AT408688B

AT408688B - Glühofen mit wärmebehandlungen

Info

Publication number: AT408688B
Application number: AT121695A
Authority: AT
Original assignee: Iob Ind Ofen Bau Gmbh
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 2002-02-25
Also published as: DE19519986C2; ATA121695A; DE19519986A1

Description

AT 408 688 B

Die Erfindung betrifft einen Glühofen mit mehreren Wärmebehandlungszonen für wärmezubehandelnde, zylindrische Werkstücke, insbesondere für Schleudergußrohre, mit einem Ofenherd mit einer leicht schräg ansteigenden Rollbahn, die an ihrem Ende mit einer Endschräge zur hinteren Ofenöffnung hin leicht schräg abfällt, mit einer in dem Ofenherd angeordneten Transporteinrichtung, die die zu glühenden Werkstücke durch den Ofen rollt, und mit einem in den Ofeninnenraum gerichteten, ihn in einem Auftreffbereich nach außen hin abschließenden Luftschleier.

Ein derartiger Glühofen, wie er beispielsweise aus der DE 27 08 783 C2 bekannt ist, ist als Durchlaufofen mit ständig offenen Ofenöffnungen versehen. Da der Ofenherd leicht ansteigend ist, entsteht durch die Ofenöffnungen in dem Ofeninnenraum eine Kaminwirkung. Um zu verhindern, daß durch diese Kaminwirkung die Ofentemperatur unkontrollierter gestört und zu viel Wärmeenergie ungenutzt entweichen kann, ist es üblich, im Bereich der hinteren Ofenöffnung einen Luftschleier vorzusehen. Mit einem solchen Luftschleier wird ein Sperrlufteffekt erzielt, bei dem der Ofeninnenraum zwar offen gegenüber der Umgebung aber quasi abgeschlossen ist.

Ein derartiger Luftschleier wir von einem Gebläse erzeugt, welches oberhalb der hinteren Ofenöffnung angebracht ist und einen ständigen Luftstrom in Richtung auf den Ofeninnenraum bläst. Dieser Luftstrom verhindert, daß die heiße Luft aus dem Ofen entweichen kann. Wird nun ein fertig geglühtes Rohr unter dem Luftschleier hindurch gerollt, so wird er aus seiner gewünschten Richtung abgelenkt und es entstehen unkontrollierbare Sperrlufteffekte.

Aus "Wärmebehandlung für Walzwerke und Schmieden", VEB-Verlag Technik Berlin, 1959, S. 350, 351, ist ein anderer Ofen bekannt, mit dem massive, dicht aneinanderliegende Brammen erwärmt werden. Die Brammen werden eingesetzt und stoßen sich gegenseitig auf Gleitschienen durch den Ofen hindurch. Am Ende des Ofens ist eine schräge, relativ steile Gleitbahn vorgesehen, auf die die Brammen abkippen und auf einen Transportrollgang rutschen können.

Aus der DE-AS 1 136 725 ist ein Ofen für plattenförmiges, unmittelbar aneinanderliegendes, durch den Ofen zu bewegendes Gut mit einer am Ende des Herdes angeordneten Gutaustragerut-sche bekannt. Dabei ist zwischen dem Herd und der Austragerutsche eine Gleitebene angeordnet, die einen zu großen Überhang beim Abknicken der Platten vermeiden soll. Eine Kippkante wird vermieden, um das plattenförmige Gut am Brechen zu hindern.

In der DE 1 257 814 B, die ebenso wie die zuvor genannte deutsche Auslegeschrift keinen Luftschleier zum Abschließen des Ofens zeigt, verlassen die Werkstücke den Ofen über mehrere Schrägen, wobei die Werkstücke zwischendurch gegen eine Stirnkante rollen, dabei also vollständig und abrupt abgebremst werden, wobei es zum Bruch der Werkstücke kommen kann.

Die AT 355 324 B zeigt eine Einrichtung zur Wärmebehandlung, bei der die letzte vor der Ofentür liegende Schrägfläche relativ flach ist, so daß die Werkstücke den Luftschleier langsam durchrollen und die Luftströmung stark beeinflussen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Glühofen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der die hintere Ofenöffnung abschließende Luftschleier beim Durchrollen der fertigen Schleudergußrohre so wenig wie möglich gestört wird und ein kontrollierbares Ausrollen der Schleudergußrohre ohne ein abruptes Stoppen sichergestellt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in Durchrollrichtung vor dem Auftreffbereich des Luftschleiers eine Kippkante angeordnet ist, die so ausgebildet ist, daß die zylindrischen Werkstücke kurzfristig beschleunigt werden und daß sich an die Kippkante nach steilem Anfangsabfall ein Übergang zu einem flacher werdenden Ausrollabschnitt der Rollbahn anschiießt. Dabei weist der Übergang von der Kippkante zu der Rollbahn einen größeren Neigungswinkel auf als der Ausrollabschnitt. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Kippkante der Endschräge der Rollbahn hohlkehlenförmig ausgebildet und im Ofeninneren angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird ferner bei einem solchen Glühofen vorgeschlagen, daß der einen steileren Neigungswinkel aulweisende Übergang an den, einen flacheren Neigungswinkel aufweisenden Ausrollabschnitt einstückig angefast ist, wobei der einen flacheren Neigungswinkel aufweisende Ausrollabschnitt vorzugsweise geradlinig ist und die Kippkante einen halben bis einen Rohrdurchmesser in Durchrollrichtung vor dem Auftreffbereich des Luftschleiers im Offeninnenraum angeordnet ist.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Intensität und die Länge in Durchrollrichtung des Auftreffbereiches des Luftschleiers variierbar sind.

Es ist vorteilhaft, wenn der Übergang zwischen der Kippkante und der Rollbahn mit einem 2

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Neigungswinkel von 15° bis 30°, vorzugsweise von 20°, und der Ausrollabschnitt mit einem Neigungswinkel von 5° bis 15°, vorzugsweise 8°, gegenüber der Ebene des Ofenherdes geneigt sind, und wenn der Übergang zwischen der Kippkante und der Rollbahn eine Länge aufweist, die ein Zehntel bis ein Hundertstel der Länge des flacher geneigten Ausrollabschnittes beträgt, wobei der Übergang zwischen der Kippkante und der Rollbahn eine Länge von 50 mm bis 300 mm aufweist.

Durch diese Maßnahmen entsteht vor dem, die hintere Ofenöffnung quasi abschließenden Luftschleier eine Beschleunigungsstrecke, durch die das ausrollende Werkstück, vorzugsweise ein Schleudergußrohr, kurz vor Erreichen der hinteren Ofenöffnung eine Beschleunigung gegenüber seiner bisherigen Durchrollgeschwindigkeit erfährt.

Das Schleudergußrohr rollt nun mit einer erhöhten Geschwindigkeit auf den Ausrollabschnitt der Rollbahn auf und relativ schnell unter dem Luftschleier hindurch. Aufgrund seiner Trägheit wird der Luftschleier dadurch praktisch nicht gestört und eine Temperaturbeeinträchtigung im Ofenin-nenraum wird vermieden.

Der Neigungswinkel des sich an den steilen Übergang anschließenden Ausrollabschnittes ist relativ flach, um die ausrollenden Schleudergrußrohre nach Verlassen des Glühofens wieder zu verzögern und sanft abzubremsen. Die Schleudergußrohre sind oft recht dünnwandig und es besteht die Gefahr, daß sie brechen, wenn sie mit zu hoher Geschwindigkeit am Ende des Ausrollabschnittes, beispielsweise mit Hilfe von Stoppern, abgefangen werden.

Die Schleudergußrohre werden einzeln und weit genug getrennt voneinander über den Ofenherd gerollt, damit gegenseitige Temperaturbeeinflussungen vermieden werden. Durch die Kippkante wird die Ausrollgeschwindigkeit kurzzeitig gegenüber der Durchrollgeschwindigkeit erhöht. Der Abstand zu dem nächstfolgenden Schleudergußrohr wird dadurch vergrößert und es bleibt genügend Zeit, um das von den Stoppern abgefangene Rohr auf die Adjustagen zu übergeben.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht eines gattungsgemäßen Glühofens;

Fig. 2 die Detaildarstellung des Ofenauslaufs eines Glühofens nach der Fig. 1, geschnitten, mit einer in einer Kippkante abgewinkelten Rollbahn und einem die hintere Ofenöffnung abschließenden Luftschleier;

Fig. 3 die vergrößerte Detaildarstellung der Kippkante der Rollbahn nach Fig. 2;

Fig. 4 die vergrößerte Detaildarstellung des flacher geneigten Ausrollabschnittes nach Fig. 2.

In der Fig. 1 ist ein Glühofen 10 dargestellt, der einen Ofeneinlauf 13 und einen Ofenauslauf 16 aufweist. Vor dem Glühofen 10 sind Gießmaschinen 11 zur Fertigung von zylindrischen Werkstücken, vorzugsweise von an einem Ende mit Rohrflanschen 38 versehenen Schleudergußrohren 26, aufgestellt.

Die in den Gießmaschinen 11 produzierten Schleudergußrohre 26 werden nach ihrem Strippen in dem Glühofen 10 einer Wärmebehandlung unterzogen. Dazu werden sie über eine Rohrzuführung 12 zum Ofeneinlauf 13 gerollt. Soll der Glühofen 10 zeitweilig abgestellt werden, so kann der Ofeneinlauf 13 durch eine vordere Ofentür 25 verschlossen werden, wodurch Wärmeverluste vermieden werden.

Der Glühofen 10 weist einen Ofeninnenraum 31 auf, der in eine Aufheizzone 19, eine sich daran anschließende Haltezone 20, eine Schnellkühlzone 21 und zwei Ferritisierungszonen 22 unterteilt ist. Diese einzelnen Wärmebehandlungszonen können durch nicht dargestellte Kettenvorhänge abgeteilt sein. Um in dem Ofeninnenraum 31 Tätigkeiten ausführen zu können, sind seitliche Ofentüren 15 vorgesehen.

Der Glühofen 10 weist einen Ofenherd 24 auf, der vom Ofeneinlauf 13 zum Ofenauslauf 16 hin leicht ansteigt. Der Anstiegswinkel beträgt ca. 2° bis 2,5°. Im Ofenherd 24 ist eine längsverlaufende Transportkette 23 angeordnet. Die Schleudergußrohre 26 werden durch die Transportkette 23 einzeln in Durchrollrichtung 40 über den leicht ansteigenden Ofenherd 24 gerollt, um gegenseitige Temperaturbeeinflussungen und hitzebedingte Verformungen zu vermeiden.

Die Durchrollgeschwindigkeit der Schleudergußrohre 26 ist von der metallurgisch erforderlichen Verweildauer und der Ofenlänge abhängig.

An den Glühofen 10 schließen sich zwei parallel angeordnete Adjustagen 18 an, von denen jedoch nur eine dargestellt ist. Die fertigen Schleudergußrohre 26 werden auf den Adjustagen 18 abgelegt. 3

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Durch den schräg ansteigenden Ofenherd 24 entsteht im Ofeninnenraum 31 eine Kaminwirkung. Wie die Fig. 2 zeigt, ist deshalb der im Bereich des Ofenauslaufs 16 liegenden hinteren Ofenöffnung 29 ein Gebläse 30 zugeordnet, mit dem ein Luftschleier 32 in den Ofeninnenraum 31 gerichtet werden kann. Dieser Luftschleier 32 trifft mit einem bestimmten Druck auf einen vor bzw. in der hinteren Ofenöffnung 29 liegenden Auftreffbereich 35 auf das Ende des Ofenherdes 24 auf. Der Auftreffbereich 35 kann in Abhängigkeit von den Durchmessern 37 der wärmezubehandelnden Werkstücke 26 variieren. Er weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Breite von ca. einem halben Rohrdurchmesser 37 auf.

Der Luftschleier 32 schließt den Ofeninnenraum 31 nach außen hin quasi ab. Zugleich verhindert er, daß heiße Ofenluft unkontrolliert entweichen und durch den Ofeneinlauf 13 ständig kalte Umgebungsluft nachgesogen werden kann. Zusätzlich kann die vordere Ofentür 25 geschlossen werden, wenn produktionsbedingt zeitweilig keine neuen Schleudergußrohre 26 mehr nachgesetzt werden und der Glühofen 10 Zone für Zone abgestellt wird.

Der Luftschleier 32 weist zwar eine bestimmte Trägheit auf, kann aber durch länger einwirkende Fremdeinflüsse empfindlich gestört werden. Solche Fremdeinflüsse entstehen beispielsweise, wenn die fertig geglühten Schleudergußrohre 26 durch ihn hindurchrollen.

Um solche laufenden Störungen des Luftschleiers 32 beim Hindurchrollen aus der hinteren Ofenöffnung 29 so gering wie möglich zu halten, werden die Schleudergußrohre 26 kurz vor Erreichen des Auftreffbereiches 35 beschleunigt. Dazu ist die Rollbahn 28 erfindungsgemäß mit einer geneigten Endschräge 39 versehen, die zunächst einen von einer Kippkante 27 ausgehenden steileren Übergang zu einem flacher werdenden Ausrollabschnitt 28a aufweist. Durch die Kippkante 27 werden die Schleudergußrohre 26 mit Hilfe der Gravitation so beschleunigt, daß sie relativ schnell über den Auftreffbereich 35 unter dem Luftschleier 32 hindurch und aus dem Glühofen 10 herausrollen.

Der Übergang von der Kippkante 27 zu dem Ausrollabschnitt 28a ist 100 mm bis 200 mm, vorzugsweise 150 mm, lang und weist, wie die Fig.3 im Detail zeigt, einen Neigungswinkel 14 von 10° bis 30°, vorzugsweise von 20°, gegenüber der Ebene 17 des Ofenherdes 24 auf.

Der Übergang von der Kippkante 27 zu dem Ausrollabschnitt 28a ist - je nach gerade wärmebehandelten Schleudergußrohren 26 - etwa einen halben bis zu einen Rohrdurchmesser vor dem Auftreffbereich 35 des Luftschleiers 32 vorgesehen.

An den relativ kurzen, anfangs steiler geneigten Übergang von der Kippkante 27 schließt sich der längere, flacher geneigte Ausrollabschnitt 28a der Rollbahn 28 an. Der Ausrollabschnitt 28a führt durch die hintere Ofenöffnung 29 und endet, wie die Fig. 2 weiter zeigt, außerhalb des Ofen-innenraumes 31 an Stoppern 33. Die Kippkante 27 der Endschräge 39 der Rollbahn 28 kann hohlkehlenförmig ausgebildet sein und nach relativ steilem Anfangsabfall etwas flacher werden. Sie geht dann mit einer Anfasung 41 einstückig in den geradlinigen Ausrollabschnitt 28a über. Die Anfasung 41 liegt dabei noch innerhalb des Glühofens 10.

Kurz vor den Stoppern 33 ist die Rollbahn 28 mit einer querverlaufenden Anliegekante 34 versehen, die ein sicheres Ruhen der Schleudergußrohre 26 an den Stoppern 33 gewährleistet, um sie dann bedarfsgerecht auf die Adjustagen 18 übergeben zu können.

Wie die Fig. 4 zeigt, geht die Endschräge 39 der Rollbahn 28 gleichmäßig in den Ausrollabschnitt 28a über. Der Ausrollabschnitt 28a weist einen wesentlich flacheren Neigungswinkel 36 auf. Der Neigungswinkel 36 des Ausrollabschnittes 28a ist weniger als halb so steil wie der Neigungswinkel 14 des Übergangs von der Kippkante 27 zu dem Ausrollabschnitt 28a; er beträgt 5° bis 15°, vorzugsweise beträgt er 8°.

Durch diese flache Neigung des Ausrollabschnittes 28a wird die von der im Ofeninnenraum 31 liegenden Kippkante 27 erzeugte, erhöhte Ausrollgeschwindigkeit der Schleudergußrohre 26 aufgrund ihrer Rollreibung wieder verringert. Durch dieses Quasi-Abbremsen wird ein hartes Auftreffen auf die Stopper 33 oder auf ein vorher geglühtes Schleudergußrohr 26 vermieden. Treffen die Schleudergußrohre 26 zu hart auf, so besteht die Gefahr, daß sie zerbrechen. Nach Verlassen des Glühofens 10 wird die Geschwindigkeit der Schleudergußrohre 26 verzögert und sie können von den Stoppern 33 bruchsicher aufgefangen werden.

Zum Verlassen des Glühofens 10 werden die Schleudergußrohre 26 durch die Kippkante 27 kurz beschleunigt und rollen relativ schnell unter dem Luftschleier 32 hindurch. Der Luftschleier 32 weist eine gewisse Trägheit auf, die so groß ist, daß er nicht oder nur vernachlässigbar gering von 4

Claims

AT 408 688 B dem nun relativ schnell durch ihn hindurchrollenden Schleudergußrohr 26 beeinträchtigt wird. Zudem können die Intensität und die Länge in Durchrollrichtung 40 des Auftreffbereiches 35 des Luftschleiers 32 variiert und den Durchmessern 37 der jeweils gefertigten Schleudergußrohre 26 angepaßt werden. Der Glühofen 10 wird durch diese Maßnahmen stets abgedichtet, wodurch der Kaminwirkung in seinem Ofeninnenraum 31 entgegengewirkt wird. Die Ofentemperatur und die Ofenatmosphäre bleiben dadurch konstant und kontrollierbar, ebenso können Energieverluste wirksam vermieden werden. PATENTANSPRÜCHE: 1. Glühofen mit mehreren Wärmebehandlungszonen für wärmezubehandelnde, zylindrische Werkstücke, insbesondere für Schleudergußrohre, mit einem Ofenherd mit einer leicht schräg ansteigenden Rollbahn, die an ihrem Ende mit einer Endschräge zur hinteren Ofenöffnung hin leicht schräg abfällt, mit einer in dem Ofenherd angeordneten Transporteinrichtung, die die zu glühenden Werkstücke durch den Ofen rollt, und mit einem in den Ofeninnenraum gerichteten, ihn in einem Auftreffbereich nach außen hin abschließenden Luftschleier, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchrollrichtung (40) vor dem Auftreffbereich (35) des Luftschleiers (32) eine Kippkante (27) angeordnet ist, die so ausgebildet ist, daß die zylindrischen Werkstücke kurzfristig beschleunigt werden, und daß sich an die Kippkante (27) nach steilem Anfangsabfall ein Übergang zu einem flacher werdenden Ausrollabschnitt (28a) der Rollbahn (28) anschließt.
2. Glühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippkante (27) der Endschräge (39) der Rollbahn (28) hohlkehlenförmig ausgebildet und im Ofeninneren angeordnet ist.
3. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einen steileren Neigungswinkel aufweisende Übergang an den einen flacheren Neigungswinkel (36) aufweisenden Ausrollabschnitt (28a) einstückig angefast ist.
4. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einen flacheren Neigungswinkel (36) aufweisende Ausrollabschnitt (28a) geradlinig ist.
5. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippkante (27) einen halben bis einen Rohrdurchmesser (37) in Durchrollrichtung (40) vor dem Auftreffbereich (35) des Luftschleiers (32) im Ofeninnenraum (31) angeordnet ist.
6. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität und die Länge in Durchrollrichtung (40) des Auftreffbereiches (35) des Luftschleiers (32) variierbar sind.
7. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Kippkante (27) und der Rollbahn (28) mit einem Neigungswinkel (14) von 15° bis 30°, vorzugsweise von 20°, und der Ausrollabschnitt (28a) mit einem Neigungswinkel (36) von 5° bis 15°, vorzugsweise 8°, gegenüber der Ebene (17) des Ofenherdes (24) geneigt sind.
8. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Kippkante (27) und der Rollbahn (28) eine Länge aufweist, die ein Zehntel bis ein Hundertstel der Länge des flacher geneigten Ausrollabschnittes (28a) beträgt, wobei der Übergang zwischen der Kippkante (27) und der Rollbahn (28) eine Länge von 50 mm bis 300 mm aufweist. HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN 5