JPH1046236A - 還元性ガス循環式還元雰囲気炉 - Google Patents
還元性ガス循環式還元雰囲気炉Info
- Publication number
- JPH1046236A JPH1046236A JP8198225A JP19822596A JPH1046236A JP H1046236 A JPH1046236 A JP H1046236A JP 8198225 A JP8198225 A JP 8198225A JP 19822596 A JP19822596 A JP 19822596A JP H1046236 A JPH1046236 A JP H1046236A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- gas
- reducing
- exhaust gas
- reducing gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高価な還元性ガスを余分に送入することな
く、反応で消費される最低限の還元性ガスのみを補給す
ることで連続的に加熱処理が行える還元性雰囲気炉を提
供する。 【構成】 （ａ）常圧の下で内部の雰囲気を外気と遮断
した加熱状態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガス
を連続的に供給し、還元された物質を連続的に取り出す
機構と、（ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出され
る還元性ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して
水分を除去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する
排ガス循環を行い、前記排ガスを、０．０７≦ｘ／ｖ≦
０．３３の範囲の速度で強制的に循環する機構と、
（ｃ）炉に一定速度で還元性ガスを送入し、炉内の露点
を一定に調節するように脱水装置の脱水量を制御する機
構を具備することを特徴とする還元性ガス循環式還元雰
囲気炉。（但し、ｘは１分あたりの排ガス循環量（ｍ3
／分）であり、ｖは炉の内容積（ｍ3）である）
く、反応で消費される最低限の還元性ガスのみを補給す
ることで連続的に加熱処理が行える還元性雰囲気炉を提
供する。 【構成】 （ａ）常圧の下で内部の雰囲気を外気と遮断
した加熱状態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガス
を連続的に供給し、還元された物質を連続的に取り出す
機構と、（ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出され
る還元性ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して
水分を除去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する
排ガス循環を行い、前記排ガスを、０．０７≦ｘ／ｖ≦
０．３３の範囲の速度で強制的に循環する機構と、
（ｃ）炉に一定速度で還元性ガスを送入し、炉内の露点
を一定に調節するように脱水装置の脱水量を制御する機
構を具備することを特徴とする還元性ガス循環式還元雰
囲気炉。（但し、ｘは１分あたりの排ガス循環量（ｍ3
／分）であり、ｖは炉の内容積（ｍ3）である）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は還元性ガスを用いて金属
ないし金属酸化物を加熱処理するための雰囲気炉に係
り、特に、高価な還元性ガスの使用量を最小限に抑え、
経済的に加熱処理を行うことのできる雰囲気炉に関す
る。
ないし金属酸化物を加熱処理するための雰囲気炉に係
り、特に、高価な還元性ガスの使用量を最小限に抑え、
経済的に加熱処理を行うことのできる雰囲気炉に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金用の鉄粉の熱処理や、金属部品
またはストリップの焼き入れ、焼鈍、光輝処理をするた
めには、還元性ガスとして水素を用いた雰囲気炉を使用
する。従来の還元雰囲気炉は、例えば水素雰囲気炉は、
独立した送入口とガス排出口を有するために、実際の還
元反応に必要な水素ガス量に対して、過剰量の水素ガス
を送入し、その大部分をそのまま排出して、炉内の水素
濃度を高濃度に保持する方法を採っている。これは一つ
には効率的に還元反応を行うには、反応する量以上の還
元性ガスが炉内に必要な為であり、もう一つの理由とし
ては、還元反応で発生する水蒸気等を排出するためのキ
ャリヤーガスが必要なためでもある。このような炉で
は、十分な水素濃度を保てるように、予め水素を多めに
した送入量に設定しているが、過剰分はそのまま炉外に
排出されてしまうことになる。このような水素ガス供給
方法では、高価な水素ガスを必要以上に使用するという
欠点と安全性に難点があった。
またはストリップの焼き入れ、焼鈍、光輝処理をするた
めには、還元性ガスとして水素を用いた雰囲気炉を使用
する。従来の還元雰囲気炉は、例えば水素雰囲気炉は、
独立した送入口とガス排出口を有するために、実際の還
元反応に必要な水素ガス量に対して、過剰量の水素ガス
を送入し、その大部分をそのまま排出して、炉内の水素
濃度を高濃度に保持する方法を採っている。これは一つ
には効率的に還元反応を行うには、反応する量以上の還
元性ガスが炉内に必要な為であり、もう一つの理由とし
ては、還元反応で発生する水蒸気等を排出するためのキ
ャリヤーガスが必要なためでもある。このような炉で
は、十分な水素濃度を保てるように、予め水素を多めに
した送入量に設定しているが、過剰分はそのまま炉外に
排出されてしまうことになる。このような水素ガス供給
方法では、高価な水素ガスを必要以上に使用するという
欠点と安全性に難点があった。
【０００３】これに対し、炉の前後に雰囲気シールを備
えたストリップ用雰囲気炉が提案されている。（特開平
４−２５４５２７号公報）この公報には還元性雰囲気ガ
スとして水素と窒素からなる混合気体を用い、炉圧を実
測することで炉内へ送入する窒素ガス量を調節し、同時
に実測した炉内雰囲気ガス中の酸素ガス量に基づいて、
又は炉内雰囲気ガス中の水素ガス量及び炉内雰囲気ガス
の露点に基づいて炉内へ送入する水素ガス量を調節する
還元雰囲気炉である。この炉により、高価な水素ガスの
送入量を必要最小限に抑え、経済的に炉内雰囲気ガスを
所定の揚圧還元雰囲気に維持することができるとしてい
る。
えたストリップ用雰囲気炉が提案されている。（特開平
４−２５４５２７号公報）この公報には還元性雰囲気ガ
スとして水素と窒素からなる混合気体を用い、炉圧を実
測することで炉内へ送入する窒素ガス量を調節し、同時
に実測した炉内雰囲気ガス中の酸素ガス量に基づいて、
又は炉内雰囲気ガス中の水素ガス量及び炉内雰囲気ガス
の露点に基づいて炉内へ送入する水素ガス量を調節する
還元雰囲気炉である。この炉により、高価な水素ガスの
送入量を必要最小限に抑え、経済的に炉内雰囲気ガスを
所定の揚圧還元雰囲気に維持することができるとしてい
る。
【０００４】ところが、この炉では、原料中の酸素を水
素で還元したときに発生する水蒸気を積極的に排気する
ことができない。この排ガスを連続的に取り除いてやら
なければ還元反応は効率的に進行しない。また、炉圧を
揚圧還元雰囲気で運転しているが、雰囲気シールから排
ガスが排出される。これは炉内の水素ガス量を一定に保
つために水素を排出している。結果的に廃ガス排出時に
還元性ガスも同時に損失することになりやはり完全とは
いえない。
素で還元したときに発生する水蒸気を積極的に排気する
ことができない。この排ガスを連続的に取り除いてやら
なければ還元反応は効率的に進行しない。また、炉圧を
揚圧還元雰囲気で運転しているが、雰囲気シールから排
ガスが排出される。これは炉内の水素ガス量を一定に保
つために水素を排出している。結果的に廃ガス排出時に
還元性ガスも同時に損失することになりやはり完全とは
いえない。
【０００５】さらに、還元反応において、還元されるべ
き原料物質の周りには常に新しい還元性ガスが必要であ
る。そのためには炉内には還元性ガスの気流が必要であ
る。この気流により、還元されるべき原料物質の周りに
は還元性ガスが高濃度となり、その結果、還元反応は効
率的に進行する。逆に、この気流が存在しないか、また
はその速度が小さすぎる場合、還元反応は非常に遅いも
のとなる。この見地に立ってみると、特開平４−２５４
５２７号公報に開示される雰囲気炉では、基本的に消費
された還元性ガスのみを補給するという方法に基づいて
いるために、炉内は静的であり、このような方法では還
元速度は極めて遅くなり非効率的である。
き原料物質の周りには常に新しい還元性ガスが必要であ
る。そのためには炉内には還元性ガスの気流が必要であ
る。この気流により、還元されるべき原料物質の周りに
は還元性ガスが高濃度となり、その結果、還元反応は効
率的に進行する。逆に、この気流が存在しないか、また
はその速度が小さすぎる場合、還元反応は非常に遅いも
のとなる。この見地に立ってみると、特開平４−２５４
５２７号公報に開示される雰囲気炉では、基本的に消費
された還元性ガスのみを補給するという方法に基づいて
いるために、炉内は静的であり、このような方法では還
元速度は極めて遅くなり非効率的である。
【０００６】還元性の気体を循環する機構を有する炉に
ついては、特開昭５６−７７３２１号公報に開示されて
いるが、炉内部の雰囲気を外気と遮断するシール機構が
ないために雰囲気ガスを全量を循環する事ができず、そ
の結果排気された雰囲気ガスの再利用率は低く、炉内の
気流ももあまり大きくできない。
ついては、特開昭５６−７７３２１号公報に開示されて
いるが、炉内部の雰囲気を外気と遮断するシール機構が
ないために雰囲気ガスを全量を循環する事ができず、そ
の結果排気された雰囲気ガスの再利用率は低く、炉内の
気流ももあまり大きくできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上述
した問題を解決することを目的とし、高価な還元性ガス
を余分に送入することなく、反応で消費される最低限の
還元性ガスのみを補給することで連続的に加熱処理が行
える還元性雰囲気炉を提供することを目的とする。
した問題を解決することを目的とし、高価な還元性ガス
を余分に送入することなく、反応で消費される最低限の
還元性ガスのみを補給することで連続的に加熱処理が行
える還元性雰囲気炉を提供することを目的とする。
【０００８】さらにもう一つの目的は、原料物質の還元
反応を効率的に短時間で行うことができる還元性雰囲気
炉を提供することにある。
反応を効率的に短時間で行うことができる還元性雰囲気
炉を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記した課題
を解決するためには、過剰分の還元性ガスを排出せず
に、水分だけを除去した後、排ガスを全て炉内に戻すこ
とで還元ガスの補給量を還元反応により失われる量の最
小限にでき、しかも、還元炉内部に、この循環による還
元性ガス気流を起こすことにより、原料物質は迅速に還
元できることを見いだし発明を完成させるに至った。
を解決するためには、過剰分の還元性ガスを排出せず
に、水分だけを除去した後、排ガスを全て炉内に戻すこ
とで還元ガスの補給量を還元反応により失われる量の最
小限にでき、しかも、還元炉内部に、この循環による還
元性ガス気流を起こすことにより、原料物質は迅速に還
元できることを見いだし発明を完成させるに至った。
【００１０】すなわち、本発明の還元性ガス循環式還元
雰囲気炉は、次の（ａ）〜（ｃ）の機構を具備すること
を特徴とする。
雰囲気炉は、次の（ａ）〜（ｃ）の機構を具備すること
を特徴とする。
【００１１】（ａ）常圧の下で内部の雰囲気を外気と遮
断した加熱状態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガ
スを連続的に供給し、還元された物質を連続的に取り出
す機構 （ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出される還元性
ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して水分を除
去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する排ガス循
環を行い、前記排ガスを０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３の
範囲の速度で強制的に循環する機構（但し、ｘは１分あ
たりの排ガス循環量（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内容
積（ｍ3）である） （ｃ）炉に一定速度で還元性ガスを送入し、炉内の露点
を一定に調節するように脱水装置の脱水量を制御する機
構 さらに、本発明の還元性ガス循環式還元雰囲気炉は、次
の（ａ）〜（ｅ）の機構を具備することを特徴とする。
断した加熱状態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガ
スを連続的に供給し、還元された物質を連続的に取り出
す機構 （ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出される還元性
ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して水分を除
去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する排ガス循
環を行い、前記排ガスを０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３の
範囲の速度で強制的に循環する機構（但し、ｘは１分あ
たりの排ガス循環量（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内容
積（ｍ3）である） （ｃ）炉に一定速度で還元性ガスを送入し、炉内の露点
を一定に調節するように脱水装置の脱水量を制御する機
構 さらに、本発明の還元性ガス循環式還元雰囲気炉は、次
の（ａ）〜（ｅ）の機構を具備することを特徴とする。
【００１２】（ａ）常圧の下で内部の雰囲気を外気と遮
断した加熱状態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガ
スを連続的に供給し、還元された物質を連続的に取り出
す機構 （ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出される還元性
ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して水分を除
去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する排ガス循
環を行い、前記排ガスを０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３の
範囲の速度で強制的に循環する機構（但し、ｘは１分あ
たりの排ガス循環量（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内容
積（ｍ3）である） （ｅ）水分除去装置により排ガス中から一定速度で水分
を除去し、炉内の露点を一定に調節するように、炉内に
還元性ガスの送入量を制御する機構 還元性ガスは特に限定しないが、一部又は全部に水素ガ
スを使用することが好ましい。例えば、窒素等の不活性
ガスと水素ガスの混合ガスについても適用することがで
きる。
断した加熱状態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガ
スを連続的に供給し、還元された物質を連続的に取り出
す機構 （ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出される還元性
ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して水分を除
去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する排ガス循
環を行い、前記排ガスを０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３の
範囲の速度で強制的に循環する機構（但し、ｘは１分あ
たりの排ガス循環量（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内容
積（ｍ3）である） （ｅ）水分除去装置により排ガス中から一定速度で水分
を除去し、炉内の露点を一定に調節するように、炉内に
還元性ガスの送入量を制御する機構 還元性ガスは特に限定しないが、一部又は全部に水素ガ
スを使用することが好ましい。例えば、窒素等の不活性
ガスと水素ガスの混合ガスについても適用することがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の炉は雰囲気シールを有す
る雰囲気炉と、水分除去装置、強制循環装置、及びこれ
らを炉に接続する循環経路からなる循環部とで構成され
る。
る雰囲気炉と、水分除去装置、強制循環装置、及びこれ
らを炉に接続する循環経路からなる循環部とで構成され
る。
【００１４】炉の内部の雰囲気を常圧の下で外気と遮断
する機構とは、連続式還元雰囲気炉には基本的に炉の内
部へ原料物質を導入する入口と、還元された物質を取り
出す出口があるが、これらの出入口から物質の出し入れ
の際に、外気を遮断されている機構を意味する。従来の
炉ではこれらの部分で炉の内部と外部が完全に遮断され
ていないものが多かった。そのために炉の内圧を揚圧と
することで、炉の内部に空気を吸引しない構造としてい
た。
する機構とは、連続式還元雰囲気炉には基本的に炉の内
部へ原料物質を導入する入口と、還元された物質を取り
出す出口があるが、これらの出入口から物質の出し入れ
の際に、外気を遮断されている機構を意味する。従来の
炉ではこれらの部分で炉の内部と外部が完全に遮断され
ていないものが多かった。そのために炉の内圧を揚圧と
することで、炉の内部に空気を吸引しない構造としてい
た。
【００１５】本発明に使用する炉は、炉内に還元性ガス
の雰囲気を一定に保持し、しかも内部の還元性ガスを外
部に逃がさない機構を持つことが必要である。この機構
としては、水封シールが好ましく使用することができ
る。これはシール部分が水すなわち液体であるので、可
動部分でシールする場合でも内部雰囲気の遮断が完全に
行えるからである。しかし、必ずしも水封シールに限定
されるものでなく、それ以外にもオイルシール、ロール
シールを使用するか、あるいはそのようなシールを用い
ずにコンベヤー部全体を雰囲気中に囲み込む方法を採る
ことができる。
の雰囲気を一定に保持し、しかも内部の還元性ガスを外
部に逃がさない機構を持つことが必要である。この機構
としては、水封シールが好ましく使用することができ
る。これはシール部分が水すなわち液体であるので、可
動部分でシールする場合でも内部雰囲気の遮断が完全に
行えるからである。しかし、必ずしも水封シールに限定
されるものでなく、それ以外にもオイルシール、ロール
シールを使用するか、あるいはそのようなシールを用い
ずにコンベヤー部全体を雰囲気中に囲み込む方法を採る
ことができる。
【００１６】本発明の炉から排出されるのは殆どが還元
性ガスであるが、それ以外には原料物質からの酸素を還
元した時に生ずる水分も含んでいる。この水分を除去す
るために排ガスを脱水装置に送入し、水分を除去し、再
び炉に送入する。強制的にこの循環を行うためには、送
風機を循環経路に直列に接続することで好ましく実施で
きる。
性ガスであるが、それ以外には原料物質からの酸素を還
元した時に生ずる水分も含んでいる。この水分を除去す
るために排ガスを脱水装置に送入し、水分を除去し、再
び炉に送入する。強制的にこの循環を行うためには、送
風機を循環経路に直列に接続することで好ましく実施で
きる。
【００１７】水分除去装置は熱交換機やクーラー等の冷
却器、水吸着塔などのものが考えられるがこれらに限定
する必要はなく、制御したい露点に応じて適当な装置を
使用すればよい。また、必要に応じて複数の装置を使用
してもよい。炉内の還元雰囲気は水分量と水素の比（Ｈ
2Ｏ／Ｈ2）、すなわち露点によって決定され、この露点
を制御することで炉内雰囲気を一定に保持することがで
き、還元反応が安定化する。
却器、水吸着塔などのものが考えられるがこれらに限定
する必要はなく、制御したい露点に応じて適当な装置を
使用すればよい。また、必要に応じて複数の装置を使用
してもよい。炉内の還元雰囲気は水分量と水素の比（Ｈ
2Ｏ／Ｈ2）、すなわち露点によって決定され、この露点
を制御することで炉内雰囲気を一定に保持することがで
き、還元反応が安定化する。
【００１８】露点に影響する要因はガス循環量、水分除
去能力、水素ガス送入量であり、本発明においては、
水素ガス送入量を常に一定にして、露点を一定に調節す
るように水分除去装置の水分除去能力を制御する方法、
水分除去装置により排ガス中から一定速度で水分を除
去し、炉内の露点を一定に調節するように炉内に水素を
送入する方法のいずれも採用することができる。
去能力、水素ガス送入量であり、本発明においては、
水素ガス送入量を常に一定にして、露点を一定に調節す
るように水分除去装置の水分除去能力を制御する方法、
水分除去装置により排ガス中から一定速度で水分を除
去し、炉内の露点を一定に調節するように炉内に水素を
送入する方法のいずれも採用することができる。
【００１９】還元ガスを含んだ排ガスを０．０７≦ｘ／
ｖ≦０．３３の範囲の速度で強制的に循環する機構（但
し、ｘは１分あたりの排ガス循環量（ｍ3／分）であ
り、ｖは炉の内容積（ｍ3）である）とすることで、炉
の内部に還元性ガスの気流が発生し、しかもこの速度範
囲にすることにより、その還元反応は効率的に起こる。
この範囲より速度が小さいと、炉内部に十分な還元性ガ
スの気流を起こすことができない。逆に、この範囲より
大きくても、還元反応の効率は大差なく、循環量が増加
することによる熱損失、あるいは循環装置の動力コスト
の増大などデメリットが大きくなる。
ｖ≦０．３３の範囲の速度で強制的に循環する機構（但
し、ｘは１分あたりの排ガス循環量（ｍ3／分）であ
り、ｖは炉の内容積（ｍ3）である）とすることで、炉
の内部に還元性ガスの気流が発生し、しかもこの速度範
囲にすることにより、その還元反応は効率的に起こる。
この範囲より速度が小さいと、炉内部に十分な還元性ガ
スの気流を起こすことができない。逆に、この範囲より
大きくても、還元反応の効率は大差なく、循環量が増加
することによる熱損失、あるいは循環装置の動力コスト
の増大などデメリットが大きくなる。
【００２０】
［実施例１］図１は本発明の一実施例である炉の内容積
が３．０ｍ3である粉末冶金用鉄粉の水素還元炉の断面
図を示す。次の流れに従い、原料は還元されて製品とな
る。原料粉末はホッパー１から原料供給機２に投入さ
れ、原料供給室３でコンベヤーベルト４上に一定速度で
落下する。原料粉末はコンベヤーベルト４により雰囲気
炉内部５に運ばれ、発熱体６により加熱され、炉内部５
の還元性ガス雰囲気により還元され、還元された物質は
コンベヤーベルト４で製品取出室７に運ばれ、製品取り
出し箱８の中へバルブ操作により落下する。
が３．０ｍ3である粉末冶金用鉄粉の水素還元炉の断面
図を示す。次の流れに従い、原料は還元されて製品とな
る。原料粉末はホッパー１から原料供給機２に投入さ
れ、原料供給室３でコンベヤーベルト４上に一定速度で
落下する。原料粉末はコンベヤーベルト４により雰囲気
炉内部５に運ばれ、発熱体６により加熱され、炉内部５
の還元性ガス雰囲気により還元され、還元された物質は
コンベヤーベルト４で製品取出室７に運ばれ、製品取り
出し箱８の中へバルブ操作により落下する。
【００２１】製品を落下したコンベヤーベルト４は製品
取出室７から水封シール９を通して炉の外に出る。一旦
炉外に出たコンベヤーベルト４は再び水封シール１０を
通り原料供給室３に入る。
取出室７から水封シール９を通して炉の外に出る。一旦
炉外に出たコンベヤーベルト４は再び水封シール１０を
通り原料供給室３に入る。
【００２２】水素ガス容器１１は製品取出室７にバルブ
１２を介して接続され、バルブ１２を最適な開度に調節
することで、一定速度で水素ガスが供給される。排ガス
は原料供給機２より発熱体６に近い部分にある排出口１
３から排出され、脱水乾燥機１４に導かれる。脱水乾燥
機１４により水分を除去された還元性ガスは送風機１５
を通して製品取出室の送入口１６へ送入される。製品取
出室７に取り付けられた露点センサー１７は露点計１８
に接続され、露点計１８は演算装置１９に接続され、演
算装置１９は脱水乾燥機１４へと接続されている。
１２を介して接続され、バルブ１２を最適な開度に調節
することで、一定速度で水素ガスが供給される。排ガス
は原料供給機２より発熱体６に近い部分にある排出口１
３から排出され、脱水乾燥機１４に導かれる。脱水乾燥
機１４により水分を除去された還元性ガスは送風機１５
を通して製品取出室の送入口１６へ送入される。製品取
出室７に取り付けられた露点センサー１７は露点計１８
に接続され、露点計１８は演算装置１９に接続され、演
算装置１９は脱水乾燥機１４へと接続されている。
【００２３】単位時間当たり同じ還元能力を持つ従来の
炉（炉内と外気が完全に遮断されてない炉の内圧が揚圧
である）と比較すると、本発明の炉を用いることで、水
素の消費量は１／１０程度に削減することができた。
炉（炉内と外気が完全に遮断されてない炉の内圧が揚圧
である）と比較すると、本発明の炉を用いることで、水
素の消費量は１／１０程度に削減することができた。
【００２４】循環ラインを循環する気流の速度をｘ、炉
の内容積をｖとすると、ｘ／ｖの値を変化させたときの
粉末冶金用鉄粉を還元する場合の炉内滞留時間のに要す
る時間の関係を表１に示す。ｘ／ｖの値が０．０７／分
であると、原料の還元に要する時間は、１５時間とな
り、還元時間がこれ以上長くなると実用に適さない。逆
に、ｘ／ｖの値が０．３３／分より大きくなっても還元
に必要な時間には大差なく、経済性を考慮すると、ｘ／
ｖの範囲は０．０７〜０．３３／分の範囲が好ましい。
具体的には、内容積ｖ＝３ｍ3の炉の場合、循環気流の
速度ｘの範囲は、０．２ｍ3／分〜１ｍ3／分の範囲が好
ましい。
の内容積をｖとすると、ｘ／ｖの値を変化させたときの
粉末冶金用鉄粉を還元する場合の炉内滞留時間のに要す
る時間の関係を表１に示す。ｘ／ｖの値が０．０７／分
であると、原料の還元に要する時間は、１５時間とな
り、還元時間がこれ以上長くなると実用に適さない。逆
に、ｘ／ｖの値が０．３３／分より大きくなっても還元
に必要な時間には大差なく、経済性を考慮すると、ｘ／
ｖの範囲は０．０７〜０．３３／分の範囲が好ましい。
具体的には、内容積ｖ＝３ｍ3の炉の場合、循環気流の
速度ｘの範囲は、０．２ｍ3／分〜１ｍ3／分の範囲が好
ましい。
【００２５】
【表１】
【００２６】［実施例２］図２は本発明の一実施例であ
る炉の内容積が３ｍ3である粉末冶金用鉄粉の水素還元
炉の断面図を示す。次の流れに従い、原料は還元されて
製品となる。原料粉末はホッパー１から原料供給機２に
投入され、原料供給室３でコンベヤーベルト４上に一定
速度で落下する。原料粉末はコンベヤーベルト４により
雰囲気炉内部５に運ばれ、発熱体６により加熱され、炉
内部５の還元性ガス雰囲気により還元され、還元された
物質はコンベヤーベルト４で製品取出室７に運ばれ、バ
ルブ操作により製品取り出し箱８の中へ落下する。
る炉の内容積が３ｍ3である粉末冶金用鉄粉の水素還元
炉の断面図を示す。次の流れに従い、原料は還元されて
製品となる。原料粉末はホッパー１から原料供給機２に
投入され、原料供給室３でコンベヤーベルト４上に一定
速度で落下する。原料粉末はコンベヤーベルト４により
雰囲気炉内部５に運ばれ、発熱体６により加熱され、炉
内部５の還元性ガス雰囲気により還元され、還元された
物質はコンベヤーベルト４で製品取出室７に運ばれ、バ
ルブ操作により製品取り出し箱８の中へ落下する。
【００２７】製品を落下したコンベヤーベルト４は製品
取出室７から水封シール９を通して炉の外に出る。一旦
炉外に出たコンベヤーベルト４は再び水封シール１０を
通り原料供給室３に入る。
取出室７から水封シール９を通して炉の外に出る。一旦
炉外に出たコンベヤーベルト４は再び水封シール１０を
通り原料供給室３に入る。
【００２８】水素ガス容器１１は製品取出室７にバルブ
１２を介して接続され、ことで、一定速度で水素ガスが
供給される。
１２を介して接続され、ことで、一定速度で水素ガスが
供給される。
【００２９】排ガスは原料供給機２より発熱体６に近い
部分にある排出口１３から排出され、脱水乾燥機１４に
導かれる。脱水乾燥機１４により水分を除去された還元
性ガスは送風機１５を通して製品取出室の送入口１６へ
送入される。製品取出室７に取り付けられた露点センサ
ー１７は露点計１８に接続され、露点計１８は演算装置
１９に接続され、演算装置１９は水素ガス流量自動調節
バルブ２０へと接続されている。
部分にある排出口１３から排出され、脱水乾燥機１４に
導かれる。脱水乾燥機１４により水分を除去された還元
性ガスは送風機１５を通して製品取出室の送入口１６へ
送入される。製品取出室７に取り付けられた露点センサ
ー１７は露点計１８に接続され、露点計１８は演算装置
１９に接続され、演算装置１９は水素ガス流量自動調節
バルブ２０へと接続されている。
【００３０】［実施例３］水封シールを用いずにコンベ
ヤーベルト全体を還元雰囲気の中に囲み込む以外実施例
１と同様の構成とした。図３に粉末冶金用鉄粉の水素還
元炉の断面図を示す。
ヤーベルト全体を還元雰囲気の中に囲み込む以外実施例
１と同様の構成とした。図３に粉末冶金用鉄粉の水素還
元炉の断面図を示す。
【００３１】
【発明の効果】本発明の構成である（ａ）常圧の下で内
部の雰囲気を外気と遮断した加熱状態の炉に、還元すべ
き原料物質と還元性ガスを連続的に供給し、還元された
物質を連続的に取り出す機構により、高価な還元性ガス
を炉外に逃がさず、還元反応により消費された還元性気
体のみを補給する極めて経済的な炉を実現できる。
部の雰囲気を外気と遮断した加熱状態の炉に、還元すべ
き原料物質と還元性ガスを連続的に供給し、還元された
物質を連続的に取り出す機構により、高価な還元性ガス
を炉外に逃がさず、還元反応により消費された還元性気
体のみを補給する極めて経済的な炉を実現できる。
【００３２】本発明の構成である（ｂ）炉の前後一方の
端部から炉外へ排出される還元性ガスを含んだ排ガスを
水分除去装置に送入して水分を除去し、再び炉の他方の
端部から炉内へ送入する排ガス循環を行い、前記排ガス
を、０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３の範囲の速度で強制的
に循環する機構（但し、ｘは１分あたりの排ガス循環量
（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内容積（ｍ3）である）に
より、炉内部の加熱部全体で効果的に気流が起こり、そ
のことで還元反応が炉全体で効率的に起こり、その結果
炉の還元処理能力が向上する。
端部から炉外へ排出される還元性ガスを含んだ排ガスを
水分除去装置に送入して水分を除去し、再び炉の他方の
端部から炉内へ送入する排ガス循環を行い、前記排ガス
を、０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３の範囲の速度で強制的
に循環する機構（但し、ｘは１分あたりの排ガス循環量
（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内容積（ｍ3）である）に
より、炉内部の加熱部全体で効果的に気流が起こり、そ
のことで還元反応が炉全体で効率的に起こり、その結果
炉の還元処理能力が向上する。
【００３３】本発明の構成である（ｃ）炉に一定速度で
還元性ガスを送入し、炉内の露点を一定に調節するよう
に脱水装置の脱水量を制御する機構により、炉内の還元
雰囲気を一定に保つことができ、製品を安定的に還元す
ることができる。
還元性ガスを送入し、炉内の露点を一定に調節するよう
に脱水装置の脱水量を制御する機構により、炉内の還元
雰囲気を一定に保つことができ、製品を安定的に還元す
ることができる。
【００３４】本発明の構成である（ｅ）水分除去装置に
より排ガス中から一定速度で水分を除去し、炉内の露点
を一定に調節するように、炉内に還元性ガスの送入量を
制御する機構により、炉内の還元雰囲気を一定に保つこ
とができ、製品を安定的に還元することができる。
より排ガス中から一定速度で水分を除去し、炉内の露点
を一定に調節するように、炉内に還元性ガスの送入量を
制御する機構により、炉内の還元雰囲気を一定に保つこ
とができ、製品を安定的に還元することができる。
【図１】本発明の還元性ガス循環式還元雰囲気炉の断面
図
図
【図２】本発明の還元性ガス循環式還元雰囲気炉の断面
図
図
【図３】本発明の還元性ガス循環式還元雰囲気炉の断面
図
図
１・・・・・ホッパー ２・・・・・原料供給機 ３・・・・・原料供給室 ４・・・・・コンベヤーベルト ５・・・・・雰囲気炉内部 ６・・・・・発熱体 ７・・・・・製品取出室 ８・・・・・製品取り出し箱 ９、１０・・水封シール １１・・・・水素ガス容器 １２・・・・バルブ １３・・・・排出口 １４・・・・脱水乾燥機 １５・・・・送風機 １６・・・・製品取出室の送入口 １７・・・・露点センサー １８・・・・露点計 １９・・・・演算装置 ２０・・・・水素ガス流量自動調節バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｃ (72)発明者 山下 貴之 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 次の（ａ）〜（ｃ）の機構を具備するこ
とを特徴とする還元性ガス循環式還元雰囲気炉。 （ａ）常圧の下で内部の雰囲気を外気と遮断した加熱状
態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガスを連続的に
供給し、還元された物質を連続的に取り出す機構 （ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出される還元性
ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して水分を除
去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する排ガス循
環を行い、前記排ガスを、０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３
の範囲の速度で強制的に循環する機構（但し、ｘは１分
あたりの排ガス循環量（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内
容積（ｍ3）である） （ｃ）炉に一定速度で還元性ガスを送入し、炉内の露点
を一定に調節するように脱水装置の脱水量を制御する機
構 - 【請求項２】 次の（ａ）〜（ｅ）の機構を具備するこ
とを特徴とする還元性ガス循環式還元雰囲気炉。 （ａ）常圧の下で内部の雰囲気を外気と遮断した加熱状
態の炉に、還元すべき原料物質と還元性ガスを連続的に
供給し、還元された物質を連続的に取り出す機構 （ｂ）炉の前後一方の端部から炉外へ排出される還元性
ガスを含んだ排ガスを水分除去装置に送入して水分を除
去し、再び炉の他方の端部から炉内へ送入する排ガス循
環を行い、前記排ガスを、０．０７≦ｘ／ｖ≦０．３３
の範囲の速度で強制的に循環する機構（但し、ｘは１分
あたりの排ガス循環量（ｍ3／分）であり、ｖは炉の内
容積（ｍ3）である） （ｅ）水分除去装置により排ガス中から一定速度で水分
を除去し、炉内の露点を一定に調節するように、炉内に
還元性ガスの送入量を制御する機構 - 【請求項３】 前記還元性ガスは、一部又は全部に水素
ガスを使用することを特徴とする請求項１乃至２に記載
の還元性ガス循環式還元雰囲気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19822596A JP3436006B2 (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | 水素ガス循環式還元雰囲気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19822596A JP3436006B2 (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | 水素ガス循環式還元雰囲気炉 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003014230A Division JP2003247784A (ja) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | 粉末冶金用鉄粉の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046236A true JPH1046236A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3436006B2 JP3436006B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=16387593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19822596A Expired - Fee Related JP3436006B2 (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | 水素ガス循環式還元雰囲気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436006B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111044179A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-21 | 成都光明派特贵金属有限公司 | 一种定点炉金固定点瓶的制作方法 |
| CN114622271A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-06-14 | 合肥科晶材料技术有限公司 | 小型管式炉除水除氧系统 |
| CN116174736A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-05-30 | 郑州大学 | 一种高效率生产钼粉的装置以及生产方法 |
| CN116839358A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-03 | 广东昊达智能装备科技有限公司 | 一种节约氮气的气氛烧端炉 |
-
1996
- 1996-07-29 JP JP19822596A patent/JP3436006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111044179A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-21 | 成都光明派特贵金属有限公司 | 一种定点炉金固定点瓶的制作方法 |
| CN114622271A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-06-14 | 合肥科晶材料技术有限公司 | 小型管式炉除水除氧系统 |
| CN116174736A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-05-30 | 郑州大学 | 一种高效率生产钼粉的装置以及生产方法 |
| CN116174736B (zh) * | 2023-02-21 | 2024-10-08 | 郑州大学 | 一种高效率生产钼粉的装置以及生产方法 |
| CN116839358A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-03 | 广东昊达智能装备科技有限公司 | 一种节约氮气的气氛烧端炉 |
| CN116839358B (zh) * | 2023-08-09 | 2024-01-30 | 广东昊达智能装备科技有限公司 | 一种节约氮气的气氛烧端炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3436006B2 (ja) | 2003-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7705850B2 (ja) | 黒鉛製造方法及び縦型黒鉛化炉 | |
| CN101980799B (zh) | 用于清洁瓶子或类似容器的清洁机 | |
| US5229071A (en) | Catalytic oxidizer for treating fixed quantities of gases | |
| EP1175353A4 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING VENTILATION OF A ROOM | |
| JP3436006B2 (ja) | 水素ガス循環式還元雰囲気炉 | |
| EP0523858B1 (en) | Heat processing apparatus | |
| US5245762A (en) | Sludge drying apparatus and method | |
| EP0253596A1 (en) | Process for drying swarf or other small items contaminated with volatile substances | |
| US3852026A (en) | Method of heating goods and a heating furnace | |
| KR100317344B1 (ko) | 유기물처리장치 | |
| JP2003247784A (ja) | 粉末冶金用鉄粉の製造方法 | |
| US5869816A (en) | Apparatus and method for continuous processing of granular materials using microwaves | |
| EP1264914B1 (en) | A carburising method and an apparatus therefor | |
| US2254158A (en) | Process of recovering nickel | |
| JP2009056702A (ja) | 印刷紙の乾燥排気の浄化方法とその装置 | |
| US4290801A (en) | Method and installation for the cooling of reduced material such as fine grained ore | |
| JP2001141371A (ja) | 雰囲気連続炉 | |
| JP5291354B2 (ja) | ガス窒化炉およびガス軟窒化炉 | |
| KR100488497B1 (ko) | 음식물 쓰레기 처리기 | |
| CN221036712U (zh) | 一种脱氨真空回转炉 | |
| JP7184473B1 (ja) | 連続焼鈍炉 | |
| WO1994022764A1 (en) | Apparatus and method for continuous synthesis of vanadium oxide | |
| JP4419160B2 (ja) | 加熱炉雰囲気の保護方法と雰囲気加熱炉 | |
| JP2020015953A (ja) | 連続式雰囲気熱処理炉 | |
| SU1725049A1 (ru) | Туннельна электропечь с контролируемой атмосферой |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |