炉内の圧力はプロセスの段階や使用する炉の種類によって大きく変化します。
運転中は、煙突効果のような問題を防止し、熱処理部品の品質を維持するために圧力が制御されます。
高温浸漬の後、炉は冷却されますが、これも圧力に影響するため、さらなる制御措置が必要となります。
炉内圧力とは？考慮すべき4つのキーファクター
1.運転中の圧力制御
炉の運転中、圧力は煙突効果を防ぐために注意深く管理されます。
この効果は、炉内雰囲気と外気との密度差によって発生し、浮力を生じさせて不要な対流を引き起こす可能性がある。
これに対抗するため、圧力制御装置はダンパーの設定やファンの回転数を調整し、炉内を正圧に保ちます。
外気の流入は危険であるため、雰囲気が制御されている炉では特に重要です。
2.冷却中の圧力変化
高温浸漬後、炉は冷却プロセスを経ます。
この冷却には不活性ガスの流入と炉壁内の冷却水の循環が含まれます。
温度が下がると、炉内の圧力も低下します。
これを管理するため、圧力はプロセスタイプに応じて0.85バールから10バールの間で制御されます。
この制御により、冷却段階でも炉の安定性と安全性が確保されます。
3.真空レベルの変化
炉の真空レベルも内圧の決定に重要な役割を果たします。
プロセスによって要求される真空レベルは異なります：
- 中真空 ( < 1 Torr, > 10-3 Torr)： 一部の溶接や機械加工に適しています。
- 高真空（＜10-3 Torr、＞10-8 Torr）： より精密な用途に使用される。
- 超高真空（< 10-8 Torr）： 通常、非常にクリーンな環境で使用され、表面汚染物質の乾燥を伴うことが多い。
- 高圧（> 760 Torr）： 大気圧より高い圧力のガスまたは内部雰囲気で作動する炉で使用される。
これらの異なる真空レベルは、特定の品質基準を満たす部品の熱処理を行う炉の能力に影響するため、極めて重要です。
適切な真空レベルの選択は、ガス量、圧力、必要な排気速度、特定の炉およびプロセス仕様などの要因に依存します。
4.結論
炉内圧力は、熱処理プロセスの様々な段階を通じて綿密に監視・制御される動的パラメータです。
運転中の陽圧の維持から冷却中の圧力降下の管理、プロセス要件に応じた真空レベルの調整まで、圧力制御は炉操業の安全性と品質を確保するために不可欠です。
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