JPS6260441B2 - - Google Patents
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- JPS6260441B2 JPS6260441B2 JP59095801A JP9580184A JPS6260441B2 JP S6260441 B2 JPS6260441 B2 JP S6260441B2 JP 59095801 A JP59095801 A JP 59095801A JP 9580184 A JP9580184 A JP 9580184A JP S6260441 B2 JPS6260441 B2 JP S6260441B2
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- cooling zone
- iron powder
- slow cooling
- heating
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Description
3−1 発明の目的
本発明は粉末冶金用鉄粉の連続加熱処理炉に係
り、特に生産性を向上できる粉末冶金鉄粉の連続
熱処理炉に関する。 3−1−1 産業上の利用分野 本発明は粉末冶金用鉄粉を熱処理により成分を
調整するために使用される。すなわち、粉末冶金
用鉄粉は要求される材質によつて含有する炭素
量、酸素量、窒素量がそれぞれ所定量以下でなけ
ればならないが、原料鉄粉は一般にそれらを所定
量以上含有しているので、脱炭素、脱酸素および
脱窒素等の熱処理を行つて所定成分の粉末冶金用
鉄粉を製造するものである。 3−1−2 従来の技術 従来の粉末冶金用鉄粉の連続熱処理炉を第5図
により説明する。原料鉄粉2は搬送装置例えば循
環するエンドレスのステイールベルト4に装入口
6から装入され、還元性もしくは無酸化性雰囲気
の加熱均熱帯8において、加熱バーナを備えた多
数のラジアントチユーブにより約800℃以上に加
熱され所定時間均熱されて脱炭素、脱酸素が行わ
れる。次に徐冷帯10のおいて所定時間放冷され
て約450℃まで徐冷され、この間に雰囲気中のH2
によつて脱窒素が行われる。最後に鉄粉2は再酸
化を防止するため冷却帯12において100℃以下
に冷却され排出口14から排出され、解砕、分級
が行われ、所定の粒度配合に混合されて製品とな
る。なお、雰囲気ガス16は徐冷帯10、冷却帯
12の天井から供給され、装入側にある排気ガス
出口18から排出される。 上記の如き従来の連続熱処理炉において、生産
量の増加のため、ベルト速度の高速化が行われ
る。しかしベルト速度を速くすると脱炭素、脱酸
素、脱窒素等の反応が十分に行われない問題が発
生する。特に脱窒素の行われる徐冷帯の温度が高
速化に伴い高くなり、脱窒素反応の好適温度範囲
700〜450℃の滞留時間が短くなり、十分な脱窒素
ができなくなり、製品の窒素含有量が高くなる。
また、従来製品より低窒素が要求される場合や、
あるいは原料鉄粉の窒素含有量が特に多い場合は
徐冷帯10において十分の反応時間を取るためベ
ルト速度を落して減産せざるを得なかつた。 次に従来のベルト速度を低速化する以外の脱窒
素促進方法について説明する。従来の加熱均熱帯
8は複数ゾーン、例えば5ゾーンに分割され、各
ゾーン毎に炉温のコントロールができるようにな
つているので、加熱均熱帯8の後半のゾーンの燃
焼を停止して徐冷し、徐冷時間の延長を図つてい
た。しかし、この方法は徐冷の開始および終了温
度、徐冷時間等の適切な制御ができないので脱窒
素の効率が低く、また加熱均熱帯8における脱炭
素、脱酸素も十分に実施されない欠点があつた。 また、炉自体を延長して反応時間を確保するこ
とも考えられるが、敷地、建家等にも関連し、費
用の関係で実施は容易ではない。 3−1−3 発明が解決しようとする問題点 本発明は従来技術で解決できなかつた炉長を延
長することなしに脱窒素反応を促進し生産性を向
上し得る効果的な連続熱処理炉を提供するのを目
的とするものである。 3−2 発明の構成 3−2−1 問題を解決するための手段 本発明者らは徐冷帯における脱窒素反応につい
て研究、検討を重ねた結果、徐冷開始温度、終了
温度および冷却速度の最適ヒートパタンを見い出
した。すなわち、原料成分、製品材質によつて多
少の差異があるが、徐冷の温度範囲は750〜450℃
であり反応時間は40分である。この徐冷開始温度
は脱炭素、脱酸素に必要な加熱温度に比して約
200℃低く、従来は徐冷帯のなかでこの200℃を徐
冷していたが、この徐冷時間は脱窒素に寄与せず
にいたずらに徐冷所要時間を延長し生産性の低い
状態で鉄粉の熱処理が行われていることがわかつ
た。そこで脱窒素に寄与しない温度範囲を、水冷
ジヤケツトあるいは空冷ジヤケツト等で急速に冷
却し短時間で通過させることにより、脱窒素に効
果的な温度範囲を徐冷帯において確保し全体の時
間を短縮できることを見い出し本発明を完成し
た。 第1発明の要旨とするところは次のとおりであ
る。すなわち粉末冶金用鉄粉を無酸化もしくは還
元性雰囲気で連続的に熱処理する加熱均熱帯、徐
冷帯および冷却帯を有して成る粉末冶金用鉄粉の
連続熱処理炉において、前記加熱均熱帯と徐冷帯
の間に単一もしくは複数に分割した急冷帯を設け
たことを特徴とする粉末冶金用鉄粉の連続熱処理
炉である。 第2発明の要旨とするところは次のとおりであ
る。すなわち、第1発明と同様に加熱均熱帯と徐
冷帯の間に単一もしくは複数に分割した急冷帯を
設け、更に前記徐冷帯に加熱もしくは空冷可能な
ラジアントチユーブを設けたことを特徴とする金
属粉末用鉄粉の連続処理炉である。 本発明の詳細を第1図に示した第1発明の鉄粉
連続熱処理炉の実施例により説明する。すなわ
ち、加熱均熱帯8と徐冷帯10の間に急冷帯20
が設けられている。急冷帯20は第2図に示す如
く炉長方向に4セクシヨンに分割され、各セクシ
ヨンは独立した水冷ジヤケツト22で構成され、
それぞれ給水管24、排水管26、冷却水オン−
オフ弁28が設けられている。本例では急冷帯2
0を4分割したが、この分割は状況に応じ単一も
しくは複数に分割される。また冷却は空冷による
ことも可能である。 第2発明においては、第1発明と同様に急冷帯
20を設置し、更に第3図で示す如く徐冷帯10
に加熱もしくは空冷可能なラジアントチユーブ3
0を設けた。徐冷帯10は耐火材32で構成され
ているが、ステイールベルト4の上下に複数個の
W型、U型、ストレート型などのラジアントチユ
ーブ30が設けられ、このラジアントチユーブ3
0は燃焼ガスもしくは空気を供給され徐冷帯10
の加熱もしくは冷却が可能な構成となつている。 3−2−2 作用 上記の如き構成を有する本発明の連続熱処理炉
の作用について説明する。本発明では加熱均熱帯
8の次に急冷帯20が設けられているので、急冷
帯20において脱窒反応に寄与しない900〜700℃
の温度範囲を急冷し、炭素、酸素、窒素の除去反
応を阻害することなく全体の工程時間を短縮する
ことができる。すなわち、加熱均熱帯8の出口お
よび徐冷帯10の入口の鉄粉2の最適温度は原料
の成分によつて若干異なるので、各セクシヨンの
冷却水オン−オフ弁28の操作により急冷を制御
する。鉄粉2を急冷することにより同一炉長の場
合において、脱炭素、脱酸素および脱窒素に関与
する部分を長くできるので速度をあげて生産を増
加することができる。 本発明は上記の如く急冷帯20を設置すること
によつて生産性の向上を図れるが、更に第3図に
示す如く徐冷帯10にラジアントチユーブ30を
設置してもより有効に本発明の目的が達成でき
る。すなわち徐冷開始温度、終了温度、徐冷時間
等は前記の如く鉄粉2の成分によつて変化するの
で、保熱が必要な時はラジアントチユーブ30に
燃焼ガスを供給し、冷却が必要な時はラジアント
チユーブ30に空気を供給して、徐冷開始温度、
終了温度および徐冷時間を制御し、一層生産性の
向上を図ることができる。 また、徐冷帯10の脱窒素反応率が向上したの
で同一長さの炉で、窒素含有量の多い原料の処理
あるいは従来より低窒素の製品の製造に際して
も、生産量を低下することなく製造できる。 3−2−3 実施例 第1図および第2図に示した急冷帯20を有す
る本発明実施例の連続熱処理炉で鉄粉を熱処理し
た。すなわち、加熱均熱帯8で900℃に加熱均熱
し脱炭素、脱酸素を行い、次に急冷帯20で水冷
ジヤケツト22により700℃まで急冷した。4セ
クシヨンの水冷ジヤケツト22の中、前半2セク
シヨンは常時水冷を行い、後半2セクシヨンは冷
却水オン−オフ弁28を操作して徐冷開始温度を
調整した。急冷後、徐冷帯10において約450℃
まで徐冷し脱窒素を行い、最後に冷却帯12にお
いて100℃まで冷却して製品とした。製造した製
品は所定の品質であつた。製造における各工程の
所要時間を第1表にした。 なお、比較のため第5図に示した従来の連続熱
処理炉において、炉長、原料および製品の成分等
の条件を同一にして熱処理を行い、その工程別所
要時間を同じく第1表に示した。また、それぞれ
の場合の鉄粉の炉内における温度変化を第4図に
示した。
り、特に生産性を向上できる粉末冶金鉄粉の連続
熱処理炉に関する。 3−1−1 産業上の利用分野 本発明は粉末冶金用鉄粉を熱処理により成分を
調整するために使用される。すなわち、粉末冶金
用鉄粉は要求される材質によつて含有する炭素
量、酸素量、窒素量がそれぞれ所定量以下でなけ
ればならないが、原料鉄粉は一般にそれらを所定
量以上含有しているので、脱炭素、脱酸素および
脱窒素等の熱処理を行つて所定成分の粉末冶金用
鉄粉を製造するものである。 3−1−2 従来の技術 従来の粉末冶金用鉄粉の連続熱処理炉を第5図
により説明する。原料鉄粉2は搬送装置例えば循
環するエンドレスのステイールベルト4に装入口
6から装入され、還元性もしくは無酸化性雰囲気
の加熱均熱帯8において、加熱バーナを備えた多
数のラジアントチユーブにより約800℃以上に加
熱され所定時間均熱されて脱炭素、脱酸素が行わ
れる。次に徐冷帯10のおいて所定時間放冷され
て約450℃まで徐冷され、この間に雰囲気中のH2
によつて脱窒素が行われる。最後に鉄粉2は再酸
化を防止するため冷却帯12において100℃以下
に冷却され排出口14から排出され、解砕、分級
が行われ、所定の粒度配合に混合されて製品とな
る。なお、雰囲気ガス16は徐冷帯10、冷却帯
12の天井から供給され、装入側にある排気ガス
出口18から排出される。 上記の如き従来の連続熱処理炉において、生産
量の増加のため、ベルト速度の高速化が行われ
る。しかしベルト速度を速くすると脱炭素、脱酸
素、脱窒素等の反応が十分に行われない問題が発
生する。特に脱窒素の行われる徐冷帯の温度が高
速化に伴い高くなり、脱窒素反応の好適温度範囲
700〜450℃の滞留時間が短くなり、十分な脱窒素
ができなくなり、製品の窒素含有量が高くなる。
また、従来製品より低窒素が要求される場合や、
あるいは原料鉄粉の窒素含有量が特に多い場合は
徐冷帯10において十分の反応時間を取るためベ
ルト速度を落して減産せざるを得なかつた。 次に従来のベルト速度を低速化する以外の脱窒
素促進方法について説明する。従来の加熱均熱帯
8は複数ゾーン、例えば5ゾーンに分割され、各
ゾーン毎に炉温のコントロールができるようにな
つているので、加熱均熱帯8の後半のゾーンの燃
焼を停止して徐冷し、徐冷時間の延長を図つてい
た。しかし、この方法は徐冷の開始および終了温
度、徐冷時間等の適切な制御ができないので脱窒
素の効率が低く、また加熱均熱帯8における脱炭
素、脱酸素も十分に実施されない欠点があつた。 また、炉自体を延長して反応時間を確保するこ
とも考えられるが、敷地、建家等にも関連し、費
用の関係で実施は容易ではない。 3−1−3 発明が解決しようとする問題点 本発明は従来技術で解決できなかつた炉長を延
長することなしに脱窒素反応を促進し生産性を向
上し得る効果的な連続熱処理炉を提供するのを目
的とするものである。 3−2 発明の構成 3−2−1 問題を解決するための手段 本発明者らは徐冷帯における脱窒素反応につい
て研究、検討を重ねた結果、徐冷開始温度、終了
温度および冷却速度の最適ヒートパタンを見い出
した。すなわち、原料成分、製品材質によつて多
少の差異があるが、徐冷の温度範囲は750〜450℃
であり反応時間は40分である。この徐冷開始温度
は脱炭素、脱酸素に必要な加熱温度に比して約
200℃低く、従来は徐冷帯のなかでこの200℃を徐
冷していたが、この徐冷時間は脱窒素に寄与せず
にいたずらに徐冷所要時間を延長し生産性の低い
状態で鉄粉の熱処理が行われていることがわかつ
た。そこで脱窒素に寄与しない温度範囲を、水冷
ジヤケツトあるいは空冷ジヤケツト等で急速に冷
却し短時間で通過させることにより、脱窒素に効
果的な温度範囲を徐冷帯において確保し全体の時
間を短縮できることを見い出し本発明を完成し
た。 第1発明の要旨とするところは次のとおりであ
る。すなわち粉末冶金用鉄粉を無酸化もしくは還
元性雰囲気で連続的に熱処理する加熱均熱帯、徐
冷帯および冷却帯を有して成る粉末冶金用鉄粉の
連続熱処理炉において、前記加熱均熱帯と徐冷帯
の間に単一もしくは複数に分割した急冷帯を設け
たことを特徴とする粉末冶金用鉄粉の連続熱処理
炉である。 第2発明の要旨とするところは次のとおりであ
る。すなわち、第1発明と同様に加熱均熱帯と徐
冷帯の間に単一もしくは複数に分割した急冷帯を
設け、更に前記徐冷帯に加熱もしくは空冷可能な
ラジアントチユーブを設けたことを特徴とする金
属粉末用鉄粉の連続処理炉である。 本発明の詳細を第1図に示した第1発明の鉄粉
連続熱処理炉の実施例により説明する。すなわ
ち、加熱均熱帯8と徐冷帯10の間に急冷帯20
が設けられている。急冷帯20は第2図に示す如
く炉長方向に4セクシヨンに分割され、各セクシ
ヨンは独立した水冷ジヤケツト22で構成され、
それぞれ給水管24、排水管26、冷却水オン−
オフ弁28が設けられている。本例では急冷帯2
0を4分割したが、この分割は状況に応じ単一も
しくは複数に分割される。また冷却は空冷による
ことも可能である。 第2発明においては、第1発明と同様に急冷帯
20を設置し、更に第3図で示す如く徐冷帯10
に加熱もしくは空冷可能なラジアントチユーブ3
0を設けた。徐冷帯10は耐火材32で構成され
ているが、ステイールベルト4の上下に複数個の
W型、U型、ストレート型などのラジアントチユ
ーブ30が設けられ、このラジアントチユーブ3
0は燃焼ガスもしくは空気を供給され徐冷帯10
の加熱もしくは冷却が可能な構成となつている。 3−2−2 作用 上記の如き構成を有する本発明の連続熱処理炉
の作用について説明する。本発明では加熱均熱帯
8の次に急冷帯20が設けられているので、急冷
帯20において脱窒反応に寄与しない900〜700℃
の温度範囲を急冷し、炭素、酸素、窒素の除去反
応を阻害することなく全体の工程時間を短縮する
ことができる。すなわち、加熱均熱帯8の出口お
よび徐冷帯10の入口の鉄粉2の最適温度は原料
の成分によつて若干異なるので、各セクシヨンの
冷却水オン−オフ弁28の操作により急冷を制御
する。鉄粉2を急冷することにより同一炉長の場
合において、脱炭素、脱酸素および脱窒素に関与
する部分を長くできるので速度をあげて生産を増
加することができる。 本発明は上記の如く急冷帯20を設置すること
によつて生産性の向上を図れるが、更に第3図に
示す如く徐冷帯10にラジアントチユーブ30を
設置してもより有効に本発明の目的が達成でき
る。すなわち徐冷開始温度、終了温度、徐冷時間
等は前記の如く鉄粉2の成分によつて変化するの
で、保熱が必要な時はラジアントチユーブ30に
燃焼ガスを供給し、冷却が必要な時はラジアント
チユーブ30に空気を供給して、徐冷開始温度、
終了温度および徐冷時間を制御し、一層生産性の
向上を図ることができる。 また、徐冷帯10の脱窒素反応率が向上したの
で同一長さの炉で、窒素含有量の多い原料の処理
あるいは従来より低窒素の製品の製造に際して
も、生産量を低下することなく製造できる。 3−2−3 実施例 第1図および第2図に示した急冷帯20を有す
る本発明実施例の連続熱処理炉で鉄粉を熱処理し
た。すなわち、加熱均熱帯8で900℃に加熱均熱
し脱炭素、脱酸素を行い、次に急冷帯20で水冷
ジヤケツト22により700℃まで急冷した。4セ
クシヨンの水冷ジヤケツト22の中、前半2セク
シヨンは常時水冷を行い、後半2セクシヨンは冷
却水オン−オフ弁28を操作して徐冷開始温度を
調整した。急冷後、徐冷帯10において約450℃
まで徐冷し脱窒素を行い、最後に冷却帯12にお
いて100℃まで冷却して製品とした。製造した製
品は所定の品質であつた。製造における各工程の
所要時間を第1表にした。 なお、比較のため第5図に示した従来の連続熱
処理炉において、炉長、原料および製品の成分等
の条件を同一にして熱処理を行い、その工程別所
要時間を同じく第1表に示した。また、それぞれ
の場合の鉄粉の炉内における温度変化を第4図に
示した。
【表】
第1表および第4図から明らかな如く、本発明
実施例は反応に関与しない温度を急冷することに
より、従来例に比し所要合計時間を20分短縮し、
同一炉長で1.13倍の生産をあげることができた。
なお、本発明において連続熱処理炉鉄粉を搬送す
る装置としてスチールベルトで説明したが鉄粉を
入れた容器を台車に載せ連続的に搬送する熱処理
炉にも適用できる。 3−3 発明の効果 本発明は上記実施例からも明らかな如く、加熱
均熱帯と徐冷帯の間に急冷帯を設け、更に必要に
より徐冷帯に加熱もしくは空冷可能なラジアント
チユーブを設けることにより、徐冷帯の脱窒素反
応を効率化し、同一長さの炉において生産性の向
上あるいは同一生産量で脱窒素率を上昇する効果
をあげることができた。
実施例は反応に関与しない温度を急冷することに
より、従来例に比し所要合計時間を20分短縮し、
同一炉長で1.13倍の生産をあげることができた。
なお、本発明において連続熱処理炉鉄粉を搬送す
る装置としてスチールベルトで説明したが鉄粉を
入れた容器を台車に載せ連続的に搬送する熱処理
炉にも適用できる。 3−3 発明の効果 本発明は上記実施例からも明らかな如く、加熱
均熱帯と徐冷帯の間に急冷帯を設け、更に必要に
より徐冷帯に加熱もしくは空冷可能なラジアント
チユーブを設けることにより、徐冷帯の脱窒素反
応を効率化し、同一長さの炉において生産性の向
上あるいは同一生産量で脱窒素率を上昇する効果
をあげることができた。
第1図は第1発明の実施例を示す断面図、第2
図は実施例における急冷帯の詳細を示す拡大断面
図、第3図は第2発明実施例の徐冷帯の詳細を示
す拡大断面図、第4図は在炉鉄粉の温度変化を示
す線図、第5図は従来の鉄粉連続熱処理炉を示す
断面図である。 2……鉄粉、4……ステイールベルト、8……
加熱均熱帯、10……徐冷帯、12……冷却帯、
20……急冷帯、30……ラジアントチユーブ。
図は実施例における急冷帯の詳細を示す拡大断面
図、第3図は第2発明実施例の徐冷帯の詳細を示
す拡大断面図、第4図は在炉鉄粉の温度変化を示
す線図、第5図は従来の鉄粉連続熱処理炉を示す
断面図である。 2……鉄粉、4……ステイールベルト、8……
加熱均熱帯、10……徐冷帯、12……冷却帯、
20……急冷帯、30……ラジアントチユーブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 粉末冶金用鉄粉を無酸化もしくは還元性雰囲
気で連続的に熱処理する加熱均熱帯、徐冷帯およ
び冷却帯を有して成る粉末冶金用鉄粉の連続熱処
理炉において、前記加熱均熱帯と徐冷帯の間に単
一もしくは複数に分割した急冷帯を設けたことを
特徴とする粉末冶金用鉄粉の連続熱処理炉。 2 粉末冶金用鉄粉を無酸化もしくは還元性雰囲
気で連続的に熱処理する加熱均熱帯、徐冷帯およ
び冷却帯を有して成る粉末冶金用鉄粉の連続熱処
理炉において、前記加熱均熱帯と徐冷帯の間に単
一もしくは複数に分割した急冷帯と前記徐冷帯に
加熱もしくは空冷可能なラジアントチエーブとを
設けたことを特徴とする粉末冶金用鉄粉の連続熱
処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59095801A JPS60238678A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 粉末冶金用鉄粉の連続熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59095801A JPS60238678A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 粉末冶金用鉄粉の連続熱処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60238678A JPS60238678A (ja) | 1985-11-27 |
| JPS6260441B2 true JPS6260441B2 (ja) | 1987-12-16 |
Family
ID=14147532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59095801A Granted JPS60238678A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 粉末冶金用鉄粉の連続熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60238678A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010164269A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Ngk Insulators Ltd | 大型基板用熱処理炉 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59095801A patent/JPS60238678A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60238678A (ja) | 1985-11-27 |
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