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Die Erfindung ist anwendbar zur Wärmebehandlung, z. B. Glühen von Bändern und Drähten aus Chrom-Nickel-Stählen, Wolfram usw., wie sie in Vorbereitung einer Verformung oder zur
Verfeinerung und Homogenisierung des Gefüges durchgeführt wird.
In der Metallverarbeitungstechnik ist es oftmals erforderlich, Werkstücke und Halbzeuge aus verschiedenen metallischen Werkstoffen einer Wärmebehandlung mit oder ohne nachfolgender
Abkühlung zu unterwerfen. Derartige thermische Behandlungen werden beispielsweise durchgeführt, um unerwünschte, durch die Fertigung oder Verformung hervorgerufene Spannungszustände im
Material zu beseitigen. Bekannt sind beispielsweise das Spannungsfreiglühen nach dem Schweissen oder Löten sowie das Rekristallisationsglühen zur Gefügeverbesserung nach der Kalt- oder Warmver- formung. Gleichermassen werden derartige Wärmebehandlungen als Vorstufe zur anschliessenden
Warmverformung des Materials durchgeführt.
Um zu verhindern, dass die Umgebungsluft ungehindert auf die erwärmten Materialien einwirken kann, ist es bekannt und üblich, derartige Wärmebehand- lungsprozesse, insbesondere, wenn sie kontinuierlich ablaufen, unter einer Schutzatmosphäre durchzuführen.
So ist aus der DE-OS 2903952 ein Wärmebehandlungsverfahren für metallische Werkstoffe bekannt, bei dem langgestreckte Halbzeuge, wie Drähte, Rohre und Profile, in einer Schutzgas- atmosphäre geglüht und anschliessend abgekühlt werden. Die Glühstrecke besteht aus einem Keramik- rohr mit seitlichem Anschlussstutzen zum Einleiten des Schutzgases. Das Keramikrohr ist von einer Spule zur induktiven Beheizung des Glühgutes umgeben. Die Erwärmung kann auch durch Gasbrenner oder andere Wärmequellen erfolgen, wobei das Glühgut dann mittelbar durch Wärme- strahlung des Keramikrohres und durch Wärmeleitung in der Schutzgasatmosphäre erhitzt wird.
An das Keramikrohr der Glühstrecke schliesst sich unmittelbar die Kühlstrecke an. Bei diesem Wärmebehandlungsverfahren wird das Schutzgas dem System mit Überdruck zugeführt. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das Schutzgas auch in die Brennkammer gelangt, wenn die Anlage mit Gas beheizt wird. Die Anwendung von Wasserstoff wäre in einem solchen Fall nicht möglich.
Aus der DE-AS 1221655 ist ein indirekt beheizter Ofen zur Wärmebehandlung von Werkstoffen in einer Schutzgasatmosphäre bekannt, bei dem in den Wärmebehandlungsraum eine rohrförmige Brennkammer ragt. In der Brennkammer, die mit einem Katalysator gefüllt ist, wird ein Gas-Luft- - Gemisch teilweise verbrannt und das so erzeugte Schutzgas in die Behandlungszone geleitet. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass die bei der Erzeugung des Schutzgases entstehende Wärme für die Beheizung des Ofenraumes genutzt werden kann. Der Ofen ist jedoch nicht für einen kontinuierlichen Erwärmungsprozess geeignet und lässt sich deshalb nicht gut für band-und drahtförmiges Gut einsetzen.
Aus der DE-OS 2624828 ist ein Verfahren zur Durchführung einer Wärmebehandlung von Werkstücken bekannt, bei dem ein bei der Wärmebehandlung wirksames Gas, beispielsweise Schutzgas, im wesentlichen kontinuierlich durch eine beheizte, die Werkstücke aufnehmende Kammer geleitet wird. Dabei strömt das Gas in der Kammer in wechselnden Richtungen. Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass man alternierend Teile des Gases aus der Kammer ansaugt und dann wieder in dieselbe zurückdrückt. Dieses Verfahren ist wieder für die Erwärmung von band-und drahtförmigem Gut im kontinuierlichen Durchlauf nicht geeignet.
Ein Verfahren zum Blankglühen von metallischen Werkstücken in einem Blankglühofen mit angeschlossener Kühlstrecke und Stickstoff als Schutzgas wird in der DE-OS 3234863 beschrieben.
Der Stickstoff wird im Endbereich der Kühlstrecke in flüssiger Form auf das Glühgut gesprüht. Dazu weist der Endbereich der Kühlstrecke unter seiner Decke quer zur Bewegungsrichtung des Glühgutes einen Düsenstock mit Düsen zum Aufsprühen des flüssigen Stickstoffes auf. Auch bei diesem Verfahren werden keine Hinweise zur gefahrlosen Anwendung von Wasserstoff als Schutzgas gegeben.
Ziel der Erfindung ist, Bänder und Drähte aus Chrom-Nickel-Stählen, Wolfram, Molybdän oder andern metallischen Werkstoffen in Vorbereitung einer Verformung oder zur Verbesserung ihres Gefüges intensiv zu erwärmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, band-oder drahtförmiges Gut aus metallischen Werkstoffen kontinuierlich durch eine indirekt mit Gas beheizte Schutzgasatmosphäre zu führen und dabei zu erwärmen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Wärmebehandlung von band- und drahtförmigem Gut, bei welchem ein bei der Wärmebehandlung wirksames Schutzgas im Gegenstrom durch eine indirekt mit Gas beheizte, von dem Gut durchlaufene Behandlungszone geleitet wird, dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss als Schutzgas reiner Wasserstoff verwendet wird, der unmittelbar nach dem Durchströmen der Behandlungszone entzündet und verbrannt wird, wobei das Schutzgas dem System mit einem wesentlich geringeren Druck zugeführt wird, als die für die indirekte Gasbeheizung benötigte Luft.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnit durch die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Im Zentrum der Vorrichtung befindet sich ein langgestrecktes rundes Schutz-
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zugewendeten Endes des Schutzrohres --1-- ist von dem ringförmigen Brennraum --7-- umgeben. Das der Zuführung des Erwärmungsgutes --19-- dienende Ende des Schutzrohres-l-ist von dem ringförmigen Brenner --8-- umgeben, Dieser weist einen sich auf den gesamten Umfang erstreckenden Gassammelraum --10-- auf, in den die seitliche Brenngaszuführung --9-- einmündet. Dem Brennraum --7-- zugewendet weist der Brenner --8-- eine Vielzahl von Gasdüsen --11-- auf. Der vordere Teil des Brennraumes --7-- wird durch die Luftdüse --12-- gebildet.
Diese weist an ihrem Umfang mehrere radiale Luftzuführungen --13-- auf. Im Bereich der Mündung der Luftzuführungen --13-- ist in der Luftdüse --12-- ein ringförmiger Luftabweiser --14-angeordnet. Der sich der Luftdüse --12-- anschliessende Teil des Brennraumes --7-- wird durch
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--15-- nachführung --6-- mit einem Überdruck von etwa 5, 0 kPa zugeführt wird. Nach dem Verlassen des Schutzrohres-l- (in der Zeichnung links) wird das Schutzgas verbrannt. Die Erwärmung des Drahtes --19-- erfolgt indirekt durch Wärmestrahlung des Schutzrohres --1--, dessen Aussenfläche vom Brennraum --7-- aus beheizt wird.
Dazu wird über die Brenngaszuführung --9-- Propan zugeleitet, welches sich über den Gassammelraum --10-- auf die Gasdüsen --11-- verteilt und beim Eintritt in den Brennraum --7-- verbrannt wird. Die Verbrennungsluft gelangt über die Luftzuführung --13-- mit einem Überdruck von etwa 50 kPa in die Luftdüse --12-- und wird dabei durch den Luftabweiser --14-- in Richtung der Gasdüsen --11-- umgeleitet. Dadurch ergibt sich ein besonders günstiger Verbrennungseffekt und eine hohe Temperaturentwicklung.
Durch die Zuführung der Verbrennungsluft mit einem wesentlich höheren Druck als das Schutzgas wird verhindert, dass das Schutzgas Wasserstoff bis in den Brennraum --7-- kriecht, was an der Berührungsfläche zwischen dem Brenner --8-- und dem Schutzrohr-l-möglich wäre.
Die Abgase der Verbrennung gelangen über den Abgassammler --16-- in den Rekuperator --17--, in dem eine Erwärmung der Verbrennungsluft erfolgt, dessen Einzelheiten jedoch nicht näher dargestellt sind. Schliesslich verlassen die Abgase die Vorrichtung über die Abgasabführung --18--.
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