DD143271A6

DD143271A6 - Vorrichtung zum beheizen von offenen materialschmelzebehaeltern

Info

Publication number: DD143271A6
Application number: DD79212273A
Authority: DD
Inventors: Werner Ackermann; Frohmut Vollhardt
Original assignee: Siegener Ag Geisweid
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1980-08-13
Also published as: SU906389A3; IT1166735B; DK159779A; GB2019540A; ES479688A2; JPS54139838A; CS202521B4; CH644203A5; DE2817006C2; NL7903028A; JPS595823B2; DE2817006A1; US4207065A; BE875689R; IT7921745A0; GB2019540B; FR2423742B2; FR2423742A2

Description

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Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern ,

Anwendungsgebiet der Erfindung . .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emaillier-, Verbleiungs-, Metall-, Glas- oder dgl. -bäder in Wannen oder Becken zum Gegenstand, bei der ein inertes Gas im Kreislauf durch gasseitig abgeschlossene Teile des offenen Bades und einen Erhitzer geleitet wird, wobei die Wanne oder das Becken an jeder Längs- und/oder Querseite, mehrere, da3 Gas. in das . Bad einleitende Rohre aufweist und oberhalb der Rohre am Wannen- oder Beckenrand ein Abzugsschacht mit einer in das Bad eintauchenden senkrechten Wand für das Gas angeordnet ist, nach DD-PS 111 407.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ein Teil der genannten 3äder, z. B. Verzinkungsbäder, steigert mit zunehmender Temperatur seine Aggressivität gegenüber in das Bad eingetauchten Metallteilen derart, daß die Lebensdauer dieser eingetauchten Metallteile unwirtschaftlich kurz wird.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern zweckentsprechend so zu gestalten, daß die Lebensdauer der in das Bad eintauchenden Teile wesentlich erhöht, die Kosten der Anlage gesenkt und somit die Produktivität bedeutend gesteigert werden kann.

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Darlegung; des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Verbesserung der Vorrichtung der DD-PS 111 407 die Einführung des inerten Gases in die aggressiven Bäder so zu gestalten, daß eine lange Lebensdauer der in das Bad eintauchenden Teile erreicht wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß das inerte Gas tief in das Bad eingeführt wird, um hierdurch dem in dem Bad aufperlenden inerten Gas einen langen Wärmeaustauscheeg mit der Badflüssigkeit zu geben. Andererseits ist zu berücksichtigen, daß die Vorrichtung nach der DD-PS 111 407 wie nach der vorliegenden Erfindung auf dem Mammutpumpenprinzip, d. h» auf dem Einführen eines Gases in eine Badflüssigkeit, beruht, um die mit Gasperlen versetzten Badbereiche spezifisch leichter und damit aufschwimmbar zu gestalten, wodurch eine Kreislaufbewegung von Badabschnitten bewirkt wird, ohne daß es beispielsweise eines mechanischen Rührwerkes bedarf. Auch hierfür ist ein tiefes Eintauchen vorteilhaft. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß die Badflüssigkeit meist mit hohem spezifischem Gewicht gerade an den Stellen in starker Bewegung ist, an denen das Gas in die Badflüssigkeit eingeführt wird und durch diese hindurchperlt.

Gelöst ^vird die Aufgabe dadurch, daß die Rohre zum Einführen des inerten Gases in die Badflüssigkeit zu Loch- oder Rohrbündeln mindestens eines in das Bad eintauchenden keramischen Blockes zusammengefaßt sind, zwischen dessen Außenseiten und den benachbarten Blöcken oder der senkrechten Wand des Abzugsschachtes und /oder dem Aufsatz ein Zwischenraum für die auf und ab zirkulierende Badflüssigkeit belassen ist.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung

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sind die Rohre durch in die Badflüssigkeit mündende Bohrungen in einem einteiligen keramischen Block oder in zu einem einteiligen Block- zusammengefügten Blockabschnitten gebildet.

Des weiteren sind die Längsrandabschnitte des keramischen Blockes in die Auskleidungen der sich gegenüberliegenden Teile und Wände eingelassen.

Die Anordnung der Bohrungen in dem keramischen Block kann so vorgesehen werden, daß eine oder mehrere parallele Bohrungsreihen in einem keramischen Block gebildet sind.

Bei der praktischen Aus flihrungs form kann das aus dem Schmelzbad ragende Ende des keramischen Blockes einen kastenartigen Aufsatz tragen, in den die parallelen Bohrungen des keramischen Blockes und in die eine Zuleitung für das inerte Gas münden. - Am einfachsten ist es, den kastenartigen Aufsatz als mit dem keramischen Block gasdicht verbundenen Metallkasten auszuführen, dessen freie Seitenwande, falls' erforderlich, durch keramische Platten abgedeckt sind, um den Kasten gegen heiße Plüssigkeitsspritzer des Bades zu schützen, insbesondere, weil in Nähe dieser Seitenwände das aufperlende inerte Gas aus der Badflüssigkeit austritt.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtimg ist der untere Abschnitt des keramischen Rohrblockes mit dem Gasstrom in den Bohrungen zerteilenden Löchern versehen. Hierbei kann das untere Ende der Bohrungen verschlossen und die Blockwandung mit radialen Löchern zwischen der Blockaußenwand und den Bohrungen versehen sein« Auch können die Bohrungen der keramischen Blöcke mit einem keramischen Sieb zum Zertei-

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len des Gasstromes der Bohrungen versehen sein.

In andersartiger Ausgestaltung zu den vorstehend beschriebenen Formen des keramischen Blockes und der Bohrungen, können diese zu einem Schlitz in dem keramischen Block zusammengefaßt sein. Dieser kann ihn unterteilende Rippen aufweisen. Weiterhin ist der Schlitz von einer der Schachtwände bzw. deren Auskleidung und einer hierzu parallelen Wand begrenzt. Zwischen den beiden Wänden zweier zueinander paralleler Schlitze ist ein das aufsteigende inerte Gas führender Schlitz angeordnet. Das untere Ende des keramischen in das Bad eintauchenden Blockes ist mit von der Außenwand fortweisenden Ansätzen oder Rippen versehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung des Beckens oder der Wanne mit einem Vertikalschnitt

Fig. 2

bis 2b: den Schnitt II-II nach Fig. 1 bei verschiedenen Ausführungsformen'des keramischen Blockes

Fig* 3

und 4: in schematischer Einzeldarstellung zwei weitere Ausführungsformen der keramischen Blöcke mit ihren Verteilerkasten für das inerte Gas

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Pig. 5 . -

bis 5b: drei Aus f ührun gs formen des keramischen Blockes mit einem Längsschlitz, zu dem die Bohrungen eines keramischen Blockes zusammengefaßt sind

Mg. 6,7

und 8: Ausführimgsformen des keramischen Blockes mit Austrittslöchern und Fußrippen oder -ansätzen

Die in Fig. 1 wiedergegebene Wanne oder das Becken 1 dient mit.ihrem Inhalt der Verzinkung von bahnförmigem Metallband. Die Wanne ist hierzu aus einer Bodenwand 7 und den beiden Seitenwänden 8; 9 gebildet, die mit einer Auskleidung 10 versehen sind. Auf die Plansche 12 der Seitenwände 8; 9 ist der metallische Teil 14 eines mit einer Auskleidung 16 versehenen Aufsatzes 15 aufgesetzt. Der aus der Bodenwand 7, den Seitenwänden 8; 9 und Auskleidung 10 bestehende. Vorrichtungsabschnitt bildet mit dem Aufsatz 15 eine nach oben offene Wanne oder 3ecken 1, wobei der Aufsatz 15 bzw. der obere Abschnitt der Seitenwände 8; 9 den Becken- oder Wannenrand bilden.

Seitlich und oberhalb der Aufsätze 15 ist an den Längsseiten der Wanne oder des Beckens 1 je ein Schacht 17; 18 gebildet, der zum Wannen- oder Beckeninneren hin durch Wände 19; 20 begrenzt wird und der in einen horizontalen Schachtabschnitt 60 übergeht, in den eine Abzugsleitung 25 für das inerte Gas mündet. Diese Äbzugsleitung 25 ist mit einem nicht dargestellten Erhitzer verbunden, durch den.das inerte Gas auf seine Gebrauchstemperatur wieder erwärmt wird, um durch die

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Zuleitung 28 in einen Yerteilerkanal 27 zu gelangen. Von diesem aus führen Zuleitungen 61 zu kastenartigen Aufsätzen 62 von darunter angeordneten senkrechten keramischen Blöcken Die kastenartigen Aufsätze 62 und die keramischen Blöcke 63 sind beispielsweise, wie Pig. 1, 2 und 2a erkennen lassen, quer zur Längsrichtung des Beckens 1 oder der Wanne im Abstand voneinander in dem senkrechten Abschnitt der Schächte 17; 18 angeordnet und belassen zwischen sich einen Zwischenraum 6 3a, in v/elchem die Zirkulation der Badflüssigkeit auf Grund des Mammutpumpenprinzips stattfindet. Die keramischen Blöcke 63 weisen eine oder mehrere parallele senkrechte Reihen von Bohrungen 64 auf, die sich von der oberen Stirnwand 65 bis zur unteren Stirnwand 66 (Pig. 3) des keramischen Blockes 63 erstrecken und durch die das inerte Gas in die Badflüssigkeit eingeleitet wird.

Der kastenartige Aufsatz 62 kann eine Länge besitzen, die der Breite des keramischen Blockes 63 entspricht, während die Breite b des kastenartigen Aufsatzes 62 etwas geringer gehalten ist als die Breite c des keramischen Blockes 63» damit die Seitenwände 67; 68 des metallischen kastenförmigen Aufsatzes 62 mit außenseitigen Keramikplatten 69 versehen werden können, deren Außenseite mit den Seitenwänden 70; 71 des keramischen Blockes 63 fluchten (Fig. 3).

Die keramischen Blöcke 63» die auch aus einem anderen, der Badflüssigkeit widerstehenden Material gefertigt sein können, sind mit ihren Längsrandabschnitten 72; 73 (5¹Ig. 2 - 2b) in die Auskleidung 16 bzw. die Wand 19 eingesetzt, dort gehalten und gegen Aufschwimmen gesichert,

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Wie Fig. 2a zeigt, "können die keramischen Blöcke 63 auch aus mehreren einzelnen Blockteilen 76 zusammengesetzt sein, die rohrähnliche Ausbildung besitzen und deren Außenumfang rechteckig oder quadratisch ist. Bei der in Fig. 2a gezeigten Darstellung sind die einseinen, zu einem blockartigen Rohrbündel zusammengefaßten Einzelrohre in Querrichtung des senkrechten Abschnittes des Schachtes 17; 18 zusammengefügt, wobei benachbarte Seitenteile der Blockteile 76 z. B. mittels Feder und Hut 77 miteinander verbunden sind.

Bei der Au3führungsform nach Pig. 2b besteht der keramische Block 63 aus zwei Hälften 78; 79, wobei die Trennebene nunmehr quer zur Becken- oder Wannenlängsrichtung verläuft. Wie auch bei der Ausführungsform in Pig. 2a, sind die Stöße der einzelnen Rohrteile oder Blockabschnitte dicht miteinander verbunden. .

Pig. 4 zeigt nochmals eine perspektivische Ansicht eines keramischen Blockes 63 aus einzelnen keramischen Rohrabschnitten 80. Ein derartiger keramischer Block 63 besitzt eine große Stabilität und kann daher tief in das Bad, dessen Flüssigkeit in dem senkrechten Abschnitt des Schachtes 17; 18 durch das eingeleitete Gas bewegt ist, eintauchen. Der Badspiegel Sp kann bis dicht an den kastenförmigen Aufsatz 62 heranreichen. Auch bei der Ausführungsform nach Pig. 4 kann der kastenförmige Aufsatz 62 an seinen Seitenwänden und gegebenenfalls auch an seiner freien Unter- und Oberseite mit einer keramischen Abdeckung versehen sein.

Statt der Queranordnung der kastenförmigen Aufsätze 62 können diese auch eine Langsanordrrung in den Schächten 17; 18

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erfahren. Analog hierzu, erstrecken sich von der einen Stirnwand 90 zur gegenüberliegenden Stirnwand 91 der Schächte 17; 18 zwei zwischen sich einen schmalen Spalt 92 belassene keramische Platten 93; 94 Ci¹Ig. 5, 5a), wobei der schmale Spalt 92 an seinem oberen Ende in einen entsprechenden Verteilerkasten, ähnlich den kastenförmigen Aufsätzen 62, und an seinem unteren Ende in das Schmelzbad mündet,- Bei der Ausführungsform nach Pig. 5 ist der schmale Spalt 92 in seiner Länge durch senkrechte Rippen 95 in schmale Schächte 96 unterteilt, wobei die senkrechten Rippen 95 Teile der einen der beiden Keramikplatten 69 bilden.

In Fig. 6 ist wiederum ein mit Bohrungen 64 versehener keramischer Block 63 mit einem kastenartigen Aufsatz 62 dargestellt. Fahrend die obere Bohrungsöffnung an der oberen Stirnwand 65 vollen Querschnitt besitzt, ist gegen die untere Stirnwand 66 von unten eine Keramikplatte 82 gesetzt, die auf Höhe der Bohrungen 64 mit diesen koaxiale kleine Löcher 83 trägt, die den Gasstrom in den Bohrungen 64 in Richtung der Pfeile 84 in Gasperlen zerteilt, die an den freien Wänden des keramischen Blockes 63 in der Schmelze aufsteigen.- Statt der Keramikplatte 82 können auch runde Sinzelplatten in die untere öffnung der parallelen Bohrungen 64 eingesetzt sein,- Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die parallelen Bohrungen 64 durch stopfenartige Keramikverschlüsse verschlossen und radiale Löcher 86 erstrecken sich oberhalb der Verschlüsse von den parallelen Bohrungen 64 zur Außenwand des keramischen Blockes 63.

Der Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß trotz des keramischen Materials der Rohre eine große Ein-

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tauchtiefe in das ein hohes spezifisches Gewicht aufweisende Schmelzebad mit bewegter Badflüssigkeit erreichbar ist und damit eine große Lebensdauer der das inerte Gas in das Bad eintauchenden Teile gegeben ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5b sind zwei parallele, das inerte Gas in das Bad einführende Schlitze 100, 101 vorgesehen, die von ge einer Auskleidung 16 bzw. Wand 19 der Schachtwände und je einer hierzu parallelen Wand 102 begrenzt werden, wobei zwischen den beiden parallelen Wänden 102 ein Schlitz 103 belassen ist, der vorzugsweise die doppelte Breite der Schlitze 100 bzw. 101 besitzt und in welchem das inerte Gas durch die Badflüssigkeit aufwärts perlt, um am oberen Schlitzende abgezogen zu werden.

um ein intensives Durchperlen der Badflüssigkeit in den Schächten 17; 18 zu erzielen, kann das untere Ende 163 des keramischen Blockes 63 mit einer von der Außenwand 164 fortweisenden Rippe I65 versehen sein, an deren äußeren Kante der Gasstrom aus den parallelen Bohrungen 64 oder dem Schlitz 100; 101 (vgl. Pfeil P) abreißt und im Abstand von der Außenwand 164 in Perlen zerteilt wird,- Der Rippe 165 kann in bezug auf die zweite Außenwand 164a eine spiegelbildliche Rippe 165a entsprechen.

Claims

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1. Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emaillier-, Verbleiungs-, Metall-, Glas- oder dgl. -bäder in Wannen oder Becken, bei
der ein inertes Gas im Kreislauf durch gasseitig abgeschlossene Teile des offenen Bades und einen Erhitzer geleitet wird, wobei die Wanne oder das Becken an jeder
Längs- und/oder Querseite mehrere, das Gas in das Bad
einleitende Rohre aufweist und oberhalb der Rohre am Wannen- oder Beckenrand ein Abzugsschacht mit einer in das
Bad eintauchenden senkrechten Wand für das Gas angeordnet ist, nach DD-PS 111 407, gekennzeichnet dadurch, daß die
Rohre zu Loch- oder Rohrbündeln mindestens eines in das
Bad eintauchenden keramischen Blockes (63) zusammengefaßt sind, zwischen"dessen Außenseiten und den benachbarten
keramischen Blöcken (63) oder der senkrechten Wand (19)
des Abzugsschachtes (17; 18) und/oder dem Aufsatz (15)
ein Zwischenraum (63a) für die auf- und abwärts zirkulierende Badflüssigkeit belassen ist»

2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rohre durch in die Badflüssigkeit mündende Bohrungen (64) in einem einteiligen keramischen Block (63) oder Blockabechnitt gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Längsrandabschnitte (72; 73) des keramischen Blockes (63) in die Auskleidungen (74; 75) der sich gegenüberliegenden Teile (I4) und Wände (19) eingelassen _sind.

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4» Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere parallele Bohrungsreihen in einem keramischen Block (63) vorgesehen sind,

5· Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das aus dem Schmelzebad ragende Ende des keramischen Blockes (63) einen kastenartigen Aufsatz .('62) trägt, in den die parallelen Bohrungen (64) des keramischen Blockes (63) und in die Zuleitung (61) für das inerte Gas münden.

6, Vorrichtung nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß der kastenartige Aufsatz (62) ein mit dem keramischen Block (63) gasdicht verbundener Metallkasten ist, dessen Seitenwände (67; 68) mit Keramikplatten (69) oder dgl. verkleidet sind.

7· Vorrichtung nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der untere Abschnitt des keramischen Blockes (63) mit den Gasstrom in den parallelen Bohrungen (64) zerteilenden Löchern (83; 86) versehen ist.

8» Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß das untere Ende der parallelen Bohrungen (64) verschlossen und die Wandung des keramischen Blockes (63) mit radialen Löchern zwischen der Blockaußenwand und den parallelen Bohrungen (64) versehen ist.

9» Vorrichtung nach Punkt 7₅ gekennzeichnet dadurch, daß das Austrittsende der parallelen Bohrungen (64) der keramischen Blöcke (63) mit einem keramischen Sieb zum Zer-

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teilen des Gasstromes der parallelen Bohrung (64) versehen ist«

10. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die parallelen Bohrungen (64) eines keramischen Blockes (63) zu einem Schlitz (100; 101) zusammengefaßt sind,

11. Vorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daßder Schlitz (100; 101) mit ihn unterteilenden Rippen versehen ist. .

12. Vorrichtung nach Punkt 9 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Schlitz (100; 101) von einer der Schachtwände bzw. deren Auskleidung (16; 19) und einer hierzu parallelen Wand (102) begrenzt ist,

13·' Vorrichtung nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den beiden parallelen Wänden (102) zweier zueinander paralleler Schlitze (100; 101) ein das aufsteigende inerte Gas führender Schlitz (103) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 13» gekennzeichnet dadurch, daß das untere Ende (I63) des keramischen, in das Bad eintauchenden keramischen Blockes (63) mit von der Außenwand (164; 164a) fortweisenden Ansätzen oder Rippen (165; 165a) versehen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen