(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動化剤を流動化可能な粒状物中へ通すことにより流動床を成形し、これにより流動床の頂面に山部と谷部を有する波を形成する工程と、
流動床を加熱する工程と、
処理されるべき前記少なくとも１本の金属ワイヤが加熱された流動床中を一方向に移動するようにして、少なくとも、処理されるべき少なくとも１本のワイヤの温度を鋼のオーステナイト化温度まで上昇させる工程と、
ワイヤを前記少なくとも１本のワイヤの金属塊内で等温化期間にわたり前記温度に維持し、前記等温化期間の間、鋼中に存在する炭化物の少なくとも部分的な溶解が生じる工程と、を有する鋼線の熱処理方法において、
流動化剤は、前記方法の実施中、不燃性を呈し、
流動化粒状物を流動床の上方に少なくとも１回圧送する段階と、
この粒状物のジェットを前記移動方向と反対の方向で流動床に向かって駆動する段階と、を更に有し、
前記加熱は、少なくとも部分的には、前記流動床の波の山部よりも高い位置で水平方向に行われる少なくとも１回の流動床の加熱により行われ、且つ駆動された粒状物のジェットにより行われる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１の水平方向加熱は、加熱されるべき少なくとも１本の金属ワイヤの移動方向に対して横断方向に向けられる、
ことを特徴とする請求項１記載方法。
【請求項３】
前記少なくとも１の水平方向加熱は、少なくとも１つの火炎及び（又は）ヒュームのジェットを前記流動床の波の山部よりも高い位置で水平方向に噴出させることから成る、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１の水平方向加熱は、少なくとも１本の管を介する加熱媒体と流動床との間の熱交換から成り、
前記少なくとも１本の管は、前記流動床の波の山部よりも高い位置で水平方向に配置され、前記加熱媒体は、前記管を通って流れる、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
流動床の加熱段階は、流動化剤が流動可能な粒状物を通過する前に、流動化剤を加熱する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
加熱により、９５０℃以上の流動床の温度を３０秒以下の時間で達成できる、
ことを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１本のワイヤを、前記流動床の内部及び（又は）この流動床の外部でオーステナイト化温度に維持する段階を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
鋼線を熱処理する装置であって、
加熱炉（１）と、
温度維持帯域（１２）と、
処理されるべき少なくとも１本の鋼線を駆動して、これらが炉及び温度維持帯域を横切る方向に通過するようにする手段とを有し、
処理されるべき前記少なくとも１本の鋼線が、炉内で鋼のオーステナイト化温度まで温度上昇を生じ、温度維持帯域内でこの温度に維持されるようになっており、さらに、
流動化剤を流動可能な粒状物中に通すことにより加熱炉内に形成され、且つ上面に山部及び谷部を有する波が形成された流動床（２）とを有する装置において、
流動化剤は、前記方法の実施中、不燃性を呈し、
装置は、さらに、
粒状物を流動床の上方に圧送し、これを前記移動方向とは逆の方向で流動床に向かってジェットの状態で駆動する少なくとも１つの粒状物の圧送装置と、
前記流動床の波の山部よりも高い位置で水平方向に加熱を生じさせる加熱手段を有する流動床加熱手段と、を有し、該加熱手段は、少なくとも１つの前記圧送装置により駆動された粒状物のジェットを介して前記水平方向加熱を生じさせる、
ことを特徴とする装置。
【請求項９】
水平方向加熱手段は、火炎及び（又は）ヒュームを前記流動床の波の山部よりも高い位置で水平方向に噴出させる少なくとも１つのバーナ（７）から成る、
ことを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
移動中の１本又は複数のワイヤ（６）の各側に設けられ、火炎及び（又は）ヒュームをワイヤの移動方向に対して横断方向に噴出させる数個のバーナ（７）を有している、
ことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
水平方向加熱手段は、前記流動床の波の山部よりも高い位置で水平方向に且つワイヤの移動方向に対して横断方向に配置された管（８）を有し、
加熱媒体は、前記管を通過する、
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
流動化剤を予熱する手段（１１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項８〜１１のうち何れか１項に記載の装置。
【請求項１３】
加熱されるべき前記少なくとも１本のワイヤをオーステナイト化温度に到達させる炉（１）と、
炉の次に設けられた断熱室（１２）とを有し、
前記断熱室内において、ワイヤは、温度維持手段（５，１４，１５）によって前記オーステナイト温度に維持される、
ことを特徴とする請求項８〜１２のうち何れか１項に記載の装置。
【請求項１４】
温度維持手段は、電気発熱体、放射タイプのガスバーナ、炉（１）を出た流動化剤を再循環させる手段（５，１４，１５）及び（又は）第２の流動床である、
ことを特徴とする請求項１３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、処理されるべき少なくとも１本のワイヤの温度を鋼のオーステナイト化温度まで上昇させる工程と、ワイヤを前記少なくとも１本のワイヤの金属塊内で等温化期間にわたり前記温度に維持し、前記等温化期間の間、鋼中に存在する炭化物の少なくとも部分的な溶解を生じさせる工程とを有する鋼線の熱処理方法に関する。また、本発明はこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
従来、ワイヤパテンチング法では、ワイヤ又は複数本のワイヤから成る層の加熱が、流動床の助けなしに裸火式炉又は管形炉内の何れかで行われる。非合金鋼の場合、加熱は一般に、ガス及び酸化体の燃焼によって得られる雰囲気が次のように調節される裸火式炉内で行われ、即ち、かかる雰囲気は、ａ）加熱の第１段階において生成物を酸化してその表面のところに位置する場合のある種々の性状の残留物を燃焼させ、ｂ）生成物が同素転換段階を施されたときに生成物に関して還元を行って生成物の表面の酸化及び脱炭を防止するよう調節される。
【０００３】
合金鋼の場合、一般的には特定の表面状態が求められる。したがって、生成物は保護ガスの通る放熱又は輻射管によって加熱され、加熱段階全体を通じて生成物について申し分のない表面状態を保つことができる。
【０００４】
両方の場合において、加熱時間は、熱伝達係数が低いと仮定すれば、裸火式炉の場合には対流により、管形炉の場合には純粋な熱放射によるので比較的長い。
【０００５】
ワイヤをオーステナイト化温度、例えば約９５０℃まで加熱するのに必要な炉の長さは、次の工程を害するほどの大きさであり、もし炉の寸法形状を炉のユーザにとって許容可能な限度内に維持しようとした場合にはワイヤの金属塊内での等温化期間（「ソーキング」）がほんの短時間（通常、数秒）の場合がある。その結果、ワイヤの加熱中、オーステナイト結晶粒の結合部のところに存在するセメンタイトの溶解が不十分になる。
【０００６】
更に、流動床を用いるワイヤ加熱炉は、数年間にわたって既に知られており、本出願人は特に、鋼線内のＣｕ−Ｚｎ被膜の拡散のためにかかる炉を既に市販している。
【０００７】
本出願人は、流動床中を動いているワイヤの表面に或る手法で当てられる流動床の加熱状態の粒子とワイヤそれ自体との間で良好な熱交換を得ることができるということを実際に発見した（これについては、西ドイツ国特許出願公開第３６２３８９０号明細書参照）。
【０００８】
上述したような方法は、日本国特許第２６２３００４号にも記載されている。流動床の加熱は、空気中での燃焼ガスの燃焼により得られる煙道ガスから成る流動化剤によって行われ、この流動化剤は、有孔ランスを通って流動床の底部に注入され、これら有孔ランスは、流動床中の粒子がランス内に入らないようにするために極めて複雑精巧に作られている。別の形態によれば、流動化剤は空気であり、流動床の外部に位置する熱源は、流動床の上に配置され、火炎又は高温ガスを垂直方向に流動床に当てるバーナにより形成される。
【０００９】
この従来特許文献に記載された方法を用いると、流動床中に４７７℃〜５５０℃という並の温度しか達成することができない。第１の形態では、これは、流動床に流動化剤を供給するランスが非常に複雑であるためによって制約を受け、このランスは、過度に高い温度の煙道ガスの攻撃に耐えることができず、定期的にと言っていいほど交換しなければならないという恐れがある。上方から垂直方向の加熱を行う場合、これは、あまり効率がよくなく、特に流動床の温度の一様性を損なうという欠点がある。この理由は、使用されるバーナが各々、流動床に互いに別々の衝撃を与え、その結果、流動床の所々の狭い表面が非常に熱くなり、その隣の部分は全くそれほどでもない事態が生じ、これはワイヤの適当な処理を得るためには回避されるべきことは明らかである。
【００１０】
また、流動床中に導入されたときには、不燃性であるが、後でその温度上昇の際に可燃性になる流動化剤の炉内又は炉の表面上における燃焼により加熱される流動床が知られている（これについては、例えば、Reynoldson R.W., Anwendung von gasbeheizten Wirbelbetten zur Warmebehandlung von Metallen, in Hartenei-Technischen Mitteilungen, Vol. 37, (1982), Munich, p. 109-119; Patent abstracts of Japan Vol. 015, No 231 (即ち、特開平３−７２０３６号））。これら加熱法は、危険性があるという欠点を持っている。というのは、これら加熱方法は、実際に爆発の危険をもたらし、上方に差し向けられる強烈な火炎を生じさせるからである。かかる加熱法では、加熱されるべき物体が位置する流動床の部分の加熱の一様性の制御をすることができない。
【００１１】
小径の容器内に収容され、不燃性流動化剤によって得られる流動床も又知られている。これら流動床は、最高３０分間続く場合のある処理期間全体を通じ静止状態のままである大きなサイズ及び重量の重い金属部品を熱処理することを目的としてバーナにより燃焼混合物の表面注入により加熱される（これについては、上記Reynoldson R.W. の論文参照）。
【００１２】
本発明の目的は、しばしば大型である炉、特に鋼線のオーステナイト化に用いられる炉に対して解決策を提供する一方で、従来と同等又はそれ以上に優れた処理後のワイヤの品質を達成すると共にワイヤの連続運動中に処理を可能にすることにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、良好なエネルギ効率で流動化床及び処理されるべきワイヤの迅速且つ一様な加熱を可能にして現在得られている等温化期間よりも非常に長い金属塊内の等温化期間を可能にし、これが設備の全体的なサイズに悪影響を及ぼさないようにすることにある。
【００１４】
（発明の開示）
上述の課題は、冒頭に示した鋼線の熱処理方法によって解決され、この方法は、流動化剤を流動化可能な粒状物中へ通すことにより流動床を成形する工程と、流動床を加熱する工程と、処理されるべき少なくとも１本の金属ワイヤが加熱された流動床中を一方向に移動するようにして少なくとも温度の上昇を生じさせる工程とを更に有し、加熱は少なくとも或る程度、流動床の平均頂面の実質的に接線方向に行われる少なくとも１の流動床加熱により得られることを特徴とする。
【００１５】
公知のように、流動床は、流動化剤、通常はガスの同伴により浮遊状態になり、流動床をその底部から頂部まで通る固形物の粒子によって形成される。この移動中、流動化剤は、粒子を上方に運搬し、これらのうち何割かは、他よりも高い波又は隆起部の形態で放出される。したがって、流動床の横方向部分では、相当大きな運動中にトップバンドが得られ、この頂面は、高さが常に変わっており、かかるトップバンドは、粒子に関し密度の低い流動床の一部を表している。
【００１６】
したがって、流動床の平均頂面という用語が流動床の頂面のところに存在する波の山部と谷部との間の平均高さのところに位置する表面を意味していることを本発明に従って理解することが必要である。
【００１７】
この平均頂面の接線方向の加熱により、密度があまり高くなく、大幅に分散している状態で平均頂面のところに位置する流動床の粒子を、白熱状態に近い極めて高い温度まで加熱できる。このように大幅に加熱された粒子は、熱をワイヤと接触状態にある他の粒子に伝え、かくして従来技術の教示では達成することが不可能な速度で最適な熱交換が得られる。さらに、接線方向加熱は、流動化剤とは無関係であり、この流動化剤を噴出させる有孔ランスは、過度の温度まで昇温した煙道ガスによる攻撃を受けない。
【００１８】
本発明による加熱状態の流動床による熱伝達係数が優れていると仮定すれば、ワイヤのオーステナイト化が生じるワイヤの加熱温度を劇的に短くすることができ、したがって、設備の費用を、商業的に受け入れられないレベルまで負担をかけず、しかも利用できないほど嵩張るようにしないで、鋼線のＦｅカーバイドの完全な溶解を得るのに十分なオーステナイト化温度に維持する期間を達成することが今や可能である。加えて、この実施形態により、設備を２つのユニットに分けることができ、即ち一方は、流動床式炉の形態の比較的短いものであり、他方は、単純な手段、例えば、電気発熱体、放射タイプのガスバーナ、細長い炉から再循環する流動化剤及び（又は）第２の流動床により一定温度に維持された状態でワイヤの通る単純な隔離された管又はチャンバから成る。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１回の接線方向加熱は、加熱されるべき少なくとも１本の金属ワイヤの移動方向に対して横断方向に差し向けられる。流動床の加熱が横方向であって且つ接線方向の向きであることにより、流動床の幅及び長さ全体にわたるこの流動床中の浮遊状態の粒子の一様な加熱が可能になり、それにより、炉を通過しているワイヤの一様な加熱が可能になる。
【００２０】
本発明の有利な一実施形態によれば、少なくとも１の接線方向加熱は、少なくとも１つの火炎及び（又は）ヒュームのジェットを流動床の平均頂面の接線方向に噴出させることから成る。かかる方法により、バーナは、高温の燃焼ガスが有孔管を通る必要なく、流動床の粒子を直接加熱し、この有孔管は、これらの条件下では脆弱である。この構造は、簡単であって有効性が高い。
【００２１】
本発明の特定の実施形態によれば、少なくとも１の接線方向加熱は、少なくとも１本の管を介する加熱媒体と流動床との間の熱交換から成り、少なくとも１本の管は、流動床の平均頂面の接線方向に配置され、加熱媒体は、管を通って流れる。かくして、合金鋼線を煙道ガスに接触させないで効果的且つ迅速に加熱することができる。熱交換は、加熱媒体の通る簡単な非有孔管と加熱状態の管の壁を掃流する流動床のそれほど密ではない粒子との間で驚くべき仕方で生じる。
【００２２】
本発明の改良型実施形態によれば、流動化粒状物を流動床の上方に少なくとも１回圧送する段階と、この粒状物のジェットを移動方向と反対の方向で流動床に向かって駆動する段階とを更に有し、少なくとも１回の接線方向加熱は、駆動された粒状物のジェットにより少なくとも部分的に行われる。ワイヤが機械的な運搬手段により、流動床を通過するとき、流動床の粒子は同伴される傾向があり、これにより粒子が設備の入口から出口に向かって移動することを認識することが必要である。本発明により、この不都合を無くすだけでなく、接線方向加熱の能率を増大させるためにこの圧送を利用することができるようにする。この理由は、圧送により、粒状物が雨の形で流動床の頂部よりも高い高さ位置及び流動床の中間部に駆動され、これは、流動床の上述の平均頂面を流動床の頂部よりも高く上昇させる場合には効果がある。
【００２３】
その結果、本発明のバーナヘッドも又、高い高さ位置に配置することができる。この場合、バーナヘッドを粒子の届かない範囲に配置することができ、したがってこの実施形態は流動床の粒子によるバーナヘッドのファウリングの恐れが非常に低い。
本発明の方法の他の特徴は、請求項１〜請求項９に記載されている。
【００２４】
また、本発明によれば、鋼線を熱処理する装置であって、細長い加熱炉と、温度維持帯域と、処理されるべき少なくとも１本の鋼線を駆動して、これらが炉及び温度維持帯域を横切る方向に通過するようにする手段とを有し、処理されるべき少なくとも１本の鋼線が、炉内で鋼のオーステナイト化温度まで温度上昇を生じ、温度維持帯域内でこの温度に維持されるようになっている装置において、流動化剤を流動可能な粒状物中に通すことにより加熱炉内に形成された流動床と、流動床の平均頂面の実質的に接線方向に加熱を生じさせる少なくとも加熱手段を有する流動床の加熱手段とを更に有していることを特徴とする装置が提供される。
本発明の装置に関する他の特徴は、請求項１０〜１７に記載されている。
【００２５】
本発明の他の特徴は、添付の図面を参照して本発明の装置の数種類の例示としての実施形態についての以下に非限定的に行われる説明から明らかになろう。
（発明を実施する最良の形態）
図中、同一又は類似の要素は、同一の符号で示されている。
【００２６】
図１は、流動床２を収容した細長い炉１の横断面図である。流動床２は、耐熱性があり、好ましくは加熱されるべきワイヤに対して不活性の材料で作られた比較的細かく砕かれた粒子によって形成されている。シリカ、ジルコニア、アルミナ又は粒子と接触状態にある本体に熱を伝えるうえで良好な適合性を備える他の耐火材料の粒子を用いることが可能である。特に、１９８４年ＦＥＰＡ４２Ｆ標準規格によるう粒度測定値がＦ９０のアルミナサンド又はジルコンサンドを挙げることができる。
【００２７】
流動化剤、例えば空気、窒素又はアンモニアを有孔ランス３により高圧で、本実施形態の場合、室温で流動床の底部に導入する。鋼の性質に従って注意深く選択された任意の保護ガスをこの目的のために使用することができる。流動化剤は、その圧力及び流量により、粒子を流動床から上方に運搬し、これらを浮遊状態にする。渦タイプのこの浮遊状態は、波を形成することにより流動床２の頂部のところに現れ、流動床の平均頂面は、一点鎖線４で示されている。
【００２８】
流動化剤は、本発明の方法の条件下では燃焼しないことは注目されるべきである。低温又は室温状態では、流動化剤は、これを流動床中へ噴出させるランスに全く応力を及ぼさず、したがってランスの有効寿命は、流動床の流動化及び加熱の両方を行う従来技術のランスと比較して非常に大幅に長くなる。
【００２９】
流動床を通った後の非常に高温の流動化剤は、次いで、排気管５（図５参照）を通って炉の頂部に戻される。
【００３０】
図示の実施形態では、１層のワイヤ６が、図面の紙面に垂直な炉の長手方向を辿って製造上の要件及び製造ラインの容量に関する要件により決定された定数に従って計算される速度で炉を通過する。この定数は、ｍｍで表されたワイヤの直径とｍ／分で表されたワイヤの速度の積に等しい。したがって、ワイヤが薄いほど移動速度が速くなり、又その逆の関係も成り立つ。炉内で１度に単一のワイヤの移動又は異なる直径の数種類のワイヤの移動又は一度に数個の互いに重なり状態の層の移動を利用することができることは注目されるべきである。
【００３１】
図１に示すように、流動床加熱手段は、数個のバーナ７（図４も参照）から成り、これらバーナは、この実施形態では、加熱されるべきワイヤの層の各側に設けられ、火炎又はヒューム（煙霧）をワイヤの移動方向を横切る方向に噴出させる。火炎又はヒュームは、特に流動床の平均頂面４の接線方向に噴出され、流動床のストリップ中に浮遊状態にある粒子を直接加熱し、ストリップでは粒子の密度は低く、したがって粒子はほぼ脱炭温度まで容易に昇温する。図示の実施形態では、火炎又はヒュームのいわゆる接線方向が図示の表面４と完全に一致していれば、バーナをこの火炎又はこれらヒュームに対し僅かに傾けて配置することが可能であることは明らかである。ただし、流動床の表面上に十分に行き渡る加熱が常時得られ、ワイヤが火炎又はヒュームによって攻撃されないことを条件とする。
【００３２】
バーナの出口で得られるバーナ火炎及びヒュームは、燃料と酸化体、例えば可燃性ガス又は液体、例えばＣＨ4、燃料油等及び酸素を富化し又は富化していない空気、或いは工業的に純粋であると考えられる酸素の燃焼に起因して通常の仕方で得られる。生じた煙道ガスを次に、加熱状態の流動化剤と同時に排気管５によって回収する。
【００３３】
図４から明らかなように、バーナは、ワイヤの層の左から右へ交互に配置されており、火炎及びこれを伴う非常に高温の燃焼ガスのジェットは、炉の幅全体にわたって横断方向に延びている。この構成により、流動床及びかくして処理されるべきワイヤの非常に一様な加熱が可能になるという利点が得られる。
【００３４】
図２に示す実施形態では、加熱されるべきワイヤは、これらの表面の状態をそのままにするために燃焼ガスとは接触できないようになっている。流動床の加熱は、流動床の平均頂面４の接線方向にも生じるが、非有孔管８によっても生じ、流動床の粒子の波によってなぶられ、この非有孔管は、高温まで昇温する。燃焼ガスは、出口管９を通って流出し、これら燃焼ガスをかかる出口管を通って回収することができる。
【００３５】
図３に示す実施形態は、図２に示す実施形態と同一形式のものである。しかしながら、この実施形態では、室１０が、突出ランス３と連通状態で流動床の下に位置した状態で設けられている。１以上のバーナ１１がこの室内に配置され、これらバーナにより、室温よりも高い適度の温度、例えば約４００〜５００℃の高温のヒュームを得ることができ、かかる温度状態では、ヒュームは依然としてランス３を過度には攻撃しない。この実施形態により、流動床の加熱の有効性を一層増大させることができる。当然のことながら、この構造に図１に示すような裸火炉の構成を設けることも又可能である。
【００３６】
本発明に従って炉内で処理されるワイヤは例えば、パテンチング法が施される鋼線である。パテンチング法は、ワイヤ引抜き業界では周知の方法であり、まず最初に１本のワイヤ又は複数本の金属製ワイヤから成る層の温度を、オーステナイトへのフェライト及びパーライト、又はパーライト及びセメンタイトの変換が得られるようなレベルに上昇させる工程を有する。
【００３７】
次に、等温焼戻しと呼ばれている工程を実施して、（加熱により先に得られている）オーステナイトを細かいパーライトの状態に再変換し、良好な機械的性質、及び特にワイヤ引抜きに関する優れた適合性を得るようにする。
【００３８】
ワイヤの加熱工程の間、鋼のオーステナイト化を得るために約９５０℃の温度を達成することが必要である。しかしながら、焼戻しに進む前に、「ソーキング」と呼ばれている金属塊内の等温化期間により、オーステナイト結晶粒の接合部のところに存在するカーバイドを溶解させることが好ましい。
【００３９】
図５に示すように、本発明の装置の一例では、２つの別々のユニット、即ち加熱ユニット１及び等温化ユニット１２を設けることが可能であろう。
【００４０】
加熱ユニットは、上述したように流動床２を備えた炉１から成り、かかる炉は、この種の炉の熱伝達係数が卓越していると仮定すれば、比較的短いものであってもよい。ワイヤ６は、この炉を連続して通過し、この炉の長さは例えば５〜６ｍである。炉の底部では、図３に概略的に示した形式の室１０が、流動化剤の事前加熱を可能にするよう配置されている。本発明の加熱状態の流動サンドの温度は有利には、約１，０００℃に達するのがよい。
【００４１】
ワイヤ６は、約９５０℃の温度で炉１を出て、次に密閉ホッパ１３により等温化ユニット１２を通過する。ユニット１２は、熱的観点から、完全に断熱された室又は管から成る。この点に関し、９５０℃という得られたワイヤ温度を維持し、加熱が必要ではないようにすることができる熱交換を維持すれば足りる。図示の例では、この温度維持は、燃焼ガスをユニット１から排気管５中へ再循環することによって達成される。放出された燃焼ガスを濾過手段、例えばサイクロン１４に運び、依然として高温であり、或いは補足的な手法で部分的に加熱された濾過ガスをポンプ１５によってユニット１２に運ぶ。その目的は、ワイヤの温度を維持することにある。カーバイド（セメンタイト）の溶解は、ユニット１２内で行われ、このユニットの長さは約４ｍであるのがよく、このユニット内で、ワイヤは移動しながら、カーバイドの溶解を達成するのに十分な時間の間そのままの状態を保つ。ワイヤは、ユニット１２を出ると、一部分のみが図示されている焼戻し装置１６に至る。
したがって、この例の装置全体の長さは、約９〜１０ｍという大きさの面で完全に許容レベルにある。
【００４２】
図７及び図８は、炉入口から出口への流動床の粒子の移動を抑制する圧送装置１７が設けられた別の実施形態を示している。事実、粒子はワイヤの移動により機械的に駆動される。
【００４３】
これら圧送装置１７は、図示の例では、実質的に垂直方向に配置された管１８を有し、この管１８は、底部が連結用円錐体１９に連結されている。これは、有孔ランス３の上方に配置されると有利である。管１８は、その頂部がスプレーノズル１２に連結され、このスプレーノズルは、処理されるべきワイヤ６の移動方向と反対の方向に向けられている。有利には、スプレーノズル２０も又、図７から明らかなように炉の中央部分に向かって斜めに差し向けられている。
本実施形態では、ランス３に設けられた小穴は下向きに配置されている。
【００４４】
流動床粒子及び流動化剤は、収集用円錐体内に流入する。この場合、粒子の塊が管内において流動床の見かけの密度よりもかなり小さい見かけの密度を持つと仮定すると、この塊は、流動床の頂部よりも高い位置に噴出され、この場合、スプレーノズルは粒子のジェット２２を流動床の後部に且つその中央に向かって送り、これにより、ワイヤの移動方向における粒子の移動が抑制される。理解できるように、この圧送には、図示の実施形態では、エネルギの追加の出費が必要とされない。
【００４５】
これらジェットの効果は、流動床の平均頂面を上昇させることにあり、この平均頂面は図示の例では、一点鎖線４′の高さ位置にある。図７で理解できるように、この高さ位置は流動床の波の頂部よりも高い。
したがって、図７及び図８から明らかなように、バーナ７による加熱は、本発明によれば、今やこの平均頂面４′の接線方向に生じ、この平均頂面は、バーナから出る噴出粒子を通るように引き上げられている。
【００４６】
このようにして得られる接線方向加熱は特に効果的である。加うるに、これにより、バーナ７のヘッドが炉の中央に向かって噴出される粒子の届く範囲の外に位置するという利点が得られる。かくして、バーナヘッドのファウリングを回避できるので有利である。
【００４７】
本発明を一層詳細に説明するために非限定的な例としての実験例を以下に説明する。
実験例１
直径が３ｍｍの共晶形の鋼線を本発明に従って装備された流動床式炉内へ導入し、この流動床式炉のＤＶ定数（ワイヤの直径（ｍｍ）×移動速度（ｍ／分））は３６である。流動床は、流動測定値が１０６〜１５０μｍのＡｌ２  Ｏ３  −Ｆ９０から成る。この流動床は、最小圧力が６００ｍｍＨ２  Ｏで流量が６４Ｎｍ３  ／ｈ．ｍ２  の流動化ガス、この場合空気によって浮遊状態に維持される。流動化ガスを流動床の底部から室温で導入する。
【００４８】
バーナは、流動床の平均頂面の接線方向に、ガス及び燃焼用空気の燃焼により生じたヒュームを噴出させて流動床粒子をほぼ脱炭温度まで加熱し、平均温度が約１，０００℃の流動床を得る。バーナヒュームは、流動床と直接接触する。
【００４９】
図６のグラフの曲線Ａから明らかなように、ワイヤは、約２０秒の移動後、最大３０秒で９５０℃の温度に達し、即ち、本発明の流動床式炉の長さを上記のように選択したＤＶ定数の場合、約５ｍの値に制限することができる。
【００５０】
ワイヤの２０秒の通過期間に相当する４ｍの長さ以上の場合でも、ワイヤは、第三セメンタイトの溶解が得られるようユニット１２内に９５０℃の温度状態に保たれる。
【００５１】
比較のため、同一のワイヤが高対流型の従来型裸火式炉（流動床は用いられない）を通って移動するようにした。曲線Ｂで理解できるように。オーステナイト化温度に達するためには、ワイヤを約５０秒間加熱しなければならず、金属の塊内の等温化期間が、同一の長さ及び同一ＤＶ定数の炉内では、３〜４秒の間しか生じず、これはカーバイド（第三セメンタイト）の良好な溶解を得るうえで不十分である。
【００５２】
実験例２
ＸＣ７０タイプの鋼線（０．７６％Ｃ）に実験例１と同一の処理条件を施した。ワイヤの直径は１ｍｍ、そのＤＶ定数は３６であった。
ワイヤは、約５秒の移動後、９５０℃の温度に達したので流動床式炉の長さを５ｍ以下の値に制限するのがよい。
約７秒の通過期間に相当する４ｍの長さ以上の場合でも、ワイヤは第三セメンタイトを溶解するための９５０℃の温度状態に保たれる。
【００５３】
実験例３
ＸＣ７０タイプの鋼線（０．７６％Ｃ）に実験例１と同一の処理条件を施した。ワイヤの直径は５ｍｍ、そのＤＶ定数は３６であった。
ワイヤは、約４０〜５０秒の移動後、９５０℃の温度に達したので流動床式炉の長さを約５．５ｍの値に制限するのがよい。
約３５秒の通過期間に相当する４ｍの長さ以上の場合でも、ワイヤは９５０℃の温度状態に保たれる。
【００５４】
本発明は、上述の実施形態には全く制限されず、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく本発明の多くの改造例を想到できることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の流動床炉の一実施形態の縦断面図である。
【図２】  本発明の流動床炉の別の実施形態の縦断面図である。
【図３】  本発明の流動床炉の別の変形実施形態の縦断面図である。
【図４】  図１に示す炉の平面図である。
【図５】  一方がワイヤを加熱し、他方が温度を維持する２つの連続したユニットから成る装置を示す図である。
【図６】  時間の関数としての炉を通過するワイヤの温度のばらつきを示すグラフ図である。
【図７】  本発明の流動床炉の第４の実施形態の横断面図である。
【図８】  本発明の流動床炉の別の変形実施形態の縦断面図である。
【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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