(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼線を高能率かつ高品質に調質する方法とその装置を提供する。【解決手段】加熱（約１０００℃）・焼入（室温）・再加熱（約５００℃）とも流動床８を使用する。鋼線表面品質と炉況を安定させるため、１）加熱炉３前に酸洗槽２を設けて鋼線１の付着残滓を事前に酸洗除去する、２）加熱炉の流動砂を排出して酸により洗浄する、の両者又は一方の処理をする。流動床の高温加熱が可能になり、雰囲気炉の５倍以上の能率が得られる。伝熱は対流が主体となって線径が小さくなると熱伝達率が向上し、能率低下が緩和される。室温流動床の冷却能は油焼入よりも自在に調節可能で代替により省資源となる。熱排ガスを耐熱送風機を介して流動化とカスケード熱利用が進む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼線を走行させて加熱・冷却・再加熱して調質鋼線を製造する方法において、流動床炉によって加熱する際、１）鋼線を該流動床炉の直前に設けた酸洗槽に通過させて該鋼線の表面付着物を除去する、２）該流動床炉を構成する熱媒体の砂を適宜炉外に排出して酸により洗浄した後炉内に回帰させるの両方又はどちらか一方の処理を施すことを特徴とする調質鋼線の製造方法。
【請求項２】
熱媒体を流動砂とする流動床を持つ加熱炉・冷却槽・再加熱炉とから成る平行多数本通しの調質鋼線の製造装置であって、加熱炉前には鋼線表面の付着物を除去する酸洗槽を設け、加熱炉には該炉を８５０℃以上に加熱する熱源と流動化送風源と実効炉長を調節する鋼線遮蔽管とを設け、さらに必要に応じて砂を排出し酸によって洗浄し炉内に回帰させる洗浄装置を附設し、冷却槽には流動床の温度を１００℃以下に維持する冷却水配管と室温流動化送風源と熱伝達率を調節する流動化送風量調節弁とを設け、再加熱炉には前記加熱炉の熱排ガスを主熱源とする誘導管と補助熱源としてのバーナー又は抵抗発熱体と流動化送風源と実効炉長を調節する鋼線遮蔽管とを設け、熱排ガスを耐熱送風機を介して加熱炉・再加熱炉の流動化送風源としたことを特徴とする調質鋼線の製造装置。
【請求項３】
鋼線の酸洗液が塩酸又は硫酸又は硝酸のどれか１種であり、熱媒体の砂の成分がアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）又はジルコン（ＺｒＯ・ＳｉＯ2）又は炭化珪素（ＳｉＣ）のどれか単一種であることを特徴とする請求項２に記載した調質鋼線の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は調質鋼線を効率的に製造する方法と該鋼線を製造する装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
調質鋼線とは炭素鋼・低合金鋼の線材を初回熱処理・伸線を経て所定径の素線とし、最終工程の焼入焼戻しによって金属組織を焼戻しマルテンサイトとした高強度の鋼線であって、ばね・ピン・ニードル・シャフト・軸等に供される。
高強度且つ耐疲労性が求められる高級製品である弁ばねやベアリング・ニードル等に対しては高度の材料、高度のプロセス、高度の品質管理を要する。品質が最優先される結果、各工程で省エネルギーや廃棄物削減等環境対策は遅れがちである。
本願発明は上記高級製品を対象に最終の調質工程において従来以上の品質を確保しつつ能率向上・省エネルギー・省資源（廃棄物削減）を図ることを目的とし、実施容易な処理方法及び装置を提供しようとする。
【０００３】
鋼線の焼入焼戻しは直進させつつ加熱・冷却・再加熱の３段を通過して処理される。
生産能率（ｔ／ｈ）の律速は初段の加熱工程にある。約１０ｍｍ径の太径線では１本でも強力な誘導加熱や直接通電加熱により十分な能率が容易に得られるが、５ｍｍ径以下の細径線では能率が著しく低下して該方法の設備費対効果が問題となる。そのため通常多数本通しの燃焼式加熱炉が使用される。約１０００℃に加熱される加熱炉では鋼線表面の脱炭を防止するため通常雰囲気制御がなされる。該雰囲気加熱には以下の問題がある。
【０００４】
１）  燃焼式加熱炉は電気加熱や鉛浴・塩浴加熱と比較し原理的に伝熱能（kcal/m2h）が小さい。従って必要炉長が長くなってスペースと熱損に不利となる。
２）  上流工程の伸線において潤滑のための表面処理であるリン酸亜鉛被膜の付着残滓が分解還元され、溶融ＺｎやＺｎ蒸気が発生し、これが鋼線表面に極めて有害な欠陥を形成する。その結果顧客から該表面処理が禁止され、能率・コスト面で極めて劣る石灰水処理やショットピーニング処理等が代用されている。
３）  雰囲気制御のコストが意外に高い。不活性ガスの消費だけでなく耐熱鋼材の耐久にも問題がある。
４）  鋼線は保護管内を通過するので伝熱は対流が無く放射のみとなる。多数本を纏めて貫通させるマッフル炉においても対流は実質生じない。熱伝達率は線径と無関係になり加熱冷却速度は単純に線径に反比例することになる。その結果炉内を通過する線速Ｖは線径Ｄに反比例して設定され、その結果生産能率は線径に比例することになり、細径では急速に低下する。通常該不都合は当然のことであるから問題とされていないが本発明では細径品増加時の能率低下をも問題とする。
【０００５】
かつて伝熱性の大きい鉛浴・塩浴も試行されたが両者とも約１０００℃の加熱環境では作業トラブルが絶えず、しかも汚染問題がつきまとい廃れている。鋼線表面と異様なスラグとが反応して品質が低下する、耐熱鋼の容器と液面の酸化鉛が反応して腐食漏湯する、塩浴中に酸化鉄が混入して浴底で酸化反応して孔蝕漏湯が発生する等々が経験された。
【０００６】
近年流動床炉が約６５０℃以下限定で急速加熱炉として普及している。該炉は炉内壁にバーナーを設け、炉床に砂層を数１００ｍｍ堆積させ、炉床を通過して送風し該層を流動化させて熱媒体としたものである。
９００℃以上の試験では、鋼の酸化に伴って生成した酸化鉄と流動砂とが反応して焼結し砂が団子状になる、伸線潤滑剤として多用されるステアリン酸Ｃａ（金属石鹸）が炉内で分解し、有機分は燃焼するがアルカリ・アルカリ土はリン酸ＰＯ4と反応して焼結や付着が起こる、硼酸Ｎａが使用された場合にはガラス状の低融点化合物が鋼線表面に付着し品質劣化を誘発する等々問題が多く未だ実用されていない。以上から１０００℃に耐える急速加熱方法が期待される。
【０００７】
次段の室温までの冷却では、単線なら精密冷却装置を構成して水焼入が可能であり品質・コスト・汚染に有利である。多数本では煩雑であるため通常油焼入が適用される。
油焼入では沸騰現象が関係し、高温から約６００℃までは膜沸騰により穏当に冷却され、６００〜４００℃では核沸騰によりかなりの急冷によってパーライト変態を避け、４００℃以下では対流伝熱により緩冷却となってマルテンサイト変態時のワレ発生を抑制し、使い易いのが特徴である。
他方品質に問題が無くても火災・悪臭・床滑り・油質劣化等作業環境とコストに問題が多い。
【０００８】
特許文献１には常温流動床が油焼入の代替になることが開示されている。流動床の熱伝達率は温度依存性がなくほぼ一定であって、油よりも大きい水準にある。従って間欠接触を巧みに組み込めば自在の冷却過程を経ることができる。実施例は無いが省資源と安全の観点から活用したい冷却方法である。
【０００９】
第３段の約５００℃への再加熱において、最近では炉長短縮と均熱性をねらって流動床炉が多用される。熱伝達率の値は約１０００（kcal/m2h℃）が例示されかなり大きい。
実操業において上流側から変な異物が鋼線に付着して流入しない限り６５０℃以下では十分な耐久がある。
【００１０】
問題は流動化に使用する空気量が相当大きくて処理鋼線の質量の同桁になり、従って加熱効率（＝理論必要熱量／消費熱量）が極めて小さい（通常の加熱炉の半減）ことである。熱排ガスを耐熱送風機により流動ガスに回帰させる案は古くからあるが価格と性能と耐久で便利なものがない。
特許文献２には自動車用ターボチャージャーを転用して熱風循環する方法が開示されている。大いに活用したい省エネルギー手段である。
【００１１】
多数本通しの熱処理炉では単一品種・単一線径のみの操業がやり易いが、通常製品構成は線径や鋼種が混在している。細径に集中すると能率低下、太径のみにしても負荷過剰で本来の能力は超えられない。全体の効率低下をもたらす。多品種小ロット生産を無理なく進めるためには異なった処理条件を併行処理するのが望ましい。
特許文献１にはパス毎に実効炉長を調節可能にして一つの炉温において異なる温度に加熱する方法が開示されている。総合コスト低減に活用したい手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第６０３０８０１号
【特許文献２】特許第５５８０４６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
高品質の細径調質鋼線を多数本通し、多品種小ロット、且つコスト有利に製造する方法と装置において、初段の加熱工程では１）適切な高速加熱方法が無く通常バーナーを設けた加熱炉が使用され炉長と加熱効率に問題がある。２）脱炭防止のため雰囲気制御がなされるが、その際上流の伸線工程において最良の潤滑処理であるリン酸亜鉛被膜処理が当該工程では有害となって使用できない。３）生産能率が放射加熱故に細径ほど比例的に低下すると言う問題がある。
次段の冷却では油焼入は品質に良いが作業環境とコストに不利がある。代替策として常温流動床が提案されているが実績は無い。
第３段の再加熱では加熱速度の大きい流動床炉が使用されているが流動用送風が加熱効率を半減以下にしている。熱排ガスを送風に転用する策が提案されているが実績は無い。
【００１４】
本願発明は、従来よりも省資源・省エネルギーに優れ、生産能率の高い調質鋼線の製造方法と製造装置を提供することを目的とし、流動床を加熱・冷却・再加熱に対して効果的に適用可能とすることを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題解決のため従来明解でなかった流動床炉における伝熱特性を理論と実験から明らかにして加熱・冷却の効率化を図り、従来成功していない高温流動床炉の作業問題を観察と知見から対策を講じて以下の発明をなした。
【００１６】
第１の発明は、鋼線を走行させて加熱・冷却・再加熱して調質鋼線を製造する方法において、流動床炉によって加熱する際、１）鋼線を該流動床炉の直前に設けた酸洗槽に通過させて該鋼線の表面付着物を除去する、２）該流動床炉を構成する熱媒体の砂を適宜炉外に排出して酸により洗浄した後炉内に回帰させるの両方又はどちらか一方の処理を施すことを特徴とする調質鋼線の製造方法である。
【００１７】
第２の発明は、熱媒体を流動砂とする流動床を持つ加熱炉・冷却槽・再加熱炉とから成る平行多数本通しの調質鋼線の製造装置であって、加熱炉前には鋼線表面の付着物を除去する酸洗槽を設け、加熱炉には該炉を８５０℃以上に加熱する熱源と流動化送風源と実効炉長を調節する鋼線遮蔽管とを設け、さらに必要に応じて砂を排出し酸によって洗浄し炉内に回帰させる洗浄装置を附設し、冷却槽には流動床の温度を１００℃以下に維持する冷却水配管と室温流動化送風源と熱伝達率を調節する流動化送風量調節弁とを設け、再加熱炉には前記加熱炉の熱排ガスを主熱源とする誘導管と補助熱源としてのバーナーもしくは抵抗発熱体と流動化送風源と実効炉長を調節する鋼線遮蔽管とを設け、熱排ガスを耐熱送風機を介して加熱炉・再加熱炉の流動化送風源としたことを特徴とする調質鋼線の製造装置である。
【００１８】
第３の発明は、鋼線の酸洗液が塩酸又は硫酸又は硝酸のどれか１種であり、熱媒体の砂の成分がアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）又はジルコン（ＺｒＯ・ＳｉＯ2）又は炭化珪素（ＳｉＣ）のどれか単一種であることを特徴とする第２発明に記載した調質鋼線の製造装置である。
【発明の効果】
【００１９】
従来流動床炉では鋼線表面に付着している異物が約１０００℃の流動床に持ち込まれると、該異物と鋼線・熱媒体の砂・炉体耐火物・炉体金属等とが反応し鋼線品質劣化や炉体に種々の故障や面倒を引き起こし耐用されていないが、本発明では加熱直前の鋼線の酸洗によって又は炉内の砂の酸洗浄によって該異物が除去され、流動床加熱炉が該高温へ適用することが可能になる。
【００２０】
流動床の伝熱特性を理論及び実測から解明し、熱伝達率αの値が線径Ｄの０．４乗に反比例すること見い出し、本発明に応用した。
１）  通常の燃焼式加熱炉では伝熱の大部分が放射であり、その場合熱伝達率αは線径の影響を受けない。生産能率は線径Ｄに比例し、細径品ほど能率は比例的に低下する。流動床では対流が主体となってα値は線径Ｄの影響を受け細径で急速に増加する。能率の低下は線径の０．６乗に比例して軽減される。細径品の加熱には一層効果的である。
【００２１】
２）  加熱速度は雰囲気炉の約５倍以上となって脱炭は加熱時間の短縮により発生しない。多少の酸化膜の形成はばね巻き等の加工に際して摩擦の安定に寄与して必ずしも不都合ではない。雰囲気制御を要しない。
３）  必要炉長が短縮されエネルギー効率も向上する。
４）  冷却槽の冷媒が油から砂に変更されるので作業環境の改善、省資源に寄与する。冷媒の劣化もなく品質管理が安定する。流動床故に冷却能は焼入油よりも上下に自在に調節可能である。
【００２２】
加熱炉の熱排ガスがカスケード式に再加熱炉に活用されると共に熱排ガスの一部を耐熱送風機により吸引加圧して加熱炉・再加熱炉の流動化送風源とされるので加熱効率が著しく向上し、省エネルギーに寄与する。総合してコスト低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の調質鋼線の製造装置の概略構造を示す。
【図２】本発明における加熱・冷却・再加熱の処理条件を多様化させる方法を示す。
【図３】本発明に使用される流動床の熱伝達率と線径の関係図である。
【図４】本発明における鋼線の昇温線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下本発明の調質鋼線の製造方法を実施する装置を図１に従って説明する。該装置は主に酸洗槽２とそれぞれ流動床を保有する約１０００℃の加熱炉３と室温の冷却槽４と約５００℃の再加熱炉５とから成り、鋼線１は多数本が水平平行に上記順に通過して鋼線表面を清浄化した後焼入焼戻しがなされる。
流動床とは約１００μｍ径の砂を炉床の通気板上に約３００ｍｍ堆積させ、該通気板を通して空気を吹き込み、該堆積層を膨張・流動化させた外見液状の熱媒体であり、流動床を組み込んだ流動床炉は鉛浴・塩浴に準ずる伝熱性の大きな加熱炉として約６５０℃以下の加熱用、約５００℃の冷却用（パテンティング）等に使用されている。
【００２５】
前段の酸洗槽は以下の機能を持つ。既述のように鋼線の付着残滓はリン酸亜鉛、ステアリン酸Ｃａ、硼酸Ｎａ等がある。加熱と熱分解によりＰＯ4、ＺｎＯ、ＮａＯ・Ｂ2Ｏ3、ＣａＯ等の酸化物が生成する。雰囲気により前３者は容易に還元され製品表面を劣化させる。流動床炉では直上に火炎があるので雰囲気は酸化性である。線速が大きいので酸化膜厚は小さいが生成した一部は炉内に脱落して新たに酸化物ＦｅＯが加わる。流動砂を含め酸性・還元性の酸化物が約１０００℃の高温故に種々に反応し、融点低下により凝結現象が発生、砂が固まる、炉体の一部や鋼線表面に付着して種々のトラブルのもととなる。これが高温流動床が実用化されていない理由である。前記化合物は酸により事前に容易に溶解分離することができる。うまくやれば数秒ないし１０数秒の処理により付着残滓は除去される。
【００２６】
初段の加熱炉３には底部に送風室６、該送風室６の天井に耐火性通気板７，該通気板７上に流動床８、炉の天井にバーナー９及び煙道１０が設けられる。さらに炉の出口近傍に流動砂の排出孔１１，入り口近傍に洗浄した流動砂の装入孔１２が設けられる。排出した砂はフィルターと酸洗槽と脱水装置とから成る洗浄装置１３により砂に混入した異物を分別し溶解して除去し、装入孔に回帰させる。排出と回帰は連続式でも間欠式でも良い。流動床加熱炉の特徴は鋼線との間の熱伝達率が極めて大きく高速加熱となることであるが本発明によりこれが作業上安定して得られることである。
【００２７】
次段の冷却槽４は鋼板製の槽内に送風室１４と流動床１５と該流動床１５を約１００℃以下に維持する水冷配管１６と圧力調整弁１７を持つ室温送風機１８とが設けられる。槽の上方は開放されていて容易に線温その他を点検することができる。
流動床冷却の特徴は焼入油と同等以上の冷却能を持つこと、該冷却能に変な温度依存性が無く安定していることである。従って冷却能を適宜抑制することによりいかようの冷却過程をも容易に設定することができる。
【００２８】
第３段の再加熱炉５は加熱炉３とほぼ同様の構造であるが、砂の回収・洗浄・回帰装置は無い。天井には加熱炉３からの煙道１０と補助バーナー１９が、又は補助抵抗発熱体２０が流動床内に設けられる。炉側には加熱炉３の煙道１０から分岐して熱排ガスを吸引・加圧して加熱炉３及び再加熱炉５の送風室に熱風を供給する耐熱送風機０が設けられる。熱風送風により従来のような炉の冷却が避けられ加熱効率の約倍増が得られる。
【００２９】
図２は複数の鋼線が走行する際、鋼線の加熱温度と冷却速度を個別に調節する方法を説明する図である。
加熱温度の異なる鋼線を併行処理する場合、炉温は最高温度の品種に合わせ、低い方の鋼線は実効炉長を短縮して加熱時間を短くする。到達加熱温度が低下する。具体的には加熱炉３を通る鋼線１を耐熱保護管２１の中に通し、該保護管２１の炉内への侵入長さを適宜設定する。鋼線１は管内では炉温に等しい管壁からの放射加熱のみとなり低速加熱になる。管の出し入れは上流側から行う。
【００３０】
冷却条件が異なる場合には種々の方法で対処することができる。１）鋼線１周囲に適宜間欠遮蔽管２２を上方から着脱し所定の冷却に誘導する。２）送風室・流動室に前後左右に隔壁を設け個別に送風量を設定する。
再加熱温度が異なる場合、加熱炉と同様に炉温を加熱温度最高の品種の温度に設定し、それよりも低い加熱温度の鋼線には耐熱保護管２３を適当な長さに下流側から装着する。
【００３１】
鋼線の酸洗が無い場合でも砂を適切に洗浄して常時異物を除去しておけば有効な対策になる。両方を実施するのが望ましい。異物除去は流動床を高温で使用する場合の不可欠条件となる。
鋼線の酸洗及び流動砂の洗浄に使用する酸は塩酸・硫酸・硝酸のどれか単一酸が適切である。熱媒体となる砂には炉温約１０００℃において反応しにくい物質を選択する。一般的なジルコン（ＺｒＯ・ＳｉＯ2）の他にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素（ＳｉＣ）等を単体で使用する。炉体耐火物にも同様の注意を要する。
【００３２】
吹込み空気量（空塔速度ｍ3／分／ｍ2）によって鋼線と流動床との間の熱伝達率は変動する。風量の増加につれ比例的に増加しある水準で平坦になり通常その水準で使用するが冷却の場合風量を下げて適切な冷却速度としても良い。
加熱の場合と冷却の場合とで適切な空塔速度はほぼ同等であるがガスの熱膨張が絡むので送風量は異なる。
【００３３】
流動床の伝熱性について解析する。下記文献に流動層（文献では『流動層』と記述されている）に関する伝熱性が多くの文献から引用されて詳述されているがはなはだ解りにくい。流体力学と伝熱工学の基礎式から実用式を誘導し、実測値から固める方法を採用した。
文献；吉田正彦、実用熱工学、P.1108~P.1113、栗田出版社
【００３４】
熱伝達率αは無次元熱伝達率であるヌセルト数Nuから誘導される。
Nu＝α・Ｄ／λ，    α＝Nu・λ／Ｄ      −−−−−（１）
ヌセルト数Nuは流動状態を示す無次元のレイノルズ数Re、流体の物性を表すプラントル数Prに関係する。
Nu＝C・Rem・Prn(Pro/Prw)p               −−−−−（２）
Re＝V・Ｄ／(μ／ρ)                     −−−−−（３）
Pr＝ｃ・μ／λ                          −−−−−（４）
（１）、（２）式から次式が誘導される。
α＝ｋＤ(m-1)                           −−−−−（５）
（５）式と下記定数からから熱伝達率αは線径Ｄの０．４乗に反比例する。即ち対流伝熱では放射と異なり線径が小さくなるほど急速に熱伝達率が大きくなる。
定数C、m、n、p はRe数に依存して以下の値になる。
Re数         C       m      n       p
1   ~40      0.75    0.4    0.37    0.25
40  ~1000    0.51    0.5    0.37    0.25
1000~200000  0.26    0.6    0.37    0.25
Ｄ；線径  λ；熱伝導率  ｃ；比熱  μ；粘性率  ρ；密度  Pro；主流Pr数
Prw；壁面Pr数  ｋ；比例定数
【００３５】
計算に当たって流動床の物性値である比熱・熱伝導率・粘性率が不明であるが、砂層の膨張率から前二者の概算値を求めることができ、粘性は空気と同水準と見なされる。
図３は上記計算式によって得られた熱伝達率αと線径Ｄとの関係を示す。図中に描いた断片的な実測値は計算式と多少乖離しているが線径が小さいほどαが大きくなることは明解である。実際の熱伝達率αtの値には上記対流分αに高温砂からの放射分αrが加わる。放射分の平均値は約１５０（kcal/m2h℃）である。計算値は実測値に近似し本方法による解析はほぼ実用と見なすことができる。
αt＝α＋αr                            −−−−−（６）
αr≒１５０
ちなみに前記放射αrは雰囲気加熱炉の熱伝達率と同一である。流動床では熱伝達率は４〜９倍に増大することが解る。
【００３６】
熱伝達率の増大は加熱速度の増加、加熱時間の短縮を意味する。熱伝達率αの値が解れば鋼線の加熱・冷却速度は次式によって求められる。計算によって得られた加熱線図を図４に示す。
ｄθ／ｄｔ＝４α（θ−θo）／ｃρＤ     −−−−−（７）
線径５ｍｍ以下では必要加熱時間は数１０秒以下である。このような短時間では多少の酸化は生じても脱炭が生成するだけの時間は無い。誘導加熱と同様雰囲気制御は不要になる。同様に炉長は大きく短縮され新規の酸洗槽を含めても従来よりも短縮される。
冷却曲線は図４の上下逆の形になり、両者とも初期温度から周辺温度（炉温又は冷媒温度）への指数漸近線となる。
【００３７】
熱伝達率αが鋼線の生産能率にどの様に作用するか説明する。
生産能率Ｐは次式によって示される。
Ｐ＝πρＤ2Ｖ／４                       −−−−−（８）
線速Ｖは炉長Ｌを通過時間ｔ（＝加熱時間）で除したものである。
Ｖ＝Ｌ／ｔ                              −−−−−（９）
加熱時間は加熱温度Θを平均加熱速度θ’で除したものである。
ｔ＝Θ／θ’                            −−−−（１０）
平均加熱速度θ’は最大加熱速度の半分である。
θ’＝４αΘ／ｃρＤ／２                −−−−（１１）
上記関係式から以下が導かれる。
Ｐ＝πＬＤα／２ｃ                      −−−−（１２）
即ち通常生産能率は線径Ｄと熱伝達率αの積に比例する。
他方流動床では熱伝達率αは既述のように線径Ｄの影響を受け次式となる。
Ｐ＝πＬＤ0.6α／２ｃ                   −−−−（１３）
以上から細径線の生産能率は放射加熱では最大径に対して線径に比例して低下するのに対して、対流加熱では線径の０．６乗に比例して低下する。低下の度合いが小さい。即ち細径による能率低下はある程度緩和される。
【実施例】
【００３８】
本発明の特徴は流動床が高温加熱炉に適用可能となることである。鋼線又は流動砂の両方又は片方の酸洗が不可欠条件であるが当該部の実施は当業者には容易であるから省略し、新規の高温流動床の仕様を従来の加熱炉と比較して表１に整理する。
前提条件として、１）基準線径（＝最大径）を５ｍｍ、設計設備能力を１００ｋｇ／ｈ／本、２）炉温は目標加熱温度の５％上位とした。比較例の雰囲気炉では線径が２ｍｍでは能率は基準径の場合の４０％に低下するが本発明では６０％の低下に留まる。
【００３９】
【表１】
2020007609.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の調質鋼線の製造方法・製造装置は既存の熱処理工場に容易に代替され、生産性の向上に役立つ。
【符号の説明】
【００４１】
１：鋼線    ２：酸洗槽    ３：加熱炉    ４：冷却槽    ５：再加熱炉    ６：送風室    ７；通気板    ８；流動床    ９；バーナー    １０；煙道    １１；排出孔    １２；装入孔    １３；洗浄装置    １４；送風室    １５；流動床    １６；水冷配管    １７；調整弁    １８；室温送風機    １９；補助バーナー    ２０；抵抗発熱体    ２１；耐熱保護管    ２２；間欠遮蔽管    ２３；耐熱保護管    ０；耐熱送風機
【図１】
2020007609.tif 000004
【図２】
2020007609.tif 000005
【図３】
2020007609.tif 000006
【図４】
2020007609.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月4日(2019.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
鋼線を走行させて加熱・冷却・再加熱して調質鋼線を製造する方法において、流動床炉によって加熱する際、１）鋼線を該流動床炉の直前に設けた酸洗槽に通過させて該鋼線の表面付着物を除去する、２）該流動床炉を構成する熱媒体の砂を炉外に排出して酸により洗浄した後炉内に回帰させるの両方又はどちらか一方の処理を施すことを特徴とする調質鋼線の製造方法。