JPS6116910B2 - - Google Patents

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JPS6116910B2
JPS6116910B2 JP59149130A JP14913084A JPS6116910B2 JP S6116910 B2 JPS6116910 B2 JP S6116910B2 JP 59149130 A JP59149130 A JP 59149130A JP 14913084 A JP14913084 A JP 14913084A JP S6116910 B2 JPS6116910 B2 JP S6116910B2
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chamber
furnace
heat treatment
charging
gas
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Fumihiko Hatsutori
Yoshikazu Shimozato
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Chugai Ro Co Ltd
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Chugai Ro Co Ltd
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    • 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
    • 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
    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続式ガス浸炭炉、連続式無酸化焼
入炉、連続式焼鈍炉等の熱処理、特に、保護雰囲
気ガスを使用す連続式雰囲気熱処理炉に関するも
のである。
（従来の技術およびその問題点） 浸炭、浸炭窒化、無酸化焼入、光輝焼鈍等の熱
処理に際しては、例えば、浸炭性ガス、吸熱型ガ
ス、発熱型ガス、吸熱型ガスと発熱型ガスとの混
合ガス等、鋼材の熱処理に対応した保護雰囲気ガ
スが炉内に供給され、この保護雰囲気下で所定の
熱処理が行なわれる。そして、これらの熱処理に
使用する連続式雰囲気熱処理炉は、炉内雰囲気の
保護を目的として、装入ベスチブルあるいは抽出
ベスチブルを備えている。この装入ベスチブルあ
るいは抽出ベスチブルは鋼板製構造のもので、適
当なパージ手段が設けられ、ほぼ常温状態であ
る。
したがつて、処理材の装入あるいは抽出時に、
ベスチブルをガスパージする場合、ベスチブル容
量の４〜６倍のパージガスを必要とし、不経済で
あるばかりか、処理材の昇温が熱処理室内で常温
から加熱されるため、熱処理室自体も大型化せざ
るを得ず、かつ、熱効率が悪いという欠点を有す
る。
一方、熱処理時に、可燃性保護雰囲気ガスが熱
処理室内に導入されるガス浸炭あるいは無酸化焼
入処理等においては、熱処理室内の雰囲気を装入
（抽出）ベスチブルに供給して、ベスチブルをパ
ージするようにしているが、この場合、パージガ
ス（可燃性排ガス）は炉外で燃焼させて大気中に
放散させており、可燃性排ガスの有効利用がなさ
れていない。また、ガス浸炭あるいは無酸化熱処
理等においては、処理材に付着している油等の不
純物を除去する必要上、トレクレン洗浄加熱洗浄
が炉内装入前に行なわれる。この油等の不純物を
処理材から除去する方法としての加熱洗浄装置が
特公昭58―2588号公報で提案されている。しか
し、この加熱洗浄装置は、連続炉の炉前に別設
し、処理材を加熱して、切削油等の不純物を除去
し、その後、連続炉の装入ベスチブルで20〜30分
程度ガスパージした後、熱処理室（ガス浸炭室）
に装入するため、パージガスの消費量の増大およ
び加熱洗浄時の処理材の保有熱を有効に利用でき
ないばかりか、設備費が高くなるという欠点を有
する。
従つて、本発明は、設備費が安価で、パージガ
スの軽減と有効利用を図るとともに、切削油等の
熱量をも利用して、加熱時間の短縮と省エネルギ
ーを図る連続式雰囲気熱処理炉を提供することを
目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明にかかる連続式雰囲気熱処理炉は、前記
問題を解決するために、炉の装入側に、開閉可能
な炉内仕切扉を配設して、炉内を装入室と熱処理
室とに区画し、前記装入室内に、間接加熱手段と
循環フアンおよびガスパージ手段、あるいはこれ
に、装入室内の可燃性排ガス燃焼手段を設けた構
成としたものである。
（実施例） つぎに、本発明を一実施例である図面にしたが
つて説明する。
第１図および第２図は、第１発明にかかる連続
式雰囲気熱処理炉を示し、炉本体１は、炉内仕切
扉２により装入室３と熱処理室（焼純室）１５と
に区画されている。
そして、装入室３内には、間接加熱手段である
ヒータ４、天井部には循環フアン５およびパージ
ガスであるN2ガス供給管７と炉外排出管８とか
らなるガスパージ手段６が設けてある。
一方、熱処理室１５には、ヒータ１６および天
井部に循環フアン１７が設けてある。
なお、１９は抽出ベスチブルで、図示しないガ
スパージ手段を有する。２０は装入扉、２１は抽
出扉であり、かつ、装入室３、熱処理室１５およ
び抽出ベスチブル１９には独立駆動する搬送ロー
ラ２２ａ〜２２ｄ，２２ｆが設けてある。
つぎに、前記構成からなる連続式雰囲気熱処理
炉で処理材Ｗを焼純処理をするには、まず、装入
室３内をヒータ４により所定温度（たとえば500
℃）に昇温したのち、装入室３内に処理材Ｗを装
入して搬送ローラ群２２ａの低速回転により低速
で移動しながら循環フアン５により処理材Ｗを対
流予熱するとともに、N2ガス供給管７からN2ガ
スを供給して装入室３内をパージする。所定時間
予熱すると、炉内仕切扉２の開および搬送ローラ
群２２ａ，２２ｂの同調回転により高速で処理材
Ｗは熱処理室１５に移行され、以降、所定搬送速
度で順次抽出側に搬送して、所定保護雰囲気下で
加熱、均熱、冷却され、抽出ベスチブル１９を介
して炉外に抽出される。
第３図および第４図は、第２発明にかかる連続
式雰囲気熱処理炉を示し、第１実施例と同様、炉
本体１は炉内仕切扉２により、装入室３と熱処理
室１５とに区画される。そして、前記熱処理室１
５は、炉内仕切扉２ａ，２ｂにより加熱室１５
ａ、浸炭室１５ｂおよび降温保持室１５ｃに区画
される。また前記各室３，１５ａ，１５ｂ，１５
ｃにはそれぞれ独立駆動する搬送ローラ群２２ａ
〜ｆを配設するとともに、装入室３、加熱室１５
ａおよび降温保持室１５ｃの搬送ローラ群２２
ａ，２２ｂ，２２ｆは正逆回転可能とし、浸炭室
１５ｂは、装入部ローラ群２２ｃ、中央部ローラ
群２２ｄおよび抽出部ローラ群２２ｅに分割して
いる。
そして、装入室３には、間接加熱手段であるヒ
ータ４、循環フアン６、バーンオフ用空気供給管
９および炉外の一端に装入室３内と連通する排ガ
ス排出管１１を接続した放射管１４を設けるとと
もに、この放射管１４の前記排ガス排出管１１と
の接続部に、バーナ（パイロツトバーナ）１２と
燃焼用空気導入管１４ａを設けている。そして、
炉内仕切扉２と炉内壁との隙間３ａから装入室３
内に供給されるパージガスおよび熱処理室１５の
可燃性排ガスは排ガス排出管１１と放射管１４を
経て炉外に放出する。すなわち、前記隙間３ａと
放射管１４とでガスパージ手段６を、また、燃焼
用空気供給管９，１４ａ、バーナ１２、および装
入室３内と放射管１４内で可燃性排ガス用燃焼室
として可燃性排ガス燃焼手段１０を構成するもの
である。
一方、熱処理室１５を形成する加熱室１５ａ、
浸炭室１５ｂ、降温保持室１５ｃには、それぞれ
ヒータ１６、循環フアン１７および吸熱型ガス発
生機１８が取付けてある。
なお、２３は焼入装置で、その他第１実施例と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
つぎに、前記構成からなる連続式雰囲気熱処理
炉で、切削油等が付着した処理材Ｗを浸炭処理す
るには、まず、装入室３内をヒータ４により所定
温度（たとえば、約800℃）に昇温したのち、装
入室３内に処理材Ｗを装入して、搬送ローラ群２
２ａの正逆回転により、往復移動させながら循環
フアン５により対流を与えて処理材Ｗを予熱し、
処理材Ｗに付着している切削油等を気化させると
ともに、空気供給管９から所定量の空気を装入室
３内に導入して、仕切扉２と炉内壁との隙間３ａ
から装入室３内に供給された可燃性排ガスと一緒
に気化した切削油を装入室３内で完全燃焼（バー
ンアウト）させる。この燃焼ガスは前記排ガス排
出管１１、放射管１４を経て炉外に放出される。
前記の如く、バーンオフ（付着油分の加熱気化
除去）が終了すると、空気供給管９からの空気の
導入を停止し、装入室３内に仕切扉２と炉内壁と
の隙間３ａより流入する熱処理室１５内の雰囲気
ガスをパージガスとして、装入室３内をパージす
る。この場合、パージガスは、前述のように放射
管１４から炉外へ放出させるが、前記放射管１４
の炉外一端に位置するバーナ１２の点火と燃焼用
空気供給管１４ａからの空気の導入により放射管
１４内で燃焼し処理材Ｗは前記放射管１４からの
熱ヒータ４で予熱されることになる。
前記のようにして装入室３が完全にパージされ
ると、仕切扉２の開および搬送ローラ群２２ａ，
２２ｂの正転同調回転により、高速で処理材Ｗは
加熱室１５ａに移行され、搬送ローラ２２ｂの正
逆回転により往復移動しながら、ほぼ浸炭温度ま
で加熱され、その後、浸炭室１５ｂ、降温保持室
１５ｃを経て従来同様、ガス浸炭されて焼入温度
に降温される。
なお、浸炭室１５ｂから降温保持室１５ｃへの
処理材Ｗの移行は、加熱室１５ａから浸炭室１５
ｂへの操作と同様である。そして、焼入れされて
炉外に油出されることになる。
前記実施例では、処理材の搬送手段をローラハ
ースとしたが、トレイプツシヤ方式等の他の搬送
方式でもよい。また、第２実施例における可燃性
排ガス燃焼手段１０は第５図に示すように、放射
管１４の炉外側端に燃焼室１３を形成させ、この
燃焼室１３内でバーナ１２と燃焼用空気の添加に
より、気化した切削油、パージ時および操業時の
可燃性排ガスを完全燃焼させて、放射管１４を介
して炉外に放出するようにしてもよい。
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、従来の装入ベスチブルを熱処理炉の装入側に
設けた開閉可能な仕切扉で区画して、間接加熱手
段と循環フアンとを配設した装入室としたので、
装入室のパージと平行して、処理材に対流を与え
ながら予熱を行なうことができ、処理材の均一急
速予熱となり、加熱時間の短縮が図れるととも
に、パージ自体が高温下で行なわれるため、パー
ジガスの消費量が大幅に軽減できるものである。
因みに、装入室の温度を800℃とすれば、必要パ
ージガス量は、従来装入ベスチブル（常温）の1/
３．５で済む。
そして、前記装入室に、加熱性排ガス燃焼手段
を配置したので、連続式雰囲気熱処理炉が、ガス
浸炭処理あるいは無酸化加熱処理等の可燃性保護
雰囲気を使用する炉であれば、装入室で処理材の
加熱洗浄が行なえ、加熱洗浄時の処理材保有熱を
そのまま有効利用できるとともに、加熱洗浄時の
可燃性排ガスの燃焼熱および熱処理室の可燃性排
ガスを装入室の熱源の一部として利用でき、処理
材の予熱効果との相乗効果により、加熱時間を短
縮して、省エネルギーを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は第１発明の実施例を示
し、第１図は全体の概略図、第２図は第１図―
線拡大断面図、第３〜５図は第２発明の実施例
を示し、第３図は全体の概略図、第４図は第３図
の―線拡大断面図で、第５図は可燃性排ガス
燃焼手段の他の実施例を示す一部拡大図である。 ２……仕切扉、３……装入室、４……ヒータ、
５……循環フアン、６……ガスパージ手段、９…
…空気供給管、１０……可燃性排ガス燃焼手段、
１１………排ガス排出管、１２……バーナ、１３
……燃焼室、１４………放射室、１５……熱処理
室、１６……ヒータ、１７……循環フアン、１８
……吸熱性ガス発生機、Ｗ……処理材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 連続式雰囲気熱処理炉の装入側に、開閉可能
    な炉内仕切扉を配設して、炉内を装入室と熱処理
    室とに区画し、前記装入室内に、間接加熱手段と
    循環フアンおよびガスパージ手段とを設けたこと
    を特徴とする連続式雰囲気熱処理炉。 ２ 連続式雰囲気熱処理炉の装入側に、開閉可能
    な炉内仕切扉を配設して、炉内を装入室と熱処理
    室とに区画し、前記装入室内に間接加熱手段と循
    環フアンとガスパージ手段とを設けるとともに、
    前記装入室内の可燃性排ガスを燃焼させて炉外に
    放出する可燃性排ガス燃焼手段を設けたことを特
    徴とする連続式雰囲気熱処理炉。 ３ 前記熱処理室が、炉内仕切扉により区画され
    る加熱室、浸炭室、および降温保持室からなる前
    記特許請求の範囲第２項に記載の連続式雰囲気熱
    処理炉。 ４ 前記ガスパージ手段が、熱処理室と装入室間
    に位置する炉内仕切扉に形成される隙間と、一端
    が装入室内に連通し、他端が室壁を貫通して炉外
    に位置する放射管とからなる前記特許請求の範囲
    第２項または第３項に記載の連続式雰囲気熱処理
    炉。 ５ 前記可燃性排ガス燃焼手段が、装入室間内に
    連通する空気供給管と、放射管の一端に設けたバ
    ーナとからなることを特徴とする前記特許請求の
    範囲第４項に記載の連続式雰囲気熱処理炉。
JP14913084A 1984-07-17 1984-07-17 連続式雰囲気熱処理炉 Granted JPS6127485A (ja)

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