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Mehrzonen-Industrieofen mit Kühlelementen zum Wärmebehandeln von insbesondere metallischem Gut
Es sind Industrieöfen zum Wärmebehandeln von vorzugsweise metallischem Gut, beispielsweise Rollenherdöfen, bekannt, die mehrere Temperaturzonen, beispielsweise eine Vorwärm-, Heiz-, Kühl- und Anlasszone, aufweisen. In solchen Öfen ist es möglich, ein gewünschtes Gefüge des metallischen Wärmegutes dadurch zu erreichen, dass das Gut beim Durchwandern des Ofenraumes nach einer vorbestimmten Temperaturkurve behandelt wird. Besonders schwierig gestaltet sich dabei die Behandlung des Gutes im Bereich der Kühlzone, da bei der Gutabkühlung in vielen Fällen lediglich ein Temperaturspielraum von nur wenigen Grad Celsius eingehalten werden muss.
Eine effektvolle Kühlmöglichkeit garantiert der bekanntgewordene Vorschlag, im Ofenquerschnitt ein kastenförmiges oder aus mehreren Rohren zu einer rostförmigen Baueinheit zusammengesetztes Kühlelement anzuordnen, das von einem mengenmässig regulierbaren Kühlmittel durchflossen wird, in seiner Höhenlage zum Wärmegut verstellbar ist und durch Strahlung auf das Wärmgut einwirkt.
Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, bei derartigen Öfen das oder die Kühlelemente innerhalb des Ofenquerschnittes in Ofenlängsrichtung verschiebbar anzuordnen. Die Kühlelemente werden dabei zweckmässig durch im Ofenraum, beispielsweise im Bereich der Ofenseitenwände angeordnete, sich gegenüberliegende Fahrbahnen getragen. Ein anderer Vorschlag geht dahin, die Kühlelemente an Haltegliedern zu befestigen, die durch Schlitze in der Ofenwandung hindurchgeführt und an ausserhalb des Ofenraumes angeordneten Fahrbahnen verfahrbar gehalten sind. Wie die Erfindung weiter vorsieht, sind in der Ofenwandung, beispielsweise in der Ofenseitenwand, abdeckbare, den Durchtritt für die mit den Kühlelementen verbundenen Kühlmittelzu- und -ableitungen gestattende, in Ofenlängsrichtung verlaufende Schlitzöffnungen vorgesehen.
Die Kühlelemente selbst können über ihre erfindungsgemässe Längsverfabrbarkeit hinaus in an sich bekannter Weise gegenüber dem Wärmgut verschwenkbar sein.
Durch die Erfindungsvorschläge ist es möglich, die bisher starre, durch die Metallbehandlungsbedingungen bestimmte Länge der der Kübizone vor-und nachgeschalteten Ofenzone zu variieren und damit eine Anpassung des Ofens an die bei unterschiedlichem Wärmgut erforderlichen, voneinander verschiedenen Betriebsbedingungen zu erreichen. Die Folge davon ist die bestmögliche Ausnutzung der Ofenleistung beim Behandeln jeglicher Materialsorte oder-gruppe.
An Hand der Zeichnung, in der Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Rollenherdofen und Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch denselben Ofen schematisch darstellt, ist die Erfindung beispielhaft erläutert :
Mit 1 sind die Seitenwände des Ofens, mit 2 die Decke und mit 3 die Herdsohle bezeichnet. Der Ofenherd wird durch die Rollen 4 gebildet. Mit der Bezugsziffer 5 ist das im Ausführungsbeispiel tafelförmige Wärmgut bezeichnet. Oberhalb des Wärmgutes ist ein kastenförmiges Kühlelement 6 vorgesehen, das über die Leitungen 7 mit Kühlmittel versorgt wird. Zusätzlich zu diesem oberhalb des Wärmgutes angeordneten Kühlelement könnte auch ein zweites Element unterhalb des Wärmgutes, also unterhalb der Herdrollen, angeordnet sein.
Das Kühlelement 6 liegt längsverschiebbar auf konsolabgestützten Fahrbahnen 8 auf, die im Bereich der Ofenseitenwände angeordnet sind, und ist um die Achse 9 verschwenkbar. Mit Platte 10 od. dgl. abdeckbare Schlitze 11 in der Ofenwand 1 ermöglichen den Durchtritt der mit dem Kühlelement 6 verbundenen Kühlmittelleitungen 7.
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Multi-zone industrial furnace with cooling elements for the heat treatment of, in particular, metallic goods
Industrial furnaces for the heat treatment of preferably metallic goods, for example roller hearth furnaces, are known which have several temperature zones, for example a preheating, heating, cooling and tempering zone. In such furnaces it is possible to achieve a desired structure of the metallic heat material in that the material is treated according to a predetermined temperature curve as it wanders through the furnace space. It is particularly difficult to treat the goods in the area of the cooling zone, since in many cases only a temperature range of a few degrees Celsius has to be maintained when the goods are cooled.
An effective cooling option is guaranteed by the well-known proposal to arrange a box-shaped cooling element or a cooling element composed of several tubes to form a grate-shaped structural unit in the furnace cross-section, through which a coolant which can be regulated in terms of quantity flows, is adjustable in its height to the material to be heated and acts on the material to be heated by radiation.
According to the invention it is proposed to arrange the cooling element or elements within the furnace cross-section in such furnaces so that they can be displaced in the furnace longitudinal direction. The cooling elements are expediently supported by opposing tracks arranged in the furnace space, for example in the region of the furnace side walls. Another proposal is to attach the cooling elements to holding members which are passed through slots in the furnace wall and are held in a movable manner on roadways arranged outside the furnace space. As the invention further provides, in the furnace wall, for example in the furnace side wall, coverable slot openings are provided which allow the passage for the coolant supply and discharge lines connected to the cooling elements and extend in the longitudinal direction of the furnace.
The cooling elements themselves can be pivotable with respect to the material to be heated in a manner known per se, beyond their longitudinal manufacturing capability according to the invention.
The inventive proposals make it possible to vary the previously rigid length of the furnace zone upstream and downstream of the bucket zone, which is determined by the metal treatment conditions, and thus to adapt the furnace to the operating conditions that are different from one another and which are required for different materials to be heated. The consequence of this is the best possible utilization of the furnace performance when treating any type or group of materials.
The invention is explained by way of example with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows a cross section through a roller hearth furnace and FIG. 2 shows a partial longitudinal section through the same furnace:
1 with the side walls of the oven, 2 with the ceiling and 3 with the hearth. The oven hearth is formed by the rollers 4. The reference number 5 denotes the tabular material to be heated in the exemplary embodiment. A box-shaped cooling element 6, which is supplied with coolant via the lines 7, is provided above the material to be heated. In addition to this cooling element arranged above the material to be heated, a second element could also be arranged below the material to be heated, that is to say below the stove rollers.
The cooling element 6 lies longitudinally displaceably on console-supported tracks 8 which are arranged in the region of the furnace side walls and can be pivoted about the axis 9. Slits 11 in the furnace wall 1 that can be covered with a plate 10 or the like enable the coolant lines 7 connected to the cooling element 6 to pass through.