JP5630987B2 - Carburizing gas supply device - Google Patents
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Description
この発明は、鋼材部品等の処理材を浸炭処理する浸炭処理炉に一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスを供給する浸炭用ガス供給装置に係り、特に、炭化水素ガスを含む原料ガスを、加熱手段によって加熱される反応筒内に設けられた触媒層に導き、この原料ガスを触媒反応させて得た一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスを浸炭処理炉に供給するにあたり、浸炭用ガスの生成量を維持しながら、上記の触媒層内において発生した煤を適切に除去して、浸炭処理炉に浸炭用ガスを安定して供給できるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a carburizing gas supply device for supplying a carburizing gas containing carbon monoxide gas to a carburizing furnace for carburizing a processing material such as a steel material part, and in particular, heating a raw material gas containing a hydrocarbon gas. When the carburizing gas containing the carbon monoxide gas obtained by conducting the catalytic reaction of this raw material gas is supplied to the carburizing furnace, the carburizing gas is generated. This is characterized in that the soot generated in the catalyst layer is appropriately removed while maintaining the amount, and the carburizing gas can be stably supplied to the carburizing furnace.
従来から低炭素鋼や低合金鋼等の鋼材部品における強度を高めるため、その表面から炭素を内部に拡散浸透させる浸炭処理が施されている。 Conventionally, in order to increase the strength of steel parts such as low carbon steel and low alloy steel, carburizing treatment for diffusing and penetrating carbon from the surface to the inside has been performed.
そして、このように鋼材部品等の処理材を浸炭処理するにあたっては、様々な方法が使用されており、例えば、図1に示すように、浸炭処理炉2内に処理材1を導入し、この浸炭処理炉2内に浸炭用ガス供給装置3から一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスを供給し、この浸炭処理炉2内において処理材1を加熱させる加熱工程と、このように加熱された処理材1に炭素を付与して浸炭させる浸炭工程と、このように処理材1に付与された炭素を、表面炭素濃度が所要値になるように処理材1の内部に拡散させる拡散工程と、このように炭素が内部に拡散された処理材1の温度を下げる降温工程を経て、処理材1を浸炭処理することが行われている。
And in carburizing treatment materials such as steel parts in this way, various methods are used. For example, as shown in FIG. 1, the
ここで、上記のように浸炭処理炉2に一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスを供給する浸炭用ガス供給装置3としては、一般に、耐熱性の反応筒3a内に、Ni触媒やRh,Pt等の貴金属触媒を収容させた触媒層3bを設けると共に、この反応筒3aの外周側に断熱材を用いた外装体3cを設け、この外装体3cと反応筒3aとの間に電熱ヒーターからなる加熱手段3dを設け、この加熱手段3dによって触媒層3bを加熱させるようにしたものが用いられている。
Here, as the carburizing gas supply device 3 for supplying the carburizing gas containing carbon monoxide gas to the carburizing
そして、従来の浸炭用ガス供給装置3においては、原料ガスとして、一般にLNGやLPG等の炭化水素ガスと空気とを用い、第1原料ガス供給管3eによって導かれた炭化水素ガスと、第2原料ガス供給管3fによって導かれた空気とをガスミキサー3gにより混合させ、このように混合させた原料ガスを、原料ガス供給管3hを通して上記の反応筒3a内に導くようにしている。
In the conventional carburizing gas supply apparatus 3, generally, a hydrocarbon gas such as LNG or LPG and air are used as the source gas, and the hydrocarbon gas guided by the first source
そして、この原料ガスを、上記のように加熱された触媒層3b内を通して上記の触媒により反応させ、一酸化炭素を含む浸炭用ガスを生成し、このように生成した浸炭用ガスを、浸炭用ガス供給管3iを通して浸炭処理炉2内に供給するようにしている。
Then, this raw material gas is reacted with the catalyst through the
ここで、上記のように原料ガスを加熱された触媒層3b内を通して上記の触媒により反応させ、一酸化炭素を含む浸炭用ガスを生成するにあたり、上記の触媒層3bの温度が低くなると、原料ガスの反応が十分に行われなくなって煤が発生し、この煤が触媒層3b内に詰まり、浸炭用ガスを安定して製造することができなくなるという問題があった。
Here, when the raw material gas is reacted with the catalyst through the heated
また、従来においては、浸炭用ガス中における一酸化炭素ガスの濃度を40〜57体積%程度に高め、処理材1に対する浸炭速度を速めて、処理時間を短縮させるため、上記の原料ガスに用いる空気に代え、酸化性ガス、例えば二酸化炭素ガスや酸素ガス等を用い、一酸化炭素ガスの濃度が高くなった浸炭用ガスを得ることが検討されている。
Further, conventionally, the carbon monoxide gas concentration in the carburizing gas is increased to about 40 to 57% by volume, the carburizing rate for the
しかし、上記のように空気に代えて二酸化炭素ガスを使用した原料ガスを用いて、一酸化炭素ガスを高濃度で含む浸炭用ガスを生成する場合、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスとの反応が吸熱反応であるため、上記のように外周側に設けた加熱手段3dで加熱させるだけでは、上記の触媒層3bが十分に加熱されず、この触媒層3b内の温度が低下して原料ガスの反応が十分に行われなくなり、触媒層3b内において煤がさらに発生しやすくなり、浸炭用ガスを安定して製造することができなくなるという問題があった。
However, when generating a carburizing gas containing carbon monoxide gas at a high concentration using a raw material gas that uses carbon dioxide gas instead of air as described above, the reaction between hydrocarbon gas and carbon dioxide gas Since it is an endothermic reaction, the
このため、近年においては、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスと酸素ガスとを爆発混合気範囲外で混合させた原料ガスを用いるようにしたもの(例えば、特許文献1参照。)や、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスと酸素等とを混合させた原料ガスをニッケル触媒層に導入して反応させるにあたり、酸素ガスをニッケル触媒層の途中に導入して発熱反応を利用するようにしたもの(例えば、特許文献2参照。)、また触媒層を二重管にして加熱効率を上げるようにしたもの(例えば、特許文献3参照。)等が提案されている。 For this reason, in recent years, a raw material gas obtained by mixing hydrocarbon gas, carbon dioxide gas, and oxygen gas outside the explosive gas mixture range (for example, see Patent Document 1), or hydrocarbon gas is used. When introducing a raw material gas mixed with carbon dioxide gas and oxygen into the nickel catalyst layer and reacting it, oxygen gas is introduced in the middle of the nickel catalyst layer to use an exothermic reaction (for example, Patent Document 2), and a catalyst layer having a double tube to increase heating efficiency (for example, refer to Patent Document 3) have been proposed.
しかし、上記のようにした場合においても、依然として煤の発生、沈積により、一酸化炭素ガスの濃度が高くなった浸炭用ガスを安定して製造することができず、短時間の運転の後、停止しなければならないという問題があった。 However, even in the case as described above, the carburizing gas having a high concentration of carbon monoxide gas due to the generation and deposition of soot still cannot be stably produced, and after a short operation, There was a problem that had to be stopped.
この発明は、鋼材部品等の処理材を浸炭処理する浸炭処理炉に、一酸化炭素ガス、特に高濃度の一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスを供給する浸炭用ガス供給装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。 The present invention provides a carburizing gas supply apparatus for supplying a carburizing gas containing carbon monoxide gas, particularly high-concentration carbon monoxide gas, to a carburizing furnace for carburizing a processing material such as steel parts. The problem is to solve the problem.
すなわち、この発明においては、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスを含む原料ガスを、加熱手段によって加熱される反応筒内に設けられた触媒層に導き、この原料ガスを触媒反応させて得た高濃度の一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスを浸炭処理炉に供給するにあたり、浸炭用ガスの生成量を維持しながら、上記の触媒層内において発生した煤を適切に除去して、浸炭処理炉に浸炭用ガスを安定して供給できるようにすることを課題とするものである。 That is, in the present invention, the raw material gas containing hydrocarbon gas and carbon dioxide gas is led to the catalyst layer provided in the reaction cylinder heated by the heating means, and the high concentration obtained by catalytic reaction of this raw material gas When supplying the carburizing gas containing carbon monoxide gas to the carburizing furnace, while maintaining the amount of carburizing gas produced, the soot generated in the catalyst layer is appropriately removed to the carburizing furnace. An object of the present invention is to enable stable supply of carburizing gas.
この発明においては、上記のような課題を解決するため、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスを含む原料ガスを、加熱手段によって加熱される反応筒内に設けられた触媒層に導き、この原料ガスを触媒反応させて得た一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスを浸炭処理炉に供給する浸炭用ガス供給装置において、加熱手段によって加熱される複数の反応筒を並列に設け、各反応筒に設けられた触媒層にガスを供給する各ガス供給管に供給ガス切換手段を設け、この供給ガス切換手段により、ガス供給管を通して反応筒に設けられた触媒層に供給するガスを、上記の原料ガスと煤除去用ガスとに切り換えると共に、触媒層を通して各反応筒から導出されるガスを案内する案内管に案内経路切換手段を設け、この案内経路切換手段により、原料ガスが供給された反応筒から導出される浸炭用ガスだけを浸炭処理炉に供給するようにしたのである。 In this invention, in order to solve the above problems, a raw material gas containing hydrocarbon gas and carbon dioxide gas is led to a catalyst layer provided in a reaction cylinder heated by a heating means, and this raw material gas is In a carburizing gas supply apparatus for supplying a carburizing gas containing carbon monoxide gas obtained by catalytic reaction at a high concentration of 40 to 57% by volume to a carburizing treatment furnace, a plurality of reaction cylinders heated by heating means are provided. Supply gas switching means is provided in each gas supply pipe for supplying gas to the catalyst layer provided in each reaction cylinder in parallel, and by this supply gas switching means, the catalyst layer provided in the reaction cylinder through the gas supply pipe is provided. The gas to be supplied is switched to the raw material gas and the soot removal gas, and a guide path switching means is provided in a guide pipe for guiding the gas led out from each reaction cylinder through the catalyst layer. By means, since only the carburizing gas source gas is derived from the reaction tube supplied was then supplied to the carburizing furnace is.
そして、上記の浸炭用ガス供給装置において、供給ガス切換手段により、各反応筒に設けられた触媒層にガス供給管を通して供給するガスを、上記の原料ガスと煤除去用ガスとに切り換えるにあたっては、煤除去用ガスが供給される反応筒を順々に異ならせるようにし、また原料ガスが供給される反応筒の数を一定にすることが好ましい。 In the carburizing gas supply apparatus, when the gas supplied through the gas supply pipe to the catalyst layer provided in each reaction cylinder is switched between the raw material gas and the soot removal gas by the supply gas switching means. It is preferable that the reaction cylinders to which the soot removal gas is supplied are sequentially changed, and the number of reaction cylinders to which the raw material gas is supplied is made constant.
ここで、上記の浸炭用ガス供給装置において、上記の煤除去用ガスは、反応筒内に設けられた触媒層内において生じた煤を燃焼除去させることができるガスであればよく、例えば、大気や、CO2,O2等の酸化性ガスを用いることができる。 Here, in the carburizing gas supply apparatus, the soot removing gas may be any gas that can burn and remove soot generated in the catalyst layer provided in the reaction cylinder. Alternatively, an oxidizing gas such as CO 2 or O 2 can be used.
この発明における浸炭用ガス供給装置のように、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスを含む原料ガスを、加熱手段によって加熱される反応筒内に設けられた触媒層に導き、この原料ガスを触媒反応させて一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスを得るにあたり、加熱手段によって加熱される複数の反応筒を並列に設けるようにすると、各反応筒の径を小さくして、反応筒内に設けられた触媒層を加熱手段によって十分に加熱させることができるようになる。 Like the carburizing gas supply apparatus in this invention, the raw material gas containing hydrocarbon gas and carbon dioxide gas is led to the catalyst layer provided in the reaction cylinder heated by the heating means, and this raw material gas is subjected to catalytic reaction. In order to obtain a carburizing gas containing carbon monoxide gas at a high concentration of 40 to 57% by volume , if a plurality of reaction tubes heated by heating means are provided in parallel, the diameter of each reaction tube is reduced. Thus, the catalyst layer provided in the reaction cylinder can be sufficiently heated by the heating means.
また、上記のように各反応筒に設けられた触媒層にガス供給管を通して供給するガスを、供給ガス切換手段によって原料ガスと煤除去用ガスとに切り換えるようにすると、原料ガスが供給された反応筒においては、原料ガスが触媒層内において触媒反応されて、一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスが適切に生成されるようになる。一方、煤除去用ガスが供給された反応筒においては、反応筒における触媒層内において生じた煤が、この煤除去用ガスにより燃焼されて触媒層内から除去されるようになる。 In addition, when the gas supplied through the gas supply pipe to the catalyst layer provided in each reaction cylinder as described above is switched between the source gas and the soot removal gas by the supply gas switching means, the source gas is supplied. In the reaction cylinder, the raw material gas is catalytically reacted in the catalyst layer, and a carburizing gas containing carbon monoxide gas at a high concentration of 40 to 57% by volume is appropriately generated. On the other hand, in the reaction cylinder to which the soot removal gas is supplied, soot generated in the catalyst layer in the reaction cylinder is burned by the soot removal gas and removed from the catalyst layer.
そして、上記の案内経路切換手段により、原料ガスが供給された反応筒から導出された浸炭用ガスだけを浸炭処理炉に供給させ、煤除去用ガスが供給された反応筒から導出された煤除去後における煤除去ガスを浸炭処理炉に供給させないようにする。 Then, only the carburizing gas derived from the reaction cylinder supplied with the raw material gas is supplied to the carburizing furnace by the guide path switching means, and the soot removal derived from the reaction cylinder supplied with the soot removal gas is performed. The soot removal gas is not supplied to the carburizing furnace.
このようにすると、炭化水素ガスと二酸化炭素ガスを含む原料ガスが供給された反応筒においては、原料ガスが十分に加熱された触媒層内において触媒反応され、一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスが適切に生成されると共に、触媒層内における煤の発生も抑制される。一方、煤除去用ガスが供給された反応筒においては、触媒層内における煤が煤除去用ガスにより燃焼されて適切に除去されるようになる。 In this way, in the reaction cylinder supplied with the raw material gas containing hydrocarbon gas and carbon dioxide gas, the raw material gas is catalytically reacted in the sufficiently heated catalyst layer, and the carbon monoxide gas is 40 to 57 volumes. The carburizing gas contained at a high concentration of% is appropriately generated and the generation of soot in the catalyst layer is also suppressed. On the other hand, in the reaction cylinder supplied with the soot removal gas, soot in the catalyst layer is combusted by the soot removal gas and appropriately removed.
この結果、この発明における浸炭用ガス供給装置においては、一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスの生成量を維持しながら、各反応筒における触媒層内において発生した煤を適切に除去して、浸炭処理炉に一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスを安定して供給できるようになる。 As a result, in the carburizing gas supply apparatus according to the present invention, carbon monoxide gas is generated in the catalyst layer in each reaction cylinder while maintaining the amount of carburizing gas that is contained at a high concentration of 40 to 57% by volume. By removing the soot appropriately, the carburizing furnace can be stably supplied with a carburizing gas containing carbon monoxide gas at a high concentration of 40 to 57% by volume .
また、上記の供給ガス切換手段によって、各反応筒にガス供給管を通して供給するガスを、上記の原料ガスと煤除去用ガスとに切り換えるにあたり、煤除去用ガスが供給される反応筒を順々に異ならせるようにすると、触媒層内における煤が各反応筒において順々に除去され、次にこの反応筒に原料ガスが供給された場合には、この触媒層内において原料ガスが適切に触媒反応されて、一酸化炭素ガスが40〜57体積%の高濃度で含まれる浸炭用ガスが適切に生成されるようになる。 Further, when the gas supplied to each reaction cylinder through the gas supply pipe is switched to the source gas and the soot removal gas by the above supply gas switching means, the reaction cylinder to which the soot removal gas is supplied is sequentially installed. In the case where soot in the catalyst layer is removed sequentially in each reaction cylinder, and then the raw material gas is supplied to the reaction cylinder, the raw material gas is appropriately converted into a catalyst in the catalyst layer. By being reacted , a carburizing gas containing carbon monoxide gas at a high concentration of 40 to 57% by volume is appropriately generated.
また、上記の供給ガス切換手段によって、原料ガスが供給される反応筒の数を一定にすると、浸炭用ガスの生成量が一定し、浸炭処理炉に一定した量の浸炭用ガスを安定して供給できるようになる。 Further, if the number of reaction cylinders to which the raw material gas is supplied is made constant by the supply gas switching means, the amount of carburizing gas generated is constant, and a constant amount of carburizing gas is stably supplied to the carburizing treatment furnace. It becomes possible to supply.
以下、この発明の実施形態に係る浸炭用ガス供給装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る浸炭用ガス供給装置は下記の実施形態に示すものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。 Hereinafter, a carburizing gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In addition, the carburizing gas supply apparatus according to the present invention is not limited to the one shown in the following embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within a range not changing the gist of the invention.
この実施形態における浸炭用ガス供給装置においては、図2に示すように、Ni触媒やRh,Pt等の貴金属触媒を用いた触媒層11が内部に設けられた耐熱性の反応筒10を六対(10A〜10F)、合計12本の反応筒10を、中空箱体からなる反応用容体12内を貫通するように設けている。そして、この六対の反応筒10A〜10Fを挟むようにして、反応用容体12の対向する外面にそれぞれ電熱ヒーター等からなる加熱手段13を設けると共に、上記の反応用容体12を覆うようにして断熱材を用いた外装体14を装着させている。
In the carburizing gas supply apparatus in this embodiment, as shown in FIG. 2, six pairs of heat-
ここで、このように反応用容体12内を貫通するように複数本の反応筒10を設けるようにした場合、各反応筒10の径を小さくすることができ、各反応筒10内に設けられた触媒層11を、上記の加熱手段13によって十分に加熱させることができるようになる。なお、上記の各反応筒10としては、例えば、径が25A〜40A程度のものを用いることができる。
Here, when a plurality of
そして、図3及び図4に示すように、反応用容体12内に設けられた各対の反応筒10A〜10Fにおける触媒層11に対して、それぞれガス供給管21を通して、原料ガス供給管21aから供給される炭化水素ガスを含む原料ガスGaと、煤除去用ガス供給管21bから供給される煤除去用ガスGbとを、供給ガス切換手段22により切り換えて供給するようにしている。なお、煤除去用ガスGbとしては、前記のように触媒層11内において生じた煤を燃焼除去させる大気や、CO2,O2等の酸化性ガスを用いるようにしている。
Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the
ここで、供給ガス切換手段22により、各ガス供給管21を通して各対の反応筒10A〜10Fに設けられた触媒層11に供給させるガスを、上記の原料ガスGaと煤除去用ガスGbとで切り換えるにあたり、この実施形態の浸炭用ガス供給装置においては、上記の各原料ガス供給管21aと各煤除去用ガス供給管21bとにそれぞれ切換弁22a,22bを設けている。
Here, the gas to be supplied to the
そして、原料ガスGaを供給する反応筒10に対しては、原料ガス供給管21aに設けられた切換弁22aを開く一方、煤除去用ガス供給管21bに設けられた切換弁22bを閉じ、原料ガス供給管21aから供給される原料ガスGaを、ガス供給管21を通して反応筒10に供給させるようにしている。一方、煤除去用ガスGbを供給する反応筒10に対しては、煤除去用ガス供給管21bに設けられた切換弁22bを開く一方、原料ガス供給管21aに設けられた切換弁22aを閉じ、煤除去用ガス供給管21bから供給される煤除去用ガスGbを、ガス供給管21を通して反応筒10に供給させるようにしている。
And with respect to the
ここで、原料ガスGaが供給された反応筒10においては、反応筒10の触媒層11内において原料ガスGaが触媒反応されて、高濃度の一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスGcが生成されるようになる。一方、煤除去用ガスGbが供給された反応筒10においては、反応筒10の触媒層11内における煤が、この煤除去用ガスGbにより燃焼されて触媒層11内から除去されるようになる。
Here, in the
そして、上記のように原料ガスGaが供給された反応筒10において生成された浸炭用ガスGcと、煤除去用ガスGbが供給された反応筒10において生じた煤除去後における煤除去ガスGdとを、各反応筒10に接続されたそれぞれの案内管23に導き、それぞれの案内管23に導かれた浸炭用ガスGcと煤除去ガスGdとを案内する経路を案内経路切換手段24によって切り換えるようにしている。
The carburizing gas Gc generated in the
ここで、上記の案内経路切換手段24によってそれぞれの案内管23に導かれた浸炭用ガスGcと煤除去ガスGdとを案内する経路を切り換えるにあたり、この実施形態の浸炭用ガス供給装置においては、上記の案内管23に導かれた浸炭用ガスGcを浸炭処理炉2に導く浸炭ガス案内管23aと、案内管23に導かれた煤除去ガスGdを外部に導く煤除去ガス案内管23bとに分岐させると共に、この浸炭ガス案内管23aと煤除去ガス案内管23bとにそれぞれ切換弁24a,24bを設けている。
Here, in switching the route for guiding the carburizing gas Gc and the soot removal gas Gd guided to the
そして、原料ガスGaが供給されて、案内管23に浸炭用ガスGcが導かれる反応筒10においては、浸炭ガス案内管23aに設けられた切換弁24aを開く一方、煤除去ガス案内管23bに設けられた切換弁24bを閉じ、案内管23に導かれた浸炭用ガスGcを、浸炭ガス案内管23aを通して浸炭処理炉2に供給させるようにしている。一方、煤除去用ガスGbが供給されて、案内管23に煤除去ガスGdが導かれる反応筒10においては、煤除去ガス案内管23bに設けられた切換弁24bを開く一方、浸炭ガス案内管23aに設けられた切換弁24aを閉じ、案内管23に導かれた煤除去ガスGdを、煤除去ガス案内管23bを通して浸炭処理炉2以外の外部に導くようにしている。
In the
このようにすると、炭化水素ガスを含む原料ガスGaが供給された反応筒10においては、原料ガスGaが十分に加熱された触媒層11内において触媒反応され、高濃度の一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスGcが適切に生成されると共に、触媒層11内における煤の発生が抑制される。
In this way, in the
また、煤除去用ガスGbが供給された反応筒においては、触媒層11内における煤が煤除去用ガスGbにより燃焼されて適切に除去されるようになる。そして、このように触媒層11内における煤が煤除去用ガスGbにより燃焼されて適切に除去されると、次にこの反応筒10に原料ガスGaが供給された場合には、この触媒層11内における煤によってガスの流れが邪魔されることなく、原料ガスGaが適切に触媒反応されて、高濃度の一酸化炭素ガスを含む浸炭用ガスGcが適切に生成されるようになる。
In the reaction cylinder to which the soot removal gas Gb is supplied, soot in the
ここで、この実施形態の浸炭用ガス供給装置において、上記のように各反応筒10にガス供給管21を通して供給するガスを、原料ガスGaと煤除去用ガスGbとに切り換えるにあたり、煤除去用ガスGbが供給される反応筒10を順々に異ならせるようにすると、各反応筒10の触媒層11内における煤が順々に除去されるようになり、浸炭用ガスGcをより安定して生成できるようになる。また、ガス供給管21を通して原料ガスGaが供給される反応筒10の数を一定にすると、浸炭用ガスGcの生成量が一定し、浸炭処理炉2に一定した量の浸炭用ガスGcを安定して供給できるようになる。
Here, in the carburizing gas supply apparatus of this embodiment, when switching the gas supplied to each
例えば、上記の六対の反応筒10A〜10Fにおいて、最初は、一対の反応筒10Fに煤除去用ガスGbを供給し、この一対の反応筒10Fの触媒層11内における煤を燃焼させて除去する一方、残り五対の反応筒10A〜10Eに原料ガスGaを供給し、浸炭用ガスGcを生成させて浸炭処理炉2に供給させるようにする。次に、上記の供給ガス切換手段22によって、六対の反応筒10A〜10Fに供給する原料ガスGaと煤除去用ガスGbとを切り換えるにあたり、最初とは異なる一対の反応筒10Eに煤除去用ガスGbを供給し、この一対の反応筒10Eの触媒層11内における煤を燃焼させて除去する一方、残り五対の反応筒10A〜10D,10Fに原料ガスGaを供給し、浸炭用ガスGcを生成させて浸炭処理炉2に供給させるようにする。そして、このように煤除去用ガスGbを供給する一対の反応筒10A〜10Fを順々に変更させて、その触媒層11内における煤を燃焼させて除去すると共に、原料ガスGaを残りの五対の反応筒10A〜10Fに原料ガスGaを供給して、浸炭用ガスGcを生成させるようにすると、上記のように各反応筒10の触媒層11内における煤が順々に除去されると共に、これらの反応筒10によって生成される浸炭用ガスGcの量も一定し、浸炭処理炉2に一定した量の浸炭用ガスGcを安定して供給することができるようになる。
For example, in the six pairs of
また、上記のように原料ガスGaや煤除去用ガスGbを、ガス供給管21を通して各反応筒10に設けられた触媒層11に供給するにあたっては、図5に示すように、反応筒10内に挿入されたガス供給管21を挿通させる支持パイプ15を設けると共に、この支持パイプ15より上方に突出したガス供給管21の先端部の外周と反応筒10の内周との間に、触媒層11における触媒11aを保持するプロテクトリング16を設けることが好ましい。このようにすると、ガス供給管21の先端部の外周と反応筒10の内周との間に触媒11aが入り込むのが防止され、上記のように触媒層11に原料ガスGaや煤除去用ガスGbを供給して反応させる場合において、反応筒10やガス供給管21の温度変化による膨張収縮時に、ガス供給管21の先端部の外周と反応筒10の内周との間に入り込んだ触媒11aによって反応筒10やガス供給管21が変形したり、破損したりするのが防止されるようになる。また、同図に示すように、プロテクトリング16より上方に突出したガス供給管21の先端面を傾斜させると、このガス供給管21の穴部が触媒層11における触媒11aによって閉塞されるのが抑制され、ガス供給管21から触媒層11に原料ガスGaや煤除去用ガスGbを適切に供給できるようになる。
Further, in supplying the source gas Ga and the soot removal gas Gb to the
また、図示していないが、反応筒10において生じた浸炭用ガスGcや煤除去ガスGdを案内する上記の案内管23に、水冷等の冷却装置(図示せず)を設け、案内管23によって案内される浸炭用ガスGcや煤除去ガスGdを冷却させるようにすることもできる。
Although not shown, a cooling device (not shown) such as water cooling is provided in the
2 浸炭処理炉
10(10A〜10F) 反応筒
11 触媒層
11a 触媒
12 反応用容体
13 加熱手段
14 外装体
15 支持パイプ
16 プロテクトリング
21 ガス供給管
21a 原料ガス供給管
21b 煤除去用ガス供給管
22 供給ガス切換手段
22a,22b 切換弁
23 案内管
23a 浸炭ガス案内管
23b 煤除去ガス案内管
24 案内経路切換手段
24a,24b 切換弁
Ga 原料ガス
Gb 煤除去用ガス
Gc 浸炭用ガス
Gd 煤除去ガス
2 Carburizing furnace 10 (10A to 10F)
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