熱処理炉におけるクリーンエネルギー活用について
水素やアンモニアなどのクリーンエネルギーを使用した熱処理炉の開発が進んでいます。ここでは、熱処理炉におけるクリーンエネルギーの活用について紹介します。
熱処理炉にクリーンエネルギーを活用するメリット・デメリット
SDGsに貢献できる
最近ではニュースや町中の看板などでも、 SDGsの取り組みを見かけるようになりました。環境や資源を考慮し、持続可能な開発を目指すSDGsの達成のために、熱処理炉にもクリーンエネルギーの活用は重要です。限りある化石燃料の代わりに、太陽光や風力などを活用すれば、SDGsの活動に貢献できます。
脱炭素化につながる
脱炭素化とは、再生可能エネルギーなどを利用して二酸化炭素の発生を減らし、持続可能な環境を作るアプローチです。水素や電気、また、次世代のエネルギーとしてアンモニアが注目されています。
熱処理炉に活用できるクリーンエネルギーとして注目されているのが、水素とアンモニアです。水素やアンモニアを燃焼させることで二酸化炭素を排出せず、有害物質の発生を抑えたバーナーの開発がすでに進んでいます。
導入コストがかかる
熱処理炉にクリーンエネルギーを活用するデメリットとして、導入コストがかかります。「燃焼炉から電気炉に置き換えたらOK」といった単純な話ではなく、電気設備の施工や高圧電力の契約が必要で、新技術に対応できる技術者も必要です。
同じ品質の再現に時間がかかる
従来の熱処理炉からクリーンエネルギーを活用した熱処理炉に転換しても、すぐに効率よく生産稼働できるとは限りません。炉内や周辺環境の条件が変われば、加工物の仕上がりも変わり、同じ加工方法では窒化や水素の脆化が起こるリスクもあります。
一般的に、熱処理炉を置き換えた際は、温度の制御や品質管理のために設計・加工を見直さなければなりません。
熱処理炉におけるクリーンエネルギー活用の事例
大光炉材株式会社の電気炉
北九州市にある工業炉材の設計・開発をしている大光炉材株式会社。竪型炉内循環式熱処理電気炉、SICヒーターアニール炉、連続式吊下げ焼成炉などさまざまなラインナップがあり、オーダーメイドにも対応しています。
竪型炉内循環式熱処理電気炉を例にすると、ヒーター容量は300kW、雰囲気温度は400～750℃、炉内温度分布は±5℃～10℃(温度帯によって異なる)です。
中外炉工業株式会社の高出力ヒータ
ガスの代替エネルギーとして電気を利用し、二酸化炭素排出量を削減できるヒータを開発している中外炉工業株式会社。電熱化により二酸化炭素を削減できるだけでなく、機器の操作が容易になり、シンプルな配管でり設備が簡素化されるメリットもあります。
クリーンエネルギー活用以外にも熱処理炉の基礎知識をチェックしよう
年々変化し続ける地球環境に対して、個人だけではなく法人にも適切な対応が期待されています。そうした中で、クリーンエネルギーを活用した熱処理炉の導入は、ひとつの適切な方法といえるでしょう。
当サイトでは、熱処理炉を導入するために知っておきたい役立つ情報を掲載しています。導入前に、以下のページもぜひ参考にしてください。
おすすめの熱処理炉メーカー3選
「日本工業炉協会」の正会員である工業炉メーカー112社のうち、熱処理炉を扱う62社を調査。
その中から、自動車業界、半導体業界、航空宇宙業界に必要な熱処理方法からメーカーを分類し、各社の熱処理炉の強みや特徴を紹介します。熱処理炉に求める効果から、自社に適した熱処理炉を選んでください。
の軽さと高強度を
両立させたいなら
（https://www.h-techno.com/）
特化した炉を扱う
- 最大85℃の高水温で水冷することでアルミニウムやマグネシウムの歪みを減らしながら強度を高める熱処理が可能
- 冷却水を常にクリーンに保つことで不純物の付着を低減でき、素材本来の特性を保持しつつ品質の高い製品づくりに貢献
- 航空宇宙：AMS 米国航空宇宙規格に対応したT6熱処理炉を展開
- 半導体：半導体製造装置部品のT6熱処理に対応
- アルミニウム、マグネシウムのT6熱処理炉
- アルミニウム、マグネシウムの連続T6熱処理炉
耐摩耗性や耐疲労性を
高めたいなら
（https://pnk.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 合金鋼やステンレスの窒化技術において特許を取得(※1)しており、耐食性を落とさずに耐疲労性や耐摩耗性を高める熱処理炉がある
- 60年にわたる表面熱処理の経験を基に、省エネと高精度を追求した独自技術の開発を通じて品質向上を支援
- 自動車・EV：自動車部品などの耐摩耗性・耐疲労性を高める表面熱処理に対応
- 半導体・産業機械：半導体設備や産業機械部品など幅広い用途の熱処理に対応
- 真空浸炭炉「ICBP NANO」
- 雰囲気制御式ガス窒化炉PCGNe
高温強度や耐食性を
高めたいなら
（https://www.daido.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 航空宇宙業界などで使われる非鉄系金属に対して2000℃レベルの高温での真空熱処理ができる熱処理炉がある
- 独自の研究や開発を行っており、高温化で利用される金属に対する知見があることから高温強度や耐食性を高めるための技術提供ができる
- 半導体・電子部品：パワー半導体などに用いられる材料の超高温熱処理に対応
- 自動車・EV：モーターや電池関連など、自動車の電動化に関わる材料・部品の熱処理に対応
- ローラーハース式超高温連続熱処理炉 SHRH
- 急速ガス冷却式真空熱処理炉 QHS/QHN