JP6770010B2 - 複合型回転熱処理炉及びそれを使用した熱処理方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、焼入れ水槽の中で第1のワークに焼入れ処理を施している間に、溶体化炉への第2のワークの搬入及び時効炉からの第3のワークの搬出を行うことによって、焼入れ処理の時間を有効に活用し、熱処理全体のサイクルタイムを短縮する方法が記載され、この方法に使用される熱処理炉(溶体化炉)が開示されている。
また、特許文献1以外のこれまでの熱処理炉は、一つの回転体に対して少なくとも一つのバーナを設けられ、回転体に搭載した被加熱物に充分な加熱処理を施すようにしている。
炉壁(2)で囲まれるとともに、仕切り壁(3)を介して相互に隣接して配置された溶体化室(4)及び時効室(5)と、前記溶体化室(4)及び時効室(5)の近傍に配置された熱源室(10)と、
前記熱源室(10)を、前記溶体化室(4)へ寄った側の第一熱源室11と、前記時効室(5)に寄った側の第二熱源室(12)に分離するとともに、前記仕切り壁(3)の端部まで延びる放熱板(20)と、
前記放熱板(20)の前記第二熱源室(12)の側に配置された開閉自在の防熱壁(30)と、
前記溶体化室(4)に設けられ、前記第一被加熱物を搭載して回転する第一回転体(31)と、
前記時効室(5)に設けられ、前記第二被加熱物を搭載して回転する第二回転体(32)と、
前記第一熱源室(11)に設けられた一つのバーナ(40)と、
前記第一熱源室(11)の前記バーナ(40)の側に設けられ、前記溶体化室(4)に向かって送風するように配置された一つの第一ファン(41)と、
前記第二熱源室(12)に設けられ、前記時効室(5)に向かって送風するように配置された一つの第二ファン(42)を備え、
前記バーナ(40)による熱風を、前記第一ファン(41)を介して、前記第一熱源室(11)から前記溶体化室(4)へ送り、前記第一回転体(31)の前記第一被加熱物に溶体化処理を施して前記第一ファン(41)まで戻すように循環させるとともに、
前記第一熱源室(11)の熱によって、前記第二熱源室(12)を、前記放熱板(20)を介して加熱し、その熱風を、前記第二ファン(42)によって前記時効室(5)に送り、前記第二回転体(32)の前記第二被加熱物に時効処理を施して前記第二ファン(42)まで戻すように循環させてなることを特徴とする。
前記第一ファン(41)及び第二ファン(42)を介して前記第一回転体(31)及び第二回転体(32)に送風される熱風は、前記第一回転体(31)及び第二回転体(32)の周面から前記空洞(D)に導かれ下方から排出され、前記第一ファン(41)及び第二ファン(42)まで戻すように循環させられることを特徴とする。
また、バーナを設置する部分を削減することができるので、より小型の複合型回転熱処理炉を提供することができる。従って、複合型回転熱処理炉を構成する鋼材や炉材の量を削減でき、製造コストの低減を図ることができる。また、小型化を図ったことにより、工場の敷地を有効利用することができる。
さらに、この複合型回転熱処理炉は、それのみで溶体化処理と時効処理という異なる二つの熱処理を同時に行うことができるので、作業の効率化を図ることができる。
第二回転体32は、時効室5に設けられ、時効処理される第二被加熱物を搭載して、連続的かつ間欠的に反時計回り方向(図1に示した矢印B方向)に回転する。
なお、第一回転体31及び第二回転体32の回転方向はこれらに限定されない。
このバーナ40の性能は30×104(kcal/H)である。
この第一ファン41は、炉壁2の第一熱源室11を囲む側壁に取り付けられ、かつ、熱風が第一回転体31の仕切り壁3の側の略半分に、より多く当たるように配置される。なお、第一ファン41に連続して、第一回転体31に熱風を案内する第一案内筒43を設けている。
この第一ファン41はRCファンあり、その性能は、1300(m3/min)×22(kw)である。
この第二ファン42は、炉壁2の第二熱源室12を囲む側壁に取り付けられ、第二回転体32の仕切り壁3の側の略半分に、より多く当たるように配置される。なお、第二ファン42に連続して、第二回転体32に熱風を案内する第二案内筒44を設けている。
なお、第二ファン42はRCファンであり、その性能は、第一ファンのそれを下回る800(m3/min)×22(kw)である。
まず、バーナ40によって第一熱源室11の内部の空気を加熱すると共に、第一ファン41によって熱風を溶体化室4に送り、溶体化室4を充分に加熱する。それと同時に、防熱壁30を開放状態とし、放熱板20によって、第一熱源室11の熱を第二熱源室12に伝達させ、第二熱源室12及び時効室5を充分に加熱する。この際、防熱壁30は開いた状態とするが、第二熱源室12の温度調整を行うために、適宜、閉状態あるいは半開き状態などとする。
同様に、第二ファン42を、熱風が第二回転体32の仕切り壁3の側の略半分に、より多く当たるように配置しているので、その略半分を、第二被加熱物を加熱する加熱帯Hとし、残りの略半分を、加熱状態を均一化させる均一帯Uとすることができる。これにより、第二被加熱物に、より効果的な時効処理を施すことができる。
さらに、熱源室10は平面視矩形状としているが(バーナ40と第一ファン41及び第二ファン42の取付け等を考慮したもの)、これに限定されず、例えば、平面視円弧形状とすることもできる。
2 炉壁
3 仕切り壁
4 溶体化室
5 時効室
6 第一出入口
7 第二出入口
10 熱源室
11 第一熱源室
12 第二熱源室
20 放熱板
30 防熱壁
30a 扉体
30b エアーシリンダー
31 第一回転体
32 第二回転体
40 バーナ
41 第一ファン
42 第二ファン
43 第一案内筒
44 第二案内筒
50 ダクト
51 送風ファン
60 ロボット
R 格納室
D 空洞
H 加熱帯
U 均一帯
Claims (6)
- 第一被加熱物に溶体化処理を施し、第二被加熱物に時効処理を施す回転式の熱処理炉であって、
炉壁で囲まれるとともに、仕切り壁を介して相互に隣接して配置された溶体化室及び時効室と、前記溶体化室及び時効室の近傍に配置された熱源室と、
前記熱源室を、前記溶体化室寄りの第一熱源室と、前記時効室寄りの第二熱源室に分離するとともに、前記仕切り壁の端部まで延びる放熱板と、
前記放熱板の前記第二熱源室側に配置された開閉自在の防熱壁と、
前記溶体化室に設けられ、前記第一被加熱物を搭載して回転する第一回転体と、
前記時効室に設けられ、前記第二被加熱物を搭載して回転する第二回転体と、
前記第一熱源室に設けられた一つのバーナと、
前記第一熱源室の前記バーナ側に設けられ、前記溶体化室に向かって送風するように配置された一つの第一ファンと、
前記第二熱源室に設けられ、前記時効室に向かって送風するように配置された一つの第二ファンを備え、
前記バーナによる熱風を、前記第一ファンを介して、前記第一熱源室から前記溶体化室へ送り、前記第一回転体の前記第一被加熱物に溶体化処理を施して前記第一ファンまで戻すように循環させるとともに、
前記第一熱源室の熱によって、前記第二熱源室を、前記放熱板を介して加熱し、その熱風を、前記第二ファンによって前記時効室に送り、前記第二回転体の前記第二被加熱物に時効処理を施して前記第二ファンまで戻すように循環させてなることを特徴とする複合型回転熱処理炉。 - 前記第一回転体及び第二回転体は、同一形状及び同一の大きさで、いずれも、径方向に延びる側壁で仕切られた略等しい大きさで、前記第一被加熱物及び第二被加熱物を格納する格納室が周方向に複数かつ多段状に形成されるとともに、中央部には空洞が形成されてなる平面視略ドーナツ状であり、
前記第一ファン及び第二ファンを介して前記第一回転体及び第二回転体に送風される熱風は、前記第一回転体及び第二回転体の周面から前記空洞に導かれ下方から排出され、前記第一ファン及び第二ファンまで戻すように循環させられることを特徴とする請求項1に記載の複合型回転熱処理炉。 - 前記第一回転体及び第二回転体を平面視円形状とし、前記炉壁の前記溶体化室を囲む部分を前記第一回転体に近接させて円弧形状とするとともに、前記炉壁の前記時効室を囲む部分を前記第二回転体に近接させて円弧形状としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の複合型回転熱処理炉。
- 前記バーナおよび第一ファンを、前記炉壁の前記第一熱源室を囲む側壁に取付けるとともに、前記第二ファンを、前記炉壁の前記第二熱源室を囲む側壁に取付けたことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載の複合型回転熱処理炉。
- 前記第一ファンを、熱風が前記第一回転体の前記仕切り壁側の略半分に、より多く当たるように配置するとともに、前記第二ファンを、熱風が前記第二回転体の前記仕切り壁側の略半分に、より多く当たるように配置したことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載の複合型回転熱処理炉。
- 請求項1乃至5のうちいずれか一つの複合型回転熱処理炉を使用し、前記第一回転体及び第二回転体のうち、熱風が、より多く当たる前記仕切り壁側の略半分を、前記第一被加熱物及び第二非加熱物を加熱する加熱帯とし、残りの略半分を前記第一被加熱物及び第二被加熱物の加熱状態を均一化させる均一帯としたことを特徴とする複合型回転熱処理炉を使用した熱処理方法。
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JP2018012389A JP6770010B2 (ja) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | 複合型回転熱処理炉及びそれを使用した熱処理方法 |
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