DE2219715A1 - Pneumatic strip support for heat treatment furnace - - gas cooled before reaching recirculating fan - Google Patents
Pneumatic strip support for heat treatment furnace - - gas cooled before reaching recirculating fanInfo
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Abstract
Description
Band-Schwebeführungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Behandlung von Streifen- oder Bandmaterial, insbesondere verschiedener Metallbänder, indem sie innerhalb eines Wärmebehandlungsofens in Schwebe gehalten werden. Belt Floating Guide Apparatus The invention relates to an apparatus for use in treating strip or tape material, in particular various metal strips by being suspended within a heat treatment furnace being held.
Bb ist bekannt, daß als Mittel zur Verhinderung von Beschädigungen an hohe Temperatur besitzenden Streifen oder Bändern im Verlauf ihrer Behandlung infolge der Berührung mit Förderwalzen und dgl. im Inneren eines Ofens verbreitet ein sogenannter Schwebeführungsofen mit einer Sehwebeftnlrungsvorriohtung angewandt wird.Bb is known to be used as a means of preventing damage of high temperature strips or ribbons in the course of their treatment widespread inside a furnace due to contact with conveyor rollers and the like a so-called suspension guide furnace with a Sehwebeftnlrungsvorriohtung applied will.
Die herkömmlichen Anordnungen waren jedoch insofern Nachteilen unterworfen, als dann, wenn ein ftir das In-Schwebe-Halten des behandelten Materials verwendetes Gas eine zu hohe Temperatur erreicht, das Rdckführgebläse zur Zufuhr des Gases dieser Temperatur nicht standzuhalten vermag, so daß diese Anordnung bestenfalls bei Öfen anwendbar iat, deren Innentemperatur höchstens 8500C beträgt, nämlich bei Öfen, wie eie zur Erwärmung derjenigen Materialien eingesetzt werden, für deren Behandlung eine vergleichsweise niedrige Temperatur erforderlich ist, z B. Kupferbänder, liuminiumbänder usw.However, the conventional arrangements were subject to disadvantages in that than when one is used to hold the treated material in suspension Gas reaches too high a temperature, the return fan to supply the gas to this Temperature is not able to withstand, so that this arrangement at best in ovens applicable iat, the internal temperature of which does not exceed 8500C, namely at Ovens, how they are used to heat those materials for their treatment a comparatively low temperature is required, e.g. copper strips, liuminium strips etc.
Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer Band-Sohwebeführungsvorrichtung, welche die Mängel der bekannten Vorrichtungen vermeidet und die bei Wärmebehandlungsöfen mit einer Innentemperatur von höherer Temperatur, d.h. mehr als beispielsweise 8500C angewandt werden kann.The object of the invention is therefore primarily to create a Belt sole guide device which avoids the shortcomings of the known devices and those in heat treatment furnaces with an internal temperature of higher temperature, i.e. more than e.g. 8500C can be used.
Diese Vorrichtung soll dabei in der Lage sein, die Temperatur des mit dem Rttckführgebläse in Berührung kommenden Gas es im voraus auf einen Wert zu vermindern, der keinen nachteiligen Einfluß auf das Gebläse hat, so daß es möglich wird, ein handelsübliches bzw, industrielles Rückführgebläse bei Wärmebehandlungsöfen mit einer derart hohen Temperatur anzuwenden, bei welcher ein solches Gebläse bisher nicht verwendbar war.This device should be able to measure the temperature of the gas coming into contact with the return fan set it to a value in advance which does not adversely affect the fan, making it possible is a commercially available or industrial return fan for heat treatment furnaces to be used with such a high temperature at which such a fan so far was not usable.
Zudem soll die erfindungsgemäße Schwebeführungsvorrichtung es ermögliohen, ein verhältnismäßig kostensparendes RUekführgebläse zu verwenden, weil das mittels des Gebläses zugeführte Gas, nachdem seine Temperatur mittels eines Kühler gesenkt worden ist, vor seiner Einführung in den Ofen mittels einer Heizvorrichtung auf eine Temperatur erwärmt werden kann, die keinen naohteiligen Einfluß auf den zu behandelnden Streifen bzw. das Band hat, wobei die Temperatur des zum Rückführgebläse zugeführten Gases durch den Kühler weiter gesenkt werden kann, so daß auf das Gebläse einwirkende thermisohe Belastungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.In addition, the levitation guide device according to the invention should make it possible to use a relatively cost-saving return fan, because that means gas supplied to the fan after its temperature has been lowered by means of a cooler before being introduced into the furnace by means of a heating device a temperature can be heated that has no negative influence on the to treating strip or tape, with the temperature of the return fan supplied gas can be further reduced by the cooler, so that on the fan acting thermal loads are reduced to a minimum.
Bin weiteres Erfindungsziel bezweckt die Schaffung einer Band-Schwebeführungsvorrichtung, deren Gasatrömungskanal aus einem Saugkanal und einem danbben befindlichen Auelaßkanal zusammengesetzt ist, der aus einem Werkstoff mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit besteht, wobei der für den Auslaßkanal vorgesehene Wärmetauscher an einen Teil des Saugkanals stromauf des Kühlers angrenzt. Auf diese Weise wird es möglich, ein vergleichsweise billiges Rllckführgebläse zu verwenden, da dieses so ausgelegt ist, daß das vom Rückführgebläse geförderte und durch den Auslaßkanal strömende und niedrige Temperatur besitzende Gas infolge des Wärmetauschers über das den Saugkanal durch strömende Hochtemperaturgas zu einem hohe Temperatur besitzenden Gas erwärmt wird, welches dann aus der DUsenöffnung ausgeblasen wird, um das Band in Schwebe zu halten.Another aim of the invention is to create a tape levitation guide device, whose gas flow channel consists of a suction channel and an Auelaß channel located next to it is composed of a material with excellent thermal conductivity consists, the provided for the outlet channel heat exchanger to a part of the Adjacent suction channel upstream of the cooler. In this way it becomes possible to make a comparative To use cheap return blower, as this is designed so that the Return fan promoted and flowing through the outlet duct and low temperature owning gas as a result of the heat exchanger flowing through the suction channel High-temperature gas is heated to a high-temperature gas, which is then blown out of the nozzle opening to keep the tape in suspension.
Das im Saugkanal strömende Hochtemperaturgas bzw. Heißgas wird durch den Wärmetauscher abgekühlt, wobei nach einer Förderung zum Kühler die Temperatur zum Zeitpunkt des Eintritts in das Rückführgebläse weiter herabgesetzt werden kann, wodurch die auf das Gebläse einwirkenden thermischen Belastungen weiter vermindert werden können.The high-temperature gas or hot gas flowing in the suction channel is passed through the heat exchanger cooled, the temperature after a conveyance to the cooler can be further reduced at the time of entry into the recirculation fan, whereby the thermal loads acting on the fan are further reduced can be.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Eriindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine im lotrechten Sohnitt gehaltene Eeil-Stirnansicht eines Ofens, der mit einer Schwebeführungsvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung versehen ist, und Fig. 2 eine Teilaufsicht im Sohnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.The following is a preferred embodiment of the invention based on a drawing explained in more detail. The figures show: FIG. 1 a perpendicular sonicity Eeil front view of a furnace that is equipped with a levitation guide device with the Features of the invention is provided, and Fig. 2 is a partial plan view in the longitudinal direction the line II-II in FIG. 1.
Gesäß Fig. 1 wird ein Streifen bzw. Band, beispielsweise oin Metallband, mittels einer Antriebswalze gefördert. Bei der dargestellten Ausführungsform sind mehrere Sätze von erfindungegemäßen Schwebeführungsvorrichtungen 1 an Oberseite 2 und Boden 2' des Ofens derart angeordnet, daß sie sich mit ihren Öffnungen einander gegenüberliegen und dabei einen kleinen Spalt zwischen Band und Öffnung bilden.According to Fig. 1, a strip or band, for example a metal band, promoted by means of a drive roller. at the illustrated embodiment are several sets of inventive levitation guide devices 1 on top 2 and bottom 2 'of the furnace are arranged in such a way that their openings are aligned with one another facing each other, forming a small gap between the band and the opening.
Eine chwebeführungsvorrichtung 1 besteht aus einem äußeren Metallmantel 3, dessen Ende eine sich verengende Offnung bildet, und einem inneren Metall-Mantel 4, der in den äußeren Mantel eingesetzt ist und diesem praktisch entsprioht, Jedoch kleinere Abmessungen als dieser besitzt und mit einem Blendeneinsatz 6 versehen ist, welcher die kreisförmige Düsenöffnung festlegt. Die Enden von äußerem Mantel 3 und innerem Mantel 4 bilden gemeinsam eine kreisförmige Ansaugöffnung 5.A floating guide device 1 consists of an outer metal jacket 3, the end of which forms a narrowing opening, and an inner metal jacket 4, which is inserted into the outer jacket and practically sprays from it, however has smaller dimensions than this and is provided with a diaphragm insert 6 which defines the circular nozzle opening. The ends of the outer coat 3 and inner jacket 4 together form a circular suction opening 5.
Di. kreisförmige Ansaugöffnung 5 ist mit einem zwischen den Unterteilen von innerem Mantel 4 und äußerem Mantel 3 festgelegten Saugkanal 8 verbunden, während die kreiförmige Düsenöffnung 7 mit einem im Unterteil des inneren Mantels 4 gebildeten Auslaßkanal 10 verbunden ist.The circular suction opening 5 is with one between the lower parts of the inner jacket 4 and outer jacket 3 fixed suction channel 8 connected while the circular nozzle opening 7 with one formed in the lower part of the inner casing 4 Outlet channel 10 is connected.
Im Saugkanal 8 iet ein Kühler 11 vorgesehen, während an der flbergangsstelle bzw. Verbindung zwischen Saugkanal 8 und Auslaßkanal 10 ein durch einen Motor 14 angetriebenes Rückführ-GeblEse 9 angeordnet ist.A cooler 11 is provided in the suction channel 8, while at the transition point or connection between suction channel 8 and outlet channel 10 by a motor 14 driven return fan 9 is arranged.
Sin Teil der Außenseite des inneren Mantels 4, welcher den Umfang des Auslaßkanals 10 festlegt, ist mit Strahlungs-Rippen 12 besetzt, die einem Wärmetauscher bilden. Außerdem ist in diesem Teil eine Heizeinrichtung 13 vorgesehen, welcher Wärme von einer äußeren Wärmequelle aus zugeführt wird.Sin part of the outside of the inner jacket 4, which is the circumference of the outlet channel 10 defines, is occupied with radiation fins 12, which is a heat exchanger form. In addition, a heating device 13 is provided in this part, which Heat is supplied from an external heat source.
Der Ofen weist eine Haupt-Heizvorriohtung 15 zum Erwärmen des im Ofen befindliohen Rands S auf, und an der Außenseite des äußeren Mantels 3 sowie an dem an den Kühler 11 angrenzenden Teil des Auslaßkanals ist adiabatisches Material 16 angebracht.The furnace has a main heater 15 for heating the inside of the furnace Located on the edge S, and on the outside of the outer mantle 3 as well as on the part of the outlet channel adjoining the cooler 11 is adiabatic Material 16 attached.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird ein Gasstrom über die kreisförmige Düsenöffnung 7 gegen beide Seiten des Bands s ausgeblasen, wobei das Band S infolge des in der Mitte der Düsenöffnung erzeugten statischen Gasdrucks sowie des dynamischen Drucke des Gasstroms im Schwebezustand gehalten wird. Das aus der Düsenöffnung 7 ausgeblasene Gas wird nach dem Beaufschlagen des Bande S zusammen mit einem Teil des im Ofen befindlichen Gases augenblicklich wieder über die angrenzende kreisförmige Ansaugöffnung 5 angesaugt, worauf das angesaugte Gas durch den Kühler 11 abgekühlt, zum inneren Mantel 4 zurückgeführt und wieder über die kreisförmige Düsenöffnung 7 ausgeblasen wird, wobei das zum Schweben des Bands benutzte Gas seine Umlaufetrömung durch den inneren Mantel 4 und den äußeren Mantel 3 ständig wiederholt.In the device described above, a gas flow is over the circular nozzle opening 7 is blown out against both sides of the belt s, wherein the band S due to the static gas pressure generated in the center of the nozzle opening as well as the dynamic pressure of the gas flow is kept in suspension. That Gas blown out of the nozzle opening 7 is after the band S has been acted upon together with part of the gas in the furnace sucked the adjacent circular suction opening 5, whereupon the sucked gas cooled by the cooler 11, returned to the inner jacket 4 and over again the circular nozzle opening 7 is blown out, this for floating the band gas used its circulating flow through the inner jacket 4 and the outer jacket 3 repeated over and over again.
Falls das über die Ansaugöffnung 5 angesaugte Gas hierbei durch den Kühler 11 nicht gekühlt wird, besitzt es die gleiche Temperatur wie das im Ofen befindliche Gas, und wenn die Temperatur des im Ofeninneren befindlichen Gases weniger als 8500C beträgt, wie dies bei Wärmeöfen für Bänder aus Kupfer, Aluminium und dgl. der Fall ist, vermag selbst ein handelsübliches Rückführ-Gebläse einer Temperatur dieser Größe standzuhalten. Falls Jedoch die Gastemperatur im Ofeninneren über 1100°C hinaus ansteigt, wie dies bei Wärmeöfen für Bänder aus Siliziumstahl, rostfreiem Stahl und dgl. der Fall ist, vermag ein herkömmliohes Rückführ-Gebläse dieser Temperatur nicht mehr standzuhalten.If the gas sucked in via the suction opening 5 here through the Cooler 11 is not cooled, it has the same temperature as that in the furnace and if the temperature of the gas inside the furnace is less than 8500C, as is the case with heating furnaces for strips made of copper, aluminum and the like. is the case, even a commercially available recirculation fan is capable of one temperature to withstand this size. However, if the gas temperature inside the furnace is over 1100 ° C increases, as in the case of heating furnaces for belts made of silicon steel, stainless Steel and the like. Is the case, a conventional recirculation fan of this temperature can no longer to withstand.
Da Jedoch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das zur Schwebeführung der Bänder eingesetzte, rückgeführte Gas durch den Kühler 11 gekühlt wird, kann erfahrungsgemäß Jedes gewöhnliche Rückführgebläse auch bei Wärmeöfen verwendet werden, welche ein Gas der genannten hohen Temperatur verwenden. Bei einem mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführten Versuch zum Erwärmen eines Bands aus Siliziumstahl von 31500 auf 101000 wurde die ia Ofeninneren herrsohende Temperatur auf 10600C erhöht, wobei ein Rückführ-Gebläse mit einer höchetzulässigen Dauertemperatur von 770°C in den Ofen eingebaut war. Wenn die Temperatur des den Auslaß des Rückführ-Gebläses durchströmenden Gases aus Sicherheitsgründen in der Endstufe der Behandlung des Bands auf 7500C eingestellt wurde, erreichte die Gastemperatur an der kreisfdrmigen Düsenöffnung 7 eine Temperatur von 7600C, an einer Stelle kurz vor der kreisförmigen Ansaugöffnung 5 eine Temperatur von 8000C und unnittelbar vor dem Eintritt in den Kühler 11 eine Temperatur von 790°C. Das Gas wurde zum Rückführ-Gebläse zurAokgeleitet, nachdem seine Temperatur durch den Kühler 11 um 400a auf 7500a reduziert worden war. Auf diese Weise konnte die Temperatur des vom Rüokführ-Gebläse 9 angesaugten Gases auf unter 75000 gehalten werden, wobei kein schädhoher Einfluß @@ der Wärme auf das Rückführ-Gebläse 9 zu beobachten war. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß das der Behandlung unterzogene Band 0,35 mm dick und 762 mm breit war und mit einer Geschwindigkeit von 75 m/min befördert wurde. Oberwand und Boden des 54 m langen und 1,6 m breiten Ofens waren mit 31 Einheiten der erfindungsgemäßen Schwebeführungsvorrichtung ausgerüstet. Dabei wurden Je fünf Rückführ-Gebläse und Kühler verwendet.However, since in the device according to the invention that for levitation guidance of the belts used, recirculated gas is cooled by the cooler 11, can Experience has shown that any normal recirculation fan can also be used in heating ovens, which use a gas of said high temperature. With one with the help of the The device according to the invention carried out an experiment for heating a strip Silicon steel from 31,500 to 101,000 was the temperature that usually prevailed inside the furnace increased to 10600C, with a recirculation fan with a maximum permissible continuous temperature of 770 ° C was installed in the furnace. When the temperature of the outlet of the recirculation fan flowing gas for safety reasons in the final stage of the treatment of the Bands was set to 7500C, the gas temperature reached the circular Nozzle opening 7 a temperature of 7600C, at a point just before the circular Suction opening 5 has a temperature of 8000C and immediately before entering the Cooler 11 has a temperature of 790 ° C. The gas was directed to the recirculation fan to the Aok, after its temperature has been reduced by 400a to 7500a by the cooler 11 was. In this way, the temperature of the Rüokführ fan 9 could be sucked in Gas to be kept below 75,000, with no harmful influence @@ the heat on the return fan 9 was observed. In this context it should be mentioned that the tape subjected to the treatment was 0.35 mm thick and 762 mm wide and with was conveyed at a speed of 75 m / min. Upper wall and floor of the 54 m long and 1.6 m wide furnace were with 31 units of the levitation guide device according to the invention equipped. Five recirculation fans and five coolers were used.
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkt das in den äußeren Mantel 3 eingesaugte Gas eine Vorwärmung des inneren Mantels 4 von dessen Außenseite her. Insbeandere im Bereich des Wärmetauschers 12 erfolgt der Wärmeaustausch derart wirksam, daß nicht nur das angesaugte Gas abkühlt, sondern auch das ausströmende Gas erwärmt wird, wodurch die Aufgabe der Erfindung auf vorgesehene Weite erfüllt werden kann. Außerdem kann infolge der Anordnung der Heizeinrichtung 13 im Auslaßkanal 10 die Temperatur des über die Düsenöffnung 7 aus strömenden Gases ohne weiteres nach Bedarf auf einen gewünschten Wert erhöht werden.In the operation of the device according to the invention, this causes in the outer Jacket 3 sucked in gas a preheating of the inner jacket 4 from the outside here. In particular The heat exchange takes place in the area of the heat exchanger 12 so effective that it not only cools the gas in, but also the gas flowing out Gas is heated, thereby fulfilling the object of the invention to the intended extent can be. In addition, due to the arrangement of the heating device 13 in the outlet channel 10 the temperature of the gas flowing through the nozzle opening 7 readily can be increased to a desired value as required.
Bei der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung kann folglich das angesaugte Gas vor seinem Eintritt in das Rüokführ-Gebläse mittels eines Kühler. abgekühlt werden, wodurch die Gastemperatur auf einen für das Gebläse unschädlichen Wert gesenkt wird. Infolgedessen ist die Erfindung nicht nur auf einen Hochtemperatur-Wärmeofen anwendbar, für den alle bisherigen Schwebeführungsvorrichtungen ungeeignet waren, vielmehr ermöglicht die Erfindung auch die Umrüstung herkömmlicher Wärme öfen mit einer ähnlichen Schwebeführungsvorrichtung zu einer Ofenausstattung mit einem verstärkt kostensparenden RUckführ-Gebläse.In the device according to the invention described above, can consequently by means of the sucked gas before its entry into the Rüokführ blower a cooler. be cooled down, bringing the gas temperature to one for the blower harmless value is lowered. As a result, the invention is not limited to one High-temperature heating furnace applicable for all previous levitation guide devices were unsuitable, rather the invention also enables conventional ones to be converted Heat furnaces with a levitation guide device similar to furnace equipment with an increasingly cost-saving recirculation fan.
Obgleich vorstehend eine spezielle Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß der Rahmen/der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden.Although a specific embodiment of the invention is shown above and is described, numerous changes will be apparent to those skilled in the art and modifications are possible without departing from the scope / basic idea of the invention will.
Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin eine Band-Schwebeführungsvorrichtung, bei welcher ein innerer Mantel mit einer an seinem einen Ende vorgesehenen DUsendffnung im Inneren eines äußeren Mangel angeordnet ist, so daß eine Ansaugöffnung zwischen den beiden Mänteln festgelegt wird. Dusenöffnung und Ansaugöffnung sind über einen mit einem Rückführ-Gebläs e versehenen Gas strömungskanal miteinander verbunden, in welchem stromauf des Rückführ-Gebläses ein Kühler angeordnet ist.In summary, the invention thus creates a band levitation guide device, in which an inner jacket with a DUsendffnung provided at one end is arranged inside an external mangle, so that a suction opening between the two coats is set. The nozzle opening and suction opening are via one with a return blower provided gas flow channel connected to each other, in which a cooler is arranged upstream of the recirculation fan.
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