JPH0645867B2 - 雰囲気熱処理制御装置 - Google Patents
雰囲気熱処理制御装置Info
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- JPH0645867B2 JPH0645867B2 JP10911484A JP10911484A JPH0645867B2 JP H0645867 B2 JPH0645867 B2 JP H0645867B2 JP 10911484 A JP10911484 A JP 10911484A JP 10911484 A JP10911484 A JP 10911484A JP H0645867 B2 JPH0645867 B2 JP H0645867B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、雰囲気熱処理制御装置、詳しくは、雰囲気ガ
スを用いて対象物を炉で熱処理する雰囲気熱処理制御装
置に係るものである。
スを用いて対象物を炉で熱処理する雰囲気熱処理制御装
置に係るものである。
［従来技術］ 従来、第６図（イ），（ロ）の従来例に係る雰囲気熱処
理制御装置に示す如く、炉３２、５２内の雰囲気ガス組
成を濃くするための雰囲気ガス、例えば、吸熱形ガス又
はエンリッチガスと、組成を薄くするための雰囲気ガ
ス、例えば窒素ガス又はキャリアガスとを導入し、上記
組成を濃くするための雰囲気ガスと組成を薄くする雰囲
気の２種類の雰囲気ガスを炉３２、５２へ導入してい
た。また炉３２、５２にてはこの雰囲気ガスを用いて対
象物の熱処理、例えば、鋼の焼なまし、焼ならし、焼入
れ、ろう付け、焼結、ガス浸炭、復炭、窒化等を行って
いた。そして炉３２、５２内のガス濃度の制御は、この
ガス濃度を検出する分析計３３、５３と、この分析計３
３、５３にて検出されたガス濃度に基づいて、調節信号
を出力する調節計３５、５５と、この調節信号に応じて
エンリッチガス又は吸熱形ガスのガス流量を調節する操
作部３６、５６とにより行われていた。
理制御装置に示す如く、炉３２、５２内の雰囲気ガス組
成を濃くするための雰囲気ガス、例えば、吸熱形ガス又
はエンリッチガスと、組成を薄くするための雰囲気ガ
ス、例えば窒素ガス又はキャリアガスとを導入し、上記
組成を濃くするための雰囲気ガスと組成を薄くする雰囲
気の２種類の雰囲気ガスを炉３２、５２へ導入してい
た。また炉３２、５２にてはこの雰囲気ガスを用いて対
象物の熱処理、例えば、鋼の焼なまし、焼ならし、焼入
れ、ろう付け、焼結、ガス浸炭、復炭、窒化等を行って
いた。そして炉３２、５２内のガス濃度の制御は、この
ガス濃度を検出する分析計３３、５３と、この分析計３
３、５３にて検出されたガス濃度に基づいて、調節信号
を出力する調節計３５、５５と、この調節信号に応じて
エンリッチガス又は吸熱形ガスのガス流量を調節する操
作部３６、５６とにより行われていた。
ところが、二種類の雰囲気ガスを炉３２、５２へ供給し
なければならず雰囲気ガス発生装置をそれに応じて各々
二種類設ける必要がある。即ち、ガス吸熱形又はエンリ
ッチガスは、例えば、空気と燃料とから燃焼により、雰
囲気ガス発生装置にて発生される。この燃焼制御は簡単
な制御が行なわれるのみである。このため窒素ガス又は
キャリアガスにより雰囲気ガスの組成、全体流量を調整
しなければならない。よって、窒素ガス又はキャリアガ
スについても雰囲気ガス発生設備を設ける必要がある。
従って設備が大規模になるという欠点があった。また上
記操作部３３、５６が上記二種の内の一方の雰囲気ガス
のみを調整しているため、炉３２、５２内の複雑なガス
状態に応じてガスの組成制御を行うことができなかっ
た。しかも、ガスの全体流量制御を正確に行うことがで
きなかった。
なければならず雰囲気ガス発生装置をそれに応じて各々
二種類設ける必要がある。即ち、ガス吸熱形又はエンリ
ッチガスは、例えば、空気と燃料とから燃焼により、雰
囲気ガス発生装置にて発生される。この燃焼制御は簡単
な制御が行なわれるのみである。このため窒素ガス又は
キャリアガスにより雰囲気ガスの組成、全体流量を調整
しなければならない。よって、窒素ガス又はキャリアガ
スについても雰囲気ガス発生設備を設ける必要がある。
従って設備が大規模になるという欠点があった。また上
記操作部３３、５６が上記二種の内の一方の雰囲気ガス
のみを調整しているため、炉３２、５２内の複雑なガス
状態に応じてガスの組成制御を行うことができなかっ
た。しかも、ガスの全体流量制御を正確に行うことがで
きなかった。
［発明の目的］ そこで、本発明の目的は、設備の小型化、簡素化を図
り、雰囲気ガスの制御精度を高め得る雰囲気熱処理制御
装置を提供することにある。
り、雰囲気ガスの制御精度を高め得る雰囲気熱処理制御
装置を提供することにある。
［発明の構成］ かかる目的を達成するための本発明の構成は空気と燃料
とを導入し、該空気と燃料とから燃焼により雰囲気ガス
を発生し、当該雰囲気ガスを炉へ排出する雰囲気ガス発
生部と、 上記雰囲気ガスを用いて対象物を熱処理する炉と、 該炉内のガス状態量を検出する検出部と、 該検出部にて検出されたガス状態量に基づいて、上記雰
囲気ガス発生部に導入される空気又は燃料のいずれか一
方に係る流量を調節することにより、上記炉へ排出され
る雰囲気ガスの組成をフィードバック制御するフィード
バック制御部とを備えたことを特徴とする雰囲気熱処理
制御装置を要旨としている。
とを導入し、該空気と燃料とから燃焼により雰囲気ガス
を発生し、当該雰囲気ガスを炉へ排出する雰囲気ガス発
生部と、 上記雰囲気ガスを用いて対象物を熱処理する炉と、 該炉内のガス状態量を検出する検出部と、 該検出部にて検出されたガス状態量に基づいて、上記雰
囲気ガス発生部に導入される空気又は燃料のいずれか一
方に係る流量を調節することにより、上記炉へ排出され
る雰囲気ガスの組成をフィードバック制御するフィード
バック制御部とを備えたことを特徴とする雰囲気熱処理
制御装置を要旨としている。
［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げて図面と共に説明する。
第１図は第１実施例に係る雰囲気熱処理制御装置の構成
を示すブロック図である。図において、１は空気と燃料
とを導入し、当該空気と燃料とから燃焼により雰囲気ガ
スを発生し、当該雰囲気ガスを炉２へ排出する雰囲気発
生装置であり、炉２は上記雰囲気ガスを用いて低炭素鋼
へガス浸炭を行っている。そして３は炉２内のガス状態
量、例えばガス圧力、ガス濃度、露点、温度等を検出す
る分析計であり、例えば酸素センサ、一酸化炭素分析
計、二酸化炭素分析計、露点計である。
を示すブロック図である。図において、１は空気と燃料
とを導入し、当該空気と燃料とから燃焼により雰囲気ガ
スを発生し、当該雰囲気ガスを炉２へ排出する雰囲気発
生装置であり、炉２は上記雰囲気ガスを用いて低炭素鋼
へガス浸炭を行っている。そして３は炉２内のガス状態
量、例えばガス圧力、ガス濃度、露点、温度等を検出す
る分析計であり、例えば酸素センサ、一酸化炭素分析
計、二酸化炭素分析計、露点計である。
また、４は上記ガス状態量に係る目標値を設定する設定
部、５は分析計３からの実測値と上記設定部４からの目
標値との偏差を算出し、該偏差に応じた調節信号を出力
する調節部、６は上記調節部５からの調節信号に基づい
て上記雰囲気ガス発生装置１に導入される空気の流量を
調節する流量調節弁である。また上記設定部４、調節部
５、流量調節弁６からフィードバック制御部は構成され
ている。以上、述べた如く、本実施例によれば雰囲気ガ
ス制御装置１から炉２へ排出する雰囲気ガスを予め一種
類にしているため雰囲気ガスの品質を均質化し得る。し
かも雰囲気ガス発生装置１、分析計３、フィードバック
制御部を小型化、簡素化し得る。従って、燃料費を低減
することが可能となる。
部、５は分析計３からの実測値と上記設定部４からの目
標値との偏差を算出し、該偏差に応じた調節信号を出力
する調節部、６は上記調節部５からの調節信号に基づい
て上記雰囲気ガス発生装置１に導入される空気の流量を
調節する流量調節弁である。また上記設定部４、調節部
５、流量調節弁６からフィードバック制御部は構成され
ている。以上、述べた如く、本実施例によれば雰囲気ガ
ス制御装置１から炉２へ排出する雰囲気ガスを予め一種
類にしているため雰囲気ガスの品質を均質化し得る。し
かも雰囲気ガス発生装置１、分析計３、フィードバック
制御部を小型化、簡素化し得る。従って、燃料費を低減
することが可能となる。
なお、上記雰囲気ガスは例えば発熱形ガス、窒素形ガ
ス、吸熱形ガス、木炭ガス、発熱吸熱ガス、アンモニア
形ガス等が挙げられる。更に熱処理の対象の相違により
混合空気に対して一酸化炭素と水素の少ないリーンガス
又は一酸化炭素と水素の多いリッチガスが用いられる。
ス、吸熱形ガス、木炭ガス、発熱吸熱ガス、アンモニア
形ガス等が挙げられる。更に熱処理の対象の相違により
混合空気に対して一酸化炭素と水素の少ないリーンガス
又は一酸化炭素と水素の多いリッチガスが用いられる。
次に第２図に示す如き第２実施例に係る雰囲気熱処理制
御装置について説明する。
御装置について説明する。
図において、第１実施例と同様に、１１は雰囲気ガス発
生装置、１２は炉、１３は分析計、１４は設定部、１５
は調節部、１６は空気流量調節弁である。
生装置、１２は炉、１３は分析計、１４は設定部、１５
は調節部、１６は空気流量調節弁である。
そして１７は上記炉１２内のガス圧力を検出する炉圧
計、１８は上記炉圧計１７にて検出された上記ガス圧力
に係る目標ガス圧力値を設定する圧力設定器、１９は上
記ガス圧力と上記目標ガス圧力値との偏差を算出する演
算部、２０は燃料の流量調節弁である。
計、１８は上記炉圧計１７にて検出された上記ガス圧力
に係る目標ガス圧力値を設定する圧力設定器、１９は上
記ガス圧力と上記目標ガス圧力値との偏差を算出する演
算部、２０は燃料の流量調節弁である。
そして第１フィードバック制御部は、設定部１４、調節
部１５、流量調節弁１６から構成され、第２フィードバ
ック制御部は、圧力設定器１８、演算部１９、流量調節
弁２０とから構成される。
部１５、流量調節弁１６から構成され、第２フィードバ
ック制御部は、圧力設定器１８、演算部１９、流量調節
弁２０とから構成される。
かかる第１フィードバック制御部は分析計１３にて検出
されたガス状態量に基づいて、上記雰囲気ガス発生装置
１１に導入される空気の流量を調節することにより、上
記炉へ排出される雰囲気ガスの組成をフィードバック制
御する。
されたガス状態量に基づいて、上記雰囲気ガス発生装置
１１に導入される空気の流量を調節することにより、上
記炉へ排出される雰囲気ガスの組成をフィードバック制
御する。
他方、第２フィードバック制御部は、燃料の流量を調節
することにより、上記炉へ排出される雰囲気ガスの流量
をフィードバック制御する。
することにより、上記炉へ排出される雰囲気ガスの流量
をフィードバック制御する。
この場合、第１フィードバック制御部にて雰囲気ガスの
組成が一定に調節されていることから、第２フィードバ
ック制御部にて自由に炉圧制御、すなわち全体流量の制
御をし得る。
組成が一定に調節されていることから、第２フィードバ
ック制御部にて自由に炉圧制御、すなわち全体流量の制
御をし得る。
以上述べた如く、本実施例によれば、雰囲気ガス制御装
置１１から炉１２へ排出する雰囲気ガスを予め一種類に
して炉１２へ供給しているため雰囲気ガスの組成を均質
化し炉１７内での処理を安定化し得る。又、雰囲気ガス
発生装置１１へ供給される空気、燃料のみを制御してい
るため、雰囲気ガス発生装置１１、分析計１３、フィー
ドバック制御部を小型化、簡素化し得る。従って、燃料
費を低減することが可能となる。
置１１から炉１２へ排出する雰囲気ガスを予め一種類に
して炉１２へ供給しているため雰囲気ガスの組成を均質
化し炉１７内での処理を安定化し得る。又、雰囲気ガス
発生装置１１へ供給される空気、燃料のみを制御してい
るため、雰囲気ガス発生装置１１、分析計１３、フィー
ドバック制御部を小型化、簡素化し得る。従って、燃料
費を低減することが可能となる。
そして、炉１７内のガス状態に応じて空気の流量を調節
することにより雰囲気ガスの組成を制御するとともに、
燃料の流量を調節することにより雰囲気ガスの流量制御
を同時に行っているため雰囲気ガスの制御精度を高める
ことが可能である。
することにより雰囲気ガスの組成を制御するとともに、
燃料の流量を調節することにより雰囲気ガスの流量制御
を同時に行っているため雰囲気ガスの制御精度を高める
ことが可能である。
尚、炉圧計１７の替わりに、流量計を用いても良い。
次いで、第３図に示す如き第３実施例に係る雰囲気熱処
理制御装置について説明する。図において、第１実施
例、第２実施例と同様に２１は雰囲気ガス発生装置、２
２は炉、２４、２８は設定部、２５、２９は調節部、２
６、３０は流量調節弁である。そして、１２３は炉２２
内のガス中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素分析
計、１２４は、炉２２内のガス中の一酸化炭素を検出す
る一酸化炭素分析計である。
理制御装置について説明する。図において、第１実施
例、第２実施例と同様に２１は雰囲気ガス発生装置、２
２は炉、２４、２８は設定部、２５、２９は調節部、２
６、３０は流量調節弁である。そして、１２３は炉２２
内のガス中の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素分析
計、１２４は、炉２２内のガス中の一酸化炭素を検出す
る一酸化炭素分析計である。
かかる構成を更に詳しく説明する。本実施例に係る雰囲
気熱処理制御装置は、上記炉２２内の雰囲気ガスの一酸
化炭素と二酸化炭素の濃度に係る実測値を各々検出する
二酸化炭素分析計１２３，一酸化炭素分析計１２４を有
し、上記ガス濃度の比、即ち一酸化炭素分圧Ｐcoの２乗
と二酸化炭素分圧Ｐco２との比（Ｐco)2／Ｐco２に係る
目標値を設定する設定部２４を有している。
気熱処理制御装置は、上記炉２２内の雰囲気ガスの一酸
化炭素と二酸化炭素の濃度に係る実測値を各々検出する
二酸化炭素分析計１２３，一酸化炭素分析計１２４を有
し、上記ガス濃度の比、即ち一酸化炭素分圧Ｐcoの２乗
と二酸化炭素分圧Ｐco２との比（Ｐco)2／Ｐco２に係る
目標値を設定する設定部２４を有している。
また、雰囲気熱処理制御装置は、上記一酸化炭素と二酸
化炭素との実測値の比と上記目標値との偏差を算出し、
当該偏差に応じた調節信号を出力する調節部２５と、該
調節信号に基づいて空気の流量を制御する流量調節弁２
６とを有する。
化炭素との実測値の比と上記目標値との偏差を算出し、
当該偏差に応じた調節信号を出力する調節部２５と、該
調節信号に基づいて空気の流量を制御する流量調節弁２
６とを有する。
更に、雰囲気熱処理制御装置は、二酸化炭素濃度の目標
値を設定する設定部２８と、二酸化炭素分析計１２３に
て検出された二酸化炭素の実測値と上記目標値との偏差
を算出し、当該偏差に応じて調節信号を出力する調節部
２９と、該調節信号に基づいて燃料の流量を制御する流
量調節弁３０とを有する。
値を設定する設定部２８と、二酸化炭素分析計１２３に
て検出された二酸化炭素の実測値と上記目標値との偏差
を算出し、当該偏差に応じて調節信号を出力する調節部
２９と、該調節信号に基づいて燃料の流量を制御する流
量調節弁３０とを有する。
なお、第３フィードバック制御部は、設定部２４、調節
部２５、流量調節弁２６とから、第４フィードバック制
御部は、設定部２８、調節部２９、流量調節弁３０とか
ら構成される。
部２５、流量調節弁２６とから、第４フィードバック制
御部は、設定部２８、調節部２９、流量調節弁３０とか
ら構成される。
したがって、第３フィードバック制御部は、上記炉２２
内のガス中の一酸化炭素と二酸化炭素との濃度に係る比
を目標比にフィードバック制御するとともに、上記第４
フィードバック制御部は、上記炉２２内の上記二酸化炭
素のガス濃度を所定の目標値にフィードバック制御する
よう構成されている。
内のガス中の一酸化炭素と二酸化炭素との濃度に係る比
を目標比にフィードバック制御するとともに、上記第４
フィードバック制御部は、上記炉２２内の上記二酸化炭
素のガス濃度を所定の目標値にフィードバック制御する
よう構成されている。
以上述べた如く、本実施例によれば、雰囲気ガス発生装
置２１から炉２２へ排出する雰囲気ガスを予め一種類に
して炉２２へ供給しているため、雰囲気ガスの組成を均
質化し、炉２２内での処理を安定化し得る。又、雰囲気
ガス発生装置２１へ供給される空気、燃料のみを制御し
ているため、雰囲気ガス発生装置２１、分析計２３、フ
ィードバック制御部を小型化・簡素化し得る。従って、
燃料費を低減することが可能である。
置２１から炉２２へ排出する雰囲気ガスを予め一種類に
して炉２２へ供給しているため、雰囲気ガスの組成を均
質化し、炉２２内での処理を安定化し得る。又、雰囲気
ガス発生装置２１へ供給される空気、燃料のみを制御し
ているため、雰囲気ガス発生装置２１、分析計２３、フ
ィードバック制御部を小型化・簡素化し得る。従って、
燃料費を低減することが可能である。
そして、炉２２内のガス状態に応じて空気の流量を調節
することにより雰囲気ガスの組成を制御するとともに、
燃料の流量を調節することにより雰囲気ガスの流量制御
を同時に行っているため雰囲気ガスの制御精度を高める
ことができる。
することにより雰囲気ガスの組成を制御するとともに、
燃料の流量を調節することにより雰囲気ガスの流量制御
を同時に行っているため雰囲気ガスの制御精度を高める
ことができる。
又、（Ｐco)2／Ｐco２は、いわゆるポテンシャル・ファ
クターと呼ばれており、本実施例にては、ポテンシャル
・ファクターを一定値に保っている。従って雰囲気ガス
にすすが発生し、材料が真黒になる不良品が発生するこ
とを防止し製品の歩留りを高めることが可能である。
クターと呼ばれており、本実施例にては、ポテンシャル
・ファクターを一定値に保っている。従って雰囲気ガス
にすすが発生し、材料が真黒になる不良品が発生するこ
とを防止し製品の歩留りを高めることが可能である。
次に、フィードバック制御をマイクロプロセッサ２００
を用いて実現した第４実施例について説明する。即ち、
第４図に示す如く設定部、調節部、圧力設定器、演算器
等に代えて入力部２０１、ＣＰＵ２０２、ＲＡＭ２０
３、バックアップＲＡＭ２０４、ＲＯＭ２０５、出力部
２０６を有するマイクロプロセッサ２００を接続し雰囲
気ガスを制御する。いいかえれば、分析計２２３、２２
４から炉２２２のガス状態量に係るアナログ信号を入力
部２０１のＡ／Ｄ変換器・マルチプレクサ等のを用いて
ディジタル信号にＡ／Ｄ変換する。
を用いて実現した第４実施例について説明する。即ち、
第４図に示す如く設定部、調節部、圧力設定器、演算器
等に代えて入力部２０１、ＣＰＵ２０２、ＲＡＭ２０
３、バックアップＲＡＭ２０４、ＲＯＭ２０５、出力部
２０６を有するマイクロプロセッサ２００を接続し雰囲
気ガスを制御する。いいかえれば、分析計２２３、２２
４から炉２２２のガス状態量に係るアナログ信号を入力
部２０１のＡ／Ｄ変換器・マルチプレクサ等のを用いて
ディジタル信号にＡ／Ｄ変換する。
そして、当該ディジタル信号を一旦ＲＡＭ２０３に格納
した後、予めＲＯＭ２０５に格納された実施例に係る雰
囲気ガスフィードバック制御プログラムを用いて、ＲＡ
Ｍ２０３に格納された上記ディジタル信号に基づいてＣ
ＰＵ２０２にて所定の演算処理を行い、処理されたデー
タに応じて出力部２０６の駆動回路から流量調節弁２２
６、２３０へ調節信号を出力し、雰囲気ガス発生装置２
２１を制御するよう構成している。
した後、予めＲＯＭ２０５に格納された実施例に係る雰
囲気ガスフィードバック制御プログラムを用いて、ＲＡ
Ｍ２０３に格納された上記ディジタル信号に基づいてＣ
ＰＵ２０２にて所定の演算処理を行い、処理されたデー
タに応じて出力部２０６の駆動回路から流量調節弁２２
６、２３０へ調節信号を出力し、雰囲気ガス発生装置２
２１を制御するよう構成している。
次に上記制御プログラムについて説明する。第５図にこ
の制御プログラムのメインルーチンを示す。図において
３００は二酸化炭素分析計２２３，一酸化炭素分析計２
２４からの信号を入力し一酸化炭素、二酸化炭素の濃度
Ｃ１，Ｃ２を検出するステップを表わす。３０１はポテ
ンシャル・ファクターＦを計算するステップを表わす。
ポテンシャル・ファクターはＦ＝Ｃ1 2／Ｃ２で与えられ
る。３０２は処理対象、処理条件により目標ポテンシャ
ル・ファクターＦ０を設定するステップを表わす。３０
３はポテンシャル・ファクターＦと目標ポテンシャル・
ファクターＦ０とが等しいか否かを判定するステップを
表わす。３０４はポテンシャル・ファクターＦと目標ポ
テンシャル・ファクターＦ０との偏差を算出するステッ
プを表わす。３０５は上記偏差Ｆ−Ｆ０に応じて雰囲気
ガスの組成を制御するための制御量を設定するステップ
を表わす。３０６は上記制御量に基づいて出力部２０６
から電磁弁２２６へ制御信号を出力し電磁弁２０６を駆
動するステップを表わす。次いで３０７は処理対象、処
理条件により目標二酸化炭素濃度Ｃ０を設定するステッ
プを表わす。３０８はステップ３００にて検出された二
酸化炭素濃度Ｃ２と目標二酸化炭素濃度Ｃ０とが等しい
か否かを判定するステップを表わす。３０９は二酸化炭
素濃度Ｃ２と目標二酸化炭素濃度Ｃ０との偏差が算出す
るステップを表わす。３１０は上記偏差Ｃ２−Ｃ０に応
じて雰囲気ガスの全体流量を制御するための制御量を設
定するステップを表わす。３１１は上記制御量に基づい
て出力部２０６から電磁弁２３０へ制御信号を出力する
ステップを表わす。
の制御プログラムのメインルーチンを示す。図において
３００は二酸化炭素分析計２２３，一酸化炭素分析計２
２４からの信号を入力し一酸化炭素、二酸化炭素の濃度
Ｃ１，Ｃ２を検出するステップを表わす。３０１はポテ
ンシャル・ファクターＦを計算するステップを表わす。
ポテンシャル・ファクターはＦ＝Ｃ1 2／Ｃ２で与えられ
る。３０２は処理対象、処理条件により目標ポテンシャ
ル・ファクターＦ０を設定するステップを表わす。３０
３はポテンシャル・ファクターＦと目標ポテンシャル・
ファクターＦ０とが等しいか否かを判定するステップを
表わす。３０４はポテンシャル・ファクターＦと目標ポ
テンシャル・ファクターＦ０との偏差を算出するステッ
プを表わす。３０５は上記偏差Ｆ−Ｆ０に応じて雰囲気
ガスの組成を制御するための制御量を設定するステップ
を表わす。３０６は上記制御量に基づいて出力部２０６
から電磁弁２２６へ制御信号を出力し電磁弁２０６を駆
動するステップを表わす。次いで３０７は処理対象、処
理条件により目標二酸化炭素濃度Ｃ０を設定するステッ
プを表わす。３０８はステップ３００にて検出された二
酸化炭素濃度Ｃ２と目標二酸化炭素濃度Ｃ０とが等しい
か否かを判定するステップを表わす。３０９は二酸化炭
素濃度Ｃ２と目標二酸化炭素濃度Ｃ０との偏差が算出す
るステップを表わす。３１０は上記偏差Ｃ２−Ｃ０に応
じて雰囲気ガスの全体流量を制御するための制御量を設
定するステップを表わす。３１１は上記制御量に基づい
て出力部２０６から電磁弁２３０へ制御信号を出力する
ステップを表わす。
上記の如き構成において、まずメインルーチンの処理が
開始されると、ステップ３００、３０１、３０２と処理
され、次いでステップ３０３にてＦ≠Ｆ０と判定された
場合はＦ＝Ｆ０となるようステップ３０４、３０５の処
理が行われて、ステップ３０６へ移行しステップ３０６
にて電磁弁２２６が駆動される。ステップ３０３にてＦ
＝Ｆ０と判定された場合はそのままステップ３０７へ移
行する。
開始されると、ステップ３００、３０１、３０２と処理
され、次いでステップ３０３にてＦ≠Ｆ０と判定された
場合はＦ＝Ｆ０となるようステップ３０４、３０５の処
理が行われて、ステップ３０６へ移行しステップ３０６
にて電磁弁２２６が駆動される。ステップ３０３にてＦ
＝Ｆ０と判定された場合はそのままステップ３０７へ移
行する。
次いでステップ３０７の処理が行われた後、ステップ３
０８にて、Ｃ２≠Ｃ０と判定された場合はＣ２＝Ｃ０と
なるようステップ３０９、３１０の処理が行われた後ス
テップ３１１へ移行し、ステップ３１１にて電磁弁２２
６が駆動される。ステップ３０８にてＣ２＝Ｃ０と判定
された場合はそのままステップ３００に戻り、以後繰り
返し同様な処理が行われ、雰囲気ガスの組成と全体流量
とが制御される。
０８にて、Ｃ２≠Ｃ０と判定された場合はＣ２＝Ｃ０と
なるようステップ３０９、３１０の処理が行われた後ス
テップ３１１へ移行し、ステップ３１１にて電磁弁２２
６が駆動される。ステップ３０８にてＣ２＝Ｃ０と判定
された場合はそのままステップ３００に戻り、以後繰り
返し同様な処理が行われ、雰囲気ガスの組成と全体流量
とが制御される。
以上述べた如く、本実施例によれば、雰囲気ガス発生装
置２２１から炉２２２へ排出する雰囲気ガスを予め一種
類にして炉２２２へ供給するため、雰囲気ガスの組成を
均質化し、炉２２２内での処理を安定化し得る。又、雰
囲気ガス発生装置２２１へ供給される空気、燃料のみを
制御しているため雰囲気ガス発生装置２１、分析計２２
３、フィードバック制御部を小型化・簡素化し得る。従
って燃料費を低減することが可能である。
置２２１から炉２２２へ排出する雰囲気ガスを予め一種
類にして炉２２２へ供給するため、雰囲気ガスの組成を
均質化し、炉２２２内での処理を安定化し得る。又、雰
囲気ガス発生装置２２１へ供給される空気、燃料のみを
制御しているため雰囲気ガス発生装置２１、分析計２２
３、フィードバック制御部を小型化・簡素化し得る。従
って燃料費を低減することが可能である。
そして、炉２２２内のガス状態に応じて空気の流量を調
節することにより雰囲気ガスの組成を制御するとともに
燃料の流量を調節することにより雰囲気ガスの流量制御
を同時に行っているため、雰囲気ガスの制御精度を高め
ることが可能である。
節することにより雰囲気ガスの組成を制御するとともに
燃料の流量を調節することにより雰囲気ガスの流量制御
を同時に行っているため、雰囲気ガスの制御精度を高め
ることが可能である。
又、一酸化炭素と二酸化炭素とに係るポテンシャル・フ
ァクターを一定値に制御しているためすすが発生せず製
品の歩留りを高め得る。
ァクターを一定値に制御しているためすすが発生せず製
品の歩留りを高め得る。
更に、マイクロプロセッサを用いているため制御部を簡
素化し得る。そして処理条件、処理対象によりポテンシ
ャル・ファクター−を設定しているため、炉内での処理
の自由度を高めることができる。
素化し得る。そして処理条件、処理対象によりポテンシ
ャル・ファクター−を設定しているため、炉内での処理
の自由度を高めることができる。
尚、マイクロプロセッサは第３実施例の第３、第４フィ
ードバック制御部に該当する。
ードバック制御部に該当する。
尚、第１実施例においては、流量調節弁６を燃料側に設
けても良く、第２実施例、第３実施例いずれにおいて
も、各々の流量調節弁の位置を入れ替えて空気により雰
囲気ガスの全体流量を、燃料により雰囲気ガスの組成を
制御しても良い。そして、第３、第４実施例において
は、二酸化炭素濃度に代えて一酸化炭素濃度に基づいて
燃料の流量制御を行っても良く、更に検出部にて一酸化
炭素濃度及び二酸化炭素濃度に代えて、水蒸気圧力及び
水素分圧を検出し、当該圧力をフィードバック制御に用
いても良い。
けても良く、第２実施例、第３実施例いずれにおいて
も、各々の流量調節弁の位置を入れ替えて空気により雰
囲気ガスの全体流量を、燃料により雰囲気ガスの組成を
制御しても良い。そして、第３、第４実施例において
は、二酸化炭素濃度に代えて一酸化炭素濃度に基づいて
燃料の流量制御を行っても良く、更に検出部にて一酸化
炭素濃度及び二酸化炭素濃度に代えて、水蒸気圧力及び
水素分圧を検出し、当該圧力をフィードバック制御に用
いても良い。
以上本発明にいくつかの実施例を説明したが本発明はこ
のような実施例に何等限定されることなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。
のような実施例に何等限定されることなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。
［発明の効果］ 以上詳記したように本発明に係る雰囲気熱処理制御装置
は空気と燃料とを導入し、該空気と燃料とから燃焼によ
り雰囲気ガスを発生し、当該雰囲気ガスを炉へ排出する
雰囲気ガス発生部と、 上記雰囲気ガスを用いて対象物を熱処理する炉と、 該炉内のガス状態量を検出する検出部と、 該検出部にて検出されたガス状態量に基づいて、上記雰
囲気ガス発生部に導入される空気又は燃料のいずれか一
方に係る流量を調節することにより、上記炉へ排出され
る雰囲気ガスの組成をフィードバック制御するフィード
バック制御部とを備えている。
は空気と燃料とを導入し、該空気と燃料とから燃焼によ
り雰囲気ガスを発生し、当該雰囲気ガスを炉へ排出する
雰囲気ガス発生部と、 上記雰囲気ガスを用いて対象物を熱処理する炉と、 該炉内のガス状態量を検出する検出部と、 該検出部にて検出されたガス状態量に基づいて、上記雰
囲気ガス発生部に導入される空気又は燃料のいずれか一
方に係る流量を調節することにより、上記炉へ排出され
る雰囲気ガスの組成をフィードバック制御するフィード
バック制御部とを備えている。
このため、雰囲気ガス発生装置にて予め雰囲気ガスを発
生させて一種類にして炉へ供給し、雰囲気ガスの組成を
均質化することができる。
生させて一種類にして炉へ供給し、雰囲気ガスの組成を
均質化することができる。
又、従来の設備が二種類の雰囲気ガス発生装置を有し設
備が大規模であるのに対し、一種類の雰囲気ガス発生装
置を有していることから、雰囲気ガス発生部、検出部、
フィードバック制御部を小型化・簡素化し得る。従って
燃料費を低減することが可能である。又、雰囲気ガスの
流量制御と組成制御とを同時に行っていることから雰囲
気ガスの制御精度を高めることが可能である。
備が大規模であるのに対し、一種類の雰囲気ガス発生装
置を有していることから、雰囲気ガス発生部、検出部、
フィードバック制御部を小型化・簡素化し得る。従って
燃料費を低減することが可能である。又、雰囲気ガスの
流量制御と組成制御とを同時に行っていることから雰囲
気ガスの制御精度を高めることが可能である。
第１図は第１実施例に係る雰囲気熱処理制御装置のブロ
ック図、第２図は第２実施例に係る雰囲気熱処理制御装
置のブロック図、第３図は第３実施例に係る雰囲気熱処
理制御装置のブロック図、第４図は第４実施例に係る雰
囲気ガス制御装置のブロック図、第５図は第４実施例に
係るマイクロプロセッサにて実行される制御プログラム
のフローチャート、第６図（イ）、（ロ）は従来例に係
る雰囲気熱処理制御装置のブロック図を各々表わす。 １，１１，２１……雰囲気ガス発生装置 ２，１２，２２……炉 ３，１３……分析計 ４，１４，２４，２８……設定部 ５，１５，２５，２９……調節部 ６，１６，２０，２６，３０，２２６，２３０……流量
調節弁 １２３，２２３……二酸化炭素分析計 １２４，２２４……一酸化炭素分析計
ック図、第２図は第２実施例に係る雰囲気熱処理制御装
置のブロック図、第３図は第３実施例に係る雰囲気熱処
理制御装置のブロック図、第４図は第４実施例に係る雰
囲気ガス制御装置のブロック図、第５図は第４実施例に
係るマイクロプロセッサにて実行される制御プログラム
のフローチャート、第６図（イ）、（ロ）は従来例に係
る雰囲気熱処理制御装置のブロック図を各々表わす。 １，１１，２１……雰囲気ガス発生装置 ２，１２，２２……炉 ３，１３……分析計 ４，１４，２４，２８……設定部 ５，１５，２５，２９……調節部 ６，１６，２０，２６，３０，２２６，２３０……流量
調節弁 １２３，２２３……二酸化炭素分析計 １２４，２２４……一酸化炭素分析計
Claims (7)
- 【請求項１】空気と燃料とを導入し、該空気と燃料とか
ら燃焼により雰囲気ガスを発生し、当該雰囲気ガスを炉
へ排出する雰囲気ガス発生部と、 上記雰囲気ガスを用いて対象物を熱処理する炉と、 該炉内のガス状態量を検出する検出部と、 該検出部にて検出されたガス状態量に基づいて、上記雰
囲気ガス発生部に導入される空気又は燃料のいずれか一
方に係る流量を調節することにより、上記炉へ排出され
る雰囲気ガスの組成をフィードバック制御するフィード
バック制御部とを備えたことを特徴とする雰囲気熱処理
制御装置。 - 【請求項２】上記雰囲気熱処理制御装置の炉内のガス状
態量を検出する他の検出部と、 該他の検出部にて検出されたガス状態量に基づいて、上
記雰囲気熱処理制御装置の雰囲気ガス発生部に導入され
る上記フィードバック制御部にて制御される空気及び燃
料以外の一方の流量も調節することにより、上記炉へ排
出される雰囲気ガスの流量をフィードバック制御する他
のフィードバック制御部を設けてなる特許請求の範囲第
１項記載の雰囲気熱処理制御装置。 - 【請求項３】上記検出部及び他の検出部は炉内のガス状
態量を検出するとともに、上記フィードバック制御部及
び他のフィードバック制御部は、各々、上記ガス状態量
に係る目標値を設定する設定部と、上記検出部からの実
測値と上記設定部からの目標値との偏差を算出し、該偏
差に応じた調節信号を出力する調節部と、上記調節部か
らの調節信号に基づいて、上記雰囲気ガス発生部に導入
される上記空気又は燃料の流量を調節する操作部とを有
する特許請求の範囲第２項記載の雰囲気熱処理制御装
置。 - 【請求項４】上記他のフィードバック制御部の検出部
は、上記炉内のガス圧力を検出する炉圧計であり、上記
他のフィードバック制御部の上記設定部は上記炉圧計に
て検出された上記ガス圧力に係る目標ガス圧力値を設定
する圧力設定器であり、上記他のフィードバック制御部
の上記調節部は、上記ガス圧力と上記目標ガス圧力値と
の偏差を算出する演算器であり、上記フィードバック制
御部の操作部及び他のフィードバック制御部の操作部
は、流量調節弁である特許請求の範囲第４項記載の雰囲
気熱処理制御装置。 - 【請求項５】上記検出部は、上記炉内の一酸化炭素濃度
及び二酸化炭素濃度を検出し、上記フィードバック制御
部は、上記検出部にて検出されたガス中の一酸化炭素濃
度の２乗と二酸化炭素濃度との比を目標比にフィードバ
ック制御するとともに、他のフィードバック制御部を別
途設け、該他のフィードバック制御部は、上記炉内の上
記一酸化炭素又は二酸化炭素のうちのいずれか一方の上
記ガス濃度を所定の目標値にフィードバック制御してな
る特許請求の範囲第１項記載の雰囲気熱処理制御装置。 - 【請求項６】上記フィードバック制御部は、上記ガス濃
度に係る目標比を設定する設定部と、上記実測値の比と
上記目標値との偏差を算出し、当該偏差に応じた調節信
号を出力する調節部と、該調節信号に基づいて、上記流
量を制御する操作部を有するとともに、 上記他のフィードバック制御部は、上記実測された一酸
化炭素又は二酸化炭素のいずれかに係る上記ガス濃度の
目標値を設定する設定部と、当該ガス成分の上記検出部
からの実測値と上記目標値との偏差を算出し、当該偏差
に応じて調節信号を出力する調節部と、該調節信号に基
づいて上記流量を制御する操作部とを有する特許請求の
範囲第５項記載の雰囲気熱処理制御装置。 - 【請求項７】上記雰囲気ガスは一酸化炭素と水素の少な
いリーンガス又は一酸化炭素と水素の多いリッチガスで
ある特許請求の範囲第１項乃至第６項いずれかに記載の
雰囲気熱処理制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10911484A JPH0645867B2 (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 雰囲気熱処理制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10911484A JPH0645867B2 (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 雰囲気熱処理制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60251265A JPS60251265A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0645867B2 true JPH0645867B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=14501912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10911484A Expired - Lifetime JPH0645867B2 (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | 雰囲気熱処理制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645867B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150027099A (ko) * | 2012-07-04 | 2015-03-11 | 간토 야낀 고교 가부시키가이샤 | 열처리 방법 및 열처리 장치, 및 열처리 시스템 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0699795B2 (ja) * | 1986-08-12 | 1994-12-07 | 三菱自動車工業株式会社 | 連続ガス浸炭方法 |
| KR100517647B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2005-09-29 | 주식회사 포스코 | 연속소둔로 다중 이슬점 자동분석 장치 |
| JP4885606B2 (ja) | 2006-04-28 | 2012-02-29 | Ｎｔｎ株式会社 | 浸炭窒化方法および機械部品の製造方法 |
| FR2920439B1 (fr) | 2007-09-03 | 2009-11-13 | Siemens Vai Metals Tech Sas | Procede et dispositif d'oxydation/reduction controlee de la surface d'une bande d'acier en defilement continu dans un four a tubes radiants en vue de sa galvanisation |
| JP2009235451A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 熱処理方法 |
| JP2008308767A (ja) * | 2008-08-11 | 2008-12-25 | Honda Motor Co Ltd | 窒化処理方法及びそれに用いる窒化処理装置 |
| JP5534629B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2014-07-02 | 関東冶金工業株式会社 | 熱処理方法および熱処理装置、並びに熱処理システム |
| JP6332957B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2018-05-30 | 大同プラント工業株式会社 | 連続式鋼管焼鈍炉の雰囲気制御方法 |
-
1984
- 1984-05-29 JP JP10911484A patent/JPH0645867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150027099A (ko) * | 2012-07-04 | 2015-03-11 | 간토 야낀 고교 가부시키가이샤 | 열처리 방법 및 열처리 장치, 및 열처리 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60251265A (ja) | 1985-12-11 |
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