DE102010054537B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Anwärmen von Coils - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anwärmen von Coils (C, C'), welches dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Stirnseite des Coils (C, C') auf die Flammenscheibe (3*) wenigstens eines Ringstrahlbrenners (3) derart ausgerichtet wird, dass das Coil (C, C') annähernd ausschließlich über Wärmestrahlung der Flammenscheibe (3*) des Ringstrahlbrenners (3) erwärmt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Ofenanlage zur Erwärmung von Coils (C, C').

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anwärmen von Coils. Ferner betrifft die Erfindung eine Ofenanlage zum Erwärmen von Coils.
  • Verfahren und Vorrichtungen zum Anwärmen von Coils sind aus dem Stand der Technik in vielfacher Ausführung bekannt. Insbesondere bei Prozessen zur Erwärmung von Coils, d. h. Bandstahlrollen, in entsprechenden Ofenkammern besteht das Problem, dass die Coils teilweise unmittelbar mit dem Rauchgas der in der Ofenkammer angeordneten Brenner beaufschlagt, d. h. konvektiv erwärmt werden. Hierbei kommt es lokal zu Überhitzungen des empfindlichen Bandmaterials mit Temperaturspitzen zwischen 400 und 600°C, was sich in einer für den anschließenden Walzprozess inakzeptablen Randwelligkeit niederschlägt. Ferner erfordern die hohen Rauchgastemperaturen den Einsatz von speziellen hitzebeständigen Stählen für die Ofenkammer.
  • In der DE-OS 28 44 551 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Glühen von Coils („Bunden”) beschrieben, bei dem die Coils mit vertikal ausgerichteter zentraler Öffnung auf einem Förderer durch einen Tunnelofen transportiert und dabei durch beidseits neben den Coils angeordnete Heizelemente, beispielsweise in Form von Brennern, erwärmt werden. Um eine Beschädigung der den Brennern zugewandten Oberfläche der äußeren Wicklungen der Coils zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Coils durch eine Isolation vor übermäßiger Erhitzung durch die Rauchgase geschützt werden. Diese Isolation kann in Form eines das Coil unmittelbar umgebenden Zylinders oder als vor den Brennern angeordnete plattenförmige Abschirmung ausgebildet sein. Nachteilig an dem vorstehend beschriebenen Ofen ist jedoch, dass die zusätzlichen Einrichtungen zur Abschirmung der Coiloberfläche den konstruktiven Aufwand bei der Errichtung des Ofens erhöhen, so dass dieses Ofenkonzept unter Kostenaspekten nicht optimal ist.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anwärmen von Coils anzugeben, welches eine gleichmäßige, schonende Erwärmung der Coils erlaubt und sich zudem durch geringe Investitions- und Betriebskosten auszeichnet.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass eine Stirnseite des Coils auf die Flammenscheibe wenigstens eines Ringstrahlbrenners derart ausgerichtet wird, dass des Coil annähernd ausschließlich über Wärmestrahlung der Flammenscheibe des Ringstrahlbrenners erwärmt wird.
  • Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in einer gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren besonders schonenden und gleichzeitig mit geringem prozesstechnischem Aufwand realisierbaren Erwärmung der Coils. So wird dadurch, dass die Wärmeübertragung von der scheibenförmigen Flamme des Ringstrahlbrenners auf die wenigstens eine Fläche des Coils annähernd ausschließlich über Wärmestrahlung erfolgt, die Atmosphäre in der Wärmebehandlungskammer nur geringfügig erhitzt. In der Praxis werden hierbei Temperaturen der Gasatmosphäre von ca. 200°C während des gesamten Erwärmungsprozesses nicht überschritten. Dies hat zur Folge, dass die Konstruktion der Wärmebehandlungskammer mit Normalstahl ausgeführt sein kann, da aufgrund der vergleichsweise niedrigen Temperatur der Kammeratmosphäre keine besonders wärmebeständigen Stähle eingesetzt werden müssen. Hierdurch lässt sich eine Ofenanlage mit niedrigeren Investitionskosten realisieren.
  • Durch Ausrichtung der kreisförmigen Stirnseite des zylindrischen Coils auf die Flammenscheibe des Ringstrahlbrenners wird eine optimale geometrische Anpassung des Coils an die Flammengeometrie erreicht, so dass die Wärmeenergie besonders effizient über Wärmestrahlung in das Coil eingekoppelt werden kann. Coils sind vor einer Weiterverarbeitung in der Stahlindustrie auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren in idealer Weise für eine schnelle, gleichmäßige und materialschonende Erwärmung eignet. Vorteilhaft ist es, den Durchmesser der Flammenscheibe an den Durchmesser der Stirnseite des zylindrischen Coils anzupassen.
  • Der Einsatz eines Ringstrahlbrenners teilweise ist auch die Bezeichnung „Flachflammenbrenner” gebräuchlich – eignet sich hierbei in idealer Weise für eine strahlungsbasierte Erwärmung des Coils, da seine großflächige Flamme, die sich scheibenförmig an den den Brenner umgebenden Brennerstein anschmiegt, die Fläche des zu erwärmenden Coils gleichmäßig mit Strahlungswärme beaufschlagt, ohne dass es zu einer Rauchgasbeaufschlagung des Coils kommt.
  • Neben einer gleichmäßigen und schonenden Erwärmung der Coils kann die Erwärmung auch besonders schnell erfolgen, da auch bei hohem Energieeinsatz die Gefahr starker lokaler Überhitzungen minimiert ist.
  • Ringstrahlbrenner als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt (z. B. DE 20 2004 015 205 U1 oder EP 0 003 900 B1 ).
  • Anstelle eines einzigen Ringstrahlbrenners kann auch eine Anordnung mehrerer, beispielsweise vier oder acht, Ringstrahlbrenner vorgesehen sein. Diese sind bevorzugt derart zueinander angeordnet und werden in der Weise betrieben, dass ihre Flammen einander geringfügig überlappen und somit eine möglichst lückenlose Flammenfläche erzeugen, welche die Stirnseite des Coils mit Strahlungswärme gleichmäßig beaufschlagt. Wird die ringförmige Stirnseite des Coils beaufschlagt, so sind die mehreren Ringstrahlbrenner bevorzugt auf eine Kreislinie mit einem Radius angeordnet, welcher dem arithmetischen Mittelwert des äußeren und inneren Radius der Wicklungen des Coils entspricht. Es versteht sich, dass die mehreren Ringstrahlbrenner auch in anderer Weise relativ zueinander angeordnet sein können. Beispielsweise kann ein Ringstrahlbrenner in der Mitte platziert sein, während die übrigen Ringstrahlbrenner symmetrisch um den mittleren Ringstrahlbrenner herum, beispielsweise auf einer Kreislinie, angeordnet sind.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Coils auf die Flammenscheibe jeweils wenigstens eines Ringstrahlbrenners ausgerichtet werden. Hierdurch kann in einfacher Weise eine symmetrische Erwärmung erreicht werden, wodurch sich insbesondere Zeitvorteile ergeben. Dabei werden die den Flammenscheiben der Ringstrahlbrenner zugewandten Stirnseiten der Coils nicht warmer als ca. 200°C, da die eingekoppelte Strahlungswärme schnell in das Innere des Coils abgeleitet werden kann.
  • Um den Wärmeeintrag in das Coil noch weiter zu vergleichmäßigen, kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Coil während der Erwärmung relativ zur Flammenscheibe bewegt wird. Insbesondere kann es relativ zur Flammenscheibe des Ringstrahlbrenners in Rotation versetzt werden. Bevorzugt wird das Coil um seine Längs- bzw. Symmetrieachse in Rotation versetzt, wobei dementsprechend eine um ihren Mittelpunkt rotierende kreisförmige Stirnseite auf die Flammenscheibe des Ringstrahlbrenners ausgerichtet ist.
  • Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Coil in einer ersten Ofenkammer durch Ausrichten einer Stirnseite auf die Flammenscheibe des wenigstens einen Ringstrahlbrenners erwärmt und anschließend in einer als Halteofen fungierenden zweiten Ofenkammer über eine Haltezeit warm gehalten. Während der Haltezeit erfolgt dabei eine gleichmäßige Verteilung der Wärme in dem Coil.
  • Die Rauchgase des wenigstens einen Ringstrahlbrenners können dabei aus der ersten in die zweite Ofenkammer eingeleitet werden, um ein in der ersten Ofenkammer zuvor erhitztes Coil warmzuhalten. Durch die Nutzung der in den Rauchgasen des Ringstrahlbrenners enthaltenen Wärmeenergie kann der Erwärmungs- und Warmhalteprozess besonders energieeffizient gestaltet werden, wodurch sich die Betriebskosten spürbar senken lassen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Ofenanlage zur Wärmebehandlung von Coils mit einer ersten Ofenkammer anzugeben, welche eine schnelle sowie gleichmäßige und schonende Erwärmung des Coils ermöglicht, wobei die Ofenanlage einfach konstruiert sein und sich durch geringe Betriebskosten auszeichnen soll.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ofenanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches B dadurch gelöst, dass in der ersten Ofenkammer wenigstens ein Ringstrahlbrenner derart angeordnet ist, dass das Coil in der Ofenkammer mit einer Stirnseite auf die Flammenscheibe des wenigstens einen Ringstrahlbrenners ausrichtbar ist, so dass das Coil annähernd ausschließlich über Wärmestrahlung erwärmbar ist.
  • Für die Vorteile der erfindungsgemäßen Ofenanlage gelten die vorstehend genannten Vorteile entsprechend.
  • Nach einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ofenanlage umfasst diese neben der ersten Ofenkammer eine zweite Ofenkammer zum Warmhalten des in der ersten Ofenkammer erwärmten Coils, wobei die erste und die zweite Ofenkammer über eine Rauchgasleitung miteinander verbunden sind, so dass die Rauchgase des wenigstens einen Ringstrahlbrenners in die zweite Ofenkammer einleitbar sind.
  • Um eine einfache Beschickung und Entladung der Ofenkammern sicherzustellen, ist nach weiteren einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Ofenanlage über eine gemeinsame Beschickungseinheit der ersten und der zweiten Ofenkammer verfügt. Diese kann derart ausgebildet sein, dass die Beschickung der Ofenkammern von unten erfolgt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Ofenkammer zur Wärmebehandlung eines Coils im Längsschnitt,
  • 2 die Ofenkammer der 1 im Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II in 1,
  • 3 die Ofenkammer der 1 mit einem gegenüber 1 kleineren Coil im Längsschnitt,
  • 4 die Ofenkammer der 3 im Querschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV in 3,
  • 5 eine Ofenkammer zur Wärmebehandlung von metallischem von Coils in einer gegenüber 1 modifizierten Ausführung im Längsschnitt,
  • 6 die Ofenkammer der 5 mit einem gegenüber 1 kleineren Coil im Längsschnitt,
  • 7 die Ofenkammer der 5 im Querschnitt gemäß Schnittlinie VIl-VII in 5 und
  • 8 eine Ofenanlage zur Wärmebehandlung von Coils mit einer ersten und einer zweiten Ofenkammer.
  • 1 zeigt eine Ofenkammer 1 als Teil einer (in 1 bis 7 nicht weiter dargestellten) Ofenanlage zum Anwärmen von Stahlcoils C, C'. Die Ofenkammer 1 ist in üblicher Weise quaderförmig ausgebildet und weist ein isoliertes Stahlgehäuse 2 auf, welches einen ebenfalls quaderförmigen Ofenraum umschließt. An den sich gegenüberliegenden Längswänden 2a des Ofengehäuses 2 (vgl. 2) ist jeweils ein Ringstrahlbrenner 3 angeordnet, welcher von einem Brennerstein 3a umgeben ist, der seinerseits aus einem feuerfesten keramischen Material besteht. Wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt und in der Schnittzeichnung der 2 dargestellt, erzeugt der Ringstrahlbrenner 3 durch ein stark verdrallt aus dem Brennerrohr austretendes Brennstoff-Luft-Gemisch eine scheibenförmige Flamme, welche sich an den die Brennerauslassöffnung umschließenden Brennerstein 3a anschmiegt und dabei aufgrund der großen Flammenoberfläche eine sehr hohe Strahlungsleistung in den Ofenraum abgibt. Die Rauchgase der Ringstrahlbrenner 3 werden über einen Abzug 5 an der Decke der Ofenkammer 1 aus dem Ofenraum herausgeleitet. Vorliegend ist ein Stahlcoil C als zu erwärmendes metallisches Stückgut im Ofenraum platziert. Dieses ist auf einer entsprechend geformten Aufnahmeeinheit 4 abgelegt, welche eine Beschickung der Ofenkammer 1 von unten erlaubt.
  • Zur Erwärmung des Coils C in der Ofenkammer 1 wird nun das Coil C mit seinen Stirnseiten über die vertikal verstellbare Aufnahmeeinheit 4 derart relativ zu den beiden Ringstrahlbrennern 3 ausgerichtet, dass die zentrale Öffnung des Coils C im Wesentlichen koaxial zu den Achsen der Ringstrahlbrenner 3 angeordnet ist und die Flammenscheiben 3* der Ringstrahlbrenner 3 die Stirnseiten mit ihrer Strahlungsenergie voll beaufschlagen können, wie durch die Pfeile in 2 angedeutet. Dabei sind die Durchmesser der Flammenscheiben 3* bevorzugt gleich oder geringförmig größer als der äußere Coildurchmesser gewählt. Ist der Durchmesser der Flammenscheiben 3* größer als der äußere Durchmesser des Coils, so versteht es sich, dass eine exakte koaxiale Ausrichtung nicht unbedingt erforderlich ist.
  • Durch die Ausrichtung der Stirnseiten des Coils C auf die Flammenscheiben 3* der Ringstrahlbrenners 3 wird erreicht, dass das Coil C annähernd ausschließlich über die Wärmestrahlung der Flammenscheibe 3* der Ringstrahlbrenner 3 erwärmt wird. Hierdurch wird eine besonders schonende und gleichzeitig mit geringem prozesstechnischem Aufwand realisierbare Erwärmung des Coils C erreicht, da die radial abströmenden Rauchgase der Flammenscheibe 3* mit der Coiloberfläche praktisch nicht in Kontakt kommen. Gleichzeitig bleibt die Temperatur der Ofenatmosphäre unterhalb einer Temperatur von bevorzugt 150–200°C, so dass die strukturellen Bauteile der Ofenkammer 1 aus Normalstahl, d. h. aus nicht speziell hitzebeständigem und somit teuren Stählen, gefertigt sein können. Die Temperatur der Coiloberfläche übersteigt dabei ebenfalls einen Wert von ca. 200°C nicht, so dass eine thermische Beschädigung des Coilmaterials, welche sich beispielsweise in einer wellige Bandoberfläche niederschlagen könnte, ausgeschlossen ist. Die mittlere Temperatur des Coils C kann bei entsprechender Prozessführung auf einen Wert von ca. 90–110°C eingestellt werden.
  • Die 3 und 4 zeigen die Ofenkammer 1 der 1 und 2, wobei hier ein Coil C' mit geringerem Durchmesser in der Ofenkammer 1 erwärmt wird. Dieses ist wiederum koaxial zu den Ringstrahlbrennern 3 ausgerichtet. Aufgrund des geringeren Durchmessers des Coils C' können die Ringstrahlbrenner 3 derart betrieben werden, dass eine Flammenscheibe 3* mit geringerem Durchmesser erzeugt wird, wobei dieser bevorzugt wiederum an den Coildurchmesser angepasst ist.
  • Die 5 bis 7 zeigen eine Ofenkammer 1' zur Wärmebehandlung von metallischem von Coils C, C' in einer gegenüber 1 modifizierten Ausführung. Hierbei ist anstelle eines im Zentrum des Brennersteins 3a angeordneten Ringstrahlbrenners eine Verteilung von insgesamt acht Ringstrahlbrennern 31, 32 um die Mitte des Brennersteins 3a herum vorgesehen. Im Einzelnen sind eine erste Gruppe von vier Ringstrahlbrennern 31 auf einem äußeren Kreisring und eine zweite Gruppe von vier Ringstrahlbrennern 32 auf einem inneren konzentrischen Kreisring vorgesehen. Diese können gruppenweise, aber auch gemeinsam betrieben werden. Hierzu werden sie über gruppenweise gemeinsame Brennstoffringleitungen 3b und Primärluftringleitungen 3c versorgt. Im Falle eines Coils C mit vergleichsweise großem Durchmesser können beide Ringstrahlbrennergruppen 31, 32 synchron betrieben werden, um eine möglichst große Fläche der den Ringstrahlbrennergruppen 31, 32 jeweils zugewandten Stirnseite des Coils C mit Strahlungsenergie zu beaufschlagen. Es versteht sich, dass die Ringstrahlbrenner 31, 32 nicht so leistungsstark ausgelegt sein müssen wie der zentral im Brennerstein 3a angeordnete Ringstrahlbrenner 3, da ihre jeweiligen Flammenscheiben die Coiloberfläche kombiniert und bevorzugt mit gewisser Überlappung beaufschlagen.
  • Eine weitere Besonderheit der Ofenkammer der 5 bis 7 besteht darin, dass die Aufnahmeinheit 4 eine Mehrzahl von vorliegend vier – Walzen 4a umfasst, auf denen das Coil C gelagert ist. Zumindest eine dieser Walzen 4a kann durch eine nicht dargestellte Antriebseinheit in Rotation versetzt werden, wobei das darauf gelagerte Coil C ebenfalls rotiert. Hierdurch ist sichergestellt, dass die einzelnen Flammenscheiben der Ringstrahlbrenner 31, 32 jeweils nicht nur einen Flächenabschnitt auf der Stirnseite des Coils C mit Strahlungsenergie beaufschlagen, sondern die Strahlungsenergie auf die Stirnseite verteilen. Damit werden lokale Temperaturspitzen vermieden und die Ringstrahlbrenner 31, 32 können mit höherer Leistung betrieben werden, um insgesamt ein schnelleres Aufheizen der Coils zu erreichen. Es versteht sich, dass eine Einrichtung zur Rotation des Coils auch bei nur einem Ringstrahlbrenner 3 pro Längswand der Ofenkammer 1 vorteilhaft ist.
  • 5 zeigt den Fall eines Coils C' mit gegenüber dem Coil C verkleinertem Durchmesser. Hierbei wird zur Aufheizung des Coils C' lediglich die zweite Gruppe von Brennern 32 betrieben.
  • 8 zeigt schließlich eine Ofenanlage zur Wärmebehandlung von Coils mit einer ersten Ofenkammer 10 und einer zweiten Ofenkammer 20. Die erste Ofenkammer 10 ist für die schnelle Aufheizung von Coils C vorgesehen, während die zweite Ofenkammer 20 als Haltezone fungiert, in der sich des axiale Temperaturprofil des in der Ofenkammer 10 aufgeheizten Coils C vergleichmäßigt. Wie dargestellt, sind die erste und die zweite Ofenkammer 10, 20 über eine Rauchgasleitung 5a miteinander verbunden, so dass die in der Ofenkammer 10 durch die Ringstrahlbrenner 3 erzeugten Rauchgase aus der Ofenkammer 10 ausgeleitet werden und in die Ofenkammer 20 einströmen können, um hier die gewünschte Temperatur für die Haltephase der Coils C bereitzustellen.
  • Im Betrieb der Ofenanlage wird jeweils ein Coil C über eine unter den Ofenkammern 10, 20 angeordnete Beschickungseinheit in die Ofenkammer 10 gefördert und dort in der vorstehend beschriebenen Weise erwärmt. Dabei wird das Coil C bevorzugt in Rotation um seine Längsachse versetzt, um eine möglichst gleichmäßige Aufheizung durch Absorption der Wärmestrahlung der Ringstrahlbrenner zu erreichen. Das aufgeheizte Coil C wird nach beendetem Aufheizvorgang sodann abgesenkt und über die Beschickungseinheit der als Haltezone fungierenden Ofenkammer 20 zugeführt. Hier wird das Coil C über eine vorbestimmte Dauer gehalten, wobei die aus der ersten Ofenkammer 10 ausströmenden Rauchgase der Ringstrahlbrenner 3 – in der ersten Ofenkammer 10 wird bereits ein weiteres Coil C erwärmt – die notwendige Temperatur hierfür bereitstellen. Während der Haltezeit sinkt die Temperatur der stirnseitigen Coiloberfläche von einem Maximalwert von beispielsweise ca. 200°C ab, während sich der in axialer Richtung gesehen innere Bereich des Coils C soweit erwärmt, bis über die gesamte axiale Länge des Coils C die gewünschte Temperatur von beispielsweise 90 bis 110°C eingestellt ist und das Coil C somit eine geeignete Temperatur für weitere Verarbeitungsschritte aufweist.
  • Es versteht sich, dass angegebene Parameterwerte, wie beispielsweise Temperaturen, rein beispielhaft zu verstehen sind.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Anwärmen von Coils (C, C'), dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite des Coils (C, C') auf die Flammenscheibe wenigstens eines Ringstrahlbrenners (3) derart ausgerichtet wird, dass das Coil (C, C') annähernd ausschließlich über Wärmestrahlung der Flammenscheibe (3*) des Ringstrahlbrenners (3) erwärmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Flammenscheibe (3*) an den Durchmesser der Stirnseite des Coils (C, C') angepasst ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Coils (C, C') auf die Flammenscheibe (3*) jeweils wenigstens eines Ringstrahlbrenners (3) ausgerichtet werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass des Coil (C, C') während der Erwärmung relativ zur Flammenscheibe (3*) bewegt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Coil (C, C') in Rotation versetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Coil (C, C') in einer ersten Ofenkammer (10) durch Ausrichten einer Stirnseite des Coils (C, C') auf die Flammenscheibe (3*) des wenigstens einen Ringstrahlbrenners (3) erwärmt wird und anschließend in einer als Halteofen (10) fungierenden zweiten Ofenkammer (20) über eine Haltezeit warm gehalten wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgase des wenigstens einen Ringstrahlbrenners (3) aus der ersten Ofenkammer (10) in die zweite Ofenkammer (20) zwecks Warmhaltung des in der ersten Ofenkammer (10) erwärmten Coils (C, C') eingeleitet werden.
  8. Ofenanlage zur Wärmebehandlung von Coils (C, C') mit einer ersten Ofenkammer (10), dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Ofenkammer (10) wenigstens ein Ringstrahlbrenner (3) derart angeordnet ist, dass das Coil (C, C') in der ersten Ofenkammer (10) mit einer Stirnseite auf die Flammenscheibe (3*) des wenigstens einen Ringstrahlbrenners (3) ausrichtbar ist, so dass das Coil (C, C') annähernd ausschließlich über (Wärmestrahlung erwärmbar ist.
  9. Ofenanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenanlage neben der ersten Ofenkammer (10) eine zweite Ofenkammer (20) zum Warmhalten des in der ersten Ofenkammer (10) erwärmten Coils (C, C') umfasst, wobei die erste und die zweite Ofenkammer (10, 20) über eine Rauchgasleitung miteinander verbunden sind, so dass die Rauchgase des wenigstens einen Ringstrahlbrenners (3) in die zweite Ofenkammer (20) einleitbar sind.
  10. Ofenanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Beschickungseinheit der ersten und der zweiten Ofenkammer vorgesehen ist.
  11. Ofenanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsanlage derart ausgebildet ist, dass die Beschickung der Ofenkammern (10, 20) von unten erfolgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103194590B (zh) * 2013-04-03 2015-01-07 济钢集团国际工程技术有限公司 一种防氧化低能耗卷取炉

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2151354A1 (de) * 1971-10-15 1973-04-19 Koerner Kg Walter Flachflammenbrenner
DE2844551A1 (de) * 1977-10-14 1979-04-26 Allegheny Ludlum Ind Inc Verfahren und vorrichtung zum gluehen von bunden
EP0003900B1 (de) * 1978-02-27 1981-10-21 John Zink Company Gasbrenner mit an der Ziegeloberfläche haftender Flamme
DE202004015205U1 (de) * 2004-09-28 2004-11-25 Betriebsforschungsinstitut VDEh - Institut für angewandte Forschung GmbH Flachflammenbrenner

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1473839A (en) * 1974-09-19 1977-05-18 Etchells Ltd D Furnaces
US4045160A (en) * 1976-02-09 1977-08-30 Lee Wilson Engineering Company, Inc. Flat-flame gas burner
US4142712A (en) * 1977-06-30 1979-03-06 Midland-Ross Corporation Method and apparatus for effecting uniform heat transfer in an industrial furnace
SU1315771A1 (ru) * 1984-12-06 1987-06-07 Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева Колпакова печь дл местного нагрева изделий
US5813846A (en) * 1997-04-02 1998-09-29 North American Manufacturing Company Low NOx flat flame burner
KR100870980B1 (ko) * 2008-04-11 2008-12-01 주식회사 컴버스텍 고효율 단조 가열로
AT507423B1 (de) * 2009-03-25 2010-05-15 Ebner Ind Ofenbau Verfahren zum vorwärmen von glühgut in einer haubenglühanlage

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2151354A1 (de) * 1971-10-15 1973-04-19 Koerner Kg Walter Flachflammenbrenner
DE2844551A1 (de) * 1977-10-14 1979-04-26 Allegheny Ludlum Ind Inc Verfahren und vorrichtung zum gluehen von bunden
EP0003900B1 (de) * 1978-02-27 1981-10-21 John Zink Company Gasbrenner mit an der Ziegeloberfläche haftender Flamme
DE202004015205U1 (de) * 2004-09-28 2004-11-25 Betriebsforschungsinstitut VDEh - Institut für angewandte Forschung GmbH Flachflammenbrenner

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