DE1191839B

DE1191839B - Device for continuous grouting of rolled profile sections

Info

Publication number: DE1191839B
Application number: DEB52004A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Fried Heintzmann
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1959-02-05
Filing date: 1959-02-05
Publication date: 1965-04-29
Also published as: FR1247648A

Description

Vorrichtung zum fortlaufenden Vergüten von Walzprofilabschnitten Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum fortlaufenden Vergüten von Walzprofilabschnitten, insbesondere von Grubenausbauteilen, bei welcher am Ende des mit Transportrollen versehenen Härteofens eine das Walzprofil allseitig umschließende, der Profilform angepaßte Abschreckbrause vorgesehen und dieser ein ebenfalls als Durchlaufofen ausgebildeter, mit Transportrollen ausgerüsteter Anlaßofen nachgeschaltet ist.Device for the continuous quenching and tempering of rolled profile sections The invention is directed to a device for the continuous tempering of rolled profile sections, in particular of pit lining parts, in which at the end of the with transport rollers provided hardening furnace, the profile shape enclosing the rolled profile on all sides adapted quenching shower provided and this one also as a continuous furnace trained tempering furnace equipped with transport rollers is connected downstream.

Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß Härte- und Anlaßofen unter Zwischenschaltung der Abschreckbrause räumlich voneinander getrennt und zumeist axial hintereinandergeschaltet sind, so daß sie einen erheblichen Raum beanspruchen, der zumindest bei bereits vorhandenen Werkanlagen im Regelfall nicht zur Verfügung steht. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der unterschiedliche Zeitbedarf für das Härten und Anlassen einen sich auf beide Vorgänge beziehenden kontinuierlichen Durchlaufbetrieb erschwert, so daß aus diesem Grunde hinter der Abschreckbrause häufig langsamer laufende Zwischenfördermittel vorgesehen werden müssen, die den unterschiedlichen Zeitbedarf überbrücken. Schließlich liegen weitere Nachteile dieser Anordnungsweise darin, daß die Beheizung der räumlich getrennten Öfen einen höheren Energieaufwand erfordert und daß ferner im Regelfalle zusätzliche Transportmittel vorgesehen werden müssen, die den Rücktransport der angelassenen Walzprofilabschnitte zur Einführungsseite hin bewirken.The known devices of this type have the disadvantage that hardness and tempering furnace spatially separated from one another with the interposition of the quenching shower and are usually connected axially one behind the other, so that they take up a considerable amount of space claim, at least in the case of existing plants, as a rule not is available. Another disadvantage is that the different Time required for hardening and tempering, one related to both processes continuous continuous operation difficult, so that for this reason behind the Quenching shower often slower intermediate conveyors are provided that bridge the different time requirements. Finally there are more Disadvantages of this arrangement is that the heating of the spatially separated Furnaces require a higher expenditure of energy and that, as a rule, additional Means of transport must be provided, which allow the return of the started Effect rolled profile sections towards the introduction side.

Es ist zwar bereits bekannt, eine bessere Wärmeausnutzung dadurch zu ermöglichen, daß in einem Ofengestell zwei Ofenkammern übereinander angeordnet werden, wobei die Beheizung der oberen Ofenkammer unter Ausnutzung der Abwärme der unteren Hauptkammer erfolgt. Soweit die obere Ofenkammer hierbei - zumal bei stationären Öfen - nicht nur der Vorwärmung des Gutes dient, haben solche Zweikammeröfen durchweg nur den Zweck, die Durchsatzleistung zu vergrößern, wobei sie weder dazu bestimmt noch dazu geeignet sind, die kontinuierliche Durchlaufvergütung von Walzprofilabschnitten unter Vermeidung der vorstehend behandelten Nachteile zu verbessern.It is already known, a better heat utilization thereby to enable two furnace chambers to be arranged one above the other in a furnace frame be, the heating of the upper furnace chamber utilizing the waste heat of the lower main chamber takes place. So much for the upper furnace chamber here - especially with stationary ones Furnaces - not only used to preheat the goods, have such two-chamber furnaces throughout only the purpose of increasing the throughput capacity, whereby it is neither intended Also suitable are the continuous through-feed of rolled profile sections while avoiding the disadvantages discussed above.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die in an sich bekannter Weise in einem gemeinsamen Gestell übereinander angeordneten Öfen mit gegenläufig drehenden Transportrollen ausgerüstet und die Rollen des oberen, zum Anlassen dienenden Ofens gegenüber dem unteren Härteofen bei verdoppelter Beschickung mit halber Drehzahl angetrieben sind. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat nicht nur den Vorteil einer sowohl raum- wie energiesparenden Arbeitsweise, sondern vor allem die wesentlichen weiteren Vorteile, daß die Profile unter Verzicht auf zusätzliche Transportmittel auf der Beschickungsseite des Ofens entnommen werden können und einen kontinuierlichen Durchlaufbetrieb trotz des unterschiedlichen Zeitbedarfs für das Härten und Anlassen zu ermöglichen.To solve this problem, the invention is characterized in that that the arranged in a known manner in a common frame one above the other Furnaces equipped with counter-rotating transport rollers and the rollers of the upper, tempering furnace compared to the lower hardening furnace with double loading are driven at half speed. The device according to the invention does not have only the advantage of a space- and energy-saving way of working, but before all the other essential advantages that the profiles waive additional Transport means can be removed from the charging side of the furnace and continuous operation despite the different time requirements for hardening and tempering.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, an dem die Abschreckbrause aufweisenden Ende des Ofengestells eine Hubvorrichtung für die selbsttätige Aufnahme der an der Abschreckbrause austretenden Profilabschnitte und deren Einführung in den oberen Anlaßofen vorzusehen.According to a further feature of the invention, it is useful on the the end of the furnace frame having the quenching shower a lifting device for the automatic recording of the profile sections emerging at the quenching shower and provide for their introduction into the upper tempering furnace.

Weiterhin ist es zweckmäßig, die übereinander angeordneten Öfen durch mindestens einen Kanal derart miteinander zu verbinden, daß die aus dem unteren Härteofen abziehenden Heizgase mindestens im wesentlichen auch zur Beheizung des darüber angeordneten Anlaßofens dienen. Hierbei können der Härte- und der Anlaßofen in vertikaler Ebene übereinander angeordnet und durch in deren gemeinsamer vertikaler Längsmittelebene angeordnete, geradlinig verlaufende Heizkanäle miteinander verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich und in manchen Fällen vorteilhaft, den Anlaßofen gegenüber dem Härteofen seitlich zu versetzen, wobei die diese verbindenden schräg verlaufenden Heizkanäle unter Abwinklung ihrer Endabschnitte in die beiden Kammern radial im Bereich ihrer vertikalen Längsmittelebenen münden. Auf diese Weise benötigt der Anlaßofen im allgemeinen nur noch einen zusätzlichen Brenner. Oberhalb des Anlaßofens können weiterhin ein oder mehrere mit diesem durch mindestens einen Heizkanal verbundene Rekuperativ- Wärmeaustauscher für die Vorwärmung der den Brennern zugeführten Verbrennungsluft vorgesehen sein, um die Ausnutzung der Beheizungsenergie noch zu verbessern.Furthermore, it is useful to pass through the ovens, which are arranged one above the other at least one channel to be connected to one another in such a way that the lower Hardening furnace withdrawing heating gases at least essentially also for heating the serve above the tempering furnace. The hardening and tempering furnace arranged one above the other in the vertical plane and through in their common vertical Straight heating channels arranged in the longitudinal center plane are connected to one another be. However, it is also possible and in some cases advantageous to use the tempering furnace to be offset laterally in relation to the hardening furnace, the connecting elements at an angle running heating channels with angled their end sections into the two chambers open radially in the region of their vertical longitudinal center planes. Needed this way the tempering furnace generally only has one additional burner. Above the tempering furnace can also have one or more connected to this by at least one heating channel Recuperative Heat exchanger for preheating the burners supplied combustion air be provided in order to utilize the heating energy still to be improved.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen kombinierten Härte- und Anlaßofen in schematischer Ansicht, F i g. 2 eine andere Ausführungsform eines Zweikammerofens, ebenfalls in schematischer Ansicht und F i g. 3 eine Stirnansicht auf den Zweikammerofen gemäß F i g. 2 an der Austrittsseite des Härteteils. In F i g. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Härteofen bezeichnet, über welchem seitlich versetzt der Anlaßofenteil 2 angeordnet ist. Beide Kammern sind in einem gemeinsamen Gestell 3 untergebracht und bestehen im wesentlichen aus Schamottesteinen 4, die außenseitig durch Stahlreifen 5 armiert bzw. zusammengehalten sind. Mit 6 bzw. 6 a sind - schematisch dargestellt - die Brenner der unteren, als Härteofenteil dienenden Ofenkammer 1 bezeichnet. Diese münden von beiden Seiten in den unteren Teil der Ofenkammer, und zwar in etwa waagerechter Ebene, derart, daß die Heizflammen die Walzprofilabschnitte 7 von unten her umwirbeln. Durch einen Verbindungskanal 8 werden die Heizgase bzw. die Abwärme dem Anlaßofenteil 2 zugeführt. Der Kanal 8 verläuft etwa waagerecht und ist in seinen Endabschnitten derart abgewinkelt, daß der Kanal in beiden Ofenkammern radial im Bereich ihrer vertikalen Längsmittelebene mündet. Die Abwinklung dient dem Zweck, den Heizgasstrom in die obere Ofenkammer trotz der seitlichen Versetzung der beiden Kammern symmetrisch einmünden zu lassen und hierdurch eine gleichmäßige Wärme zu gewährleisten.In the drawing, the invention is explained using two exemplary embodiments. It shows F i g. 1 a combined hardening and tempering furnace in a schematic view, FIG. 2 shows another embodiment of a two-chamber furnace, also in a schematic view, and FIG. 3 shows an end view of the two-chamber furnace according to FIG. 2 on the exit side of the hardened part. In Fig. 1, the reference numeral 1 denotes a hardening furnace, above which the tempering furnace part 2 is arranged laterally offset. Both chambers are housed in a common frame 3 and essentially consist of firebricks 4 which are reinforced or held together on the outside by steel tires 5. With 6 and 6 a are - shown schematically - the burners of the lower furnace chamber 1 serving as the hardening furnace part. These open from both sides into the lower part of the furnace chamber, in an approximately horizontal plane, in such a way that the heating flames swirl around the rolled profile sections 7 from below. The heating gases or the waste heat are fed to the tempering furnace part 2 through a connecting duct 8. The channel 8 runs approximately horizontally and is angled in its end sections in such a way that the channel opens radially in the two furnace chambers in the region of their vertical longitudinal center plane. The purpose of the bend is to allow the hot gas flow to flow into the upper furnace chamber symmetrically despite the lateral offset of the two chambers and thereby to ensure uniform heat.

Am eintrittsseitigen Stirnende der oberen, als Anlaßteil dienenden Ofenkammer 2 ist ein weiterer Brenner 9 derart angeordnet, daß die Heizflamme die Walzprofilabschnitte 7 oberhalb und etwa parallel zu diesen bestreicht. Oberhalb des Anlaßofenteils befindet sich ein Röhrenrekuperator 10, welcher mit der oberen Ofenkammer 2 ebenfalls durch einen oder mehrere Verbindungskanäle 11 verbunden ist. Die aus den Röhren des Rekuperativ-Wärmeaustauschers 10 austretende Luft wird den Brennern 6, 6 a bzw. 9 als vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt.At the inlet end of the upper furnace chamber 2 serving as a starting part, a further burner 9 is arranged in such a way that the heating flame sweeps the rolled profile sections 7 above and approximately parallel to them. Above the tempering furnace part there is a tubular recuperator 10, which is also connected to the upper furnace chamber 2 by one or more connecting ducts 11. The air emerging from the tubes of the recuperative heat exchanger 10 is fed to the burners 6, 6 a and 9 as preheated combustion air.

Der Transport der Walzprofilabschnitte 7 erfolgt mittels Transportrollen 12 bzw.12 a, die in bekannter Weise von außen mittels Ketten- oder Zahnräder angetrieben sind. Der Antrieb ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Umlaufgeschwindigkeiten der Transportrollen 12 bzw. 12a in den beiden Ofenkammern sind derart aufeinander abgestimmt, daß unter Berücksichtigung der erforderlichen Erhitzungszeiten aus dem Härteofen jeweils nur ein Walzprofilabschnitt und aus dem Anlaßofen gleichzeitig jeweils zwei oder sogar mehrere parallel nebeneinander angeordnete Walzprofilabschnitte 7, 7a an entgegengesetzten Enden des Ofengestells heraustreten. Die dem Ofen am Austrittsende des Härteofenteils vorgelagerte, in F i g. 1 nicht dargestellte Abschreckbrause ist als Ringbrause ausgebildet und derart geformt, daß sie die Walzprofilabschnitte allseitig unter Anpassung an deren Profilform umschließt. Ferner ist am Austrittsende des Härteofenteils eine automatisch arbeitende, vorzugsweise hydraulisch betätigte Vorrichtung vorgesehen, die in F i g. 1 ebenfalls nicht dargestellt ist und die dem Zweck dient, die am Austrittsende des Härteofenteils austretenden Profile nach dem Passieren der Ringbrause aufzunehmen und selbsttätig zum oberen Anlaßofenteil zu heben und in diesen einzuführen.The rolled profile sections 7 are transported by means of transport rollers 12 or 12 a, which are driven in a known manner from the outside by means of chain or gear wheels are. The drive is not shown in the drawing. The rotational speeds the transport rollers 12 and 12a in the two furnace chambers are in such a way one on top of the other matched that taking into account the required heating times from the Hardening furnace only one rolled profile section and from the tempering furnace at the same time two or even several rolled profile sections arranged in parallel next to one another 7, 7a emerge at opposite ends of the furnace frame. The oven on The exit end of the hardening furnace part, shown in FIG. 1 quenching shower, not shown is designed as a ring shower and shaped so that it the rolled profile sections encloses on all sides while adapting to their profile shape. Furthermore is at the exit end of the hardening furnace part an automatically operating, preferably hydraulically operated Device provided in FIG. 1 is also not shown and the serves the purpose of following the profiles emerging at the exit end of the hardening furnace part the passing of the ring shower and automatically to the upper part of the tempering furnace to lift and introduce into it.

Die Einrichtung gemäß F i g. 2 unterscheidet sich gegenüber derjenigen nach F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß die obere, den Anlaßteil bildende Ofenkammer 2 in der vertikalen Symmetriemittelebene über der den Härteteil bildenden Ofenkammer angeordnet ist, wobei beide Öfen einen gemeinsamen, aus Schamotte bestehenden Ofen 4 bilden, der außenseitig durch Reifenarmierungen zusammengehalten ist.The device according to FIG. 2 differs from those according to FIG. 1 essentially in that the upper furnace chamber forming the starting part 2 in the vertical center plane of symmetry above the furnace chamber forming the hardening part is arranged, with both ovens having a common oven made of fireclay 4 form, which is held together on the outside by tire reinforcements.

Beide Ofenkammern sind auch hier durch mindestens einen mit 8 a bezeichneten Heizkanal verbunden, während oberhalb der oberen Ofenkammer 2 zwei Rekuperatoren 10,10a an die Verbindungskanäle 11 angeschlossen sind. Auch im Falle der F i g. 2 ist die Transportgeschwindigkeit der Rollen im Anlaßofen um etwa die Hälfte gegenüber derjenigen im Härteofenteil vermindert, wobei jedoch jeweils gleichzeitig zwei Walzprofilabschnitte nebeneinander durch den Anlaßofen hindurchgeführt werden.Both furnace chambers are here also designated by at least one with 8 a Connected heating channel, while above the upper furnace chamber 2 two recuperators 10,10a are connected to the connecting channels 11. Also in the case of FIG. 2 is the transport speed of the rolls in the tempering furnace by about half that that in the hardening furnace part is reduced, but with two rolled profile sections at the same time are passed side by side through the tempering furnace.

vVie aus F i g. 3 ersichtlich, ist dem Ofen im Bereich der Austrittsseite der Walzprofilabschnitte 7 aus dem unteren Härteofenteil eine Ringbrause 13 zugeordnet, welche über die Leitung 13a und das Ventil 13b mit Abschreckflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, beaufschlagt wird. Die rohrförmig ausgebildete Ringbrause 13 ist der Umrißform der Walzprofilabschnitte angepaßt und auf der den Profilflächen zugekehrten Innenseite mit einer größeren Anzahl Düsenöffnungen versehen, deren Verteilung derart unterschiedlich gewählt ist, daß sie der gewünschten Differenzierung des Härtegrades zwischen den einzelnen Profilbereichen angepaßt ist. Vorzugsweise ist die Anordnung und Verteilung der Düsenöffnungen der Abschreckbrause 13 derart gewählt, daß zumindest die Stege, zweckmäßig jedoch zusätzlich auch der Boden, härter vergütet werden als die Flanschbereiche.vVie from FIG. 3, an annular shower 13 is assigned to the furnace in the area of the exit side of the rolled profile sections 7 from the lower hardening furnace part, which is acted upon with quenching liquid, preferably water, via the line 13a and the valve 13b. The tubular shower ring 13 is adapted to the contour shape of the rolled profile sections and provided on the inside facing the profile surfaces with a larger number of nozzle openings, the distribution of which is selected so different that it is adapted to the desired differentiation of the degree of hardness between the individual profile areas. The arrangement and distribution of the nozzle openings of the quenching shower 13 is preferably selected in such a way that at least the webs, but expediently also the base, are hardened to be harder than the flange areas.

Wie aus F i g. 3 weiter ersichtlich, ist auf der Austrittsseite des Härteofenteils eine automatisch arbeitende Hubvorrichtung vorgesehen, die die am Härteofenteil austretenden Walzprofilabschnitte 7 selbsttätig nach dem Passieren der Ringbrause 13 erfaßt und nach dem Anheben automatisch in den Anlaßofenteil einführt.As shown in FIG. 3 can also be seen on the exit side of the Hardening furnace part is provided with an automatically working lifting device, which the Hardening furnace part exiting rolled profile sections 7 automatically after passing the ring shower 13 is detected and automatically introduced into the tempering furnace part after lifting.

Die Hubvorrichtung besteht aus der seitlich neben dem Ofen im Bereich vor der Ringbrause 13 angeordneten hydraulischen Hubvorrichtung 14, deren Kolben 14 a am oberen Ende mit der Auflagefläche 14 b für die Walzprofilabschnitte 7, 7a versehen ist. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten im Bereich dieser Hubvorrichtung 14 befinden sich die hydraulischen, ebenfalls zweiseitig beaufschlagten Vorschubzylinder 15, 16, deren Kolben 15 a bzw. 16 a die seitliche Verschiebung der Walzprofilabschnitte über die Transportrollen 12 bzw. 12a sowie die sich an diese seitlich in der Höhe anschließenden Auflagefläche 14 b der Hubvorrichtung 14 bewirken.The lifting device consists of the hydraulic lifting device 14 arranged laterally next to the furnace in the area in front of the ring shower 13, the piston 14 a of which is provided at the upper end with the bearing surface 14 b for the rolled profile sections 7, 7 a . On two opposite sides in the area of this lifting device 14 are the hydraulic feed cylinders 15, 16, also acted upon on both sides, whose pistons 15 a and 16 a the lateral displacement of the rolled profile sections over the transport rollers 12 and 12 a and which are attached to them laterally in the The height of the adjoining bearing surface 14 b of the lifting device 14 causes.

Wie in F i g. 3 veranschaulicht, werden auf die Auflagefläche 14 b der Hubvorrichtung 14 nacheinander jeweils zwei aus dem Härteofenteil austretende Walzprofilabschnitte 7 mittels der Vorschubkolben 15a aufgeschoben, bevor diese angehoben und mittels der Kolben 16a der Vorschubzylinder 16 über die Transportrollen 12a in den Anlaßofenteil eingeführt werden. Da die Umlaufgeschwindigkeit der Transportrollen 12a im Anlaßteil nur etwa die Hälfte der Umlaufgeschwindigkeit der Transportrollen 12 im unteren Härteofenteil beträgt, ist die Hubvorrichtung hierdurch in ihrer intermittierenden Arbeitsweise auf die verschiedenen Durchsatzzeiten in den beiden Ofenteilen abgestimmt.As in Fig. 3 illustrates, be on the bearing surface 14 of the lifting device 14 b in succession two emerging from the curing oven fractional roll profile sections 7 pushed by means of the feed piston 15a before they are raised and inserted by means of the piston 16a of the feed cylinder 16 via the transport rollers 12a into the annealing furnace part. Since the rotational speed of the transport rollers 12a in the starting part is only about half the rotational speed of the transport rollers 12 in the lower hardening furnace part, the intermittent operation of the lifting device is adapted to the different throughput times in the two furnace parts.

Claims

Claims: 1. Device for the continuous tempering of rolled profile sections, in particular of pit lining parts, in which at the end of the with transport rollers provided hardening furnace, the profile shape enclosing the rolled profile on all sides adapted quenching shower provided and this one also as a continuous furnace trained tempering furnace equipped with transport rollers is connected downstream, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the in per se known manner in a common frame (3) one above the other arranged ovens (1, 2) with opposite directions equipped with rotating transport rollers and the rollers of the upper one, which is used for starting Oven compared to the lower hardening oven with doubled loading at half speed are driven.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at the end of the furnace frame having the quenching shower (13) a lifting device (14, 15, 16) for the automatic reception of the profile sections emerging at the quenching shower and their introduction into the upper tempering furnace (2 ) is provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the ovens (1, 2) arranged one above the other are connected to one another by at least one channel (8, 8a) in such a way that the heating gases withdrawn from the lower curing oven (1) are at least substantially serve to heat the tempering furnace (2) arranged above it.

4th Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that hardening and tempering furnace arranged one above the other in the vertical plane and through in their common vertical Heating channels (8a) arranged in a longitudinal center plane and running in a straight line with one another are connected.

5. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the tempering furnace (2) relative to the hardening furnace (1) is arranged laterally offset and the inclined heating channels (8) connecting them with angled their end portions in the two chambers radially in Open in the area of their vertical longitudinal median planes.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the heating burners (6,6 a) in the hardening furnace (1 ) open on both sides below the externally driven transport rollers (12) , while the tempering furnace (2) has at least one additional burner (9 ) .

7. Apparatus according to claim 4, 5 or 6, characterized in that above the tempering furnace (2) one or more recuperative heat exchangers (10 , 10 a) connected to this by at least one heating channel (11) for preheating the burners ( 6, 6 a and 9) supplied combustion air are provided. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1000 413.