-
Mehrkammer-Topfofen für Glüh- und Blankglühzwecke Die Erfindung bezieht
sich auf einen Mehrkammer-Topfofen zum Glühen und Blankgfühen von Eisen, Stahl und
anderem metallischem Gut, der beispielsweise zum Glühen von Bandrollen und Drahtbunden
benutzt wird. Er ist in seiner Grundform als gasbeheizter .Zweikammer-Topfofen mit
Glüh- und Vorwärmkammer ausgebildet, wobei in bekannter Weise die Heizgase der einen
Kammer zur Vorwärmung des Glühguttopfes in der zweiten Kammer ausgenutzt und durch
einen Umwälzer zwischen beiden, an ihren beiden Enden durch Kanäle zu einem Umlaufsystem
verbundenen Kammern umgewälzt werden.
-
Es ist nicht neu, Topfglühäfen zur Ausnutzung der Abgase und Steigerung
der Glühleistung mit zwei Kammern zu versehen, die zur Abgasüberleitung an ihren
oberen oder unteren Enden eine Kanalverbindung haben, so daß die eine zur Vorwärmung
bestimmte Kammer von den Abgasen der anderen zum Glühen benutzten und unmittelbar
beheizten Kammer erwärmt wird, ehe die so zur Vorwärmung ausgenutzten Abgase zum
Kamin gelangen. Es ist auch bekannt, solche Ofenanlagen zur Verbesserung der Leistung
und Vergleichmäßigung der Giühung durch Umwälzheizung so zu betreiben, daß die in
der einen Kammer erzeugten Heizgase durch einen motorisch betriebenen Umwälzer mit
erhöhter Geschwindigkeit in einem gleichbleibenden Kreislauf zwischen beiden an
ihren oberen und unteren Enden hierzu durch Kanäle verbundenen Kammern umgewälzt
werden, wobei der Umwälzer in dem oberen oder unteren, in einen Saug-und Druckteil
unterteilten Kanal angeordnet sein kann.
-
Bei diesen Ofenbauweisen handelt es sich aber um solche mit Einzweckkammern
und gleicher Heizgasriehtung, wobei es nachteilig ist, daß das hochvorgewärmte Glühgut
zum Fertigglühen aus der Vorwärmkammer in die unmittelbar beheizte Glühkammer umgesetzt
werden muß. Dies verursacht Wärmeverlust, Brennstoff- und Betriebskosten und hat
eine in vielen Fällen unerwünschte Zwischenkühlung des Glühgutes und Mauerwerksabkühlung
der beiden dabei gleichzeitig offenen Kammern im Gefolge.
-
Bekannt sind nun auch weiterhin Topfglühöfen mit abgasausnützender
Vorwärmung in Zwei- und Dreikamrnerbauweisen, bei denen die Nachteile des Topfumsetzens
durch wechselweise und umschichtige Beheizung der an ihren oberen und unteren Enden
durch mit Steuerorganen versehene Kanäle für einfache Abgasführung verbundenen Kammern
vermieden werden. Wenngleich es bei diesen Ofen mit teils mittelbarer, teils unmittelbarer,
abwechselnd oder im Turnus benutzbarer Einzelkammerbeheizung möglich ist, die von
den Abgasen der benachbarten Kammern jeweils vorgewärmte Kammer durch Betätigung
von Schiebern und Heizorganen nun auch zum Fertigglühen zu benutzen, wobei die hier
erzeugten Heizgase teils in entgegengesetzter Richtung zu der inzwischen neu beschickten
und der Vorwärmung dienenden Kammer geführt werden, ehe sie z. B. wie bei einer
bekannten Bauweise durch einen gemeinsamen Fallkanal, um den 3 Kammern gruppiert
sind, zum Kamin gelangen, so haben diese Ofen doch keine breitere Anwendung gefunden,
da die Vorwärmung vergleichsweise gering ist, der Wärmeübergang langsam erfolgt
und die Glühleistungen somit nicht in allem befriedigen.
-
Diesen bekannten Ofenbauweisen gegenüber handelt es sich nun beim
Erfindungsgegenstand um einen Mehrkammer-Topfofen für die oben angegebenen Zwecke.
Dieser Ofen, der in der Grundform eine Zweikammeranlage darstellt, ist durch die
Vereinigung folgender Merkmale gekennzeichnet: Im Ofen sind zwei direkt beheizbare
Kammern vorgesehen und an ihrem oberen Ende durch Kanäle sowie zusätzlich an ihrem
unteren Ende durch Doppelkanäle verbunden, in deren Linienführung ein Heizgasumwälzer
vorhanden ist und die so angeordnete Schieber aufweisen, daß eine Heizgasumkehr
bewirkbar ist; jede Kammer weist nur einen wenig oberhalb ihres Bodens und in der
Nähe der Einmündungen des Umwälzkanals angebrachten Kreisflächenbrenner auf. Diese
Ofenanlage vereint in sich die Vorteile einer Wechseibeheizung ohne Topfumsetzen
in Zweizweckkammern und die einer Umwälzbeheizung mit Heizgasumkehr und erhöhter
Heizgaszirkulation. Da nun bei dem erfindungsgemäß ausgestalteten Ofen mit seiner
Umkehr-Umwälzbeheizung die Heizgase mit erhöhter Geschwindigkeit zirkulieren und
ein Umsetzen des hoch vorgewärmten Glühgutes zum Fertigglühen aus der jeweils weiter
zu beheizenden
Kammer nicht erforderlich ist sowie das Einbringen
eines neuen Topfes immer in eine hocherwärmte Kammer, in der die vorangegangene
Glühung zum Abschluß gebracht wurde, erfolgt, wobei sich ein großes Wärmegefälle
ergibt, sind Voraussetzungen für eine die Glühleistung und Wirtschaftlichkeit steigernde
Betriebsweise gegeben. Auch die Anwendung besonders enger den Wärmeübergang durch
Berührung begünstigender Kammern ist möglich, ohne die Gefahr von Überhitzungsstellen
befürchten zu müssen.
-
Es gehört in den Rahmen der Erfindung, die mit Umkehr-Umwälzbeheizung
betriebene Zweikammer-Ofenanlage mit einer dritten, außerhalb des Umwälzkreislaufs
bleibenden Anwärmkammer für einfachen Abgasdurchgang und Ausnützung der überschüssigen,
zum Kamin zu leitenden Heizgase zu betreiben. Durch diese Zusatzeinrichtung ist
es möglich, die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.
-
Es gehört ferner in den Rahmen der Erfindung bei dem vorliegenden
Ofen mit seinen Anordnungen zur Zweikammer-Umkehrumwälzbeheizung durch Vorsehen
von Fallkanälen, welche die oberen Ringkanäle mit der Unterdruckseite des Umwälzers
direkt verbinden und mit Organen zum Absperren versehen sind, eine Kurzschließmöglichkeit
einzurichten, wobei die Ofenanlage bei Beheizung beider Kammern zu gleicher Zeit
mittels der gleichen Einrichtungen in Form einer Einkammerumwälzheizung betreibbar
ist; hierbei werden die überschüssigen Heizgase beider Kammern auf der Druckseite
des Umwälzers abgeleitet, in der nachgeschalteten dritten Kammer zur Vorwärmung
ausgenützt. Durch diese Zusatzeinrichtung ist es möglich, auch Chargen mit unterschiedlichen
Glühzeiten wirtschaftlich und bei voller Ofenausnutzung zu glühen.
-
Außerdem gehört es in den Rahmen der Erfindung, die mit Umkehr-Umwälzbeheizung
betriebene Zweikammer-Ofenanlage auch durch Brenner anderer Art zu beheizen. Eine
Abwandlung der Ofenausbildung kann nun danach insofern Platz greifen, als in den
Glühkammern (abwechselnd beaufschlagte) Umwälzbrenner angeordnet sind, wobei die
Benutzung eines besonderen Umwälzers entfällt.
-
Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, die für Umkehr-Umwälzbeheizung
erfindungsgemäß ausgestattete Ofenanlage auch mit Öl- (Zusatz-) Brennern, die in
ihrer Brennrichtung auf die Doppelkanäle hinführen, zu versehen, wodurch sich eine
indirekte Beheizungsmöglichkeit ergibt.
-
In der Zeichnung ist der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen
Ofenanlage in einem Längsschnitt als Fig. 1 und in einer Aufsicht als Fig. 2 gezeigt.
Nach diesen Abbildungen besteht die Ofenanlage vorzugsweise aus zwei beheizbaren
Kammern d, b und aus einer gegebenenfalls nachgeschalteten unbeheizten Kammer
c. Die wechselweise beheizten Kammern ct und b sind mit dicht über ihren Böden in
die Umlaufgaszuführungen eingebauten, zusätzlich mit Umlaufgasführungsblechen versehenen
Kreisflächenbrennern k 1, k 2 ausgestattet und an ihren oberen Enden durch Ringkanäle
q 1, q 2 und an ihren unteren Enden durch zwei je einen Saug- und Druckkanal bildende
Doppelkanäle n, p bzw. n 1, it 2, p 1,
p 2, in welchen die Umkehr der Heizgasrichtung durch Betätigung der
Schieber m, o bewirkt wird, mit der Druck- und Unterdruckseite des Umwälzers l verbunden.
Die Betriebsweise der Ofenanlage erfolgt nun hierbei in der einen Richtung zunächst
so, daß nach dem Verlassen der einen zum Vorwärmen benutzten Kammer b die von oben
eintretenden und unten austretenden Abgase von dem Lüfter L, bei jetzt offenen
Kanalwegen n 2, p 1 angesaugt und der anderen zum Glühen benutzten Kammer
a von unten wieder zugeführt und durch den Gasbrenner h 1 auf die gewünschte Heizgastemperatur
erwärmt werden. Die die Glühkammer a nach Abgabe einer Teilwärme oben durch die
Ringkanäle q 1, 2 verlassenden Abgase schließen den Kreislauf mit ihrem Eintritt
wieder in die Kammer b, in der sie einen weiteren Teil ihrer Wärme zur Vorwärmung
abgeben. Das Heizgas durchströmt so bei ständiger Wiederaufheizung und Wiederabkühlung
mit erhöhter Geschwindigkeit die beiden Kammern in der eben geschilderten Richtung,
solange die Kammer a zum Glühen und die Kammer b zum Vorwärmen benutzt und die Kanalwege
n 2, p 1 geöffnet sind. Ist die Glühung in der Kammer a beendet, so erfolgt die
Umschaltung der Gasführung auf entgegengesetzte Richtung in sehr einfacher Weise
nun derart, daß die beiden Wechselschieber m, o zur Umkehr der Umwälzrichtung in
den Kanalwegen p 2, n 1 in die benachbarten Kanalwege n 2, p 1 geschoben
werden und der Brenner h 1 in der Kammer a gelöscht, der Brenner k
2 in Kammer b hingegen zur Aufheizung des vorgewärmten Topfes gezündet
wird. Die Kammer a wird jetzt durch Auswechseln des Topfes neu beschickt und zur
Vorwärmung und Ausnutzung der Heizgase benützt, wobei die Heizgase die Kammern nun
in entgegengesetzter Richtung durchströmen, d. h. in die Kammer a zur Vorwärmung
von oben eintreten und unten austreten, in die Kammer b zur Hochheizung von unten,
mit den Brennergasen sich mischend eintreten und oben austreten. Aus den Fig. 1
und 2 ist schließlich noch zu ersehen, daß bei Anordnung und Öffnung von im a11-gemeinen
abgesperrten Fallkanälen z, welche die oberen Ringkanäle q 1, q 2 mit der Saugseite
des Umwälzers L in geeigneter Weise verbinden, die sonst wechselweise betriebenen
Kammern a, b mit den gleichen Einrichtungen auch gleichzeitig beheizt und
in zwei über den Lüfter zusammenlaufenden sonst selbständigen Einkammer-Umwälzkreisläufen
betrieben werden können, wenn hierzu die Saugkanäle -t 1, zt 2 durch die Schieber
o, m geschlossen und die Druckkanäle p 1, p 2 offengehalten werden. Eine Ausnutzung
der überschüssigen Heizgase erfolgt auch hierbei zu Vorwärmzwecken in der für einfachen
Abgasdurchgang nachgeschalteten Kammer c, in die die Abgase genau wie bei der üblichen
-Umkehr-Umwälzbeheizung von der Druckseite des Umwälzers l durch den Kanal
v
gelangen, ehe sie zum Kamin x abgeleitet werden. Die Beheizungsmöglichkeit
mittels zusätzlicher Ölfeuerung ist mit der Einzeichnung einer Brennkammer y angedeutet.