AT392484B

AT392484B - Schleuse fuer gluehofenanlagen

Info

Publication number: AT392484B
Application number: AT2113/85A
Authority: AT
Original assignee: Junker Gmbh O
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1991-04-10
Also published as: IT1182826B; IT8548479A0; FR2569202A1; ES546198A0; GB2163242A; GB8520215D0; ES8700698A1; GB2163242B; DE3430205C1; US4681536A; ATA211385A; FR2569202B1

Description

AT 392 484 B

Die Erfindung betrifft eine Schleuse für Glühofenanlagen, durch die das Glühgut, insbesondere Metallband, kontinuierlich hindurchtransportiert wird, während im Ofeninnenraum eine Schutzgasatmosphäre aufrecht erhalten wird, mit einer vor der Ofenöffnung angeordneten Dichtvoirichtung.

Es ist bekannt, beim Glühen von metallischem Gut, beispielsweise von Metallband, in dem Glühofen eine 5 Schutzgasatmosphäre zu erzeugen, um eine Oxidbildung an der Oberfläche des Guts zu vermeiden. Vorzugsweise wird die Schutzgasatmosphäre auch an der Abkühlstrecke vorgesehen. Während bei Stückgut der Ofeninnenraum nach Einbringung des Glühguts problemlos abgedichtet werden kann, ist die Aufrechterhaltung einer reinen Schutzgasatmosphäre bei durchgehendem Glühgut, z. B. bei Metallbändem, besonders problematisch.

Man hat bereits versucht, die oben aufgezeigten Probleme bei Glühofenanlagen für bandförmiges Glühgut 10 dadurch zu lösen, daß man dicht mit dem Ofen bzw. der Kühlstrecke verbunden ein Wasserbecken vorgesehen hat, in welches das den Ofen verlassende Metallband eintauchte, um dann nach Umlenkung innerhalb des Wasserbads wieder an die freie Atmosphäre zu gelangen. Derartige Wassertassen eignen sich jedoch nur für flexibles Glühgut. Am Ofeneingang können derartige Wasserfassen in der Praxis nicht eingesetzt werden, da aufgrund des unvermeidlich mit in das Ofeninnere hineingeführten Wassers eine zu starke Dampfbildung erfolgt Der 15 Wasserdampf hätte eine Beeinträchtigung der Qualität der Schutzgasatmosphäre zur Folge, so daß es z. B. zu Verfärbungen auf dem Glühgut kommen würde.

Eine als Schleuse dienende Dichtvorrichtung der eingangs genannten Art ist z. B. aus der DE-AS 1149 374 bekannt Bei der bekannten Vorrichtung ist auf der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Ofens jeweils ein Rohrstück angeordnet, in dessen äußerem Endabschnitt ein dem Querschnitt des Glühguts angepaßter Durchlaß 20 ausgebildet ist Durch die Anpassung des Querschnitts der Durchlaßöffhungen in den Dichtvorrichtungen an den Querschnitt des Glühguts soll erreicht weiden, daß möglichst wenig Schutzgas entweicht Als weitere Maßnahme wird das Schutzgas bezüglich der Transportrichtung des Glühguts im Gegenstrom durch den Ofen geführt. Allerdings entweichen trotz der erwähnten Querschnittsanpassung immer noch beträchtliche Mengen Schutzgas, und andererseits gelangt noch zu viel Sauerstoff in das Innere des Ofens, um eine vollkommene Vermeidung der 25 Oxidbildung zu ermöglichen. Besonders problematisch erweisen sich derartige zwar relativ enge aber dennoch ziemlich durchlässige Dichtvorrichtungen in der Praxis, wenn z. B. aufeinanderfolgende Abschnitte eines zu glühenden Metallbands zur Vermeidung einer Unterbrechung des Ofenbetriebs aneinander geheftet werden. Die aneinander gehefteten Enden der beiden MetaUbänder überlappen sich in einem gewissen, wenn auch nur kurzen Bereich. Sind die Eintritts- und Austrittsöffnungen des Ofens jedoch eng an den Querschnitt des Metallbands 30 angepaßt, so sind sie zu eng, um die mehr als doppelte Banddicke aufweisenden Überlappungsabschnitte hindurchlassen zu können. Man muß also entweder auf einen praktisch ununterbrochenen Transport mehrerer Metallbänder verzichten oder aber die Querschnitte der Durchlaßöffnungen der Dichtvorrichtungen so groß bemessen, daß auch die Überlappungsabschnitte genug Platz haben. Die letztgenannte Maßnahme hat aber zur Folge, daß noch mehr Sauerstoff in das Innere des Ofens gelangen kann. 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleuse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein noch besserer Schutz vor in das Offeninnere eindringendem Sauerstoff möglich ist

Bei einer Schleuse der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtvoirichtung zwei Dichtkörper auf weist, deren relative Lage zueinander etwa senkrecht zur Transportrichtung des Glühguts verstellbar ist. 40 Durch die senkrecht zur Transportebene des Glühguts verstellbaren Dichtkörper kann jeweils eine optimale Anpassung an den Querschnitt des Glühguts geschaffen werden. Werden beispielsweise zwei Enden von aufeinanderfolgend zu behandelnden Metallbändem mit teilweiser Überlappung der Endbereiche aneinandergeheftet, so brauchen die beiden Dichtkörper nur kurzzeitig etwas voneinander abgerückt zu werden, um den Überlappungsbereich hindurchzulassen. Anschließend kann der Noimalbetrieb wieder aufgenommen werden. Die 45 erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schleuse ermöglicht ein so dichtes Abschließen des Ofeninneren, daß das Behandlungsgut eine oxidfreie, blanke Oberfläche aufweist, wenn es den Ofen bzw. die an den Ofen anschließende Kühlstrecke verläßt. Das oben erwähnte kurzzeitige Auseinanderfahren der beiden Dichtkörper läßt sich auch mit Hilfe von Lichtschranken und einer daran angeschlossenen Verstellvorrichtung für die Dichtkörper steuern.

Vorzugsweise werden die Dichtkörper als Dichtplatten oder Dichtleisten ausgebildet Die beiden einander 50 zugewandten Seiten der Dichtplatten liegen sehr nahe an den jeweiligen Oberseiten des Glühguts. Bei Ausgestaltung der Dichtkörper in Form von Dichtleisten erstrecken sich diese quer zur Transportrichtung.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das die dem Glühgut zugewandte Seite der Dichtkörper jeweils eine Beschichtung aus einem keramischen Filz auf weisen. Solches Material ist an sich bekannt Es besitzt relativ gute mechanische und besonders gute thermische Eigenschaften. Da der Filz 55 relativ nachgiebig ist können die mit dem Filz bestückten Dichtkörper sehr dicht an das Behandlungsgut herangeführt werden, ohne daß es zu einer Beschädigung des Behandlungsguts und/oder der Dichtkörper kommt PV'

Da auf die erfindungsgemäßen Dichtkörper eine relativ hohe Hitzeeinwirkung erfolgt, sieht die Erfindung in einer bevorzugten Ausgestaltung vor, daß jeder Dichtkörper mindestens einen Kühlkanal aufweist der über Anschlüsse an eine Kühlmittelquelle angeschlossen ist 60 Insbesondere ist der Kühlkanal jeweils auf der dem Kühlgut abgewandten Seite des Dichtkörpers angeordnet Die Kühlkanäle, die z. B. aus Metallkästen gebildet sind, können gleichzeitig als Träger für den keramischen Filz, also das eigentliche Dichtmaterial, dienen. -2-

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Eine besonders gute Abdichtung wird dann erreicht, wenn die Beschichtung aus keramischem Filz entlang der Guttransportrichtung wellenförmig oder rippenförmig ausgebildet ist, insbesondere dann, wenn diese Wellen· bzw. Rippenstruktur der einander zugewandten Dichtkörper zur Längsebene des Kühlguts etwa symmetrisch ist. Hierdurch passiert das Kühlgut abwechselnd Engstellen und Hohlräume, welche beide durch den keramischen Filz gebildet werden. An den Engstellen kann der Filz soweit in die Kühlgutbahn reichen, daß er das Kühlgut berührt. Die Hohlräume oder Zwischenräume bieten die Möglichkeit, daß dort Schutzgas führende Leitungen einmünden. Aufgrund der besonderen Wellen- oder Rippenstruktur wird erreicht, daß das Schutzgas gut in den Zwischenräumen gehalten wird und mithin das Eindringen von Sauerstoff wirksam verhindert

Zur besseren Wärmeabdichtung zwischen der Schleuse und dem Ofen ist erfindungsgemäß ein Kühlkanal zwischen jedem Dichtkörper und dem Ofengehäuse angeordnet

Um die Schleuse unabhängig von der Ausgestaltung der Ofenanlage an deren Eingang bzw. Ausgang anbringen zu können, sieht die Erfindung vor, daß die Dichtkörper in einer Tragkonstruktion angeordnet sind, die vor der Ofenöffnung an das Ofengehäuse montiert ist

Grundsätzlich kann das Verstellen der Dichtkörper auch von Hand z. B. mittels eines Gestänges erfolgen, vorzugsweise ist jedoch zum Verstellen des Dichtkörpers mit diesem ein Pneumatikzylinder verbunden. Die Ansteuerung kann für beide Pneumatikzylinder in gleicher Weise erfolgen, so daß die Lage der beiden Dichtkörper stets symmetrisch zur Transportbahn des Behandlungsguts ist

Grundsätzlich kann man den erfindungsgemäßen Filzbelag auch so anbringen, daß er nicht von seinem Träger, beispielsweise dem zugehörigen Kühlkanal, gelöst werden kann. Mit der Zeit unterliegt der Filz jedoch einem - mechanischen und auch thermischen - Verschleiß, so daß er ohne den Ausbau anderer Teile austauschbar sein sollte. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß der Filzbelag am Dichtkörper mittels lösbarer Klemmeinrichtungei befestigt ist.

Im folgenden werdet Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zur Richtung des Glühguts parallele Schnittansicht einer am Eingang einer Glühofenanlage angeordneten Schleuse, und

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie (Π-Π) in Fig. 1.

In Fig. 1 ist schematisch von einem Glühofen (1) ein Teil von dessen Gehäuse (2) dargestellt. An dem Gehäuse (2) des Glühofens ist an der Glühgut-Eintrittsöffhung eine Schleuse (3) angebracht, durch die in Richtung des Pfeils (P) das Glühgut, im vorliegenden Fall ein Metallband (4), das von einer (nicht gezeigten) Vorratsrolle abgezogen wird, in den Ofeninnenraum (5) hinein transportiert wird.

Im Ofeninnenraum (5) wird eine Schutzgasatmosphäre aufrechterhalten, die verhindern soll, das die Oberfläche des Metallbands (4) oxidiert. Die Schleuse (3) hat die Aufgabe, den Ofeninnenraum (5) von der Umgebungsluft abzutrennen.

Die Schleuse (3) besitzt eine Dichtvorrichtung, die aus zwei als hohle Dichtplatten (6) und (7) ausgebildeten Dichtköipem besteht

Die Dichtvorrichtung ist in einem Schleusengehäuse (8) aufgenommen, das mit Schrauben (9) an dem Gehäuse (2) des Glühofens festgemacht ist. Zur thermischen Abdichtung befinden sich zwischen den hohlen Dichtplatten (6) und (7) einerseits und der Gehäuseaußenwand (2) Kühlkanäle (10) bzw. (11), die über Kühlwasser-Einläufe (12) gespeist werden, und aus denen das erwärmte Kühlwasser aus Kühlwasser-Ausläufen (13) austreten kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die obere Hälfte der Schleuse, d. h. die oberhalb des Metallbands (4) befindliche Hälfte spiegelsymmetrisch zu der unteren Schleusenhälfte ausgebildet, so daß, falls nichts anderes angegeben ist, in der folgenden Beschreibung die für eine Schleusenhälfte beschriebenen Besonderheiten auch für die andere Schleusenhälfte entsprechend gelten.

Zwischen den Kühlkanälen (10), (11) und den entsprechenden Dichtplatten (6), (7) befindet sich eine Abdichtung (14) aus keramischem Filz. Eine entsprechende Abdichtung befindet sich auf der anderen Seite der Dichtplatten (6), (7) zwischen der dem Ofen abgewandten Seitenwand und der entsprechenden Seitenwand des Traggehäuses (8).

Die Dichtplatten (6) und (7) bestehen jeweils aus einem Metallkörper rechteckigen Querschnitts, der einen Kühlkanal (15) bzw. (16) bildet, durch den beispielsweise Kühlwasser hindurchgeleitet werden kann. Auf der dem Metallband (4) abgewandten Seite der beiden Dichtplatten (6), (7) befinden sich Anschlußstutzen (17), (17a) zum Einleiten bzw. Ableiten von Kühlwasser. An diese Anschlußstutzen können (nicht dargestellte) Kühlwasserschläuche angeschlossen sein.

An der dem Metallband (4) zugewandten Seite jeder Dichtplatte ist ein Filzbelag (18) aus keramischem Material angebracht Wie aus Fig. 1 hervorgeht weist die dem Metallband (4) zugewandte Oberfläche jedes Filzbelags (18) eine Wellenstruktur auf, so daß zwei Engstellen und ein zwischen diesen Engstellen befindlicher Zwischen- oder Hohlraum (19) gebildet wird.

Zur Erzeugung der entlang der Transportrichtung des Metallbands (4) wellenförmigen Struktur befinden sich auf der dem Metallband zugewandten Seite jeder Dichtplatte (6), (7) beispielsweise aus Metall bestehende Abstandsleisten (20), die sich über die Breite (b) (vgl. Fig. 2) der Schleuse erstrecken. Die Abstandsleisten (20) sorgen dafür, daß der Filzbelag (18) die in Fig. 1 dargestellte Wellenstruktur erhält.

Der Filzbelag (18) ist an den jeweiligen Dichtplatten (6), (7) mit Hilfe von seitlichen Klemmleisten (21) -3-

Claims

AT 392 484 B und einer in der Mitte zwischen diesen angebrachten Klemmleiste (22) festgemacht. Die Klemmleisten (21), (22) sind in dem Fachmann geläufiger Weise derart ausgebildet, daß sie sich leicht lösen lassen, um den jeweiligen Filzbelag (18) mühelos von dem zugehörigen Dichtkörper (6), (7) abnehmen zu können und ihn gegen einen neuen Filzbelag austauschen zu können. In dem zwischen den beiden durch die Filzbeläge gebildeten Engstellen geschaffenen Hohl- oder Zwischenraum (19) mündet eine Schutzgas-Leitung (23), so daß in dem Hohlraum (19) stets eine Schutzgasatmosphäre geschaffen wird. Das in dem Hohlraum (19) befindliche Schutzgas wird einerseits durch die Bewegung des Metallbands (4) in den Ofeninnenraum (5) mittransportiert, entweicht aber anderseits über die rechts von dem Hohlraum (19) dargestellte Engstelle zwischen dem Metallband (4) und den diesem gegenüberliegenden Teilen der Filzbeläge (18) nach außen, so daß zuverlässig ein Eintritt von Sauerstoff in den Offeninnenraum (5) verhindert wird. In dem Ofeninnenraum (5) selbst kann über hier nicht dargestellte Zufuhrleitungen eine Schutzgasatmosphäre erzeugt werden. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besitzt die Schleuse (3) eine eingangsseitige Öffnung (24), in die das zu glühende Metallband (4) einläuft. Die beiden Dichtplatten (6), (7) mit den auf ihren einander gegenüberliegenden Wänden angebrachten Filzbelägen werden nun so im bezug auf das Metallband (4) eingestellt, daß die Filzbeläge an ihren Engstellen das Metallband tatsächlich oder fast berühren. Dies wird ermöglicht durch hier schematisch angedeutete pneumatische Verstellvorrichtungen (25) und (26) für die Dichtplatten (6) bzw. (7). Die beiden pneumatischen Verstellvorrichtungen (25) und (26) sind identisch ausgebildet. Jede von ihnen besitzt einen Luftzylinder (27), in dem ein Kolben (28) hin- und herbewegbar angeordnet ist. Das dem Zylinder (27) entfernte Ende des Kolbens (28) ist fest mit der betreffenden Dichtplatte (6) bzw. (7) verbunden. Über Druckluftanschlüsse (29) und (30) wird der unteren bzw. der oberen Kammer des Luftzylinders Druckluft zugeführt, um den Kolben (28) nach oben bzw. nach unten zu bewegen und dadurch eine Verstellung der betreffenden Dichtplatte (6) oder (7) in einer zur Transportrichtung des Metallbands senkrechten Ebene zu bewirken. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, lassen sich die beiden Dichtplatten (6) und (7) senkrecht zur Transportrichtung des Metallbands (4) derart verstellen, daß eine optimale Abdichtung zwischen dem Ofeninnenraum (5) und der Atmosphäre geschaffen wird. Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die beiden in den Fig. 1 und 2 dargestellten hohlen Dichtplatten (6) und (7) können auch als massive Platten ausgebildet sein. Es ist auch nicht erforderlich, daß beide Dichtplatten (6), (7) verstellbar sind. In einer nicht ganz so günstigen Ausführungsform reicht es auch aus, wenn eine der Dichtplatten feststeht und lediglich die andere Dichtplatte verstellbar ist. Die in Fig. 1 dargestellte wellenförmige Struktur der Filzbeläge (18) kann auch ersetzt werden durch eine weitestgehend glatte Struktur, bei der die Fjlzbeläge über den gesamten Querschnitt etwa gleiche Dicke haben. Außerdem kann statt der wellenförmigen Struktur eine rippenförmige Struktur vorgesehen werden, bei der ein einer Dichtplatte zugeordneter Filzbelag durch mehrere Streifen von keramischem Filz ausgebildet ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Schleuse für Glühofenanlagen, durch die das Glühgut, insbesondere Metallband, kontinuierlich hindurchtransportiert wird, während im Ofeninnenraum eine Schutzgasatmosphäre au&echt erhalten wird, mit einer vor der Ofenöffnung angeordneten Dichtvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtvonichtung zwei Dichtkörper (6,7) aufweist, deren relative Lage zueinander senkrecht zur Transportrichtung des Glühguts (4) verstellbar ist
2. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper als Dichtplatten (6, 7) oder -leisten ausgebildet sind.
3. Schleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Glühgut zugewandte Seite der Dichtkörper (6,7) eine Beschichtung (18) aus einem keramischen Filz aufweist.
4. Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtkörper (6,7) mindestens einen Kühlkanal (15,16) aufweist, der über Anschlüsse (17, 17a) an eine Kühlmittelquelle angeschlossen ist. -4- AT 392 484 B
5. Schleuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal (15, 16) jeweils auf der dem Glühgut (4) abgewandten Seite des Dichtkörpers (6,7) angeordnet ist.
6. Schleuse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (18) aus keramischem Filz entlang der Gutiransportrichtung (P) wellenförmig oder rippenförmig ausgebildet ist.
7. Schleuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen- bzw. Rippenstruktur der einander zugewandten Dichtkörper (6,7,18) zur Längsebene des Glühguts (4) etwa symmetrisch ist.
8. Schleuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum bzw. in den Zwischenräumen zwischen Glühgut (4) und der Wellen- bzw. Rippenstruktur Schutzgas führende Leitungen (23) einmünden.
9. Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Dichtkörper (6,7) und dem Ofengehäuse (2) ein Kühlkanal (10,11) vorgesehen ist.
10. Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper in einer Tragkonstruktion angeordnet sind, die vor der Ofenöffnung an das Ofengehäuse (2) montiert ist.
11. Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen des Dichtkörpers (6,7) ein mit dem Dichtkörper verbundener Pneumatikzylinder (25,26) vorgesehen ist.
12. Schleuse nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filzbelag (18) am Dichtkörper (6,7) über lösbare Klemmeinrichtungen (21, 22) befestigt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-