JPH01116027A - 炉内雰囲気ガス組成コントロール方法および雰囲気熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は還元性の雰囲気ガス中にて金属を焼鈍等する
雰囲気熱処理装置およびその炉内雰囲気ガスの組成をコ
ントロールする方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に金属を光輝焼鈍するのに第５図に示したように周
知のガス発生装置ａから発熱形ガスまたは吸熱形ガス等
の雰囲気ガスが炉す内に供給されるが、その場合炉す内
の雰囲気ガスのＧｏ、８２等の還元性ガスの濃度を所要
値に保つために熱処理中に常にガス発生袋ｒ！ｉａから
雰囲気ガスを定量供給し続けている。即ち、炉内雰囲気
ガスが所定の金属に対して還元性であるか酸性であるか
、または中性であるかは、（Ｃｏ）”　／ＣＯｚで表わ
される平衡炭素濃度（ＰＦ値とも称される）によって決
まるので、このＰＦ値をその熱処理の目的に合わせて所
要値に保つべくガス発生装置から常に雰囲気ガスを供給
している。

この場合炉内から排出される排ガスは従来そのまま大気
中に放出するか或いは焼却して放出していたが、公害の
おそれがあった。またガス発生のためのランニングコス
トが高い難点がある。

そのために、従来から第６図に示したように炉内ガスを
ブロワＣによってクーラｄ、ＣＯ２吸着塔ｅに循環させ
ることにより炉内雰囲気ガスのＰＦ値が保たれるように
し上記難点を解消させることもあったが、このＣＯ２吸
着法によるときは雰囲気ガス中のＣＯ２を吸着すると同
時にＣＯも吸着してしまうのでＣｏａ度も低くなる欠点
があると共に、クーラｄを通して雰囲気ガスを常温まで
冷却してから吸着塔ｅに通さねばならないため炉に戻す
ときの雰囲気ガスの温度が低く熱エネルギーロスが大で
あること、および、吸着塔ｅの維持。

管理のために例えば５〜１０分毎に配゛管を切換えて真
空ポンプにより吸着剤を再生させなけばならないのでコ
ストがかかるなどの問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明の炉内雰囲気ガス組成コントロール方法は、上
記゛問題点を解決しようとするもので、被熱物を取り巻
く熱処理領域の雰囲気ガスを反応領域に導びいて該反応
領域にて該雰囲気ガスを８５０℃以上に加熱すると同時
に炭化水素系ガスを添加し、その後該雰囲気ガスを再び
被熱物を取り巻く熱処理領域に戻すようにしたことを特
徴とするものである。

またこの炉内雰囲気ガス組成コントロール方法を実施す
るための雰囲気熱処理装置は、被熱物が収容される雰囲
気熱処理炉と、炭化水素系ガスが供給される反応室と、
該反応室に設けられたヒータと、該雰囲気熱処理炉の雰
囲気ガスを反応室に循環させる手段とよりなるものであ
る。

［実施例］ 次に図面（第１図〜第４図）と共にこの発明の一実施例
を説明する。この実施例に示す雰囲気熱処理炉１は被熱
物２を７００〜８００℃に加熱し光輝焼鈍せんとするも
のである。図中３は炉外に設けられた反応室で、該反応
室にはヒータ４が設けられている。ブロワ５は炉ｌ内の
雰囲気ガスを反応室３に送給する。反応室３には生ガス
供給管６を通してメタン、エタン、プロパン、ブタン等
の炭化水素系ガスが供給される。反応室３に導びかれた
雰囲気ガスはヒータ４によって８５０℃以上に加熱され
これへ上記炭化水素系ガスが添加される。このため反応
室３内ではブタンガスの場合、Ｃ４Ｈ３Ｏ＋　４　ＣＯ
ｚ　＝　８　Ｇ　Ｏ＋　５８２の反応が進行し、Ｇｏ、
Ｈｚ等の還元性ガスが生成され前記ＰＦ値を上昇させて
炉ｌに戻される。

なお上記反応は８５０℃以上にて促進され８５０℃以下
では未分解メタンの量が多くなるので反応室３内の雰囲
気ガスは必ず８５０℃以上に加熱されなければならない
。

またこの反応を促進させる手段として第２図に示したよ
うに反応室３内に例えば直径２００〜３００ミクロンの
Ａｌｚ、０３の球状粒子のような耐熱性の球状粒子７を
充填し該反応室３の底部から雰囲気ガスおよび炭化水素
系ガスを反応室３内に供給することによりその動圧によ
り球状粒子７を流動させこれにより炭化水素系ガスと雰
囲気ガスとの接触を活発ならしめるとよい。第３図には
このように球状粒子を充填した場合とそうでない場合と
を横軸に温度、縦軸に未分解メタン量を表わしてグラフ
に示したものであるが、このように温度が高くなるに従
い未分解メタン量は少なくなると共に球状粒子を充填す
ればさらにその割合は少なくなる。　また、第４図には
メタンガスの添加量と炉内のＣＯおよびＣＯ２の濃度と
の関係をグラフに表わしたものである。なおこの場合の
炉内温度は７００°Ｃ２炉内容積は３８ｍ３である。こ
のようにメタンガスの添加量を増加すれば炉内雰囲気ガ
スのＣＯ濃度は漸増し、ＣＯ２濃度は漸減する。このた
めこれによりＰＦ（直が自由にコントロールできる。な
おこの実施例では炉気をいったん炉外の反応室に導いて
炭化水素系ガスを添加するようにしたが、炉内の例えば
熱源の近くの８５０°Ｃ以上となる領域にて炭化水素系
ガスを反応させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上実施例について説明したようにこの発明の炉内雰囲
気ガス組成コントロール方法およびｎ囲気熱処理装置に
よれば、雰囲気ガスを再循環させることによって少ない
ランニングコストで無駄なく雰囲気熱処理できる有益な
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した雰囲気熱処理装置の
配管系統図、第２図は他の実施例を示した配管系統図、
第３図は温度と未分解メタン量との関係を示したグラフ
、第４図はメタンの添加量とＧｏ、Ｃｏｇ　６度との関
係を示したグラフ、第５図および第６図は従来の雰囲気
熱処理炉の配管系統図である。 ■・・・・雰囲気熱処理炉、２・・・・被熱物、３・・
・・反応室、４・・・・ヒータ、５・・・・ブロワ、６
・・・・生ガス供給管、７・・・・球状粒子。 代理人　弁理士　　　伊　　藤　　　　毅　”−ＬＸ’
＜”、ｉ第１図 −ざ駆くへ八ｗ％”Ｖ 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被熱物を取り巻く熱処理領域の雰囲気ガスを反応領
   域に導びいて該反応領域にて該雰囲気ガスを８５０℃以
   上に加熱すると同時に炭化水素系ガスを添加し、その後
   該雰囲気ガスを再び被熱物を取り巻く熱処理領域に戻す
   ようにしたことを特徴とする炉内雰囲気ガス組成コント
   ロール方法。 ２、被熱物が収容される雰囲気熱処理炉と、炭化水素系
   ガスが供給される反応室と、該反応室に設けられたヒー
   タと、該雰囲気熱処理炉の雰囲気ガスを反応室に循環さ
   せる手段とよりなる雰囲気熱処理装置。 ３、反応室に雰囲気ガスの流入により流動する球状粒子
   を充填してなる特許請求の範囲第２項に記載の雰囲気熱
   処理装置。