DE2658489C2 - Ofen zum Sintern magnetkeramischer Werkstoffe - Google Patents

Description

uie trfindung betrifft einen öfen zum Sintern magnetkeramischer Werkstoffe, der sich gegenüber den bisher für diese Zwecke eingesetzten Öfen durch höhere Leistung auszeichnet.

Magnetkeramische Werkstoffe wurden bisher in Piattendurchschuböfen, gegebeaenfalls auch in Hubbalkenofen gebrannt Diese öfen haben nur einen verhältnismäßig geringen Stundendurchsatz, weshalb sie modernen Anforderungen nicht mehr gerecht werden. Abhilfe könnte geschaffen werden, wenn die bisher verwerteten Piattendurchschuböfen mit erheblich vergrößerter Längs gebae* würden. Einer solchen Verlängerung sind aber technische Grenzen gesetzt. Somit besteht das Problem, die Pr. duktion beim Sintern von Ferriten, insbesondere von weichmagnetischen Ferriten zu steigern, ohne die Piattendurchschuböfen verlängern zu müssen.

Zum Brennen anderer Werkstoffe, insbesondere Teilen aus hochschmelzendem Siliziumkarbid, ist in der US-PS 3168 298 ein Schnellbrand-Schiittenofen beschrieben, bei welchem die Schlitten das Fördermittel für die zu brennenden Gegenstände sind. Um Cen Verschieberaum der Schlitten vom Brennraum zu isolieren, weisen die Schlitten Gleitkufen auf, die in Rinnsteine eingreifen, welche im unteren Teil des Brennraumes angeordnet sind und die über die gesamte Ofenlänge reichen. Die vorbekannten öfen weisen eine Vorwärmzone, eine Brennzone sowie auch eine Abkühlzone auf, wobei in letzterer eine Einrichtung zum indirekten Kühlen angeordnet ist Obgleich diese Öfen infolge ihrer Konstruktion bereits eine gute Beeinflussung des Temperaturverlaufes über die Ofenlänge gestatten, ist es dennoch nicht möglich, diese öfen ohne weiteres auch zum Brennen von magnetkeramischen Werkstoffen einzusetzen, da in den Öfen unkontrollierte Gasströmungen auftreten können.

Aus der Ofenbaupraxis ist es bekannt, daß Schlittenöfen mit mantelseitig gänzlich geschlossenem Ofenkanal dort nicht eingesetzt werden können, wo Temperaturen über 950°C herrschen. Um Schlittenöfen dennoch für höhere Temperaturen verwenden zu können, ist dazu übergegangen worden, den Ofenkanal untenseitig offenzuhalten. Auf diese Weise gelangt kühlende Luft aus der Umgebung des Ofens an die Unterseite der Schlitten sowie an die Gleitkufen und die Schienen. Die Praxis zeigt, daß mit einem derartigen Schiittenofen keramische Platten, insbesondere in einlagiger Anordnung auf den Schlitten bei wesentlich über 95O⁰C liegenden Temperaturen in relativ kurzer Zeit gebrannt werden können. Derartig konstruierte Schlittenöfen sind allerdings zum Sintern von magnetkeramischen Werkstoffen, insbesondere Ferriten, nicht geeignet, da sich infolge der beschriebenen Konstruktion die erforderliche Schutzgasatmosphäre nicht erzeugen und aufrechterhalten läßt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zug-unde, die bekannten Schlittenöfen derart weiterzubilden, daß sie speziell zum Sintern magnetkeramischer Werkstoffe geeignet sind, wozu es erforderlich ist, den Verlauf der Temperatur und der Zusammensetzung der Ofenatmosphäre nach vorgegebenen Werten einstellen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die im Patentanspruch angegebenen Merkmale miteinander zu kombinieren. Versuche haben ergeben, daß durch die vorgeschlagene Umgestaltung der bekannten Schlittenöfen tatsächlich ein Ofen entsteht, der es gestattet. Ferrite, insbesondere weichmagnetische Ferrite, in einer gewünschten Gasatmosphäre äußerst schnell zu sintern, so daß sich eine höhere Produktivität ergibt, als dies bisher möglich war. Die Durchlaufzeiten können deswegen so kurz gehalten werden, weil die Schlitten hohen Temperaturänderungen in kurzen Zeitspannen standhalten, was hinsichtlich der Schubplatten bei Piattendurchschuböfen nicht der Fall ist Es hat sich gezeigt, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen völlig genügen, um trotz der benötigten hohen Sintertemperaturen und trotz der gasdichten Ausbildung des Ofenbodens sicherzustellen, daß die metallischen Förderelemente (Leitkufen und Schienen) keine übermäßige Erwärmung erfahren und demzufolge voll funktionsfähig bleiben. Freilich kann es sich gegebenenfalls auch noch empfehlen, in der Sinterzone zu kühlen. Um die Gasdichtheit auf der Bodenseite des Ofens zu erreichen, wird vorteilhafterweise so vorgegangen, daß der Ofen einen durchgehenden Boden erhält, der seinerseits gasdicht ist. In manchen Fällen kann es allerdings auch günstig sein, unmittelbar mittels des Schlittenbodens die bodenseitige Abdichtung zu bilden. In diesem Fall könnte der Ofenkanal selbst — wie beim bekannten Hochtemperaturschlittenofen — sogar bodenseitig offen bleiben.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die indirekte Kühleinrichtung in der Abkühlzone in mehrere Sektionen unterteilt ist. Diese können im Bedarfsfall wahlweise mit unterschiedlichen Kühlmitteln beschickt werden.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Schiittenofen im Längsschnitt, Fig. 2 ein Diagramm, aus welchem der Verlauf der Temperatur innerhalb des Ofens entlang seiner Erstreckung ersichtlich ist und aus dem noch hervorgeht, daß die Einstellung von Gasatmosphäre mit weit unterschiedlichem O₂-Gehalt entlang der Erstreckung des Ofens möglich ist,

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Tunnelofen, Fig.4 einen weiteren Querschnitt durch einen abgewandelten Tunnelofen, bei welchem die Bodenseite offen ist,

Fig.5 eine schaubildliche Wiedergabe eines Schlittens, schematisch.

b5 Der Schli'tenofen nach Fig. 1 weist eine Vorwärmzone A, eine Hochtemperaturzone B und eine Abkühlzone Cauf. Die zu sinternde Ware wird von der Einlaufseite 1 aus in Richtung des Pfeiles D durch den

Ofenkanal 2 mittels der Schlitten 3 gefördert. Diese werden in nichtgezeigter Weise von der Einlaufseite 1 aus durch den Ofenkanal 2 geschoben. Sie gelangen dabei zunächst in die Vorwärmzone A, dann in die Hochtemperaturzone B und schließlich in die Abkühlzone C Bevor sie den Ofen verlassen, müssen sie noch eine eigens hierzu angeordnete Schleusenkammer 4 passieren. Diese Schleusenkammer wird periodisch mit Schutzgas gespült. Im übrigen wird in den Ofenkanal 2 von der Anlaufseite her M bei E und F in den Ofen geleitet

Bei der Ausführung nach F ί g. 1 ist der Ofen mit einem geschlossenen Boden 5 versehen, der gasdicht ist. Auf dem Boden 5 sind die Schienen 6 und 7 angebracht, die sich entlang der getarnten Länge des Ofens innerhalb des Ofenkanals 2 erstrecken. Diese Schienen 6 und 7 besiehen aus Metall. Auf ihnen ruhen die Schlitten 3 mit ihren Gleitkufen 8 und 9 auf. Infolgedessen können die Schlitten 3 in Richtung des Pfeiles D gleitend durch den Ofenkanal 2 gefördert werden.

Die Schlitten 3 besitzen untenseitig einey metallischen Rahmen 10, auf welchem die aus Wärmedämmstoff bestehende, plattenförmige Isolierschicht il

angebracht ist

In der Abkühlzone Cist der Ofen mit einer indirekten Kühleinrichtung t2 versehen, welche in mehrere Sektionen, also Abteilungen unterteilt ist. Auf der Zeichnung sind drei solcher Sektionen angedeutet. Sie sind mit t3, 14 und 15 bezeichnet Die einzelnen Sektionen sind vorliegend durch stirnseitig verschlossene Doppelmäntel aus den Mänteln 17 und 16 gebildet, weiche durch die Trennwände 18 und 19 voneinander abgetrennt und an den Stirnseiten durch die Endwände 20 und 21 abgeschlossen sind. Die Sektionen können sich rund um den Tunnelofen erstrecken. Sie können jedoch auch gegebenenfalls nur bis zum Tunnelofenboden reichen.

Bei der Ausführung nach F i g. 4 ist der Ofenkanal 2 an seiner Untenseite bei 22 offen. Hier bilden die Schlitten 3 selbst den gasdichten Abschluß nach der bodenfreien Stelle 22 hin.

In manchen Fällen kann es unter Umständen von Vorteil sein, wenn in der Sinterzone \Hochtemperaturzone B) unterhalb des Schlittens 3 zusätzlich noch gekühlt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Ofen zum Sintern magnetkeramischer Werkstoffe, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) Der Ofen ist als beidseitig gasdichter Schnellbrand-Schfittenofen ausgebildet, mit einer in mehrere Sektionen (13, 14, 15) unterteilten Kühleinrichtung (12), die wahlweise mit unterschiedlichen Kühlmedien beschickbar sind und der eine Schleusenkammer (4) am Auslaufende aufweist;

   b) der Ofen hat einen gasdichten Boden, dessen bodenseitige Abdichtung gegebenenfalls durch die Schlitten (3) gebildet wird.