DE1275080B

DE1275080B - Cooled diffuser for a hood annealing furnace operated with a protective gas atmosphere

Info

Publication number: DE1275080B
Application number: DES107054A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Fik; Josef Jirka
Original assignee: Skoda np
Current assignee: Skoda np
Priority date: 1965-11-22
Filing date: 1966-11-21
Publication date: 1968-08-14

Description

Gekühlter Diffusor für einen mit Schutzgasatrnosphäre betriebenen Haubenglühofen Die vorliegende Erfindung betrifft einen gekühlten Diffusor für einen mit Schutzgasatmosphäre betriebenen Haubenglühofen.Cooled diffuser for one operated with a protective gas atmosphere Dome Annealing Furnace The present invention relates to a cooled diffuser for a Hood annealing furnace operated with a protective gas atmosphere.

Bisher führte man die Kühlung der unter der Schutzhaube des Haubenofens angeordneten, zu glühenden Wickel derart durch, daß man nach beendetem Glühen das Einsatzgut unter der Schutzhaube entweder frei an der Luft kühlen ließ oder daß man zwecks Beschleunigung über die Schutzhaube eine Kühlhaube mit eingebautem Axial-Ventilator setzte, welche eine vertikale Luftströmung in dem vertikalen Spalt, der durch die Mäntel beider Hauben gebildet wurde, hervorrief und somit dem Einsatzgut Wärme entnahm.So far, the cooling was carried out under the protective hood of the hood furnace arranged, to be glowed winding so that you can after the glowing The load was either allowed to cool freely in the air under the protective hood or that a cooling hood with a built-in axial fan is placed over the protective hood for acceleration sat, which creates a vertical air flow in the vertical gap created by the Coats of both hoods was formed, caused and thus removed heat from the charge.

Eine Berieselung der Schutzhauben mit Wasser aus einer in die Kühlhaube eingebauten Brause unter Mitwirkung eines Ventilators hat sich wegen übermäßiger Dampfentwicklung nicht bewährt. Dieser Dampf kondensierte an der Dachkonstruktion und fiel auf die ausgewalzten und ausgeglühten Wickel im Glühraum während der technologischen Verarbeitung nieder, wodurch deren Korrosion verursacht wurde.A sprinkling of the protective hoods with water from a into the cooling hood built-in shower with the assistance of a fan has been due to excessive Steam development not proven. This steam condensed on the roof structure and fell on the rolled out and annealed winding in the annealing room during the technological Processing down, which caused their corrosion.

Nachteilig bei derartigen Verfahren ist der sehr niedrige Wirkungsgrad der Kühlvorrichtungen, was eine Verlängerung der Kühlzeit mit sich bringt, während der Ofensockel nicht für einen Glühungsprozeß verwendbar ist. Daher ist stets eine größere Anzahl von Sockeln in Betrieb. Die Verwendung von Kühlhauben ist darüber hinaus auch nachteilig, weil sie hohe Ansprüche an die Krane stellt, mittels welcher der Transport der Hauben durchgeführt wird.The disadvantage of such processes is the very low efficiency of the cooling devices, which increases the cooling time while the furnace base cannot be used for an annealing process. Hence there is always one larger number of sockets in operation. The use of cooling hoods is about it also disadvantageous because it places high demands on the cranes by means of which the hoods are transported.

Ein weiteres bekanntes Verfahren der Kühlungsintensivierung des Haubenofen-Einsatzgutes durch Abkühlung der Schutzgasatmosphäre in einem Wärmetauscher außerhalb des Glühofens stellt bedeutende Ansprüche an freies Baugelände in der Nähe des Glühofens für den Wärmetausch und an die Dichtheit des Kühlungskreislaufes, um eine Verschlechterung der Qualität der verwendeten Schutzgasatmosphäre zu verhindern.Another known method of intensifying the cooling of the bell-type furnace charge by cooling the protective gas atmosphere in a heat exchanger outside the annealing furnace places significant demands on free building land near the annealing furnace for the Heat exchange and the tightness of the cooling circuit to deteriorate the quality of the protective gas atmosphere used.

Es ist ein Kühlsystem bekannt, in dem die umgewälzte Schutzgasatmosphäre in einer horizontalen Strömung durch einen Diffusor geleitet wird und dabei mehrere, paarweise angeordnete Rippenrohre umspült, die auf dem äußeren Umfang der Grundplatte, außerhalb der Leitschaufeln, angebracht sind. Diese Rippenrohre werden während des Prozesses mit verschiedenen Kühlmedien durchflossen, um eine sichere und intensive Kühlung zu erreichen. Hierdurch wird aber eine aufwendige Bauform erreicht, und es treten in diesen Rippenrohren zusätzliche aerodynamische Verluste auf. Die erwähnten Nachteile der bisher benutzten Verfahren werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt. Aufgabe der Erfindung ist es, im Ofensockel untergebrachte Konstruktionsteile derart zu gestalten, daß diese eine schnelle Kühlung der durch den Glühprozeß erhitzten Wickel durchführen können und somit ein Kühlsystem, das als gekühlter Diffusor ausgebildet ist, zusätzlich zur Kühlung des Einsatzgutes heranzuziehen.A cooling system is known in which the circulated protective gas atmosphere is directed in a horizontal flow through a diffuser and thereby several, finned tubes arranged in pairs, which on the outer circumference of the base plate, outside the guide vanes are attached. These finned tubes are used during the Process with different cooling media flowed through to ensure a safe and intensive To achieve cooling. However, this results in a complex design, and additional aerodynamic losses occur in these finned tubes. The mentioned Disadvantages of the previously used methods are made by the present invention eliminated. The object of the invention is to provide structural parts accommodated in the furnace base to make such that these a rapid cooling of the heated by the annealing process Can perform winding and thus a cooling system that is designed as a cooled diffuser is to be used in addition to cooling the input material.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Leitschaufeln als Hohlkörper und Kühlelemente innerhalb eines Kühlungskreislaufes ausgebildet sind.The essence of the invention is that the guide vanes as a hollow body and cooling elements are formed within a cooling circuit.

Die höhere Leistung der erfindungsgemäßen Einrichtung beruht darin, daß die Kühlelemente direkt durch die Hohlschaufeln des Diffusors gebildet werden, die einen Schaufeldiffusor des Ventilators für die umlaufende Schutzgasatmosphäre und zugleich einen Sockel für die Lagerung der Wickelsäule bilden.The higher performance of the device according to the invention is based on that the cooling elements are formed directly by the hollow blades of the diffuser, the one blade diffuser of the fan for the circulating protective gas atmosphere and at the same time form a base for the storage of the winding column.

Deren Oberfläche bildet weiter die Wärmeaustauschfläche des Schutzgasatmosphären-Kühlers. Die erhöhte Kühlwirkung wird durch Anordnung der Kühlelemente in der unmittelbaren Nähe des Einsatzgutes erzielt und insbesondere durch Ausnutzung der hohen Umlaufgeschwindigkeit der Schutzgasatmosphäre im Schaufeldiffusor, um große Wärmeübergangskoeffizienten zwecks Verkürzung der Kühlungszeit zu erzielen. Zum erwähnten Kühleffekt, welcher durch den Kühler erzielt wird, ist noch der Kühleffekt des Einsatzgutes unter der Schutzhaube durch die umgebende Luft hinzuzuzählen.Its surface also forms the heat exchange surface of the protective gas atmosphere cooler. The increased cooling effect is achieved by arranging the cooling elements in the immediate area Proximity of the input material achieved and in particular by taking advantage of the high speed of circulation the protective gas atmosphere in the blade diffuser in order to achieve high heat transfer coefficients to reduce the cooling time. The mentioned cooling effect, which one is achieved by the cooler is still the Cooling effect of the input material to be added under the protective hood by the surrounding air.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung ist eine wesentliche Verkürzung der für die Abkühlung des Einsatzgutes notwendigen Zeit, da hier zwei Kühleffekte addiert werden, ohne daß zusätzliche aerodynamische Verluste auftreten. Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht das Einlegen einzelner Hohlschaufeln in den Diffusor unabhängig von den übrigen Teilen des Diffusors, was den schnellen Austausch eines beschädigten Teiles erleichtert und die Notwendigkeit des Austausches des gesamten Diffusors erspart. Durch diese Anordnung kann eine beliebige Kühlintensität durch die Wahl der Anzahl der gekühlten und nicht gekühlten Schaufeln eingestellt werden, wobei jedes Kühlelement selbständig geregelt werden kann. Wie aus der Beschreibung der Anordnung ersichtlich, erfordert die Installation der Kühleinrichtung kein besonderes zusätzliches Baugelände in der Nähe des Glühofens, was ansonsten bei einer Installation des Schutzgasatmosphärenkühlers außerhalb des Glühofens notwendig ist.Another advantage of the embodiment according to the invention is an essential one Shortening of the time required for cooling the input material, as there are two Cooling effects are added without additional aerodynamic losses occurring. The design according to the invention enables individual hollow blades to be inserted in the diffuser independently of the rest of the parts of the diffuser, what the fast Replacing a damaged part is facilitated and the need for replacement of the entire diffuser saved. This arrangement allows any cooling intensity set by choosing the number of cooled and non-cooled blades each cooling element can be regulated independently. As from the description As can be seen from the arrangement, the installation of the cooling device does not require any special additional building site near the annealing furnace, which is otherwise with an installation the protective gas atmosphere cooler outside the annealing furnace is necessary.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit einer nachträglichen Umrüstung älterer Typen der Haubenglühöfen-Diffusoren, bei denen die neue Ausführung leicht verwendet werden kann.Another advantage of the invention is the possibility of a subsequent Retrofitting of older types of bell-type annealing furnace diffusers where the new version can be used easily.

Als ein weiterer Vorteil der Erfindung kann die Tatsache bezeichnet werden, daß durch die Ausnutzung der Diffusorschaufeln als Kühler der Schutzgasatmosphäre an den Wärmetauschflächen keine zusätzlichen aerodynamischen Verluste entstehen, die man etwa durch einen erhöhten Effekt des Umlaufventilators überwinden müßte.The fact can be described as a further advantage of the invention that by using the diffuser blades as a cooler for the protective gas atmosphere no additional aerodynamic losses occur on the heat exchange surfaces, which one would have to overcome by an increased effect of the circulation fan.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher schematisch die Anordnung der Kühlelemente in den Hohlschaufeln der Gleichrichtungseinrichtung im Sockel des Haubenofens angedeutet ist. Wie ersichtlich, ist der Haubenofen mit einem radialen Schaufeldiffusor mit einem Ventilatorrad 1 versehen. Als Kühlelemente wirken hier die hohlen Leitschaufeln 2 des radialen Schaufeldiffusors 3 mit dem Ventilatorrad 1, welches am Sockel 4 des Glühofens gelagert ist. Die Kühlelemente werden an die gemeinsame Zuführungsleitung 5 und die Sammelleitung 6 des Kühlmediums angeschlossen, wobei gegen den am Anfang der Kühlung entstandenen Dampfüberdruck der Abfall durch eine Sicherungsleitung geschützt wird.A practical embodiment of the invention is in the drawing shown in which schematically the arrangement of the cooling elements in the hollow blades the rectification device is indicated in the base of the hood furnace. As can be seen is the bell-type furnace with a radial blade diffuser with a fan wheel 1 Mistake. The hollow guide vanes 2 of the radial vane diffuser act here as cooling elements 3 with the fan wheel 1, which is mounted on the base 4 of the annealing furnace. The cooling elements are connected to the common supply line 5 and the collecting line 6 of the cooling medium connected, against the excess steam pressure created at the beginning of the cooling the waste is protected by a safety line.

Die Zuführungsrohre 7 und die Ableitungsrohre 8 des Kühlmediums werden im Sockel 4 gegen das Ansaugen atmosphärischer Luft in den Raum des Einsatzgutes geschützt.The supply pipes 7 and the discharge pipes 8 of the cooling medium are in the base 4 against the suction of atmospheric air into the space of the load protected.

Claims

Claims: 1. Cooled diffuser for one with a protective gas atmosphere operated bell annealing furnace, d a - characterized in that the guide vanes (2) designed as a hollow body and cooling elements within a cooling circuit are.

2. Cooled diffuser according to claim 1, characterized in that the guide vanes (2) to a common supply line (5) for the cooling medium via supply pipes (7) are connected, with the cooling medium consumed as a result of heating over Discharge pipes (8) is guided into the collecting line (6).

3. Cooled diffuser according to claim 1, characterized in that each guide vane (2) of the diffuser (3) forms an independently adjustable cooling element. Considered publications: U.S. Patent No. 3,140,743.