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技術 連続式熱処理炉

出願人 大同特殊鋼株式会社
発明者 松尾英明
出願日 1998年12月4日 (21年3ヶ月経過) 出願番号 1998-361932
公開日 2000年6月23日 (19年9ヶ月経過) 公開番号 2000-171164
状態 未査定
技術分野 粉末冶金 熱処理一般;主に搬送、冷却 熱処理 トンネル炉(炉3)
主要キーワード 焼結金属部品 上昇路 各熱処理室 垂直搬送機構 仕切扉 脱ガス室 温度カーブ 傾斜シュート
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年6月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

処理能力が高い連続式熱処理炉コンパクトスペースを採らずに設置、或いは増設できるようする。また、処理目的に合わせて広範な処理設定ができるようにする。

解決手段

処理品受2が定間隔で取付された無端チェーン3を上部ホイール4と下部ホイール5に張架してなる垂直搬送機構を内部に設けたタワー型熱処理室1A,1Bを少なくとも前段後段とに並設し、処理品8を前段の熱処理室1Aに装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内一巡させて抽出し、さらに該処理品を後段の熱処理室1Bに装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内を一巡させて抽出する。

概要

背景

鋼材熱処理粉末焼結合金部品の製造等に使用される連続熱処理炉は、処理能力を向上させるためには、炉長を増大させ、処理品の炉内滞留時間を確保するようにしている。しかしながら、炉長を増大させるには広い工場敷地を要するので、実際に対応出来ない場合が多くあった。

概要

処理能力が高い連続式熱処理炉コンパクトスペースを採らずに設置、或いは増設できるようする。また、処理目的に合わせて広範な処理設定ができるようにする。

処理品受2が定間隔で取付された無端チェーン3を上部ホイール4と下部ホイール5に張架してなる垂直搬送機構を内部に設けたタワー型熱処理室1A,1Bを少なくとも前段後段とに並設し、処理品8を前段の熱処理室1Aに装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内一巡させて抽出し、さらに該処理品を後段の熱処理室1Bに装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内を一巡させて抽出する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

処理品受が定間隔で取付された無端チェーンを上部ホイールと下部ホイールに張架してなる垂直搬送機構を内部に設けたタワー型熱処理室を少なくとも前段後段とに並設し、処理品を前段の熱処理室に装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内一巡させて抽出し、さらに該処理品を後段の熱処理室に装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内を一巡させて抽出するようにしたことを特徴とする連続式熱処理炉

請求項2

前段の熱処理室と後段の熱処理室との間にガス流通遮断する手段を設けた請求項1に記載の連続式熱処理炉。

請求項3

熱処理室に処理品の進行方向に区分されたヒータを設けて処理品の搬送位置毎に温度設定し得るようにした請求項1または2に記載の連続式熱処理炉。

請求項4

前段の熱処理室と後段の熱処理室の間にガスの流通を遮断する仕切扉を備えた中間室を設け、該中間室でガス置換が行われるようにした請求項1〜3のいずれかに記載の連続式熱処理炉。

請求項5

処理品は粉末焼結金属であって、前段の熱処理室は該処理品から飛散する油煙または燃焼ガスを除去するための脱ガス室、後段の熱処理室は焼結室として使用する請求項1〜4のいずれかに記載の連続式熱処理炉。

請求項6

無端チェーンは炭素繊維強化炭素複合材料からなるものである請求項1〜5のいずれかに記載の連続式熱処理炉。

請求項7

炭素繊維強化炭素複合材料に珪素含浸させた請求項6に記載の連続式熱処理炉。

請求項8

無端チェーンはその一部をモリブデン又はモリブデン合金からなるもので置換したものである請求項6または7に記載の連続式熱処理炉。

技術分野

0001

本発明は、タワー型熱処理室具備した連続式熱処理炉の構造に関するものである。

背景技術

0002

鋼材熱処理粉末焼結合金部品の製造等に使用される連続熱処理炉は、処理能力を向上させるためには、炉長を増大させ、処理品の炉内滞留時間を確保するようにしている。しかしながら、炉長を増大させるには広い工場敷地を要するので、実際に対応出来ない場合が多くあった。

発明が解決しようとする課題

0003

そこで本発明は、処理能力が高い連続式熱処理炉をコンパクトスペースを採らずに設置、或いは増設できるようにし、上記問題点を解決しようとするものである。

課題を解決するための手段

0004

そのために本発明に係る連続式熱処理炉は、処理品受が定間隔で取付された無端チェーンを上部ホイールと下部ホイールに張架してなる垂直搬送機構を内部に設けたタワー型の熱処理室を少なくとも前段後段とに並設し、処理品を前段の熱処理室に装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内一巡させて抽出し、さらに該処理品を後段の熱処理室に装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内を一巡させて抽出するようにしたことを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、前段の熱処理室と後段の熱処理室との間にガス流通遮断する手段を設けたことを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、熱処理室に処理品の進行方向に区分されたヒータを設けて処理品の搬送位置毎に温度設定し得るようにしたことを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、前段の熱処理室と後段の熱処理室の間にガスの流通を遮断する仕切扉を備えた中間室を設け、該中間室でガス置換が行われるようにしたことを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、処理品は粉末焼結金属であって、前段の熱処理室は該処理品から飛散する油煙または燃焼ガスを除去するための脱ガス室、後段の熱処理室は焼結室として使用することを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、無端チェーンは炭素繊維強化炭素複合材料からなるものであることを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、炭素繊維強化炭素複合材料に珪素含浸させたことを特徴とする。また本発明は上記連続式熱処理炉において、無端チェーンはその一部をモリブデン又はモリブデン合金からなるもので置換したものであることを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0005

次に図面に従い本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係る連続式熱処理炉の全体を縦断面図で示すもので、1Aは断熱壁によりタワー型に構築された前段の熱処理室、1Bは断熱壁によりタワー型に構築された後段の熱処理室である。該各熱処理室の内部には図2に拡大して示したように処理品受2を定間隔で取付した無端チェーン3を上部ホイール4と下部ホイール5に張架することで垂直搬送機構を設けている。なお、ホイール4または5のいずれか一方は駆動モータに連繋され低速度で回転動することで無端チェーン3が循環動し該熱処理室内で処理品受2を矢印の方向に移動させる。また、ホイール4または5のいずれか一方は該無端チェーン3が常に弛まないようにするためのテンション機構を備えている。

0006

なお、無端チェーン3は耐熱性および耐衝撃性に優れている炭素繊維強化炭素複合材料からなり、その材料中に珪素(Si)を含浸させることにより耐摩耗性が高まる。また、無端チェーン3の一部をモリブデン又はモリブデン合金からなるもので置換することにより耐摩耗性が一層高まり、設備コスト下げることもできる。

0007

そして、該各熱処理室1A,1Bの下部両側に図2に示したように装入口6,抽出口7が開設され、該装入口6には処理品8を自重で処理品受2上に夫々載架させるための傾斜シュート9が設けられ、抽出口7には処理品受2上の処理品8を降下させるための傾斜シュート10が夫々設けられる。なお、11は処理品8を水平方向に搬送するために設けられた水平搬送ローラである。

0008

12は前段の熱処理室1Aの装入口6前に設けられた真空パージ室、13は該真空パージ室に設けられた気密性の仕切扉、14は装入扉である。また、15は熱処理室1Aと熱処理室1Bの間に設けられた中間室、16,17は該中間室にガスの流通を遮断するために設けられた気密性の仕切扉である。また、18は後段の熱処理室1Bの抽出口7の後に設けられた冷却室、19は該冷却室に設けられた気密性の仕切扉、20は抽出扉、21は該冷却室に設けられた冷却用ファンである。

0009

また、熱処理室1A内および熱処理室1B内は竪壁22により処理品8の上昇路下降路とに区画され、熱処理室1Aの内壁面に処理品8の進行方向に区分して複数の電熱式のヒータ23が設けられ、該各ヒータ23によって処理品8の搬送位置毎に温度設定し得るようにしている。また、24は熱処理室1Aの下部壁面に開設されたガス導入口、25は熱処理室1Aの上部壁面に開設されたガス排出口である。また、26は熱処理室1Bの下部壁面に開設されたガス導入口、27は熱処理室1Bの上部壁面に開設されたガス排出口である。なお、28A,28Bは夫々熱処理室1Aおよび熱処理室1Bをその断熱壁の外側にて包囲している耐圧性タンク壁で、該タンク壁によって包囲することで該熱処理室1A内および熱処理室1B内の雰囲気ガス圧力減圧状態から加圧状態まで幅広く制御できるようにしている。

0010

この連続式熱処理炉では、前段の熱処理室1Aと後段の熱処理室1Bとはその間に設けられた中間室15によってガスの流通が完全に遮断することができるので、両室雰囲気ガス成分を明確に異ならしめることができる。例えば、熱処理室1Aは真空状態として処理品8を800℃に加熱し脱ガス室として使用するとともに、熱処理室1Bは266KPaの不活性なるアルゴンガス雰囲気としその処理品8を1200℃に加熱することにより、光輝焼鈍炉としての使用が可能である。或いは、熱処理室1Aを酸化性雰囲気とし、熱処理室1Bは無酸化性または還元性雰囲気とすることもできる。

0011

またこの連続式熱処理炉を例えば粉末焼結金属部品の焼結に使用する場合、即ち、処理品8が粉末焼結金属である場合は、前段の熱処理室1Aを該処理品8のバインダーとして使用されている樹脂が加熱されることによって飛散する油煙または燃焼ガスを除去するための脱ガス室として使用し、後段の熱処理室1Bをアルゴンまたは窒素等の不活性ガスを雰囲気ガスとする焼結室として使用することができる。その場合、熱処理室1Aから抽出された処理品8を仕切扉16を開けて中間室15に入れ該仕切扉16および17を閉じて該中間室15内のガスを排出した後、該中間室15内にアルゴンまたは窒素等の不活性ガスをパージすることで、該中間室でのガス置換が完全に行われ、熱処理室1A中の油煙または燃焼ガス等を熱処理室1Bに流入させるおそれがない。

0012

そして、処理品8は熱処理室1A内および熱処理室1B内にて夫々垂直搬送機構により上昇動および下降動する間に、ヒータ23による搬送位置毎の温度設定により所定の温度カーブにて加熱され、所期の熱処理がなされた後、冷却室18に搬送されて冷却され炉外に抽出される。このため熱処理室1A,熱処理室1Bの高さを必要に応じて高くすることで、該処理室内を一巡する処理品8の滞在時間が自在に調節できるようになる。

0013

なお、この実施形態では2つのタワー型熱処理室を並設した例を示したが、冷却室をタワー型に構築するなど3つ以上のタワー型熱処理室を設けてもよい。

発明の効果

0014

このように本発明の連続式熱処理炉は、処理品受が定間隔で取付された無端チェーンを上部ホイールと下部ホイールに張架してなる垂直搬送機構を内部に設けたタワー型の熱処理室を少なくとも前段と後段とに並設し、処理品を前段の熱処理室に装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内を一巡させて抽出し、さらに該処理品を後段の熱処理室に装入し垂直搬送機構によって該熱処理室内を一巡させて抽出するようにしたので、必要に応じ該各熱処理室の高さを高くするだけで処理品の滞在時間が調節され処理能力が高い連続式熱処理炉がコンパクトでスペースを採らずに設置、或いは増設できるようになる。また、前段の熱処理室と後段の熱処理室とは中間室等によりガスの流通が遮断されるようにしたので、前段の熱処理室の雰囲気ガス成分或いはガス圧力と後段の熱処理室の雰囲気ガス成分或いはガス圧力を夫々自在に設定することができるようになり、処理目的に合わせて広範な処理設定ができるようになるなど種々の利点がある。

図面の簡単な説明

0015

図1本発明の実施の形態を示した連続式熱処理炉の縦断面図。
図2図1の連続式熱処理炉の部分拡大断面図。

--

0016

1A前段の熱処理室
1B後段の熱処理室
2処理品受
3無端チェーン
4 上部ホイール
5 下部ホイール
6装入口
7抽出口
8 処理品
11水平搬送ローラ
15中間室
16,17仕切扉
18冷却室
23 ヒータ

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