AT390322B - Vorrichtung zum durchwaermen von stahlteilen - Google Patents

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Description

Nr. 390 322
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durchwärmen von Stahlteilen, einschließlich kalter und heißer Stahlteile, mit einem Wärmofen zum Durchwärmen der Stahlteile, mit einer Vorwärmkammer zum Vorwärmen der kalten Stahlteile vor ihrem Einführen in den Wärmofen, wobei die Vorwärmkammer Wärme aus dem über Brenner erwärmten Wärmofen für den Vorwärmvorgang empfängt und einen Auslaßabschnitt zur Abgabe von Stahlteilen aufweist, und wobei Einrichtungen zur Einführung der Stahlteile in den Wärmofen und zu deren Fortbewegung durch den Wärmofen vorgesehen sind.
Bisher wurde ein Stahlerzeugungsofen, wie etwa ein Konverter, ein Herdofen, ein elektrischer Ofen od. dgl. chargenweise betrieben, wobei im Blockerzeugungswerk verschiedene Sorten von Stahlstücken diskontinuierlich erzeugt wurden. Da das Walzwerk aber kontinuierlich betrieben wird, ist es andererseits notwendig, die geglühten Stahlteile kontinuierlich dem Walzwerk zuzuführen. Es müssen daher einige der überzähligen Stahlstücke zeitweise außerhalb der Einrichtung gelagert werden, und die geeignete Kontrolle des Köhlens und Wiedererwärmens dieser überzähligen Stahlstücke ist eher schwierig, was sowohl die Qualität und Ausbeute an Produkten im nachgeschalteten Walzwerk, als die Erzeugungskapazität im kontinuierlichen Betrieb beeinflußt.
Weiterhin ist der Hubbalken-Ofen als nützlich für die Durchwärmbehandlung des Warmgutes bekannt, der dazu eingerichtet ist, die kalten Stahlteile, welche durch die Kühlbehandlung gegangen sind, wieder aufzuheizen. Ein Ofen dieses Typs hat jedoch den Nachteil, daß seine Heizleistung groß sein muß, und daß er bewegliche Teile enthält, bei hohen Betriebskosten, welches einer Arbeitseinsparung entgegensteht.
Um diese Nachteile zu überwinden, wurde in der US-PS 4,311,454 ein Verfahren zum Durchwärmen von kalten und heißen Stahlteilen vorgeschlagen. Der Durchwärmofen und der Aufheizofen dieser Vorrichtung sind mit einem hohen Innenraum ausgebildet, um den Wärmeübergang durch Strahlung auf die Stahlstücke zu erhöhen. Da die Stahlstücke der Durchwärmbehandlung bei einer hohen Temperatur unterworfen werden, welche auf den Strahlungsübergang im Wärmofen zurückzuführen ist, ist die Temperatur der Abwärme, welche aus dem Wärm- oder Aufheizofen kommt, ziemlich hoch und die Wärme des Abgases kann nicht hinreichend im Vorwärmofen wiedergewonnen weiden, was zu einem erheblichen Verlust an teurer thermischer Energie führt.
Die DE-B 1 199 301 zeigt einen Wärmofen mit einer sich über die Länge des Stoßherdes eistreckenden Vorwärmzone und einer daran anschließenden Aufheiz- bzw. Ausgleichszone, die zum Durchwärmen von Stahlteilen dient, welche - falls sie kalt sind - zunächst die Vorwärmzone durchlaufen oder - falls sie bereits warm sind - durch die gesonderte Beschickungsöffnung am Beginn der Aufheiz- bzw. Ausgleichszone eingebracht werden. Die Vorwärmkammer erhält Abwärme aus dem Wärmofen. Die Decke des Wärmofens gemäß der DE-B 1 199 301 steigt am Beginn der Aufheiz- bzw. Ausgleichszone schräg nach oben an, um ein graduelles Erwärmen der Stahlstücke zu erreichen. Dabei sind die in einer quer zur Durchlaufrichtung verlaufenden Wand angeordneten Brenner nach vome unten geneigt, womit die Stahlstücke im eigentlichen Wärmofen direkt mit Hilfe da- Brenner erhitzt werden.
Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Durchwärmen von Stahlteilen zu schaffen, welche eine bessere Ausnützung der zugeföhrten Wärmeenergie erlaubt und damit einen höheren Wirkungsgrad erzielt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Wärmeofen eine mit einer im wesentlichen horizontalen Decke versehene Aufheizzone zum Aufheizen der Stahlteile und eine mit einer ebenfalls im wesentlichen horizontalen Decke versehene Durchwärmzone aufweist, die mit der Aufheizzone in Verbindung steht, wobei die Decke der Durchwärmzone höher liegt als die Decke der Aufheizzone und beide Decken über eine vertikale Vorderwand der Durchwärmzone miteinander verbunden sind, daß eine Verbindung zwischen Aufheizzone und Vorwärmkammer vorgesehen ist, zum Leiten der Abwärme aus der Durchwärmzone über die Aufheizzone in die Vorwärmkammer, und daß die Brenner in einem oberen Abschnitt wenigstens einer Seitenwand der Durchwärmzone angeordnet sind und im rechten Winkel zur Längsachse des Wärmeofens horizontal gerichtet sind, wobei sich in der Nähe der höheren Decke der Durchwärmzone eine Wärmestrahlungszone ausgebildet, womit die in der Aufheizzone hauptsächlich durch einen konvektiven Wärmeübergang aufgrund der von der Durchwärmzone zugeführten Wärmeenergie erwärmten Stahlstücke in der Durchwärmzone bei einer höheren Temperatur als an der Aufheizzone hauptsächlich durch Wärmestrahlübergang durch wärmbar sind.
Beim Erfindungsgegenstand ist der Wärmofen in zwei Idar definierte Zonen, nämlich in eine Aufheizzone und eine anschließende Durchwärmzone unterteilt, wobei der Übergang von der Aufheizzone mit einer niedrigeren Decke in die Durchwärmzone mit einer höheren Decke durch eine vertikale Vorderwand der Durchwärmzone gebildet ist Weiters sind die Brenner der erfindungsgemäßen Einrichtung oben in den Seitenwänden der Durchwärmzone angeordnet und quer zur Längsachse des Wärmofens horizontal gerichtet. Mit den oben angeführten Merkmalen bildet sich in der Nähe der höheren Decke der Durchwärmzone mit relativ geringem Energieverbrauch eine Wärmestrahlungszone aus, durch welche die aus der Aufheizzone kommenden Stahlstücke in der Durchwärmzone hauptsächlich durch Wärmestrahlung bei gegenüber der Aufheizzone erhöhter Temperatur durchgewärmt weiden. Im Gegensatz dazu erfolgt der Wärmeübergang in der Aufheizzone hauptsächlich durch eine Konvektion der Abgase aus der Durchwärmzone auf ihrem Weg zur Vorwärmkammer, wobei den Abgasen in der Aufheizzone noch Wärme entzogen wird, bevor sie beispielsweise über einen Gasabzug oder ein Rohr in die Vorwärmkammer gelangen. Mit der Kombination dieser verschiedenen Wärmeübergangsarten (Wärmestrahlung bzw. Wärmekonvektion) in der Durchwärmzone bzw. in der Aufheizzone ergibt sich gegenüber dem bekannten Ofen, bei dem die Erwärmung der Stahlteile im Wärmofen selbst direkt durch die Brenner erfolgt, eine -2-
Nr. 390 322 wesentliche bessere Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie und damit ein höherer Wirkungsgrad.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielsweise, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, beschrieben. Darin ist Fig. 1A eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 1B ist eine vergrößerte Schnittansicht der Einrichtung nach Fig. 1A; Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung; Fig. 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht, teilweise geschnitten, der Einrichtung in Fig. 1A; Fig. 4 ist ein vergrößerter Vertikalschnitt des Wärmofens und des kleinen Kamins in Fig. 3; Fig. 5 ist eine pespektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Wärmofens mit angebauter Vorwärmkammer und Walzwerk und Fig. 6 zeigt eine modifizierte Form des Wärmofens nach Fig. 5.
In den Fig. 1 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen (10) einen Wärmofen, welcher im allgemeinen eine Durchwärmzone (11) und eine Aufheizzone (13) aufweist, welche dauernd mit dem Eingang der Druchwärmzone (11) verbunden ist. Die Aufheizzone (13) hat eine innere Ofenhöhe, die geringer als die der Durchwärmzone (11) ist. Das heißt, daß die Decke (11A) der Durchwärmzone (11) höher ist, als die Decke (13A) der Aufheizzone (13). Dieses Merkmal wird anschließend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 detailierter beschrieben werden und ist auch aus Fig. 1B ersichtlich.
Die Ofenwand (14) und die Bettung (16) des Wärmofens (10) werden hergestellt, indem feuerfeste Ziegel aufeinander geschichtet werden. Die Durchwärmzone (11) weist im oberen Abschnitt einer ihrer Seitenwände eine Mehrzahl von Brennern (12) auf, beispielsweise Ölbrenner, um die Stahlteile (B) - beispielsweise Blöcke und Barren · durchzuwärmen. Die Wärmequellen (12) sind jeweils in eine Mehrzahl von Brenneröffnungen (18) eingepaßt, die sich in einer Seitenwand der Durchwärmzone (11) befinden, wie man dies am besten aus Fig. 4 entnimmt. Die Brenneröffnungen (18) sind in einer Zick-zack-Anordnung in vorbestimmten Abständen vom Eingang bis zum Ausgang der Durchwärmzone (11) vorgesehen. Die Bettung (16) des Wärmofens (10) weist mehrere (in diesem Ausführungsbeispiel sechs) Vertiefungen oder Rinnen (20) auf, die sich parallel zueinander vom Eingang zum Ausgang des Wärmofens (10) erstrecken. Jede Rinne (20) hat einen im wesentlichen trapezförmigen sich nach unten verjüngenden Querschnitt Die Zahl der Rinnen (20) ist nicht auf sechs beschränkt, sondern kann im Hinblick auf die Wärmeleistung und Glühzeit des Wärmofens (10) bestimmt werden.
Die Unterteilung des Wärmofens (10) in eine Durchwärmzone (11) und eine Aufheizzone (13) erhöht die Wirksamkeit des Tunnel-Ofens erheblich. Bei einem Wärmofen gemäß dem Stand der Technik werden heiße Stahlteile (HB) mit etwa 1150 °C im Ofen eingeführt und bei einer konstanten Temperatur von etwa 1200 °C geglüht, mit dem Ergebnis, daß das heiße Gas nur geringfügig an Temperatur verliert und die Temperatur des Abgases, welches vom Wärmofen in die Vorwärmkammer gelangt, relativ hoch ist. Obwohl kalte Stahlteile (CB) in der Vorwärmkammer durch das Abgas erhitzt werden, welches aus dem Wärmofen kommt, ist doch die Temperatur des Gases, welches die Vorwärmkammer verläßt umso höher, je höher die Temperatur beim Eintritt des Gases in der Vorwärmkammer ist. Auf diese Weise werden gemäß dem Stand der Technik erhebliche Mengen teuerer Wärmeenergie in die Atmosphäre entlassen. Beim Erfindungsgegenstand ist die Aufheizzone (13), welche keine Brenner (12) aufweist und deren Ofendecke niedriger ist als die Decke der Durchwärmzone (11), dauernd mit dem Eingang der Durchwärmzone (11) verbunden. Stahlteile (B), welche in den Wärmofen (10) eingeführt werden, erhitzen sich zuerst durch konvektiven Wärmeübergang in der Aufheizzone (13), welche mit heißem Gas aus der Durchwärmzone (11) versorgt ist und weiterhin durch Wärmestrahlung auf die für die Glühbehandlung notwendige höhere Temperatur in der Durchwärmzone (11). Die Stahlteile (B) werden also in der Aufheizzone (13) durch konvektiven Wärmeübergang wegen der Verwendung heißer Abgase aus der Durchwärmzone (11) erhitzt, bevor sie durch Strahlungswärme aufgeheizt werden. Dieses Merkmal der gegenständlichen Erfindung verbessert die Wärmeausbeute des Wärmofens. In einem typischen Beispiel beträgt die Temperatur der vorerst kalten Stahlteile (CB), welche in der Vorwärmkammer (22) vorgewärmt und aus dieser herausgeführt worden sind, etwa 850 °C bis 950 °C. Diese vorgewärmten Stahlteile (CB) werden in der Aufheizzone (13) durch das heiße Gas, dessen Temperatur etwa 1200 °C beträgt auf etwa 1150 °C erhitzt und dann bei etwa 1200 °C in der Durchwärmzone (11) der Glühbehandlung unterworfen. In der Aufheizzone (13) kühlt sich das etwa 1200 °C heiße Gas infolge der Erwärmung der vorgewärmten Stahlteile (CB) auf etwa 1000 °C bis 1150 °C ab und wird daraufhin in die Vorwärmkammer (22) geleitet. Das Gas, welches die kalten Stahlteile (CB) in der Vorwärmkammer (22) erwärmt hat, wird somit im Vergleich zum Stand der Technitk mit einer niedrigen Temperatur in die Atmosphäre abgelassen, woraus sich ergibt, daß die gegenständliche Erfindung hinsichtlich der Wärmeausnützung dem Stand der Technik überlegen ist.
Die Bettung (16) besteht im wesentlichen aus Corhartziegeln, oder aus gesinterten, hitzefesten Mullitziegeln. Die Bodenbreite der Rinnen (20) ist nicht kleiner als die der einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisenden Stahlteile (B), welche der Glühbehandlung unterworfen werden sollen. Mit Ausnahme ihrer Bodenfläche werden die Stahlteile einer hinreichenden Wärmebestrahlung im Wärmofen (10) ausgesetzt, sodaß die Stahlteile (B) üblicherweise auf Temperaturen von 1000 °C bis 1200 °C erhitzt werden.
Eine Vorwärmkammer (22) ist gemäß Fig. 1A im rechten Winkel an den Wärmofen (10) angebaut um die kalten Stahlteile (CB) vorzuwärmen, welche außerhalb der Einrichtung gelagert sind. Die Vorwärmkammer (22) steht mit dem Wärmofen (10) durch einen Gas-Abzug (24) in Verbindung, durch welchen ein Teil des heißen Gases im Wärmofen in die Vorwärmkammer (22) fließt. Der Gas-Abzug (24) ist an einem seiner Enden mit dem mittleren Bereich der Auf heizzone (13) des Wärmofens (10) und an seinem anderen Ende mit einem Auslaß -3-
Nr. 390 322 der Vorwärmkammer (22) verbunden, wie man dies am besten aus Fig. 1A sieht. Der Wärmofen (10), die Vorwärm-Kammer (22) und die als Gas-Abzug ausgebildete Verbindung (24) sind so angeordnet, daß sie ein "L" bilden, wie man es aus Fig. 1A sieht. Die rechtwinkelige Anordnung des Wärmofens (10) und der Vorwärm-Kammer (22) vereinfacht das Weiterleiten kalter Stahlteile (CB), da keine Drehung des Wärmgutes notwendig ist, sondern es genügt eine bloß vertikale oder horizontale Bewegung des Wärmgutes vorzunehmen. Die kalten Stahlteile (CB) werden nämlich erst in der Vorwärmkammer (22) querverschoben und dann am Ausgang der Kammer (22) vertikal bewegt, um quer zu ihrer Längsrichtung in einen Einlaß des Wärmofens (10) bewegt zu werden und schließlich im Wärmofen (10) in ihrer Längsrichtung transportiert zu werden. Man »kennt, daß die L-förmige Anordnung von Ofen (10) und Vorwärm-Kammer (22) den wirksamsten Fluß des heißen Gases vom Ofen (10) in die Kammer (22) sicherstellt.
Die Wand (26) und die Bettung (28) der Vorwärmkammer (22) bestehen aus denselben wärmefesten Ziegeln, wie die des Wärmofens (10), und die Bettung (28) weist eine Mehrzahl von Schienen (30) auf, welche sich parallel zueinander in der Längsrichtung der Vorwärmkammer vom Eingang zum Ausgang der Vorwärm-Kammer (22) erstrecken. Im oberen Abschnitt der Wand (26) ist eine Mehrzahl von Öffnungen (32) vorgesehen, um Ölbrenner einer Zusatzheizung aufzunehmen, um die Vorwärmleistung der Vorwärm-Kammer (22) zu erhöhen.
Da, wie vorhin beschrieben, die Vorwärmkamm» (22) mit dem Wärmofen (10) durch den Gas-Abzug (24) verbunden ist, gelangt ein Teil der Wärme vom Ofen (10) durch den Abzug (24) in die Vorwärm-Kammer (22). Das heiße Gas bewegt sich dann vom Ausgang zum Eingang der Vorwärmkammer (22) und wird durch eine unterirdisch angelegte Heißgasleitung (34), welche sich in der Nähe des Eingangs der Kammer (22) befindet, in eine oberhalb des Bodens geführte Heißgasleitung (36) geführt, welche auf einem Grundrahmen (38) liegt und sich in der Nähe der Vorwärmkammer (22) befindet. Schließlich wird das Gas durch einen nicht gezeigten Schornstein in die Atmosphäre abgelassen. Zum Zweck der wirksamen Nutzung der verbleibenden Wärme des Abgases in der unterirdischen Heißgasleitung (34) kann diese mit einem Luftvorwärmer (42) und einem Kompressor (44) versehen sein, sodaß warme Luft durch ein Gebläserohr (46), das sie entlang des Wärmofens (10) erstreckt, der Wärmequelle (12) zugeführt werden kann.
In Fig. 1A bezeichnet das Bezugszeichen (48) einen Kompressor, der an der Vorwärmkammer (22) anliegt und frische Luft zu den Ölbrennem führt, welche zum zusätzlichen Heizen der Vorwärmkamer (22) dienen, sofeme dies erforderlich ist Das Bezugszeichen (50) bezeichnet einen Walzentisch, welcher sich beim Auslaß des Wärmofens (10) befindet und dazu dient, die geglühten Stücke der hier nicht gezeigten Walzeneinrichtung mittels eines schwenkbaren Führungsstabs (52) zuzuführen.
Am Eingang der Vorwärmkammer (22) ist ein Ladebock (54) angeordnet, auf welchem kalte Stahlteile (CB) normal zur Richtung ihrer Bewegung in der Vorwärmkammer (22) angeordnet sind. Hinter dem Ladebock (54) befindet sich eine Querverschubeinrichtung (58), um die kalten Stahlteile (CB) in die Vorwärmkammer (22) zu schieben, damit sie anschließend zum Auslaß der Vorwärmkammer (22) gleiten können. Während die kalten Stahlteile (CB) in der Vorwärmkammer (22) entlang der Schienen (30) querverschoben werden, sind alle ihre Oberflächen der Wärmestrahlung ausgesetzt, sodaß sie auf eine Temperatur von 800 °C bis 950 °C aufgeheizt werden.
Am Ausgang der Vorwärmkammer (22) befindet sich eine Wenderinne (60), normal zur Zuführrichtung der kalten Stahlteile (CB), wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die kalten Stahlteile (CB) fallen in die Wenderinne, indem sie sich um 90 °C um ihre zentrale Achse drehen. Als Folge davon zeigt nun jene Fläche der Stahlteile (CB), welche in Kontakt mit den Schienen (30) war, zu einer Seitenwand der Rinne (60), wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Am Auslaß der Vorwärmkammer (22) liegt ein Schieber (62) an, welcher in hin- und hergehender Bewegung einzelne Stahlteile längs der Rinne (60) bewegt. Dieser Schieber ist neben dem Wärmeofen (10) parallel zu dessen Längsachse angeordnet. Der Schieber (62) hat an seinem vorderen Ende einen luftgekühlten Schieberkopf (64), der in einen Zylinder (66) einschiebbar ist und durch die Rinne (60) mittels hydraulischem Druck bewegbar ist, um die vorgewärmten und gedrehten Stahlstücke (CB) aus einer Öffnung (68) der Vorwärmkammer (22) zu drücken.
In der Nähe des Einlasses des Wärmofens (10) befinden sich verschiedene Einrichtungen, um die Stahlteile in die richtige Lage zu bringen und in den Wärmofen (10) zu schieben, wo sie durch entsprechende Einrichtungen fortbewegt werden.
Der Walzentisch (76) ist zwischen der Endstation einer Fördereinrichtung und dem Einlaß des Wärmofens (10) angeordnet, um gegebenenfalls heiße Stahlteile (HB), welche aus der nicht dargestellten Blockerzeugungsstelle kommen, zwischen die kalten Stahlteile (CB) parallel zu deren Längsachsen einzuschieben.
Die große Hitze in dem Wärmofen (10) macht es schwierig, in diesem selbst irgendwelche Transportmittel anzuordnen, sodaß die Stahlteile in den Wärmofen hintereinander von Schieberköpfen vorwärts geschoben werden und auch in Serie aus dem Wärmofen (10) gestoßen werden. Entsprechend muß der Antrieb eine hinreichende Leistung haben, um alle Stahlteile zugleich vom Eingang zum Ausgang des Wärmofens (10) schieben zu können.
Das Verfahren zum Durchwärmen kalter Stahlteile (CB), die außerhalb der Einrichtung gelagert waren -4-
Nr. 390 322 und/oder der heißen Stahlteile (HB), welche von der Blockerzeugungsstelle zugefühit werden, wird nun im Detail beschrieben.
Kalte Stahlteile (CB) werden mittels eines Krans normal zur Vorwärmkammer (22) auf den Ladebock (54) gelegt, welcher sich am Eingang der Vorwärmkammer (22) befindet und dann mittels des Schiebers (58) quer durch die Vorwärmkammer (22) bewegt, in welcher es auf eine Temperatur von 800 °C - 950 °C vorgewärmt wird, und zwar durch die Wärme, welche aus dem Wärmofen (10) durch den Abzug (24) zugeführt wird. Anschließend rotiert der Stahlteil (CB) jeweils um 90° hinsichtlich seiner zentralen Achse in der ersten Dreheinrichtung, welche sich am Ausgang der Vorwärmkammer (22) befindet Dann wird der vorgewärmte Stahlteil (CB) aus der Rinne (60) durch die Öffnung (68) auf eine Fördereinrichtung geschoben, deren Längsachse sich parallel zu der des Wärmofens (10) »streckt. Dort wird der Stahlteil bewegt, bis er in der Nähe des Eingangs des Wärmofens (10) angehalten wird, wozu der Prellbock (82) an der Endstation der Fördereinrichtung vorgesehen ist
Der Stahlteil (CB), der sich jeweils nun in der Endstation der Fördereinrichtung befindet, wird mittels des Schiebers (74) auf einen Gleitrahmen geschoben, um sich in einer zweiten Dreheinrichtung neuerlich um 90° zu drehen und auf einem Übergaberahmen der zweiten Querverschiebeeinrichtung (78) plaziert zu werden.
Ein heißer Stahlteil (HB), welcher in der Zwischenzeit im Blockerzeugungswerk hergestellt worden ist, wird in der Zwischenzeit auf den Walzentisch (26) gebracht, wobei er parallel zur Fördereinrichtung verläuft, bis er vom Prellbock (82) aufgehalten wird, welcher parallel zum kalten Stahlteil (CB) auf dem Walzentisch (76) angeordnet ist. Die kalten und heißen Stahlteile (CB) und (HB) werden hier untereinander gemischt, da der Walzentisch (76) und der Übertragungsrahmen eine gemeinsame obere Oberfläche haben.
Auch wenn die Stahlteile (CB) oder (HB) nacheinander auf dem Übergaberahmen transportiert werden, kann die Übertragung der Stahlteile so schnell vorgenommen werden, daß es zu keiner plötzlichen Abkühlung kommt, bevor die Stahlteile in den Wärmofen eingeführt werden.
Das Einladen und Durchwärmen der Stahlteile wird wie folgt durchgeführt: Die Stahlteile werden hintereinander vom Einlaß bis zum Auslaß des Wärmofens (10) in die Rinnen (20) eingefüllt und dann von den nachfolgenden Stahlteilen weitergeschoben, die ihrerseits von der Ladeeinrichtung (80) angeschoben werden und schließlich vom Wärmofen hintereinander zum Walzentisch (50) gebracht, welcher sich am Auslaß des Wärmofens befindet.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der gegenständlichen Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt, in welcher jene Teile, die den bereits beschriebenen Teilen ähnlich sind, gleiche Bezugszeichen tragen und nicht neuerlich beschrieben sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden heiße Stahlteile (HB) üblicherweise mit einer Temperatur von 900 °C - 1000 °C, beispielsweise aus einer kontinuierlichen Gußeinrichtung zum Wärmofen (10) gebracht, und zwar mittels eines Walzentisches der bereits beschriebenen Art. Anschließend werden sie hintereinander und parallel zur Längsrichtung des Wärmofens (10) in Reihen in den Wärmofen (10) gebracht und zwar mittels eines hydraulischen Ladeschiebers, welcher nicht dargestellt ist. Die heißen Stahlstücke (HB) werden im Wärmofen auf etwa 1150 °C bis 1250 °C aufgeheizt und aus diesem durch eine Zwangsführung wieder entfernt. Anschließend werden die heißen Stahlstücke von einem Walzentisch (150) zu einem Walzwerk (152) transportiert, nach dem ihre Transportrichtung mit einer hiefiir üblichen Einrichtung (154) geändert worden ist.
In dieser Ausführung verläuft die Längsachse der Vorwärmkammer (22) parallel zu der des Wärmofens (10). Bereits bestehende Tunnel-Öfen können als Vorwärmkammer (22) verwendet werden, in welcher kalte Stahlteile (CB) von der Umgebungstemperatur auf etwa 1000 °C erhitzt werden. Die Vorwärmkammer (22) steht mit der Aufheizzone (13) des Wärmofens (10) durch eine schließbare Abwärmeleitung (156) in Form eines Rohres in Verbindung, welche als Kamin dient, um Abwärme aus dem Wärmofen (10) in die Vorwärmkammer (22) zu führen. Die Abwärmeleitung (156) weist an ihrer Innenseite ein wärmefestes Futter auf und ist in ihrem mittleren Abschnitt (158) mit einer in Fig. 5 nicht sichtbaren Klappe versehen, so daß von außen der Durchlaß geöffnet und geschlossen werden kann. Die Abwärmeleitung (156) verbindet die Abzugsöffnung in der Rückwand (160) der Vorwärmkammer (22) mit der der Vorderwand (162) der Aufheizzone (13) des Wärmofens (10). Die Abwärmeleitung (156) ist mit der Rückwand (160) der Vorwärmkammer (22) durch mehrere kurze Rohre (164) verbunden, welche es erlauben, die Hauptwärme in gleichmäßiger Verteilung vom Auslaß der Aufheizzone (13) zum Einlaß der Vorwärmkammer (22) zu leiten.
Auf diese Weise werden kalte Stahlteile (CB), welche sich allmählich erwärmen, wenn sie vom Einlaß zum Auslaß der Vorwärmkammer (22) gelangen, einen wirksamen Vorwärmprozeß unterworfen.
Die Vorwärmkammer (22) weist zwei Brennerzonen (166) und (168) auf, wobei eine Brennerzone (166) in einem oberen Abschnitt der Hinterwand (160) und die andere Brennerzone (168) im Mittelabschnitt einer vertikalen Wand (170) der Vorwärmkammer (22) angeordnet ist. Die Brennerzonen (166) und (168) sind mit Brennern (171) versehen, welche mit Gas oder Schweröl betrieben werden. Die Vorwärmkammer (22) weist zwei geneigte Deckenwände (172) und (174) auf, welche mit Abstand von den Brennerzonen (166) bzw. (168) angeordnet sind. Das Vorderende jeder schrägen Wand liegt niedriger als das Hinterende, sodaß die Gase von den Brennern (171) allmählich nach vome zur Bettung des Ofens gelenkt werden. Die Brenner (171) dienen dazu, die kalten Stahlteile (CB) zusätzlich zu erwärmen. Die Vorwärmkammer (22) kann mit mehr als zwei Brennerzonen versehen sein. Die vorerst kalten Stahlteile (CB), welche auf diese Weise in der Vorwärmkammer (22) auf etwa 1000 °C erhitzt worden sind, werden nach Durchlaufen der Vorwärmkammer in eine Stellung nahe -5-

Claims (3)

  1. Nr. 390 322 dem Einlaß (180) des Wärmofens (10) gebracht, wozu ein Walzentisch (182) vorgesehen ist und werden dann in den Wärm-Ofen geladen, in welchem kalte und heiße Stahlteile gemeinsam einer Glühbehandlung unterworfen werden, worauf sie durch die Richtungsänderungseinrichtung (154) und den Walzentisch (150) zum Walzwerk (152) transportiert werden. Wenn keine heißen Stahlteile (HB) dem Wärmofen (10) zugeführt werden, ist keine Abwärme aus diesem Ofen zur Verfügung und die kalten Stahlteile (CB) werden nur mittels der Brenner (171) in der Vorwärmkammer (22) aufgewärmt, worauf sie durch einen nicht gezeigten Auslaß an der Hinterwand (160) der Vorwärmkammer (22) entladen und auf den Walzentisch (140) gebracht werden, um dem Walzwerk (152) zugeführt zu werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine Wärmebehandlung von Stahlteilen durchzuführen, in dem nur der Wärmofen (10) betrieben wird. Durch Schließen der Abwärmeleitung (156) mittels der Klappe (158) können Heiz- und Durchwärmbehandlungen in der Vorwärmkammer (22) ohne Betätigung des Wärmofens (10) durchgeführt werden. Nach diesem Ausführungsbeispiel können Öfen, welche zum Durchwärmen gebaut worden sind als Vorwärmkammer (22) verwendet werden, indem zusätzlich ein Wärmofen (10) und eine Abwärmeleitung (156) vorgesehen werden. Dadurch wird eine wirksame Durchwärmbehandlung sichergestellt und Anschaffungs- und Betriebskosten reduziert, da im Ofenbett keine beweglichen Teile angeordnet sind und Zusatzeinrichtungen wie Wasserkühlung und Antriebe nicht notwendig sind. Die zusätzliche Heizung erfolgt in Richtung des Einlasses (176) der Vorwärmkammer (22) durch eine Mehrzahl von Brennern (172), welche vorwärtsgerichtet und daher wirksam sind. Obwohl der Auslaßteil der Vorwärmkammer (22) durch die Hitze aus dem Wärmofen auf relativ hoher Temperatur steht, ist die Temperatur im Einlaßteil der Vorwärmkammer (22) eher niedrig, sodaß die Vorwärmbehandlung der kalten Stahlteile bei relativ niedriger Temperatur beginnt, um die Zusammensetzung der kalten Stahlteile (CB) nicht zu verschlechtern. Die Entstehung einer oxidierten Oberflächenschicht kann dadurch weitgehend verhindert werden. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, kann die vordere Stirnwand (162) des Wärmofens (10) mit einer Mehrzahl von Ladeöffnungen (190) als Einlaß (180) versehen sein. Jede Ladeöffnung (190) hat eine Deckplatte oder -tür (196), welche die Öffnung (190) automatisch öffnet und schließt, wenn Stahlteile (CB) und (HB) eingeführt werden. Solche Deckplatten können auch an der Auslaßöffnung (192) vorgesehen sein, welche sich in der Rückwand (194) des Wärmofens (10) befindet. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Durchwärmen von Stahlteilen, einschließlich kalter und heißer Stahlteile, mit einem Wärmofen zum Durchwärmen der Stahlteile, mit einer Vorwärmkammer zum Vorwärmen der kalten Stahlteile vor ihrem Einführen in den Wärmofen, wobei die Vorwärmkammer Wärme aus dem über Brenner erwärmten Wärmofen für den Vorwärmvorgang empfängt und einen Auslaßabschnitt zur Abgabe von Stahlteilen aufweist, und wobei Einrichtungen zur Einführung der Stahlteile in den Wärmofen und zu deren Fortbewegung durch den Wärmofen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmofen (10) eine mit einer im wesentlichen horizontalen Decke (13A) versehene Aufheizzone (13) zum Aufheizen der Stahlteile und eine mit einer ebenfalls im wesentlichen horizontalen Decke (11A) versehene Durchwärmzone (11) auf weist, die mit der Aufheizzone (13) in Verbindung steht, wobei die Decke (11A) der Durchwärmzone (11) höher liegt als die Decke (13A) der Aufheizzone (13) und beide Decken (11A, 13A) über eine vertikale Vorderwand der Durchwärmzone (11) miteinander verbunden sind, daß eine Verbindung (24,156) zwischen Aufheizzone (13) und Vorwärmkammer (22) vorgesehen ist zum Leiten der Abwärme aus der Durchwärmzone (11) über die Aufheizzone (13) in die Vorwärmkammer (22), und daß die Brenner in einem oberen Abschnitt wenigstens einer Seitenwand der Durchwärmzone (11) angeordnet sind und im rechten Winkel zur Längsachse des Wärmofens horizontal gerichtet sind, wobei sich in der Nähe der höheren Decke (11A) der Durchwärmzone (11) eine Wärmestrahlungszone ausbildet, womit die in der Aufheizzone (13) hauptsächlich durch einen konvektiven Wärmeübergang aufgrund der von der Durchwärmzone (11) zugeführten Wärmeenergie erwärmten Stahlstücke in der Durchwärmzone (11) bei einer höheren Temperatur als an der Aufheizzone (13) hauptsächlich durch Wärmestrahlungsübergang durchwärmbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Wärmofens (10) - bezogen auf die Bewegungsrichtung der Stahlteile > rechtwinkelig zur Längsachse der -6- Nr. 390 322 Vorwärmkammer (22) verläuft und die Verbindung zwischen Aufheizzone (13) und Vorwärmkammer (22) durch einen seitlich aus der Aufheizzone (13) austretenden und in die Vorwärmkammer (22) mündenden Gasabzug (24) gebildet ist. (Fig. 1A und 4)
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Aufheizzone (13) und Vorwärmkammer (22) in an sich bekannter Weise durch ein Rohr (156) gebildet ist, welches durch eine Klappe wahlweise abschließbar ist 10 Hiezu 7 Blatt Zeichnungen -7-
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