DE904548C - Verfahren und Einrichtung zum Blankkuehlen von metallischem Gut, insbesondere Eisen und Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Blankkühlen von metallischem Gut, insbesondere Eisen und Stahl Es ist bekannt, Metallteile, insbesondere aus Eisen oder Stahl, dadurch blank zu glühen, daß der Glühvorgang und besonders auch der sich daran anschließende Abkühlungsvorgang unter einem Schutzgas durchgeführt wird, das beispielsweise im wesentlichen aus Wasserstoff oder Ammoniak besteht oder aber durch Vergasung, Verbrennung oder Teilverbrennung von Brennstoffen, insbesondere auch Leuchtgas, hergestellt sein kann. Solche Schutzgase haben die Eigenschaft, daß sie Anlauffarben am blank zu glühenden Gut hervorrufende Bestandteile, wie Wasserdampf, Kohlendioxyd u. dgl., in verhältnismäßig geringem Maße enthalten, so daß aus diesem Grunde theoretisch die Glühergebnisse sehr günstig ausfallen müßten. Es zeigt sich jedoch immer wieder, daß bei Anwendung von denkbar gut gereinigtem und entfeuchtetem Schutzgas Anlauffarben auftreten, die das Glühgut insofern entwerten, als bei Blechen beispielsweise die verfärbten Ränder abgeschnitten oder durch sehr umständliche zusätzliche Reinigungsverfahren, Nachglühungen usw. von den Anlauffarben wieder befreit werden müssen.
• Gegenüber den bekannten Verfahren wird bei der Erfindung insofern ein neuer Weg eingeschlagen, als hier weniger eine vollkommene Reinigung und Befreiung der Schutzgase von die Erzielung völlig blanker Produkte beeinträchtigenden Bestandteilen von vornherein angestrebt wird als vielmehr eine Verhinderung von deren Bildung während des Kühlvorganges. Der Erfinder hat erstmals erkannt, daß dann, wenn die Temperatur des das Glühgut unmittelbar umhüllenden Schutzgases an allen Stellen ungefähr in der Nähe der Temperatur der Glühgutoberfläche gehalten wird, eine Anlaufreaktion auf das Glühgut selbst dann unterbunden werden kann, wenn von vornherein -allerdings in nicht allzu großer Menge - Bestandteile im Schutzgas enthalten sind, welche bisher als in starkem Maße die Erzielung eines völlig blanken Produkts beeinträchtigend galten, wie z. B. Wasserdampf, Kohlendioxyd usw. Es kann als bekannt angesehen werden, daß das Vorhandensein geringer Mengen von schädlichen Bestandteilen, wie sie in auch nicht ganz vollkommen gereinigtem Schutzgas von vornherein vorhanden sind, für das Entstehen der Anlauffarben unschädlich ist. Es wurde nun. vom Erfinder erkannt, daß die Hauptursachen für das Anlaufen des Glühguts bei den üblichen Schutzgasen stets erst diejenigen Bestandteile bzw. ein Zuwachs an denjenigen Bestandteilen bilden, welche während des Abkühlungsprozesses selbst durch chemische Reaktion der einzelnen Teilgabe des Schutzgases entstehen. Eine solche Reaktion kann gemäß der Erfindung um so mehr hintangehalten werden, je mehr sich die Temperatur des das Glühgut umhüllenden Schutzgases dem Glühgut anpaßt und je mehr verhindert wird, daß besonders kühlere Schutzgasmengen an irgendeiner Stelle an die eine höhere Temperatur besitzende Glühgutoberfläche herankommen können.
• Erfindungsgemäß wird also beim Blankkühlen die Abkühlung des vom Schutzgas berührten Glühgutes so geführt, daß im Anlauffarben ermöglichenden Temperaturbereich dem Glühgut die Wärme entzogen wird, ohne daß dabei die Temperatur des mit dem Glühgut in Berührung stehenden Gases an irgendeiner Stelle die Temperatur der Glühgutoberfläche erheblich unter- oder überschreitet. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß bei der Abkühlung dem Glühgut Kühlbleche gegenübergestellt werden, die dem Glühgut die Wärme unter weitgehendem Ausschluß von Konvektion hauptsächlich durch Wärmeentzug infolge der Strahlung entziehen. Bei Anwendung eines Schutzgases, das aus teilweise oder vollkommen in Luft verbranntem Leuchtgas besteht, wird dabei zweckmäßig die überwiegend konvektionsfreie Abkühlung des Glühgutes in einem Temperaturbereich zwischen etwa 8oo und foo° C durchgeführt, wobei die Temperatur des das Glühgut umhüllenden Schutzgases von derjenigen der Glühgutoberflächentemperatur höchstens etwa um 2o bis 5'°/o abweichen darf.
• An Hand eines Beispiels soll die Erfindung an einem Haubenglühofen näher erläutert werden. In der Zeichnung ist in Fig. i der Sockel eines im Schnitt dargestellten, an sich bekannten Haubenglühofens mit i, seine Heizhaube mit 2 bezeichnet. 3 ist die Zwischenhaube, welche in bekannter Weise durch Öltassen 4 abgedichtet ist und unter welche das aus einem Stapel aus Eisenblechen bestehende blank zu glühende Gut 5 angeordnet ist. Wird in diesem Ofen als Schutzgas mit Luft verbranntes Leuchtgas verwendet, daß durch die Verbrennung von i Teil Leuchtgas und 2,4 Teilen Luft gewonnen ist, so zeigen sich bei der gezeichneten Anordnung starke Anlauffarben an dem Glühgut. Zur Verhinderung dieses Nachteils kann nun gemäß der Erfindung zwischen Glühgut 5 und Zwischenhaube 3 eine wärmeleitende, die Konvektionsbewegungen des Schutzgases unterbindende Abschirmung in Form einer zweiten Blechhaube 6 vorgesehen sein, die in der sonst der Fig. i entsprechenden Fig.2 eingezeichnet ist und die mit waagerecht verlaufenden, an ihren gegen das Glühgut zu gerichteten Enden gegebenenfalls abgewickelten Blechrippen versehen sein kann, durch welche das Entstehen einer Konvektionsströmung in besonders starkem Maße verhindert, wohl aber ein Wärmeentzug durch Strahlung vom Glühgut gewährleistet ist. Die Durchführung der Glühung unter sonst gleichen Bedingungen, wie sie zur Anordnung gemäß Fig. i geschildert sind, lediglich mit der in Fig. 2 eingezeichneten zusätzlichen Blechhaube 6 ergibt nunmehr gemäß der Erfindung vollkommen einwandfreie Glühergebnisse.
• Ein anderer Weg zur Verhinderung eines zu starken Absinkens der Temperatur des das Glühgut unmittelbar umgebenden Schutzgases besteht darin, daß dieses während der Kühlperiode (bei Durchgangsöfen in der Kühlzone) künstlich beheizt wird. Unter diesem Gesichtspunkt kann beispielsweise in Fig. 2 im Sockel i bei 8 eine zusätzliche elektrische Heizung für die Schutzgasvorwärmung vorgesehen sein. Durch diese kann das Schutzgas immer auf eine Temperatur in der Nähe der Temperatur der Glühgutoberfläche gehalten werden, während das Glühgut nur durch Wärmeentzug infolge Strahlung an die kalten Haubenwände abgekühlt wird. In diesem Fall können die Blechrippen 7 in Wegfall kommen. Letzteres ist auch dann unter Umständen ohne zusätzliche Heizung 8 möglich, wenn die zusätzliche Blechhaube 6 das Glühgut möglichst eng umschließt, wodurch sich eine besonders zweckmäßige und einfache Ausführungsform der Erfindung ergibt.
• Handelt es sich um Durchgangsöfen mit Kühlzone, so kann das Schutzgas in vorgeheiztem Zustand in die Kühlzone eingeführt werden. Zweckmäßig wird hierbei der Heizzone entnommenes Schutzgas durch die Kühlzone hindurchbewegt, und zwar mit solcher Geschwindigkeit, daß es dabei keine Temperatur annimmt, die wesentlich, beispielsweise 5 bis foo/o, unter der jeweiligen Glühtemperatur liegt. Auch bei Durchgangsöfen mit Kühlzone gemäß Fig. 3 kann es unter Umständen von Vorteil sein, im Kühlkanal eine zusätzliche, das Glühgut eng umschließende, tunnelartige Blechverschalung vorzusehen, bei der - wie es in Fig. 2 für Haubenöfen dargestellt ist - entweder zusätzliche Horizontalrippen oder eine Zusatzbeheizung vorgesehen sein kann. Bei genügend enger Spaltbreite zwischen Glühgut und Blechverschalung im Kühlkanal können sowohl die zusätzlichen Horizontalrippen als auch die Bodenbeheizung in Wegfall kommen, und auch die Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases kann denkbar gering ausfallen.
• Die Erfindung ist in keiner Weise etwa auf Haubenöfen oder Durchgangsöfen beschränkt. Sie kann ebensogut auch bei Kammeröfen, Schachtöfen usw. Anwendung finden, bei denen ebenfalls der große Vorteil erzielt wird, daß einerseits zum Blankkühlen an sich bisher als wenig hochwertig geltende Schutzgase verwendet werden können und daß andererseits Ausschuß durch Entstehen von Anlauffarben vollständig unterbunden werden kann. Es sei noch erwähnt, daß die Angleichung der Schutzgastemperatur an. diejenige der Glühgutoberfläche gemäß der Erfindung natürlich nur im Anlauffarben ermöglichenden Temperaturbereich aufrechterhalten zu werden braucht, während danach - bei Anwendung von verbranntem Leuchtgas zum Blankglühen von Eisen -, etwa bei einer Glühgutoberfläche, die bereits bis unter ioo° C abgekühlt ist, mit Vorteil auch Konvektionskühlung im Schutzgas Anwendung finden kann und außerdem ein denkbar geringer Schutzgasverbrauch erzielt wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Blankkühlen von metallischem Glühgut, insbesondere Eisen oder Stahl, unter einem Schutzgas, das die Erzielung eines völlig blanken Produkts beeinträchtigende Bestandteile, wie Wasserdampf, Kohlendioxyd od. dgl., enthält, beispielsweise einem im wesentlichen aus Wasserstoff oder Ammoniak bestehenden oder durch Vergasung, Verbrennung oder Teilverbrennung von Brennstoffen, insbesondere auch Leuchtgas, gebildeten Schutzgas, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des vom Schutzgas berührten Glühgutes so geführt wird, daß dem Glühgut im Anlauffarben ermöglichenden Temperaturbereich die Wärme entzogen wird, ohne daß dabei die Temperatur des mit dem Glühgut in Berührung stehenden Gases an irgendeiner Stelle die Temperatur der Glühgutoberfläche erheblich Unter-oder überschreitet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abkühlung dem Glühgut Kühlflächen gegenübergestellt werden, die dem Glühgut die Wärme unter weitgehendem Ausschluß von Konvektion durch Strahlung entziehen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überwiegend konvektionsfreie Kühlung des Glühguts bei Anwendung von verbranntem Leuchtgas in einem Temperaturbereich zwischen etwa 8oo und ioo° C durchgeführt wird und daß die Temperatur des das Glühgut umhüllenden Schutzgases die jeweilige Glühgutoberflächentemperatur nicht um mehr als etwa 20 bis 50/0 unterschreitet. q..
4. Verfahren nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das das Glühgut umgebende Schutzgas während der Kühlperiode bei Durchgangsöfen in der Kühlzone künstlich beheizt wird.
5. 5. Einrichtung zur Durchführung des Blankkühlverfahrens nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einschränkung der Konvektionsübertragung im Schutzgas zwischen dem Glühgut und den Kühlflächen oder einem Teil derselben eine wärmeleitende Abschirmung, z. B. eine Blechhaube, angeordnet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung das vom Schutzgas eingehüllte Glühgut möglichst eng umgibt.
7. 7. Einrichtung zur Durchführung des Blankkühlverfahrens nach Anspruch i bis q. sowie Einrichtung nach Anspruch 5 für Durchgangsöfen mit Kühlzone, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einführung von vorgeheiztem Schutzgas in die Kühlzone. B. Einrichtung zur Durchführung des Blank= kühlverfahrens nach Anspruch i bis q. sowie Einrichtung nach Anspruch 5 für Durchgangsöfen, mit Kühlzone, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Hindurchbewegen des der Heizzone entnommenen Schutzgases durch die Kühlzone mit solcher Geschwindigkeit, daß das Schutzgas dabei keine Temperatur annimmt, die wesentlich, beispielsweise 5 bis io°/a, unter der jeweiligen Oberflächentemperatur des Glühguts liegt. g. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchgangsöfen in der Kühlzone eine die Glühgutbahn umschirmende Verschalung angeordnet ist.