JP3212391B2

JP3212391B2 - 熱処理炉

Info

Publication number: JP3212391B2
Application number: JP33655192A
Authority: JP
Inventors: 健一岩瀬
Original assignee: 旭テック株式会社
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JPH06158155A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属材料を融点以下の
適当な温度に加熱した後、冷却速度を加減して冷却し、
金属材料を所要の組織に変化させたり、あるいは所要の
性質に変化させるための焼なまし，焼戻し等の熱処理を
施こすときに用いる熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばバッチ式（回分式）の熱処
理炉は、内壁を耐火レンガ等の耐火物で密閉した空間
（室内というときもある）を形成するとともに、その空
間内壁にヒータを設けて構成されている。そして、その
熱処理炉で被熱処理物（以下、ワークという）を熱処理
するには、室内にワークを装入して密閉し、ヒータを駆
動させて室内温度を熱処理の目的に合わせた所定温度ま
で高めた後、熱処理の目的に合わせて徐冷するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱処理炉は、熱処理炉本体（以下、炉本体という）
内の空間に空気が存在している状態で熱処理が行なわれ
るので、加熱時にワークが酸化されやすいという不都合
があった。

【０００４】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、ワークの酸化
のおそれのない熱処理炉を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱処理炉
は、上記目的を達成するために、密閉された炉本体の空
間内にワークを装入し、そのワークを熱処理の目的に合
わせた融点以下の所定の温度に加熱した後、冷却速度を
加減して冷却を行って熱処理する熱処理炉において、前
記炉本体に挿入されたとき、その炉本体の底部を形成す
るとともに、冷却速度を加減する徐冷カバーに挿入され
たとき、その徐冷カバーの底部を形成するワークを載置
する台車を設け、その台車の上面に不活性ガスの供給孔
を有し、その供給孔はその炉本体外の不活性ガス供給源
に着脱可能に連絡されていることを特徴としている。

【０００６】

【作用】上記構成において、ワークが炉本体で所定温度
に加熱処理される際、台車に設けられた不活性ガス供給
手段から供給された不活性ガス中で加熱処理されるので
ワークの酸化が抑制される。不活性ガスは、ワークを載
置した台車の上面に開孔した供給孔から供給されて、炉
本体の空間に充満される。また、徐冷カバーにより冷却
速度が加減される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を本出願人が提案して
いるバッチ連続式の熱処理炉を示す図面に基づいて説明
する。図１は一実施例に係る熱処理炉の概略構成図で、
このうち図１（ａ）はその平面図及び図１（ｂ）はその
正面図である。所定の長さを有するレールＲ₀には、２
台の台車１ａ，１ｂが載置されていて、そのレールＲ₀
上を移動できるように構成されている。

【０００８】両台車１ａ，１ｂは、同一構成なので、台
車１ａを例に拡大して示された図２及び図２のＡ−Ａ線
断面図である図３を参照しながら説明する。フレーム２
の下部には、レールＲ₀上を走行するための４個の車輪
３，３…を有するとともに、フレーム２上には、耐火レ
ンガからなる底壁４が設けられていて、この底壁４上に
ワークＷが載置されるように構成されている。また、こ
の底壁４の上面の凹部には、電気ヒータ（以下、ヒータ
という）Ｈが埋設されている。

【０００９】炉本体１０は、上記底壁４を炉本体の底部
とするものでレールＲ₀のほぼ中程に設けられている。
この炉本体１０は、レールＲ₀の左，右側壁１１ａ，１
１ｂ、上壁１２及び前，後壁１３ａ，１３ｂを耐火レン
ガにセラミックファイバーを張設して形成しているとと
もに、各壁内面にはヒータＨがそれぞれ設けられてい
る。また、上壁１２の下方には、ファンＦ，Ｆが設けら
れている。

【００１０】上記各壁のうち、上壁１２は、建物の梁Ｂ
に支持棒Ｂ′を介して支持されている。そして、この上
壁１２には両側壁１１ａ，１１ｂを開閉するための一対
の開閉機構１４，１４が設けられている。すなわち、こ
の開閉機構１４は、図示しない油圧またはモータからな
る駆動源で上下動されるアーム１５を有し、このアーム
１５の下端部が側壁１１ａ，１１ｂの上端部に回動自在
に設けられている。したがって、一対の開閉機構１４，
１４が駆動されてアーム１５，１５が上方へ回動される
と、両側壁１１ａ，１１ｂは図２の二点鎖線で示される
ように、上方へ持ち上り、両側壁１１ａ，１１ｂ側が開
かれる。

【００１１】炉本体１０の底部を形成する台車１ａに
は、本発明の特徴的構成要件の不活性ガス供給手段１６
が設けられている。この不活性ガス供給手段１６は、図
２に示されるように、底壁４の上面に開孔する多数の供
給孔１６ａ，１６ｂ…を有している。そして、これら供
給孔１６ａ，１６ａ…は、ヘッダー管１６ｂに通じてい
て、このヘッダー管１６から供給されるＮ₂ガスを炉本
体１０の室内１０′に速やかに供給することができるよ
うに配置されている。

【００１２】図２中、１７はワンタッチ式パイプ接続器
であり、ヘッダ管１６ｂの先端と図示しないＮ₂ガス供
給源に連らなる供給管１７の先端とを接続したり、切離
したりできるように構成されている。

【００１３】レールＲ₀の両端側には、そのレールＲ₀
の長手方向と同方向のレールＲ₂，Ｒ₃がそれぞれ設け
られている。そして、これらレールＲ₂，Ｒ₃はレール
Ｒ₀の外側に位置し、かつレールＲ₀と台車１ａ（１
ｂ）分の長さだけ重複して設けられている。

【００１４】徐冷カバー２０ａ，２０ｂは、ワークＷを
載置した台車１ａ，１ｂを覆う容積の空間を有し、内壁
に断熱材の張設された鉄板から構成され、レールＲ₂，
Ｒ₃に４個の車輪２１，２１…を介してそれぞれ移動自
在に設けられている。これら徐冷カバー２０ａ，２０ｂ
のうち、炉本体１０側の側壁２２，２２は、扉に形成さ
れていて開閉自在に構成されているとともに、底が開放
されている。したがって徐冷カバー２０ａ，２０ｂ内に
は、扉が開いた状態で台車１ａ，１ｂがそれぞれ自由に
に出入りすることができる。そして、各徐冷カバー２０
ａ，２０ｂ内に各台車１ａ，１ｂがそれぞれ挿入された
ときは、それら台車１ａ，１ｂは、図４に示されるよう
に、徐冷カバー２０ａ，２０ｂの底部をそれぞれ形成す
ることができるように構成されている。

【００１５】図中、Ｓはガラスウールからなるシール部
材で、台車１ａ，１ｂの上面周囲に設けられていて、
前，後の側壁１３ａ，１３ｂの下端部と両側壁１１ａ，
１１ｂの下端部をシールするために用いられている。な
お、このシール部材Ｓは完全密閉する機能はなく、室内
１０′の気圧が高まればその室内１０′の気体が漏出で
きるように構成されている。

【００１６】次に、本実施例に係る熱処理炉の熱処理動
作について説明する。先ず、徐冷カバー２０ａをレール
Ｒ₂の右端に移動させておき、台車１ａを図１の徐冷カ
バー２０ａの場所までモータＭにより車輪Ｗを回転させ
て移動させておく。

【００１７】そして、台車１ａにワークＷを載置した
後、開閉機構１４，１４を駆動させて両側壁１１ａ，１
１ｂを上昇させ、モータＭを駆動させて台車１ａを左側
に移動させ、ちょうど図１の位置に達したときに停止さ
せる。この台車１ａの位置決めは、フォトセンサ等から
なる周知の図示しない検知器を用いて行なわれる。

【００１８】台車１ａがレールＲ₀の所定の場所に位置
決めされたら、開閉機構１４，１４を再び駆動させて両
側壁１１ａ，１１ｂを閉じ、次いで、パイプ接続器１７
を接続して室内１０′にＮ₂ガスを供給する。このＮ₂
ガス供給により、室内１０′の空気がシール部材Ｓの部
分から排出される。室内１０′の空気がＮ₂ガスと置換
された時点でヒータＨに通電してワークＷを所定温度ま
で加熱する。この加熱の際も、バルブＶを調整してＮ₂
ガスの小量を常時、室内１０′に供給して室内１０′を
常にＮ₂ガスの雰囲気に保つようにする。

【００１９】所定の加熱時間が経過して徐冷開始時間に
達した時、開閉機構１４，１４を駆動させて両側壁１１
ａ，１１ｂを開くとともに、モータＭを回転させて台車
１ａを右側に移動させる。この台車１ａの移動に先立っ
て、徐冷カバー２０ａは、図１に示される位置に炉本体
１側の側壁２２を開いてレールＲ₂の左端に待機されて
いる。したがって、台車１ａは徐冷カバー２０ａ内に進
入することができる。台車１ａが徐冷カバー２０ａ内に
進入を完了した時点で、側壁２２を閉じ、ワークＷが所
定の温度、例えば室温になるまで徐冷する。

【００２０】徐冷時間が終了したとき、徐冷カバー２０
ａを右側に移動させ、台車１ａから熱処理済みのワーク
Ｗを取り出して台車１ａにおける一連の熱処理を完了す
る。そして、空になった台車１ａ上に、次のワークＷを
載置して待機しておく。

【００２１】台車１ａのワークＷが、炉本体１０内で加
熱処理を受けている間に、他方の台車１ｂにワークＷを
載置して待機状態にしておく。そして、台車１ａが、上
述のように徐冷カバー２０ａ側に移動すると同時に、台
車１ｂを炉本体１０側に移動させて同様に加熱処理を行
う。

【００２２】したがって、本実施例に係る熱処理炉にお
いては、炉本体１の底壁４となる２台の台車１ａ，１ｂ
と、２個の徐冷カバー２０ａ，２１ｂを用いて、バッチ
連続式に運転できるので、熱処理炉の運転効率を高める
ことができるとともに、加熱時間中は、室内１０′は不
活性ガスの雰囲気に保たれているので、ワークＷの酸化
は抑制され、高品質の熱処理製品を得ることができる。

【００２３】図４は、両側壁１１ａ，１１ｂと上壁１２
及び前，後壁１３ａ，１３ｂとを一体化し、台車１ａ，
１ｂの移動に際しては、その一体化された炉本体１０を
シリンダ３０で上昇させるようにしている。なお、図中
３１，３１は、炉本体１０の上昇が円滑になるようにす
るための案内ロッドである。

【００２４】このように、台車１ａ，１ｂを除いて炉本
体１０を上昇させるときは、両側壁１１ａ，１１ｂを開
閉するための複雑な機構と両側壁１１ａ，１１ｂのシー
ル機構が省略できる特長がある。

【００２５】なお、上述の実施例では、炉本体１０をバ
ッチ連続式に運転する例を示したが、これを完全なバッ
チ式に、つまり徐冷も炉本体１０で行う場合であっても
よい。この場合は、徐冷が完了するまで室内１０′にＮ
₂ガスを供給するようにしてもよい。また、不活性ガス
はＮ₂ガスに限らずアルゴンガス等の他の不活性ガスを
用いてもよい。

【００２６】

【発明効果】本発明に係る熱処理炉は、炉本体に挿入さ
れたとき、その炉本体の底部を形成するとともに、冷却
速度を加減する徐冷カバーに挿入されたとき、その徐冷
カバーの底部を形成するワークを載置する台車を設け、
その台車の上面に不活性ガスの供給孔を有し、その供給
孔はその炉本体外の不活性ガス供給源に着脱可能に連絡
されるようにしたので、ワークの酸化を防止しながら熱
処理ができ、高品質の熱処理されたワークが得られる。
また、台車に不活性ガスの供給孔を設けているので、不
活性ガスを空間に速やかに充満させることができる。さ
らに、徐冷カバーにより、冷却速度を容易に加減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る熱処理炉の概略図であ
って、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその正面
図である。

【図２】炉本体の詳細断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】他の例の例の炉本体の詳細断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ台車１０熱処理炉本体（炉本体）１６不活性ガス供給手段１６ａ供給孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉された熱処理炉本体の空間内に被熱
処理物を装入し、その被熱処理物を熱処理の目的に合わ
せた融点以下の所定の温度に加熱した後、冷却速度を加
減して冷却を行って熱処理する熱処理炉において、前記熱処理炉本体に挿入されたとき、その熱処理炉本体
の底部を形成するとともに、冷却速度を加減する徐冷カ
バーに挿入されたとき、その徐冷カバーの底部を形成す
る被熱処理物を載置する台車を設け、その台車の上面に
不活性ガスの供給孔を有し、その供給孔はその熱処理炉
本体外の不活性ガス供給源に着脱可能に連絡されている
ことを特徴とする熱処理炉。