。
で発生した空気比１以下の燃焼排ガスは、都市ガスの単
価が６０円／ｍ３として、その体積が約７倍になるの
で、単価は約９円／ｍ３となり、これに変成炉の外熱の
コストを加えても、高々２０円／ｍ３である。これに対
して、窒素ガスの単価は約７０円／ｍ３であるから、ガ
ス発生炉や改質用変成炉等の償却費を含めても大幅なコ
ストダウンが可能である。
【図１】本発明方法の一実施例を示すブロック系統図。
１ 発熱形ガス発生炉 ２ 冷凍機 ３ 吸熱形ガス変成炉 ４ 冷凍機 ５ シリカゲル槽 ６ 焼鈍炉
フロントページの続き (72)発明者 長谷部 宏之 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 藤原 弘達 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大 阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−2317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−149425（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−156019（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−58287（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 1/76
Claims (1)
- 【請求項１】 都市ガスを燃料とし発熱形ガス発生炉で
発生したガスを冷凍機に通して脱水したのち、吸熱型ガ
ス変成炉に通して改質し、更に冷凍機及びシリカゲル槽
に通して脱水することを特徴とする高炭素鋼熱処理用雰
囲気ガスの生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33087392A JP3188777B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 高炭素鋼熱処理用雰囲気ガスの生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33087392A JP3188777B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 高炭素鋼熱処理用雰囲気ガスの生成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136437A JPH06136437A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3188777B2 true JP3188777B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=18237470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33087392A Expired - Fee Related JP3188777B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 高炭素鋼熱処理用雰囲気ガスの生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3188777B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6320559B1 (en) | 1993-08-12 | 2001-11-20 | Seiko Epson Corporation | Head-mounted image display device and data processing apparatus including the same |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP33087392A patent/JP3188777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6320559B1 (en) | 1993-08-12 | 2001-11-20 | Seiko Epson Corporation | Head-mounted image display device and data processing apparatus including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06136437A (ja) | 1994-05-17 |
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