JPS63282486A - 自動温度調節流動層装置 - 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： 本発明は流動Δ中で＊体の熱処理全行つに際し、該物体
の層温度に基づく流動層温度の擾乱を減少させる自動温
度調節流動増長直に関する。

本装置は例えば球状黒鉛鋳鉄のオースチンバー冷却（ベ
ーナイト組織を形成させる符殊冷却）などの精密な温度
調整を必要とする場合に有効な装置である。

従来の技術： アルミナ、焼砂など、粉粒体の流動Δを用いて、ダイス
鋼・高速度鋼金型、さらには、球状黒鉛鋳鉄などのオー
ステンパー冷却が行われている（特願昭６０−２７８６
２６号など）。この際、周知のよつに、被処理物の冷却
は厳密な温度スケジュールにしたがって行われなければ
ならず、なかんずく、高温域のパーライト組織、低温域
θマルテンサイト組織の間隙を縫って、ベーナイト組織
に到達式せる之めに、ほぼ定温を維持しなければならな
い調温工程が含まれる。本発明は、オーステンパー処理
に限らず一般に、流動層の温度と異なる被処理物体を、
該流動層で、調温（冷却または加温）する場合に吏用可
能な装置である。

第８図に従来の流！ＩＣ！１層冷却器の１例金示す。流
動層（１）ｄ、ブロク−（２）により圧入され、ガス分
散板（３）　ＶＣより分散された気体（空気・窒素・燃
焼ガスなどを含む。）によシ、例えば、アルミナ・熱砂
などの粉粒体を流動させることにより形成される。周知
のように流動層の温度は、位置的にほぼ均一で、かつ粉
粒体と気体との温度差は極めて少い特徴き待つ。流＠層
（１）を上方に通過し之気体は、フィルター（４）を通
り、粉粒体エントレーンメントが除去される（粉粒体の
性状、気体の上昇速度などにより、フィルターが不必要
なこともある。

）。フィルター（４）？上方に通過した気体は、気体配
管（９）を通り、ブロワ−（２）により、ガス分散板（
３）の下へ送入され、循環使用される。気体配管（９）
に設けｔ排出弁（５ンから、循環気体の一部を排出する
こと、装入弁（６ンから新入気体を導入することが可能
である。被処理物体を出し入れするため、蓋体（８）は
、取外し移動が可能なことは言うまでもないが、慣用手
段なので図示しない。流動層の＠度維持用に、加熱ま之
は冷却装置（第８図では加熱装置ｔｃｌ（１，１を設け
ることが望ましいが、これに代わって、または、これに
加えて、気体配管（９）０適宜位置に加熱器または冷却
器を置くことも可能でおる。

被処理物体Ａ（ｍ１４バスケツト内に納置しである。〕
は、取出し自由に、流・妨層内に浸漬される。

解決しようとする問題点： 上記例のような流＠装置においては、例えば、被処理Ａ
材の冷却を行う場合、高温の被迅埋物全流動層内に装入
することになり、流動、憎は被処理物により７ｉｏ熱さ
れて、温度上昇を起こす。この温度上昇・と防止する念
めに、例えば炉啼外部から、空気・水などの冷媒により
ｌ１ｊ１接冷却する方法、第８図の装入弁（６）から冷
気体？導入する方法などが可能である。しかしながら、
これらの方法では、プロセスとしてυ応答速度がｄい乏
め、定温度になるまでに長時間ｆｔ要するか、ハンティ
ング現象を起こすなどのために、良好な＠度制御７バ期
待できない。被処理物体と加熱ｒる場合にも、同様の４
清は存在することｖ′ｉ言うまでもない。

問題点を解決する手段： 本発明では流動層、、１４温装置の流動］に、被処理物
体とともに、熱補償物体を装入する。熱補償物体とは、
被処理物が流動層温度に到達するまでに、放出（吸収）
する熱量と、ほぼ同じ熱量をほぼ同じ時間内に吸収（放
出）する第８物体金意味し、シ友がって、被処理物体の
温度と熱補償物体の温度は、流Ｌ＠層の温度を基準とし
て、温度目盛について反対方向になる。

作用； 周知のとかり、流動層内の伝熱速度は極めて大で、実質
的に、温度均一と考えて良い。被処理物体の温度が高く
、熱量・漬物体の温度が低い場合を考えると、被処理物
本から流動、１への伝熱と、流動層から熱補償物体への
伝熱が、同時進行することにより、流動層では、ぶ熱と
放熱とが同時に起こる。その結果、流ｄ層の温度変化は
小さくなる。被処理物体の温度が低く熱補償物体の温度
が高い場合においても、流動層の温度変化が少ないこと
は言うまでもない。

しかして、この４温度調節では、仮りにｔｆＨＧ埋物体
と、熱補償物体との熱害ｔ（ｈｅａｔ　ｃａｐａｃｉｔ
ｙ）が同一でなく、また、流動層の温度に達するまでに
、放出し、または吸収する熱量に小差があっても、望ま
しい温度制御可拒である。

上記温度調整法は、高温物体から低温物体へ熱が移動す
るという自然法則を、最も素直に具現したもので、周知
のフィードバックコントロールで代表さ几る人為的調整
法）こ比べて、調整ミスがまったくなく、絶対的な安定
性が６る。

実施例： 本発明の説１が、第３図に例示し九従来のものと異なる
所は、第１図に示すように、流動ＰＪＪ（１）内に綱バ
スケット（６）内ｌこ納置さＡ＞ｔａＡ理物体Ａととも
に、熱補償物体ＢＫ−１０１４に納置する点である。被
石垣物体Ａと熱補償物体Ｂとで炉体（７）かり出入れす
るＶＣは、例えば、第１図において、蓋体（８）を除去
した後、吊支部材四を吊り上げることにより、熱補償物
体を取り出す。図示しない吊支部材によジ同様に被処理
物本を取り出す（熱補償物体Ｂと被処理物体Ａと全係着
してひいて、熱補償物体と被処理物体とｋｓ　　１回の
吊り上げ操作で取出しても良い。）。被処理物体と熱補
償物体と金流勤７１に装入するときは、取出しのとさと
逆ｎｌｉに操作する。

オーステンパー冷却のように、流動層温度より高温の被
処理物体を冷却する場合には、計算されたｒｉ憧の室温
の熱補償物体を使用して、流＠層温度まで被処理物体が
冷却する際に放出する熱量と室温の熱補償物体が流４Ｊ
層温度に達する際に吸収する熱量とと同じにすることが
望ましい（被処理物体と熱補償物体との熱的バランスを
とるため、麦者の点ｔｔ町変にすることが望ましい。）
。

次に、流動層によるオーステンパー冷却の場合を例にと
って、熱補償物体を使用しない場合と使用した場合の流
動層の温度を比較すると第２図のよっである。この場合
、流動ＮＪ層温度達する゛までに、被処理物体の放出す
る熱が、熱補償物本の１吸収する熱より若干大である。

そのため、流動層温はわずかに上昇するが、その後、装
置の他部分で起こる冷却のため、短時間で均一温度に達
する。

熱補償物体の装入による温度上昇の激減に注目され之い
。

発明の効果： 本発明の流動層装置の流動層温度装置は、フィードバッ
クコントロールに碩らず、熱は高温物体から低温物体ｉ
Ｃ移動するという自然法則θみを利用して、実質的：（
フィードフォワード制卸している。そのため、制＠装置
を必要とせず、したがって、制御装置によるトラブル金
−切生ぜず、最も安全かつ安定し之作動を示す自動温度
調節流動装置で、熱補償物体の形状と工夫することによ
り安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成全例示した自動温度調節流動装
置の断面図である。 第２図は、本発明の説ゴと従来の装置に２ける、流動層
温度の経時変化を比較したグラフでらる。 第３図は、従来の流動層装置の構造と例示し之装濾の断
面図である。 （１）・・・流動層　　　　　　　　（２）・・・ブロ
ワ−（３）・・・ガス分散板　　　　　（４）・・フィ
ルター（５）・・・排出弁　　　　　　　（６）・・・
装入外（７）・・・炉体　　　（８）・・・蓋体（９ン
・・・気体配管　　　　　　四・・・調温装置出　願　
人　　　株式会社小松製作所 Ａ 、を処譚俸装Ｘ後時欄癲ル 第２図 口 第３図　　１７ワソー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流動層の温度と異なる温度の被処理物体を該流動層
   に浸漬して、熱処理を行う流動層装置において： 被処理物体とともに熱補償物体を、該流動層に浸漬し； 被処理物体が該流動層温度に達するまでに放出（吸収）
   する熱量と、熱補償物体が該流動層温度に達するまでに
   吸収（放出）する熱量とを、ほぼ同一ならしめ； かくして、流動層温度をほぼ一定に保持することを特徴
   とする自動温度調節流動層装置。