JPH0892722A - 軟窒化炉の扉開閉時での外気流入防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属の軟窒化炉において、少ない処理ガス量
でありながら外気の流入を確実に防止することができる
外気流入防止方法を提供する。 【構成】 被処理鋼板を軟窒化処理する熱処理室(１)
に、窒素ガスと二酸化炭素ガスとアンモニアガスの混合
ガスを供給する。熱処理室(１)の搬入側に搬入室(２)
を、熱処理室(１)の搬出側に搬出室(３)をそれぞれ配置
する。この搬入室(２)と熱処理室(１)との間、及び熱処
理室(１)と搬出室(３)との間にそれぞれ昇降可能な内扉
(４)(５)を配置し、搬入室(２)と搬出室(３)のそれぞれ
外側開口部に昇降可能な外扉(６)(７)を配置する。搬入
室(２)と搬出室(３)にそれぞれパージ用窒素ガス噴出路
(27)(28)を接続する。両パージ用窒素ガス噴出路(27)(2
8)に配置した流路開閉弁(29)(30)を各扉(４)(５)(６)
(７)が開いている状態では開弁状態を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板等の表面を軟窒化
処理する軟窒化炉での外気の流入防止方法に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に鋼板等(ワーク)の表面を工業的に軟
窒化処理する場合、変成炉ガスとアンモニアガスとを熱
処理室に導入し、変成炉ガスとアンモニアガスとの反応
でワークの表面を窒化するガス軟窒化方法が使用されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、変成炉ガス
を使用する軟窒化方法では、変成炉ガスを生成する変成
炉の維持管理が必要であり、変成炉のメンテナンスが面
倒であるという問題がある。また、窒化能は熱処理室内
の水素量に影響されるが、変成炉ガスは基本的には炭化
水素ガスであることから、変成炉ガス中の水素成分が多
く、窒化能が低くなる。このため、短時間で処理するた
めには大量の変成炉ガスを要し、また、少量の変成炉ガ
スでは処理時間が長くなるという問題がある。

【０００４】また窒化装置では、熱処理室内に一酸化炭
素ガスと水素ガスが充満した状態になり、熱処理室内が
反応により陰圧になるとワークの搬入時や搬出時に搬出
入口をあけた際に、外気が熱処理室内に流入して爆発す
ることがある。このため、熱処理室内を常に陽圧に維持
するだけのガスを熱処理室に供給しておかなければなら
ず、ガスの使用量が増大して不経済であるという問題が
ある。本発明はこのような点に着目してなされたもの
で、少ない処理ガス量でありながら外気の流入を確実に
防止することができる、外気流入防止方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、雰囲気ガスとして窒素ガスと二酸化炭
素ガスとアンモニアガスを使用する軟窒化炉において、
熱処理室の搬入側に搬入室を配置するとともに、熱処理
室の搬出側に搬出室を配置し、この搬入室と熱処理室と
の間、及び熱処理室と搬出室との間をそれぞれ昇降可能
な内扉で開閉可能に構成し、搬入室と搬出室のそれぞれ
外側開口部を昇降可能な外扉で開閉可能に構成し、搬入
室の内外扉を交互に開閉するように制御するとともに、
搬出室の内外扉を交互に開閉するように制御し、搬入室
と搬出室にそれぞれパージ用窒素ガス噴出路を接続し、
このパージ用窒素ガス噴出路に流路開閉弁をそれぞれ配
置し、搬入室側のパージ用窒素ガス噴出路に配置した流
路開閉弁の開弁作動を搬入室の内外扉の開閉作動に連動
させるとともに、搬出室側のパージ用窒素ガス噴出路に
配置した流路開閉弁の開弁作動を搬出室の内外扉の開閉
作動に連動させ、各扉の開閉作動中は対応する流路開閉
弁を開弁状態に維持して、搬入室・搬出室にそれぞれ窒
素ガスを噴出することにより、搬入室・搬出室内を窒素
ガス雰囲気に形成して外気の熱処理室への防止するよう
にしたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明では、熱処理室の前後に搬入室と搬出室
とを扉で区画した状態に配置し、搬入室及び搬出入室の
両外側部分にも扉を配置し、搬入室と搬出室とにそれぞ
れ窒素ガス噴出路を配管接続し、各窒素ガス噴出路に配
置した流路開閉弁をそれぞれ対応している搬入室の前後
扉と搬出室の前後扉の開閉作動に連動して開閉作動させ
るようにし、前後いずれかの扉が開いている状態では搬
入室又は搬出室に窒素ガスを噴出させて、扉が開いてい
る状態で搬入室及び搬出室を陽圧に維持するようにして
いるので、外気の熱処理室への流入を確実に防止するこ
とができことになる。

【０００７】

【実施例】図面は本発明の一実施例を示すガス窒化装置
の概略構成図である。このガス窒化装置は、熱処理室
(１)の入口側に搬入室(２)を、熱処理室(１)の出口側に
搬出室(３)を配置し、熱処理室(１)と搬入室(２)との間
を昇降可能な内扉(４)で区画するとともに、熱処理室
(１)と搬出室(３)との間も昇降可能な内扉(５)で区画し
てある。

【０００８】搬入室(２)の搬入側入口には外扉(６)が昇
降可能に配置してあり、搬出室(３）の搬出側出口にも
外扉（７)が昇降可能に配置してある。各扉(４)(５)
(６)(７)はそれぞれ独立して作動するエアシリンダ(８)
(９)(10)(11)で開閉作動するように構成してある。搬入
室(２)の内扉(４)と外扉(６)は択一的に開閉作動され、
また、搬出室(３)の内扉(５)と外扉(７)も択一的に開閉
作動されるようにしてあり、熱処理室(１)が直接外部に
臨むことがないように構成してある。なお両内扉(４)・
(５)には、微小開口面積の連通孔(12)が開口形成してあ
る。

【０００９】熱処理室(１)には、処理ガスの噴出ノズル
(13)が配置してあり、この処理ガス噴出ノズル(13)への
処理ガス供給路(14)は、窒素ガス供給路(15)と二酸化炭
素供給路(16)及びアンモニアガス供給路(17)とで構成し
てあり、各ガス供給路(15)(16)(17)には、流量調整弁(1
8)(19)(20)と流量計(21)(22)(23)及び調圧弁(24)(25)(2
6)が配置してある。

【００１０】窒素ガス供給路(15)から搬入室(２)及び搬
出室(３)にそれぞれパージ用窒素ガス噴出路(27)(28)が
分岐導出してあり、各パージ用窒素ガス噴出路(27)(28)
に流路開閉弁(29)(30)が配置してある。そして、この搬
入室(２)に接続されているパージ用窒素ガス噴出路(27)
に配置した流路開閉弁(29)は搬入室(２)の内扉(４)及び
外扉(６)の開閉作動に連動して開閉作動されるようにな
っており、内外いずれかの扉(４)(６)が開き作動してい
る状態で流路開閉弁(29)が開弁状態を維持するようにし
てあり、搬出室(３)に接続されているパージ用窒素ガス
噴出路(28)に配置した流路開閉弁(30)は搬出室(３)の内
扉(５)及び外扉(７)の開閉作動に連動して開閉作動され
るようになっており、内外いずれかの扉(５)(７)が開扉
している状態でそれぞれ流路開閉弁(30)が開弁状態を維
持するようにしてある。

【００１１】なお、この処理ガス供給路(14)には、窒素
ガスと二酸化炭素ガスとを流量比で９：１に混合した雰
囲気ガスと、この雰囲気ガスに流量比で１：１となるよ
うにアンモニアガスを混合した混合ガスを流すようにし
ている。したがって混合ガス中の成分比率は、窒素ガス
４５ Vol％、二酸化炭素ガス５ Vol％、アンモニアガス
５０ Vol％となっている。なお、この雰囲気ガスの混合
比率は、被処理素材の炭素量によって、含有炭素量の多
い素材の場合には二酸化炭素の混合比率を１０vol%程度
まで上昇させ、含有炭素量の少ない素材の場合には二酸
化炭素の混合比率を２.５％程度まで減少させる。

【００１２】なお、図中符号(31)は搬入室(２)及び搬出
室(３)の天井壁から導出した排気筒、(32)は搬出室(３)
に配置した冷却用油槽、(33)(34)(35)(36)は各扉開閉制
御用エアシリンダ(８)(９)(10)(11)への作動空気供給路
に配置した作動制御弁である。

【００１３】このような窒化装置では、搬入室(２)の外
扉(６)を開いてワークを搬入室(２)に導入する。このと
き、外扉(６)を駆動するエアシリンダ(10)の作動制御弁
(33)の開弁作動に連動して、搬入室側パージ用窒素ガス
噴出路(27)の流路開閉弁(29)を開弁作動させ、外扉(６)
の開き始めから閉じ切るまでの間パージ用窒素ガスを搬
入室(２)内に噴出し続け、外気の搬入室(２)への流入を
防止する。

【００１４】ワークが搬入室(２)に搬入されると、外扉
(６)を閉じ、内扉(４)を開いてワークを熱処理室(１)に
導入する。そして、このとき内扉(４)の開き始めから閉
じ切るまでの間搬入室側パージ用窒素ガス噴出路(27)は
開弁状態を維持するようにしてある。したがって、外扉
(６)が完全に閉じ切ったのち内扉(４)を開き作動させる
場合はもちろん、外扉(６)が完全に閉じ切る前に内扉
(４)を開き始めても、搬入室(２)内にはパージ用窒素ガ
スが充満しているから、外気成分が熱処理室(１)内に流
入することはない。

【００１５】熱処理室(１)内では、窒素ガスと二酸化炭
素を９：１の割合で混合したガスに対して同量のアンモ
ニアガスとを混合させてなる処理ガスをワークに作用さ
せて、ワークの表面を軟窒化処理する。このとき、熱処
理室(１)と搬入室(２)及び搬出室(３)を区画形成してい
る両内扉(４)(５)には連通孔(12)がそれぞれ開口形成し
てあるから、熱処理室(１)内の処理ガスの一部は、搬入
室(２)及び搬出室(３)に流入し、搬入室(２)及び搬出室
(３)の天井に配置した排出筒(31)から排出される。

【００１６】次に、熱処理室(１)と搬出室(３)との間の
内扉(５)を明けて、熱処理室(１)内のワークを搬出室
(３)に搬出するが、このときにも、内扉(５)の開き作動
に連動して搬出室(３)内にパージ用窒素ガスが噴出され
る。ワークを冷却用油槽(32)に浸漬して冷却したのち、
搬出室(３)の外扉(７)を明けてワークを搬出する。そし
て、外扉(７)の開き作動に連動して搬出室(３)内にパー
ジ用窒素ガスが噴出される。

【００１７】

【発明の効果】本発明では、熱処理室の前後に搬入室と
搬出室とを扉で区画した状態に配置し、搬入室及び搬出
入室の両外側部分にも扉を配置し、搬入室と搬出室とに
それぞれ窒素ガス噴出路を配管接続し、各窒素ガス噴出
路に配置した流路開閉弁をそれぞれ対応している搬入室
の前後扉と搬出室の前後扉の開閉作動に連動して開閉作
動させるようにし、前後いずれかの扉が開いている状態
では搬入室又は搬出室に窒素ガスを噴出させて、扉が開
いている状態で搬入室及び搬出室を陽圧に維持するよう
にしているので、外気の熱処理室への流入を確実に防止
することができる。

【００１８】しかも、この搬入室、搬出室に供給する窒
素ガスは、熱処理室に導入する雰囲気ガスに使用する窒
素ガスの一部を分岐させればよいから、外気流入防止の
ための配管を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すガス窒化装置の概略構
成図である。

【符号の説明】

１…熱処理室、２…搬入室、３…搬出室、４・５…内
扉、６・７…外扉、27・28…パージ用窒素ガス噴出路、
29・30…流路開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱処理室(１)に雰囲気ガスとアンモニア
   ガスとを注入し、熱処理室(１)内の被処理鋼板を軟窒化
   処理するするにあたり、雰囲気ガスとして窒素ガスと二
   酸化炭素ガスとアンモニアガスを使用する軟窒化炉にお
   いて、 熱処理室(１)の搬入側に搬入室(２)を配置するととも
   に、熱処理室(１)の搬出側に搬出室(３)を配置し、この
   搬入室(２)と熱処理室(１)との間、及び熱処理室(１)と
   搬出室(３)との間をそれぞれ昇降可能な内扉(４)(５)で
   開閉可能に構成し、搬入室(２)と搬出室(３)のそれぞれ
   外側開口部を昇降可能な外扉(６)(７)で開閉可能に構成
   し、 搬入室(２)の内外扉(４)(６)を交互に開閉するように制
   御するとともに、搬出室(３)の内外扉(５)(７)を交互に
   開閉するように制御し、 搬入室(２)と搬出室(３)にそれぞれパージ用窒素ガス噴
   出路(27)(28)を接続し、このパージ用窒素ガス噴出路(2
   7)(28)に流路開閉弁(29)(30)をそれぞれ配置し、 搬入室側のパージ用窒素ガス噴出路(27)に配置した流路
   開閉弁(29)の開弁作動を搬入室(２)の内外扉(４)(５)の
   開閉作動に連動させるとともに、搬出室側のパージ用窒
   素ガス噴出路(28)に配置した流路開閉弁(30)の開弁作動
   を搬出室(３)の内外扉(５)(７)の開閉作動に連動させ、 各パージ用窒素ガス噴出路(27)(28)に配置した流路開閉
   弁(29)・(30)を搬入室(２)・搬出室(３)の内外扉の開閉
   作動中は開弁状態を維持して、搬入室(２)・搬出室(３)
   にそれぞれ窒素ガスを噴出することにより、搬入室(２)
   ・搬出室(３)内を窒素ガス雰囲気に形成して外気の熱処
   理室(１)への防止するようにした軟窒化炉の扉開閉時で
   の外気流入防止方法。