CN102395852B - 用于退火处理金属板卷的高温炉 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于退火处理金属板卷(4)的高温炉，具有：具有：退火底座(2)；支承装置(3)，所述支承装置间隔一定间距地在所述退火底座(2)的上方形成用于同轴地容纳金属板卷(4)的放置面(17)；保护罩(6)，所述保护罩同轴地围绕所述退火底座(2)及所述支承装置(3)，并且所述保护罩连接在保护气体输入管(10)和保护气体排放部上并且由圆柱形的外罩(7)和在上方封闭该外罩(7)的拱顶(16)构成；在所述退火底座(2)与所述保护罩(6)之间的环绕的密封件(9)；和间隔一定间距地围绕所述保护罩(6)的加热罩(13)。为了实现均匀的退火件的加热，提出：所述保护罩(6)的由所述支承装置(3)的放置面(17)距所述退火底座(2)的高度间距(h)确定的轴向外罩段具有等于拱顶面积的至少四分之三的面积。

Description

用于退火处理金属板卷的高温炉
技术领域
本发明涉及一种用于退火处理金属板卷的高温炉，具有：退火底座；支承装置，所述支承装置在所述退火底座的上方间隔一定间距地形成用于同轴地容纳金属板卷的放置面；保护罩，所述保护罩同轴地围绕所述退火底座及所述支承装置，并且所述保护罩连接在保护气体输入管和保护气体排放部上并且由圆柱形的外罩和在上方封闭该外罩的拱顶构成；在所述退火底座与所述保护罩之间的环绕的密封件；和间隔一定间距地围绕所述保护罩的加热罩。
背景技术
由具有0.5-3.5重量％的硅含量的钢制成的变压器金属板出于工艺的原因通常在罩炉中经受高温处理。在此，退火件在保护罩中在保护气体(特别是氮气和/或氢气)下加热到1200℃，更确切而言基本上通过辐射热加热。在该高温下，退火件的固有强度急剧下降，从而由卷绕的钢带组成的金属板卷分别本身支撑在支撑装置上，该支撑装置消除负载地(lastabtragend)坐落在退火底座上或者穿过该退火底座地坐落在基底上。在已知的这种类型的高温炉中的缺点主要是，在单个金属板卷的退火处理中，在退火底座上方居中地支撑在支承装置上的金属板卷在其下部区域比在其上部区域加热得明显更少。因此，退火过程必须延长，以便实现金属板在整个板卷高度上的磁性的特性。
如果两个金属板卷同轴地上下叠置地分别本身支撑在相应的支承装置上，则要注意的是：上部板卷的加热或上部板卷明显快于下部板卷的加热，因此下部板卷没有获得希望的端部温度，并因而具有相应减弱的磁性。由耐火混凝土板制成的退火底座的隔热结构几乎没有为此带来改善。此外，为了将居中地引入到保护罩中的保护气体引出，保护罩的密封通过沙床实现，该沙床容纳保护罩的下部边缘，从而保护气体通过该沙床泄漏到加热罩中并从该加热罩排出。
发明内容
因此本发明的目的在于：这样地构造一种开头所述类型的用于退火处理金属板卷的高温炉，使得退火件在保护气体环境下可均匀地加热到高的处理温度，以便能够确保也有利地均匀地退火处理由具有高达3.5重量％的硅含量的钢制成的变压器金属板的金属板卷。
本发明通过如下方式实现所提出的目的，即：保护罩的由支承装置的放置面距退火底座的高度间距确定的轴向外罩段具有等于拱顶面积的至少四分之三的面积。
本发明基于如下的认识：在保护罩的上部区域中通过该保护罩的拱顶向退火件供给附加的辐射热量，从而在用于退火处理单个金属板卷的保护罩中，金属板卷在其上部区域比在下部区域加热得更快。在退火处理两个或更多个同轴地上下叠置地设置在支承装置上的金属板卷时，以较大量的辐射热加载上部或最上部的板卷。为了平衡向保护罩中的不同的热输入，延长保护罩，从而在退火底座与用于(下部)金属板卷的支承装置的放置面之间通过保护罩的在该区域中延长的外罩获得附加的辐射面积，该附加的辐射面积等于拱顶面积的至少四分之三，从而即使在保护罩的下部区域中亦可向退火件供应充足的热量，以便至少部分地补偿在保护罩的上部区域中的供热。因此由于该措施，可确保将退火件尽可能均匀地加热到处理温度。
因此，在支承装置的放置面的区域中的与拱顶的辐射表面对应的辐射表面可通过保护罩外罩实现，保护罩的与放置面距退火底座的高度间距对应的外罩段的面积至少等于拱顶面积。但是由此，尚未考虑由于通过退火底座的热量散失而引起的热损失。出于这个原因提出：与放置面距退火底座的高度间距对应的外罩段的面积构造为大于拱顶面积。大于5至20％通常足以补充通过退火底座的热损失。因此，通过退火底座的热量散失可被极大地阻止，退火底座可由矿物毛织物制成，该矿物毛织物与常规的耐火混凝土板相比具有明显较高的隔热值。但是，通过由矿物毛织物制成的退火底座不会消除较大的负载。出于该原因，支承装置穿过由矿物毛织物制造的退火底座，并支撑在炉基底上以消除负载。为了确保通过退火底座的有利的热隔离，由矿物毛织物制造的退火底座的高度等于保护罩的直径的至少三分之一、优选二分之一。
如果环绕的密封件在退火底座与保护罩之间气密地构成，其中保护气体输入管具有在保护罩的圆周上分布的排出口，保护气体排放部具有在中心穿过退火底座的排气管，则鉴于保护气体的引导而获得特别有利的情况，这是因为保护气体在退火底座的外壳以及保护罩圆柱体的内表面上被均匀地加热。被加热的保护气体流动经过位于外部的热金属板卷区域，并经由在中央引导通过退火底座的排气管的金属板卷内部中的较冷区域供应。
考虑到在保护罩的高度上的不同加热退火件，另一种可能性在于，通过加热罩以根据高度减小的加热功率加载保护罩，从而由于在保护罩的下部区域中的较大的供热，可确保改善对退火件的加热。在具有电加热器的加热罩中，为此目的可根据高度设置加热装置的彼此分开的分别本身可控的部段。在气体加热的加热罩中，燃烧器可优选设置在退火底座与用于退火件的支承装置的设置在退火底座上方的放置面之间的区域中。
附图说明
本发明的主题示例性地示于附图中。在附图中：
图1示出根据本发明的具有气体加热的加热罩的高温炉的示意性纵剖视图，并且
图2示出根据本发明的具有电加热的加热罩的高温炉的与图1对应的图示。
具体实施方式
根据图1和图2的高温炉具有带有退火底座2的炉基底1，该退火底座被用于退火件的支撑在炉基底1上的支承装置3穿过。支承装置3根据两个实施例设计用于容纳两个金属板卷4，所述两个金属板卷上下叠置地放置在支承板5上。为了退火处理金属板卷4，金属板卷被保护罩6围绕，该保护罩的外罩7借助于放置面8和环形密封件9相对于炉基底1和退火底座2气密地闭合。保护气体(通常为氮气和/或氢气)经由保护气体输入管10供应，该保护气体输入管具有在保护罩6的圆周上分布的排出口11，从而保护气体在外罩7与退火底座2之间沿着外罩7流动到保护罩6中，并在中央可经由穿过退火底座2的排气管12排出。
退火件的加热经由放置的加热罩13实现，该加热罩根据图1具有在圆周上分布的燃烧器14，根据图2具有由各个分别本身可控的加热段15构成的电加热装置。因此，退火件经由加热罩13的相应的加热装置加热，更确切而言基本上通过由保护罩6发出的辐射热而加热。保护罩6在此不仅以其外罩7而且以其拱顶16提供辐射表面，从而在上部金属板卷4的区域中还经由拱顶表面实现板卷加热。为了补偿由此引起的在保护罩6的上部区域中的较大的热输入，在退火底座2与用于下部金属板卷4的支承装置3的放置面17之间的区域中延长外罩7。这种结构在此使得支承装置3的放置面17距退火底座2的高度间距h确定保护罩6的外罩段，该外罩段具有等于拱顶面积的至少四分之三、优选整个拱顶面积的面积。考虑到附加的通过退火底座2的热损失，外罩段面积5可比拱顶面积大最多20％。因此，对于下部的金属板卷4的加热可提供辐射表面，该辐射表面与用于上部的金属板卷4的辐射表面相匹配，这实现均匀地加热两个金属板卷4，优点在于由退火处理引起的材料性质是一致的。为了阻止通过退火底座2的热量散失，该退火底座由具有良好隔热性的矿物毛织物构成，而且在与保护罩6的外罩7的直径的至少三分之一对应的高度上构成。但是，由矿物毛织物构成的退火底座2不适于消除由退火件引起的在炉基座1上的负载，以致于用于板卷4的支承装置3本身支撑在炉基底上。
为了有助于均匀地加热金属板卷4，可在高度上加载以不同的加热功率保护罩6。为此目的，用于气体加热器的燃烧器14在图1中设置在用于下部的金属板卷4的放置面17下方。根据图2，可控制电加热装置的各个部段15，使得根据需要例如通过切断或调节各个部段可确保根据高度而不同的加热功率。
当然，本发明不限于所示实施例。因此，高温炉也可仅仅设计用于加热单个金属板卷4或多于两个的金属板卷4。在加热单个金属板卷4的情况下，支承装置3的放置面17距退火底座2的根据拱顶表面选择的高度间距h防止根据高度不均匀地加热金属板卷4。

Claims (8)

1.用于退火处理金属板卷（4）的高温炉，具有：退火底座（2）；支承装置（3），所述支承装置在所述退火底座（2）的上方间隔一定间距地形成用于同轴地容纳金属板卷（4）的放置面（17）；保护罩（6），所述保护罩同轴地围绕所述退火底座（2）及所述支承装置（3），并且所述保护罩连接在保护气体输入管（10）和保护气体排放部上并且由圆柱形的外罩（7）和在上方封闭该外罩（7）的拱顶（16）构成；在所述退火底座（2）与所述保护罩（6）之间的环绕的密封件（9）；和间隔一定间距地围绕所述保护罩（6）的加热罩（13），其特征在于，所述保护罩（6）的由所述支承装置（3）的放置面（17）距所述退火底座（2）的高度间距（h）确定的轴向的外罩段具有等于拱顶面积的至少四分之三的面积。
2.按照权利要求1所述的高温炉，其特征在于，与所述放置面（17）距所述退火底座（2）的高度间距（h）对应的所述外罩段的面积至少等于所述拱顶面积。
3.按照权利要求1所述的高温炉，其特征在于，与所述放置面（17）距所述退火底座（2）的高度间距（h）对应的所述外罩段的面积比所述拱顶面积大5％至20％。
4.按照权利要求1至3任一项所述的高温炉，其特征在于，所述退火底座（2）由矿物毛织物制成，并且所述支承装置（3）穿过所述退火底座（2）并支撑在炉基底（1）上。
5.按照权利要求4所述的高温炉，其特征在于，由矿物毛织物制成的退火底座（2）的高度等于所述保护罩（6）的直径的至少三分之一。
6.按照权利要求5所述的高温炉，其特征在于，由矿物毛织物制成的退火底座（2）的高度等于所述保护罩（6）的直径的二分之一。
7.按照权利要求1至3任一项所述的高温炉，其特征在于，环绕的密封件（9）在所述退火底座（2）与所述保护罩（6）之间气密地构成，并且所述保护气体输入管（10）具有在所述保护罩（6）的圆周上分布的排出口（11），所述保护气体排放部具有在中心穿过所述退火底座（2）的排气管（12）。
8.按照权利要求1至3任一项所述的高温炉，其特征在于，通过所述加热罩（13）能够以根据高度减小的加热功率加载所述保护罩（6）。
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