JPS6237317A - 連続式熱処理炉用フード - 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 本発明は少なくとも１つの熱処理帯域からなる連続炉に
おいて部品類を熱処理する方法に係シ。

その方法は前記熱処理帯域の少なくとも／りの終端にお
ける熱処理諸条件下で非反応性雰囲気を生成することで
ある。

従来の技術 滲炭、窒化、焼結、焼鈍等のような熱処理法において、
処理炉内を還元性又は非酸化性雰囲気に保持することが
一般に望まれている。大量の被処理部品のためにはその
炉が連続式でありかつその両端は開放状であるのが普通
である。このような炉は被熱処理用部品のための入口域
、熱処理帯域及び通常、冷却帯域及び該部品用の出口域
とからなっている。このような炉は熱処理帯域に該部品
を供給する方式を備え、該部品が炉内に移行するにつれ
て該部品の温度が順次昇温される。熱処理が完了すると
該部品は通常冷却域に通され、そこで該部品の酸化が大
気中で起きないような温度に冷却される。

通常還元性又は中性であることが望まれる熱処理雰囲気
は、吸熱又は発熱発生装置、又は好適な液体−ガス混合
物の直接噴射によって炉に供給される。この雰囲気の噴
射は通常熱感Ｍ帯域で又はその付近で行われる。大気中
に含まれる酸化性成分の炉内における増加をさける念め
に噴射箇所における雰囲気生成ガスの過圧を達成するこ
とが必要である。

酸化性成分の炉内における増加のこの問題のための第７
の解決は米国特許第Ｊ、弘６７、Ｊ　ｊ　Ａ号に明記さ
れている。この発明は炉の入口及び出口において、多数
の室群を区画する多数のスクリーンによって形成された
閉鎖帯域を提案している。不活性ガス雰囲気は中央室の
底部に配設された穿孔管によって該中央室中Ｋ”ｌｔ射
されて、炉内雰囲気における大気の増加と熱処理中の部
品の酸化を防止する障壁を生成するようにしている。炉
及び中央室に隣接する室には、該中央室に配置された装
置と協動する吸引装置が設けてあシ、中央室から来る酸
化性成分により汚染される該室の雰囲気を引き抜くよう
にしである。この引き抜かれた空気は外気中に放出され
る。

前記発明に明記されたシステムはまた炉のガス状雰囲気
が炉から噴出されずかつ大気と混合されることを確立し
、勿論所定の期間中処理炉中に噴出されるガスの量を減
する結果となる。

発明が解決しようとする問題点 本出願人はこのようなシステムが多くの欠点を有するこ
とを知見した。第７に、穿孔管を通る不活性ガスの噴射
が室内で渦流を生ずることである：穿孔管の同一円周上
に配設し念穿孔については。

導管の周りに第１の渦流域を生ずる幾何学的傾向がある
。更に、この穿孔管の一万端部に不活性ガスを供給する
と、他方の端部が閉塞され、所定の穿孔径のために、ガ
スは閉塞部の付近に配設した端部全通して逸出する傾向
があシ、かつこれに反して不活性ガスの到達の近くに配
設した穿孔を通して吸引を生じ、従って室内に第２の渦
流を生成する。

このことは、この室内で生ずる渦流が炉の空気の吸引を
必然的に生ずると言う事実を考えさせられることになシ
、この室の下流に吸引システムを配設することが必要で
あることを説明している。

この吸引システムは空気−不活性ガス混合物が炉内の熱
処理帯域に入る前にこの混合ガスを排出する。従って、
前記特許く明記され念システムは。

スクリーンを備えかつ不活性雰囲気を充満した閉塞室と
該室と組合され友吸引システムの双方を用いる必要があ
る。

更に最近炉内における酸化性成分の透過をさけ得る熱処
理方法がｇ、ｐ、出願７！、４ｔＪＩ号として提爾され
た。

この炉の入口域及び出口域は互に平行に配設された多数
のスクリーンと窒素のような不活性ガス　　　゛が噴射
される多数の室からなっている。この噴射は前記室群の
上方および／又は下方に配設された穿孔壁を通して行わ
れる。この穿孔壁を通る窒素の噴射はその前に変ＩＮ器
が配置された導管により達成され、穿孔を通して前記室
群に入る前に偏流器を囲んで該ガスを通す。

この方法の過圧は炉の冷却域の雰囲気の圧力に関連して
前記室内で生成され、この圧力は炉の熱処理帯域の圧力
より高く、熱処理帯域の圧力は大気圧より高いものであ
る。

このような装置は多くの欠点を有する。第１に。

炉の種々の部材のすべてＫついて室内で課せられる過圧
は窒素の多量の使用が必要である。更に。

渦流が多くの室間にあることも認められた。実際Ｋ、偏
Ｒ，器の周シを通る窒素の流れは中央域より早い速度で
穿孔域の外部に到達する。従って、これらの開口を通過
した時にガスに生ずる圧力降下は穿孔板の外部よりこの
中央部が低いものである。

これらの諸条件下では、窒素が中央室に入る傾向があシ
、かつ穿孔板の外部の区域の前記開口群を通して吸引を
生じ、かぐして前記システムの内側に窒素の渦流を生ず
る。このことは外気と直接接する第１室における特殊を
欠陥である。従って。

空気が該システム中例引き入れられて２種々の室に窒素
が再分配される。ついで窒素と空気のこの流れは熱処理
帯域において炉の内部に向って引き込まれる４、その結
果、仁の熱処理雰囲気は炉の外部から引き込まれる僅か
の酸化性成分を含んでいる。従って、炉の出口から炉の
中央部に減少するガスの圧力の分布をこのシステムと一
体化することが必要である。

前述の如く分析された一種のシステムでは、従って同じ
欠陥、即ち、事実上炉の熱処理帯域への空気の引き込み
が認められた。

これらのシステムが炉の端部が開放されている先行シス
テム以上の改良を構成するとしても、それＫよって炉へ
の空気、の入る問題を完全に解決しないことが判明した
。このことは特に前述した２つの特許に明記された解決
は不銹°鋼の焼鈍のようなある種の熱処理には適用し得
ないことを意味する。何故ならば、炉内及び冷却域の始
ま、！７に極めて少量の酸素を有するため、酸素に対す
るクロムの親和力からみてこのタイプの適用が必要であ
るためである。

問題点を解決するための手段 本発明方法はこの欠点を避けることである。この目的の
ために、非反応性ガスの前記雰囲気が被処理部品の供給
方向を通る平面中で噴射されるガスの実質的に均一なス
クリーンにより生成されることを特徴とするものであシ
、か＼る諸条件下で生ずる非反応性ガスの噴射；即ち本
質的に流線状の流れ（５ｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ　ｓ
ｔｒｅａｍｌｉｎｅ　ｆｌｏｗ　）が非反応性ガスのス
クリーンの高さ全体に亘って維持される。

本出願人はその高さ全体に亘って均質かつ流線化された
ガススクリーンの使用が空気の吸引現象を避けることを
実際に知見した。従って１本発明方法はこの方法を実施
する装＃を顕著に単純化することを知見した。それは吸
引システムを装置に付加する必要がないｄかシでなく、
不活性ガスの多数のスクリーンを設ける必要もないから
であも実質的に均質なガスのスクリーンは炉の各端部で
生成されるこ、！−か好ましく、その結果の圧力降下は
炉の入口及び出口におけるガス流の相対値が変更される
ので相互に異なるものである。

本発明方法の使用は帯域群に分割される熱処理炉に特に
有用である。炉が種々の雰囲気の噴射を多くの箇所で行
なう場合、炉の一方端又は他方端における均質な不活性
ガススクリーンの存在は。

各スクリーン中に噴射される中性ガスの流れの調整によ
って、炉内で動いているガスに配設される圧力降下と比
べて重要な手段で炉の各端部におけるガスの出口の条件
の明白な変更を許容する。このことはガス噴射箇所の各
側におけるガス流の変更となシ、かつ特に二つの噴射箇
所間にガス循環の平均速度が零である帯域？生じ、これ
らλつの箇所において実質的に同じである圧力となる。

この場合、これら二つの箇所で噴射された雰囲気は互に
関連して方向を異はすることを認めた。

他の箇所で噴射されたガスの圧力よ勺高い圧力でのガス
の噴射点があると、この噴射点は炉内のガス流の方向付
けとなる。炉の入口近くに配設されると、そのガスｉは
部品の供給方向と同一となる。逆に、炉の出口付近に配
設すると、ガス流は炉内の部品の供給と反対の方向にな
る。

異なる箇所に多数の噴射をする場合、活性なガスの流れ
？増加することなしに、所要の区域における炉の最高圧
力帯域企よりよく配設することができることを特に知見
した。

本発明に用いられる１非反応性ガス〃とは炉の雰囲気の
他成分並びに炉内で処理される部品類に対して不活性で
あるか又は非反応性であるガスを勿論言うものである。

通常窒素全非反応性ガスとして用いるが、ある場合には
アルビン又は可能ならばヘリウムを用いることもできる
。

本発明で言う一熱感理〃とは、金属ｊセラミックス等に
通常行われるすべての熱処理を包含するが、とりわけ不
銹鋼の如き金属部品類の焼鈍に関する。

本発明で言う１熱処理帯緘〃とは加熱手段を配設するこ
とができかつ同等か又は異なる雰囲気を生じ、各雰囲気
がなるべく均質である。炉内の７種又はそれ以上の部分
を言う。また、この帯域にある熱がホット・ローリング
等のような変態をうけさせる目的で熱処理帯域に入る部
品それ自体から由来するものである場合も包含する。

本発明方法は水平型又は垂直型のすべての連続式炉に利
用されるものであることが明白である。

しかしながら、垂直型炉の場合には、不活性ガススクリ
ーン上に課せられる均質性諸条件は１本発明による均質
なガススクリーンを備えた入口及び／又は出口域が炉の
非垂直部分に配置されるべきものである。

一般に２部品類の熱処理用の非反応性ガスおよび反応性
ガス？ｉデの熱処理帯域に、又はその付近に直接噴射さ
れる。しかしながら、冷却帯域部分又はその付近、又は
炉の入口又はその付近にこれらのガスを導入することも
できる。ある場合には。

本発明方法の使用は炉の内部にこれらガスの流れを直接
仕向けてもよく１分割し之帯域に仕向けてもよい。

その他の見地では１本発明方法の特徴は、不活性又は非
反応性ガスの雰囲気は実質的に均等な炉の入口に垂直に
噴射される不活性ガス流により生成され、不活性ガスの
噴射なしに炉に入る空気流の流速に等しい流速で流線化
した流れＫよるものでおる。

炉幅全域に亘ってかつ特に炉中に部品を供給するコンベ
ヤベルトの付近に配設された帯域に不活性ガスの均質か
つ流線化し急流れの噴射＃−ｉ″、後述する如きフード
のような特別に好適な装置が必要である。

本発明方法による特別の方策がないと、空気が入口域の
下方部分を通して自然の対流現象の結果として炉に入る
。何故ならばこの空気は炉から発せられる雰囲気より一
部冷たいからである。これらの条件下では、不活性又は
非反応性ガスのスクリーンが下向きに噴射されると、こ
のガススクリーンの各側面上にスクリーン、なるべく耐
火物スクリーンの存在が必要であるを知見し、これらの
耐火物スクリーンは炉を通して部品を搬送するベルトに
対して実質的に延在しであるものである。

逆に、ガスを上向きに噴射すると、前記耐火物スクリー
ンの存在は不必要なことを知見した。他方において、こ
れら耐火物スクリーンの存在は炉内の帯域１部ち、所定
の雰囲気の連続した帯域の生成を必要とすることを認め
た。これら耐火物スクリーンは実際にガスの噴射箇所か
ら炉の入口又は出口に雰囲気ガスの流れを制御するため
に炉の入口及び／又は出口で充分な圧力降下を生ずる。

本発明方法の使用は。連続式炉が短かい入口域および／
又は炉から発生するガスと大気温度間の大きい温度差（
例えば３００℃を超える温度差）がある時に特に有効で
あることｔ−認めた。

好適な具体例によれば、均質な不活性ガススクリーンは
、ガススクリーンの各点において流線化しかつ実質的に
均質な非反応性ガスＲを維持する７−）′によって作ら
れる。

この結果を達成するために１本発明のフードは下記の構
成からなっているニ ー底部が穿孔されている入口室中に不活性ガスを噴射す
る装置ニ ー該入ロ室の穿孔底部上に配設されかつガス流区域にお
いて実質的ＫＦＥ力降下を生ずるこ七なく。

穿孔板の出口における不活性ガス流に極めて低い流速を
付勢しうる。不活性ガスを通過しうる装置；−スクリー
ンの平面内にある軸の周りを移行し得かつ被処理部品の
通路に配設しである。ガス流の各側面上の少なくとも７
つのスクリーン、−人口室は、その長さが炉の巾と等し
く、その上にフードを載置しうる実質的に四角形の穿孔
底部を有するのが好ましく、非反応性ガスの速度は穿孔
板を通る通路の各点において等しいことおよび１００（
）ＸｎＸＣａ＋ｂ）／Ｃｐ′ｘａｘｂ）より少ないこと
が必要である： 上式において。

ｎ＝大気温度におけるフード内で用いられる非反応性ガ
スの粘度。

ｐ＝通常の条件下の前記非反応性ガスの容積量。

ｎ＝炉の巾及び四角形穿孔板の長さ。

ｂ＝四角形穿孔板の深さくλケのスクリーン間の距離）
。

このフード用いられるスクリーンは前述した米国特許に
記載された形状のものが好ましく、このスクリーンの形
状は１種々の長さの多数の部材で構成されかつ炉内で処
理される種々の形状の部品Ｋ特によ夕適合されるもので
ある。

前記スクリーンの材料は勿論、一方では７−１′の非反
応性ガス流に作用せず、他方では作用される温度に耐え
るものでなければならない。

不活性ガスを透過しかつ前記諸性質を有するものとして
、焼結材料、ロックウール、石英ウール又は／ｆラスウ
ール等で少なくともコ備の厚さを有するような材料が本
発明に特に好適であることを認めた。

不活性又は非反応性ガス用の入口室は基板が穿孔板で形
成された。一般に平行に並んだ形である。

ガススクリーンの連続的かつ均質性の最良の結東は、こ
の入口室の高さが中性ガスを透過しうる材料の厚さの少
なくとも２倍に等しい場合に達成されることを認めた。

この方法では、圧力の勾配。

従って、入口室内の渦流が実質的に避けられる。

入口室中に不活性ガスを噴射する装置は穿孔した側面に
対向した側面上の入口室と連通しているのが普通である
。

前記中性ガスの噴射と対称となるように、９孔板の実質
的に中央に中性ガス入口を配設するのが好ましいこと認
め九しかしながら、熱処理炉の幾何学的形状を考慮すｎ
ば、入口室の上方部分にガスを噴射することは常に可能
とは限らない。この場合、この噴射は入口室の横側面の
一方から行わなけｎばならない。

そして、不活性ガス入口通路は不活性ガスの入口軸につ
いて実質的に対称的である予備入口室を通して入口室に
接続さｎるように配置することが好ましい。この予備入
口室と入口ｇ間の接続帯域は、中性ガス？透過しかつ前
述したものと形式及び構造が等しい装置によって形成さ
ｎるのが好ましｂｏこのことは対称的でなくでも、渦流
なしに特別に低い速度と入口室における不活性ガスの圧
力及び速ばの均等性をＭするガスの到達を特に許容し、
装置の対称性によって、熱処理炉の入Ｏ及び／又は出口
で噴射さｎた不活性ガススクリーンの均質性を生ずる。

本発明は又前述し九如きフードからなる熱処理炉におけ
る本発明方法の使用に関する。このフードは被処理部品
上に配設さｎた入口室を配置することが好ましい、また
炉の下方部分にこのフード全配設することもできる。勿
論この場合、入口室の穿孔板は被処理物品の通路に対面
してシシ、一方流線化した均質ガス流を区画させるスク
リーンは炉の上方部分から懸吊さ几る。他の場合には、
炉の上方部分に配設されかつそのスクリーンを備え友フ
ードを用いることが可能でありまた望ましく、一方、第
２人口室は炉の下方部分に配設されて、この第二富の穿
孔板から発生さｎｚ不不活ガス流を上方７−１′のスク
リーン間に位置させる。

好ましい具体例では、フードが炉の各端部に配設され、
該フード群の各々に噴射さｎる不活性ガスの圧力は異な
り、各ガススクリーンにより生ずる圧力降下は互に異な
るものであり、そｆＬＶｃよって、炉の入口及び出口に
おけるガス流の相対的値が変更さｎる。従って、該熱処
理ガス流は被処理物品の供給方向について所望の方向に
方向付けることができる。特に、このガス流は被処理物
品がうける熱処理の型式によっては、該物品の供給方向
と向流式に方向付けしうる。、ある場合には、この圧７
１がフードの１つ中への不活性ガスの噴射？なくするこ
とになる。

本発明のよりよい理解のために、本発明の実施例？示す
添付図面に基づいて更に詳述するが、本発明をこ几ら実
施例に限定するものではない。

第７図には、入口域Ｈｉに引続いて熱間熱処理帯域Ｈｚ
と、更に引続すて冷却帯域Ｃ２とその端部に出口域Ｈコ
を具備する連続したものからなる熱処理炉が図式的に示
しである。この具体例では、熱処理ガスの噴射が熱間帯
域Ｈｚから冷却帯域ＯＺの実質的の分離域のＧ１点で行
わｎる。この炉の略図上に示しであるカーブは縦軸に圧
力Ｐを、横軸に炉の入口域がちの考察した点の距離りを
示しである。カーブＣＩは公知の通常の開放型炉の１こ
めにＧ１点で噴射さｎた熱処理用ガスの圧力の変化を示
している。この場合、該熱処理用ガスの最高圧力はこの
ガスの噴射点であるＧｌに位置づけちれ、一方の熱間帯
域方向に移行し、他方の冷却帯域方向に移行するガスの
圧力は帯域Ｈ／とＨ２で大気圧と等しいものである。カ
ーブＣ３は本発明による炉の両端に均質不活性ガススク
リーン全配設した後の炉内の圧力の輪郭を示す。っｂで
圧力はガスの噴射点で最高に維持さｎかっ炉の入口及び
／又は出口域付近で大気圧より高く止まる値に減する。

Ｐａを大気圧、Ｐｈｍａｘをフードの最高圧力、Ｐｔ′
に熱処理帯域の最高圧カかっＰｆｍａｚ　１ｆｒ炉の冷
却帯域の最高圧力とすると、本発明方法は次の関係式の
１つにょシ特徴づけら几る好適な式となる： Ｐａ　＜　Ｐｈｍａｘ　＜　Ｐｔｍａｘ　）　Ｐｆｒｎ
ａｘ　＞　Ｐａ又は Ｐａ　（Ｐｈｍａｘ　（Ｐｆｍａｘ　）　Ｐｔｍａｘ　
＞　Ｐａ実際には、ｐｔｍｓｌｘ又はＰｆｍａｘが大気
圧以上のｉ　ｏ−１−７Ｏノぞスカルの値である。

第２図は、本発明による不銹鋼暁鈍用のコンベヤベルト
１ｆｒ有する開放型炉の模式図である。この炉は後記詳
述する入口フード）（／、長さＬ／の被処理物品装入帯
域ＩＺ、長さＬ２の熱処理帯域Ｈｚ、つぎに７−１−″
）（／と同様のフードＨ２で終ってｂる長さＬ３の冷却
帯域の連続したものがらなってｂる。ガスの噴射の種々
の箇所を、実質的に、冷却帯域ＯＺの中間、即ち噴射点
Ｇ、Ｉ、冷却帯域ＣＺと熱処理帯域Ｈｚ間の噴射点Ｇ、
Ｉ、コ、熱処理帯域Ｈｚの入口の噴射点Ｇ　、、３Ｂ！
び前記装入帯域■ｚの入口の噴射点Ｇ、ｉ、ｇ　　を具
備している。

第３図Ａは本発明によるフードの正面拡大図、第３図Ｂ
は断面図である。ツーｇは予備入口室１０３の入口に接
続さｎた不活性ガス供給車ダイト１ＯＯＶｃより形底し
である。前記入口は実質的に円筒状であり、入口室（後
述参Ｍ）の帯域ｉｏｙの高さと実質的に等しい厚さであ
り、実質的に同じ容積２！ｉｌ−有する２つの帯域から
なる。即ち、第一の帯域／ＪＱ、続いてロック、ウール
のプランケラ）　１０１４が間に配役さまた穿孔板／Ｑ
ｌ　、１０コにより区画さｎた第２帯域がらなっている
。穿孔壁／θコは実質的に平行に並んだ状態で入口室１
０１中に開いている。フードは穿孔上方壁１０≦と穿孔
下方壁ｌＯりとを有し、該下方壁ｉｏｑはそ几自体、第
２穿孔壁１０１で覆几友ロック・ウールのブランケット
ｌｌｏで覆っである。ガス膨張室１０７がこの入口室の
壁１０ｒと上方壁１０１゜間に位置してｈる。この膨張
室の高さはロック・ウールのブランケットＩ／Ｑの高さ
を少なくとも同じである。入口室１０ｊはＮ／／ｉ、ｔ
ｉｉ＊／、１／及びｌλコにより横方向を区画しである
。

前記壁ＩＩ／及び／１２の下方部に隣接して前記壁に平
行な２個の固着用ストリップ／　／　ｊ、／／Ａが配設
してあり、その上に２個の耐火物スクリーンｉ／３，１
ｔ４１ｃが引かけである。これらスクリーンの高さは炉
内に目的物を供給するコンベヤベルトと接するような高
さである。

ｉμ図Ａ、Ｂ及びＣけ炉にフードを固着する可能な種々
の方法を示し、前述のものと同じ部材は同一符号を付し
である。

第μ図Ａは炉の上方部に固着さ几たフードの概略図を示
し、第μ図Ｂは炉の下方部に固着さｆ′したフードを示
し、ｇ４を図０は２＠の拡散室と単一対のスクリーンと
の変形を図示している。

第≠図ＡＶｃおいて、ｉｚｏ及び／ｊ／は夫々炉の上部
壁及び下部壁を示す。耐火物スクリーン／／Ｊ及び１ｉ
ｌＡは炉の下部壁／ｊ／に実質的に延在している。

第μ図Ｂにおいで、耐火物スクリーン／／Ｊ　。

１／μはこｎらの固着用ストリップ／　／　！、ｌＩ＆
により炉の上部壁ｉｓｏに取付けてあり、膨張室λｏｒ
（前述した室１０３と同等）は炉の下部壁ｉｓｉに取付
けており、勿論前記室２０！の穿孔板は炉の上部壁１３
０に向って対面している。室２Ｑｊ中へのガスの噴射は
管−Ｏ３全通して生じ、スクリーン／／Ｊ及び／ｌμの
端部は室２０１の穿孔壁のレベルに実質的に下方に延在
している。

第１図Ｏは単一対のスクリーンと２ｍの入口室ｉｏｒ及
び２０ｊ夫々有する変形を示す。実質的に互に同等であ
る、１個の室ｔｏｐと２０１の相対的配置は入口室２０
！を囲んで垂直位置に耐火物スクリーン／／Ｊと／ｌ≠
があり、そｎによって前記スクリーン／１３と／／ｌＡ
間に管１０３及び２０３ｆ通して噴射さｎたガスを保持
する。

実施例／ 下記の実施例は鋼管の焼鈍用の連続式開放炉に関する。

この焼鈍炉に用いる雰囲気は実質的に次の組成である： １ｏ４Ｈ２，１％００、ａ　４００□、　　７　ｒ　４
　Ｎ２（容ｉ４）、露点：約θ℃ この炉は３．ｊＯｍ長さの予熱帯域Ｐ、Ｈ１２と引続い
て約２００℃の熱処理帯域からなっている。

予熱帯域で、鋼管は順次熱間帯域の温度とされる。

第５図は入口域に対する炉への距離の函数としてｍ＝酸
化炭素と一酸化炭素のυ度の割合を夫々カーブＪ、及び
Ｊ２で説明しである。この比較例では、フードは炉の入
口に取りつけらｆ′Ｌ友後述する大きさを有する第３図
人及びＢに示す構造で、炉の出口は包囲する大気と直接
連通している。カーブＪ。

はフード内の窒素の均質な流線化した流ｎのないＣｏ１
００□１１Ｉ度の比率を示し、一方、カーブＪ２は前記
フニドの耐火物スクリーン間の窒素の均質かつ流線化し
た流几の！１度の同−比率を示す。こ几から、前記＠度
の比率は、窒素の均質かつ流線化したスクリーンが耐火
物スクリーン間を流ｎる時に、炉の予熱帯域の長さ全域
に亘って実質的に一定であることが明らかである。この
ことは本発明のフードの使用が利益があることを示す。

即ち、処理した金属について雰囲気の還元特性が炉の入
口で認めら几たためである。

使用したフードの幾何学的寸法は次の通り：巾　　　：
　ｌ　ｍ 深さ二〇、／ｊｍ ロックパウールーブランケットの厚さ：　０．Ｏｊ　ｍ
膨張室の高さ　　　　　　　　　　　：０，１０ｍ穿孔
の径　　　　　　　　　　　　　二コ　−コ個の連続し
た穿孔の中心間距離　　　　二≠　麿予熱寥なし、 フード内の窒素の流量は／　ＯＮｒｒ？／ｈｒとした。

実施例λ この実施例は第２図に示す炉に基づくものである。

この炉は不銹鋼の焼鈍用のコンベヤベルトラ有する開放
型炉である。炉の０４．／　、ＧＩ　、−２；Ｑ　／Ｉ
、　３　、　Ｇ　４　、　’Ａの各点で噴射さ几る種々
の雰囲気を下表に示す。

第２図はこの炉における水素の＠ｅを示す。

カーブＤＩはフードのなり炉における水素濃度を示し、
カーブＤ２は前記光に要約した本発明方法の使用による
炉の水素濃度を示す。噴射点Ｇ１２は炉の熱処理帯域と
冷却帯域間に位置している。

本発明では、水素が冷却帯域の方に殆んど仕向させら几
る。炉から出る物品は酸化の痕跡もないことを示してい
る。

カーブＤ／（フードなしの灼）は、処理用炉の熱間帯域
Ｈｚの長さくこの例では４’ｍ）全体に亘って、かなシ
のｆＭ度の水素があることを示している。このことは噴
射点（入口から７　ｍ　）において約２！壬から炉の入
口域から３ｍで約／％に変化している。この熱間帯域の
中程の水素濃度は約ＩＱ優である。

カーブＤ２（本発明によるフード？有する炉）は水素濃
度が炉の入口から約Ａｍで／憾の値であり、熱間帯域の
３／４Ａは水素が存在しないこと？示している。他方、
冷却帯域ＯＺではフードがあってもなくても水素の濃度
の輪郭は実質的に同様である。

この実施例は本発明方法により、熱処理炉の正確な分割
を帯域群中に達成することの可能性？示している。

実施例３ この実施例は第７図の炉に関する。熱処理帯域Ｈｚは１
００℃の温度で、熱間帯域Ｈｚと冷却帯域Ｃ２間の０／
点でガスの噴射をしている。この場合には、７−１′を
入口Ｈ／にのみ配設してあり、出口にはフードを配置し
てない。噴射される雰囲気は実施例１のものと同様であ
υ、その雰囲気は鋼ストリップの焼鈍技術で公知のもの
である。

第７図人は炉の入口に関して炉内の測定点の横軸の函数
として夫々フードのなｌ、−ａ（Ｂ／）ｋよびフードを
有する（Ｆ２）炉の雰囲気ＶＣおける二酸化炭素袋［’
に示す。

全長２０ｍである熱処理帯域について、炉の入口から約
Ａｍでは、ＣＯ□ａ度が両者とも同じであるが、一方、
本発明による入口にフードを具備する炉の場合入Ｏから
７ｍのＣＯ□濃度は／／Ｊに減少することが認めら几た
。

後者の場合、炉の入口におけるＣＯ２濃度は炉中に噴射
さｎた雰囲気のものと実質的に同様であり、本発明方法
に用いる炉内に酸化性成分が入ることがないことを示し
ている。

第７図Ｂのｐ／およびＦ２のカーブは、入口に関して炉
の測定点の横軸に夫々関連するフードなし及びフードあ
りの炉の露点（℃）の変化を示す。

この露点はフードを有する（カーブｐ２）の場合明らか
に低いものであり、この露点は炉の入口からｒｍで両者
とも実質的に同様である。従って、本発明方法で用いる
炉［おける、酸化性取分である、Ｎ２０のｆ！に度も炉
の入口まで一定に保持さｎる。

これら２つの実施例における、フード内の中性ガス、即
ちこの場合窒素の流ｎは２．１　ｍ”／　ｈｒである。

第ざ図は、処理炉ＶＣおける少なくとも２個のガスの噴
射点を必要とする、本発明方法の好適な実施例を説明す
るものである。この変形は炉の噴射点Ｇｌとｏ／　ｔｌ
で同一圧力とすることを特徴とするものである。このこ
とはガス圧力が実質的に同等である炉の帯域ＯＤ？得ら
ｎう、る。従って、炉の秀れた区分が帯域群中に得らｎ
、そ几によって噴射点Ｑ／から発出したガスは炉の出口
ＡＢＶｃ向けて殆んど移行し、一方噴射点Ｇ′ｌ′から
発出したガスは殆んど出口ＥＦに向けて専ら移動する。

ガスの拡散は帯域ＣＤＶＣおいてのみ生じ、この拡散は
極めて低い速度で起る。本発明のこの変形？第２図の炉
に適用し、ガスの噴射ｉＧ、λ及びＧＩ。

３のみに選び、即ち、熱間帯域Ｈｚの入口及び出口とす
ると、この炉は前述した如く帯域ＣＤの特徴的溝底を有
する。特に圧力に関する関係は次式％式％： その諸性質を帯域ＣＤに保有することを可能とし、一方
後者の帯域Ｂｅ及びＤＥＫおける炉中へのガスの他の噴
射はＰｔｍａｘおよびＰｆｍａｘより低す圧力で実施す
ることが理解さｎる。

第２図人シよびＢは、不活性又は非活性ガス（図示のＮ
２）のスクリーンを炉の入口のみに用いｔ本発明の好適
な具体例を示す。

第２図人の炉にはその人Ｑ３０Ｊと出口３０≠のみの断
面を略図的に示しである。この炉の入０３Ｑ３に配設し
たフード３０ｊは第３図及び第μ図で説明し九ような耐
火物スクリーンＪ（７ＡとＪ　０７’ｌ備えてシシ、こ
のフードは炉の上部３ｏｉに接続しである。この耐火物
スクリーンは、３０１で示す如き、被処理物を供給する
コンベヤ・ベルトを通常具えている炉の底部３０２の近
くに位置さ几た下端部？有する。スクリーン３０、．３
０７の下端部と炉の底部３０２間は数−の間隔が実際上
最適である。炉の出口３０４ｔには特別の装置倉配設し
てな−。不活性又は非活性ガス（通常窒素）の流率全決
定するために、前述した如き方法でフード３０ｊ中に噴
射しなけ几ば′ならず、ｇ／に窒素の噴射？せずに、ス
クリーン３０６と３０７（７）区域で測定され、空気の
流れは自然の対流現象により炉に入る。この測定は公知
方法の赤熱ワイヤーによって行わｎる。

次に窒素の同じ流几をフード内に噴射する。図面に矢印
で示しであるように、窒素はスクリーン間全流れ、つい
で空気の代りに炉内に入る。空気は、入口に向って引き
込まれても、スクリーン間に入ることなくスクリーン３
０４ＶＣｆｉって流几る。

炉内の酸素含有量の大なる減少はスクリーン３０７を超
えて炉に配置さ几た探針による酸素濃度の測定によって
容易に確認さ几る。

第２図Ｂは第９図Ａで示したものと同一部材で同一符号
？用かた。その具体例のツーｌ−′３０ｊは耐火物スク
リーンなしに炉の底部に配設した。窒素流は前述の方法
で調節した。前述の如く、炉の入口の付近に到達する空
気は炉に入らないが、炉の入口の上方部から生ずる雰囲
気の流几により上方に引か九らｎる。

第９図ＶＣ説明した方法の使用は、炉の熱間帯域におけ
る所定の酸素含有量に、炉中へのガスの噴射点の数及び
特注に拘わらず、熱処理炉に用いらｎる雰囲気の流ｆＬ
’ｉ減少させ得る。−例として２ｍ長さの入口域、、ｒ
　ｏ　ｏ℃でｊｍ長さの熱間帯域、１０ｍ長さの水冷帯
域及び約Ｏ，コイの入口断面を有する連続式炉は、その
両端を開放しｔ場合、銅製部品の焼鈍に適合する保護雰
囲気全生成するため、／　００　Ｎｒｒ？／ｂの窒素を
消費し友。

２個の耐火物スクリーン（スクリーンの下端部を炉の底
部からｊ　ａｍ　ＩＪ、下とした）を配設しかつ入口域
の入口に好適なフードを配設し文のち、炉の入口におけ
る空気の速度をフード内シて窒素を流さずに測定した。

この速度は７７　ｃｍ　／　ｓである。つｂで窒素を該
７−ｐ内に７７　ｃｍ　／　Ｓで噴射した、こ几はＪ　
ｏ　Ｎｒｒ？／ｈの窒素流に相当する。ついで炉内の窒
素ｉ率を炉の出口における同量の生成物のｔめに２０　
Ｎｒｒ？／ｈとしうる。従って、この炉において窒素流
の！θ壬の全体的減少が昭めらｎた。

【図面の簡単な説明】

第１図はフード有し又はもたない熱処理炉における圧力
の変化を示し、第２図は開放型炉の概略図を示し、第３
図人及びＢは本発明に用いるフードの正面拡大図及び断
面図、第μ図Ａ、Ｂ及びＣは本発明による炉のフードの
種々の可能な配置を示す部分図、ｗｃｊ図は鋼管焼鈍用
連続式開放炉の入口における酸化性成分の＃度について
のフードの効果を示すカーブ、第６図は炉内のガス分布
におけるフードの効果を示すカーブ、第７図Ａ、Ｂはス
）　ＩＪツブ焼鈍用連続式炉の入口における二酸化炭素
ガスと水の濃度の輪郭を示すカーブ、第を図は炉を帯域
群に分割した本発明による方法の具体例を説明する図、
第９図Ａ、Ｂは本発明による好適な具体例を示す略図で
あり、図中：　Ｈ／　：入口域、Ｈ２：熱処理帯域、Ｃ
Ｚ：冷却帯域、Ｇ／：噴射点、１００：供給用ダクト、
／（７／：穿孔板、１０２：穿孔板、１０３：予備入口
室、１０≠：ブランケット（耐火物センイ）、ｌＯｊ：
人口室、ｉｏｔ：穿孔上方壁、ｌＯ７：ガス膨張室、１
０１：第２穿孔壁、１０デ：穿孔下方壁、ｌ１、ｌ１２
，１２１，１２＋２＝壁、／　／　Ｊ　。 ／　／４ｃ：耐火物スクリーン、／／ｊ、／／Ａ：固着
用ストリップ、／に０，１１／：上部壁及び下部壁、２
０ｊ：膨張室。 ＲＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ 図面の浄書（内容に変更なし） Ｆｌ（ｉう ＩＧｒＣ ＦＩＧ、９Ａ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続式炉内に設けられた少なくとも１個の熱処理
   帯域中に所定組成の雰囲気を噴射し、連続式炉の入口域
   及び／又は出口域が該炉中に実質的に空気の流入を避け
   るような処理条件下で不活性又は非反応性ガスの雰囲気
   を生成する手段を有するものからなる、可動支持具によ
   り連続式炉中に連続的に被処理部品を装入する連続式炉
   において部品類を熱処理する方法において、不活性又は
   非反応性ガスの前記雰囲気が被処理部品の供給方向を通
   る平面において噴射される実質的に均質なガススクリー
   ンにより作られ、該不活性又は非反応性ガスが実質的に
   流線化した流れ状態をガスの該スクリーンの高さ全域に
   保持するような条件下で噴射されることを特徴とする連
   続式炉における部品類の熱処理方法。
2. （２）前記不活性又は非反応性ガスのスクリーンが実質
   的に炉の高さ全域に延在する特許請求の範囲第１項記載
   の連続式炉における部品類の熱処理方法。
3. （３）前記不活性又は非反応性ガス雰囲気の生成手段が
   、該不活性又は非反応性ガススクリーンを下方に噴射す
   る、可動支持具に対して実質的に延在する耐火材料の２
   個のスクリーンからなる特許請求の範囲第２項記載の連
   続式炉における部品類の熱処理方法。
4. （４）前記実質的に均質なガススクリーンが不活性又は
   非反応性ガスの上向き噴射により作られる特許請求の範
   囲第１項〜第３項記載の連続式炉における部品類の熱処
   理方法。
5. （５）前記不活性又は非反応性ガスが実質的に垂直な平
   面に噴射される特許請求の範囲第４項記載の連続式炉に
   おける部品類の熱処理方法。
6. （６）前記不活性又は非反応性ガスの雰囲気の生成手段
   が少なくとも連続式炉の入口に配置してあり、該生成手
   段で噴射された該不活性又は非反応性ガスの流率が、該
   ガス雰囲気の生成手段における不活性又は非反応性ガス
   なしに測定された炉に入る空気の流率に等しいものであ
   る特許請求の範囲第１〜５項記載の連続式炉における部
   品類の熱処理方法。
7. （７）前記熱処理炉が２個のガス噴射点からなり、ガス
   が、これら噴射点間で等しい圧力の帯域を保持するよう
   に、２つの噴射点で等しい圧力で噴射され、該噴射ガス
   が前記帯域の各側面上を流れる特許請求の範囲第１〜６
   項記載の連続式炉における部品類の熱処理方法。
8. （８）前記炉内のガス圧が下記の関係式の一つに関連す
   る： Ｐａ＜Ｐｈ＿ｍ＿ａ＿ｘ＜Ｐｔ＿ｍ＿ａ＿ｘ≧Ｐｆ＿ｍ
   ＿ａ＿ｘ＞Ｐａ又はＰａ＜Ｐｈ＿ｍ＿ａ＿ｘ＜Ｐｆ＿ｍ
   ＿ａ＿ｘ≧Ｐｔ＿ｍ＿ａ＿ｘ＞Ｐａ上式において：Ｐａ
   は大気圧 Ｐｈ＿ｍ＿ａ＿ｘはフード内の最高圧力 Ｐｔ＿ｍ＿ａ＿ｘは熱処理帯域の最高圧力 Ｐｆ＿ｍ＿ａ＿ｘは炉の冷却帯域の最高圧 力 である特許請求の範囲第１〜７項記載の連続式炉におけ
   る部品類の熱処理方法。
9. （９）連続式炉内に設けられた少なくとも１個の熱処理
   帯域中に所定組成の雰囲気を噴射し、連続式炉の入口域
   及び／又は出口域が該炉中に実質的に空気の流入を避け
   るような処理条件下で不活性又は非反応性ガスの雰囲気
   を生成する手段を有するものからなる、可動支持具によ
   り連続式炉中に連続的に被処理部品を装入する連続式炉
   において部品類を熱処理する方法を実施する熱処理炉の
   フードであつて、穿孔底部を有する入口室中に非反応性
   ガスを噴射する装置、ガスの流れの各側面上に少なくと
   も１個の耐火物スクリーン、該スクリーンの平面内に配
   置された軸の周りに可動でかつ被処理物品の通路内に方
   向付けて配設され、更に、該穿孔板の出口におけるガス
   流に対して極めて低い速度を付与するように、入口室の
   穿孔底部上に配設された非反応性ガスを透過する装置で
   、該ガス流の区域において実質的に圧力降下なしにスク
   リーンの高さ全体に亘つて実質的に均質かつ流線化した
   ガスのスクリーンを該耐火物スクリーン間に生成させる
   ことを特徴とするフード。
10. （１０）入口室が実質的に四角形の穿孔底部からなり、
    該室の長さは炉の巾に等しく、その上にフードが載置さ
    れており、非反応性不活性ガスの速度が穿孔板を通る通
    路のすべての点で実質的に同等でありかつ次式より低い
    ものである： １０００×ｎ×（ａ＋ｂ）／（ｐ×ａ×ｂ）上式におい
    て： ｎ＝大気温度における不活性中性ガスの粘度、ｐ＝通常
    の条件下の中性ガスの容積量、 ａ＝炉の幅 ｂ＝拡散板の深さ 特許請求の範囲第９項記載のフード
11. （１１）ガスが入口室中に該ガスが入る方向に相対的に
    実質的に対称的な方法で入口室に噴射される特許請求の
    範囲第９、１０項記載のフード。
12. （１２）入口室への噴射が予備入口室を通して行われ、
    該予備入口室は不活性ガスを透過性の装置により該入口
    室から分離してあり、かつガス流れの区域において実質
    的な圧力降下を生ずることなしに、入口室に透過する時
    に、該ガスに極めて低い速度を付与させることからなる
    特許請求の範囲第９、１０項記載のフード。
13. （１３）前記予備入口室は更に、ガス透過性装置が配置
    されている間の２個の穿孔壁からなる特許請求の範囲第
    １２項記載のフード。
14. （１４）入口室の高さがガス透過性装置の厚さの２倍よ
    り少なくとも大である特許請求の範囲第９〜１３項記載
    のフード。
15. （１５）ガス透過性装置が焼結材料、ロックウール、ガ
    ラスウール、石英ウールから選ばれる特許請求の範囲第
    ９〜１４項記載のフード。
16. （１６）ガス透過性装置の厚さが入口室の穿孔底部の面
    積全体と実質的に同等であり、かつ２ｃｍより少なくな
    い特許請求の範囲第９〜１５項記載のフード。
17. （１７）入口室の高さが実質的に一定である特許請求の
    範囲第９〜１６項記載のフード。