JP3377288B2 - 流動層パテンティング熱処理装置及びその装置を用いた流動層パテンティング熱処理方法 - Google Patents
流動層パテンティング熱処理装置及びその装置を用いた流動層パテンティング熱処理方法Info
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- JP3377288B2 JP3377288B2 JP07288594A JP7288594A JP3377288B2 JP 3377288 B2 JP3377288 B2 JP 3377288B2 JP 07288594 A JP07288594 A JP 07288594A JP 7288594 A JP7288594 A JP 7288594A JP 3377288 B2 JP3377288 B2 JP 3377288B2
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】流動層を用いた連続熱処理ライン
で熱処理を行う鋼線の通線方法に関するものであり、詳
しくは作業環境上問題となる砂の流出防止に関するもの
である。
で熱処理を行う鋼線の通線方法に関するものであり、詳
しくは作業環境上問題となる砂の流出防止に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】鋼線の恒温変態熱処理は、一般的に鉛を
用いたパテンティングが行われるが、近年の環境改善の
動向から細径においては鉛から流動層パテンティングに
移りかわりつつある。一方、流動層熱処理に使用される
砂はジルコンおよびアルミナの微粒子が多く用いられて
いる。流動層熱処理はこの微粒子の飛散および熱処理中
の流出が作業環境上問題となるほかランニングコストに
も影響が大きい。このため、従来の技術では流出した砂
を保留タンクに集め、そのタンクから熱処理炉に補給す
る方法が用いられている。しかしながらこの方法では、
補給タンクの設置および補給タンクから熱処理炉へ輸送
する設備が必要となり、設備費、ランニングコストおよ
び設置スペースの点で問題が残されていた。また、大気
中への飛散が完全に防止できないため、設備の周囲に砂
が堆積して、作業環境を著しく害するなどの問題が生じ
ている。
用いたパテンティングが行われるが、近年の環境改善の
動向から細径においては鉛から流動層パテンティングに
移りかわりつつある。一方、流動層熱処理に使用される
砂はジルコンおよびアルミナの微粒子が多く用いられて
いる。流動層熱処理はこの微粒子の飛散および熱処理中
の流出が作業環境上問題となるほかランニングコストに
も影響が大きい。このため、従来の技術では流出した砂
を保留タンクに集め、そのタンクから熱処理炉に補給す
る方法が用いられている。しかしながらこの方法では、
補給タンクの設置および補給タンクから熱処理炉へ輸送
する設備が必要となり、設備費、ランニングコストおよ
び設置スペースの点で問題が残されていた。また、大気
中への飛散が完全に防止できないため、設備の周囲に砂
が堆積して、作業環境を著しく害するなどの問題が生じ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような流
動媒体の砂の流出を防止し、作業環境の確保を可能とし
たものである。
動媒体の砂の流出を防止し、作業環境の確保を可能とし
たものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は上記
課題を解決するためになされたもので、その要旨とする
ところは、パスラインが水平な連続式の流動層熱処理装
置において、入側および出側誘導管部にテーパー角度３
０〜４０°の錐体状の誘導案内部を設け、該案内部の前
記錐体状における底面位置に縁部を形成し、該縁部の前
記パスラインを取り囲むような複数個所にガスノズルを
流動層本体向きに指向させて設置したことを特徴とする
流動層パテンティング熱処理装置及び同装置において誘
導管案内部が四角錐体状を呈し、且つ、縁部に４個のガ
スノズルを設置したことを特徴とする流動層パテンティ
ング熱処理装置並びに流動層パテンティング熱処理装置
において、誘導管案内部に設けたガスノズルから、圧力
０．０５〜０．０７５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲でガスを噴射
し、砂の流出を防止することを特徴とする流動層パテン
ティング熱処理方法にある。
課題を解決するためになされたもので、その要旨とする
ところは、パスラインが水平な連続式の流動層熱処理装
置において、入側および出側誘導管部にテーパー角度３
０〜４０°の錐体状の誘導案内部を設け、該案内部の前
記錐体状における底面位置に縁部を形成し、該縁部の前
記パスラインを取り囲むような複数個所にガスノズルを
流動層本体向きに指向させて設置したことを特徴とする
流動層パテンティング熱処理装置及び同装置において誘
導管案内部が四角錐体状を呈し、且つ、縁部に４個のガ
スノズルを設置したことを特徴とする流動層パテンティ
ング熱処理装置並びに流動層パテンティング熱処理装置
において、誘導管案内部に設けたガスノズルから、圧力
０．０５〜０．０７５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲でガスを噴射
し、砂の流出を防止することを特徴とする流動層パテン
ティング熱処理方法にある。
【０００５】
【作用及び実施例】図１に本発明装置の被熱処理鋼線の
入り側部を示す。なお、出側部も同様な構成になってい
る。図２に誘導案内部の詳細を示したが図２ａは側面図
であり、図２ｂはその正面図である。流動層パテンティ
ング熱処理装置において、被熱処理鋼線３を案内する誘
導管４は該熱処理装置の入り側および出側部に設置され
ている。この誘導管４の夫々にテーパー角度３０〜４０
°の錐体状誘導案内部４を設け、該案内部に内側曲がり
の縁部１０を形成し、該縁部の複数個所にガスノズル１
を流動層本体向きに指向させて設置する。また誘導管案
内部９は好ましくは四角錐体状を呈し、且つ、縁部１０
に設置するガスノズル１は被熱処理鋼線３を取り囲むよ
う上下、左右に４個設けるのが好ましい。このような構
成をとる本装置でチャンバー室７内に送られた圧送気体
８（空気又は窒素ガス）は、分散板６上に堆積する流動
層用サンド５を流動浮遊させる。一方被熱処理鋼線３は
誘導管４により案内され、流動浮遊中のサンド５内を通
過しパテンティング処理される。なお２は通常の熱処理
中でのサンドラインを示す。
入り側部を示す。なお、出側部も同様な構成になってい
る。図２に誘導案内部の詳細を示したが図２ａは側面図
であり、図２ｂはその正面図である。流動層パテンティ
ング熱処理装置において、被熱処理鋼線３を案内する誘
導管４は該熱処理装置の入り側および出側部に設置され
ている。この誘導管４の夫々にテーパー角度３０〜４０
°の錐体状誘導案内部４を設け、該案内部に内側曲がり
の縁部１０を形成し、該縁部の複数個所にガスノズル１
を流動層本体向きに指向させて設置する。また誘導管案
内部９は好ましくは四角錐体状を呈し、且つ、縁部１０
に設置するガスノズル１は被熱処理鋼線３を取り囲むよ
う上下、左右に４個設けるのが好ましい。このような構
成をとる本装置でチャンバー室７内に送られた圧送気体
８（空気又は窒素ガス）は、分散板６上に堆積する流動
層用サンド５を流動浮遊させる。一方被熱処理鋼線３は
誘導管４により案内され、流動浮遊中のサンド５内を通
過しパテンティング処理される。なお２は通常の熱処理
中でのサンドラインを示す。
【０００６】連続式の流動層熱処理の場合、被熱処理鋼
線３が通過するパスラインよりも熱処理中のサンドライ
ン２を高くしなければ安定した熱処理を施すことは出来
ない。従って、誘導管案内部にガス噴射ノズル１がない
場合、誘導管４の端部から砂が流出する。このため、熱
処理中のサンドレベルが変化し、最終的にはパスライン
近傍まで高さが低下し、熱処理のばらつきを呈すること
になる。これを防止するために、本発明者が系統的な防
止策を検討した結果、誘導管案内部でのガス噴射ノズル
が有効であることを見い出したものである。
線３が通過するパスラインよりも熱処理中のサンドライ
ン２を高くしなければ安定した熱処理を施すことは出来
ない。従って、誘導管案内部にガス噴射ノズル１がない
場合、誘導管４の端部から砂が流出する。このため、熱
処理中のサンドレベルが変化し、最終的にはパスライン
近傍まで高さが低下し、熱処理のばらつきを呈すること
になる。これを防止するために、本発明者が系統的な防
止策を検討した結果、誘導管案内部でのガス噴射ノズル
が有効であることを見い出したものである。
【０００７】以下に本発明を詳細に述べる。誘導管端部
に取り付ける誘導案内部及び縁部は、誘導管から流出す
る砂を押し戻すために誘導管端部からガスを効率良く吹
き込むためのものである。誘導案内部のテーパは、小さ
すぎると、噴出するガス圧力によっては、誘導管内部の
砂を熱処理装置内に押し戻してしまう。このことによ
り、熱処理内の温度が降下して所定の熱処理雰囲気温度
を確保するのが困難となる。また、逆にテーパが大きす
ぎると、噴出ガスに乱流が激しく生じて、端部の出口か
ら砂が飛散するため流出防止効果が期待できない。以上
のことから、誘導管端部に取り付けるテーパー部は、３
０°〜４０°が望ましい。
に取り付ける誘導案内部及び縁部は、誘導管から流出す
る砂を押し戻すために誘導管端部からガスを効率良く吹
き込むためのものである。誘導案内部のテーパは、小さ
すぎると、噴出するガス圧力によっては、誘導管内部の
砂を熱処理装置内に押し戻してしまう。このことによ
り、熱処理内の温度が降下して所定の熱処理雰囲気温度
を確保するのが困難となる。また、逆にテーパが大きす
ぎると、噴出ガスに乱流が激しく生じて、端部の出口か
ら砂が飛散するため流出防止効果が期待できない。以上
のことから、誘導管端部に取り付けるテーパー部は、３
０°〜４０°が望ましい。
【０００８】また、誘導案内部の形状は、特に限定する
ものではないが、噴出するガスが乱流の発生しにくい四
角錐体状が望ましく、その際のガス噴出ノズル数は、例
えば、上下の２個、あるいは、左右の２個だけでは、乱
流を発生する可能性か高く、ガス噴射ノズル数は、４個
が望ましい。更に、ノズルの取り付け角度は、やはり、
乱流発生防止の観点から四角錘の底面に直角に取り付け
るのが望ましい。
ものではないが、噴出するガスが乱流の発生しにくい四
角錐体状が望ましく、その際のガス噴出ノズル数は、例
えば、上下の２個、あるいは、左右の２個だけでは、乱
流を発生する可能性か高く、ガス噴射ノズル数は、４個
が望ましい。更に、ノズルの取り付け角度は、やはり、
乱流発生防止の観点から四角錘の底面に直角に取り付け
るのが望ましい。
【０００９】次に、ガスの噴射圧力について述べる。ガ
スの噴射圧力は、小さすぎると、砂の流出防止効果がな
く、逆に圧力が高すぎると、誘導管内の砂を熱処理炉側
に押し出すため、熱処理炉内の温度コントロールが不安
定となり、安定した熱処理を施すことが困難となる。以
上のことから、噴射ガス圧力は、０．０５〜０．０７５
ｋｇ／ｃｍ2 が望ましい。
スの噴射圧力は、小さすぎると、砂の流出防止効果がな
く、逆に圧力が高すぎると、誘導管内の砂を熱処理炉側
に押し出すため、熱処理炉内の温度コントロールが不安
定となり、安定した熱処理を施すことが困難となる。以
上のことから、噴射ガス圧力は、０．０５〜０．０７５
ｋｇ／ｃｍ2 が望ましい。
【００１０】（実施例）５．５ｍｍの線材を伸線加工に
より１．８ｍｍの鋼線としたのち、流動層熱処理を行な
った。オーステナイト化温度は９５０℃一定で加熱時間
を６０ｓｅｃとした。熱処理温度は５４０℃一定とし
た。用いた流動層の媒体はアルミナサンド（＃１２０）
を使用した。熱処理中に流出する砂の量は誘導管端部の
直下に受皿を設置して、この中に溜った量を測定した。
より１．８ｍｍの鋼線としたのち、流動層熱処理を行な
った。オーステナイト化温度は９５０℃一定で加熱時間
を６０ｓｅｃとした。熱処理温度は５４０℃一定とし
た。用いた流動層の媒体はアルミナサンド（＃１２０）
を使用した。熱処理中に流出する砂の量は誘導管端部の
直下に受皿を設置して、この中に溜った量を測定した。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１に実施例を示す。Ｎｏ１〜８が本発明
法である。比較法としてＮｏ９〜１６を示す。比較法Ｎ
ｏ９〜１１は、本発明法と比較してテーパー角度がはず
れているため、砂の流出が多い。Ｎｏ１２，１３は、ノ
ズル個数が少ないため、砂の流出が多い。Ｎｏ１４，１
５は、エアーノズルの噴射圧力が本発明法の限定範囲を
越えている。このため、砂の流出が多い。また、Ｎｏ１
６は、テーパーおよびエアーノズルなしの水準であり、
最も砂の流出が多い。一方、本発明法であるＮｏ１〜８
はすべて０．１１／ｈｒであり、砂流出防止に対して効
果が大きいことが判る。これらは適正なテーパー角度お
よび適正なエアーノズルの噴射圧力とノズル配置の適正
化によって初めて砂の流出防止効果が現れることを示し
ている。
法である。比較法としてＮｏ９〜１６を示す。比較法Ｎ
ｏ９〜１１は、本発明法と比較してテーパー角度がはず
れているため、砂の流出が多い。Ｎｏ１２，１３は、ノ
ズル個数が少ないため、砂の流出が多い。Ｎｏ１４，１
５は、エアーノズルの噴射圧力が本発明法の限定範囲を
越えている。このため、砂の流出が多い。また、Ｎｏ１
６は、テーパーおよびエアーノズルなしの水準であり、
最も砂の流出が多い。一方、本発明法であるＮｏ１〜８
はすべて０．１１／ｈｒであり、砂流出防止に対して効
果が大きいことが判る。これらは適正なテーパー角度お
よび適正なエアーノズルの噴射圧力とノズル配置の適正
化によって初めて砂の流出防止効果が現れることを示し
ている。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、連続式流動層熱処理にお
ける砂の流出が防止でき、安定した熱処理を施すことが
できるほか、安全上および作業環境の保全にもその効果
を発揮できる。
ける砂の流出が防止でき、安定した熱処理を施すことが
できるほか、安全上および作業環境の保全にもその効果
を発揮できる。
【図１】本発明の砂の流出装置の概略を示す図。
【図２】誘導案内部の詳細を示す図。
１ ガスノズル
２ 熱処理中のサンドライン
３ 被熱処理鋼線
４ 誘導管
５ 流動層用サンド
６ 分散板
７ チヤンバー室
８ 圧送気体
９ 誘導案内部
１０ 縁部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 1/53
C21D 9/52 - 9/66
F27B 11/00 - 15/20
Claims (3)
- 【請求項１】 パスラインが水平な連続式の流動層熱処
理装置において、入側および出側誘導管部にテーパー角
度３０〜４０°の錐体状の誘導案内部を設け、該案内部
の前記錐体状における底面位置に縁部を形成し、該縁部
の前記パスラインを取り囲むような複数個所にガスノズ
ルを流動層本体向きに指向させて設置したことを特徴と
する流動層パテンティング熱処理装置。 - 【請求項２】 誘導管案内部が四角錐体状を呈し、且
つ、縁部に４個のガスノズルを設置したことを特徴とす
る請求項１記載の流動層パテンティング熱処理装置。 - 【請求項３】 請求項１および請求項２記載の流動層パ
テンティング熱処理装置において、誘導管案内部に設け
たガスノズルから、圧力０．０５〜０．０７５ｋｇ／ｃ
ｍ2 の範囲でガスを噴射し、砂の流出を防止することを
特徴とする流動層パテンティング熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07288594A JP3377288B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 流動層パテンティング熱処理装置及びその装置を用いた流動層パテンティング熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07288594A JP3377288B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 流動層パテンティング熱処理装置及びその装置を用いた流動層パテンティング熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07258750A JPH07258750A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3377288B2 true JP3377288B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=13502245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07288594A Expired - Fee Related JP3377288B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 流動層パテンティング熱処理装置及びその装置を用いた流動層パテンティング熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377288B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP07288594A patent/JP3377288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07258750A (ja) | 1995-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021029 |
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