JPH11189858A - ガス浸炭方法及びその装置 - Google Patents
ガス浸炭方法及びその装置Info
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- JPH11189858A JPH11189858A JP36706397A JP36706397A JPH11189858A JP H11189858 A JPH11189858 A JP H11189858A JP 36706397 A JP36706397 A JP 36706397A JP 36706397 A JP36706397 A JP 36706397A JP H11189858 A JPH11189858 A JP H11189858A
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- heating furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 浸炭加熱炉内各部にそれぞれ組成制御された
浸炭性ガスを供給することにより使用ガスの有効利用を
図ることができるガス浸炭方法及び装置を提供する。 【解決手段】 浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉及び
／あるいは複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給
部を設け、浸炭加熱炉内各部にそれぞれ組成制御された
ガスを供給して加熱処理するガス浸炭方法。
浸炭性ガスを供給することにより使用ガスの有効利用を
図ることができるガス浸炭方法及び装置を提供する。 【解決手段】 浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉及び
／あるいは複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給
部を設け、浸炭加熱炉内各部にそれぞれ組成制御された
ガスを供給して加熱処理するガス浸炭方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼のガス浸炭方法
及びその装置に関する。
及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼のガス浸炭に使用される浸炭性
ガス（吸熱型ガス）の生成は、一般に浸炭炉と別の独立
した変成炉により行なわれ（特公昭４９−１１２４２号
公報、特公昭４９−３４１６４号公報等）、あるいは浸
炭炉内に内蔵したガス発生装置により行なわれている
（特公昭６０−４５７９５号公報、実公平６−３０２６
７号公報等）。
ガス（吸熱型ガス）の生成は、一般に浸炭炉と別の独立
した変成炉により行なわれ（特公昭４９−１１２４２号
公報、特公昭４９−３４１６４号公報等）、あるいは浸
炭炉内に内蔵したガス発生装置により行なわれている
（特公昭６０−４５７９５号公報、実公平６−３０２６
７号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記浸炭炉と別の独立
した変成炉による浸炭性ガスの生成は、一度生成したガ
スを冷却して浸炭炉へ搬送しなければならず、冷却装
置、搬送配管等の設備が必要であり、コスト高になると
ともに冷却時のスス発生、さらには変成炉の一基が止ま
ると浸炭炉の何台かが止められると言う可能性があっ
た。さらに供給されるガス組成は一定であり、浸炭炉内
の各部に異なった組成のガスを供給することができなか
った。
した変成炉による浸炭性ガスの生成は、一度生成したガ
スを冷却して浸炭炉へ搬送しなければならず、冷却装
置、搬送配管等の設備が必要であり、コスト高になると
ともに冷却時のスス発生、さらには変成炉の一基が止ま
ると浸炭炉の何台かが止められると言う可能性があっ
た。さらに供給されるガス組成は一定であり、浸炭炉内
の各部に異なった組成のガスを供給することができなか
った。
【０００４】また、前記浸炭炉内にガス発生装置を内蔵
した場合においては、該ガス発生装置のメンテナンス
は、浸炭炉を冷ましてから行なわなければならず、浸炭
炉が熱を有している間のメンテナンスが不可能であり、
さらにメンテナンス時の作業空間に安定性がなくメンテ
ナンスに手数と時間を要する等の問題があった。
した場合においては、該ガス発生装置のメンテナンス
は、浸炭炉を冷ましてから行なわなければならず、浸炭
炉が熱を有している間のメンテナンスが不可能であり、
さらにメンテナンス時の作業空間に安定性がなくメンテ
ナンスに手数と時間を要する等の問題があった。
【０００５】さらに、浸炭温度以上でのガス変成ができ
ず、特殊な触媒が必要になり、また、変成温度が低いた
め露点調整が難しく、露点を下げて長時間使用するとス
−ティングの原因となった。
ず、特殊な触媒が必要になり、また、変成温度が低いた
め露点調整が難しく、露点を下げて長時間使用するとス
−ティングの原因となった。
【０００６】本発明は、前記事情に鑑みなされたもの
で、前記のごとく浸炭炉と別の独立したガス変成炉を設
けることなく、また、ガス発生装置を浸炭炉内に内蔵す
ることのないガス浸炭装置及び該ガス浸炭装置を用いた
ガス浸炭方法を提供することであり、さらに浸炭加熱炉
内各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガスを供給する
ことにより使用ガスの有効利用を図ることができる新規
なガス浸炭方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
で、前記のごとく浸炭炉と別の独立したガス変成炉を設
けることなく、また、ガス発生装置を浸炭炉内に内蔵す
ることのないガス浸炭装置及び該ガス浸炭装置を用いた
ガス浸炭方法を提供することであり、さらに浸炭加熱炉
内各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガスを供給する
ことにより使用ガスの有効利用を図ることができる新規
なガス浸炭方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、浸炭
加熱炉上部に複数のガス変成炉を設置し、浸炭加熱炉内
各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガスを供給して加
熱処理するガス浸炭方法（以下「間接浸炭」と言う。）
である。
加熱炉上部に複数のガス変成炉を設置し、浸炭加熱炉内
各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガスを供給して加
熱処理するガス浸炭方法（以下「間接浸炭」と言う。）
である。
【０００８】また、請求項２の発明は、前記浸炭加熱炉
上部に設けられた複数のガス変成炉の他に、さらに複数
の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給部を設け、浸炭
加熱炉内各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガス及び
混合制御された原料ガスを供給して加熱処理するガス浸
炭方法（以下「直接浸炭」と言う。）である。
上部に設けられた複数のガス変成炉の他に、さらに複数
の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給部を設け、浸炭
加熱炉内各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガス及び
混合制御された原料ガスを供給して加熱処理するガス浸
炭方法（以下「直接浸炭」と言う。）である。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
ガス浸炭方法において、耐火断熱レンガを炉内第１層と
し、第２層以降に４００℃における熱伝導率０．０５ｋ
ｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱材を設けたガス変成炉とする
ものである。
ガス浸炭方法において、耐火断熱レンガを炉内第１層と
し、第２層以降に４００℃における熱伝導率０．０５ｋ
ｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱材を設けたガス変成炉とする
ものである。
【００１０】請求項４は、ガス浸炭装置の発明であり、
浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉を設置し、該ガス変
成炉の浸炭性ガスの吐出口を浸炭加熱炉内各部に開口し
たものである。
浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉を設置し、該ガス変
成炉の浸炭性ガスの吐出口を浸炭加熱炉内各部に開口し
たものである。
【００１１】請求項５の発明は、請求項４のガス浸炭装
置において、浸炭加熱炉の前後にエア−の侵入を阻止し
負圧が解消される搬入室及び焼入れ室を設けたものであ
り、請求項６の発明は、前記複数のガス変成炉に加えて
浸炭加熱炉上部に複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混
合供給部を設けたものである。
置において、浸炭加熱炉の前後にエア−の侵入を阻止し
負圧が解消される搬入室及び焼入れ室を設けたものであ
り、請求項６の発明は、前記複数のガス変成炉に加えて
浸炭加熱炉上部に複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混
合供給部を設けたものである。
【００１２】また、請求項７の発明は、前記ガス変成炉
が耐火レンガを炉内第１層とし、第２層以降に４００℃
における熱伝導率０．０５ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱
材を設けたことを特徴する請求項４、５又は６に記載の
ガス浸炭装置である。
が耐火レンガを炉内第１層とし、第２層以降に４００℃
における熱伝導率０．０５ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱
材を設けたことを特徴する請求項４、５又は６に記載の
ガス浸炭装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の一例
を説明する。図１は本発明のガス浸炭装置の側面縦断面
図、図２は本発明のガス浸炭装置の平面図、図３は炭化
水素ガスと酸化性ガスの混合供給部の一例を示す縦断
面、図４はガス変成炉の炉殻構造を示す側面縦断面図、
図５は炉圧調整装置の一例を示す一部断面図、図６
（ａ）（ｂ）は本発明の方法及び装置と従来の方法及び
装置との比較図、図７（ａ）（ｂ）は本発明の他の方法
及び装置と従来の方法及び装置との比較図である。
を説明する。図１は本発明のガス浸炭装置の側面縦断面
図、図２は本発明のガス浸炭装置の平面図、図３は炭化
水素ガスと酸化性ガスの混合供給部の一例を示す縦断
面、図４はガス変成炉の炉殻構造を示す側面縦断面図、
図５は炉圧調整装置の一例を示す一部断面図、図６
（ａ）（ｂ）は本発明の方法及び装置と従来の方法及び
装置との比較図、図７（ａ）（ｂ）は本発明の他の方法
及び装置と従来の方法及び装置との比較図である。
【００１４】図１中、１は浸炭用加熱室であり、具体的
には、予熱室２、予熱ゾ−ン３、浸炭ゾ−ン４、拡散ゾ
−ン５、降温室６及び焼入室７で構成されている。
には、予熱室２、予熱ゾ−ン３、浸炭ゾ−ン４、拡散ゾ
−ン５、降温室６及び焼入室７で構成されている。
【００１５】また、図中、８は搬入室、９は焼入油槽
室、１０は前記搬入室９の前に開閉扉１１を介して設け
られた前エア−パ−ジ室、１２は前記焼入油槽室９の後
に開閉扉１３を介して設けられた後エアパ−ジ室であ
る。
室、１０は前記搬入室９の前に開閉扉１１を介して設け
られた前エア−パ−ジ室、１２は前記焼入油槽室９の後
に開閉扉１３を介して設けられた後エアパ−ジ室であ
る。
【００１６】図中、１４は前記前エア−パ−ジ室の搬入
扉、１５は前記エア−パ−ジ室１２の搬出扉、１６は前
記搬入室８と予熱室２間に設けられた開閉扉、１７は前
記予熱室２と予熱ゾ−ン３間に設けられた開閉扉、１８
は前記拡散ゾ−ン５と降温室６間に設けられた開閉扉、
１９は前記降温室６と焼入室７間に設けられた開閉扉、
２０は前記焼入室７と焼入油槽室９間に設けられた開閉
扉である。
扉、１５は前記エア−パ−ジ室１２の搬出扉、１６は前
記搬入室８と予熱室２間に設けられた開閉扉、１７は前
記予熱室２と予熱ゾ−ン３間に設けられた開閉扉、１８
は前記拡散ゾ−ン５と降温室６間に設けられた開閉扉、
１９は前記降温室６と焼入室７間に設けられた開閉扉、
２０は前記焼入室７と焼入油槽室９間に設けられた開閉
扉である。
【００１７】また、図中、２１は前記浸炭用加熱室１を
構成する予熱室２及び予熱ゾ−ン３のワ−ク搬送路の両
側に設けられた加熱用チュ−ブバ−ナ−、２２は前記浸
炭用加熱室１を構成する浸炭ゾ−ン４、拡散ゾ−ン５、
降温室６及び焼入室７のワ−ク搬送路の両側に設けられ
たヒ−タ−、２３はファンである。
構成する予熱室２及び予熱ゾ−ン３のワ−ク搬送路の両
側に設けられた加熱用チュ−ブバ−ナ−、２２は前記浸
炭用加熱室１を構成する浸炭ゾ−ン４、拡散ゾ−ン５、
降温室６及び焼入室７のワ−ク搬送路の両側に設けられ
たヒ−タ−、２３はファンである。
【００１８】前記構成において、ワ−クＷは、前エア−
パ−ジ室１０内のチェ−ン搬送装置２４、搬入室８内の
チェ−ン搬送装置２５、予熱室２、予熱ゾ−ン３、浸炭
ゾ−ン４、拡散ゾ−ン５、降温室６及び焼入室７内のロ
−ラ−ハ−ス２６、焼入油槽９内エレベ−タの搬送装置
２７及び後エア−パ−ジ室１２内のチェ−ン搬送装置２
９によって予め定められた時間に合わせて搬送され、同
時に前記開閉扉１１、１３、１４、１５、１６乃至２０
の開閉が行なわれる。
パ−ジ室１０内のチェ−ン搬送装置２４、搬入室８内の
チェ−ン搬送装置２５、予熱室２、予熱ゾ−ン３、浸炭
ゾ−ン４、拡散ゾ−ン５、降温室６及び焼入室７内のロ
−ラ−ハ−ス２６、焼入油槽９内エレベ−タの搬送装置
２７及び後エア−パ−ジ室１２内のチェ−ン搬送装置２
９によって予め定められた時間に合わせて搬送され、同
時に前記開閉扉１１、１３、１４、１５、１６乃至２０
の開閉が行なわれる。
【００１９】また、前記前エア−パ−ジ室１０及び後エ
ア−パ−ジ室１２には、詳細を図示しないが、真空排気
装置２９及び不活性（不燃性）ガスの供給部３０が設け
られる。
ア−パ−ジ室１２には、詳細を図示しないが、真空排気
装置２９及び不活性（不燃性）ガスの供給部３０が設け
られる。
【００２０】さらに前記搬入室８及び焼入油槽室９には
炉圧調整装置３１及び３２が設けられる。この炉圧調整
装置３１及び３２は、搬入室８及び焼入油槽室９の負圧
時にエア−（酸素）の侵入を阻止しつつ搬入室８及び焼
入油槽室９、さらには浸炭炉浸炭用加熱室１及び焼入室
７の負圧を解消する装置であり、例えば、出願人の所有
する燃焼排ガス方式（実用新案登録第１８０５３８３
号、実公平１−１６７７６号記載の装置）が採用され
る。
炉圧調整装置３１及び３２が設けられる。この炉圧調整
装置３１及び３２は、搬入室８及び焼入油槽室９の負圧
時にエア−（酸素）の侵入を阻止しつつ搬入室８及び焼
入油槽室９、さらには浸炭炉浸炭用加熱室１及び焼入室
７の負圧を解消する装置であり、例えば、出願人の所有
する燃焼排ガス方式（実用新案登録第１８０５３８３
号、実公平１−１６７７６号記載の装置）が採用され
る。
【００２１】前記燃焼排ガス方式の炉圧調整装置は、前
記直接浸炭のごとく、浸炭加熱炉内に供給するガス量が
少ない場合に有効であり、前記搬入室８及び焼入油槽室
９の負圧想定時、あるいは負圧検知時に、該搬入室８及
び焼入油槽室９排気筒３３の開口部に設けたリングバ−
ナ３４にブタンガス等を供給して着火し、その後、ソレ
ノイド等５５により開閉弁３５を開き、前記リングバ−
ナ３４の内側を通る酸素を含まない燃焼排ガスを前記搬
入室８及び焼入油槽室９内に供給して炉内の負圧を防止
するものである。図中、３６はパイロットバ−ナ、３７
はブタンガス等の供給路に設けたソレノイドバルブであ
る。
記直接浸炭のごとく、浸炭加熱炉内に供給するガス量が
少ない場合に有効であり、前記搬入室８及び焼入油槽室
９の負圧想定時、あるいは負圧検知時に、該搬入室８及
び焼入油槽室９排気筒３３の開口部に設けたリングバ−
ナ３４にブタンガス等を供給して着火し、その後、ソレ
ノイド等５５により開閉弁３５を開き、前記リングバ−
ナ３４の内側を通る酸素を含まない燃焼排ガスを前記搬
入室８及び焼入油槽室９内に供給して炉内の負圧を防止
するものである。図中、３６はパイロットバ−ナ、３７
はブタンガス等の供給路に設けたソレノイドバルブであ
る。
【００２２】つぎに、前記した間接浸炭に関する装置に
ついて述べる。まず、浸炭加熱炉上部に複数の独立した
ガス変成炉３８、３９及び４０が設置され、該ガス変成
炉３８、３９及び４０の浸炭性ガスの吐出口３８ａ、３
９ａ及び４０ａが浸炭加熱炉１の各部に開口される。
ついて述べる。まず、浸炭加熱炉上部に複数の独立した
ガス変成炉３８、３９及び４０が設置され、該ガス変成
炉３８、３９及び４０の浸炭性ガスの吐出口３８ａ、３
９ａ及び４０ａが浸炭加熱炉１の各部に開口される。
【００２３】すなわち、図面実施例では、前記ガス変成
炉３８の浸炭性ガスの吐出口３８ａが前記予熱ゾ−ン３
部に開口され、前記ガス変成炉３９の浸炭性ガスの吐出
口３９ａが前記拡散ゾ−ン５部に開口され、前記ガス変
成炉４０の浸炭性ガスの吐出口４０ａが前記焼入室７部
に開口されている。
炉３８の浸炭性ガスの吐出口３８ａが前記予熱ゾ−ン３
部に開口され、前記ガス変成炉３９の浸炭性ガスの吐出
口３９ａが前記拡散ゾ−ン５部に開口され、前記ガス変
成炉４０の浸炭性ガスの吐出口４０ａが前記焼入室７部
に開口されている。
【００２４】さらに前記ガス変成炉３８の浸炭性ガスの
吐出口３８ａ部と前記ガス変成炉４０の吐出口４０ａ間
にはドロップア−チ４１及び４２が設けられ、予熱ゾ−
ン３及び拡散ゾ−ン５におけるガス組成が制御される構
成になっている。焼入室７におけるガス組成制御も開閉
扉１９及び２０に区画されて容易である。
吐出口３８ａ部と前記ガス変成炉４０の吐出口４０ａ間
にはドロップア−チ４１及び４２が設けられ、予熱ゾ−
ン３及び拡散ゾ−ン５におけるガス組成が制御される構
成になっている。焼入室７におけるガス組成制御も開閉
扉１９及び２０に区画されて容易である。
【００２５】前記各ガス変成炉３８、３９及び４０の炉
殻は、図４に示すよう耐火断熱レンガ６０を炉内第１層
とし、第２層以降に４００℃における熱伝導率０．０５
Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱材６１に変更することが好
ましく、その結果、断熱性の向上により据付け寸法を４
４パ−セント減らすことができ、浸炭加熱炉１の上部設
置が容易となる。
殻は、図４に示すよう耐火断熱レンガ６０を炉内第１層
とし、第２層以降に４００℃における熱伝導率０．０５
Ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱材６１に変更することが好
ましく、その結果、断熱性の向上により据付け寸法を４
４パ−セント減らすことができ、浸炭加熱炉１の上部設
置が容易となる。
【００２６】前記断熱材６１の熱伝導率は、微細多孔構
造を利用して得られ、具体的には９０％以上の容積が空
孔とされ、該空孔が空気で占められた耐熱素材の超微粒
子の無定型シリカ、熱伝導を遮断する添加物質等を混合
して構成される。
造を利用して得られ、具体的には９０％以上の容積が空
孔とされ、該空孔が空気で占められた耐熱素材の超微粒
子の無定型シリカ、熱伝導を遮断する添加物質等を混合
して構成される。
【００２７】図中、６２はレトルト、６３はニッケル触
媒、６４はヒ−タ、６５は原料ガス供給口、６６は圧力
計への変成ガス供給路、６７は赤外線分析計への変成ガ
ス供給路、６８は熱電対、６９は原料ガスの一つである
炭化水素ガスの熱分解によってレトルト６２内に発生す
るおそれのあるススの発生を防止するためのプラグであ
り、多数の小孔７０を有する。
媒、６４はヒ−タ、６５は原料ガス供給口、６６は圧力
計への変成ガス供給路、６７は赤外線分析計への変成ガ
ス供給路、６８は熱電対、６９は原料ガスの一つである
炭化水素ガスの熱分解によってレトルト６２内に発生す
るおそれのあるススの発生を防止するためのプラグであ
り、多数の小孔７０を有する。
【００２８】つぎに、前記した直接浸炭に関する装置に
ついて述べる。すなわち、直接浸炭は、浸炭加熱炉１内
に浸炭性ガスとなる原料ガスを直接供給し、浸炭加熱炉
１の内部で浸炭性ガスを生成させるものであり、浸炭加
熱炉１上部に原料ガスである炭化水素ガスと酸化性ガス
の複数の混合供給部４３、４４、４５、４６及び４７が
設けられる。
ついて述べる。すなわち、直接浸炭は、浸炭加熱炉１内
に浸炭性ガスとなる原料ガスを直接供給し、浸炭加熱炉
１の内部で浸炭性ガスを生成させるものであり、浸炭加
熱炉１上部に原料ガスである炭化水素ガスと酸化性ガス
の複数の混合供給部４３、４４、４５、４６及び４７が
設けられる。
【００２９】図面実施例では、前記混合供給部４３が予
熱室２に、混合供給部４４が予熱ゾ−ン３に、混合供給
部４５が浸炭ゾ−ン４に、混合供給部４６が拡散ゾ−ン
５に、混合供給部４７が焼入室７に設けられている。
熱室２に、混合供給部４４が予熱ゾ−ン３に、混合供給
部４５が浸炭ゾ−ン４に、混合供給部４６が拡散ゾ−ン
５に、混合供給部４７が焼入室７に設けられている。
【００３０】図３には、前記混合供給部４３、４４、４
５、４６及び４７の一例が示されている。すなわち、本
願出願人の提供に係るもので、浸炭加熱炉１上部を貫通
させて設けた供給管４８の炉外部に開閉弁４９、５０及
び５１を介して炭化水素ガス源５２及び酸化性ガス源５
３、さらに必要に応じて高圧ＣＯ２ ガス源５４を設け
たものである（実開平４−８１９５６号公報参照）。
５、４６及び４７の一例が示されている。すなわち、本
願出願人の提供に係るもので、浸炭加熱炉１上部を貫通
させて設けた供給管４８の炉外部に開閉弁４９、５０及
び５１を介して炭化水素ガス源５２及び酸化性ガス源５
３、さらに必要に応じて高圧ＣＯ２ ガス源５４を設け
たものである（実開平４−８１９５６号公報参照）。
【００３１】なお、高圧ＣＯ２ ガス源５４及び開閉弁
５１は、前記供給管４８内にス−ティングが生じた場合
に該ススを強制除去するために設けられた構成であり、
開閉弁５１を開いて高圧ＣＯ２ ガスを前記供給管４８
内に供給してススを除去した場合に炉内ＣＯ分圧が下げ
られることがないように作用し、炉内雰囲気を保護する
ものである。
５１は、前記供給管４８内にス−ティングが生じた場合
に該ススを強制除去するために設けられた構成であり、
開閉弁５１を開いて高圧ＣＯ２ ガスを前記供給管４８
内に供給してススを除去した場合に炉内ＣＯ分圧が下げ
られることがないように作用し、炉内雰囲気を保護する
ものである。
【００３２】前記のごとく、混合供給部４３、４４、４
５、４６及び４７を構成すれば、開閉弁４９及び５０の
開度を調整することにより、原料ガスの炭化水素ガス及
び酸化性ガスのそれぞれの供給量及び混合比を調整でき
るほか、炭化水素ガスのみ、あるいは酸化性ガスのみを
浸炭加熱炉１内各部に適応させて供給することができ
る。
５、４６及び４７を構成すれば、開閉弁４９及び５０の
開度を調整することにより、原料ガスの炭化水素ガス及
び酸化性ガスのそれぞれの供給量及び混合比を調整でき
るほか、炭化水素ガスのみ、あるいは酸化性ガスのみを
浸炭加熱炉１内各部に適応させて供給することができ
る。
【００３３】つぎに、本発明のガス浸炭方法について説
明する。請求項１の発明は、浸炭加熱炉１上部に設置し
た複数のガス変成炉３８、３９及び４０から浸炭加熱炉
１内各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガスを供給し
て加熱処理するものである。すなわち、前記ガス変成炉
３８、３９及び４０がそれぞれ個別に制御され、浸炭加
熱炉１内各部で必要な組成の浸炭性ガスがそれぞれのガ
ス変成炉３８、３９及び４０から浸炭加熱炉１内各所の
供給される。
明する。請求項１の発明は、浸炭加熱炉１上部に設置し
た複数のガス変成炉３８、３９及び４０から浸炭加熱炉
１内各部にそれぞれ組成制御された浸炭性ガスを供給し
て加熱処理するものである。すなわち、前記ガス変成炉
３８、３９及び４０がそれぞれ個別に制御され、浸炭加
熱炉１内各部で必要な組成の浸炭性ガスがそれぞれのガ
ス変成炉３８、３９及び４０から浸炭加熱炉１内各所の
供給される。
【００３４】図５には、その一例が示されている。同図
（ａ）は、従来の浸炭炉であり、炉内各所に供給される
雰囲気組成は一定であり、焼入ゾ−ンのカ−ボンポテン
シャルに合わせる必要があり、例えば、０．３０％ＣＯ
２ である。
（ａ）は、従来の浸炭炉であり、炉内各所に供給される
雰囲気組成は一定であり、焼入ゾ−ンのカ−ボンポテン
シャルに合わせる必要があり、例えば、０．３０％ＣＯ
２ である。
【００３５】前記に対し、本願方法の発明によれば、同
図（ｂ）に示されるように、予熱ゾ−ン３上に設置され
たガス変成炉３８からは、０．２５％ＣＯ２ の浸炭性
ガスが供給され、拡散ゾ−ン５上に設置されたガス変成
炉３９からは、０．１８％ＣＯ２ の浸炭性ガスが供給
され、また、焼入室７上に設置されたガス変成炉４０か
らは０．３０ＣＯ２ ％の浸炭性ガスが供給される。
図（ｂ）に示されるように、予熱ゾ−ン３上に設置され
たガス変成炉３８からは、０．２５％ＣＯ２ の浸炭性
ガスが供給され、拡散ゾ−ン５上に設置されたガス変成
炉３９からは、０．１８％ＣＯ２ の浸炭性ガスが供給
され、また、焼入室７上に設置されたガス変成炉４０か
らは０．３０ＣＯ２ ％の浸炭性ガスが供給される。
【００３６】前記結果として、請求項２の発明によれ
ば、炭化水素ガスの添加量及び炉内ス−ティングを減少
させることができた。
ば、炭化水素ガスの添加量及び炉内ス−ティングを減少
させることができた。
【００３７】図６には、前記直接浸炭時における浸炭性
ガスの使用量が示されている。直接浸炭においては前記
混合供給部４３、４４、４５、４６及び４７からの原料
ガスの炭化水素ガスと酸化性ガスが供給され、さらに必
要に応じて前記ガス変成炉３８、３９及び４０から浸炭
性ガスを供給することができる。この場合には、前記炉
圧調整装置３１及び３２が有効に機能し、浸炭性ガスの
使用量を半減することができる。
ガスの使用量が示されている。直接浸炭においては前記
混合供給部４３、４４、４５、４６及び４７からの原料
ガスの炭化水素ガスと酸化性ガスが供給され、さらに必
要に応じて前記ガス変成炉３８、３９及び４０から浸炭
性ガスを供給することができる。この場合には、前記炉
圧調整装置３１及び３２が有効に機能し、浸炭性ガスの
使用量を半減することができる。
【００３８】同図（ａ）は、従来の浸炭炉であり、組成
の同じエンドサ−ミックガスの供給量が予熱ゾ−ンで１
０ｍ３ ／Ｈ、浸炭ゾ−ンで５ｍ３ ／Ｈ、拡散ゾ−ン
で５ｍ３ ／Ｈ、焼入室で１０ｍ３ ／Ｈであった。
の同じエンドサ−ミックガスの供給量が予熱ゾ−ンで１
０ｍ３ ／Ｈ、浸炭ゾ−ンで５ｍ３ ／Ｈ、拡散ゾ−ン
で５ｍ３ ／Ｈ、焼入室で１０ｍ３ ／Ｈであった。
【００３９】しかし、前記の直接浸炭では、同図（ｂ）
に示されるように、予熱ゾ−ン３において５ｍ３ ／
Ｈ、浸炭ゾ−ン４においては０、拡散ゾ−ン５において
５ｍ３／Ｈ、焼入室７においては５ｍ３ ／Ｈで足り、
半減Ｈが確認されたものである。
に示されるように、予熱ゾ−ン３において５ｍ３ ／
Ｈ、浸炭ゾ−ン４においては０、拡散ゾ−ン５において
５ｍ３／Ｈ、焼入室７においては５ｍ３ ／Ｈで足り、
半減Ｈが確認されたものである。
【００４０】
【発明の効果】本装置の発明は、浸炭加熱炉上部に複数
のガス変成炉を設置し、該複数のガス変成炉の浸炭性ガ
スの吐出口を浸炭加熱炉内各部に開口させたものであ
り、また、複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給
部を設けたものであり、従来の浸炭炉と独立したガス変
成炉及び浸炭炉内にガス発生装置を内蔵した場合の諸問
題を解決することができる。
のガス変成炉を設置し、該複数のガス変成炉の浸炭性ガ
スの吐出口を浸炭加熱炉内各部に開口させたものであ
り、また、複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給
部を設けたものであり、従来の浸炭炉と独立したガス変
成炉及び浸炭炉内にガス発生装置を内蔵した場合の諸問
題を解決することができる。
【００４１】また、本方法の発明によれば、浸炭加熱炉
内各部にそれぞれ必要とする組成の浸炭性ガスを供給す
ることにより使用ガスの有効利用を図り、経済的である
効果が得られる。
内各部にそれぞれ必要とする組成の浸炭性ガスを供給す
ることにより使用ガスの有効利用を図り、経済的である
効果が得られる。
【図１】本発明のガス浸炭装置の側面縦断面図である。
【図２】本発明のガス浸炭装置の平面図である。
【図３】炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供給部の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】ガス変成炉の炉殻構造を示す側面縦断面図であ
る。
る。
【図５】炉圧調整装置の一例を示す一部断面である。
【図６】本発明の方法及び装置と従来の方法及び装置と
の比較図である。
の比較図である。
【図７】本発明の他の方法及び装置と従来の方法及び装
置との比較図である。
置との比較図である。
１ 浸炭加熱炉 ３８、３９、４０ ガス変成炉 ３８ａ、３９ａ、４０ａ 浸炭性ガスの吐出口 ４３、４４、４５、４６、４７ 炭化水素ガスと酸化性
ガスの混合供給部 ６０ 耐火断熱レンガ ６１ 断熱材
ガスの混合供給部 ６０ 耐火断熱レンガ ６１ 断熱材
フロントページの続き (72)発明者 北本 健一 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉を設
置し、浸炭加熱炉内各部にそれぞれ組成制御された浸炭
性ガスを供給して加熱処理することを特徴とするガス浸
炭方法。 - 【請求項２】 浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉を設
置し、さらに複数の炭化水素ガスと酸化性ガスの混合供
給部を設け、浸炭加熱炉内各部にそれぞれ組成制御され
た浸炭性ガス及び混合制御した原料ガスを供給して加熱
処理することを特徴とする請求項１に記載のガス浸炭方
法。 - 【請求項３】 ガス変成炉が耐火耐熱レンガを炉内第１
層とし、第２層以降に４００℃における熱伝導率０．０
５ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱材を設けたことを特徴と
する請求項１又は２に記載のガス浸炭方法。 - 【請求項４】 浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉が設
置され、該複数のガス変成炉の浸炭性ガスの吐出口が浸
炭加熱炉内各部に開口されてなることを特徴とするガス
浸炭装置。 - 【請求項５】 浸炭加熱炉前後にエア−の侵入を阻止し
負圧が解消される搬入室及び焼入室を設けたことを特徴
とする請求項４に記載のガス浸炭装置。 - 【請求項６】 浸炭加熱炉上部に複数のガス変成炉が設
置され、該複数のガス変成炉の浸炭性ガスの吐出口が浸
炭加熱炉内各部に開口され、さらに複数の炭化水素ガス
と酸化性ガスの混合供給部が設けられてなることを特徴
とするガス浸炭装置。 - 【請求項７】 ガス変成炉が耐火断熱レンガを炉内第１
層とし、第２層以降に４００℃における熱伝導率０．０
５ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下の断熱材を設けたことを特徴と
する請求項４、５又は６に記載のガス浸炭装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36706397A JP3493299B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ガス浸炭方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36706397A JP3493299B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ガス浸炭方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189858A true JPH11189858A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3493299B2 JP3493299B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18488367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36706397A Expired - Fee Related JP3493299B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ガス浸炭方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493299B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612291A1 (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-04 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Multistage continuous carburizing and quenching furnace and continuous carburizing and quenching method |
| JP2009091632A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Dowa Thermotech Kk | 熱処理装置及び熱処理方法 |
| JP2011505990A (ja) * | 2007-12-13 | 2011-03-03 | エシコン・インコーポレイテッド | 外科用針を着色するための急速熱処理 |
| WO2017036053A1 (zh) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 唐山亚捷机械有限公司 | 用于渗碳或碳氮共渗的加热炉 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP36706397A patent/JP3493299B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612291A1 (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-04 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Multistage continuous carburizing and quenching furnace and continuous carburizing and quenching method |
| JP2009091632A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Dowa Thermotech Kk | 熱処理装置及び熱処理方法 |
| JP2011505990A (ja) * | 2007-12-13 | 2011-03-03 | エシコン・インコーポレイテッド | 外科用針を着色するための急速熱処理 |
| WO2017036053A1 (zh) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 唐山亚捷机械有限公司 | 用于渗碳或碳氮共渗的加热炉 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3493299B2 (ja) | 2004-02-03 |
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