CS273327B2

CS273327B2 - Method of pressure regime carrying out during conventional bell annealing furnace's operation

Info

Publication number: CS273327B2
Application number: CS538687A
Authority: CS
Inventors: Peter Dipl Ing Ebner
Original assignee: Ebner Industrieofenbau Gesells
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS538687A2

Abstract

The method concerns increasing safety when using a combustible protective atmosphere. The problem is solved in that, prior to the start of annealing and/or prior to the start of cooling, the working pressure of 1 to 5 kPa is increased by 2 to 5 kPa and then reduced to 1 to 2 kPa to a pressure constantly above working pressure and, after ten to thirty minutes from the drop in pressure, this drop in pressure is checked.

Description

Vynález řeší způsob provádění tlakového režimu při provozu konvenční zvonové žíhací pece, zejména pro svitky ocelového drátu nebo ocelových pásů, při němž žíhání a následující chlazeni probíhá v ochranné atmosféře, přičemž se nejprve vypudí vzduch nehořlavým ochranným plynem a před žíháním se vytlačí nehořlavý ochranný plyn hořlavým plynem, který se po skončení ochlazení opět vytlačí nehořlavým plynem.The present invention provides a method of performing a pressure mode in operation of a conventional bell furnace, in particular for coils of steel wire or steel strips, wherein the annealing and subsequent cooling takes place in a protective atmosphere. gas, which is once again cooled by the non-flammable gas.

Zvonové žíhací pece tohoto druhu, vybavené ventilátorem, se provozují tím způsobem, že po nasazení ochranného krytu přes svazek pásů, se nejprve překlopí topný kryt a z ochranného krytu se vypudí vzduch nehořlavým ochranným plynem. Před, nebo během žíhání, se nehořlavý ochranný plyn vypláchne vodíkem, nebo jiným hořlavým ochranným plynem.Bell-type annealing furnaces of this type, equipped with a fan, are operated in such a way that after the protective cover has been placed over the belt bundle, the heating cover is first turned over and the air is expelled from the protective cover by a non-combustible protective gas. Before or during annealing, the non-combustible shielding gas is purged with hydrogen or other combustible shielding gas.

Po provedeném žíhání se topný kryt stáhne a nahradí chladicím krytem. Krátce před ukončením chlazení konečně vodík nebo jiný hořlavý plyn vytlačí z ochranného krytu nehořlavým plynem a oba kryty se sejmou.After annealing, the heating cover is removed and replaced with a cooling cover. Shortly before the end of cooling, hydrogen or other flammable gas is finally forced out of the protective cover by the non-combustible gas and the two covers are removed.

Je samozřejmé, že tento provoz zvonové žíhací pece s hořlavým ochranným plynem, zejména vodíkem, přináší s sebou nebezpečí v případě netěsností nebo trhlin v oblasti ochranného krytu nebo žíhacího podstavce, na kterém kryt stoji. Proti těmto zdrojům nebezpečí se dosud nepodnikla žádná bezpečnostní opatření, U pecí pro žíhání mosazných výrobků je sice známo provádět podtlakové zkoušky. To však vyžaduje podstatně masivnější konstrukci pecí, která by u zvonových žíhaoích pecí způsobila zhoršení účinnosti vlivem větších hmot, které by bylo nutno ohřívat.It goes without saying that this operation of a bell-type furnace with a flammable shielding gas, in particular hydrogen, carries the risk of leaks or cracks in the area of the protective cover or the annealing base on which the cover stands. No safety measures have yet been taken against these sources of danger, although it is known to perform vacuum tests in furnaces for annealing brass products. However, this requires a much more robust furnace design, which would cause a deterioration in efficiency of the bell-fired furnaces due to larger masses that would have to be heated.

Úkolem vynálezu je vytvořit způsob provádění tlakového režimu při provozu konvenční zvonové pece, při němž by nebezpečí vyplývající z použití hořlavého plynu se snížilo na zanedbatelnou míru.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of performing a pressure mode in operation of a conventional bell furnace in which the danger of using a combustible gas is reduced to a negligible extent.

Podstata vynálezu podle vynálezu je v tom, že před počátkem žíhání a/nebo před počátkem ochlazování se provozní přetlak ve výši od 1 do 5 kPa zvýší o 2 až 5 kPa, potom se sníží o 1 až 2 kPa na tlak, který je nadále nad provozním tlakem a po deseti až třiceti minutách od poklesu tlaku se tento pokles tlaku přezkouší.The principle of the invention according to the invention is that before the start of the annealing and / or before the start of the cooling, the operating overpressure of from 1 to 5 kPa is increased by 2 to 5 kPa, then reduced by 1 to 2 kPa to a pressure at the operating pressure and ten to thirty minutes after the pressure drop, the pressure drop shall be checked.

Míra poklesu tlaku po uplynutí stanovené doby je výra'zem velikosti netěsností. Naprostá netěsnost je prakticky vyloučena. Netěsnosti větší v úhrnu než 1 mm², vzniklé například trhlinami nebo nedolehnutím těsnicích míst, se projeví citelným nadprůměrným poklesem tlaku. Pak je možno místo hořlavého ochranného plynu použít plyn nehořlavý. Počátečním zvýšením tlaku a jeho následným snížením se dosáhne toho, že se při všech měřeních vychází ze stejné výchozí hodnoty, takže je možná srovnatelnost měřených poklesů tlaku.The rate of pressure drop after a specified time is a reflection of the amount of leakage. Total leakage is virtually eliminated. Leaks greater than 1 mm ² in total, eg due to cracks or unreliable sealing points, will result in a noticeable above-average pressure drop. Then, non-combustible gas can be used instead of the flammable shielding gas. By initially increasing the pressure and then reducing it, all measurements are based on the same starting value so that the measured pressure drops are comparable.

Měření poklesu tlaku je účelné nejen při žíhání,ale i při ochlazování. Při ochlazování nastává totiž kontrakce ochranného plynu uvnitř ochranného krytu. Pokud by při počátku ochlazování neměl ochranný plyn dostatečný tlak, mohl by při ochlazování vzniknout podtlak a tím i nasávání okolního vzduchu do ochranného krytu. Proto je účelné provádět kontrolu poklesu tlaku jak před začátkem žíhání, tak i v poslední fázi žíhání, případně před počátkem chlazení. Pro kontrolu poklesu tlaku před chlazením se výše tlaku reguluje přívodem hořlavého ochranného plynu.The pressure drop measurement is useful not only during annealing but also during cooling. In fact, during cooling, a shielding gas contraction occurs within the shielding cover. If the shielding gas does not have sufficient pressure at the start of the cooling, a negative pressure could be generated during cooling, and thus ambient air would be sucked into the shield. Therefore, it is expedient to carry out a pressure drop check both before the start of the annealing and also in the last annealing phase or before the start of the cooling. To control the pressure drop before cooling, the pressure level is controlled by supplying a flammable shielding gas.

Vsázka, určená k žíhání, se obvykle vkládá v horkém stavu. Cirkulací vzduchu, případně ochranného plynu pod ochranným krytem by ještě před žíháním došlo k ohřátí atmosféry v peci a tím i k určitému vzestupu tlaku, což by zabránilo přesnému stanovení poklesu tlaku za předvolenou dobu. Proto se měření poklesu tlaku před žíháním provádí při zastaveném ventilátoru. Pokles tlaku před ochlazováním se provádí při běžícím ventilátoru pro zachování stability kola ventilátoru.The charge to be annealed is usually placed in the hot state. By circulating the air or shielding gas under the shielding, the furnace atmosphere would be heated before annealing and thus a certain pressure increase would be avoided, which would precisely determine the pressure drop over a preset time. Therefore, the pressure drop measurement prior to annealing is performed with the fan stopped. The pressure drop before cooling is performed while the fan is running to maintain the stability of the fan wheel.

Provedení způsobu podle vynálezu je osvětleno tímto příkladem:An embodiment of the method according to the invention is illustrated by the following example:

V konvenční zvonové žíhací peci se žíhaly svazky ocelového pásu o celkové hmotnosti cca 80 t při teplotě 700 'c, přičemž zbylý objem pece, který bylo třeba vyplnit ochranným plynem činil 8,5 m³. Po vsazení do pece a nasazení ochranného krytu byl zaveden nehořlavý ochranný plyn s maximálním objemovým podílem vodíku ve výši 5 % z objemu dusíku. Nehořlavý ochranný plyn byl přiváděn až ve žhavicím prostoru byl dosažen přetlak 2,2 kPa oproti ίIn a conventional bell-type annealing furnace, steel strip bundles with a total weight of approximately 80 tonnes were annealed at a temperature of 700 ° C, the remaining furnace volume to be filled with shielding gas was 8.5 m ³ . After being placed in the furnace and the protective cap was fitted, a non-flammable protective gas was introduced with a maximum hydrogen content of 5% of the nitrogen volume. Non-flammable shielding gas was supplied only in the heating chamber, an overpressure of 2.2 kPa was achieved over ί

CS 273327 Β2 venkovní atmosféře. Pak se tlak plynu pod ochranným krytem snížil na kontrolní tlak 2 kPa, což je tlak vyšší o 1,2 kPa než tlak provozní. Pecní ventilátor byl v klidu. Protože za 15 minut poklesl přetlak pouze o 0,5 kPa, byl nehořlavý ochranný plyn vypláchnut plynem hořlavým, a to vodíkem, a to při nasazeném topném krytu. Pak se započalo žíhání. Po ukončení žíhání se nasadil chladicí kryt a při teplotě 700 *C se tlak hořlavého ochranného plynu nejprve zvýšil opět na 2,2 kPa, pak se snížil na 2 kPa, Ventilátor zůstal v chodu. Za 15 min. se tlak znovu změřil a protože, opět poklesl pouze o 0,5 kPa, bylo možno zahájit ochlazování šarže.CS 273327 venkovní2 outdoor atmosphere. Then the gas pressure under the protective cap was reduced to a control pressure of 2 kPa, which is a pressure of 1.2 kPa higher than the operating pressure. The furnace fan was stationary. Since the excess pressure dropped by only 0.5 kPa over 15 minutes, the non-combustible shielding gas was flushed with flammable hydrogen gas with the heater cover on. Then the annealing began. After the annealing was completed, the cooling cap was fitted and at 700 ° C the flammable shielding gas pressure was first increased again to 2.2 kPa, then decreased to 2 kPa, while the fan was running. 15 min. the pressure was measured again and since, again, it only dropped by 0.5 kPa, it was possible to start batch cooling.

Zařízení k provádění způsobu podle' vynálezu je v příkl.adném provedení schematicky znázorněno na připojeném výkresu ve svislém řezu.The device for carrying out the method according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing in a vertical section in an exemplary embodiment.

Žhavicím podstavcem £, na kterém je nasazen ochranný kryt 2 za použití těsnicí vlož ky, prochází hřídel ventilátoru £. Pod Ochranným krytem £ jsou jako vsázka umístěny svaz ky £ ocelového drátu nebo pásů. Přes ophranný kryt £ je poklopen topný nebo chladicí kryt 5.The fan shaft 6 passes through the glow base 6 onto which the protective cover 2 is fitted using a gasket. Under the protective cover 6, bundles 6 of steel wire or strips are placed as a charge. The heating or cooling cover 5 is folded over the edge cover 5.

Prostor pod ochranným krytem £ je. přes motorový prostor ventilátoru £ spojen s přívody ochranných plynůi První potrubí £ s prvním magnetickým ventilem £ je určeno pro přívod nehořlavého ochranného plynu, kdežto druhé potrubí £ s druhým magnetickým ventilem £ je určeno pro přívod hořlavého ochranného plynu. Z prostoru pod ochranným krytem £ je do volného prostoru vyvedeno výtokové potrubí 10 opatřené třetím magnetickým ventilem 11. Před třetím magnetickým ventilem 11 odbočuje od výtokového potrubí 10 třetí potrubí 12 ke hlídači 13 tlaku. Na hlídač 13 tlaku jsou napojena první časové relé 14 a druhé časové relé 15. První časové relé 14 pomocí prvního magnetického ventilu 7, druhého magnetického ventilu £ a třetího magnetického ventilu 11 řídí jakékoliv zvýšení nebo snížení tlaku v prostoru pod ochranným krytem £. Druhé časové relé 15-společně s hlídačem 13 tlaku měří pokles tlaku pod ochranným krytem £ za předvolený časový úsek.The space under the protective cover £ is. via a motor compartment of the fan 4 connected to the shielding gas inlets The first line 4 with the first solenoid valve 4 is intended for the supply of a non-flammable shielding gas, while the second line 6 with the second solenoid valve 4 is designed to supply a flammable shielding gas. An outlet line 10 provided with a third solenoid valve 11 extends from the space under the protective cover 8 to the free space. Before the third solenoid valve 11, a third line 12 branches to the pressure monitor 13 from the outlet line 10. A first timing relay 14 and a second timing relay 15 are connected to the pressure monitor 13. The first timing relay 14 controls, by means of the first solenoid valve 7, the second solenoid valve 8 and the third solenoid valve 11, any pressure increase or decrease in the space under the protective cover 6. The second timing relay 15, together with the pressure monitor 13, measures the pressure drop under the protective cover 8 over a preset period of time.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Method for carrying out a pressure mode in operation of a conventional bell furnace, in particular for steel wire or steel strip bundles, wherein the annealing and subsequent cooling takes place in a protective atmosphere, first expelling the air with a non-combustible shielding gas and a gas which is then pushed back with non-combustible gas after cooling, characterized in that before the start of the annealing and / or before the start of the cooling the operating overpressure of 1 to 5 kPa is increased by 2 to 5 kPa, then reduced by 1 to 5 kPa 2 kPa to a pressure which remains above the operating pressure and shall be checked 10 to 30 minutes after the pressure drop.

Method according to claim 1, characterized in that the pressure drop check before the start of annealing is carried out while the fan is stopped, while the pressure drop check before the start of cooling is carried out while the fan is running.