高圧ガス工業が日本テクノと、CO2排出量ほぼゼロの新ガス浸炭法「常圧スマート浸炭」を開発

アセチレンガスと窒素ガスで鋼材表面に直接浸炭、既存の浸炭炉を活用可能

　高圧ガス工業と株式会社日本テクノ（本社：埼玉県蓮田市、代表者：椛澤均）は、浸炭ガスとしてアセチレンガスを用いた新ガス浸炭法により、従来法と比較して、浸炭品質を維持したまま CO2 排出量をほぼゼロにできる新技術（名称は「常圧スマート浸炭」）を開発した。

　浸炭とは、鋼材を 850℃～950℃ 程度まで加熱して、低炭素の鋼などの鋼材表面に炭素を浸入させることで表面近傍の硬さを増加させ、耐摩耗性や疲労強度の向上を図る表面硬化法。自動車関係や機械関係等多くの部品に適用されている。

　一般的なガス浸炭法は、原料ガスとして、メタン、プロパンなどと空気を 1,050℃ 程度の変成炉中で触媒と反応させた変成ガス（一酸化炭素・水素・窒素）を用いて浸炭を行なう処理法で、浸炭反応および排ガス燃焼反応による CO2 が排出される。

　一方、常圧スマート浸炭は、アセチレンガスと窒素ガスを用いて鋼材表面に直接浸炭を行なう処理法で、CO2 発生源である変成炉を一切使用しない画期的な浸炭方法。そのため、本技術では、変成炉の使用により発生していた CO2 の直接排出量をほぼゼロにすることができる。また、現在使用している浸炭炉がそのまま活用できるため、使用するガスの種類を変更するだけで、大幅なガス炉改造をすることなく、ランニングコストの低減も見込める。

　本技術開発は、ガス浸炭炉メーカーである株式会社日本テクノ等と約 8 年前から共同研究を実施してきた。今回、炉内のアセチレンガス濃度の計測、制御法を確立したことにより、高品質な環境対応型ガス浸炭法を実現した。（共同特許出願中）

　政府は「2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」を宣言し、2030 年度における国内の温室効果ガス排出量を 2013 年度比で 46%削減する目標を掲げている。熱処理分野においてもカーボンニュートラルに向けた製造プロセス変革が必要とされることから、高圧ガス工業では今後も、常圧スマート浸炭などの取組みを通して 2050 年カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現を目指す。

　※本件は 2023 年 5 月 23 日に（一社）日本熱処理技術協会春季講演大会で発表済み。