JPH0617501B2 - 金属熱処理方法 - Google Patents
金属熱処理方法Info
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- JPH0617501B2 JPH0617501B2 JP63173624A JP17362488A JPH0617501B2 JP H0617501 B2 JPH0617501 B2 JP H0617501B2 JP 63173624 A JP63173624 A JP 63173624A JP 17362488 A JP17362488 A JP 17362488A JP H0617501 B2 JPH0617501 B2 JP H0617501B2
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- gas
- heat treatment
- zone
- treatment zone
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0073—Seals
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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
- 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
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/561—Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
- F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path
- F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path being carried by a conveyor
- F27B9/243—Endless-strand conveyor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/18—Door frames; Doors, lids or removable covers
- F27D1/1858—Doors
- F27D2001/1875—Hanging doors and walls
- F27D2001/1883—Hanging curtains
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は金属の熱処理方法に関する。
焼鈍、球状化、焼結、ブレージング、可鍛化、及び焼入
れのような金属の熱処理は普通、炉の中を還元性または
非酸化性雰囲気にして行うのが望ましい。熱処理はバツ
チまたは連続的に行うことができる。連続熱処理炉は通
常端部が開いている。それら炉は、熱処理すべき金属ま
たは加工物の入口、熱処理区域、冷却区域、及び加工物
の出口を備える。加工物は炉の中を或る速度で送られて
いき、熱処理区域において所要の処理温度まで加熱さ
れ、次いで冷却区域において、外気に触れたとき酸化さ
れない温度にまで冷却される。所要の雰囲気は通常、例
えば、発熱または吸熱ガス発生器、あるいはアンモニア
クラツカによつて作られる。その雰囲気は熱処理区域へ
供給され、そして膨張し、炉内のガススペース内に充満
する。雰囲気は特に発炎性であるから、普通、炉の入口
と出口の両方で燃焼させなければならない。従つて炉の
内部に２つの方向の流れができ、ガスは熱処理区域から
それら両方向へ発散するのが従来技術であった。
れのような金属の熱処理は普通、炉の中を還元性または
非酸化性雰囲気にして行うのが望ましい。熱処理はバツ
チまたは連続的に行うことができる。連続熱処理炉は通
常端部が開いている。それら炉は、熱処理すべき金属ま
たは加工物の入口、熱処理区域、冷却区域、及び加工物
の出口を備える。加工物は炉の中を或る速度で送られて
いき、熱処理区域において所要の処理温度まで加熱さ
れ、次いで冷却区域において、外気に触れたとき酸化さ
れない温度にまで冷却される。所要の雰囲気は通常、例
えば、発熱または吸熱ガス発生器、あるいはアンモニア
クラツカによつて作られる。その雰囲気は熱処理区域へ
供給され、そして膨張し、炉内のガススペース内に充満
する。雰囲気は特に発炎性であるから、普通、炉の入口
と出口の両方で燃焼させなければならない。従つて炉の
内部に２つの方向の流れができ、ガスは熱処理区域から
それら両方向へ発散するのが従来技術であった。
即ち熱処理区域に供給されるガスは水素等（一酸化炭素
の場合もある）の燃焼ガスを含み水素ガスの場合にこれ
を燃焼させずに放出すると状況によっては水素ガス等が
滞留して爆発を起こす等の危険が生じるので炉の出入口
から放出されるガスを燃焼させる。一方水素ガスの可燃
濃度の下限は４％であり４％より低い濃度の水素ガスを
含む放出ガスは燃焼できない。一方、４％より大幅に低
い濃度の水素ガスはこのまま放出しても安全であるが、
４％より若干低い程度の水素ガスをそのまま放出すると
放出ガス中の水素濃度が比較的に高いので上記したよう
に使用状況によっては水素ガスが滞留して爆発等を起こ
す危険が生じる。このため従来技術では炉内を作業条件
に保ちつつ放出ガスを燃焼させるため水素等の還元ガス
を還元または非酸化条件を作る理論的に必要な量よりも
過多な流率で熱処理炉に導入し入口及び出口での水素等
（一酸化炭素の場合もある）の還元ガスの濃度を高めて
確実に放出ガス中の還元性ガスを燃焼させることが実際
におこなわれていた。よって、従来技術では使用ガス量
が多くなるという欠点を有していた。
の場合もある）の燃焼ガスを含み水素ガスの場合にこれ
を燃焼させずに放出すると状況によっては水素ガス等が
滞留して爆発を起こす等の危険が生じるので炉の出入口
から放出されるガスを燃焼させる。一方水素ガスの可燃
濃度の下限は４％であり４％より低い濃度の水素ガスを
含む放出ガスは燃焼できない。一方、４％より大幅に低
い濃度の水素ガスはこのまま放出しても安全であるが、
４％より若干低い程度の水素ガスをそのまま放出すると
放出ガス中の水素濃度が比較的に高いので上記したよう
に使用状況によっては水素ガスが滞留して爆発等を起こ
す危険が生じる。このため従来技術では炉内を作業条件
に保ちつつ放出ガスを燃焼させるため水素等の還元ガス
を還元または非酸化条件を作る理論的に必要な量よりも
過多な流率で熱処理炉に導入し入口及び出口での水素等
（一酸化炭素の場合もある）の還元ガスの濃度を高めて
確実に放出ガス中の還元性ガスを燃焼させることが実際
におこなわれていた。よって、従来技術では使用ガス量
が多くなるという欠点を有していた。
本発明の目的は、そのような従来実施されている方法の
欠点を改良する熱処理方法を提供することにある。
欠点を改良する熱処理方法を提供することにある。
本発明によれば逐次的に設けられる入口、熱処理区域、
冷却区域、及び出口を備える連続炉内で非連続状の金属
加工物を熱処理する方法において、該入口及び出口を通
して空気が該炉内へ進入するのを実質的に防止するこ
と、還元性ガス及び非反応ガスを該熱処理区域に導入す
ること、該熱処理区域からガスが該冷却区域を通って流
出するのを防止するため該非反応ガスを該冷却区域の１
つまたはそれ以上の個所へ供給して、冷却区域から熱処
理区域を通って該入口へ向かうガス流を作り、該熱処理
区域における還元性ガスの濃度を冷却区域での還元性ガ
スの濃度よりも高くすること、及び該入口から出口まで
該炉内に該金属部品を通すことの諸段階を備える方法が
提供される。
冷却区域、及び出口を備える連続炉内で非連続状の金属
加工物を熱処理する方法において、該入口及び出口を通
して空気が該炉内へ進入するのを実質的に防止するこ
と、還元性ガス及び非反応ガスを該熱処理区域に導入す
ること、該熱処理区域からガスが該冷却区域を通って流
出するのを防止するため該非反応ガスを該冷却区域の１
つまたはそれ以上の個所へ供給して、冷却区域から熱処
理区域を通って該入口へ向かうガス流を作り、該熱処理
区域における還元性ガスの濃度を冷却区域での還元性ガ
スの濃度よりも高くすること、及び該入口から出口まで
該炉内に該金属部品を通すことの諸段階を備える方法が
提供される。
ここでいう「非反応ガス」とは、雰囲気の他の成分及び
熱処理される加工物または金属に対して反応しないガス
をいう。非反応ガスとしては一般的に窒素が使われる
が、場合によつて、窒素が熱処理される金属に対し何等
かの有害な作用をもつときには、アルゴンを使用するの
がよい。
熱処理される加工物または金属に対して反応しないガス
をいう。非反応ガスとしては一般的に窒素が使われる
が、場合によつて、窒素が熱処理される金属に対し何等
かの有害な作用をもつときには、アルゴンを使用するの
がよい。
またここでいう「金属の熱処理」とは、焼鈍（球状化を
含む）、焼結（例えば、非金属粉末を含む粉末の）、プ
レージング、焼入れ、及び可鍛化を含む。本発明の方法
は特に焼鈍と焼結に適している。
含む）、焼結（例えば、非金属粉末を含む粉末の）、プ
レージング、焼入れ、及び可鍛化を含む。本発明の方法
は特に焼鈍と焼結に適している。
本発明の方法は、水平連続炉（加工物が全体的に水平方
向に送られる炉）に適している。水平連続炉の実例とし
ては、連続ストリツプワイヤ炉、メツシユベルト炉、ロ
ーラ床炉、及びプツシヤ炉がある。
向に送られる炉）に適している。水平連続炉の実例とし
ては、連続ストリツプワイヤ炉、メツシユベルト炉、ロ
ーラ床炉、及びプツシヤ炉がある。
典型的には非反応ガスと還元ガスとは水平炉の熱処理区
域内へ直接導入される。あるいはまたそれらガスは熱処
理区域に近い冷却区域の１つまたはそれ以上の個所へ、
あるいは更に熱処理区域から離れた個所、またはその両
方の個所へ導入され、そこで還元ガスの実質的な部分が
熱処理区域内へ流れるようにされる。普通、非反応ガス
と還元ガスとは外気温度で炉内に導入されるが、熱処理
区域は実施される熱処理の種類に応じて１１００℃もの
温度になるので、熱処理区域内ではガスの実質的な膨張
が生じる。従つてガスはその熱処理区域から炉の入口の
方向と冷却区域の方向との両方向へ流れるようになる。
水平炉の場合、熱処理区域から流出するガスの量は、そ
の区域の一方の端部においての方が他方の端部における
より実質的に多くなることが好適である。また炉の両端
部から離れるガスが非発炎性であるのが望ましいが、発
炎ガスは炉の一方の端部近くでのみ燃焼し尽される。普
通、そのガスが燃焼し尽される方の端部は炉の入口であ
り、熱処理区域から冷却区域へのガスの流れは阻止され
る。冷却区域から炉出口を通つて流出するガス流を阻止
するため、そのガス流を物理的に妨害する装置を炉の冷
却区域内に備えることができる。好適には、熱処理区域
から冷却区域へのガスの流れを一層阻止するため、熱処
理区域の方向の水平方向速度成分をもつた非反応ガス
が、冷却区域の１つまたはそれ以上の個所に供給され
る。これによつて、熱処理区域から、この区域の反対側
の冷却区域の部分へ流入するガスの量を相当に減らすこ
とができ、従つて熱処理区域への非反応ガスの全供給量
を少なくすることができる。
域内へ直接導入される。あるいはまたそれらガスは熱処
理区域に近い冷却区域の１つまたはそれ以上の個所へ、
あるいは更に熱処理区域から離れた個所、またはその両
方の個所へ導入され、そこで還元ガスの実質的な部分が
熱処理区域内へ流れるようにされる。普通、非反応ガス
と還元ガスとは外気温度で炉内に導入されるが、熱処理
区域は実施される熱処理の種類に応じて１１００℃もの
温度になるので、熱処理区域内ではガスの実質的な膨張
が生じる。従つてガスはその熱処理区域から炉の入口の
方向と冷却区域の方向との両方向へ流れるようになる。
水平炉の場合、熱処理区域から流出するガスの量は、そ
の区域の一方の端部においての方が他方の端部における
より実質的に多くなることが好適である。また炉の両端
部から離れるガスが非発炎性であるのが望ましいが、発
炎ガスは炉の一方の端部近くでのみ燃焼し尽される。普
通、そのガスが燃焼し尽される方の端部は炉の入口であ
り、熱処理区域から冷却区域へのガスの流れは阻止され
る。冷却区域から炉出口を通つて流出するガス流を阻止
するため、そのガス流を物理的に妨害する装置を炉の冷
却区域内に備えることができる。好適には、熱処理区域
から冷却区域へのガスの流れを一層阻止するため、熱処
理区域の方向の水平方向速度成分をもつた非反応ガス
が、冷却区域の１つまたはそれ以上の個所に供給され
る。これによつて、熱処理区域から、この区域の反対側
の冷却区域の部分へ流入するガスの量を相当に減らすこ
とができ、従つて熱処理区域への非反応ガスの全供給量
を少なくすることができる。
それら装置によつて、炉の出口に達する還元ガスの量を
実質的に少なくできるので、一般的に炉の出口でガスを
燃焼する必要がなくなる。従つて、空気が炉内へ流入す
るのを防ぐため、出口またはこれの近くに在る煙道等は
緘封するのが望まれる。
実質的に少なくできるので、一般的に炉の出口でガスを
燃焼する必要がなくなる。従つて、空気が炉内へ流入す
るのを防ぐため、出口またはこれの近くに在る煙道等は
緘封するのが望まれる。
空気が水平炉の出口から炉内へ進入するのを防止または
実質的に制限するような、その出口を通るガスの正の流
れを作るため、非反応ガスをその出口の方向の速度成分
を以つて、出口またはこれの近傍の１つまたはそれ以上
の個所から水平炉内へ導入することが望ましい。典型的
には、そのような非反応ガスはまた、炉の出口から出て
いく雰囲気の非反応ガスの割合を少なくする既述のよう
な機能を果す。好適には、炉の出口からの空気の進入の
阻止を助けるため、処理される金属が炉から出ていくの
を妨げることなく炉内へのガスの流入を阻止する流れ規
制装置が備えられる。典型的には、冷却区域からのガス
の流出を物理的に妨害する該装置はまた、ガスが出口か
ら炉内へ流入するのを防ぐ働きをする。流れ規制装置の
適当なものは、複数個の全体的に垂直に垂下する繊維ま
たはフイラメントを備える１つまたはそれ以上のカーテ
ンで構成されるものである。それら繊維またはフイラメ
ントは、動かされないときには、出口またはこれらの近
傍の炉の実質的に全断面積を閉鎖するが、炉内を通つて
いく金属にはその下端部が側方へ動かされてその金属を
通過させる。このような流れ規制装置と、これの個所ま
たは近傍に設けられる炉内への非反応ガスの導入装置と
の組合せは一般的に、出口から炉内への空気の進入を実
質的に防止するのに特に効果的である。
実質的に制限するような、その出口を通るガスの正の流
れを作るため、非反応ガスをその出口の方向の速度成分
を以つて、出口またはこれの近傍の１つまたはそれ以上
の個所から水平炉内へ導入することが望ましい。典型的
には、そのような非反応ガスはまた、炉の出口から出て
いく雰囲気の非反応ガスの割合を少なくする既述のよう
な機能を果す。好適には、炉の出口からの空気の進入の
阻止を助けるため、処理される金属が炉から出ていくの
を妨げることなく炉内へのガスの流入を阻止する流れ規
制装置が備えられる。典型的には、冷却区域からのガス
の流出を物理的に妨害する該装置はまた、ガスが出口か
ら炉内へ流入するのを防ぐ働きをする。流れ規制装置の
適当なものは、複数個の全体的に垂直に垂下する繊維ま
たはフイラメントを備える１つまたはそれ以上のカーテ
ンで構成されるものである。それら繊維またはフイラメ
ントは、動かされないときには、出口またはこれらの近
傍の炉の実質的に全断面積を閉鎖するが、炉内を通つて
いく金属にはその下端部が側方へ動かされてその金属を
通過させる。このような流れ規制装置と、これの個所ま
たは近傍に設けられる炉内への非反応ガスの導入装置と
の組合せは一般的に、出口から炉内への空気の進入を実
質的に防止するのに特に効果的である。
本発明の方法の好適な実施例において、炉出口に近い冷
却区域の部分に、窒素その他の非反応ガスが導入される
少なくとも１つの室を画成する離間した仕切り及び／ま
たはカーテンないしは同様なものが備えられる。それら
仕切りは、処理される金属が該室を通過できるような構
成にされる。
却区域の部分に、窒素その他の非反応ガスが導入される
少なくとも１つの室を画成する離間した仕切り及び／ま
たはカーテンないしは同様なものが備えられる。それら
仕切りは、処理される金属が該室を通過できるような構
成にされる。
そのような技術は熱処理炉においてガスの全消費量を少
なくするために一般的に応用されよう。例えば焼結にお
いて、焼結（または熱処理）区域と炉入口との間に予熱
区域を備えることは知られている。潤滑材等は予熱区域
で酸化される。従つて、その入口を通つて限られた量の
空気が入りこみ酸化雰囲気を作るのは許容される従つて
本発明はまた、逐次的に設けられる入口、熱処理区域、
冷却区域、及び出口を備え、また少なくとも一方の端部
またはこれに近傍に、処理される金属を通すことのでき
る少なくとも１つの室を画成する離間した仕切りとカー
テン（または同様なもの）の両方または一方を備える連
続炉内で金属を熱処理する方法において、熱処理のため
の適当な雰囲気を作るため該熱処理区域内に適当な１つ
または複数のガスを導入すること、該炉の外側から空気
が該室を通つて該室と該熱処理区域との間の炉部分の中
へ進入するのを実質的に防止するため該室に非反応ガス
を供給すること、及び該入口から出口まで該炉内に金属
を通すことの諸段階を備える方法を提供する。
なくするために一般的に応用されよう。例えば焼結にお
いて、焼結（または熱処理）区域と炉入口との間に予熱
区域を備えることは知られている。潤滑材等は予熱区域
で酸化される。従つて、その入口を通つて限られた量の
空気が入りこみ酸化雰囲気を作るのは許容される従つて
本発明はまた、逐次的に設けられる入口、熱処理区域、
冷却区域、及び出口を備え、また少なくとも一方の端部
またはこれに近傍に、処理される金属を通すことのでき
る少なくとも１つの室を画成する離間した仕切りとカー
テン（または同様なもの）の両方または一方を備える連
続炉内で金属を熱処理する方法において、熱処理のため
の適当な雰囲気を作るため該熱処理区域内に適当な１つ
または複数のガスを導入すること、該炉の外側から空気
が該室を通つて該室と該熱処理区域との間の炉部分の中
へ進入するのを実質的に防止するため該室に非反応ガス
を供給すること、及び該入口から出口まで該炉内に金属
を通すことの諸段階を備える方法を提供する。
非反応ガスは好適には該室内に直接導入される。
その室への非反応ガスの導入率及びガス流に対する仕切
りの物理的妨害は、好適には下記の条件が成立するよう
なものとされる。
りの物理的妨害は、好適には下記の条件が成立するよう
なものとされる。
Ｐｃ＞Ｐｕ及びＰｕ＞Ｐａ ここで、Ｐｃは、該室内の圧力、 Ｐｕは、該室の近傍及び該室と熱処理区域との間の区域
の炉雰囲気の圧力、 Ｐａは、大気圧、 である。
の炉雰囲気の圧力、 Ｐａは、大気圧、 である。
より好適には、水平炉には少なくとも２つの室が備えら
れ、そして下記のようにされる。
れ、そして下記のようにされる。
Ｐｃ＞Ｐｕ＞Ｐｔ＞Ｐａ ここで、Ｐｃは、熱処理区域に最も近い室内の圧力、 ＰｕとＰａは前に同じ、そして、 Ｐｔは熱処理区域内の圧力、 である。
室が炉の出口端部近くの冷却区域内にあり、そしてその
室内の圧力が雰囲気圧力より大きい場合には、炉出口か
ら炉の冷却区域へ進入する空気は少なくなる。室内の圧
力が冷却区域の残余部及び熱処理区域内の圧力より大き
い場合には、非発炎ガス混合物が炉出口を離れていくこ
とによる炉内の所要の流の形成は容易になり、それと同
時に非反応及び還元ガスの総需要量を少なくできる。
室内の圧力が雰囲気圧力より大きい場合には、炉出口か
ら炉の冷却区域へ進入する空気は少なくなる。室内の圧
力が冷却区域の残余部及び熱処理区域内の圧力より大き
い場合には、非発炎ガス混合物が炉出口を離れていくこ
とによる炉内の所要の流の形成は容易になり、それと同
時に非反応及び還元ガスの総需要量を少なくできる。
そのような室が２つ以上用いられる場合、それら室は通
常、実質的に同じ圧力で相互に連結されよう。
常、実質的に同じ圧力で相互に連結されよう。
好適には少なくとも２つ、普通は３つまたはそれ以上の
室が備えられ、それぞれに直接非反応ガスが供給され
る。そのような室の構成では特に、必要であれば、熱処
理区域とそれら室との間の冷却区域の部分に比較的高い
水素（またはその他の反応ガス）濃度（例えば、体積で
５０％またはそれ以上）を維持し、そして内側の室から
外側の室へ順次にその濃度を低くするようにできる（最
外側室の水素濃度は、そこの雰囲気が非発炎性になるよ
うなものになる）。水素の比熱は比較的高いので、冷却
区域内の水素濃度を高くすることは金属の冷却を助け
る。炉が時間当りに特に大量の金属を処理する場合には
そのような高い水素濃度が望まれる。しかし他の場合に
はそれは不必要なことであり、その代りに、熱処理区域
内に直接、あるいは熱処理区域に近い冷却区域の部分に
大部分の水素を導入することによつて、熱処理区域内の
水素濃度を最高にすることが望ましい。
室が備えられ、それぞれに直接非反応ガスが供給され
る。そのような室の構成では特に、必要であれば、熱処
理区域とそれら室との間の冷却区域の部分に比較的高い
水素（またはその他の反応ガス）濃度（例えば、体積で
５０％またはそれ以上）を維持し、そして内側の室から
外側の室へ順次にその濃度を低くするようにできる（最
外側室の水素濃度は、そこの雰囲気が非発炎性になるよ
うなものになる）。水素の比熱は比較的高いので、冷却
区域内の水素濃度を高くすることは金属の冷却を助け
る。炉が時間当りに特に大量の金属を処理する場合には
そのような高い水素濃度が望まれる。しかし他の場合に
はそれは不必要なことであり、その代りに、熱処理区域
内に直接、あるいは熱処理区域に近い冷却区域の部分に
大部分の水素を導入することによつて、熱処理区域内の
水素濃度を最高にすることが望ましい。
仕切りは普通炉の天井またはこれの近傍の適当な支持に
ヒンジ留めまたは枢着される。処理される金属が長形の
ストリツプである場合、各仕切りは、その被処理金属と
炉の両側部とに対し実質的に流体密に緘封または係合す
るようなフラツプの形にされよう。被処理金属がよりか
さばつた物品（例えば歯車）である場合には、各仕切り
は、１列の、隣接するものどうし重ねられる「フイン
ガ」部材を炉頂部に枢架またはヒンジ留めし、炉の加工
物搬送面まで垂下させたもので構成されよう。このよう
な構成は、処理される金属は通過させるが、ガス流に対
しては物理的障壁を作る。仕切りの材料には様々なもの
が用いられよう。例えば鋼またはセラミツク材料、ある
いは適当な複合物またはラミネートとすることができ
る。
ヒンジ留めまたは枢着される。処理される金属が長形の
ストリツプである場合、各仕切りは、その被処理金属と
炉の両側部とに対し実質的に流体密に緘封または係合す
るようなフラツプの形にされよう。被処理金属がよりか
さばつた物品（例えば歯車）である場合には、各仕切り
は、１列の、隣接するものどうし重ねられる「フイン
ガ」部材を炉頂部に枢架またはヒンジ留めし、炉の加工
物搬送面まで垂下させたもので構成されよう。このよう
な構成は、処理される金属は通過させるが、ガス流に対
しては物理的障壁を作る。仕切りの材料には様々なもの
が用いられよう。例えば鋼またはセラミツク材料、ある
いは適当な複合物またはラミネートとすることができ
る。
還元ガスは、典型的には商業純度水素の高圧容器から供
給される水素、アンモニアクラツカ、あるいはメタンま
たはプロパンのような炭化水素とすることができる。還
元ガスはまた、メタノールのような揮発性有機化合物の
熱分解によつて、その場で作られる水素と一酸化炭素の
混合物とすることができる。７００℃以上の温度におい
て、１モルのメタノールが分解して１モルの一酸化炭素
と２モルの水素ができる。熱処理される加工物に油が着
いていれば、メタノールは水素の好適な発生源になる。
加工物上にグリースが着いていれば、処理区域または予
熱区域内に水を導入して加工物上のすすを除去するのが
よいだろう。これは非反応ガスを供湿器に通した後で、
加工物を処理区域に入れることによつて行われよう。金
属自体は酸化されず、従つて金属に関する限り非酸化及
び還元条件が実質的に炉全体に維持されることが重要で
ある。
給される水素、アンモニアクラツカ、あるいはメタンま
たはプロパンのような炭化水素とすることができる。還
元ガスはまた、メタノールのような揮発性有機化合物の
熱分解によつて、その場で作られる水素と一酸化炭素の
混合物とすることができる。７００℃以上の温度におい
て、１モルのメタノールが分解して１モルの一酸化炭素
と２モルの水素ができる。熱処理される加工物に油が着
いていれば、メタノールは水素の好適な発生源になる。
加工物上にグリースが着いていれば、処理区域または予
熱区域内に水を導入して加工物上のすすを除去するのが
よいだろう。これは非反応ガスを供湿器に通した後で、
加工物を処理区域に入れることによつて行われよう。金
属自体は酸化されず、従つて金属に関する限り非酸化及
び還元条件が実質的に炉全体に維持されることが重要で
ある。
空気が入口から炉内へ進入するのを防止または制限する
ため、入口の方向の水平方向速度成分をもつた非反応ガ
スを、熱処理区域と入口との間の１つまたはそれ以上の
個所において炉の中へ導入してもよい。１つまたは複数
個のバツフル、あるいは冷却区域で用いたような非反応
ガスを供給される室を炉の入口端部に備えることができ
よう。入口を通過するガス混合物中の還元ガスは、連続
熱処理炉の通常の操作におけるように、燃焼し尽され
る。
ため、入口の方向の水平方向速度成分をもつた非反応ガ
スを、熱処理区域と入口との間の１つまたはそれ以上の
個所において炉の中へ導入してもよい。１つまたは複数
個のバツフル、あるいは冷却区域で用いたような非反応
ガスを供給される室を炉の入口端部に備えることができ
よう。入口を通過するガス混合物中の還元ガスは、連続
熱処理炉の通常の操作におけるように、燃焼し尽され
る。
炉の熱処理区域内の雰囲気の組成は、熱処理作業で、実
施される処理の種類、処理される金属の組成、雰囲気を
形成する流体の露点、炉に入つてくる被処理金属の表面
に油が着いているかどうか、そして炉から空気を規制ま
たは排除する効率に従つて選択される。
施される処理の種類、処理される金属の組成、雰囲気を
形成する流体の露点、炉に入つてくる被処理金属の表面
に油が着いているかどうか、そして炉から空気を規制ま
たは排除する効率に従つて選択される。
炉内への空気の進入を実質的に制限することによつて、
必要であれば、熱処理区域内で得られる還元ガスの濃度
を実質的に低くすることなく、或る処理に対する炉雰囲
気中の還元剤の平均濃度を、従来の炉操作におけるより
も低いものにして作業を行うことができる。更に、例え
ば分解アンモニアではなく商業純度の水素と窒素を使う
ことによつて、炉内雰囲気の露点を低くすることがで
き、従つて、還元ガス源として分解アンモニアを使用す
る場合よりも低い還元ガスのレベルで作業を行うことが
できる。熱処理区域から冷却区域へガスが流れるのを阻
止することにより、熱処理区域へ供給しなければならな
い還元ガスの量を減らすことができる。即ち多くの場
合、通常の水平処理炉へのガス供給率を著しく小さくで
き、これによつてそれらの操作コストを低くすることが
できるのである。即ち先行技術では炉の入口及び出口の
両方から還元ガスを含む（水素，一酸化炭素等）非酸化
性ガスを放出しており、安全性確保の見地からこの還元
ガスを含む放出ガスを確実に燃焼させるため還元ガス濃
度を高くした状態（ガスの燃焼可能限界濃度は水素で約
４％、一酸化炭素で１２％である）で炉出入口の両方に
混合ガスを放出し燃焼させていたが、本発明では炉の入
口のみから可燃性還元ガス含有の混合ガスを放出し燃焼
させればよく、炉の出口では安全性が確保される充分に
低い濃度の還元性ガスしか含まれないガス（即ち大部分
が非酸化性ガス）を放出するので還元性ガスは炉の入口
から放出される混合ガス中の還元性ガスが可燃性となる
以上の量で且つ熱処理区域に於いて熱処理中の金属加工
物が酸化しない量のみ炉に供給すればよく、先行技術に
比較して著しく還元性ガス使用量が低下するのである。
必要であれば、熱処理区域内で得られる還元ガスの濃度
を実質的に低くすることなく、或る処理に対する炉雰囲
気中の還元剤の平均濃度を、従来の炉操作におけるより
も低いものにして作業を行うことができる。更に、例え
ば分解アンモニアではなく商業純度の水素と窒素を使う
ことによつて、炉内雰囲気の露点を低くすることがで
き、従つて、還元ガス源として分解アンモニアを使用す
る場合よりも低い還元ガスのレベルで作業を行うことが
できる。熱処理区域から冷却区域へガスが流れるのを阻
止することにより、熱処理区域へ供給しなければならな
い還元ガスの量を減らすことができる。即ち多くの場
合、通常の水平処理炉へのガス供給率を著しく小さくで
き、これによつてそれらの操作コストを低くすることが
できるのである。即ち先行技術では炉の入口及び出口の
両方から還元ガスを含む（水素，一酸化炭素等）非酸化
性ガスを放出しており、安全性確保の見地からこの還元
ガスを含む放出ガスを確実に燃焼させるため還元ガス濃
度を高くした状態（ガスの燃焼可能限界濃度は水素で約
４％、一酸化炭素で１２％である）で炉出入口の両方に
混合ガスを放出し燃焼させていたが、本発明では炉の入
口のみから可燃性還元ガス含有の混合ガスを放出し燃焼
させればよく、炉の出口では安全性が確保される充分に
低い濃度の還元性ガスしか含まれないガス（即ち大部分
が非酸化性ガス）を放出するので還元性ガスは炉の入口
から放出される混合ガス中の還元性ガスが可燃性となる
以上の量で且つ熱処理区域に於いて熱処理中の金属加工
物が酸化しない量のみ炉に供給すればよく、先行技術に
比較して著しく還元性ガス使用量が低下するのである。
様々な材料のいろいろな熱処理に対して熱処理区域内に
作ることのできる典型的な雰囲気が後に載せる第１表と
第２表に示される（場合によつては高い水素濃度が使用
されよう）。
作ることのできる典型的な雰囲気が後に載せる第１表と
第２表に示される（場合によつては高い水素濃度が使用
されよう）。
本発明の方法において、炉の熱処理区域と冷却区域内の
雰囲気は均等でない。普通、冷却区域の雰囲気に含まれ
る水素のような還元ガスの比率は、熱処理区域における
ものより実質的に低い。
雰囲気は均等でない。普通、冷却区域の雰囲気に含まれ
る水素のような還元ガスの比率は、熱処理区域における
ものより実質的に低い。
本発明の方法は、添付図面を参照とする実例の説明から
更に明瞭になろう。
更に明瞭になろう。
この実例は、標準型のバーレツク（Birlec）１８″メツ
シユベルト炉はおける鉄金属部分の焼鈍に関するもので
ある。
シユベルト炉はおける鉄金属部分の焼鈍に関するもので
ある。
第１図に示されるように、参照番号２で示されるメツシ
ユベルト炉は、焼鈍される加工物の入口４と出口６を有
する。炉２は、入口４の近傍に設けられる熱処理区域
８、及び、出口６と熱処理区域８との間に設けられる冷
却区域１０を備える。熱処理区域８は、「グローバー」
加熱要素（図示せず）によつて加熱される。
ユベルト炉は、焼鈍される加工物の入口４と出口６を有
する。炉２は、入口４の近傍に設けられる熱処理区域
８、及び、出口６と熱処理区域８との間に設けられる冷
却区域１０を備える。熱処理区域８は、「グローバー」
加熱要素（図示せず）によつて加熱される。
焼鈍される加工物は無端メツシユベルト１１上へ送られ
る。このベルト１１は、入口４から出口６まで炉２内を
延びる無端行路周りに駆動される。ベルト１１はローラ
１２上に装架され、そしてこれらローラの少なくとも一
方がモータ（図示せず）によつて駆動される。操作にお
いて、焼鈍される加工物が入口４の少し手前でベルト１
１上で載せられ、所定の速度で炉内を送られ、出口６に
至つてベルト１０から持上げられる。
る。このベルト１１は、入口４から出口６まで炉２内を
延びる無端行路周りに駆動される。ベルト１１はローラ
１２上に装架され、そしてこれらローラの少なくとも一
方がモータ（図示せず）によつて駆動される。操作にお
いて、焼鈍される加工物が入口４の少し手前でベルト１
１上で載せられ、所定の速度で炉内を送られ、出口６に
至つてベルト１０から持上げられる。
熱処理区域８内のベルト１１の下側に、熱処理区域８に
ガスを供給できる２つの入口１４と１６がある。
ガスを供給できる２つの入口１４と１６がある。
炉の頂部から下方向へ熱処理区域まで、２つの同軸の窒
素／メタノール射出器１８と２０が延びる。射出器１８
は窒素用外パイプ２２及びこれに同軸なメタノール用内
パイプ２６を備える。パイプ２６の先端は、パイプ２２
の出口の少しく上方の内側に置かれる。射出器２０は射
出器１８と実質的に同じで、窒素用外パイプ２４とメタ
ノール用内パイプ２８とを備える。射出器１８と２０
は、メタノールの滴を窒素内に同伴させ、気化してから
被焼鈍加工物に対しぶつけるように操作する。
素／メタノール射出器１８と２０が延びる。射出器１８
は窒素用外パイプ２２及びこれに同軸なメタノール用内
パイプ２６を備える。パイプ２６の先端は、パイプ２２
の出口の少しく上方の内側に置かれる。射出器２０は射
出器１８と実質的に同じで、窒素用外パイプ２４とメタ
ノール用内パイプ２８とを備える。射出器１８と２０
は、メタノールの滴を窒素内に同伴させ、気化してから
被焼鈍加工物に対しぶつけるように操作する。
出口６の方向に垂直に対して４５゜の角度で向けられた
パフオレーシヨンまたは孔を有するパイプを備える方向
性窒素射出器３０が炉２の天井から冷却区域１０内へ延
びる。冷却区域内の射出器３０の位置は炉の出口６の方
に比較的近い。射出器３０と出口６との間で４列のカー
テン３４が炉２の天井から垂下し、その下端部はメツシ
ユベルト１１の上方の加工物を通過させるに充分な距離
のところまで延びる。典型的にはそれらカーテンはそれ
ぞれ、複数個の相互にぴつたり合わせられる、全体的に
垂直に垂下するガラス繊維で構成され、カーテンが「閉
じ」られたときには、炉の出口を実質的に閉塞するが、
炉を通過していく金属には押し開けられて金属が炉から
出ていくのを許す。
パフオレーシヨンまたは孔を有するパイプを備える方向
性窒素射出器３０が炉２の天井から冷却区域１０内へ延
びる。冷却区域内の射出器３０の位置は炉の出口６の方
に比較的近い。射出器３０と出口６との間で４列のカー
テン３４が炉２の天井から垂下し、その下端部はメツシ
ユベルト１１の上方の加工物を通過させるに充分な距離
のところまで延びる。典型的にはそれらカーテンはそれ
ぞれ、複数個の相互にぴつたり合わせられる、全体的に
垂直に垂下するガラス繊維で構成され、カーテンが「閉
じ」られたときには、炉の出口を実質的に閉塞するが、
炉を通過していく金属には押し開けられて金属が炉から
出ていくのを許す。
熱処理区域８の方向に垂直に対し４５゜の角度で向けら
れたパフオレーシヨンまたは孔を有する方向性窒素射出
器３２が冷却区域１０の上部分内へ下方向に延びる。射
出器３２は射出器３０と熱処理区域８との間に位置して
いる。
れたパフオレーシヨンまたは孔を有する方向性窒素射出
器３２が冷却区域１０の上部分内へ下方向に延びる。射
出器３２は射出器３０と熱処理区域８との間に位置して
いる。
炉２の操作において、典型的には窒素が射出器３０と３
２から冷却区域１０内に導入されて炉から空気を追放す
る。それから熱処理区域８を加熱する装置が作動され
て、その中の温度を所要の処理温度まで上げる。次いで
窒素とメタノールが熱処理区域８内に導入されて、その
中に所要の雰囲気を作る。メタノールは液体の形で処理
区域８内に流入するが、そこで非常に膨張することによ
つて気化する。同様に、射出器１８と２０及び入口１４
と１６から処理区域８内に導入される窒素は、ほぼ外気
温度から処理温度にまで加熱されて、同じく膨張する。
射出器３２から冷却区域１０内に導入される窒素は熱処
理区域８の方向の速度成分をもち、そしてその流れは、
熱処理区域８内で膨張して流出し、冷却区域１０へ入つ
ていくガスの流れを実質的に阻止するに充分なものとさ
れる。従つてそれらガスは殆んど入口４の方向に流れ
る。それらガスは煙道３８に入り、そこで発炎性成分は
燃焼し尽される。煙道３８に流入するガスを調節するた
め摺動プレート４０が備えられる。
２から冷却区域１０内に導入されて炉から空気を追放す
る。それから熱処理区域８を加熱する装置が作動され
て、その中の温度を所要の処理温度まで上げる。次いで
窒素とメタノールが熱処理区域８内に導入されて、その
中に所要の雰囲気を作る。メタノールは液体の形で処理
区域８内に流入するが、そこで非常に膨張することによ
つて気化する。同様に、射出器１８と２０及び入口１４
と１６から処理区域８内に導入される窒素は、ほぼ外気
温度から処理温度にまで加熱されて、同じく膨張する。
射出器３２から冷却区域１０内に導入される窒素は熱処
理区域８の方向の速度成分をもち、そしてその流れは、
熱処理区域８内で膨張して流出し、冷却区域１０へ入つ
ていくガスの流れを実質的に阻止するに充分なものとさ
れる。従つてそれらガスは殆んど入口４の方向に流れ
る。それらガスは煙道３８に入り、そこで発炎性成分は
燃焼し尽される。煙道３８に流入するガスを調節するた
め摺動プレート４０が備えられる。
一般的に、プレート４０の下を通るガス流は相当な量の
空気が入口４から炉内へ進入するのを阻止するに充分な
ものとされる。しかし必要であれば、入口４の方へ向け
られた１つまたはそれ以上の出口を有するノズルまた射
出器（図示せず）によつて、処理区域８と入口４との間
の炉内に窒素を導入するようにしてもよい。この追加の
窒素流は、入口４からの空気の進入阻止を助ける。
空気が入口４から炉内へ進入するのを阻止するに充分な
ものとされる。しかし必要であれば、入口４の方へ向け
られた１つまたはそれ以上の出口を有するノズルまた射
出器（図示せず）によつて、処理区域８と入口４との間
の炉内に窒素を導入するようにしてもよい。この追加の
窒素流は、入口４からの空気の進入阻止を助ける。
射出器３０とカーテン３４との構造は空気が出口６から
炉内に進入するのを実質的に規制する。非発炎ガスを燃
焼し尽すため煙道３８のような何等かの煙道が出口６に
備られている場合、そこを通つて空気が炉内へ流入する
のを防止するため、それは緘封しなければならない。
炉内に進入するのを実質的に規制する。非発炎ガスを燃
焼し尽すため煙道３８のような何等かの煙道が出口６に
備られている場合、そこを通つて空気が炉内へ流入する
のを防止するため、それは緘封しなければならない。
第１図の炉と共に使用するに適した窒素メタノール供給
装置が第２図に示される。この装置は、商業純度窒素源
（図示せず）と接続した窒素供給パイプライン５０を備
える。その窒素源は典型的には液体窒素を収容する真空
絶縁された槽であり、この槽には液体窒素を気化するた
めの気化器が取付けられている。供給装置はまた、液体
メタノールを収容する槽（図示せず）と接続するパイプ
ライン５２を備える。このパイプライン５２へのメタノ
ールの供給はポンプによつてか、あるいは、該メタノー
ル槽の目減りスペースに供給される窒素の圧力によつて
行われよう。
装置が第２図に示される。この装置は、商業純度窒素源
（図示せず）と接続した窒素供給パイプライン５０を備
える。その窒素源は典型的には液体窒素を収容する真空
絶縁された槽であり、この槽には液体窒素を気化するた
めの気化器が取付けられている。供給装置はまた、液体
メタノールを収容する槽（図示せず）と接続するパイプ
ライン５２を備える。このパイプライン５２へのメタノ
ールの供給はポンプによつてか、あるいは、該メタノー
ル槽の目減りスペースに供給される窒素の圧力によつて
行われよう。
絶縁または遮断弁５４が窒素パイプライン５０内に設け
られ、入口１４と１６、射出器１８，２０，３０，３２
を窒素源から遮断するように操作する。パイプライン５
０の弁５４の下流側に圧力調節器５６が備えられ、これ
の下流側でパイプライン５０に接続するパイプ５８，６
０，６２，６４へ供給される窒素の圧力を調節する。パ
イプ５８は２つの分岐パイプ７２と７４につながり、こ
れら分岐パイプ７２，７４はそれぞれに射出器３０と３
２へ供給を行う。パイプ６０は入口１４と１６につなが
る。パイプ６２は射出器１８の窒素パイプ２２につなが
り、そしてパイプ６４は射出器２０の窒素パイプ２４に
つながる。パイプ６０，６２，６４にはそれぞれの流量
制御弁６６が備えられている。これら弁６６の下流側に
流量計６８が備えられる。またパイプ５８にも流量計６
８が備えられている。パイプ６０，６２，６４の各流量
計６８の下流側に圧力調節器７０が備えられる。
られ、入口１４と１６、射出器１８，２０，３０，３２
を窒素源から遮断するように操作する。パイプライン５
０の弁５４の下流側に圧力調節器５６が備えられ、これ
の下流側でパイプライン５０に接続するパイプ５８，６
０，６２，６４へ供給される窒素の圧力を調節する。パ
イプ５８は２つの分岐パイプ７２と７４につながり、こ
れら分岐パイプ７２，７４はそれぞれに射出器３０と３
２へ供給を行う。パイプ６０は入口１４と１６につなが
る。パイプ６２は射出器１８の窒素パイプ２２につなが
り、そしてパイプ６４は射出器２０の窒素パイプ２４に
つながる。パイプ６０，６２，６４にはそれぞれの流量
制御弁６６が備えられている。これら弁６６の下流側に
流量計６８が備えられる。またパイプ５８にも流量計６
８が備えられている。パイプ６０，６２，６４の各流量
計６８の下流側に圧力調節器７０が備えられる。
パイプ５８はパイプ７２と７４に接続し、そしてこれら
パイプ７２と７４のそれぞれに流量制御弁７６と７８が
備えられる。第２図に示される装置は、射出器２０へ供
給される窒素に給湿する装置を備える。この給湿装置
は、水の下に沈められる入口８０を有する水を容れたド
ラム８２を備える。入口８０は弁７０の下流側でパイプ
ライン６４に接続する。ドラム８２は、射出器２０の窒
素パイプ２４につながるパイプ８６と接続する出口を有
する。パイプライン６４の、これと入口８０との接続点
の下流側を流れる窒素を乾燥したものにする場合には弁
８４が開かれ、パイプライン６４の窒素は全て弁８４を
通つてパイプ８６に流れる。弁８４が閉じられるとパイ
プライン６４の窒素は全てドラム８２を通る。この給湿
器の目的は後述されよう。
パイプ７２と７４のそれぞれに流量制御弁７６と７８が
備えられる。第２図に示される装置は、射出器２０へ供
給される窒素に給湿する装置を備える。この給湿装置
は、水の下に沈められる入口８０を有する水を容れたド
ラム８２を備える。入口８０は弁７０の下流側でパイプ
ライン６４に接続する。ドラム８２は、射出器２０の窒
素パイプ２４につながるパイプ８６と接続する出口を有
する。パイプライン６４の、これと入口８０との接続点
の下流側を流れる窒素を乾燥したものにする場合には弁
８４が開かれ、パイプライン６４の窒素は全て弁８４を
通つてパイプ８６に流れる。弁８４が閉じられるとパイ
プライン６４の窒素は全てドラム８２を通る。この給湿
器の目的は後述されよう。
メタノールパイプライン５２は第１絶縁または遮断弁８
８を備える。この弁８８は下流側にフイルタ９０があつ
てメタノール中に浮遊している固体を除去する。フイル
タ９０の下流側でパイプライン９６がパイプライン５２
に接続する。パイプライン９６は射出器１８のメタノー
ルパイプ２６につながる。パイプ９６内に流量制御弁９
８が備えられ、この弁９８の下流側に流量計１００が設
置される。パイプライン５２のパイプライン９６との接
続点の下流側に流量制御弁９２が、そしてこの弁の下流
側に流量計９４が備えられる。流量計９４の下流側でパ
イプライン５２は射出器２０のメタノールパイプ２８に
接続する。
８を備える。この弁８８は下流側にフイルタ９０があつ
てメタノール中に浮遊している固体を除去する。フイル
タ９０の下流側でパイプライン９６がパイプライン５２
に接続する。パイプライン９６は射出器１８のメタノー
ルパイプ２６につながる。パイプ９６内に流量制御弁９
８が備えられ、この弁９８の下流側に流量計１００が設
置される。パイプライン５２のパイプライン９６との接
続点の下流側に流量制御弁９２が、そしてこの弁の下流
側に流量計９４が備えられる。流量計９４の下流側でパ
イプライン５２は射出器２０のメタノールパイプ２８に
接続する。
本発明と先行技術との差を実際に示すために、初めに従
来技術での熱処理を実際におこなった。即ち射出器１
８，２０，３０，３２及びカーテン３４を取付ける改造
を行おこなう前に、そして入口１４と１６を窒素源につ
なぐこと（また炉の出口端部の煙道があればこれを閉鎖
すること）を行うのに先立つて、炉２は、毎時２，００
０標準立方フイート（５４ｍ３）の濃縮発熱発生ガスを
入口１４と１６から熱処理区域８にすることによつて操
作された。この結果供給できた発炎ガス混合物は炉の両
端部で燃焼し尽された。次にこの炉に射出器１８，２
０，３０，３２及びカーテン３４を取付け炉を本発明に
おいて使用する炉即ち第１図と第２図に示す炉に改造し
て、本発明の方法を実施することによつて光輝のある加
工物が得られることが知られた。１つの典型的な実例に
おいて、自在継手鍛造品が熱処理区域８内で９００℃で
焼鈍され、それから冷却区域１０内でほぼ外気温度まで
冷却された。各流体入口及び射出器への窒素とメタノー
ルの供給は下記のように行われた。
来技術での熱処理を実際におこなった。即ち射出器１
８，２０，３０，３２及びカーテン３４を取付ける改造
を行おこなう前に、そして入口１４と１６を窒素源につ
なぐこと（また炉の出口端部の煙道があればこれを閉鎖
すること）を行うのに先立つて、炉２は、毎時２，００
０標準立方フイート（５４ｍ３）の濃縮発熱発生ガスを
入口１４と１６から熱処理区域８にすることによつて操
作された。この結果供給できた発炎ガス混合物は炉の両
端部で燃焼し尽された。次にこの炉に射出器１８，２
０，３０，３２及びカーテン３４を取付け炉を本発明に
おいて使用する炉即ち第１図と第２図に示す炉に改造し
て、本発明の方法を実施することによつて光輝のある加
工物が得られることが知られた。１つの典型的な実例に
おいて、自在継手鍛造品が熱処理区域８内で９００℃で
焼鈍され、それから冷却区域１０内でほぼ外気温度まで
冷却された。各流体入口及び射出器への窒素とメタノー
ルの供給は下記のように行われた。
入口１４と１６：毎時２２０標準立方フイート（５．９
４ｍ３）の窒素。
４ｍ３）の窒素。
射出器１８と２０：毎時４００標準立方フイート（１
１．８８ｍ３）の窒素と毎時２リツトルのメタノール。
１．８８ｍ３）の窒素と毎時２リツトルのメタノール。
射出器３０：毎時１００標準立方フイート（２．７
ｍ３）の窒素。
ｍ３）の窒素。
射出器３２：毎時１００標準立方フイート（２．７
ｍ３）の窒素。
ｍ３）の窒素。
流れは射出器１８と２０の間で等しく分割された。毎時
１リツトルのメタノールは加工温度において分解して毎
時２０標準立方フイート（０．５４ｍ３）の一酸化炭素
と毎時４０標準立方フイート（１．０８ｍ３）の水素を
作る。従つて、炉内へのガスの全流量は毎時１，０００
標準立方フイート（２７ｍ３）になり、これは前記した
従来技術としておこなった操作において（即ち炉の両端
で放出ガスを確実に燃焼させるようにした場合に）必要
とした毎時２，０００標準立方フイートの発熱発生ガス
の流率の半分であることが分かる。
１リツトルのメタノールは加工温度において分解して毎
時２０標準立方フイート（０．５４ｍ３）の一酸化炭素
と毎時４０標準立方フイート（１．０８ｍ３）の水素を
作る。従つて、炉内へのガスの全流量は毎時１，０００
標準立方フイート（２７ｍ３）になり、これは前記した
従来技術としておこなった操作において（即ち炉の両端
で放出ガスを確実に燃焼させるようにした場合に）必要
とした毎時２，０００標準立方フイートの発熱発生ガス
の流率の半分であることが分かる。
上記の率で窒素とメタノールを供給され、そして熱処理
区域の最高温度を７２０から１０６０℃の範囲内にとら
れた炉内で、大型の鋳物から小型のプレス物までの様々
な部品の処理が行われた。
区域の最高温度を７２０から１０６０℃の範囲内にとら
れた炉内で、大型の鋳物から小型のプレス物までの様々
な部品の処理が行われた。
第３図は、処理区域８が９７０℃で操作された場合の炉
内の各個所における炉雰囲気の組成の変化を示す。この
図面で分かるように、処理区域８内の雰囲気中の水素の
濃度は約７％であるが、ここから冷却区域１０に沿つて
出口６の方向に次第に低下していき、そして出口６に達
する前に安全性確保に充分なレベルである１％以下にま
で落ちる。同様に一酸化炭素レベルは、熱処理区域８に
おける３．５％と４％の間の値から、熱処理区域８と反
対側の冷却区域１０の端部における安全性確保に充分な
レベルである１％以下の値まで下がる。また二酸化炭素
濃度も同じように、熱処理区域８における約０．４％か
ら、熱処理区域８と反対側の冷却区域１０の端部におけ
る０．１％以下まで下がる（パーセンテージは全て体積
についての％である）。即ち炉の出口６から離れていく
ガスは発炎性還元ガスを実質的に含まない。
内の各個所における炉雰囲気の組成の変化を示す。この
図面で分かるように、処理区域８内の雰囲気中の水素の
濃度は約７％であるが、ここから冷却区域１０に沿つて
出口６の方向に次第に低下していき、そして出口６に達
する前に安全性確保に充分なレベルである１％以下にま
で落ちる。同様に一酸化炭素レベルは、熱処理区域８に
おける３．５％と４％の間の値から、熱処理区域８と反
対側の冷却区域１０の端部における安全性確保に充分な
レベルである１％以下の値まで下がる。また二酸化炭素
濃度も同じように、熱処理区域８における約０．４％か
ら、熱処理区域８と反対側の冷却区域１０の端部におけ
る０．１％以下まで下がる（パーセンテージは全て体積
についての％である）。即ち炉の出口６から離れていく
ガスは発炎性還元ガスを実質的に含まない。
この実施例において、処理される加工物の或るものは油
を着けているということから、還元ガス源としてはメタ
ノールが選ばれた。これは熱処理区域内の雰囲気の露点
を比較的高いものにし、窒素メタンまたは窒素水素雰囲
気を使用した場合に同伴された油が加熱要素上に溜まる
のを無くす。しかし冷却区域１０には窒素が供給される
ので、そこには非反応雰囲気が支配的に作られ、従つて
光輝仕上げの加工物を得ることができる。
を着けているということから、還元ガス源としてはメタ
ノールが選ばれた。これは熱処理区域内の雰囲気の露点
を比較的高いものにし、窒素メタンまたは窒素水素雰囲
気を使用した場合に同伴された油が加熱要素上に溜まる
のを無くす。しかし冷却区域１０には窒素が供給される
ので、そこには非反応雰囲気が支配的に作られ、従つて
光輝仕上げの加工物を得ることができる。
射出器１８と２０は、そのパイプ２２と２４が底部を閉
鎖され、しかしその側部にオリフイスが設けられる如く
設計された。そこで、パイプ２６と２８から出ていくメ
タノールはパイプ２２と２４のその閉鎖端部にぶつかり
壊れて滴となる。これら滴は窒素に運ばれてパイプ２２
と２４のオリフイスを通り、処理区域８に入る。このこ
とは、比較的高速で動くメタノールジエツトが、気化す
る前に炉の他の部分の加熱要素を打撃するのを防止し
た。もしそのような打撃が生じたとすれば、加工物上に
炭素が付着するようなことになろう。
鎖され、しかしその側部にオリフイスが設けられる如く
設計された。そこで、パイプ２６と２８から出ていくメ
タノールはパイプ２２と２４のその閉鎖端部にぶつかり
壊れて滴となる。これら滴は窒素に運ばれてパイプ２２
と２４のオリフイスを通り、処理区域８に入る。このこ
とは、比較的高速で動くメタノールジエツトが、気化す
る前に炉の他の部分の加熱要素を打撃するのを防止し
た。もしそのような打撃が生じたとすれば、加工物上に
炭素が付着するようなことになろう。
また、熱処理区域８で使用される水素と一酸化炭素のレ
ベルにおいて、冷却区域１０内の雰囲気の露点を、劣等
品質の加工物が作られるようなレベルまで落すほどに炉
内への空気の進入を大きくしないよう、射出器３０から
窒素をカーテン３４の方向へ向けることが一般的に望ま
しいことが知られた。
ベルにおいて、冷却区域１０内の雰囲気の露点を、劣等
品質の加工物が作られるようなレベルまで落すほどに炉
内への空気の進入を大きくしないよう、射出器３０から
窒素をカーテン３４の方向へ向けることが一般的に望ま
しいことが知られた。
特に加工物に油またはグリースが着いている場合、雰囲
気に水蒸気を加えることによつて加工物と炉構造とにす
すが付着するのを防ぐため、給湿ドラム８２が使用され
た。
気に水蒸気を加えることによつて加工物と炉構造とにす
すが付着するのを防ぐため、給湿ドラム８２が使用され
た。
大型プレス物を処理する場合、炉の入口端部のメツシユ
ベルト１１の下に火炎カーテンが作られた。この目的
は、プレス物の下側に捕捉された空気の中の酸素を消費
することである。
ベルト１１の下に火炎カーテンが作られた。この目的
は、プレス物の下側に捕捉された空気の中の酸素を消費
することである。
第１図は、本発明の方法を実施するためのメツシユベル
ト炉の概略図、 第２図は、第１図の炉に窒素とメタノールを供給するた
めの流れ回路を示す概略ダイアグラム、 第３図は、炉の長さに沿つた様々な個所における雰囲気
の組成の典型的な実例を示すグラフ、 ２……メツシユベルト熱処理炉、４……加工物入口、６
……同出口、８……熱処理区域、１０……冷却区域、１
１……メツシユベルト、１２……ベルト送りローラ、１
４，１６……ガス供給入口、１８，２０……窒素／メタ
ノール射出器、３０，３２……窒素射出器、３４……カ
ーテン、３８……煙道、４０……摺動プレート、５０…
…窒素供給パイプライン、５２……メタノール供給パイ
プライン、８２……給湿器、
ト炉の概略図、 第２図は、第１図の炉に窒素とメタノールを供給するた
めの流れ回路を示す概略ダイアグラム、 第３図は、炉の長さに沿つた様々な個所における雰囲気
の組成の典型的な実例を示すグラフ、 ２……メツシユベルト熱処理炉、４……加工物入口、６
……同出口、８……熱処理区域、１０……冷却区域、１
１……メツシユベルト、１２……ベルト送りローラ、１
４，１６……ガス供給入口、１８，２０……窒素／メタ
ノール射出器、３０，３２……窒素射出器、３４……カ
ーテン、３８……煙道、４０……摺動プレート、５０…
…窒素供給パイプライン、５２……メタノール供給パイ
プライン、８２……給湿器、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート デビツド チヤツプマン イギリス国ノース ヨークシヤー，ハロゲ イト，デクレ，ミスタル ハウス（番地な し) (56)参考文献 特開 昭53−125210（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−38105（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−44843（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】逐次的に設けられる入口、熱処理区域、冷
却区域、及び出口を備える連続炉内で非連続状の金属加
工物を熱処理する方法において、該入口及び出口を通し
て空気が該炉内へ進入するのを実質的に防止すること、
還元性ガス及び非反応ガスを該熱処理区域に導入するこ
と、該熱処理区域からガスが該冷却区域を通って流出す
るのを防止するため該非反応ガスを該冷却区域の１つま
たはそれ以上の個所へ供給して、冷却区域から熱処理区
域を通って該入口に向かうガス流を作ること、該熱処理
区域における還元性ガスの濃度を冷却区域での還元性ガ
スの濃度よりも高くすること、及び該入口から出口まで
該炉内に該金属部品を通すことの諸段階を備える方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8128392 | 1981-09-19 | ||
| GB8128392 | 1981-09-19 | ||
| GB8217338 | 1982-06-15 | ||
| GB8217338 | 1982-06-15 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16208982A Division JPS58110617A (ja) | 1981-09-19 | 1982-09-17 | 金属熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01127618A JPH01127618A (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0617501B2 true JPH0617501B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=26280755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63173624A Expired - Lifetime JPH0617501B2 (ja) | 1981-09-19 | 1988-07-12 | 金属熱処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0075438B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0617501B2 (ja) |
| AU (1) | AU556896B2 (ja) |
| DE (1) | DE3277843D1 (ja) |
| ES (2) | ES515780A0 (ja) |
| GB (1) | GB2108156B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2583064B1 (fr) * | 1985-06-05 | 1987-08-14 | Air Liquide | Procede de traitement thermique, hotte pour la mise en oeuvre de ce procede et son utilisation dans les fours de traitement thermique |
| DE3733884A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Linde Ag | Verfahren zum gluehen von metallteilen in durchlaufoefen |
| IT1229078B (it) * | 1988-03-16 | 1991-07-18 | Air Liquide | Procedimento e dispositivo di trattamento di ricottura di articoli metallici. |
| FR2628752B1 (fr) * | 1988-03-16 | 1993-01-15 | Air Liquide | Procede et dispositif de traitement de recuit de bandes metalliques en four vertical |
| FR2628753B1 (fr) * | 1988-03-16 | 1993-07-23 | Air Liquide | Procede et dispositif de traitement de recuit d'articles metalliques en four horizontal |
| DE3809516A1 (de) * | 1988-03-22 | 1989-10-05 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zum versorgen einer vertikal- oder horizontalgluehanlage mit schutz- und reaktionsgas |
| DE3828134A1 (de) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Linde Ag | Verfahren zur waermebehandlung von werkstuecken |
| DE3926417A1 (de) * | 1989-01-17 | 1990-07-19 | Linde Ag | Verfahren zum gluehen von metallteilen unter wasserstoffreichem schutzgas in einem durchlaufofen |
| JP3002518B2 (ja) * | 1990-10-17 | 2000-01-24 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| DE4104982A1 (de) * | 1991-02-19 | 1992-08-20 | Linde Ag | Durchlaufwaermebehandlungsanlage mit spezieller schutzgasabsaugung |
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| FR2746112B1 (fr) * | 1996-03-13 | 1998-06-05 | Procede de traitement thermique en continu de bandes metalliques dans des atmospheres de nature differente | |
| FR2801953B1 (fr) | 1999-12-06 | 2002-05-10 | Snecma | Boite d'etancheite pour une enceinte de traitement en continu de produit mince en bande, notamment pour four de carbonisation en continu de substrat fibreux |
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| BRPI0702253B1 (pt) | 2006-04-04 | 2020-02-04 | Linde Aktiengesellschaft | processo de tratamento térmico de peças em um forno de tratamento térmico |
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| CN112029978A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-04 | 江苏常宝普莱森钢管有限公司 | 一种控制热处理炉内表面氧化保护气氛的配比方法 |
| CN118421902B (zh) * | 2024-05-08 | 2025-01-21 | 浙江众凌科技有限公司 | 一种用于因瓦合金箔材退火的卧式连续退火炉 |
| CN118417649B (zh) * | 2024-05-22 | 2024-11-08 | 江苏富捷刀业有限公司 | 一种氮化炉及使用氮化炉制作耐磨钎焊的方法 |
| CN121450895B (zh) * | 2026-01-07 | 2026-05-01 | 漳州锐腾电器有限公司 | 一种适用于铁镍合金件的氮气保护热处理工艺及系统 |
Family Cites Families (12)
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| GB429940A (en) * | 1933-12-08 | 1935-06-11 | John Lindon Pearson | Improvements in or relating to annealing processes and furnaces |
| GB515121A (en) * | 1937-05-24 | 1939-11-27 | Wilhelm Doderer | Apparatus for the treatment of materials with gases under pressure |
| FR55831E (fr) * | 1943-02-02 | 1952-09-08 | Perfectionnements aux procédés et dispositifs pour le revêtement d'objets en métal par des couches protectrices d'un métal différent | |
| DE861569C (de) * | 1944-02-03 | 1953-01-05 | Accumulatoren Fabrik Ag | Verfahren und Einrichtung zum Blankgluehen und Sintern, insbesondere von Metallen |
| GB695624A (en) * | 1949-10-05 | 1953-08-12 | Birlec Ltd | Improvements in, or relating to, continuous furnaces |
| GB794140A (en) * | 1955-01-17 | 1958-04-30 | Metal Rolling And Tube Company | Improvements relating to the heat-treatment of metal articles |
| US3467366A (en) * | 1967-10-02 | 1969-09-16 | Hayes Inc C I | Furnace construction having atmosphere curtain |
| US3738025A (en) * | 1972-07-31 | 1973-06-12 | Hanson Ind Inc | Ski boot having variable stiffness |
| US3950192A (en) * | 1974-10-30 | 1976-04-13 | Monsanto Company | Continuous carburizing method |
| JPS5238105U (ja) * | 1975-09-10 | 1977-03-17 | ||
| JPS53125210A (en) * | 1977-04-07 | 1978-11-01 | Kobe Steel Ltd | Preparation of steel material having small amount of scale |
-
1982
- 1982-09-15 GB GB08226302A patent/GB2108156B/en not_active Expired
- 1982-09-15 EP EP19820304867 patent/EP0075438B1/en not_active Expired
- 1982-09-15 DE DE8282304867T patent/DE3277843D1/de not_active Expired
- 1982-09-17 AU AU88508/82A patent/AU556896B2/en not_active Ceased
- 1982-09-17 ES ES515780A patent/ES515780A0/es active Granted
-
1983
- 1983-11-02 ES ES526964A patent/ES526964A0/es active Granted
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63173624A patent/JPH0617501B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0075438B1 (en) | 1987-12-16 |
| GB2108156A (en) | 1983-05-11 |
| ES8407573A1 (es) | 1984-09-16 |
| ES8403163A1 (es) | 1984-03-01 |
| ES526964A0 (es) | 1984-09-16 |
| GB2108156B (en) | 1986-01-15 |
| ES515780A0 (es) | 1984-03-01 |
| JPH01127618A (ja) | 1989-05-19 |
| AU8850882A (en) | 1983-03-31 |
| AU556896B2 (en) | 1986-11-27 |
| EP0075438A1 (en) | 1983-03-30 |
| DE3277843D1 (en) | 1988-01-28 |
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