特許 7196447 連続式雰囲気熱処理炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】連続式雰囲気熱処理炉

(51)【国際特許分類】

   C21D 1/74 20060101AFI20221220BHJP

   F27D 7/06 20060101ALI20221220BHJP

   F27B 9/04 20060101ALI20221220BHJP

   C21D 9/56 20060101ALN20221220BHJP

【ＦＩ】

C21D1/74 U

F27D7/06 Z

F27B9/04

C21D9/56 102

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018139833

(22)【出願日】2018-07-25

(65)【公開番号】P2020015953

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-05-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003713

【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076473

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100112900

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 路子

(74)【代理人】

【識別番号】100198247

【弁理士】

【氏名又は名称】並河 伊佐夫

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 英樹

【審査官】櫛引 明佳

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５８－１０５４７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６０－２５５９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－０３８２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０４９５３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｄ １／００－１／８４

Ｃ２１Ｄ ９／５２－９／６６

Ｆ２７Ｂ ９／００－９／４０

Ｆ２７Ｄ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被熱物としての鋼材を熱処理する連続式雰囲気熱処理炉であって、
前記鋼材を搬送する搬送手段と、
室内の真空パージが行なわれる入口側パージ室と、
該入口側パージ室に隣接する熱処理室と、
該熱処理室に隣接し、室内の真空パージが行なわれる出口側パージ室と、を備え、
前記熱処理室は、前記鋼材が最初に収容される還元処理ゾーンと、該還元処理ゾーンに続く熱処理ゾーンとに区画され、
該熱処理ゾーンは、前記鋼材が熱処理される時の雰囲気を、６０体積％以上の水素ガスと、０．０１体積％以下の水蒸気と、１．０体積％以下の酸化性ガスと、残部としての窒素ガスまたはアルゴンガスとするための雰囲気制御手段を備え、また前記熱処理ゾーンの内部は前記鋼材の搬送方向に沿って複数のゾーンに区画されて、それぞれのゾーンに温度制御のための加熱手段が設けられており、
前記還元処理ゾーンには、前記被熱物表面の酸化物を還元する還元ガス導入手段が接続されていることを特徴とする連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項2】

前記還元処理ゾーンには、ガス中に含まれる水分を除去する水分除去手段が更に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項3】

前記還元処理ゾーンの室内温度を３００℃以上６８０℃以下に保持する温度制御手段を有することを特徴とする請求項１，２の何れかに記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項4】

前記鋼材としての線材コイルを熱処理する連続式雰囲気熱処理炉であって、
前記還元処理ゾーンの前記線材コイルを３００℃以上６８０℃以下の温度に急速加熱する急速加熱手段として、前記線材コイルの上端に被せられる蓋部と、前記線材コイルの直下から前記線材コイルの内径穴にガスを送り込むガス循環装置を備えることを特徴とする請求項３に記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項5】

前記還元処理ゾーンと前記熱処理ゾーンとの間に設けられた開口を閉塞可能とする仕切扉と、前記鋼材が熱処理される時の前記還元処理ゾーンの圧力を前記熱処理ゾーンよりも低圧とするための圧力制御手段と、を更に備えていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【請求項6】

前記出口側パージ室の搬送方向下流側に隣接して設けられた冷却室を更に備えていることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の連続式雰囲気熱処理炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、水素濃度の高い雰囲気下で被熱物を連続的に熱処理する連続式雰囲気熱処理炉に関する。

【背景技術】

【0002】

炭素鋼材の熱処理に際しては、目的に応じて様々なガスが用いられる。例えば、水素ガスはその高い熱伝達力により、熱処理時間を大幅に短縮することができる。このような水素ガスを用いる処理炉としては、従来、水素ベル炉が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら水素ベル炉は、バッチ炉であるため毎回炉内が外気に解放され、その度に多量の水素置換が必要であった。加えて水素濃度の高い雰囲気下での熱処理においては、少量の水分が伴なった場合でも被熱物としての鋼材に脱炭が生じるため、熱処理前に被熱物の水分除去を十分に行う必要があった。また、被熱物の表面に酸化スケールがあれば、これが水素により還元され水分が生じることから、熱処理前には徹底した酸洗を実施し、酸洗後速やかに熱処理を実施する必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－２９４３３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は以上のような事情を背景とし、装入される被熱物の表面に酸化スケールが残存している場合であっても、水素濃度が高い雰囲気下での脱炭を抑制し熱処理を行うことできる連続式雰囲気熱処理炉を提供することを目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

而して本発明は、被熱物としての鋼材を熱処理する連続式雰囲気熱処理炉であって、
前記鋼材を搬送する搬送手段と、
室内の真空パージが行なわれる入口側パージ室と、
該入口側パージ室に隣接する熱処理室と、
該熱処理室に隣接し、室内の真空パージが行なわれる出口側パージ室と、を備え、
前記熱処理室は、前記鋼材が最初に収容される還元処理ゾーンと、該還元処理ゾーンに続く熱処理ゾーンとに区画され、
該熱処理ゾーンは、前記鋼材が熱処理される時の雰囲気を、６０体積％以上の水素ガスと、０．０１体積％以下の水蒸気と、１．０体積％以下の酸化性ガスと、残部としての窒素ガスまたはアルゴンガスとするための雰囲気制御手段を備え、また前記熱処理ゾーンの内部は前記鋼材の搬送方向に沿って複数のゾーンに区画されて、それぞれのゾーンに温度制御のための加熱手段が設けられており、
前記還元処理ゾーンには、前記被熱物表面の酸化物を還元する還元ガス導入手段が接続されていることを特徴とする。

【0007】

本発明の連続式雰囲気熱処理炉は、水素濃度の高い（水素ガスを６０体積％以上含有する）雰囲気下で被熱物を熱処理する連続式の熱処理炉である。本発明では、熱処理室の前後に入口側パージ室および出口側パージ室を設けて、外気の熱処理室内への侵入を防止している。

【0008】

更に本発明は、熱処理室を、被熱物が最初に収容される還元処理ゾーンと、これに続く熱処理ゾーンとに区画し、還元処理ゾーンに還元ガス導入手段を接続したものである。このようにすることで、熱処理室に装入された被熱物の表面に酸化スケールが残存していた場合であっても、還元処理ゾーンにて酸化スケールは還元され、後段の熱処理ゾーンには、酸化スケールが除去された被熱物が送られるため、熱処理ゾーンでの被熱物の脱炭を良好に抑制することができる。

【0009】

ここで本発明では、被熱物からの酸化スケールおよび水分の除去が可能で、且つ脱浸炭が起きない温度、具体的には３００℃以上６８０℃以下に、還元処理ゾーンの室内温度を制御できる温度制御手段を設けておくことが望ましい。

【0010】

また本発明では、前記還元処理ゾーンに、ガス中に含まれる水分を除去する水分除去手段を更に接続しておくことができる。
還元処理ゾーンでは、被熱物表面の酸化物が還元されるときの反応により水分が生成される。この結果、雰囲気中の水分（水蒸気）濃度が増大する。還元処理ゾーンに還元ガスを供給し続けて、排ガスとともに水分を系外に排出することで、雰囲気中の水分濃度の上昇を抑えることも可能であるが、ガス中に含まれる水分を除去する水分除去手段を別途設けて、水分を除去したのちガスを再び還元処理ゾーンに戻すように構成すれば、還元処理ゾーンでのガス使用量を削減することができる。

【0011】

また本発明では、前記還元処理ゾーンの前記被熱物を３００℃以上６８０℃以下の温度に急速加熱する急速加熱手段を備えておくことができる。
被熱物は略室温の状態で還元処理ゾーンに装入されるため、所定の還元処理温度にまで被熱物を急速加熱することで還元処理に要する時間を短くすることができる。

【0012】

また本発明では、前記還元処理ゾーンを、前記熱処理ゾーンよりも低圧にすることができる。このようにすることで、水分を含んだ還元処理ゾーンのガスが熱処理ゾーンに流入することを良好に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態の連続式雰囲気熱処理炉を示した図である。

【図2】図１の入口側パージ室および還元処理ゾーンをその周辺部とともに拡大して示した図である。

【図3】図１の還元処理ゾーンの断面図である。

【図4】図１の出口側パージ室および急速冷却室をその周辺部とともに拡大して示した図である。

【図5】図１の急速冷却室の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に本発明の一実施形態の連続式雰囲気熱処理炉を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、Ｗは線材をコイル状に巻回した被熱物としての線材コイル、１０は線材コイルＷを焼鈍処理する連続式雰囲気熱処理炉である。
連続式雰囲気熱処理炉１０は、図中左端の装入テーブル１２と、図中右端の抽出テーブル１４との間に、入口側パージ室１８、熱処理室２０、出口側パージ室２４、急速冷却室２６が配置されている。

【0015】

連続式雰囲気熱処理炉１０を構成する各室には、それぞれ独立駆動する搬送手段としてのローラ群３２、３３，３４，３５，３６が配設され、線材コイルＷはトレイ３８（図２参照）上に載置された状態で、ローラ群３２～３６によって順次図中右方向に搬送され、連続的に焼鈍処理が行われる。

【0016】

搬送方向に長く延びた熱処理室２０は、水素濃度の高い還元性雰囲気中で線材コイルＷの熱処理（焼鈍）を行うものである。熱処理室２０の雰囲気は、６０体積％以上の水素ガスと、０．０１体積％以下の水蒸気と、１．０体積％以下の酸化性ガスと、残部が窒素ガスまたはアルゴンガスとされている。

【0017】

この熱処理室２０は、線材コイルＷが最初に収容される還元処理ゾーン２１と、還元処理ゾーン２１に続く熱処理ゾーン２２とに区画されている。

【0018】

４３は、熱処理ゾーン２２の長手方向略中央の位置に接続されたガス供給管で、水素ガスもしくは水素を含む混合ガスを熱処理ゾーン２２に供給する。ガス供給管４３上には流量制御弁５２が設けられている。流量制御弁５２はＨ₂濃度センサ５１の信号に基づいてその開度が調節され、熱処理ゾーン２２の水素ガス濃度が維持されている。そして熱処理ゾーン２２の雰囲気ガスは、熱処理ゾーン２２内の圧力差に基づいて図中左向き（すなわち熱処理ゾーン２２の前側）に向かうガス流れと、図中右向き（すなわち熱処理ゾーン２２の後側）に向かうガス流れとを生ぜしめる。これにより外気が内部に侵入するのを防止している。

【0019】

熱処理ゾーン２２は、前側（搬送方向上流側）の開口２２ａが仕切扉４４によって閉塞可能とされている。仕切扉４４はワイヤーを介してプーリ４６ａに懸吊され、プーリ４６ａの回転により昇降する。仕切扉４４が閉じることで、熱処理ゾーン２２は隣接する還元処理ゾーン２１と実質的に区画されることとなる。

【0020】

熱処理ゾーン２２の後側（搬送方向下流側）の開口２２ｂは、断熱扉４５により閉塞可能とされている。断熱扉４５はワイヤーを介してプーリ４６ｂに懸吊され、プーリ４６ｂの回転により昇降する。

【0021】

熱処理ゾーン２２には、加熱手段としてのラジアントチューブバーナ４０および天井ファン４２が搬送方向に沿って複数設けられている。熱処理ゾーン２２内は、搬送方向に沿っておおよそ昇温、均熱、徐冷の各ゾーンに区画され、各ゾーンでは所定の温度設定となるようラジアントチューブバーナ４０の出力が制御されている。

【0022】

図２は、熱処理ゾーン２２の上流側に設けられた入口側パージ室１８および還元処理ゾーン２１を拡大して示した図である。

【0023】

装入テーブル１２に隣接する入口側パージ室１８は、還元性雰囲気の熱処理室２０内に外気が侵入するのを防止するためのものである。入口側パージ室１８は、図２に示すように前後の開口６６ａ，６６ｂを閉塞し得る気密扉６７ａ，６７ｂが設けられている。気密扉６７ａ，６７ｂは、それぞれワイヤーを介してプーリ６８ａ，６８ｂに懸吊され、プーリ６８ａ，６８ｂの回転により昇降する。
この入口側パージ室１８には、真空ポンプ７１に接続された脱気用の配管７０および
図示を省略したＮ₂供給装置に接続されたＮ₂ガス供給用の配管７３がそれぞれ接続されている。

【0024】

入口側パージ室１８の次に位置する還元処理ゾーン２１では、線材コイルＷの表面に、酸洗で除去できなかった酸化スケールが残っていた場合、これを還元する。
入口側パージ室１８と対向する還元処理ゾーン２１の前側開口７４ａには、これを閉塞し得る断熱扉７５ａが設けられている。この断熱扉７５ａは、ワイヤーを介してプーリ７６ａに懸吊され、プーリ７６ａの回転により昇降する。なお、入口側パージ室１８と還元処理ゾーン２１との間には、外部と気密に遮断された区画室７７が形成されており、入口側パージ室１８の後側開口６６ｂおよび還元処理ゾーン２１の前側開口７４ａが開いた際に、外気が室内へ進入するのを防止している。プーリ６８ｂおよび気密扉６７ｂ、プーリ７６ａおよび断熱扉７５ａは、この区画室７７中に収容されている。
一方、還元処理ゾーン２１の後側の開口７４ｂは、前述の仕切扉４４により閉塞可能とされている。

【0025】

図２に示すように還元処理ゾーン２１は、ガス導入管７９により熱処理ゾーン２２と接続されており、熱処理ゾーン２２内の水素濃度の高い還元性ガスが還元処理ゾーン２１に供給可能とされている。このガス導入管７９が本発明の還元ガス導入手段に相当する。
還元処理ゾーン２１には圧力センサ５６が設けられており、圧力センサ５６の信号に基づいてガス導入管７９上の流量制御弁５７の開度が制御され、還元処理ゾーン２１のガス圧が所定範囲内で維持される。このときの還元処理ゾーン２１のガス圧は、熱処理ゾーン２２のガス圧よりも低圧である。

【0026】

また還元処理ゾーン２１には、循環配管５８を介してリファイニング装置５９が接続されている。リファイニング装置５９には、除湿装置６２のほか送風機６０が内蔵されており、還元処理ゾーン２１のガスが循環配管５８を介してリファイニング装置５９へと流通するガス循環路が形成される。
そして、還元処理ゾーン２１の水分を含んだガスは、リファイニング装置５９内の除湿装置６２に送られその水分が除去される。その後、露点を低下させたガスが循環配管５８の戻し管５８ｂを通じて還元処理ゾーン２１に戻される。

【0027】

図３は、線材コイルＷの搬送方向と直交する方向での還元処理ゾーン２１の断面図で、室内に線材コイルＷが装入された状態を示している。
同図において、８４は線材コイルＷの上端近傍に配置される蓋部、８７は還元処理ゾーン２１のガスを加熱する加熱手段としてのラジアントチューブバーナ、８８は線材コイルＷにガスを吹き込むガス循環装置である。

【0028】

蓋部８４は、還元処理ゾーン２１の上壁を上下方向に貫通する軸体８５の先端に取り付けられ、線材コイルＷの上端を閉塞するように、線材コイルＷに被せられている。蓋部８４は軸体８５を介してプーリ８６（図２参照）に連結されて、上下方向に昇降可能とされている。このため本例では、線材コイルＷの上端と蓋部８４との隙間ｓを適宜調整することが可能である。

【0029】

ガス循環装置８８は、ダクト９０と、ダクト９０内部に収容された循環ファン９２と、循環ファン９２を回転駆動させる駆動モータ９３を備えている。ダクト９０は同図で示すように折れ曲がり形状をなし、その一端部には線材コイルＷの直下において上向きに開口したガス吹出口９０ａが形成されている。一方、ダクト９０の他端部には下向きのガス吸込口９０ｂが形成されている。循環ファン９２は、このガス吸込口９０ｂの直上位置に配置されている。

【0030】

ガス循環装置８８では、循環ファン９２を回転させることで、ガス吸込口９０ｂを通じてダクト９０内に吸引したガスを、ダクト９０のガス吹出口９０ａから上向きに吹き出す。ここで、ガス吹出口９０ａの直上に位置するトレイ３８の中央には、板厚方向に貫通する貫通穴３８ａが形成されており、上向きのガスは、貫通穴３８ａを通過した後に線材コイルＷの内径穴Ｗａに送られる。

【0031】

このとき、線材コイルＷの上端近傍には、線材コイルＷを被うように蓋部８４が配置されているため、線材コイルＷの内径穴Ｗａ内に吹き込まれたガスは、内径穴Ｗａ上端部からの流出が阻止され、線材コイルＷを構成する線材の隙間を通って、矢印で示すように内径側から外径側に流通することとなる。このようなガス流れを実現させることで、線材コイルＷの内外および上下間の温度差を最小に保ちながら、線材コイルＷは短時間で所定の還元処理温度にまで加熱される。
すなわち本例では、蓋部８４とガス循環装置８８が本発明の急速加熱手段を構成する。

【0032】

なお、９４はダクト９０内を流通するガスの温度を検出する温度センサである。本例では、温度センサ９４と接続された制御部（図示省略）により、温度センサ９４で検出されたガスの温度が、予め設定された目標雰囲気温度（還元処理温度である）と一致するように、ラジアントチューブバーナ８７の燃焼が適宜調整される。すなわち本例では、温度センサ９４、制御部、およびラジアントチューブバーナ８７が本発明の温度制御手段を構成し、この温度制御手段により還元処理ゾーン２１が３００～６８０℃の温度で保持される。

【0033】

図４は、熱処理ゾーン２２の下流側に設けられた出口側パージ室２４および急速冷却室２６を拡大して示した図である。出口側パージ室２４は、還元性雰囲気の熱処理ゾーン２２内に外気が侵入するのを防止するためのものである。出口側パージ室２４は、図４に示すように前後の開口９６ａ，９６ｂを閉塞し得る気密扉９７ａ，９７ｂが設けられている。気密扉９７ａ，９７ｂは、それぞれワイヤーを介してプーリ９８ａ，９８ｂに懸吊され、プーリ９８ａ，９８ｂの回転により昇降する。この出口側パージ室２４には、真空ポンプ９９に接続された脱気用の配管１００および図示を省略したＮ₂供給装置に接続されたＮ₂ガス供給用の配管１０１がそれぞれ接続されている。

【0034】

なお、熱処理ゾーン２２と出口側パージ室２４との間には、外部と気密に遮断された区画室１０２が形成されており、熱処理ゾーン２２の後側開口２２ｂ、出口側パージ室２４の前側開口９６ａが開いた際に、外気が室内へ進入するのを防止している。

【0035】

次の急速冷却室２６は、線材コイルＷを、大気下で急速冷却するためのものである。急速冷却室２６には、前後の開口１０５ａ，１０５ｂを閉塞し得る開閉扉１０６ａ，１０６ｂが設けられている。これら開閉扉１０６ａ，１０６ｂは、ワイヤーを介してそれぞれプーリ１０７ａ，１０７ｂに懸吊され、プーリ１０７ａ，１０７ｂの回転により昇降する。

【0036】

図５は、線材コイルＷの搬送方向と直交する方向での急速冷却室２６の断面図で、室内に線材コイルＷが装入された状態を示している。同図において、１１０は線材コイルＷの上端近傍に配置される蓋部、１１４は線材コイルＷの内径穴Ｗａへ冷風（大気）を吹き込むブロア装置である。１１５は側壁上部に形成されたガス排出用の配管である。

【0037】

この急速冷却室２６の構成は、還元処理ゾーン２１と基本的に同じである。蓋部１１０は、急速冷却室２６の上壁を上下方向に貫通する軸体１１１の先端に取り付けられ、線材コイルＷの上端を閉塞するように、線材コイルＷに被せられている。また、ブロア装置１１４のガス吹出口１１４ａは、線材コイルＷの直下に配置されている。

【0038】

このように構成された本例の急速冷却室２６では、加熱されていない大気が冷却用ガスとして、ガス吸込口１１４ｂから取り込まれ、線材コイルＷの内径穴Ｗａへと送り込まれる。この冷却用ガスが、線材コイルＷを構成する線材の隙間を通って、矢印で示すように内径側から外径側に流通することで線材コイルＷが急冷される。なお、冷却に用いられたガスは、ガス排出用の配管１１５を通じて室外に排出される。

【0039】

次に、線材コイルＷが装入された際の連続式雰囲気熱処理炉１０の各部の動作について説明する。まず、線材コイルＷが入口側パージ室１８内に装入され、気密扉６７ａを閉じた後、入口側パージ室１８内の圧力を減圧手段７０，７１を用いて減圧し、室内の大気を室外に放出する。入口側パージ室１８における真空引きが完了した後、入口側パージ室１８内に配管７３を通じてＮ₂ガスを供給し、常圧まで復圧する。

【0040】

その後、入口側パージ室１８の出側の気密扉６７ｂおよび還元処理ゾーン２１の入側の断熱扉７５ａを開いて、ローラ群３２，３３を駆動させ、線材コイルＷを還元処理ゾーン２１内に移送し、気密扉６７ｂおよび断熱扉７５ａを閉じる。

【0041】

還元処理ゾーン２１は、ガス導入管７９による還元性ガスの供給により還元性雰囲気下とされており、線材コイルＷが所定の還元処理温度（例えば６００℃）にまで急速加熱され、その後かかる還元処理温度で保持されると、線材コイルＷ表面に付着していた水分は気化され、また線材コイルＷ表面に残存していた酸化スケールは還元ガスにより還元される。この結果、雰囲気ガス中に含まれることとなる水分（水蒸気）は、リファイニング装置５９により順次除去される。また、還元反応により雰囲気ガス中の水素の一部が消費され、ガス圧が低下した場合には配管７９を通じて還元ガスが還元処理ゾーン２１に供給される。

【0042】

その後、還元処理ゾーン２１と熱処理ゾーン２２との間に設けられた仕切扉４４を開いて、ローラ群３３，３４を駆動させ、水分および酸化スケールが取り除かれた線材コイルＷを熱処理ゾーン２２に移送する。この状態で還元処理ゾーン２１と熱処理ゾーン２２とが開口を通じて連通した状態となるが、本例では還元処理ゾーン２１が熱処理ゾーン２２よりも低圧であるため、水分濃度の高い還元処理ゾーン２１のガスの熱処理ゾーン２２への流入は抑制される。

【0043】

線材コイルＷを熱処理ゾーン２２に移送した後、仕切扉４４を閉じる。その後、線材コイルＷは熱処理ゾーン２２を移動しながら焼鈍処理される。線材コイルＷが熱処理ゾーン２２の出口側に到ると、熱処理ゾーン２２の断熱扉４５および出口側パージ室２４の気密扉９７ａを開いて、ローラ群３４，３５を駆動させ、線材コイルＷを出口側パージ室２４内に移送する。

【0044】

気密扉９７ａを閉じた後、出口側パージ室２４内の圧力を減圧手段９９，１００によって減圧し、室内の還元性ガスを室外に放出する。出口側パージ室２４における真空引きが完了した後、出口側パージ室２４内にＮ₂を供給して、常圧にまで復圧する。

【0045】

その後、出口側パージ室２４の出側の気密扉９７ｂおよび急速冷却室２６の入側の開閉扉１０６ａを開いて、ローラ群３５，３６を駆動させ、線材コイルＷを急速冷却室２６内に移送し、気密扉９７ｂおよび開閉扉１０６ａを閉じる。
急速冷却室２６内では、加熱されていない大気を冷却用ガスとして用いて線材コイルＷを急冷する。そして冷却後、開閉扉１０６ｂを開いて線材コイルＷを抽出テーブル１４に移送すれば、線材コイルＷの熱処理に関する一連の動作が完了する。

【0046】

以上のように本実施形態の連続式雰囲気熱処理炉１０は、熱処理室２０を、線材コイルＷが最初に収容される還元処理ゾーン２１と、これに続く熱処理ゾーン２２とに区画し、還元処理ゾーン２１に還元ガス導入手段としてのガス導入管７９を接続したものである。このようにすることで、熱処理室２０に装入された線材コイルＷの表面に酸化スケールが残存していた場合であっても、還元処理ゾーン２１にて酸化スケールは還元され、後段の熱処理ゾーン２２には、酸化スケールが除去された線材コイルＷが送られるため、熱処理ゾーン２２での線材コイルＷの脱炭を良好に抑制することができる。

【0047】

ここで本実施形態では、還元処理ゾーン２１を３００℃～６８０℃の温度に制御することで線材コイルＷからの酸化スケールおよび水分の除去を可能とするとともに、線材コイルＷで脱浸炭が生じるのを防止している。

【0048】

また本実施形態では、還元処理ゾーン２１に、ガス中に含まれる水分を除去するリファイニング装置５９が接続され、リファイニング装置５９で水分を除去したのちガスを再び還元処理ゾーン２１に戻すように構成されており、還元処理ゾーン２１でのガス使用量を削減することができる。

【0049】

また本実施形態では、還元処理ゾーン２１の線材コイルＷを急速加熱する急速加熱手段を備えており、還元処理に要する時間を短くすることができる。

【0050】

また本実施形態では、還元処理ゾーン２１を、熱処理ゾーン２２よりも低圧にすることで、水分を含んだ還元処理ゾーン２１のガスが熱処理ゾーン２２に流入するのを良好に防止することができる。

【0051】

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまでも一例示であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々変更を加えた形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0052】

１０ 連続式雰囲気熱処理炉
１８ 入口側パージ室
２０ 熱処理室
２１ 還元処理ゾーン
２２ 熱処理ゾーン
２４ 出口側パージ室
３２，３３，３４，３５，３６ ローラ群（搬送手段）
５９ リファイニング装置（水分除去手段）
７９ ガス導入管（還元ガス導入手段）
８４ 蓋部
８７ ラジアントチューブバーナ（温度制御手段）
８８ ガス循環装置
９４ 温度センサ（温度制御手段）
Ｗ 線材コイル（被熱物）
Ｗａ 内径穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】