DE2708783A1

DE2708783A1 - Anordnung zur regelung der kuehlintensitaet in der kuehlzone kontinuierlich arbeitender gluehoefen zur waermebehandlung von werkstuecken, insbesondere von rohren aus gusseisen

Info

Publication number: DE2708783A1
Application number: DE19772708783
Authority: DE
Inventors: Fritz Daus
Original assignee: Iob Ind Ofen Bau & Co KG GmbH; Iob Industrie-Ofen-Bau & Co KG GmbH
Current assignee: Iob Industrieofenbau 6940 Weinheim De GmbH
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1978-09-07
Also published as: FR2394612B1; DE2708783C2; FR2394612A1

Description

ΙΟΒ Industrie-Ofen-Bau GmbH & Co KG
Scheffelstraße 3

694 Weinheim 3

Anordnung zur Regelung der Kühlintensität in der Kühlzone kontinuierlich arbeitender Glühöfen zur Wärmebehandlung von Werkstücken,insbesondere von Rohren au3 Gußeisen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Kühl= intensität in der Kühlzone kontinuierlich arbeitender Glühöfen zur Wärmebehandlung von Werkstücken,insbesondere von Rohren aus Gußeisen.

Aus verfahrenstechnischen Gründen ist es bei der Karmebehand= lung von Werkstücken,insbesondere von Rohren aus Gußeisen notwendig,das Glühgut nach dem eigentlichen Glühprozeß je nach Materialeigenschaften in einer bestimmten Zeit um eine gewisse Temperaturdifferenz abzukühlen,so daß das Ausgangs= gefüge des V/ärmeguts bestehnd z.B. aus Zementit und Perlit in ein ferritischea Gefüge umgewandelt wird. Bei den bekannten Wnrmebehandlungsöfen wird das Wärmgut mit Hilfe einer Luft= Sturzeinrichtung z.B. Exhauster und Gebläse o.a. womt Luft mehr oder weniger auf das Wärmgut gedrückt und unten wieder abgesaugt, auf die gewünschte Temperatur gebracht. Wenn damit eine hinreichende Kühlwirkung auf das Wärmgut erreicht werden soll,müssen dafür Exhauster und Gebläse mit Leistungen von über 100 kW angewendet werden. Selbst bei einer sehr genauen Abstimmung zwischen Exhauster und Gebläse entstehen durch Turbulenzen unterschiedliche Druckverhältnisse in der Kühlzone, so daß Kühluft in die Glühzone eindringen kann. Da je nach Massendurchsatz und Nennweite die Kühlmenge verändert werden

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muß, um die gewünschte Temperaturdifferenz einzuhalten,kann es dabei ebenfalls zu unterschiedlichen Druckverhältnissen in der Kühlzone kommen· Außerdem sind solche Anlagen in der Anschaffung, Unterhaltung und Wartung verhältnismäßig teuer.

Bei der Temperaturbeeinflussung mit wasserdurchflossenen Elementen ist es bekannt, in einem bestimmten Bereich des Glühofens, Kühleinrichtungen anzuordnen. Diese bestehen aus einer Anzahl den Ofenquerachnitt oberhalb des Wärmeguts durchragenden, wasserdurchflossenen Rohren, die einzeln beaufschlagt werden und durch Strahlung wärmeabführend auf das Gut einwirken sollen. Zur Änderung der Kühlintensität im Wege der Verringerung der Kühlfläche sind dabei die Rohre manuell einzeln aus dem Ofen= querschnitt herausnehmbar. Eine feinstufige Änderung der Kühl= wirkung kann durch solche Wechslungen nicht erreicht werden, abgesehen von den dazu notwendigen aufwendigen Handhabungen.

Ein weiterer bekanntgewordener Vorschlag geht dahin, im Ofen= querschnitt pberhalb des Wärmgutes einen Kühlwasser durch= flossenen Kasten an Seilen aufzuhängen,dessen Höhenabstand zum Wärmgut veränderlich ist und der in engberenztem Maße durch Verschwenken in der Winkelstellung zum Wärmegut gebracht werden kann. Nachteilig ist auch hierbei die zugeringe Veränderbarkeit der Kühlintensität die bedingt ist,einmal durch die strömungs= technische Undurchsichtigkeit (Wirbelbildung) des Kühlkastens, die keinen feinstufig steuerbaren Kühlmitteldurchfluß gestattet, und zum anderen die zugeringe lageveränderbarkeit des Kastens. Darüber hinaus ist die komplizierte und störungsanfällige Anordnung in Bezug auf die Beweglichkeit der Vorrichtung ziemlich umständlich und daher nachteilig. Vorgeschlagen wurde ferner eine Vorrichtung,bei der die Kühl= elemente in der Glühzone des Ofens aus mehreren in einer Ebene liegenden rohrartigen Hohlkörpern gebildet sind,deren Schwenk= bewegungen um eine vorgesehene horizontal quer zur Guttransport= richtung verlaufende Achse von der Parallellage zum Wärmgut ausgehend bis zu einem Winkel von ca. 90° erfolgen soll. Die Kühlelemente sind dabei oberhalb und unterhalb der Wärmgut= transportebene angeordnet.

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Eine Schwierigkeit,die sich vor allem bei der zuletzt beschriebenen Temperaturregeleinrichtung auswirkt,ist, außer den vorgenannten Nachte ilen, daß verhältnismäßig große Y/asser= massen bewegt werden müssen, wenn die Schwenkbewegungen ausgeführt werden. Außerden läßt sich die Kühlintensität bei derarigen Anlagen nicht ganz ausschließen,so daß der Regelbereicht für den in jedem Fall notwendigen Bedarf zugering ausfällt·

Insbesondere bei der Wärmebehandlung von Rohren aus Gußeisen kann, selbst bei einer senkrechten Stellung der vorgeschlagenen Hohlkörper bzw. der Kühlelemente, die Kühlwirkung auf das Wärmgut kaum geringer ausfallen. Eine Änderung der Kühlwirkung dadurch zuerreichen,daß man die Durchflußmenge mehr oder weniger reduziert,dürfte kaum möglich sein,da das Kühlmaterial aus Festigkeitsgründen nicht überhitzt werden darf. Bei einer Kühlung mit Wasser sind einer größeren Erwärmung ohnehin Grenzen gesetzt, das ab ca. 45 C Kesselstein begesetzt wird. Wie bei den vorge= nannten Einrichtungen mit Luftkühlung treten auch hierbei die Nachteile auf: zu hohe Anschaffungskosten,hohe Betriebskosten, zu großflächige Bauweise und Schwierigkeiten in der Ausführung der Schwenkbewegungen.

Biese Nachteile sollen durch den Gegenstand der Erfindung vermieden werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der wasserdurchflossenen Kühlzonendecke einerseits und den unmittelbar darunter schwenkbar angeordneten Regelklappen andererseits wird erreicht, daß die Wärmeenergie nicht wie üblich durch Konvektion übertragen und abgeführt wird,sondern nur durch Strahlung. Zu diesem Zweck erhält die Kühlzone eine Decke aus Profilblechen über die ständig Wasser fließt.Dle untere Fläche der Kühldecke ist mit einer mattschwarzen Beschichtung versehen,um eine gute Strahlungszahl zu erreichen . Unmittelbar unter der waaserdurchflossenen Kühlzonendeoke sind Regelklappen, welche an d«n unteren Flächen mit einer hellen reflektierenden Isoliermatte bespannt sind. Diese Regelklappan können entsprechend der fthstM'Pi'iftn'OTirifti'i KärjBtemenge verstellt wer den,a ο <foß β-ίη beliebig

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großer Teil der wassergekühlten Decke der Wärmestrahlung aus= gesetzt ist. Dies geschieht mit Hilfe einer Zahnstange oder diner Kette und eines Stellantriebes. Der Stellantrieb bekommt die Impulse über eine Meß-und Regelanlage,welche optisch die Temperatur der Werkstücke am Ende der Kühlzone erfaßt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kühlzonendecke und der darunter verschwenkbar angeordneten Regelklappen werden die Anschaffungskosten und die Unterhaltungskosten der Gesamtanlage erheblich geringer,da Gebläse und Exhauster durch eine Umwälz= pumpe und einen Rückkühler ersetzt sind. Die bei den bekannten Vorrichtungen vorkommenden Druckunterschiede in der Kühlzone können nicht aufkommen und die Abkühlung der Rohre ist besser regelbar.

Weitere Vorteile,Kennzeichen und Merkmale gehen aus nachstehender Beschreibung hervor,welche auf die Zeichnung bezug nimmt,die schematisch und nur als Beipiel eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung in der Kühlzone eines bekannten Durchlaufglühofens (Industrieofen) darstellt.

Pig. 1 zeigt einen Einblick in die erf indungs gemäße Kiihlzone im Längsschnitt.

Pig. 2 stellt den der Anmeldung zugrunde gelegten Ofen im Bereich der erfindungsgemäßen Kühlzone im Querschnitt dar.

Erfindungsgemäß besteht die Kühlzonendecke 1 des Ofens 3 aus einem kastenartigen flachen Hohlkörper aus profiliertem Blech, Die Decke 1 überspannt,je nach Bedarf, entweder die gesamte oder nur einen Teil der betreffenden Zonendecke 1.Als solche liegt die Decke 1 auf von der Ofenkonstruktion abstehenden Sockeln 2a,2b, und zwar so, daß zwischen Decke 1 und Decke 3 ein JHohlraum 4 gebildet ist,durch den das Kühlwasser von Einlauf 5 nach Auslauf 6 fließt, bewegt duroh eine in der Zeichnung nicht dargestellte Umlaufpumpe und einen Rückkühler. Um eine günstige Strahlungszahl zu erhalten ist die nach unten gerichtete Fläche der Decke 2 mit einer an sich bekannten BCheaxzen Schicht versehen.
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Längsachse des Ofens ,sind die erfindungsgemäßen Regelklappen 7,8 verschwenkbar an den ebenfalls wassergekühlten Wellen 8 und mit diesen bis zu einem bestimmten Winkel drehbar angeordnet. Diese Regelklappen 7 können aus ihrer horizontalen Lage gemeinsam oder auch einzeln verschwenkt werden,so daß gewünschten Falls nur eine Teilfläche der Kühlzone 1 unverdeckt bleibt.Zur Änderung der Kühlintensität werden die Klappen 7 über die Wellen durch ein an einer Ofenseite zentral angebrachten,in der Zeichnung nicht dargestellten, Kettenantrieb oder Zahnstange und einem vorgeschaltetem Stellantrieb gesteuert. Der Stellantrieb bekommt die Impulse üder die Meß-und Regelanlage,welche optisch die Temperatur am Ende der Kühlzone erfaßt,so daß die Rohre an Ende die vorgegebene Temperatur von maximal 720⁰C haben und demnach unmittelbar unter dem metallurgischen unteren Gefüge= wandlungspunkt liegen. Zur Kenntlichmachung der Zusammenhänge sind mit 9 die Lagerungen der Wellen 8 und mit 10 auf deren Antrieb markiert. Mit 11 sind die im Ofen vor der betreffenden regelbaren Kühlzone hängenden Trennschleier bezeichnet,mit 12 die Transporteinrichtung für das Glühgut und mit 13 das eigentliche Glühgut·

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L e e r s e i t e

Claims

IOB Industrie-Ofen-bau GmbH & Co KG 2708783

Scheffelstraße 3

694 Weinheim

Patentansprüche

Anspruch 1

Anordnung zur Regelung der Kühlintensität in der Kühlzone kontinuierlich arbeitender Glüöfen zur Wärmebehandlung von Werkstücken,insbesondere von Rohren aus Gußeisen,bestehnd aun im Ofenquerschnitt angeordneten und durch Verschwenken in ih;rer horizontalen Lage veränderbaren Elementen,dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zur Regelung der von der wasserdurchflossenen Zonendecke (1) abstrahlenden Kühlwirkung auf das Wärmgut innerhalb der Zone aus quer zur Längsrichtung des Ofens horizontal verschwenkbaren flachen Klappen (7,8) gebildet sind.

Anspruch 2

Anordnung zur Regelung der Kühlintensität nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Regelklappen (7) unmittelbar unterhalb der wasserdurchflossenen Zonendecke (1) quer zur Wärmguttransportebene angeordnet sind.

Anspruch 3

Anordnung nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Regelklappen (7) an drehbaren quer zur Längsrichtung des Ofens an den Ofenlägswänden Wellen (8) befestigt sind.

Anspruch 4

Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit vorgegebenen Abständen die Klappen (7) verschenbar durch die Wellen (8) zu einem Register zusammengefaßt sind

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Anspruch 5 Anordnung nach Anspruch 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Kühldecke (1) über den schwenkbaren Klappen (7,8) aus einem unter der Ofendecke 3 auf Sockeln (2a,2b) befestigtem flachen Kasten aus profilierten Blechen besteht.

Anspruch 6 Anordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die wassergekühlte Decke (1) zum Teil die die Kühlzone des Ofens überdeckt.

Anspruch 7 Anordnung nach Anspruch 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die wassergekühlte Zonendecke (1) ganz die Kühlzone des Ofens überdeckt.

Anspruch 8 Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 ,dadurch gekennzeichnet,daß die Regelklappen (7f8) einzeln verschenkbar an den Wellen (8) angeordnet sind

Anspruch 9 Anordnung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Regelklappen (7) gemeinsam verschwenkbar an den Wellen (8) angeordnet sind.

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