DD290666A5 - Gasdichte stahl-keramikmuffel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufpatentierofen, insbesondere fuer die Drahtpatentierung, vorzugsweise fuer Mehrdrahtbehandlungsanlagen. Das Ziel der Erfindung besteht in der kompromiszlosen Ausnutzung der Vorzuege unterschiedlicher Materialien im bzw. fuer den Muffelraum zur Erhoehung der Standzeit, zur Energieeinsparung und zur Gewaehrleistung kurzfristiger partieller Reparaturen. Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Durchlaufpatentierofen mit einem annaehernd gasdichten Muffelraum zu schaffen, welcher einen bestmoeglichen Waermeuebergang von der Zone der Waermeentbindung an das Waermegut gewaehrleistet. Diese Aufgabe wird geloest, indem der Ofenraum vom Querschnitt her gesehen mit hintereinander angeordneten Stahlmuffeloberschalen in eine oben befindliche Heizzone und darunter befindliche Prozeszzonen geteilt ist, so dasz ein Durchlaufpatentierofen mit einer integrierten Stahl-Keramikmuffel entsteht. Fig. 1{Draht; Drahtpatentierung; Durchlaufpatentierofen; Mehrdrahtbehandlungsanlage; Muffel; Muffelraum; Ofenraum; Stahl-Keramikmuffel}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufpatentierofen, insbesondere für die Drahtpatentierung, vorzugsweise für Mehrdrahtbehandlungsanlagen. Es ist auch denkbar, diesen Durchlaufpatentierofen im Stoßofenverfahren einzusetzen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind allgemein Durchlauf- und Stoßöfen mit speziellen Muffeln aus keramischen oder entsprechend hitzebeständigen metallischen Werkstoffen, welche die wärmetechnische Prozeßdurchführung unter Schutzgasatmosphäre ermöglichen. Für das Patentieren von Drähten, insbesondere in Mehrdrahtbehandlungsanlagen, wurden in Durchlauföfen auch bereits Rohre aus hochhitzebes.ändigem Stahl zur Gewährleistung der SchuUgnsumhüHung der Einzeldrähte eingesetzt.

Dazu ist festzustellen, daß sich keramische Muffeln speziell durch ihre hohe thermische Belastbarkeit auszeichnen. Eine absolute Gasdichtheit läßt sich mit derartigen Muffeln jedoch nicht erreichen. Die Standzeiten sind stark von der Qualität des verwendeten keramischen Materials abhängig und hinsichtlich mechanischer Belastungen wesentlich geringer als z. B. bei Stahlmuffeln. Der Zeitaufwand für den Wechsel einer solchen Muffel ist relativ groß. Weiterhin ist die Wärmeleitfähigkeit für keramische Materialien prinzipiell geringer, wodurch sich bei gleicher Temperatur über der Muffel größere Ofenlängen für den erforderlichen v/ärmetechnischen Prozeß ergeben.

Beim Einsatz von Stahlrohren jeweils als Einzelmuffei, durch welche die Drähte zur Wärmebehandlung geführt werden, ergeben sich andere Nachteile. So erfordert dies eine komplizierte Einführung der Drähte zum Behandlungsbeginn sowie im Falle von Drfahtrissen während der Durchführung des wärmetechnischen Prozesses. Bedingt durch die aus wärmetechnischer Sicht notwendige geringe Wandstärke der Rohre ergeben sich auf Grund des mechanischen Verschleißes verhältnismäßig kurze Standzeiten.

In Mehrdrahtbehandlungsanlagen ergibt sich auf Grund der notwendigen Abstände der Rohre ein verhältnismäßig großer Aderabstand und damit eine große Ofenbreite. In einer Relation zwischen vertretbarer Ofenbreite und der Anzahl der nebeneinander zu führenden Drähte sind hier die Grenzen zu ziehen. Aus diesen Gründen erscheinen Großraummuffeln in Durchlaufofen für eine Vielzahl von nebeneinander zu führenden Drähten günstiger als Einzelrohre für jeden Draht in diesen

Im Ergebnis dieser Betrachtungen sei auf die DE-PS 3219909 verwiesen. In dieser Veröffentlichung wird eine Muffel für einen im Durchlauf- oder Stoßverfahren arbeitenden Ofen vorgestellt.

Diese Muffel wird aus einem langestreckten hitzebeständigen Mantel gebildet, welcher einen Innenkörper aus keramischem Material aufweist, der von einer Hülle aus Stahlblech umschlossen ist.

In einer Ausführungsform wird darauf verwiesen, daß der Innenkörper aus in axialer Richtung aufeinander folgenden Stücken zusammengesetzt ist, so daß sich Muffelkonstruktionen beliebiger Länge realisieren lassen. Der Versuch, die Hitzebeständigkeit von keramischem Material mit der Gasdichtheit von Stahlblech zu verbinden, kann nicht überzeugen, da eine solche Kombination in Verbundbauweise konstruktiv und technologische Mängel aufweist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Durchlaufpatentierofen, insbesondere für die Drahtpatentierung, vorzugsweise für Mehrdrahtbehandlungsanlagen, zu schaffen, welcher die Mängel des Standes der Technik vermeidet. Durch kompromißlose Ausnutzung der materialtechnischen Vorzüge der verwendeten unterschiedlichen Werkstoffe im Muffelraum soll die Standzeit und damit die Verfügbarkeit des Durchlaufpatentierofens sowie eine Energieeinsparung erreicht werden. Darüber hinaus sind kurzfristige zwischenzeitliche parzielle Reparaturen zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Durchlaufpatentierofen so auszubilden, daß im Ofen ein gasdichtor Muffelraum vorhanden ist, welcher einen bestmöglichen Wärmeübertrag von der Zone der Wärmeentbindung an das Wärmegut, das heißt an die Drähte, gewährleistet. Dabei ist der Durchlaufpatentierofen so zu gestalten, daß er von seiner Konzeption her jeder sich aus dom technologischen Prozeß ergebenden Arbeitslänge anpaßbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem der Ofenraum des Durchlaufpatontierofens vom Querschnitt her gesehen mit Hilfe einer gewölbten Stahlmuffeloberschale in eine in Längsrichtung durchgehende oben befindliche Heizzone und eine ebenfalls in Längsrichtung darunter vorhandene Prozeßzone geteilt ist. Die Stahlmuffeloberschale liegt dabei auf beiderseits längsseitig durchgehenden Vorsprüngen des Ofenbauwerkes auf. D>e Herdsohle, welche aus hochabriebfestem Keramikmaterial besteht, bildet mit den seitlichen Vorsprüngen des Ofenbauwerkes den unteren Teil des Prozeßraumes, so daß eine kombinierte Stahl-Keramikmuffel entsteht. Da Durchlaufpatentieröfen aligemein eine verhältnismäßig große Länge aufweisen, sollten die Stahlmuffeloberschalen in Teillängen zur gesamten Ofenlänge ausgeführt werden. Die Stahlmuffeloberschalen sind dazu stirnseitig geschlossen und mit Winkelkanten versehen. Die jeweils nacheinander folgenden Stahlmuffeloberschalen werden mit Hilfe U-förmiger Verbindungsstücke zusammengefügt. Unterhalb dieser Verbindungsstellen verbleibt ein schlitzartiger Freiraum bis zur Ofensohle. Die gasdichte Verbindung zwischen den Stahlmuffeloberschalen und den Vorsprüngen des Ofenbauwerkes sowie zwischen den jeweiligen Stahlmuffeloberschalen an den Verbindungsstellen wird mit gestampftem Feuerfest-Faserrnaterial hergestellt.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden

Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1: einen Querschnitt des Durchlaufpatentierofens Fig. 2: den Schnitt nach Figur 1, das heißt einen Teillängsschnitt des Durchlaufpatentierofens über den Bereich einer

Stahlmuffeloberschale Fig. 3: die Einzelheit nach Figur 2, das heißt die gasdichte Verbindung zwischen 2 Stahlmuffeloberschalen.

Bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten und erläuterten Lösung handelt es sich um einen Durchlaufpatentierofen zum Patentieren von Stahldraht in einer Mehrdrahtbehandlungsanlage zur Herstellung von Stahlkord

Der Durchlaufpatentiercfen besteht aus einem langgestreckten Tunnelgewölbe aus Feuerfestmaterial mit längsseitig angeordneten Brennern 7 und Rauchgasabzugskanälen 1. Die Herdsohle 5 des Ofenraumes besteht aus hochabriebfestem Keramikmaterial. Der Ofenraum selbst ist durch eine gewölbte Stahlmuffeloberschale 6 in eine oben befindliche Heizzone 9, in die die Brenner 7 münden und aus der die Rauchgasabzugskanäle 1 abgehen und eine darunter vorhandene erforderlichenfalls mit Schutzgas gefüllte Prozeßzone 8 geteilt. Die Stahlmuffeloberschale 6 liegt auf beiderseits längsseitig durchgehenden Vorsprüngen des Ofenbauwerkes 4 auf. Die gasdichte Verbindung zwischen Ofenbauwerk4 und Stahlmuffeloberschale 6 erfolgt durch gestampftes Feuerfest-Fasermaterial 2. Damit entsteht ein Durchlaufpatentierofen mit einer aus Stahlmuffeloberschale 6, seitlichem Ofenbauwerk 4 und Herdsohle 5 bestehenden kombinierten Stahl-Keramikmuffel, durch welche die Drähte 3 geführt werden. Da ein solcher Durchlaufpatentierofen auf Grund der Erfordernisse des technologischen Prozesses relativ lang ausgeführt werden muß, ist es vorteilhaft und erfindungswesentlich, die Stahlmuffeloberschale 6 nicht durchgängig anzuordnen, sondern sie als Teillängen auszuführen, welche an den Enden geschlossen sind und jeweils nur einen flachen Schlitz bis zur Herdsohle 5 zur Durchführung der Drähte 3 freilassen.

Diese Lösung teilt den Durchlaufpatentierofen in eine beliebige Anzahl hintereinander angeordneter Stahl-Keramik-Muffel-Module, das heißt in einzelne Prozeßzonen 8 und eine durchgehende Heizzone 9. Verbunden werden die einzelnen Stahlmuffeloberschalen 6 miteinander, indem sie an ihren Enden Winkelkanten 10 aufweisen, welche mit U-förmigen Verbindungsstücken 11 überdeckt sind. Die hier vorhandenen Fugen sind ebenfalls mit Feuerfest-Fasermaterial 2 ausgestampft.

Dieser Durchlaufpatentierofen mit der integrierten Stahl-Keramik-Muffel kombiniert die spezifischen Vorzüge der unterschiedlichen Materialien im Muffelraum in vorteilhafter Weise und läßt sie voll zur Wirkung kommen. Die gute Wärmeleitfähigkeit von Metall kommt im oberen Bereich zum Tragen, während des hochabriebfeste keramische Material der Herdsohle eine lange Stampfzeit gewährleistet. Die modulartige Bauweise der Muffelabdeckung läßt schnelle Teilreparaturen zu.

Claims (1)

1. Durchlaufpatentierofen, insbesondere für die Drahtpatentierung, vorzugsweise für Mehrdrahtbehandlungsanlagon, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer aus hochabriebfestem Keramikmaterial bestehenden Herdsohle (5) ausgerüstete Ofenraum mit aus hoch hitzebeständigem Material bestehenden, erforderlichenfalls als Segmente in einer η-ten Teillänge des Durchlaufpatentierofens ausgeführten gewölbten Stahlmuffeloberschalen (6), welche längsseitig auf durchgehenden Vorsprüngon im Ofenraum aufliegen und über U-förmige Verbindungsstücke (11) zusammengefügt sind, in einer oben befindlichen Heizzone (9) und unter den Stahlmuffeloberschalen (6) vorhandenen Prozeßzonen (8) besteht, wobei die gasdichte Verbindung zwischen den Stahlmuffeloberschalen (6) und dem Ofenmauerwerk sowie zwischen den Stahlmuffeloberschalen (6) im Bereich der U-förmigen Verbindungsstücke (11) durch eingepreßtes Feuerfest-Fasermaterial (12) hergestellt wird.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen