JPH06100425B2 - 流動層炉 - Google Patents
流動層炉Info
- Publication number
- JPH06100425B2 JPH06100425B2 JP12337287A JP12337287A JPH06100425B2 JP H06100425 B2 JPH06100425 B2 JP H06100425B2 JP 12337287 A JP12337287 A JP 12337287A JP 12337287 A JP12337287 A JP 12337287A JP H06100425 B2 JPH06100425 B2 JP H06100425B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized
- fluidized bed
- treated
- furnace
- temperature
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は流動層炉に関する。
例えば金属材料を熱処理する場合に種々の加熱炉が利用
される。近年、これらのうちで特に、いわゆる雰囲気炉
に比べて数倍の熱伝達速度を有する流動層炉が注目され
ている。
される。近年、これらのうちで特に、いわゆる雰囲気炉
に比べて数倍の熱伝達速度を有する流動層炉が注目され
ている。
本発明は、高価な流動化ガスの使用量を著しく節減し、
同時に被処理材を均質に熱処理することができる流動層
炉に関するものである。
同時に被処理材を均質に熱処理することができる流動層
炉に関するものである。
＜従来の技術、その問題点＞ 従来一般に、断熱材で囲繞された開閉可能な加熱室内に
ヒータ及びレトルトが装入され、その下部に分散板が装
備された該レトルト内に流動粒子が装填されて成る流動
層炉が使用されている。該流動層炉は、分散板からレト
ルト内へ流動化ガスを噴出させて流動粒子を流動化さ
せ、形成される流動層内へ装入した被処理材に、流動化
ガスによる所定雰囲気下、流動粒子を介して昇温から恒
温保持更には降温の手順で、焼入れ、焼なまし、恒温変
態、浸炭、窒化等の熱処理を行なうものである。
ヒータ及びレトルトが装入され、その下部に分散板が装
備された該レトルト内に流動粒子が装填されて成る流動
層炉が使用されている。該流動層炉は、分散板からレト
ルト内へ流動化ガスを噴出させて流動粒子を流動化さ
せ、形成される流動層内へ装入した被処理材に、流動化
ガスによる所定雰囲気下、流動粒子を介して昇温から恒
温保持更には降温の手順で、焼入れ、焼なまし、恒温変
態、浸炭、窒化等の熱処理を行なうものである。
ところが、かかる従来一般の流動層炉によると、熱処理
中、絶えず流動化ガスを噴射させて流動粒子を流動化さ
せた状態にしているため、高価な流動化ガスを多量に必
要とする問題点がある。
中、絶えず流動化ガスを噴射させて流動粒子を流動化さ
せた状態にしているため、高価な流動化ガスを多量に必
要とする問題点がある。
そこで従来、流動化ガスの使用量を節減する流動層炉が
提案されている（特公昭60−43410号公報）。この従来
炉は、被処理材の熱処理中、その恒温保持時には、該被
処理材回りの温度が設定された許容範囲内である場合に
流動化ガスの噴射を停止乃至減少させて流動粒子を固定
層状態にするというものである。
提案されている（特公昭60−43410号公報）。この従来
炉は、被処理材の熱処理中、その恒温保持時には、該被
処理材回りの温度が設定された許容範囲内である場合に
流動化ガスの噴射を停止乃至減少させて流動粒子を固定
層状態にするというものである。
ところが、上記従来炉によると、被処理材として例えば
工具類のような小物で表面積が大きいものを熱処理する
場合に、固定層状態において該処理材回りの雰囲気組成
が所期設定範囲から外れてしまい、熱処理後にその品質
がバラツクという問題点がある。
工具類のような小物で表面積が大きいものを熱処理する
場合に、固定層状態において該処理材回りの雰囲気組成
が所期設定範囲から外れてしまい、熱処理後にその品質
がバラツクという問題点がある。
＜発明が解決しようとする問題点、その解決手段＞ 本発明は叙上の如き従来の問題点を解決する改良された
流動層炉を提供するものである。
流動層炉を提供するものである。
しかして本発明は、 分散板から流動化ガスを噴射させて該分散板上の流動粒
子を流動化させ、形成される流動層を利用して被処理材
を熱処理する流動層炉において、被処理材の恒温保持時
には該被処理材回りの温度及び雰囲気組成の双方がそれ
ぞれ設定された許容範囲内である場合に流動化ガスの噴
射を停止乃至減少させて固定層状態となるように構成し
た流動層炉に係る。
子を流動化させ、形成される流動層を利用して被処理材
を熱処理する流動層炉において、被処理材の恒温保持時
には該被処理材回りの温度及び雰囲気組成の双方がそれ
ぞれ設定された許容範囲内である場合に流動化ガスの噴
射を停止乃至減少させて固定層状態となるように構成し
た流動層炉に係る。
本発明において肝要な点は、流動化ガスの噴射を、流動
粒子が流動化して流動層を形成する量〜流動粒子が流動
化しないすなわち固定層状態を形成する量の間で、適宜
に制御し得るように構成し、被処理材の昇温時や降温時
には流動化ガスを流動粒子が流動層を形成する量噴射
し、該被処理材の恒温保持時には被処理材回りの温度及
び雰囲気組成の双方がそれぞれ設定された許容範囲内に
ある場合に流動化ガスの噴射を停止乃至減少させて流動
粒子を固定層状態にすることにより、高価な流動化ガス
の使用量を節減し、同時に被処理材を均質に熱処理する
処にある。
粒子が流動化して流動層を形成する量〜流動粒子が流動
化しないすなわち固定層状態を形成する量の間で、適宜
に制御し得るように構成し、被処理材の昇温時や降温時
には流動化ガスを流動粒子が流動層を形成する量噴射
し、該被処理材の恒温保持時には被処理材回りの温度及
び雰囲気組成の双方がそれぞれ設定された許容範囲内に
ある場合に流動化ガスの噴射を停止乃至減少させて流動
粒子を固定層状態にすることにより、高価な流動化ガス
の使用量を節減し、同時に被処理材を均質に熱処理する
処にある。
以下、図面に基いて本発明の構成を更に詳細に説明す
る。
る。
＜実施例、その作用＞ 第１図は本発明の一実施例を一部断面状態で示す全体図
である。ともに断熱材からなる炉蓋11と炉壁12で囲繞さ
れて加熱室13が形成され、該加熱室13にはその中央部に
レトルト14がまたその周部にヒータ15,16が装入されて
いて、該レトルト14は炉蓋11を脱着装置17で吊り上げ又
は吊り下げることにより開閉可能となっている。レトル
ト14の下部には分散板21が装備されており、該分散板21
の上部においてレトルト14内に流動粒子31が装填されて
いて、分散板21の下部にはレトルト14内へ流動化ガスを
噴出させるためのプレナムチャンバ22が形成されてい
る。
である。ともに断熱材からなる炉蓋11と炉壁12で囲繞さ
れて加熱室13が形成され、該加熱室13にはその中央部に
レトルト14がまたその周部にヒータ15,16が装入されて
いて、該レトルト14は炉蓋11を脱着装置17で吊り上げ又
は吊り下げることにより開閉可能となっている。レトル
ト14の下部には分散板21が装備されており、該分散板21
の上部においてレトルト14内に流動粒子31が装填されて
いて、分散板21の下部にはレトルト14内へ流動化ガスを
噴出させるためのプレナムチャンバ22が形成されてい
る。
そして、後述する流動粒子31の流動層内には、該流動層
内へ装入される被処理材回りの温度を検出するための検
出端子41及び雰囲気組成を検出するための検出端子42が
それぞれ炉外から挿入され、該検出端子41,42は温度計5
1又はガス分析計52を介し演算装置53へと接続されてい
て、該演算装置53には上記被処理材回りの温度及び雰囲
気組成のそれぞれ所期許容範囲を設定し得るようになっ
ており、演算装置53はキャリアガスの送入経路に装備さ
れたバルブ61及びエンリッチガスの送入経路に装備され
たバルブ62の開度をそれぞれ制御して、該キャリアガス
及びエンリッチガスからなる制御された流動化ガスがプ
レナムチャンバ22へと送入されている。
内へ装入される被処理材回りの温度を検出するための検
出端子41及び雰囲気組成を検出するための検出端子42が
それぞれ炉外から挿入され、該検出端子41,42は温度計5
1又はガス分析計52を介し演算装置53へと接続されてい
て、該演算装置53には上記被処理材回りの温度及び雰囲
気組成のそれぞれ所期許容範囲を設定し得るようになっ
ており、演算装置53はキャリアガスの送入経路に装備さ
れたバルブ61及びエンリッチガスの送入経路に装備され
たバルブ62の開度をそれぞれ制御して、該キャリアガス
及びエンリッチガスからなる制御された流動化ガスがプ
レナムチャンバ22へと送入されている。
バルブ61,62→プレナムチャンバ22→分散板21の経路で
レトルト14内へ流動化ガスを噴出させて、該レトルト14
内に装填されている流動粒子31を流動化させ、流動層を
形成させるその一方で、ヒータ15,16を加熱して、ヒー
タ15,16→レトルト14→流動粒子31の経路で熱伝達さ
せ、流動層内に装入した被処理材を加熱しまたほぼ逆の
経路で冷却して熱処理するのであるが、この際、被処理
材の昇温時や降温時には流動化ガスを流動粒子31が流動
層を形成する量（流動層炉における通常の量）噴射し、
また該被処理材の恒温保持時には、検出端子41,42を介
し温度計51又はガス分析計52で検出した被処理材回りの
温度及び雰囲気組成の双方がそれぞれ演算装置53に予め
設定されている許容範囲内である場合にのみ、該演算装
置53によってバルブ61,62の開度を絞り、流動化ガスの
噴射を停止乃至減少させて、流動粒子31を固定層状態に
し、該温度又は雰囲気組成のどちらか一方でも許容範囲
から外れた場合には、流動化ガスの噴射を元に戻して流
動粒子31に流動層を形成させ、以下、被処理材回りの温
度及び雰囲気組成との関係で固定層状態と流動層とを適
宜繰り返して形成させる構成である。
レトルト14内へ流動化ガスを噴出させて、該レトルト14
内に装填されている流動粒子31を流動化させ、流動層を
形成させるその一方で、ヒータ15,16を加熱して、ヒー
タ15,16→レトルト14→流動粒子31の経路で熱伝達さ
せ、流動層内に装入した被処理材を加熱しまたほぼ逆の
経路で冷却して熱処理するのであるが、この際、被処理
材の昇温時や降温時には流動化ガスを流動粒子31が流動
層を形成する量（流動層炉における通常の量）噴射し、
また該被処理材の恒温保持時には、検出端子41,42を介
し温度計51又はガス分析計52で検出した被処理材回りの
温度及び雰囲気組成の双方がそれぞれ演算装置53に予め
設定されている許容範囲内である場合にのみ、該演算装
置53によってバルブ61,62の開度を絞り、流動化ガスの
噴射を停止乃至減少させて、流動粒子31を固定層状態に
し、該温度又は雰囲気組成のどちらか一方でも許容範囲
から外れた場合には、流動化ガスの噴射を元に戻して流
動粒子31に流動層を形成させ、以下、被処理材回りの温
度及び雰囲気組成との関係で固定層状態と流動層とを適
宜繰り返して形成させる構成である。
被処理材の恒温保持時において、該被処理材回りの温度
だけを検出し、該温度が許容範囲内である場合に流動化
ガスの噴射量を絞って流動粒子を固定層状態にすると、
被処理材が例えば工具類のような小物で表面積の大きい
ものである場合に、該被処理材回りの雰囲気組成が所期
許容範囲から外れてしまい、その結果、熱処理後に品質
バラツキを引き起すこととなる。
だけを検出し、該温度が許容範囲内である場合に流動化
ガスの噴射量を絞って流動粒子を固定層状態にすると、
被処理材が例えば工具類のような小物で表面積の大きい
ものである場合に、該被処理材回りの雰囲気組成が所期
許容範囲から外れてしまい、その結果、熱処理後に品質
バラツキを引き起すこととなる。
本発明は、被処理材の恒温保持時において、被処理材回
りの温度及び雰囲気組成の双方を検出し、双方がともに
設定したおいた許容範囲内である場合に流動化ガスの噴
射量を絞って流動粒子を固定層状態とすることにより、
前述した従来一般の流動層炉（被処理材の恒温保持時に
おいても流動層を形成させる炉）に比べて高価な流動化
ガスの使用量を著しく節減し、また被処理材の恒温保持
時に温度だけを検出して固定層状態にする上記のような
従来炉に比べて熱処理後の製品を格段に均質なものとす
ることができるのである。
りの温度及び雰囲気組成の双方を検出し、双方がともに
設定したおいた許容範囲内である場合に流動化ガスの噴
射量を絞って流動粒子を固定層状態とすることにより、
前述した従来一般の流動層炉（被処理材の恒温保持時に
おいても流動層を形成させる炉）に比べて高価な流動化
ガスの使用量を著しく節減し、また被処理材の恒温保持
時に温度だけを検出して固定層状態にする上記のような
従来炉に比べて熱処理後の製品を格段に均質なものとす
ることができるのである。
実際、本発明によると、高価な流動化ガスの使用量は、
従来一般の流動層炉に比べて60〜80％も節減することが
でき、また熱処理後における製品の例えば有効浸炭深さ
は、温度だけを検出して固定層状態にする従来炉の場合
に0.6±0.15mmであったものを、0.6±0.05mmにまで向上
することができる。
従来一般の流動層炉に比べて60〜80％も節減することが
でき、また熱処理後における製品の例えば有効浸炭深さ
は、温度だけを検出して固定層状態にする従来炉の場合
に0.6±0.15mmであったものを、0.6±0.05mmにまで向上
することができる。
いうまでもないが、図示した実施例は本発明の好適例で
あり、本発明が該実施例に限定されるというものではな
い。図示を省略するが、炉の形状は矩形や円筒形等にす
ることができ、またレトルトは省略することができ、更
に温度の検出端子は相関を基に流動層上部の空間へ挿入
することができ、そして温度計やガス分析計は演算装置
へ組み込むことができるのである。
あり、本発明が該実施例に限定されるというものではな
い。図示を省略するが、炉の形状は矩形や円筒形等にす
ることができ、またレトルトは省略することができ、更
に温度の検出端子は相関を基に流動層上部の空間へ挿入
することができ、そして温度計やガス分析計は演算装置
へ組み込むことができるのである。
＜発明の効果＞ 以上説明した通りであるから、本発明には、高価な流動
化ガスの使用量を著しく節減し、同時に被処理材を均質
に熱処理することができるという効果がある。
化ガスの使用量を著しく節減し、同時に被処理材を均質
に熱処理することができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を一部断面状態で示す全体図
である。 11……炉蓋、12……炉壁、13……加熱室 14……レトルト、15,16……ヒータ 17……脱着装置、21……分散板 22……プレナムチャンバ、31……流動粒子 41,42……検出端子、51……温度計 54……ガス分析計、53……演算装置 61,62……バルブ
である。 11……炉蓋、12……炉壁、13……加熱室 14……レトルト、15,16……ヒータ 17……脱着装置、21……分散板 22……プレナムチャンバ、31……流動粒子 41,42……検出端子、51……温度計 54……ガス分析計、53……演算装置 61,62……バルブ
Claims (1)
- 【請求項１】分散板から流動化ガスを噴射させて該分散
板上の流動粒子を流動化させ、形成される流動層を利用
して被処理材を熱処理する流動層炉において、被処理材
の恒温保持時には該被処理材回りの温度及び雰囲気組成
の双方がそれぞれ設定された許容範囲内である場合に流
動化ガスの噴射を停止乃至減少させて固定層状態となる
ように構成した流動層炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12337287A JPH06100425B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 流動層炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12337287A JPH06100425B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 流動層炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212889A JPH01212889A (ja) | 1989-08-25 |
| JPH06100425B2 true JPH06100425B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=14858952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12337287A Expired - Lifetime JPH06100425B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 流動層炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100425B2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP12337287A patent/JPH06100425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01212889A (ja) | 1989-08-25 |
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