DE102019005858A1

DE102019005858A1 - Kontinuierlicher wärmeofen und betriebsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102019005858A1
Application number: DE102019005858.5A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Taniguchi; Takeshi Tokunaga
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US11796252B2; JP7106393B2; CN110857841A; US20200064069A1; JP2020029988A

Abstract

Ein kontinuierlicher Wärmeofen, umfassend, in dieser Reihenfolge, einen Einlass, eine Heizzone, eine Kühlzone und einen Auslass, zur Durchführung einer Wärmebehandlung, während mindestens ein Werkstück vom Einlass zum Auslass befördert wird, wobei die Kühlzone so ausgebildet ist, dass ein Umgebungsgas zum direkten Kühlen des Werkstückes aus dem Auslass in die Kühlzone strömen kann; wobei die Kühlzone mehrere indirekte Kühler umfasst, die parallel in der Förderrichtung des Werkstückes angeordnet sind, wobei jeder der indirekten Kühler mindestens einen Regler zum unabhängigen Anpassen einer Kühlleistung aufweist; und wobei die Kühlzone einen oder mehrere Restwärmeauslässe zum Ablassen eines Restwärmegases in der Kühlzone umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kontinuierlichen Wärmeofen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf ein Verfahren zum Betreiben eines kontinuierlichen Ofens.
HINTERGRUNDTECHNIK
Ein kontinuierlicher Brennofen zum Brennen von Keramikprodukten wie Dachziegeln, Sanitärkeramik, Geschirr und Wabenstrukturen (z. B. Filter und Wärmetauscher) wird ohne absichtliche Verringerung der Sauerstoffkonzentration betrieben, bis auf eine Verringerung der Sauerstoffkonzentration in dem Ofen aufgrund von Verbrennung im Brenner. Daher wird der kontinuierliche Brennofen als ein kontinuierlicher atmosphärischer Brennofen bezeichnet.
Bei dem kontinuierlichen atmosphärischen Brennofen wird der Druck in dem Ofen so eingestellt, dass der Druck der Vorheizzone δ der Brennzone δ der Kühlzone, wobei ein Gas im Ofen, dessen Temperatur durch das Abkühlen eines gebrannten Produktes in der Kühlzone erhöht ist, in die Brennzone strömt und effektiv zum Brennen eines Werkstückes genutzt wird. Ferner wird das Gas im Ofen, das aus der Brennzone mit einer höheren Temperatur in die Vorheizzone mit einer niedrigeren Temperatur geströmt ist, effektiv zum Vorheizen des Werkstückes genutzt. Daher wurde bei dem kontinuierlichen atmosphärischen Brennofen allgemein ein Ofenbetriebsverfahren zum Sparen von Energie durch eine effektive Nutzung von Wärme implementiert.
Ein Kühlmechanismus in dem kontinuierlichen atmosphärischen Brennofen wird in der Regel durch direktes Kühlen ausgeführt, indem Luft von außerhalb des Ofens als Kühlluft direkt in den Ofen eingeblasen und Wärme mit dem gebrannten Produkt ausgetauscht wird, um es abzukühlen (z. B. japanisches Patent Nr. 2859987 ; japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H04-124586 A ).
Ebenso bekannt ist eine Technik zum indirekten Kühlen zusätzlich zum direkten Kühlen in dem kontinuierlichen atmosphärischen Brennofen zur Erhöhung der Wärmerückgewinnungseffizienz ( japanisches Patent, Veröffentlichungsnummer H03-40317 B ). Dieses Dokument offenbart, dass durch das indirekte Kühlen zusätzlich zum Kühlen mit der Kühlluft, die wie im Stand der Technik zum Kühlen des gebrannten Produktes in der Kühlzone in die Kühlzone geblasen wird, die Wärme als erwärmte Luft aus dem gebrannten Produkt und Fahrgestellen rückgewonnen werden kann, ohne dass der Druckausgleich der Kühlzone im Ofen beeinflusst wird. Dieses Dokument offenbart auch, dass eine gesteigerte Kühlleistung der Kühlzone das Aufrechterhalten des Druckausgleichs in der Kühlzone erleichtert.
ZITATENLISTE
Patentliteratur

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 2859987 B
Patentdokument 2: japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H04-124586 A
Patentdokument 3: japanisches Patent, Veröffentlichungsnummer H03-40317 B

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Der kontinuierliche atmosphärische Brennofen ist sehr vielseitig und brennt oftmals viele Arten von Werkstücken unter Nutzung desselben Ofens. Je nach Werkstück können sich die Gewichte der Werkstücke jedoch signifikant unterscheiden. Durchquert daher ein leichtes Werkstück den Ofen auch unter den gleichen Bedingungen, ist die Kühlleistung zu hoch, die Heizkurve der Kühlzone wird abgesenkt (Temperatur sinkt), was ein Problem dahingehend verursacht, dass es zum Reißen von Ofenwerkzeugen oder Werkstücken aufgrund des Kühlens kommt. Wenn andererseits ein schweres Werkstück den Ofen durchquert, ist die Heizkurve in der Kühlzone signifikant erhöht (Temperatur steigt), aufgrund fehlender Kühlleistung zur Erhöhung der Temperatur des Werkstückes, die von dem Ofen vorgenommen wird, wodurch es dahingehend zu einem Problem kommt, dass das Abladen der Werkstücke unterbrochen wird.
Wird jedoch die Luftmenge für das direkte Kühlen erhöht oder verringert, um eine konstante Heizkurve in der Kühlzone aufrechtzuerhalten, schwankt der Ofendruck in der Kühlzone, und der Ofendruckausgleich zwischen der Vorheizzone, der Brennzone und der Kühlzone, wie oben beschrieben, geht verloren, so dass die Strömung des Gases in dem Ofen leicht gestört wird. Wird die Heizkurve im gesamten Ofen gestört, wird ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich sein, um den Ofendruckausgleich anzupassen. Daher kann traditionell die Heizkurvenanpassung der Kühlzone nicht angemessen nach dem Gewicht des Werkstückes vorgenommen werden, so dass die Heizkurve in der Kühlzone naturgemäß oftmals schwankt.
Das japanische Patent, Veröffentlichungsnummer H03-40317B, schlägt ferner die Verbesserung der Wärmerückgewinnungseffizienz durch Einbeziehung der indirekten Kühlung in die Kühlzone vor. Die in dem Dokument beschriebene Erfindung sieht die Anpassung der Heizkurve nicht vor.
Die vorliegende Erfindung entstand hinsichtlich der obigen Umstände, und in einer Ausführungsform ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines kontinuierlichen Wärmeofens, der die Heizkurve leicht anpassen kann, ohne dass der Ofendruckausgleich verloren geht. Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines solchen kontinuierlichen Wärmeofens.
Lösung des Problems
Die in der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer Nr. H03-40317 B, offenbarte Erfindung gewinnt Wärme durch eine indirekte Kühlbox zurück, die sich an einer Position nahe dem Auslass der Kühlzone befindet, und speist dann die erwärmte Luft aus der Kühlbox in einen Wärmespeicher-Kältetauscher, der sich an einer Position nahe der Brennzone befindet, und gewinnt weiter Wärme zurück. Bei dieser Konfiguration sind jedoch die indirekte Kühlbox und der Wärmespeicher-Kältetauscher in Reihe geschaltet, so dass die Kühlleistung des Wärmespeicher-Kältetauschers von einem Kühlmittel abhängig ist, das aus der indirekten Kühlbox strömt. Daher können das Kühlvermögen der indirekten Kühlbox und des Wärmespeicher-Kältetauschers unabhängig voneinander nur schwer reguliert werden, und die Fähigkeit zum Anpassen der Heizkurve ist nicht ausreichend.
Die betreffenden Erfinder haben zur Lösung der obigen Probleme intensive Studien betrieben und herausgefunden, dass die Heizkurve leicht angepasst werden kann, ohne dass der Ofendruckausgleich verloren geht, indem zusätzlich zu der direkten Kühlung unter Verwendung eines Gases außerhalb des Ofens eine Vielzahl von indirekten Kühlern mit unabhängigen Reglern bereitgestellt wird, die jeweils die Kühlleistung anpassen können, und diese indirekten Kühler parallel in der Förderrichtung des Werkstückes angeordnet werden. Die vorliegende Erfindung entstand basierend auf den Erkenntnissen und wird nachstehend veranschaulicht.
[1] Ein kontinuierlicher Wärmeofen, umfassend, in dieser Reihenfolge, einen Einlass, eine Heizzone, eine Kühlzone und einen Auslass, zur Durchführung einer Wärmebehandlung, während mindestens ein Werkstück vom Einlass zum Auslass befördert wird,
wobei die Kühlzone so ausgebildet ist, dass ein Umgebungsgas zum direkten Kühlen des Werkstückes aus dem Auslass in die Kühlzone strömen kann;
die Kühlzone mehrere indirekte Kühler umfasst, die parallel in der Förderrichtung des Werkstückes angeordnet sind, wobei jeder der indirekten Kühler mindestens einen Regler zum unabhängigen Anpassen einer Kühlleistung aufweist; und
die Kühlzone einen oder mehrere Restwärmeauslässe zum Ablassen eines Restwärmegases in der Kühlzone umfasst.
[2] Der kontinuierliche Wärmeofen gemäß [1], wobei die Kühlzone eine oder mehrere Einleitungsöffnungen für ein Kühlgas umfasst, das über einen oder mehrere Ventilatoren eingespeist wurde, um das Werkstück direkt zu kühlen, wobei die Einleitungsöffnungen zwischen dem Auslass und dem indirekten Kühler von den indirekten Kühlern angeordnet sind, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet.
[3] Der kontinuierliche Wärmeofen gemäß [1] oder [2], wobei die Kühlzone keine Einleitungsöffnung für ein Kühlgas umfasst, das über einen oder mehrere Ventilatoren eingespeist wurde, um das Werkstück direkt zu kühlen, an einer Position, die näher am Einlass als an dem indirekten Kühler von den indirekten Kühlern liegt, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet.
[4] Der kontinuierliche Wärmeofen gemäß einem von [1] bis [3], wobei jeder der indirekten Kühler mindestens einen Regler umfasst, der die Strömungsgeschwindigkeit eines Kühlmittels, das durch jeden der indirekten Kühler strömt, anpassen kann.
[5] Der kontinuierliche Wärmeofen gemäß einem von [1] bis [4], umfassend:

einen Gewichtsmessfühler zum Messen des Gewichts des Werkstücks und
eine automatische Steuerung, die den Regler basierend auf dem Gewicht des Werkstücks, das von dem Gewichtsmessfühler gemessen wurde, so steuert, dass die Kühlleistung des indirekten Kühlers angepasst wird.

[6] Der kontinuierliche Wärmeofen gemäß einem von [1] bis [5], umfassend:

mindestens ein Thermometer zum Messen der Temperatur der Kühlzone im Ofen und
eine automatische Steuerung, die den Regler basierend auf einem Wert des Thermometers so steuert, dass die Kühlleistung des indirekten Kühlers angepasst wird.

[7] Der kontinuierliche Wärmeofen gemäß einem von [1] bis [6], wobei der kontinuierliche Wärmeofen ein kontinuierlicher Brennofen ist.
[8] Verfahren zum Betreiben des kontinuierlichen Wärmeofens gemäß einem von [1] bis [7], wobei das Verfahren das Anpassen der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler basierend auf dem Gewicht des Werkstücks und/oder der Temperatur der Kühlzone im Ofen umfasst, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des Umgebungsgases, das aus dem Auslass in die Kühlzone strömt, oder die Strömungsgeschwindigkeit des Restwärmegases, das aus einem oder mehreren der Restwärmeauslässe strömt, wesentlich zu verändern.
[9] Das Verfahren gemäß [8], wobei die Kühlzone eine oder mehrere Einleitungsöffnungen für ein Kühlgas umfasst, das über einen oder mehrere Ventilatoren eingespeist wurde, um das Werkstück direkt zu kühlen, wobei die Einleitungsöffnungen zwischen dem Auslass und dem indirekten Kühler von den indirekten Kühlern angeordnet ist, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet; und
wobei das Verfahren das Anpassen der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler basierend auf dem Gewicht des Werkstücks und/oder der Temperatur der Kühlzone im Ofen umfasst, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des in die Kühlzone gespeisten Kühlgases wesentlich zu verändern.
[10] Das Verfahren gemäß [8] oder [9], wobei die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler von mindestens einem Regler angepasst wird, der die Strömungsgeschwindigkeit eines Kühlmittels, das durch jeden der indirekten Kühler strömt, anpassen kann.
[11] Das Verfahren gemäß einem von [8] von [10], wobei das Werkstück, nachdem es die Heizzone durchquert hat, aus Keramik besteht und die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler während eines Prozesses, ab dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück beginnt, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Einlass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück aufhört, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, so angepasst wird, dass die Oberflächentemperatur des Werkstückes von einer Temperatur über 600 °C auf eine Temperatur unter 600 °C gesenkt wird.
[12] Das Verfahren gemäß [11], wobei die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler während eines Prozesses, ab dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück beginnt, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Einlass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück aufhört, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, so angepasst wird, dass die Oberflächentemperatur des Werkstücks von einer Temperatur von 800 °C oder mehr auf eine Temperatur unter 500 °C gesenkt wird.
[13] Das Verfahren gemäß einem von [8] bis [12], wobei eine Abweichung des Ofendrucks, wenn das Werkstück die Kühlzone durchquert, 1,5 Pa oder weniger beträgt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Im Falle des kontinuierlichen Wärmeofens gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Heizkurve leicht angepasst werden, ohne dass der Ofendruckausgleich verloren geht. Daher kann die Heizkurve angepasst werden, ohne dass der Ofendruck reguliert wird, beispielsweise auch dann, wenn die Art des zu brennenden Werkstücks verändert wird und das Gewicht des Werkstücks variiert, wodurch das Risiko der Erzeugung von Rissen aufgrund des Kühlens in dem gebrannten Produkt verringert werden kann.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die den Gesamtaufbau eines kontinuierlichen Wärmeofens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Kühlzone in einem kontinuierlichen Wärmeofen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für ein Verfahren zur Anordnung mehrerer indirekter Kühler zeigt.
4 sind Diagramme, die ein Kühlluftvolumen und einen Ofendruck einer Kühlzone mit der Zeit in Beispielen zeigen.
5 sind Diagramme, die ein Kühlluftvolumen und einen Ofendruck einer Kühlzone mit der Zeit in Vergleichsbeispielen zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr wird eine Ausführungsform zur Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist und entsprechende Gestaltungsänderungen, Verbesserungen und dergleichen basierend auf den gewöhnlichen Kenntnissen des Fachmanns vorgenommen werden können, ohne vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
<Gesamtaufbau>
1 ist eine schematische Ansicht, die den Gesamtaufbau eines kontinuierlichen Wärmeofens (10) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der kontinuierliche Wärmeofen (10) gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst in dieser Reihenfolge: einen Einlass (11); eine Heizzone (12); eine Kühlzone (13) und einen Auslass (14) und kann auf Fahrgestelle (15) geladene Werkstücke (nicht gezeigt) erhitzen, während die Werkstücke vom Einlass (11) zum Auslass (14) befördert werden.
Die Heizzone bezieht sich auf einen Bereich einer Werkstücklaufrichtung vom Einlass des kontinuierlichen Wärmeofens zu einem Heizgerät, das sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zum Aufheizen des Ofeninneren. Die Kühlzone bezieht sich auf einen Bereich der Werkstücklaufrichtung von einer Position unmittelbar nach dem Heizgerät, das sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zu dem Auslass des kontinuierlichen Ofens. Der Begriff „Erhitzen“ umfasst „Brennen“. Bei der Produktion eines Keramikproduktes kann die Heizzone (12) in eine Vorheizzone (12a), in der ein Bindemittel entfernt wird, und eine Brennzone (12b), in der gebrannt wird, unterteilt werden.
Das Werkstück ist ein Erzeugnis, das einer Wärmebehandlung unterzogen wird, und umfasst beispielsweise, ist aber nicht beschränkt auf elektronische Komponenten, wie Ferrit und ein Keramikkondensator, Halbleiterprodukte, Keramikprodukte, Töpferwaren, feuerfeste Oxide, Glasprodukte, Metallprodukte und feuerfeste Materialien auf Kohlenstoffbasis, wie Aluminiumoxid-Graphit und Magnesiumoxid-Graphit. Beim Erhitzen des Werkstücks bei 1.000 °C oder mehr, üblicherweise 1.200 °C oder mehr, noch üblicher 1.400 °C oder mehr, beispielsweise 1.000 bis 2.000 °C, kann der kontinuierliche Wärmeofen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet angewandt werden.
Die Art des kontinuierlichen Wärmeofens ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann er ein Kanalofen, ein Rollenherdofen und ein Stoßofen sein. Ferner ist der kontinuierliche Wärmeofen üblicherweise ein atmosphärischer Brennofen, der einen Brennstoff verbrennt, wenn ein Wert m (Verhältnis der tatsächlichen Menge an Verbrennungsluft zu theoretischer Menge an Luft) 1,0 oder mehr beträgt.
<Kühlzone>
2: ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau der Kühlzone (13) in dem kontinuierliche Wärmeofen (10) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Kühlzone (13):

- ist so ausgebildet ist, dass ein Umgebungsgas zum direkten Kühlen des Werkstücks aus dem Auslass (14) in die Kühlzone (13) strömen kann;
- umfasst mehrere indirekte Kühler (42), die parallel in der Förderrichtung des Werkstücks angeordnet sind, wobei jeder der indirekten Kühler mindestens einen Regler (44) zum unabhängigen Anpassen einer Kühlleistung aufweist; und
- umfasst einen oder mehrere Restwärmeauslässe (31) zum Ablassen eines Restwärmegases in der Kühlzone (13).

Die Kühlzone (13) ist so ausgebildet, dass das Umgebungsgas zum direkten Kühlen des Werkstücks aus dem Auslass (14) in die Kühlzone strömen kann. Das Umgebungsgas ist üblicherweise Luft, vorzugsweise Außenluft. Indem das Umgebungsgas so gestaltet wird, dass es aus dem Auslass (14) in die Kühlzone strömt, kann der Druck im Ofen so angepasst werden, dass der Druck der Heizzone ≤ dem Druck der Kühlzone und das in die Kühlzone (13) strömende Umgebungsgas in Richtung des Einlasses (11) strömen kann. Die Einlassseite (11) ist mit einer Abzugsöffnung (nicht gezeigt) versehen, von der aus das Ofengas angesaugt und abgezogen wird. So kann die thermische Energie des Gases im Ofen, die die Temperatur durch Rückgewinnung der thermischen Energie in der Kühlzone erhöht hat, in der Heizzone genutzt werden, so dass die Wärmenutzungseffizienz verbessert wird.
Die Kühlzone (13) umfasst ebenso mehrere indirekte Kühler (42), die parallel in der Förderrichtung des Werkstücks angeordnet sind. Der Aufbau jedes indirekten Kühlers (42) ist nicht besonders beschränkt, und er kann beispielsweise einen Mantelaufbau oder einen Rohraufbau aufweisen. Es kann ein Kühlmittel durch jeden indirekten Kühler (42) strömen. Jeder indirekte Kühler (42) steht über eine Abzugsleitung zum indirekten Kühlen (36) in Kommunikation mit einem Entlüfter zum indirekten Kühlen (35), und das Kühlmittel nimmt Wärme aus dem Gas im Ofen auf, während es durch jeden indirekt Kühler (42) strömt, und wird dann durch die Saugkraft des Entlüfters zum indirekten Kühlen (35) durch die Abzugsleitung zum indirekten Kühlen (36) entladen. Der Entlüfter zum indirekten Kühlen (35) und die Abzugsleitung zum indirekten Kühlen (36) können für jeden indirekten Kühler (42) vorgesehen sein, hinsichtlich einer Kostensenkung können mehrere Entlüfter zum indirekten Kühlen (35) und mehrere Abzugsleitungen zum indirekten Kühlen (36) zum Entladen des Kühlmittels aus einer gemeinsamen Abzugsleitung zum indirekten Kühlen (36) entsprechend vereinigt werden. Das aus dem Entlüfter zum indirekten Kühlen (35) entladene Kühlmittel kann in die Atmosphäre entladen werden oder kann als eine Wärmequelle für Verbrennungsluft oder zum Vorheizen des Werkstücks wiederverwendet werden. Alternativ kann das Kühlmittel mittels eines Wärmetauschers oder dergleichen erhitzt werden, um es als ein Kühlmittel für die Kühlzone (13) zurückzuführen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass Luft als das Kühlmittel verwendet wird, das Kühlmittel ist jedoch nicht auf Luft beschränkt, beispielsweise kann auch ein Gas wie N₂ und Ar oder eine Flüssigkeit wie Wasser verwendet werden.
Jeder indirekte Kühler (42) weist mindestens einen Regler (44) zum unabhängigen Anpassen der Kühlleistung auf. Das indirekte Kühlen verändert die Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Ofen durch Erhöhen oder Verringern der Kühlleistung nicht und beeinflusst daher auch nicht den Ofendruckausgleich. Da jeder indirekte Kühler (42) mit dem unabhängigen Regler der Kühlleistung (44) versehen ist, wird ferner die Regelbarkeit der Heizkurve verbessert. Beispielsweise kann die Kühlzone (13) gegebenenfalls entsprechend Temperaturbereichen in mehrere Zonen unterteilt werden, und die Kühlleistung des indirekten Kühlers (42) kann für jede Zone unabhängig angepasst werden.
Der Regler (44) ist nicht besonders beschränkt, solange er die Kühlleistung jedes indirekten Kühlers (42) individuell anpassen kann, und umfasst beispielsweise Strömungsgeschwindigkeitssteuerungen wie einen Schieber und ein Ventil, das die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, das durch jeden indirekten Kühler strömt, anpassen kann, wie den Regler. Ferner können ebenso Kühlmittelspeiser wie ein Ventilator und eine Pumpe mit einem Inverter, der die Drehzahl eines Motors steuern kann, wie der Regler (44), verwendet werden.
Die Kühlleistung jedes indirekten Kühlers (42) kann in Abhängigkeit des Gewichts des Werkstücks angepasst werden. Beispielsweise kann die Heizkurve durch Anpassen jedes Reglers (44) derart, dass die Kühlleistung für ein schweres Werkstück höher ist und die Kühlleistung für ein leichtes Werkstück geringer ist, gesteuert werden. Die Anpassung der Kühlleistung jedes indirekten Kühlers kann manuell oder automatisch gesteuert werden. Für die automatische Steuerung umfasst in einer Ausführungsform der kontinuierliche Wärmeofen: einen Gewichtsmessfühler (50) zum Messen des Gewichts des Werkstückes und eine automatische Steuerung, die jeden Regler basierend auf dem von dem Gewichtsmessfühler (50) gemessenen Gewicht des Werkstücks so betreibt, dass die Kühlleistung jedes indirekten Kühlers angepasst wird. Ist der Regler beispielsweise ein motorbetriebener Schieber oder Ventil, kann dessen Öffnungsgrad von der Steuerung gesteuert werden.
Die Kühlleistung jedes indirekten Kühlers (42) kann ebenso entsprechend einem Wert von einem oder mehreren Thermometern (52), die sich in der Kühlzone (13) befinden, angepasst werden. Befinden sich beispielsweise mehrere Thermometer in der Kühlzone entlang der Förderrichtung, ist die Kühlzone in mehrere Zonen eingeteilt, ist ein Zielwert für jede Zone festgelegt und kann die Kühlleistung so angepasst werden, dass die Kühlleistung des in der Zone befindlichen indirekten Kühlers abnimmt, wenn der Wert des Thermometers unter einem bestimmten Zielwert liegt, und die Kühlleistung des in der Zone befindlichen indirekten Kühlers zunimmt, wenn der Wert des Thermometers über dem Zielwert liegt. Auch in diesem Fall kann die Anpassung der Kühlleistung jedes indirekten Kühlers manuell oder automatisch gesteuert werden.
Die indirekten Kühler (42) sind parallel angeordnet, und das Kühlmittel, das einen indirekten Kühler (42) durchquert, wird aus dem Ofen entladen, ohne dass es den anderen indirekten Kühler (42) in der Kühlzone durchquert. Bei dieser Konfiguration nutzt keiner der indirekten Kühler (42) das Kühlmittel, das Wärme mit dem anderen indirekten Kühler (42) rückgewonnen hat, so dass die Steuerbarkeit der Heizkurve verbessert werden kann. Wenn umgekehrt die indirekten Kühler (42) in Reihe geschaltet sind, haben die indirekten Kühler nur einen geringen Freiheitsgrad bei der Steuerung der Kühlleistung in Richtung der Abströmseite, so dass die Kühlleistung jedes indirekten Kühlers (42) nur schwer unabhängig angepasst werden kann.
3 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zur Anordnung mehrerer indirekter Kühler (42). In 3 weist jeder indirekte Kühler (42) eine Rohrleitungsstruktur auf und ist so konfiguriert, dass er beide Seiten einer Ofenwand (48) in der Kühlzone durchdringt. Die indirekten Kühler (42) sind parallel entlang der Werkstückförderrichtung angeordnet, die in der Figur mit dem Pfeil gekennzeichnet ist. Jeder indirekte Kühler (42) ist jeweils mit einer Kühlmittel-Strömungsgeschwindigkeitssteuerung (44) wie einem Schieber versehen. Das Kühlmittel kann in derselben Richtung zwischen den indirekten Kühlern (42) durch den Ofen strömen, um jedoch für eine einheitliche Temperaturverteilung des Gases in einer Rechts-Links-Richtung orthogonal zur Förderrichtung zu sorgen, strömt vorzugsweise in mindestens einem indirekten Kühler (42) das Kühlmittel in der entgegengesetzten Richtung, und stärker bevorzugt sind die indirekten Kühler (42), in denen die Strömungsrichtungen des Kühlmittels entgegengesetzt zueinander sind, abwechselnd in der Förderrichtung angeordnet.
Bezogen auf 2 können ein oder mehrere Restwärmeauslässe (31) in einer Ofenwand (48) der Kühlzone (13) angeordnet sein. Jeder Restwärmeauslass (31) steht über die Restwärmeabzugsleitung (32) in Kommunikation mit dem Restwärmeentlüfter (33), und ein Teil des Gases im Ofen in der Kühlzone (13) kann durch die Saugkraft des Restwärmeentlüfters (33) aus jedem Restwärmeauslass (31) abgelassen werden. Das Ausziehen des Gases im Ofen aus der Kühlzone (13) erleichtert die Steuerung der Heizkurve in der Kühlzone. Es kann eine AußenluftEinleitungsöffnung (34) in der Mitte der Restwärmeabzugsleitung (32) vorgesehen sein, wodurch die Temperatur des Gases, das durch die Restwärmeabzugsleitung (32) strömt, angepasst werden kann.
Die Kühlzone (13) kann eine oder mehrere Einleitungsöffnungen (38) für ein Kühlgas zum direkten Kühlen des Werkstückes zwischen dem Auslass (14) und dem indirekten Kühler (42) von den indirekten Kühlern (42), der sich an einer dem Auslass (14) nächstliegenden Position befindet, umfassen. Das Kühlgas kann durch eine Auslasseinleitungsleitung (39) gespeist werden, indem Luft (üblicherweise Außenluft) aus einem oder mehreren Auslasseinleitungsventilatoren (37) angesaugt wird. Das aus dem Restwärmeentlüfter (33) abgelassene Gas kann rückgeführt und als ein Kühlgas, das am Auslass eingeleitet wird, verwendet werden. Das aus jeder Kühlgaseinleitungsöffnung (38) in den Ofen eingeleitete Kühlgas kann zum direkten Kühlen des Werkstückes verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele für die Temperatur des Kühlgases, das am Auslass eingeleitet wird, können 60 bis 100 °C sein.
In der Regel wird der kontinuierliche Wärmeofen (10) durch Verbinden mehrerer Hüllenkörper konstruiert, und die Einleitungsöffnung (38) ist vorzugsweise an dem dem Auslass (14) nächstliegenden Hüllenkörper oder an dem Hüllenkörper, der dem Auslass als vorletzter am nächsten liegt, positioniert. Nahe dem Auslass wird die Temperatur des Werkstücks ausreichend gesenkt, und es besteht so gut wie kein Risiko, dass es zu Rissbildung kommt, selbst wenn es direkt abgekühlt wird. Vielmehr ist das direkte Abkühlen nahe dem Auslass von größerem Vorteil, weil der Ofendruckausgleich zwischen der Heizzone (12) und der Kühlzone (13) angepasst werden kann.
Andererseits ist in der Region der Kühlzone, wo die indirekten Kühler angeordnet sind, die Temperatur des Werkstückes relativ hoch, und das direkte Abkühlen kann aufgrund von Unterkühlung Rissbildung verursachen. Aus diesem Grund ist die Kühlzone vorzugsweise nicht mit einer Einleitungsöffnung für das Kühlgas versehen, das über einen oder mehrere Ventilatoren zum direkten Abkühlen des Werkstücks an einer Position näher am Einlass als der indirekte Kühler von den indirekten Kühlern, der dem Auslass am nächsten liegt, eingespeist wird.
<Betriebsverfahren>
In einer Ausführungsform liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des kontinuierlichen Ofens, wie oben beschrieben. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Betreiben des kontinuierlichen Wärmeofens das Anpassen der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler (42) basierend auf dem Gewicht des Werkstückes, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des Umgebungsgases, das aus dem Auslass (14) in die Kühlzone strömt, oder die Strömungsgeschwindigkeit des Restwärmegases, das aus dem einen oder den mehreren Restwärmeauslässen (31) abgelassen wird, wesentlich zu verändern.
Ist die Kühlleistung in der Kühlzone (13) dieselbe, verändert eine Gewichtsveränderung des Werkstückes die Heizkurve, da die Wärmekapazität des Werkstückes verändert wird. Um die Heizkurve zu halten, wird die Kühlleistung in der Kühlzone (13) wünschenswerterweise entsprechend dem Gewicht des Werkstückes verändert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden weder die Strömungsgeschwindigkeit des Umgebungsgases, das durch die Kühlzone aus dem Auslass (14) strömt, noch die Strömungsgeschwindigkeit des Restwärmegases, das aus dem einen oder den mehreren Restwärmeauslässen (31) abgelassen wird, wesentlich verändert, so dass der Ofendruckausgleich nicht verloren geht. Ferner sind die indirekten Kühler parallel in der Förderrichtung angeordnet, und jeder weist mindestens einen Regler zum unabhängigen Anpassen der Kühlleistung auf, so dass die Kühlleistung dieser indirekten Kühler zur Steuerung der Heizkurve leicht angepasst werden kann.
Daher kann in einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben des kontinuierlichen Wärmeofens gemäß der vorliegenden Erfindung die Abweichung des Ofendrucks, wenn das Werkstück die Kühlzone durchquert, 1,5 Pa oder weniger und vorzugsweise 1,0 Pa oder weniger betragen.
Dasselbe gilt für den Fall, bei dem die Kühlzone (13) mit einer oder mehreren Einleitungsöffnungen (38) für das Kühlgas zum direkten Kühlen des Werkstücks versehen ist. Die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler kann entsprechend basierend auf dem Gewicht des Werkstückes angepasst werden, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des in die Kühlzone gespeisten Kühlgases wesentlich zu verändern.
Zusätzlich zu oder an Stelle des Gewichts des Werkstückes kann die Anpassung der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler (42) basierend auf der Temperatur der Kühlzone im Ofen vorgenommen werden. Daher umfasst in einer anderen Ausführungsform das Verfahren zum Betreiben des kontinuierlichen Wärmeofens das Anpassen der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler (42) basierend auf dem Wert von einem oder mehreren Thermometern, die sich in der Kühlzone befinden, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des Umgebungsgases, das in der Kühlzone aus dem Auslass (14) strömt, oder die Strömungsgeschwindigkeit von Restwärmegas, das aus dem einen oder den mehreren Restwärmeauslässen (31) abgelassen wird, wesentlich zu verändern.
Dasselbe gilt für den Fall, bei dem die Kühlzone (13) mit einer oder mehreren Einleitungsöffnungen (38) für das Kühlgas zum direkten Kühlen des Werkstücks versehen ist. Die Kühlleistung der indirekten Kühler kann entsprechend basierend auf dem Wert von einem oder mehreren Thermometern, die sich in der Kühlzone befinden, angepasst werden, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des in die Kühlzone gespeisten Kühlgases wesentlich zu verändern.
Die Formulierung „ohne die Strömungsgeschwindigkeit des Umgebungsgases, Restwärmegases oder Kühlgases wesentlich zu verändern“ bedeutet, dass keine Schritte zur künstlichen und bewussten Veränderung dieser Strömungsgeschwindigkeiten, wie eine Veränderung des Öffnungsgrades des Schiebers und eine Veränderung der Drehzahl des Ventilators, unternommen werden. In der Regel variieren diese Strömungsgeschwindigkeiten, so dass sie innerhalb ± 10 % oder weniger ausgehend vom Mittelwert variieren können, selbst wenn sie nicht bewusst verändert wurden.
Besteht das Werkstück, nachdem es die Heizzone durchquert hat, aus Keramik, kommt es bei einem Werkstück mit einer Temperatur von etwa 600 °C möglicherweise aufgrund von Unterkühlung zu Rissbildung, wenn das Werkstück direkt abgekühlt wird. Beispielsweise kommt es bei SiC möglicherweise bei etwa 600 °C zu Rissbildung und bei etwa 570 °C bei Cordierit. Daher wird die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler vorzugsweise so angepasst, dass die Oberflächentemperatur des Werkstücks während eines Prozesses ab einem Zeitpunkt, wenn das Werkstück beginnt, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Einlass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, bis zu einem Zeitpunkt, wenn das Werkstück aufhört, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, von einer Temperatur über 600 °C auf eine Temperatur unter 600 °C, wünschenswerterweise von einer Temperatur von 800 °C oder mehr auf eine Temperatur von 500 °C oder weniger gesenkt wird.
Es wird ein Beispiel für Betriebsabläufe des kontinuierlichen Wärmeofens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Eine anfängliche Anpassung wird vorgenommen, wenn die Quantität des Werkstückes bei einer vermuteten Mindesthöhe liegt. In diesem Fall befindet sich jeder der indirekten Kühler in einem gestoppten oder Mindestleistungszustand.
Der Auslasseinleitungsventilator wird aktiviert, ebenso wie der Restwärmeentlüfter, wobei die Heizkurve der Kühlzone an einen Zielzustand angepasst wird. Anschließend wird, wenn die Menge an Werkstücken zunimmt, die Kühlleistung (beispielsweise der Öffnungsgrad des Schiebers) jedes der indirekten Kühler so angepasst, dass die Ziel-Heizkurve erzielt wird, ohne die Leistung des Restwärmeentlüfters oder des Auslasseinleitungsventilators wesentlich zu verändern.
BEISPIELE
Nachstehend werden Beispiele zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile ausführlich beschrieben, die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Beispiel)
Der kontinuierliche Wärmeofen mit der in 1 gezeigten Struktur wurde mit den indirekten Kühlern, alle mit der in 2 gezeigten Struktur, versehen, und es fand tatsächlich ein Vorgang zum Heizen und Kühlen des Werkstückes statt. Die ausführlichen Betriebsbedingungen waren wie folgt:

(1) Art des Ofens: atmosphärischer Kanal-Brennofen (Ofenlänge 100 m und Ofenbreite 2,5 m);
(2) Werkstücke: zylindrische wabenförmige Produkte (verändert in einem Bereich von φ80 bis 150 mm x Höhe von 70 bis 160 mm);
(3) Anzahl an Werkstücken pro Fahrgestell: 150 bis 648;
(4) Indirekte Kühlbedingungen:
- - Kühlmittel: Luft bei etwa 10 bis 40 °C;
- - Struktur jedes indirekten Kühlers: Keramikrohrstruktur mit einem Außendurchmesser von 40 mm und einer Wanddicke von 5 mm;
- - Stellposition des indirekten Kühlers: aufgestellt an einer Position 200 mm von der Ofenwanddecke, so dass sie beide Seiten der Ofenwand senkrecht zur Werkstückförderrichtung durchdringen (siehe 3);
- - Anordnung der indirekten Kühler: 49 indirekte Kühler sind parallel in einem Abstand von 100 mm entlang der Werkstückförderrichtung angeordnet;
- - Strömungsrichtung des Kühlmittels: die Strömungen des Kühlmittels, das durch den Ofen strömt, in den angrenzenden indirekten Kühlern, waren entgegengesetzt zueinander;
- - Strömungsgeschwindigkeit-Steuerungsverfahren: es war ein Schieber für jeden indirekten Kühler vorgesehen;
- - Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels (Gesamtströmungsgeschwindigkeit durch mehrere indirekte Kühler): stufenweise Veränderung; 800 Nm³/h → 400 Nm³/h → 620 Nm³/h → 800 Nm³/h;
- - Temperatur-Region der Kühlzone im Ofen, die die indirekte Kühlung vornimmt: eine Region, die von etwa 800 °C auf 500 °C gesenkt wurde;
(5) Direkte Kühlbedingungen:
- Außenluft, eingeleitet aus dem Auslass des Ofens: 200 bis 400 Nm³/h; und
- Kühlluft aus Auslasseinleitungsventilator: 200 bis 500 Nm³/h (Luft bei etwa 10 bis 40 °C).

Die Ergebnisse sind in 4 gezeigt. Das obere Diagramm von 4 zeigt die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, das durch die indirekten Kühler strömt, für die Kühlzone (wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit auf ein Kühlluftvolumen bezieht) über die Zeit bei einer Veränderung des Kühlluftvolumens durch Anpassen des Öffnungsgrades des Schiebers während des Betriebes des kontinuierlichen Wärmeofens gemäß dem Beispiel. Das untere Diagramm von 4 zeigt die Veränderung des Ofendrucks (relativer Druck) der Kühlzone über die Zeit bei einer Veränderung des Kühlluftvolumens wie im oberen Diagramm gezeigt. Wie aus 4 ersichtlich ist, betrug die Abweichung des Ofendrucks der Kühlzone etwa 1 Pa, und der Ofendruck der Kühlzone wurde durch die Veränderung des Kühlluftvolumens nicht beeinflusst.
Ferner wurde das Kühlluftvolumen, das durch jeden indirekten Kühler strömt, entsprechend den Werten der Thermometer im Ofen, die in der Kühlzone vorgesehen sind, verändert, und der kontinuierliche Wärmeofen wurde so betrieben, dass eine vorbestimmte Heizkurve der Kühlzone zum Brennen von 5.000 oder mehr Werkstücken mit unterschiedlichen Gewichten gehalten werden konnte. Im Ergebnis kam es nicht zu Rissbildung in den Werkstücken.
(Vergleichsbeispiel)
In dem in dem Beispiel verwendeten kontinuierlichen Wärmeofen fand der Vorgang des Erhitzen und Kühlens der Werkstücke unter denselben Bedingungen statt wie in dem Beispiel, mit der Ausnahme, dass die Kühlluft unter Verwendung direkter Kühler an Stelle der indirekten Kühler in die Kühlzone geblasen wurde. Die Bedingungen für das direkte Kühlen der Kühlzone waren wie folgt:

- Kühlmittel: Luft;
- Anordnung der direkten Kühler: vier direkte Kühler waren in einem Anstand von 1.500 mm entlang der Werkstückförderrichtung angeordnet;
- Stellposition des direkten Kühlers: die Einleitungsöffnungen waren so angeordnet, dass die Kühlluft aus der Ofenwanddecke geblasen wurde;
- Strömungsgeschwindigkeit-Steuerungsverfahren: es war ein Schieber für jeden direkten Kühler vorgesehen;
- Strömungsgeschwindigkeit Kühlmittel (Gesamtströmungsgeschwindigkeit durch mehrere direkte Kühler): stufenweise Änderung; 200 Nm³/h → 300 Nm³/h → 380 Nm³/h; und
- Temperatur-Region der Kühlzone im Ofen, die direktes Kühlen vornimmt: eine Region, die von etwa 800 °C auf 500 °C gesenkt wurde.

Die Ergebnisse sind in 5 gezeigt. Das obere Diagramm von 5 zeigt die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, das durch die direkten Kühler in die Kühlzone geblasen wurde (wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit auf ein Kühlluftvolumen bezieht) über die Zeit bei einer Veränderung des Kühlluftvolumens durch Anpassen des Öffnungsgrades des Schiebers während des Betriebes des kontinuierlichen Wärmeofens gemäß dem Vergleichsbeispiel. Das untere Diagramm von 5 zeigt die Veränderung des Ofendrucks (relativer Druck) der Kühlzone über die Zeit bei einer Veränderung des Kühlluftvolumens wie im oberen Diagramm gezeigt. Wie aus 5 ersichtlich ist, wurde der Ofendruck der Kühlzone durch die Veränderung des Kühlluftvolumens signifikant beeinflusst.
Ferner wurden 1.000 Werkstücke mit verschiedenen Gewichten unter Nutzung des kontinuierlichen Wärmeofens gebrannt. In diesem Fall war das Kühlluftvolumen der Kühlzone konstant, ungeachtet der Gewichte der Werkstücke. Im Ergebnis kam es bei etwa 20 % der Werkstücke zu Mikrorissen.
Bezugszeichenliste

10: kontinuierlicher Wärmeofen
11: Einlass
12: Heizzone
13: Kühlzone
14: Auslass
15: Fahrgestell
32: Restwärmeabzugsleitung
31: Restwärmeauslass
33: Restwärmeentlüfter
34: Außenlufteinleitungsöffnung
35: Entlüfter zum indirekten Kühlen
36: Abzugsleitung zum indirekten Kühlen
37: Auslasseinleitungsventilator
38: Kühlgas-Einleitungsöffnung
42: indirekter Kühler
44: Regler (Strömungsgeschwindigkeitssteuerung)
46: Kühlmittel
48: Ofenwand
50: Gewichtsmessfühler
52: Thermometer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2859987 [0004]
JP H04124586 A [0004, 0005]
JP H0340317 B [0005]
JP 2859987 B [0005]

Claims

Kontinuierlicher Wärmeofen, umfassend, in dieser Reihenfolge, einen Einlass, eine Heizzone, eine Kühlzone und einen Auslass, zur Durchführung einer Wärmebehandlung, während mindestens ein Werkstück vom Einlass zum Auslass befördert wird, wobei die Kühlzone so ausgebildet ist, dass ein Umgebungsgas zum direkten Kühlen des Werkstückes aus dem Auslass in die Kühlzone strömen kann; die Kühlzone mehrere indirekte Kühler umfasst, die parallel in der Förderrichtung des Werkstückes angeordnet sind, wobei jeder der indirekten Kühler mindestens einen Regler zum unabhängigen Anpassen der Kühlleistung aufweist; und die Kühlzone einen oder mehrere Restwärmeauslässe zum Ablassen eines Restwärmegases in der Kühlzone umfasst.
Kontinuierlicher Wärmeofen nach Anspruch 1, wobei die Kühlzone eine oder mehrere Einleitungsöffnungen für ein Kühlgas umfasst, das über einen oder mehrere Ventilatoren eingespeist wurde, um das Werkstück direkt zu kühlen, wobei die Einleitungsöffnungen zwischen dem Auslass und dem indirekten Kühler von den indirekten Kühlern angeordnet sind, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet.
Kontinuierlicher Wärmeofen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlzone keine Einleitungsöffnung für ein Kühlgas umfasst, das über einen oder mehrere Ventilatoren eingespeist wurde, um das Werkstück direkt zu kühlen, an einer Position, die näher am Einlass als an dem indirekten Kühler von den indirekten Kühlern liegt, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet.
Kontinuierlicher Wärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder der indirekten Kühler mindestens einen Regler umfasst, der die Strömungsgeschwindigkeit eines Kühlmittels, das durch jeden der indirekten Kühler strömt, anpassen kann.
Kontinuierlicher Wärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: einen Gewichtsmessfühler zum Messen des Gewichts des Werkstücks und eine automatische Steuerung, die den Regler basierend auf dem Gewicht des Werkstücks, das von dem Gewichtsmessfühler gemessen wurde, so steuert, dass die Kühlleistung des indirekten Kühlers angepasst wird.
Kontinuierlicher Wärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend: mindestens ein Thermometer zum Messen der Temperatur der Kühlzone im Ofen und eine automatische Steuerung, die den Regler basierend auf einem Wert des Thermometers so steuert, dass die Kühlleistung des indirekten Kühlers angepasst wird.
Kontinuierlicher Wärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der kontinuierliche Wärmeofen ein kontinuierlicher Brennofen ist.
Verfahren zum Betreiben des kontinuierlichen Wärmeofens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren das Anpassen der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler basierend auf dem Gewicht des Werkstücks und/oder der Temperatur der Kühlzone im Ofen umfasst, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des Umgebungsgases, das aus dem Auslass in die Kühlzone strömt, oder die Strömungsgeschwindigkeit des Restwärmegases, das aus einem oder mehreren der Restwärmeauslässe strömt, wesentlich zu verändern.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Kühlzone eine oder mehrere Einleitungsöffnungen für ein Kühlgas umfasst, das über einen oder mehrere Ventilatoren eingespeist wurde, um das Werkstück direkt zu kühlen, wobei die Einleitungsöffnungen zwischen dem Auslass und dem indirekten Kühler von den indirekten Kühlern angeordnet sind, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet; und wobei das Verfahren das Anpassen der Kühlleistung jedes der indirekten Kühler basierend auf dem Gewicht des Werkstücks und/oder der Temperatur der Kühlzone im Ofen umfasst, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des in die Kühlzone gespeisten Kühlgases wesentlich zu verändern.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler von mindestens einem Regler angepasst wird, der die Strömungsgeschwindigkeit eines Kühlmittels, das durch jeden der indirekten Kühler strömt, anpassen kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Werkstück, nachdem es die Heizzone durchquert hat, aus Keramik besteht und die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler während eines Prozesses, ab dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück beginnt, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Einlass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück aufhört, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, so angepasst wird, dass die Oberflächentemperatur des Werkstückes von einer Temperatur über 600 °C auf eine Temperatur unter 600 °C gesenkt wird.
Verfahren Anspruch 11, wobei die Kühlleistung jedes der indirekten Kühler während eines Prozesses, ab dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück beginnt, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Einlass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Werkstück aufhört, den indirekten Kühler von den indirekten Kühlern, der sich an einer dem Auslass nächstliegenden Position befindet, zu durchqueren, so angepasst wird, dass die Oberflächentemperatur des Werkstücks von einer Temperatur von 800 °C oder mehr auf eine Temperatur unter 500 °C gesenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei eine Abweichung des Ofendrucks, wenn das Werkstück die Kühlzone durchquert, 1,5 Pa oder weniger beträgt.