DE1106787B - Vorrichtung zum Speisen einer Gruppe von Waermebehandlungsoefen fuer Metalle mit Schutzgas aus Daempfen organischer Fluessigkeiten, die mit Stickstoff angereichert sind - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Speisen einer Gruppe von Wärmebehandlungsöfen für Metalle mit Schutzgas aus Dämpfen organischer Flüssigkeiten, die mit Stickstoff angereichert sind Bekanntlich läßt sich eine Schutzgasatmosphäre für die Wärmebehandlung von Metallen dadurch erzielen, daß in den Wärmeofen unmittelbar ein Stickstoffstrom eingeführt wird, der mit Dämpfen organischer Flüssigkeiten, vorzugsweise flüssiger ILohlenwasserstoffe, geschwängert ist.
• Ein bekanntes Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens besteht darin, das Gemisch durch Einblasen des Stickstoffes in die organische Flüssigkeit herzustellen, wobei der Stickstoff und die Flüssigkeit auf gleichbleibender Temperatur gehalten werden.
• Dabei wird ein Sättiger benutzt, in dem der Stickstoff in die Flüssigkeit einbläst. Der Gehalt des erzielten Gases an organischem Dampf ist hauptsächlich von der Temperatur der organischen Flüssigkeit abhängig.
• Diese Arbeitsweise ist zufriedenstellend, solange es sich um kleine Anlagen handelt, die nur geringe Durchsatzmengen erfordern.
• In einer großen Wärmebehandlungsanlage mit einem Schutzgasbedarf von beispielsweise 20 bis 100 rn3/h und einer Mehrzahl von Öfen muß jeder Ofen seinen eigenen Blassättiger besitzen. Es ist nämlich nicht möglich, eine ganze Werkhalle von einem gemeinsamen Sättiger aus zu versorgen, denn ein erheblicher Teil des Dampfes aus der organischen Flüssigkeit würde in der Rohrleitung kondensieren, es sei denn, daß eine besondere Beheizung der Rohrleitung vorgesehen wird, was aber sehr umständlich und kostspielig ist.
• Das Vorhandensein eines Sättigers in der Nähe jedes Ofens ist hinderlich. Außerdem ist der Anteil der vom Stickstoff mitgeführten organischen Dämpfe nicht nur von der Temperatur, sondern auch von der Durchsatzmenge, der Ausbildung des Sättigers usw. abhängig. Die Temperaturregelung des Sättigers kann nur durch wiederholte Stichproben erfolgen.
• Zur kondensationsfreien Weiterleitung eines Schutzgases mit einem erheblichen Gehalt an kondensfähigen Dämpfen ist es erforderlich, nur solche organische Flüssigkeiten zu verwenden, deren Siedepunkt bei atmosphärischem Druck unter 100° C liegt, damit eine Überhitzung des Sättigers und der Rohrleitungen vermieden wird.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist praktisch, raumsparend, billig und für die Speisung einer ganzen Gruppe von Behandlungsöfen, selbst wenn diese Öfen einen hohen Schutzgasdurchsatz erfordern, geeignet. Bei diesem Aggregat erübrigt es sich, neben jedem einzelnen Ofen einen besonderen Sättiger aufzustellen, so daß die Betriebssicherheit dadurch erhöht wird. Außerdem läßt sich die Zusammensetzung des in jeden Ofen eingeführten Schutzgases regeln und überwachen. Zum ganzen Aggregat gehören außer den Behandlungsöfen: 1. eine jedem Ofen zugeordnete Zerstäubungsvorrichtung, in welcher die Zerstäubung der organischen Flüssigkeit durch den Stickstoff selbst bewirkt wird, der einen Bestandteil der erzeugten Atmosphäre bildet. Dieser Stickstoff übernimmt die Aufgabe eines Trägergases und Verdünnungsmittels für den organischen Dampf.
• 2. Die Ausrüstungsapparatur, und zwar a) ein Satz Durchflußmengenmesser für die organische Flüsigkeit, für Stickstoff und für eventuelle Zusatzgase, b) ein Satz Schieber vor den Mengenmessern zum Regeln der Durchflußmengen, c) ein Satz Druckregler, namentlich eine Vorrichtung zum Regeln des Speisedruckes der organischen Flüssigkeit, wobei alle diese Regelorgane vorteilhaft zentral gruppiert sind, d) gegebenenfalls, wenn der aus dem Zerstäuber austretende Nebelstrahl nicht unmittelbar in den Arbeitsraum des Ofens eingeführt werden kann (z. B. bei Drehöfen), ein zum Erhitzen des Nebels dienender Vorwärmer, der es gestattet, die Flüssigkeitströpfchen zum völligen Verdampfen zu bringen, um das auf diese Weise homogenisierte Gas ohne Kondensationsgefahr in den Ofen einzuführen, e) ein entsprechendes Leitungsnetz.
• In dem Behälter für die zentrale Versorgung mit organischer Flüssigkeit wird über der organischen Flüssigkeit der Gasdruck konstant gehalten; für die Isonstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter dient eine übliche Vorrichtung (z. B. ein Schwimmer, dessen Verstellungen eine Speisepumpe ,teuern); die Regulierung des Gasdruckes über der Flüssigkeit erfolgt dadurch, daß die Zuleitung des auf einen konstanten Druck entspannten Druckgasstromes rrit einem Überdruckventil kombiniert wird, das auf einen etwas niedrigeren Druck geeicht ist. Vorteilhaft kann die organische Flüssigkeit vor ihrer Einführung in den drucküberwachten Speisebehälter entgast werden.
• Der Vorwärmer ist vorteilhaft mit einem Thermokontakt ausgerüstet, der auf einen den Flüssigkeitszulauf zum Zerstäuber regelnden Schieber einwirkt. Es ist nämlich wichtig, daß die Flüssigkeit nicht zum Zerstäuber geleitet wird, wenn der Vorwärmer nicht die zum Verdampfen des Nebels erforderliche Temperatur aufweist. Es ist zu bemerken, daß wegen des Wärmeverbrauchs beim Verdampfen der Flüssigkeit die Temperatur, die das Absperren des Flüssigkeitseinlaßschiebers bewirkt, niedriger liegen muß als die Temperatur, die das Öffnen dieses Schiebers bewirkt.
• Die Zeichnung zeigt ein Schema der erfindungsgemäßen Anlage.
• Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Speisung der Öfen 1 und 2 mit Schutzgas durch Zerstäuber 3 und 4, in die der Stickstoff über die Leitungen 5, 6 aus einem mit einem Reduzierventil 8 versehenen Druckbehälter 7 gelangt. Ein Zusatzgas, z. B. Propan, wird dem Ofen durch die Leitungen 9, 10 von einem mit einem Reduzierventil 12 versehenen Druckbehälter 11 zugeleitet.
• Die organische Flüssigkeit, die in die Zerstäuber eingeführt «-erden soll, strömt aus einem Behälter 15 durch die Leitungen 13, 14 heran. Der Behälter 15 ist durch eine Druckluftzuleitung 16 über ein Reduzierventil 17 unter Druck gesetzt. Ein Überdruckventil 18 gestattet es, den im Behälter 15 herrschenden Druck auf einen konstanten Wert einzustellen. Ferner ist der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 15 durch eine Schwimmervorrichtung 19 geregelt, die einen Hahn an einer Leitung 20 betätigt. Diese beginnt am Vorratsbehälter 22 und führt zum Entgaser 23, hinter den eine Pumpe 21 geschaltet ist. Der Entgaser 23 selbst wird über einen Schwimmerhahn 24 gespeist.
• Die jedem Zerstäuber zugeordneten Gas- und Flüssigkeitszuleitungen sind mit Steuerschiebern 25, 26, 27, 28, 29, 30 und Durchflußmengenmessern 31 bis 36 versehen.
• An der Zuleitung des Schutzgases zum Ofen 2 ist ein auf geeigneter Temperatur beheizter Vorwärmer 37 mit einem Thermokontakt 38 dargestellt, der den Zufluß der Flüssigkeit zum Zerstäuber über den Schieber 39 steuert.

Claims (4)

1. PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum Speisen einer Gruppe von Wärmebehandlungsöfen für Metalle mit Schutzgas aus Dämpfen organischer Flüssigkeiten, die mit Stickstoff angereichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ofen (1, 2) ein Zerstäuber (3, 4) zugeordnet ist, welchem durch Zuführungsleitungen (5, 6, 13, 14) unter einstellbaren Drücken eine organische Flüssigkeit und der diese zerstäubende Stickstoff zuzuführen sind, wobei in jedeZuführungsleitung einDurchflußmengenmesser (31, 32, 34, 35) und ein von diesem gesteuerter Steuerschieber (25, 26, 28, 29) eingeschaltet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (15) für die organische Flüssigkeit ein Schwimmerregler (19) und ein Überdruckventil (18) vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zerstäuber (4) und den Ofen (2) ein Vorwärmer (37) geschaltet ist, wobei zur Regelung des Flüssigkeitszulaufs ein mit dem Vorwärmer in Verbindung stehender Thermokontakt (38) und ein von diesem gesteuerter in der Flüssigkeitszuleitung (14) liegender Steuerschieber (39) vorgesehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Zerstäuber (3, 4) eine Zuführung für ein unter einstellbarem Druck stehendes Zusatzgas vorgesehen ist, wobei in dessen Zuführungsleitung (9, 10) ein Durchflußmengenmesser (33, 36) und ein von diesem gesteuerter Steuerschieber (27, 30) eingeschaltet sind.