(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出するように構成されたカーボンポテンシャル値導出部と、
カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示するように構成された第１表示部と
を備えた、熱処理炉。
【請求項２】
前記カーボンポテンシャル値導出部は、ＣＯセンサの出力と、ＣＯ２センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて前記熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出する、
請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記カーボンポテンシャル値導出部は、露点センサの出力と、水素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて前記熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出する、
請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記カーボンポテンシャル値導出部は、酸素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて前記熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出する、
請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて、前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値を導出するように構成された目標値導出部
を更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱処理炉。
【請求項６】
前記第１表示部は、前記目標値導出部によって導出されたカーボンポテンシャル値の目標値を、前記グラフ上に更に表示する、
請求項５に記載の熱処理炉。
【請求項７】
カーボンポテンシャル値の目標値を入力する目標値入力部を更に備え、
前記第１表示部は、前記目標値入力部に入力された目標値を、前記グラフ上に更に表示する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の熱処理炉。
【請求項８】
前記熱処理室に調整用ガスを供給するように構成された調整用ガス供給システムを備え、
前記調整用ガス供給システムは、前記カーボンポテンシャル値導出部に導出された前記カーボンポテンシャル値を前記目標値に追従させるように前記調整用ガスの供給を制御する制御部を備える、
請求項５から７のいずれか一項に記載の熱処理炉。
【請求項９】
前記ガスセンサ又は第２ガスセンサの出力及び前記温度センサ又は第２温度センサの出力に基づいて前記熱処理室の雰囲気ガスの標準生成ギブスエネルギーを導出するように構成された標準生成ギブスエネルギー導出部と、
前記熱処理室で熱処理される被処理物の所定成分の酸化物に関するエリンガム図を表示する第２表示領域において、導出された標準生成ギブスエネルギーを前記エリンガム図上に表示するように構成された第２表示部と
を更に備えた、請求項１から８のいずれか一項に記載の熱処理炉。
【請求項１０】
変成ガス生成装置で生成させた変成ガスを前記熱処理室に雰囲気ガスとして供給するように構成された変成ガス供給システムを更に備え、
前記変成ガス供給システムは、導出された前記標準生成ギブスエネルギーを所定範囲に位置付けるように前記変成ガス生成装置の作動を制御する制御部を備える、
請求項９に記載の熱処理炉。
【請求項１１】
熱処理炉の制御方法であって、
ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、
カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値と、該カーボンポテンシャル値の目標値とを前記グラフ上に表示することと、
導出された前記カーボンポテンシャル値を前記目標値に追従させるように、前記熱処理室への調整用ガスの供給を制御することと
を含む、制御方法。
【請求項１２】
ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、
カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示することと
を実行する制御部を備える、情報処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて導出された前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値又は、入力されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示すること
を更に実行する、請求項１２に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
導出された前記カーボンポテンシャル値を前記目標値に追従させるように、調整用ガス供給システムから前記熱処理室への調整用ガスの供給を制御すること
を更に実行する、
請求項１３に記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記ガスセンサ又は第２ガスセンサの出力及び前記温度センサ又は第２温度センサの出力に基づいて前記熱処理室の雰囲気ガスの標準生成ギブスエネルギーを導出することと、
前記熱処理室で熱処理される被処理物の所定成分の酸化物に関するエリンガム図を表示する第２表示領域において、導出された標準生成ギブスエネルギーを前記エリンガム図上に表示することと、
導出された前記標準生成ギブスエネルギーを所定範囲に位置付けるように、前記熱処理室へ変成ガスを雰囲気ガスとして供給するように構成された変成ガス供給システムの変成ガス生成装置の作動を制御することと
を更に実行する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項１６】
少なくとも１つのコンピュータが、
ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、
カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示することと
を実行する、情報処理方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのコンピュータが、
前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて導出された前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値又は、入力されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示すること
を更に実行する、
請求項１６に記載の情報処理方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのコンピュータに、
ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、
カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示することと
を実行させる、プログラム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのコンピュータに、
前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて導出された前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値又は、入力されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示すること
を更に実行させる、
請求項１８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理炉に関し、特に熱処理炉内雰囲気のカーボンポテンシャル値をコントロールするのに適する熱処理炉、その制御方法、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼の熱処理には変成ガスが用いられている。例えば、炭化水素系ガスと空気との混合ガスをニッケル（Ｎｉ）触媒を介して熱分解させてＲＸガスを生成し、そのＲＸガスを雰囲気ガスとして熱処理室に供給するとともに、雰囲気のカーボンポテンシャル（ＣＰ）値を予め決定された値に調整することで、鋼の浸炭処理が可能である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８５６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カーボンポテンシャル値は、鋼の浸炭のみならず、その脱炭にも関係する。したがって、このカーボンポテンシャル値の制御により、熱処理後の鋼の機械的性質や組織を自在に操ることができる。現代の自動化された熱処理炉では、このカーボンポテンシャル値はコンピュータ制御により調整されるようになってきている。しかし、コンピュータ制御が好適に行われている場合はよいが、例えばそれに問題が生じたとき、カーボンポテンシャル値制御が適正であるか否かの把握は熱処理炉の操作者の力量による。
【０００５】
本発明の目的は、熱処理炉内雰囲気のカーボンポテンシャル値を、操作者等により簡単に把握させることを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、
ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出するように構成されたカーボンポテンシャル値導出部と、
カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示するように構成された第１表示部と
を備えた、熱処理炉
を提供する。
【０００７】
好ましくは、前記カーボンポテンシャル値導出部は、ＣＯセンサの出力と、ＣＯ２センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて前記熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出する。或いは、前記カーボンポテンシャル値導出部は、露点センサの出力と、水素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて前記熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することができる。また、前記カーボンポテンシャル値導出部は、酸素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて前記熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出してもよい。
【０００８】
好ましくは、前述の熱処理炉は、前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて、前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値を導出するように構成された目標値導出部を更に備えることができる。前記第１表示部は、前記目標値導出部によって導出されたカーボンポテンシャル値の目標値を、前記グラフ上に更に表示するとよい。或いは、前述の熱処理炉は、カーボンポテンシャル値の目標値を入力する目標値入力部を更に備えてもよい。この場合、前記第１表示部は、前記目標値入力部に入力された目標値を、前記グラフ上に更に表示するとよい。熱処理炉は、前記熱処理室に調整用ガスを供給するように構成された調整用ガス供給システムを備えるとよい。この場合、前記調整用ガス供給システムは、前記カーボンポテンシャル値導出部に導出された前記カーボンポテンシャル値を前記目標値に追従させるように前記調整用ガスの供給を制御する制御部を備えるとよい。
【０００９】
好ましくは、上記熱処理炉は、前記ガスセンサ又は第２ガスセンサの出力及び前記温度センサ又は第２温度センサの出力に基づいて前記熱処理室の雰囲気ガスの標準生成ギブスエネルギーを導出するように構成された標準生成ギブスエネルギー導出部と、前記熱処理室で熱処理される被処理物の所定成分の酸化物に関するエリンガム図を表示する第２表示領域において、導出された標準生成ギブスエネルギーを前記エリンガム図上に表示するように構成された第２表示部とを更に備える。熱処理炉は、変成ガス生成装置で生成させた変成ガスを前記熱処理室に雰囲気ガスとして供給するように構成された変成ガス供給システムを更に備えるとよい。この場合、前記変成ガス供給システムは、導出された前記標準生成ギブスエネルギーを所定範囲に位置付けるように前記変成ガス生成装置の作動を制御する制御部を備えるとよい。
【００１０】
本発明の別の態様は、熱処理炉の制御方法にも存する。この方法は、ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値と、該カーボンポテンシャル値の目標値とを前記グラフ上に表示することと、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記目標値に追従させるように、前記熱処理室への調整用ガスの供給を制御することとを含むとよい。
【００１１】
また、本発明の更に別の態様は制御部を備える情報処理装置によっても例示される。この制御部はガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示することとを実行するとよい。この制御部は、前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて、前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値を導出することを更に実行するとよい。この場合、前記制御部は、導出されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示することを更に実行するとよい。または、前記制御部は、入力されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示することを更に実行してもよい。前記制御部は、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記目標値に追従させるように、調整用ガス供給システムから前記熱処理室への調整用ガスの供給を制御することを更に実行するとよい。前記制御部は、前記ガスセンサ又は第２ガスセンサの出力及び前記温度センサ又は第２温度センサの出力に基づいて前記熱処理室の雰囲気ガスの標準生成ギブスエネルギーを導出することと、前記熱処理室で熱処理される被処理物の所定成分の酸化物に関するエリンガム図を表示する第２表示領域において、導出された標準生成ギブスエネルギーを前記エリンガム図上に表示することとを更に実行するとよい。この場合、前記制御部は、導出された前記標準生成ギブスエネルギーを所定範囲に位置付けるように、前記熱処理室へ変成ガスを雰囲気ガスとして供給するように構成された変成ガス供給システムの変成ガス生成装置の作動を制御することを更に実行するとよい。
【００１２】
更に、本発明の他の態様は、前述の制御部を備える情報処理装置などの少なくとも１つのコンピュータにおける情報処理方法によっても例示される。この情報処理方法では、少なくとも１つのコンピュータが、ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示することとを実行するとよい。前記少なくとも１つのコンピュータが、前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて導出された前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値又は、入力されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示することを更に実行するとよい。
【００１３】
更にまた、本発明の更なる他の態様は、前述の少なくとも１つのコンピュータに実行させるためのプログラムによっても例示される。このプログラムは、少なくとも１つのコンピュータに、ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値を導出することと、カーボンポテンシャル値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記カーボンポテンシャル値を前記グラフ上に表示することとを実行させるとよい。前記少なくとも１つのコンピュータに、前記熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて導出された前記熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル値の目標値又は、入力されたカーボンポテンシャル値の目標値を前記グラフ上に表示することを更に実行させるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の上記一態様によれば、上記構成を備えるので、熱処理炉内雰囲気のカーボンポテンシャル値を、操作者等により簡単に把握させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱処理炉の概略構成図である。
【図２】図１の熱処理炉における、第２表示領域の表示の説明図である。
【図３】図１の熱処理炉における、第１表示領域の表示の説明図である。
【図４】図１の熱処理炉における、カーボンポテンシャル値に関しての制御のフローチャートである。
【図５】図１の熱処理炉における、情報処理装置としての制御装置の機能ブロック図である。
【図６】情報処理装置としての制御装置の変形例の機能ブロック図である。
【図７】図３のグラフの変形例を説明するための図である。
【図８】図３のグラフの別の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る実施形態は、熱処理炉、その制御方法、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを例示する。情報処理装置は熱処理炉に設けられ得る。情報処理装置が備える制御部は、ガスセンサの出力及び温度センサの出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のカーボンポテンシャル（ＣＰ）値（以下、ＣＰ値）を導出することと、ＣＰ値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、導出された前記ＣＰ値を前記グラフ上に表示することとを実行する。更に、この制御部は、熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて、前記熱処理室内の雰囲気のＣＰ値の目標値を導出することを更に実行する。そして、制御部は、導出されたＣＰ値の目標値を前記グラフ上に表示することを更に実行する。前記制御部は、入力されたＣＰ値の目標値を前記グラフ上に表示することを更に実行してもよい。この制御部は、導出された前記ＣＰ値を前記目標値に追従させるように、調整用ガス供給システムから前記熱処理室への調整用ガスの供給を制御することを更に実行する。
【００１７】
情報処理装置が備える制御部は、ガスセンサの出力及び温度センサの出力を取得することを実行する。そして、制御部は、その出力に基づいて熱処理室内の雰囲気のＣＰ値を導出することを実行する。ガスセンサは、ＣＯセンサ、ＣＯ２センサ、露点センサ、水素センサ、酸素センサのうちの１つ又は複数であり得る。導出したＣＰ値は、ＣＰ値を示す第１軸と、温度を示し該第１軸に交差する第２軸とを有するグラフを表示する第１表示領域において、そのグラフ上に表示される。更に、この制御部は、熱処理室で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて、前記熱処理室内の雰囲気のＣＰ値の目標値を導出することを更に実行する。このＣＰ値の目標値は、導出されることに限定されず、熱処理炉の操作者等によって入力されてもよい。そして、制御部は、そのＣＰ値の目標値を前述のグラフ上に表示することを更に実行する。このように、熱処理室内の雰囲気のＣＰ値は、導出されて、表示領域のグラフ上に表示される。したがって、熱処理炉内雰囲気のＣＰ値を、操作者等により簡単に把握させることができる。
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を添付図に基づいて説明する。同一の部品（又は構成）には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る熱処理炉１０は、雰囲気ガス中で被処理物を熱処理するように構成されている。被処理物の材質は、浸炭処理をする場合、通常、Ｓ０９ＣＫ、Ｓ１５ＣＫ、Ｓ２０ＣＫ（ＪＩＳ規格参照）などの浸炭用鋼であり得るが、他の鋼等であってもよい。被処理物の材質は、例えば炭素量が少ない機械構造用低炭素鋼、機械構造用合金鋼であってもよい。本発明の一実施形態に係る熱処理炉１０は、浸炭処理又は脱炭処理を目的として行わない通常の熱処理にも使用することができる。ここでは、後述するように、被処理物の材質をＪＩＳ規格のＳ４５Ｃ（炭素濃度０．４２質量％〜０．４８質量％）であるとして、熱処理炉１０内でＳ４５Ｃを熱処理（例えば、焼ならし、焼なまし、焼入れ、焼戻し）する例について説明する。しかし、本発明は、具体的には熱処理炉１０は、浸炭及び脱炭処理にも適用できる。
【００２０】
熱処理炉１０は、被処理物を熱処理するための熱処理室１２と、雰囲気ガスとして変成されたキャリアガスつまり変成ガスを供給するように構成された変成されたキャリアガス供給システム（以下、変成ガス供給システム）１４とを備える。変成ガス供給システム１４は燃料としての炭化水素系ガスと空気とを所定割合で混合して反応させて、変成ガスを生じさせるように構成されている。特にここでは、変成ガスとして、吸熱型のＲＸガスを生じさせるように、変成ガス供給システム１４の変成ガス生成装置１６は作動される。変成ガス生成装置１６は所謂変成炉であり得る。ただし、変成ガス供給システム１４から供給される変成ガスは、ＲＸガス以外のガスであってもよい。
【００２１】
ＲＸガスは、一酸化炭素（ＣＯ）を含む吸熱型ガスの一例である。ＲＸガスは、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、ブタン（Ｃ４Ｈ１０）などの炭化水素系ガスを原料ガスとし、これを所定割合で空気と混合した状態でＮｉ触媒を介して熱分解させることにより生成することができる。生成したＲＸガスは、成分として、一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）などを含む。そして、このＲＸガスは、雰囲気ガスとして熱処理炉１０の熱処理室１２内に導入される。例えば、浸炭処理時、被処理物の鋼の表面で、「２ＣＯ⇔（Ｃ）＋ＣＯ２」というBoudouard（ブードア）反応と呼ばれる平衡反応を生じさせる。すなわち、浸炭時、熱処理炉内の雰囲気ガスであるＲＸガス中のＣＯは被処理物の表面に炭素（Ｃ）を供給し、その炭素が鋼の表面に吸着した後、鋼の内部へと拡散する。ただし、前述の式の（Ｃ）はγ鉄中の固溶ＣのＣである。一方、ＲＸガス中の水素は極めて還元力が強く、酸素と反応して水蒸気を生成する。生成した水蒸気は脱炭をもたらし得る。このような浸炭や脱炭を調整するべく、以下に説明するように調整用ガスが供給可能にされている。なお、既知であるので説明は省くが、鋼の浸炭／脱炭処理においては、所定量のＲＸガスが絶えず熱処理室内に導入されるとともに、それに対応する量の炉内のガスが排ガスとして炉外に放出される。
【００２２】
熱処理炉１０は、更に、熱処理室１２に調整用ガスを供給するように構成された調整用ガス供給システム１８を備える。調整用ガス供給システム１８は、リデュースガス供給装置２０と、エンリッチガス供給装置２２とを有する。リデュースガス供給装置２０は、ここでは、リデュースガスタンク２４を熱処理室１２につなげる通路に設けられた第１バルブ２６を有する。エンリッチガス供給装置２２は、ここでは、エンリッチガスタンク２８を熱処理室１２につなげる通路に設けられた第２バルブ３０を有する。リデュースガスは、ここでは空気であるが、空気以外であってもよく、例えば、窒素（Ｎ２）ガスなど、その供給により雰囲気ガスの炭素濃度の低減をもたらす種々のガスであり得る。エンリッチガスは、炭化水素系ガスであるとよく、例えばプロパン（Ｃ３Ｈ８）、ブタン（Ｃ４Ｈ１０）であるとよく、例えばその供給により雰囲気ガスの炭素濃度の増加をもたらす種々のガスであり得、メタン（ＣＨ４）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）等も排除しない。
【００２３】
また、熱処理炉１０は、熱処理室１２の雰囲気ガスのガス成分及び温度を検出するために、各種のガスセンサ３２、３４、３６と、温度センサ３８とを備える。ガスセンサとしては、酸素（Ｏ２）センサ３２、ＣＯセンサ３４、ＣＯ２センサ３６を例示できる。なお、それらのガスセンサのうちの一部のガスセンサを省略することも、露点センサなどその他のガスセンサを更に備えることも可能である。ＣＯセンサ３４及びＣＯ２センサ３６としては、特に限定されないが、ここではガスサンプリング装置で取り込んだ一部の雰囲気ガスを赤外線分光法により分析測定するセンサである。分析済みの雰囲気ガスは分析排ガスとして排出される。
【００２４】
これらセンサ３２、３４、３６、３８の各々からの出力は、制御部としての機能を担う制御装置４０に入力される。制御装置４０は所謂コンピュータとして構成されていて、所謂プロセッサである処理部（例えばＣＰＵ）、記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）、入出力ポートを備える。制御装置４０は、それらからの出力に基づいて、変成ガス供給システム１４の変成ガス生成装置１６の作動を制御することができる。また、制御装置４０は、リデュースガス供給装置２０の第１バルブ２６及びエンリッチガス供給装置２２の第２バルブ３０につながっていて、上記センサの出力に基づいて、それらバルブ２６、３０の作動を制御することができる。したがって、制御装置４０は、変成ガス供給システム１４の制御部としての機能と、調整用ガス供給システム１８の制御部としての機能とを有する。なお、制御装置４０は、入力装置と、表示装置４１とを備える。入力装置は、例えばキーボード、マウス、である。表示装置４１は、モニタである。
【００２５】
本実施形態では、制御装置４０は、被処理物の熱処理において被処理物に脱炭及び浸炭を実質的に生じさせないように雰囲気ガスの制御を行う。このためのプログラムやデータを制御装置４０は記憶している。制御装置４０は、制御部としての機能を実質的に担う処理部４０Ｃが記憶部に記憶されているプログラムを実行することで、各種機能モジュールを実現する。具体的には、制御装置４０は、機能モジュールとして、標準生成ギブスエネルギー導出部４０１、目標値導出部４０２、カーボンポテンシャル値導出部（以下、ＣＰ値導出部）４０３、第１表示部４０４、第２表示部４０５、変成ガス制御部４０６、第１バルブ制御部４０７、第２バルブ制御部４０８を有する。第１及び第２バルブ制御部４０７、４０８は、機能モジュールとしての調整用ガス制御部４０９に含まれる。図５に、制御装置４０の処理部４０Ｃつまり制御部の機能ブロック図を示す。なお、図１にそれら機能モジュールのうちの一部の機能モジュール４０６、４０９を示す。機能モジュールの一部は、他のプロセッサ、ディジタル回路、またはアナログ回路等のハードウェアであってもよい。
【００２６】
標準生成ギブスエネルギー導出部４０１は、本実施形態では、酸素センサ３２の出力と、温度センサ３８の出力とに基づいて熱処理室１２の雰囲気ガス、即ち炉内雰囲気ガスの標準生成ギブスエネルギー（ΔＧ０）を導出する（つまり算出する）。具体的には、（１）式を用いて酸素分圧と絶対温度とに基づいてΔＧ０を算出することができる。なお、Ｐ（Ｏ２）は酸素分圧であり、Ｔは絶対温度であり、Ｒは気体定数である。
ΔＧ０＝ＲＴｌｎＰ（Ｏ２）    ……（１）
【００２７】
なお、標準生成ギブスエネルギー導出部４０１は、ＣＯセンサ３４、ＣＯ２センサ３６などの他のガスセンサの出力に基づいて、他の演算式などを用いて、ΔＧ０を導出してもよい。
【００２８】
そして、変成ガス制御部４０６は、この標準生成ギブスエネルギー導出部４０１により導出されたΔＧ０を所定範囲に位置付けるように変成ガス生成装置１６の作動を制御する。この変成ガス制御部４０６は、変成ガス供給システム１４の制御部に相当する。ここでは、変成ガス制御部４０６は、所定のプログラム等に従って、変成ガス生成装置１６における変成ガスの原料ガスの成分つまり燃料と空気との混合割合を制御する。詳細は後で述べるが、所定範囲は、図１の表示装置４１の第２表示領域４１Ｂのエリンガム図上の範囲Ｒであり、被処理物に応じて定められ得る。
【００２９】
目標値導出部４０２は、熱処理室１２内の雰囲気、即ち系内の、つまり炉内雰囲気のＣＰ値の目標値を導出する。目標値導出部４０２は、熱処理室１２で熱処理される被処理物に応じて、そのＣＰ値の目標値を導出する。より具体的には、目標値導出部４０２は、熱処理室１２で熱処理される被処理物の炭素含有量に基づいて、熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値の目標値を導出する。そのため、目標値導出部４０２は上記記憶部の一部で有り得る記憶部を有し、演算式やデータがこの記憶部に記憶されていて、操作者が被処理物の材質や被処理物の炭素量等を入力することで、目標値が導出される。データとしては、例えば、材料に関する炭素量データベースをあげることができる。ここでは、既に述べたように、被処理物の材質はＳ４５Ｃであるので、被処理物に脱炭及び浸炭を実質的に生じさせないＣＰ値の目標値として０．４５％が導出される。例えば、被処理物に脱炭又は浸炭を生じさせる場合、目標値導出部４０２は、その脱炭又は浸炭に応じたＣＰ値の目標値を導出するとよい。つまり、ＣＰ値の目標値は、被処理物の成分、熱処理炉１０で行う熱処理の種類（例えば、焼ならし、焼なまし、焼入れ、焼戻し、脱炭、浸炭）及び／又は雰囲気ガスの成分等に応じて設定されるとよい。なお、この目標値は、目標値導出部４０２により導出されることに限定されず、例えば操作者等により直接的に入力された値そのものであってもよい。例えば、制御装置４０は、操作者による入力装置へのＣＰ値の目標値の入力によりそのＣＰ値の目標値を入力する目標値入力部４０２１（図６参照）を機能モジュールとして有し、目標値入力部に入力された目標値をそのまま目標値として処理することを可能としてもよい。制御装置４０は、機能モジュールとして、目標値導出部４０２と目標値入力部４０２１との両方を有してもよい。
【００３０】
ＣＰ値導出部４０３は、熱処理室１２内の雰囲気のＣＰ値を導出する。本実施形態では、ＣＰ値導出部４０３は、ＣＯセンサ３４及びＣＯ２センサ３６の各出力と、温度センサ３８の出力とに基づいて熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値を導出する。本実施形態における、ＣＰ値の詳細な導出方法について、下記に説明する。
【００３１】
固体炭素と二酸化炭素と一酸化炭素との間には、次式（２）で表される化学平衡が存在する。
（Ｃ）+ＣＯ２＝２ＣＯ    ……（２）
この平衡関係は、ブードア平衡と呼ばれ、式（２）中、（Ｃ）は例えばγ鉄中の固溶Ｃである。
【００３２】
そして、ＣＰ値は、以下の式（３）に基づいて導出することができる。ここで、Ｋは上記式（２）の平衡定数であり、Ｐ（ＣＯ）は一酸化炭素分圧（atm）であり、Ｐ（ＣＯ２）は二酸化炭素分圧（atm）であり、ａｃは炭素の活量である。
Ｋ＝｛Ｐ（ＣＯ）｝２／［Ｐ（ＣＯ２）・ａｃ］    ……（３）
【００３３】
そして、鋼のうちの機械構造用炭素鋼では、炭素の活量ａｃを次式（４）で表すことができる。ただし、Ａｃはオーステナイト（Austenite）に溶解した炭素量（％）であり、Ａｓはオーステナイトの飽和炭素量（％）である。ただし、ＡｓはＦｅ−Ｃ系状態図から温度に基づいて定まるので、制御装置４０の記憶部には、Ｆｅ−Ｃ系状態図に相当するデータが記憶されている。
ａｃ＝Ａｃ／Ａｓ    ……（４）
【００３４】
ここで、オーステナイトに溶解した炭素量（％）であるＡｃは、ＣＰ値に相当する。したがって、ＣＯセンサ３４及びＣＯ２センサ３６の各出力と、温度センサ３８の出力とに基づいて（２）式乃至（４）式に基づいて演算することで、ＡｃつまりＣＰ値を導出することができる。
【００３５】
なお、ＣＰ値導出部４０３は、例えば酸素（Ｏ２）センサ、露点センサといった他のガスセンサの出力に基づいて、他の演算式などを用いて、ＣＰ値を導出してもよい。
【００３６】
例えば、ＣＯセンサ３４及びＣＯ２センサ３６に代えて、露点センサと、水素センサを用いて、上記（２）式と以下の関係式からＣＰ値を導出してもよい。
【００３７】
水性ガス反応（逆シフト反応）として、次式（５）の関係が成立する。
ＣＯ２＋Ｈ２＝ＣＯ＋Ｈ２Ｏ    ……（５）
【００３８】
上記式（２）と式（５）との関係から次式（６）を導き出すことができる。
（Ｃ）＋Ｈ２Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ２    ……（６）
【００３９】
この（６）式が平衡状態にあるとき、次式（７）が成立する。ただし、Ｋ２は式（６）の平衡定数であり、Ｐ（ＣＯ）は上記の如く一酸化炭素分圧（atm）であり、Ｐ（Ｈ２）は水素分圧（atm）であって水素センサの出力に基づいて求めることができ、Ｐ（Ｈ２Ｏ）はＨ２Ｏ分圧（atm）であって露点センサの出力に基づいて求めることができ、ａｃは上述のように炭素の活量である。
Ｋ２＝［Ｐ（ＣＯ）・Ｐ（Ｈ２）］／［ａｃ・Ｐ（Ｈ２Ｏ）］    ……（７）
【００４０】
ここで、炉内雰囲気においてＣＯ濃度の変化は一般にわずかであるのでＰ（ＣＯ）が一定（すなわち定数）と仮定すると、ガスセンサとしての露点センサの出力と、ガスセンサとしての水素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて演算することで、ＣＰ値を導出することができる。なお、ＣＯセンサを更に用いて、Ｐ（ＣＯ）を正確に求めることでより正確にＣＰ値が導出されてもよい。
【００４１】
また、例えば、ＣＯセンサ３４及びＣＯ２センサ３６に代えて、酸素センサを用いて、上記（２）式と以下の関係式からＣＰ値を算出してもよい。
【００４２】
脱炭又は浸炭時の炉内反応として、次式（８）の関係が成立する。
ＣＯ２＝ＣＯ＋１／２Ｏ２    ……（８）
【００４３】
上記式（２）と式（８）との関係から次式（９）を導き出すことができる。
（Ｃ）＋１／２Ｏ２＝ＣＯ    ……（９）
【００４４】
この（９）式が平衡状態にあるとき、次式（１０）が成立する。ただし、Ｋ３は式（９）の平衡定数であり、Ｐ（ＣＯ）は上記の如く一酸化炭素分圧（atm）であり、Ｐ（Ｏ２）は酸素分圧（atm）であって酸素センサの出力に基づいて求めることができ、ａｃは上述のように炭素の活量である。
Ｋ３＝Ｐ（ＣＯ）／［ａｃ・｛Ｐ（Ｏ２）｝１／２］    ……（１０）
【００４５】
ここで、炉内雰囲気においてＣＯ濃度の変化は一般にわずかであるのでＰ（ＣＯ）が一定（すなわち定数）と仮定すると、酸素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいて演算することで、ＣＰ値を導出することができる。なお、ＣＯセンサを更に用いて、Ｐ（ＣＯ）を正確に求めることでより正確にＣＰ値が導出されてもよい。
【００４６】
ΔＧ０を導出するためのセンサと、ＣＰ値を導出するためのセンサとは、完全に分けられてもよい。例えば、ＣＰ値算出用の温度を検出するための温度センサは、ΔＧ０算出用の温度を検出するための温度センサとは別に設けられてもよい。これは、ガスセンサにおいても同様である。
【００４７】
第１バルブ制御部４０７及び第２バルブ制御部４０８は、熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値を調整するべく、第１バルブ２６及び第２バルブ３０を制御する。第１バルブ制御部４０７は、リデュースガス供給装置２０の第１バルブ２６の作動を制御する。第２バルブ制御部４０８は、エンリッチガス供給装置２２の第２バルブ３０の作動を制御する。これらの第１及び第２バルブ制御部４０７、４０８は、ここでは、実質的に１つの制御部であり、調整用ガス供給システム１８の制御部つまり調整用ガス制御部４０９に相当し、熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値を調整するべく作動する。ここでは、後述するように、第１及び第２バルブ制御部４０７、４０８は、ＣＰ値導出部４０３に導出されたＣＰ値を上記目標値に追従させるように調整用ガスとしてのリデュースガスやエンリッチガスの供給を制御する。なお、リデュースガス供給装置２０の第１バルブ２６の開度を大きくすることで、雰囲気ガスの炭素濃度、具体的にはＣＯ濃度は低下し、ＣＰ値は降下する。逆に、エンリッチガス供給装置２２の第２バルブ３０の開度を大きくすることで、雰囲気ガスの炭素濃度は上昇し、ＣＰ値は上昇する。
【００４８】
第１表示部４０４は、表示装置４１の第１表示領域４１Ａにおいて、導出したＣＰ値を表示する。第２表示部４０５は、表示装置４１の第２表示領域４１Ｂにおいて、導出した標準生成ギブエネルギーを表示する。
【００４９】
まず、表示装置４１の第２表示領域４１Ｂの表示について図１及び図２に基づいて説明する。第２表示領域４１Ｂは、被処理物の所定成分の酸化物の標準生成ギブスエネルギーに関するエリンガム図Ｅを表示する。エリンガム図とは、横軸に温度、縦軸に生成ギブズエネルギーをとって、様々な酸化物について、各温度における標準生成ギブズエネルギー（ΔＧ０）をプロットしたグラフである。ここでは、被処理物の材質はＳ４５Ｃであるので、鉄の酸化物と、炭素の酸化物に関する近似線Ｌ１、Ｌ２が、第２表示領域４１Ｂのエリンガム図Ｅ上に表示される。図１及び図２のエリンガム図Ｅにおける線Ｌ１は、鉄（Ｆｅ）及び酸化鉄（ＦｅＯ）の標準生成ギブスエネルギーの近似的な直線であり、線Ｌ２は、２Ｃ＋Ｏ２＝２ＣＯの反応における標準生成ギブスエネルギーの近似的な直線である。被処理物Ｗが鉄鋼材料であるとき、図２のグラフにおいて線Ｌ１と線Ｌ２との両方に対して下方の領域ＧＡに、熱処理中の熱処理室１２の雰囲気ガスにおけるΔＧ０が位置するようにプログラム等は規定されている。領域ＧＡは鉄の還元領域であるとともに、炭素の還元領域でもあるので、雰囲気ガスにおけるΔＧ０を領域ＧＡに位置付けることで、熱処理中の被処理物が酸化したり脱炭したりする不具合は生じない。ここでは、特に、雰囲気ガスにおけるΔＧ０を領域ＧＡのうち更に線Ｌ１、Ｌ２近傍の特定の領域である所定範囲Ｒ（図１参照）に位置付けるようにプログラム等は規定されている。被処理物の成分に応じて線Ｌ１を又はそれに加えて更に指定される線を、その成分に応じた酸化物の直線とすることができる。このため、制御装置４０は種々の酸化物のデータを記憶し、入力装置に対する操作を受けて１つ又は複数の酸化物を指定することができる。なお、所定範囲Ｒは、被処理物の成分、熱処理炉１０で行う熱処理の種類（例えば、焼ならし、焼なまし、焼入れ、焼戻し、脱炭、浸炭）及び／又は雰囲気ガスの成分等に応じて設定されるとよい。
【００５０】
第２表示部４０５は、表示装置４１の第２表示領域４１Ｂにおける上記エリンガム図Ｅ上に、導出した標準生成ギブエネルギーのプロットＰ２を表示する（図１及び図２参照）。このプロットＰ２を見ることで、操作者等は、雰囲気ガスの標準生成ギブスエネルギーΔＧ０の状態を容易に視覚的に把握することができる。また、図１に示すように、第２表示領域４１Ｂのエリンガム図Ｅには、所定範囲Ｒも表されているので、そのときどきの標準生成ギブスエネルギーΔＧ０が適切な値であるのか否かを、操作者等はより簡単に視覚的に把握することができる。
【００５１】
次に、表示装置４１の第１表示領域４１Ａの表示について図１及び図３に基づいて説明する。第１表示領域４１Ａは、ＣＰ値のグラフＤを表示する。グラフＤは、ＣＰ値を第１軸としての縦軸にとり、この第１軸に交差する第２軸としての横軸に温度をとったグラフである。このグラフＤには、導出したＣＰ値のプロットＰ１をそのときの温度に対して表示可能にしている。更に、このグラフＤには、導出した目標値も表示され、ここでは、グラフＤに、その目標値に相当するラインＬ３が表されている。なお、オーステナイトの飽和炭素量Ａｓは温度に応じて変化し得るので、ＣＰ値は温度に対して表される。ここでは、同じ温度のときの目標値に、マークＭを更に表示している。
【００５２】
第１表示部４０４は、表示装置４１の第１表示領域４１Ａにおける上記グラフＤ上に、導出したＣＰ値のプロットＰ１を表示する（図１及び図３参照）。このプロットＰ１を見ることで、操作者等は、ＣＰ値を容易に視覚的に把握することができる。特に、ここでは、グラフＤ上に、導出した目標値も表示される。したがって、操作者等は、ＣＰ値をより簡単に視覚的に把握することができる。なお、前述の説明から明らかなように、グラフＤ上に表示される目標値は、目標値入力部に入力された目標値であってもよい。
【００５３】
上記構成の熱処理炉１０における雰囲気ガス制御について更に説明する。なお、ここでは、既に述べたように、被処理物の材質をＪＩＳ規格のＳ４５Ｃ（炭素濃度０．４２質量％〜０．４８質量％）であるとして、熱処理炉１０内でＳ４５Ｃを熱処理する例について説明する。
【００５４】
まず、操作者は、入力装置から被処理物の材質として「Ｓ４５Ｃ」を入力し、所望の熱処理を選択する。これにより、変成ガス供給システム１４の変成ガス生成装置１６における原料ガスの燃料と空気の混合割合が定まり、これにより制御装置４０は変成ガス生成装置１６を作動させる。ここでは、変成ガス生成装置１６により、所望の成分の、具体的にはＣＯガスを所定量含むＲＸガスが生成され、熱処理室１２に供給される。
【００５５】
ＲＸガスを雰囲気ガスとして供給している状態で、上述のように標準生成ギブスエネルギーΔＧ０及びＣＰ値が導出される。導出されたこれらの値のプロットＰ２、Ｐ１は、例えば、図１に示すように、それぞれに対応する表示領域４１Ｂ、４１ＡのグラフＥ、Ｄ上に表示される。第１表示領域４１Ａに表示されているグラフＤ上へのＣＰ値のプロットＰ１の表示に伴い、グラフＤには、導出されたＣＰ値の目標値の線Ｌ３も表示される。
【００５６】
変成ガス生成装置１６における原料ガスの燃料と空気との混合割合は、標準生成ギブスエネルギーΔＧ０のプロットＰ２が図１のエリンガム図Ｅの所定範囲Ｒ内に位置するように、所定のプログラムやデータに基づいて制御される。これにより、被処理物に酸化及び脱炭が生じないようにすることができる。
【００５７】
更に、ＣＰ値に基づく制御について図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、当該制御は、導出したＣＰ値の目標値に導出したＣＰ値を追従させるフィードバック制御とすることができるが、それ以外の制御であってもよい。
【００５８】
図４に示すＣＰ値に基づく制御では、まず、上で述べたようにして、ＣＰ値の目標値が導出されてグラフＤに表示される（図４のステップＳ４０１）。また、上で述べたようにして、ＣＰ値が導出されて表示される（図４のステップＳ４０３）。そして、ＣＰ値がつまりそのプロットＰ１が目標値「０．４５」つまり線Ｌ３に追従するように、第１バルブ２６の開度及び第２バルブ３０の開度が制御され、調整用ガスの流量が制御される。
【００５９】
図４のステップＳ４０５では、ステップＳ４０３で導出されたＣＰ値がステップＳ４０１で導出されたＣＰ値の目標値と比較される。導出されたＣＰ値がそれの目標値よりも大きいとき、ステップＳ４０５で肯定判定される。このとき、ステップＳ４０７で、ＣＰ値がそれの目標値に追従するように第１バルブ２６が開制御される。ここでは、このとき、第２バルブ３０は閉状態にされるが、第１バルブ２６の開度に応じた所定の開度になるように開制御されてもよい。これにより当該ルーチンは終了し、次のルーチンが繰り返される。
【００６０】
図４のステップＳ４０５で、ＣＰ値がＣＰ値の目標値よりも大きくないので否定判定されると、ステップＳ４０９で導出されたＣＰ値がそれの目標値よりも小さいか否かが判定される。ステップＳ４０９でＣＰ値がそれの目標値よりも小さいので肯定判定されるとき、ステップＳ４１１で、ＣＰ値がそれの目標値に追従するように第２バルブ３０が開制御される。ここでは、このとき、第１バルブ２６は閉状態にされるが、第２バルブ３０の開度に応じた所定の開度になるように開制御されてもよい。これにより当該ルーチンは終了し、次のルーチンが繰り返される。なお、ステップＳ４０９で否定判定されるときも、当該ルーチンは終了し、次のルーチンが繰り返される。ステップＳ４０９で否定判定されるときは、第１バルブ２６及び第２バルブ３０は閉状態にされるが所定の開制御が実行されてもよい。
【００６１】
なお、次のルーチンのステップＳ４０１では、ＣＰ値の目標値に変化が無い場合であっても、そのときの温度に応じた目標値にマークＭを表示することが行われる。
【００６２】
ここでは、既に述べたように、目標値は脱炭も浸炭も生じない理論値である。したがって、これらバルブ２６、３０の制御により、ＣＰ値は、被処理物の炭素濃度とその表面炭素濃度とがほぼ等しくなる値となるように、調整される。この図４のルーチンは被処理物の熱処理の間、繰り返されて、熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値は好適な状態に保たれる。
【００６３】
このように熱処理室１２の雰囲気ガスが制御されている環境下で、被処理物は熱処理される。そして、制御装置４０での情報処理において、表示装置４１の第１表示領域４１ＡのグラフＤにはその時々のＣＰ値のプロットＰ１が表示される。これにより、熱処理中のＣＰ値の可視化が可能になり、熱処理炉内雰囲気のＣＰ値を操作者等により簡単に把握させることが可能になる。更にそのグラフＤには、ＣＰ値の目標値の線Ｌ３も表示される。したがって、熱処理炉内雰囲気のＣＰ値を操作者等に更に一層簡単に把握させることが可能になる。特に、温度軸を有するグラフＤにＣＰ値のプロットＰ１を表すので、雰囲気ガスの温度の変化に合わせたＣＰ値の把握がより好適に可能になる。
【００６４】
また、表示装置４１の第２表示領域４１Ｂのエリンガム図Ｅには目標範囲である所定範囲Ｒとその時々のΔＧ０のプロットＰ２とが表示される。したがって、操作者等は、熱処理中の雰囲気ガスの状態を容易に把握することができる。つまり、熱処理炉１０の熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値及びΔＧ０を、操作者等により簡単に把握させることが可能になる。特に、温度軸を有するエリンガム図ＥにΔＧ０のプロットＰ２を表すので、雰囲気ガスの温度の変化に合わせたΔＧ０の把握がより好適に可能になる。
【００６５】
なお、表示装置４１の第１表示領域４１Ａと第２表示領域４１Ｂとは図１において並べて表示されているが、切替表示されてもよい。つまり、第１表示領域４１Ａが表示されているときには第２表示領域４１Ｂが表示されず、第２表示領域４１Ｂが表示されているときには第１表示領域４１Ａが表示されないように、表示装置４１の画面が切り替えられるようにしてもよい。また、第１表示領域４１Ａの表示装置と、第２表示領域４１Ｂの表示装置とは別にしてもよい。更に、本発明は、第１表示領域４１ＡのグラフＤと、第２表示領域４１Ｂのエリンガム図Ｅとが統合されて表示されることを許容する。すなわち、第１表示領域４１Ａと第２表示領域４１Ｂは同じであってもよい。
【００６６】
また、表示装置４１の第１表示領域４１Ａの表示は、図３に限定されない。ＣＰ値のグラフＤは、ＣＰ値を第１軸としての縦軸にとり、この第１軸に交差する第２軸としての横軸に温度をとったグラフであるが、ＣＰ値の導出方法に応じてそこに表示される補助線等が変えられるとよい。具体的には、図３中の補助線としての曲線は、『｛Ｐ（ＣＯ）｝２／Ｐ（ＣＯ２）』の同じ値でのラインである。これらのラインは、本実施形態では熱処理室１２の雰囲気のＣＰ値をＣＯセンサ３４及びＣＯ２センサ３６の各出力と温度センサ３８の出力とに基づいて導出するので、参考に表されている。既に説明したように、例えば、露点センサ及び水素センサの各出力と、温度センサの出力とに基づいてＣＰ値を導出するとき、図３に相当するグラフには、図７に示すように式（７）のうちの『［Ｐ（ＣＯ）・Ｐ（Ｈ２）］／Ｐ（Ｈ２Ｏ）』のラインが表されるとよい。同様に、例えば、酸素センサの出力と、温度センサの出力とに基づいてＣＰ値を導出するとき、図３に相当するグラフには、図８に示すように式（１０）のうちの『Ｐ（ＣＯ）／｛Ｐ（Ｏ２）｝１／２』のラインが表されるとよい。なお、図７及び図８では、導出されたＣＰ値と、ＣＰ値の目標値とは省略されている。
【００６７】
以上、本発明に係る実施形態及びその変形例について説明したが、本発明はそれらに限定されない。本願の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
【００６８】
例えば、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。例えば、情報処理装置である制御装置４０は１つのコンピュータである必要はなく、複数のコンピュータを備えるシステムとして構成されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成によって実現するかは柔軟に変更可能である。例えば、制御装置４０は、上記の実施形態で説明した機能を実装したコンピュータプログラムをコンピュータに供給し、当該コンピュータが有する１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行することによって実現可能である。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によってコンピュータに提供されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータに提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ブルーレイディスク等）など任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体を含む。
【００６９】
また、上記制御装置４０の処理部は、ＣＰＵであってもよいが、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵがマルチコア構成を有していてもよい。上記各部の少なくとも一部の処理は、ＣＰＵ以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(ＤＳＰ)、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）等の専用プロセッサで行われてもよい。また、上記各部の少なくとも一部の処理は、集積回路（ＩＣ）、その他のディジタル回路であってもよい。また、上記各部の少なくとも一部にアナログ回路が含まれてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０  熱処理炉
１２  熱処理室
１４  変成されたキャリアガス供給システム（変成ガス供給システム）
１６  変成ガス生成装置
１８  調整用ガス供給システム
２０  リデュースガス供給装置
２２  エンリッチガス供給装置
２４  リデュースガスタンク
２６  第１バルブ
２８  エンリッチガスタンク
３０  第２バルブ
３２  酸素センサ
３４  ＣＯセンサ
３６  ＣＯ２センサ
３８  温度センサ
４０  制御装置
４０Ｃ  処理部（制御部）
４１  表示装置
４１Ａ  第１表示領域
４１Ｂ  第２表示領域
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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