(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ことを特徴とする浸炭用ガス供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載した浸炭用ガス供給装置において、上記の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、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ことを特徴とする浸炭用ガス供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した浸炭用ガス供給装置において、上記の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原料ガスと煤除去用ガスとに切り換えるにあたり、原料ガスが供給される反応筒の数を一定にすることを特徴とする浸炭用ガス供給装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載した浸炭用ガス供給装置において、上記の反応筒内にガス供給管を挿通させる支持パイプを設け、この支持パイプより突出したガス供給管の先端部の外周と反応筒の内周との間に、触媒層における触媒を保持するプロテクトリングを設けると共に、プロテクトリングより突出したガス供給管の先端面を傾斜させたことを特徴とする浸炭用ガス供給装置。
【請求項５】
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させるようにすると共に、上記の反応筒内にガス供給管を挿通させる支持パイプを設け、この支持パイプより突出したガス供給管の先端部の外周と反応筒の内周との間に、触媒層における触媒を保持するプロテクトリングを設けると共に、プロテクトリングより突出したガス供給管の先端面を傾斜させたことを特徴とする浸炭用ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２５６８２４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２３１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２９０５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の浸炭用ガス供給装置により浸炭用ガスを浸炭処理炉に供給する状態を示した概略説明図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る浸炭用ガス供給装置において、反応用容体内に設けた六対の反応筒を挟むようにして、反応用容体の対向する外面にそれぞれ加熱手段を設けると共に、反応用容体を覆うようにして外装体を装着させた状態を示した横断面説明図である。
【図３】上記の実施形態に係る浸炭用ガス供給装置により浸炭用ガスを浸炭処理炉に供給する状態を示し、上記の対になった反応筒の配列方向に沿った縦断面説明図である。
【図４】上記の実施形態に係る浸炭用ガス供給装置により浸炭用ガスを浸炭処理炉に供給する場合において、対になった２つの反応筒が配列された状態を示した縦断面説明図である。
【図５】この発明の実施形態に係る浸炭用ガス供給装置において、ガス供給管を通して原料ガスや煤除去用ガスを反応筒に設けられた触媒層に供給する一例を示した部分断面説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005630987.tif 000006