DE1082741B

DE1082741B - Method and device for warming up work pieces made of non-ferrous metals

Info

Publication number: DE1082741B
Application number: DESCH21437A
Authority: DE
Inventors: John D Nesbitt; Theodore W Munford
Original assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Current assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Priority date: 1956-01-23
Filing date: 1957-01-23
Publication date: 1960-06-02

Description

Verfahren und Vorrichtung zum -Anwärmen von Werkstücken aus Nichteisenmetallen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anwärmen von Werkstücken aus Nichteisenmetallen in einem mit Wasserdampfatmosphäre arbeitenden Ofen.Method and device for warming up workpieces made of non-ferrous metals The invention relates to a method for heating workpieces made of non-ferrous metals in an oven working with a steam atmosphere.

Bekanntlich enthält Verbrennungsgas Wasserdampf, teilweise in erheblichen Mengen. Man hat auch schon Öfen für nahezu reine Wasserdampfatmosphäre gebaut, wobei der ständig umgewälzte Wasserdampf durch außerhalb des Ofenraumes angeordnete Strahlrohre erhitzt wurde. Die Temperatursteuerung eines solchen Ofens ist notgedrungen recht träge, und außerdem ist die erreichbare Temperatur nicht allzu hoch.It is well known that combustion gas contains water vapor, sometimes in considerable amounts Amounts. Furnaces for an almost pure water vapor atmosphere have also been built, whereby the constantly circulated water vapor through radiant tubes arranged outside the furnace chamber was heated. The temperature control of such a furnace is by necessity right sluggish, and besides, the achievable temperature is not too high.

Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung einmal eine genaue, schnell ansprechende Temperatursteuerung und zum anderen die Verwendung des Wasserdampfes als Schutzgas bei einem Ofen, der in üblicher Weise durch Verbrennungsgase beheizt wird, also im wesentlichen mit Heizung durch Konvektion arbeitet.In contrast, the aim of the invention is once an accurate, fast appealing temperature control and, on the other hand, the use of water vapor as a protective gas in a furnace that is heated in the usual way by combustion gases is, so works essentially with heating by convection.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Werkstücke von einem aus Verbrennungsgasen und durch diese in einer besonderen Brennkammer direkt erhitztem Wasserdampf bestehenden Gemisch beaufschlagt werden, dessen Temperatur durch Änderung der Dampfmenge einstellbar ist.This goal is achieved in that the workpieces from one Combustion gases and directly heated by them in a special combustion chamber Water vapor is applied to the existing mixture, the temperature of which is changed by changing it the amount of steam is adjustable.

Der entscheidende Vorteil dieser Maßnahme liegt also darin, daß die Temperatur nur durch Änderung der zugeführten Dampfmenge eingestellt wird. Es ist leicht einzusehen, daß man auf diese Weise eine sehr schnell arbeitende Temperatursteuerung erhält.The decisive advantage of this measure is that the The temperature can only be set by changing the amount of steam supplied. It is It is easy to see that this is a very fast temperature control receives.

Der Anteil der Strahlungsheizung ist in diesem Fall ziemlich klein und beträgt höchstens etwa 30°/o. Diese 30% sind der Anteil des Wärmeinhaltes des Verbrennungsgas-Dampf-Gemisches, der von den Ofenwandungen aufgenommen und durch Strahlung an die Werkstücke wieder abgegeben wird.The proportion of radiant heating is quite small in this case and amounts to a maximum of about 30 ° / o. This 30% is the proportion of the heat content of the Combustion gas-vapor mixture that is absorbed by the furnace walls and through Radiation is given back to the workpieces.

Das neue Verfahren eignet sich vor allem zur Anwendung bei vollsymmetrischen Öfen, d. h. bei Drehherdöfen, und führt gerade in diesem Fall zu einer außerordentlich gleichmäßigen Wärmebehandlung. Diese Gleichmäßigkeit geht so weit, daß die Temperaturunterschiede zwischen benachbarten Werkstücken, bedingt durch deren Emissionsvermögen, niedriger liegen als 40° C, wie man es bisher bei Schnellheizung durch Strahlung beobachtet hat.The new method is particularly suitable for use with fully symmetrical Ovens, d. H. in rotary hearth furnaces, and in this case leads to an extraordinary one uniform heat treatment. This uniformity goes so far that the temperature differences between adjacent workpieces, due to their emissivity, is lower are than 40 ° C, as has been observed so far with rapid heating by radiation Has.

Das Verfahren sei im folgenden an Hand eines Beispiels, angewendet bei einem Drehherdofen, näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen speziell für die Durchführung des Verfahrens entwickelten Drehherdofen, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch die Brennkammer, Fig.3 einen teilweise gebrochenen, waagerechten Schnitt durch den Ofenraum.The method is used in the following on the basis of an example in a rotary hearth furnace, described in more detail. 1 shows a vertical longitudinal section by a rotary hearth furnace specially developed for carrying out the process, Fig. 2 is a horizontal section through the combustion chamber, Fig. 3 is a partially broken, horizontal section through the furnace chamber.

Der Dampf tritt durch die Zuleitung 5 zentral- in die Brennkammer 4 ein, in welche die Brenner 3 tangential feuern. Diese Brennkammer ist zylindrisch ausgebildet und über einen senkrechten, in der Mitte ihres Bodens ansetzenden Kanal 6 mit einer Sammelkammer 7 verbunden. Von dieser Sammelkammer, die mittig im oberen Teil des Ofenraumes 1 angeordnet ist, zweigen, radial sich erstreckend, Röhren 8 ab, die nach unten auf die auf dem Drehherd 2 liegenden Werkstücke 9 gerichtete Öffnungen 10 aufweisen.The steam enters the combustion chamber centrally through the supply line 5 4 into which the burners 3 fire tangentially. This combustion chamber is cylindrical formed and over a vertical, in the middle of their base attaching channel 6 connected to a collecting chamber 7. From this collecting chamber, the one in the middle of the upper one Part of the furnace chamber 1 is arranged, branches, extending radially, tubes 8 from which directed downwards on the workpieces 9 lying on the rotary hearth 2 Have openings 10.

Der in der Brennkammer überhitzte und mit den Verbrennungsgasen gemischte Dampfstrahl gelangt also ohne Umlenkung in die Sammelkammer 7 und verteilt sich von hier aus in die von der Sammelkammer abzweigenden Röhren B. Die Öffnungen 10 in diesen Röhren 8, deren Anzahl der Zahl der auf dem Drehherd 2 liegenden Werkstücke 9 entspricht, haben nur einen geringen Abstand von den Werkstücken, so daß diese mit hoher Energie beaufschlagt werden können. Das Verbrennungsgas-Dampf-Gemisch verteilt sich infolge der symmetrischen Ofenbauart sehr gleichmäßig im gesamten Ofenraum 1, erhitzt außerdem dessen Wände und tritt dann durch Austrittsöffnungen 11 aus.Thus, the steam superheated in the combustion chamber and mixed with the combustion gases passes without deflection into the collection chamber 7 and is distributed from there in the branching off from the collection chamber tubes B. The openings 10 in these tubes 8 in number to the number of on the rotary hearth 2 lying workpieces 9 corresponds, have only a small distance from the workpieces, so that they can be subjected to high energy. As a result of the symmetrical furnace design, the combustion gas / steam mixture is distributed very evenly throughout the furnace space 1, it also heats its walls and then exits through outlet openings 11.

Die Bauart der Brenner 3 und die Art der Luftführung weicht nicht vom Üblichen ab. Desgleichen erfolgt die Beschickung des Drehherdes 2 und die Entnahme der behandelten Werkstücke 9 auf die bekannte Art undWeise, beispielsweise durch einen Schacht 12. Zur Steuerung der Ofentemperatur dienen Thermofühler, und weitere, an sich bekannte Einrichtungen sorgen dafür, daß ein gleichmäßig intermittierender Betrieb des Ofens möglich ist.The design of the burner 3 and the type of air flow do not differ from the usual. The rotating hearth 2 is loaded and removed in the same way of the treated workpieces 9 in the known manner, for example by a shaft 12. Thermal sensors and others are used to control the furnace temperature facilities known per se make sure one is evenly intermittent operation of the furnace is possible.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for heating workpieces made of non-ferrous metals in a furnace working with a water vapor atmosphere, characterized in that the workpieces are acted upon by a mixture consisting of combustion gases and steam directly heated by them in a special combustion chamber, the temperature of which can be adjusted by changing the amount of steam .

2. Device for heating workpieces made of non-ferrous metals according to claim 1, characterized by a cylindrical combustion chamber (4) arranged above the furnace chamber (1) provided with a rotary hearth (2) and equipped with burners (3) firing tangentially into it, into the central a steam feed line (5) is introduced from above and which is connected via a vertical channel (6) attached to its bottom to a collecting chamber (7) arranged in the middle of the furnace space (1), from which, radially extending, tubes (8) with downwardly directed openings on the workpieces (9) lying on the rotary hearth (2). Documents considered: German Patent No. 814 456; USA. Pat. No. 1957 932nd