DE1122974B - Tunnelofen zur Temperbehandlung von Werkstuecken aus Gusseisen mit sphaeroidalem Graphit - Google Patents

Tunnelofen zur Temperbehandlung von Werkstuecken aus Gusseisen mit sphaeroidalem Graphit

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DE1122974B DEC12546A DEC0012546A DE1122974B DE 1122974 B DE1122974 B DE 1122974B DE C12546 A DEC12546 A DE C12546A DE C0012546 A DEC0012546 A DE C0012546A DE 1122974 B DE1122974 B DE 1122974B
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor

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Description

  • Tunnelofen zur Temperbehandlung von Werkstücken aus Gußeisen mit sphäroidalem Graphit Die Erfindung betrifft einen Tunnelofen zur kontinuierlichen Temperbehandlung von Rohren oder anderen Werkstücken aus Gußeisen mit sphäroidalem Graphit in zwei aufeinanderfolgenden Phasen bei erheblich niedrigerer Temperatur in der zweiten Behandlungsphase mit einer vorwärtigen, auf einer hohen Temperatur gehaltenen Erhitzungszone, einer rückwärtigen, auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur gehaltenen Zone und einer mit Kühlvorrichtungen versehenen Zwischenzone.
  • In der Regel müssen Rohre und andere Werkstücke aus Gußeisen, die z. B. nach dem Schleudergußverfahren in einer Metallform hergestellt worden sind, einer Wärmebehandlung unterworfen werden, deren Zweck es ist, die Karbide zu zersetzen, die als Folge der schnellen Abkühlung der Schmelze durch die Metallform vorhanden sind. Im Falle von Gußeisen mit sphäroidalem Graphit besteht die Wärmebehandlung im allgemeinen aus zwei metallurgischen Umwandlungsprozessen, die nacheinander durchaeführt werden, und zwar 1. einer als Graphitisierung bezeichneten Umwandlung, deren Ziel es ist, den Zementit, den das Gußeisen enthalten kann, zu zersetzen; dies ist der Fall, wenn als Folge des Gießens in eine Metallform die Erstarrung sehr schnell erfolgt ist; 2. einer Ferritisierung, deren Ziel es ist, den Perlit mehr oder weniger vollständig in Ferrit überzuführen, wobei Kohlenstoff in Form von Graphit frei wird. Je nach der anteiligen Menge an Perlit und Ferrit in der Gesamtmasse besitzt das Eisen erheblich verschiedene Eigenschaften, insbesondere in mechanischer Beziehung (Zugfestigkeit, Streckgrenze usw.).
  • Die Graphitisierung erfolgt bekanntlich bei Temperaturen zwischen 800 und 1000° C. Die Dauer dieser Behandlung ist um so länger, je niedriger die Temperatur ist, bei der sie stattfindet. Die Ferritisierungsbehandlung andererseits wird entweder durch eine gelenkte Kühlung der Werkstücke über die Temperaturspanne zwischen 800 und 650° C oder in der Weise durchgeführt, daß die Werkstücke mehrere Stunden lang auf einer etwas unterhalb der kritischen Temperatur, die in der Größenordnung von 750° C liegt. liegenden Temperatur gehalten werden. Die vollständige thermische Behandlung des Gußeisens mit Kugelgraphit nimmt also eine erheblich längere Zeitdauer in Anspruch als die der üblichen Wärmebehandlung von durch Schleuderguß hergestellten Rohren.
  • Bei der Herstellung von Rohren durch Schleuderguß, d. h. einem Verfahren, bei dem die Erzeugnisse laufend anfallen, wird für die Wärmebehandlung im allgemeinen ein kontinuierlich arbeitender Ofen, nämlich ein Tunnelofen verwendet, in den die Werkstücke an seinem einen Ende eingeführt und unter gleichförmigem Vorschub durch den Ofenkanal nach dessen anderem Ende transportiert werden. Wegen der langen Dauer der Wärmebehandlung von Gußeisen mit sphäroidalem Graphit ist es nicht möglich, für die Durchführung der Wärmebehandlung von aus entsprechenden Schmelzen mittels Schleuderguß hergestellten Rohren die gleichen Öfen zu verwenden, wie sie üblicherweise für die von Rohren aus gewöhnlichem Gußeisen benutzt werden. Da die Länge des Ofens proportional der Behandlungsdauer und diese sehr viel länger ist als die von durch Schleuderguß hergestellten Rohren aus gewöhnlichem Gußeisen, würde sich nämlich dann ein Ofen von einer praktisch undenkbaren Gesamtlänge ergeben.
  • Es ist auch bereits ein Ofen zur Temperbehandlung von Werkstücken bekanntgeworden, der zwei Beheizungszonen verschiedener Temperatur aufweist, die durch durch Führung der Gase mittels eines höheren als in dieser Zone herrschenden Druckes erzeugte Rauchschirme getrennt werden. Hierbei läßt es sich aber nicht vermeiden, daß die unter hohem Druck stehenden Rauchgase nicht nur zu den für sie bestimmten Absaugöffnungen, sondern auch in die benachbarten, unter geringerem Druck stehenden Beheizungszonen gesaugt werden. Auf diese Weise wird sich wenigstens ein Teil der Rauchgase an den von den Brennern kommenden heißen Gasen und den erhitzten Werkstücken selbst erhitzen. Es ist somit praktisch unmöglich, eine konstante Temperatur des Kühlmediums zu erreichen, so daß die Abkühlgeschwindigkeit der Werkstücke niemals genau bestimmbar ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Ofen, der für die aufeinanderfolgende Durchführung der beiden Phasen der Temperbehandlung bei Temperaturen geeignet ist, deren zweite von der ersten durch einen erheblichen Abstand nach unten getrennt ist. Dieser Ofen, und zwar ein Tunnelofen, durch den die Rohre oder andere zu behandelnde Gegenstände kontinuierlich quer zu ihrer Längsrichtung hindurchtransportiert werden, indem sie an einem Ende des Ofenkanals eintreten und diesen am anderen Ende verlassen, ist insbesondere für die Wärmebehandlung von Rohren und anderen röhrenförmigen Körpern, in erster Linie solchen aus Gußeisen mit sphäroidalem Graphit, die durch Schleuderguß oder in anderer Weise in Metallformen gegossen wurden, und zwar Werkstücken von großer Länge, geeignet. Die kennzeichnenden Merkmale dieses Tunnelofens sind, daß die Zwischenzone kurz ausgebildet und thermisch von der vorwärtigen Zone und der rückwärtigen Zone durch herabhängende Schirme getrennt ist, die oberhalb der Ofensohle einen Raum für den freien Durchtritt der zu behandelnden Werkstücke frei lassen, und daß an der Zwischenzone durch ihre Außenwand führende Austrittsöffnungen für das Kühlmittel vorgesehen sind.
  • Durch die Zwischenschaltung dieser Zone mit energischer Kühlwirkung wird es möglich, den Abstand, der die zwei wirksamen, nämlich die erste und die zweite Behandlungszone voneinander trennt, erheblich zu verringern, ohne die Vorschubgeschwindigkeit der Werkstücke durch den Ofen ändern zu müssen.
  • Jede dieser Zonen ist mit geeigneten Heiz- und/ oder Kühlvorrichtungen ausgerüstet, durch die eine gleichmäßige Temperatur der zu behandelnden Rohre oder anderen Körper von großer Länge auf ihrer ganzen Längenerstreckung erzielt wird.
  • Dadurch ist es möglich, in einem Ofen von einer trotzdem annehmbaren Länge auf einer einzigen Ofenreise sowohl die Graphitisierung wie die Ferritisierung durchzuführen.
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsformen des Ofens gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des neuen Ofens; Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, wobei gewisse Teile weggebrochen sind; Fig. 3 und 4 sind den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellungen einer abgeänderten Ausführungsform des neuen Ofens; Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Verlaufs der Temperaturkurve durch den Ofen, die sich bei der letzteren Ausführungsform ergibt.
  • In den Fig. 1 und 2 sind mit 1 die Sohle, mit 2 die Seitenwandungen und mit 3 das Gewölbe des Tunnelofens bezeichnet. Auf der Ofensohle 1 sind Rollbahnen 4 aufgemauert. In Rillen 5 sind zwei endlose Ketten 6 mit Mitnehmerdaumen 7 verlegt, die an ihren Enden über sich im gleichen Sinne drehende Kettenräder 8 laufen, deren eines durch einen nicht dargestellten Motor mit Reduktionsgetriebe angetrieben wird. Die Ketten dienen der Förderung der zu behandelnden Werkstücke 9 von großer Länge, die auf den Rollbahnen 4 z. B. im Sinne des Pfeiles j (Fig. 1) abrollen.
  • Die Werkstücke treten durch eine Öffnung 10 an einem Ende des Ofens ein und verlassen den Ofenkanal durch eine Austrittsöffnung 11 an seinem anderen Ende.
  • Die Ein- und Austrittsöffnungen 10 bzw. 11 des Ofens können zweckmäßig durch heb- und senkbare Türen 12 bzw. 13 abgeschlossen werden.
  • Von dem Gewölbe 3 hängen zwei Schirme 14 und 15 in das Ofenkanalinnere, die Schwellen bilden, deren örtliche Anordnung weiter unten erläutert wird. Diese Schirme enden in einem solchen Abstand I von der Ofensohle 1, daß sie den reibungslosen Durchtritt der Werkstücke 9 durch den Ofenkanal zulassen.
  • Die Schirme 14 und 15 teilen das Ofeninnere in drei Zonen, und zwar eine vorwärtige Erhitzungszone A, die zwischen dem Eintrittsende 10 und dem Schirm 14 liegt, eine Zwischenzone B zwischen den beiden Schirmen und eine Zone C zwischen dem Schirm 15 und dem Austrittsende 11.
  • Durch das Gewölbe 3 und die Seitenwandungen 2 des Ofenkanals mündet in das Innere der Zone A eine Reihe von Brennern 18, die an eine doppelte Zuführungsleitung 19, 19 a für ein brennbares Medium, z. B. Gas und Luft, angeschlossen sind. In diesen Leitungen 19, 19 a sind beliebige übliche, nicht dargestellte Vorrichtungen zur Regelung der Flamme und demzufolge der Temperatur im Inneren der Zone A vorgesehen.
  • In dem Gewölbe der Zone B, und zwar in der mittleren Querebene dieser Zone, d. h. in gleichen Abständen von den beiden Schirmen, sind Öffnungen 20 vorgesehen, die an eine Zuführungsleitung 21 für Kaltluft oder ein anderes gasförmiges kaltes Medium angeschlossen sind.
  • In der Leitung 21 liegt ein Schieber oder ein anderes Abschlußorgan 22, das von Hand mittels eines Hebels 23 betätigt werden kann.
  • In die Zone C mündet eine Reihe von im Gewölbe und in den Seitenwandungen angeordneten Brennern 24, die an eine doppelte Zuführungsleitung 25, 25a für Gas und Luft angeschlossen sind. Auch diese doppelte Leitung ist mit nicht dargestellten Regelorganen für die Flamme und demzufolge deren Temperatur in der Zone C ausgerüstet.
  • Schließlich sind an den beiden Enden der Zwischenzone B, und zwar etwa fluchtend zu den Schirmen 14 und 15, Saugkanäle 26 und 27 vorgesehen, die mit an einen einzigen Saugzugventilator 30 angeschlossenen Sammelleitungen 28 und 29 in Verbindung stehen. Dieser Ventilator fördert in eine Austrittskammer 30a.
  • In jeder der Sammelleitungen 28 und 29 ist ein Thermoelement, wie 31 (Fig. 2), angeordnet, das mit einer Aufzeichnungsvorrichtung 32 für die Austrittstemperatur der Gase aus der Zone B gekuppelt ist. Ferner ist in jeder dieser Leitungen ein z. B. von Hand mittels eines Hebels 34 betätigter Schieber 33 vorgesehen.
  • In dem Gewölbe der Zone C ist in der Nähe des Schirmes 15 ein Strahlungspyrometer 35 angeordnet, das mit einer Registriervorrichtung 36 in Verbindung steht und es ermöglicht, in Form einer kontinuierlichen Sinuskurve TU aufeinanderfolgend die Temperatur jedes die Stelle, an der dieses Pyrometer angeordnet ist, passierenden Werkstücks beim Austritt aus der Zone B und die etwas davon verschiedene Temperatur T". der Sohle der Zone C aufzuzeichnen.
  • Die Arbeitsweise des Ofens ist einfach. Die bei 10 eingeführten Werkstücke 9 durchlaufen mit konstanter Geschwindigkeit zunächst die Zone A, in der sie während einer gegebenen Zeitdauer, die eine Funktion ihrer Vorschubgeschwindigkeit und der Länge der Zone ist, auf die gewünschte Graphitisierungstemperatur T" erhitzt werden, die durch die üblichen Vorrichtungen zur Einstellungg der Brenner 18 eingeregelt wird, dann die Zwischenzone B, in der die Werkstücke schnell über ihre ganze Länge durch Kaltluft oder ein anderes kaltes Gasmedium, das bei 20 eingeführt wird, von der Temperatur T" auf die Temperatur Td heruntergekühlt werden. Dieses Kühlmedium teilt sich als Folge seiner Absaugung an zwei Stellen, bei 26 und 27, in zwei divergierende Schleiern' und n=, wodurch sein ausgezeichneter Kontakt mit den zu kühlenden Werkstücken auf deren gesamter Länge gesichert wird.
  • Schließlich durchlaufen die Werkstücke die Zone C, in die sie mit der durch das Pyrometer 35 eingestellten Temperatur eintreten und in der ihre Temperatur langsam auf die kaum unterhalb dieser Temperatur liegende Temperatur T, der Zone C absinkt. Mit dieser Temperatur T,. treten die Werkstücke bei 11 aus.
  • Die thermische Steuerung des neuen Ofens erfolgt in der nachstehend beschriebenen Weise: Da die Länge der Zone B feststeht, ist auch die Anzahl der Werkstücke 9, die sie aufnehmen kann, ferner auch die Vorschubgeschwindigkeit der Kette bekannt. Ausgehend von der Temperatur T" der Werkstücke bei ihrem Eintritt in die und ihrer Austrittstemperatur Tb aus der Zone wird die Zahl an Kalorien ermittelt, die mit Hilfe des kalten Mediums abzuführen sind. Es kann so durch eine thermische Berechnung die notwendige Menge an Kühlmedium bestimmt werden, die dann durch den Schieber 22 eingestellt wird. Ausgehend von der Temperatur T" der Atmosphäre, d. h. der Außenluft am Eintrittsende des Ofens, kann durch Berechnung die Temperatur T, der erhitzten Luft, die bei 26 und 27 austritt, ermittelt werden. Auf dieser Grundlage werden die Schieber 33 in der Saugleitung so eingestellt, daß die durch die Vorrichtung 32 aufgezeichnete Austrittstemperatur T, gleich oder vorzugsweise etwas höher ist als T,.
  • Da die Solltemperaturen Tb und T,. bekannt sind, genügt es, zu kontrollieren, daß die entsprechenden Aufzeichnungen bei 36 und 32 nicht von den vorgeschriebenen Werten abweichen, bzw. sie, falls Abweichungen vorhanden sind, durch Betätigung der Schieber 32 bzw. 33 zu korrigieren.
  • Die Längen der Zonen A und C sind eine Funktion der Dauer jeder der vorzunehmenden Behandlungen unter Berücksichtigung derVorschubgeschwindigkeit der Rohre durch den Ofen, d. h. der kontinuierlichen Fortbewegungsgeschwindigkeit der Förderkette. Wie hiernach ersichtlich ist, kann mittels des Ofens gemäß der Erfindung die Graphitisierungsbehandlung mit der Maximaltemperatur durchgeführt werden, welche es unter Berücksichtigung der Qualität des zu behandelnden Gußeisens ermöglicht, mit einer geringstmöglichen Behandlungsdauer zu arbeiten, ohne gezwungen zu sein, dem Ofen zwischen der Zone A, in der die Graphitisierung erfolgt, und der Zone C, in der die Ferritisierung vor sich geht, eine übertriebene Länge zu geben, obwohl zwischen diesen beiden Behandlungsstufen ein außerordentlich hoher Temperaturunterschied vorhanden sein kann.
  • Unter der Voraussetzung, daß die Graphitisierung bei 950° C durchgeführt wird und die Ferritisierungsbehandlung bei 800° C beginnt, würde unter Berücksichtigung einer natürlichen Abkühlung in dem Ofen um etwa 1 °!min der Cbergang von 950 auf 800° C, d. h. die Kühlung um 150° C, im Falle eines normalen Ofens etwa 150 Minuten erfordern, was bei einer Kettengeschwindigkeit von z. B. 20 cm/min einer nicht wirksamen Länge von 30 m entsprechen würde.
  • Im Falle des Ofens gemäß der Erfindung kann die Kühldauer für dieses Temperaturintervall auf 5 bis 10 Minuten verringert werden, was unter Zugrundelegung der gleichen Kettengeschwindigkeit einer Länge der Zone B von nur 1 bis 2 m entspricht. Hieraus ergibt sich die außerordentliche Wirtschaftlichkeit eines Ofens der beschriebenen Art vom Gesichtspunkt seiner Anlagekosten.
  • Selbstverständlich sind die vorstehend angegebenen Werte nur als beispielsweise und zur besseren Veranschaulichung angegeben anzusehen. Die Längen des Ofens sind je nach der Länge der zu behandelnden Werkstücke, der Vorschubgeschwindigkeit der Kette und des zu überbrückenden Temperaturgefälles verschieden.
  • Ganz allgemein jedoch wird beim Arbeiten mit Einblasen von Luft in die Zone B eine Kühlung, die 10- bis 20fach schneller verläuft als die natürliche Kühlung, erzielt, wodurch sich eine entsprechende Verringerung der Länge der Zone B gegenüber der, die erforderlich wäre, wenn ausschließlich mit natürlicher Kühlung gearbeitet werden würde, ergibt und gleichzeitig wegen des Vorhandenseins der Schirme 14 und 15 und der Kanäle 26 und 27 die Wirkung der Kühlung ausschließlich auf die Länge der Zone B beschränkt ist.
  • Bei Verwendung eines Ofens der beschriebenen Art können wegen der Schnelligkeit des Kühlvorganges gewisse geringe Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Teilen der Werkstücke deshalb auftreten, weil der Weg durch die Zwischenkühlzone B unter Umständen nicht ausreicht, um einen vollständigen thermischen Gleichgewichtszustand der Werkstücke herbeizuführen. So könnten die Außenflächen der Werkstücke sich auf einer Temperatur befinden, die etwas unterhalb der mittleren Temperatur liegt, während die Temperatur der nach dem Inneren zu liegenden Bereiche oberhalb der Mitteltemperatur liegt. Die Herstellung des thermischen Gleichgewichts muß also am Anfang des Eintritts in die folgende Ferritisierungszone vollendet sein, wobei die eigentliche Ferritisierungsbehandlung erst an einer etwas nach dem Eintritt in die Ferritisierungszone erfolgenden Stelle beginnt. Die Gesamtdauer des Weges der Werkstücke durch die Ferritisierungszone muß deshalb mit dem Ziele einer Verzögerung zu Beginn der Ferritisierungsbehandlung verlängert werden. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte abgeänderte Ausführungsform des neuen Ofens ermöglicht es, diese Schwierigkeiten zu vermeiden.
  • Bei dieser Ausführungsform sind unterhalb des Ofengewölbes drei von diesen in das Ofeninnere vorspringende Querschirme 14, 37 und 15 vorgesehen, die drei Schwellen bilden, deren örtliche Anordnung weiter unten noch erläutert werden wird.
  • Diese Schirme enden in einem Abstand 1 von der Sohle 1, der so bemessen ist, daß die durch den Ofen hindurchgeführten Werkstücke 9 frei passieren können.
  • Der Schirm 37 teilt die Zwischenzone B in zwei Kammern, und zwar eine erste Kammer B1, die zwischen den Schirmen 14 und 37 liegt, und eine zweite Kammer B= zwischen den Schirmen 37 und 15.
  • In dem Gewölbe der Kammer BI und in der Ouermittelzone dieser Kammer, d. h. in gleichen Abständen von den Schirmen 14 und 37, ist eine Reihe von Eintrittsöffnungen 38 angeordnet, die an eine Zuleitung 39 für Kaltluft oder ein anderes kaltes gasförmiges Medium angeschlossen sind. In dieser Leitung 39 liegt ein Schieber oder anderes Abschlußorgan 40, das von Hand mittels eines Hebels 41 betätigt werden kann.
  • An den beiden Enden der Kammern Bl, d. h. ziemlich in der Flucht der Schirme 14 und 37, wurden in die Ofensohle Saugkanäle 42 und 43, die in eine mit Regelvorrichtungen versehene Sammelleitung44 übergehen, die über einen nicht dargestellten Ventilator an einen Abzugskamin angeschlossen ist, vorgesehen.
  • Die Kammer B2 ist mit einer Vorrichtung zum Einblasen eines gasförmigen Mediums, dessen Temperatur erheblich höher ist als die des in die Kammer B1 eingeblasenen Mediums, ausgerüstet. Diese Vorrichtung, die es ermöglicht, die Rauchgase im Kreislauf zu führen, ist als Ganzes aus der Fig. 4 ersichtlich.
  • In der mittleren Querebene des Gewölbes der Kammer B2 ist eine Reihe von Öffnungen 45 angeordnet, die an eine Speiseleitung 46 für ein gasförmiges Medium angeschlossen sind. In dieser Leitung liegt ferner auch eine nicht dargestellte Aufzeichnungsvorrichtung für die Temperatur T, des gasförmigen Mediums.
  • An den beiden Enden der Kammer B2 und in der Ofensohle sind gegenüber den Schwellen 37 und 15 in eine Sammelleitung 49 mündende Saugkanäle 47 und 48 vorgesehen. In diese Sammelleitung ist eine Temperaturregistriervorrichtung 50 eingeschaltet, die die Temperatur T, der Rauchgase bei ihrem Austritt aus der Kammer B2 mißt bzw. aufzeichnet. Die Leitung 49 ist an einen Saugzugventilator 51 angeschlossen, der in eine Leitung 52 fördert, die in die Leitung 46 einmündet. Ferner ist von der Leitung 52 ein Saugkanal 53 abgezweigt, in dem ein Schieber 54 angeordnet ist. In die Leitung 46 kann mittels eines Frischluftventilators 55 Luft in einer durch einen Schieber 56 regelbaren Menge eingeblasen werden. Die Arbeitsweise dieses Ofens ist wie folgt: Die bei 10 in den Ofenkanal eingeführten Werkstücke 9 werden mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit bewegt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, werden sie in der Zone A auf ihrer ganzen Längenerstreckung auf die Temperatur für die Graphitisierungsbehandlung in der Größenordnung von 950° C erhitzt.
  • Anschließend werden sie in der Kammer B2 durch Kaltluft oder ein anderes gasförmiges Medium von einer Temperatur in der Größenordnung von z. B. 15@ C, das bei 38 eingeführt wird, sehr energisch auf ihrer ganzen Länge von der Temperatur T" auf die Temperatur T, abgekühlt. Dieses gasförmige Medium unterteilt sich wegen der doppelten Saugkanäle 42 und 43 in zwei divergierende Schleiern, und n2, wodurch sich eine heftige Bewegung der Atmosphäre in der Kammer B1 und ein sehr guter Kontakt derselben mit den zu kühlenden Werkstücken ergibt. Infolge der nur geringen Länge der Kammer BI könnten sich gewisse geringfügige Temperaturunterschiede zwischen den äußeren und den inneren Bereichen der Werkstücke ergeben, die z. B. um etwa 20° C von der mittleren Temperatur T,,." die in der Größenordnung von 850° C liegt, abweichen können.
  • Die Vergleichsmäßigung der Temperatur der Werkstücke wird in der Kammer B2 verbessert.
  • In diese Kammer Bz wird im Gegensatz zu der Kammer B1 ein warmes Medium mit einer Temperatur T, eingeblasen, die nur etwas niedriger ist als die Temperatur Tb." mit der die Werkstücke diese Kammer verlassen sollen und die durch das Pyrometer 35 kontrolliert wird.
  • Die Temperatur Tb2 muß so nahe als möglich an der Ferritisierungstemperatur liegen.
  • Infolge der Zirkulation dieses warmen gasförmigen Mediums, welches sich in zwei aus der Leitung 46 in die Leitungen 47 und 48 angesaugte Schleier unterteilt, wie durch die Pfeile F in Fig. 4 angedeutet, ergibt sich in der Kammer B2 eine intensive Bewegung der Ofenatmosphäre und damit ein inniger Kontakt des Mediums mit den zu behandelnden Werkstücken. Die Temperatur T, des eingeblasenen Mediums kann mit großer Genauigkeit geregelt werden, indem aus dem Kreislauf über den Kanal 53 ein gewisser Anteil der Rauchgase abgeleitet und andererseits in den Kreislauf über den Kanal 46 eine gewisse Menge an Frischluft, die durch den Ventilator 55 eingeblasen wird, eingeführt wird. So wird, wenn die Temperatur T, der durch die Leitung 49 abgeführten Rauchgase das Bestreben hat, anzusteigen - diese Temperatur wird tatsächlich ständig durch die in den geschlossenen Kreislauf von den behandelten Werkstücken zugeführten Wärmeeinheiten erhöht -, ein Teil derselben abgeführt und durch Frischluft ersetzt.
  • Wenn die Temperatur T, im Gegensatz dazu das Bestreben hat, abzusinken, wird der Kreislauf nicht geöffnet und mit geschlossenem Kreislauf der Ofenatmosphäre gearbeitet, welche sich deshalb infolge ihres Kontaktes mit den Werkstücken erhitzt. Wie hieraus ersichtlich, läßt sich so mit großer Genauigkeit die Temperatur T, des eingeblasenen Mediums einstellen.
  • Ferner wird die genaue Einstellung der Temperatur der Werkstücke in der Kammer B2 mittels der zur Verfügung stehenden Vorrichtung zum Einblasen des gasförmigen Mediums dadurch noch besser möglich, daß die Werkstücke, weil sie vorher die Kammer B1 passiert haben, in diese Kammer bereits mit einer Temperatur Tb, eingeführt werden, die ziemlich nahe an der Temperatur Tb" liegt und das Temperaturintervall Tb,-Tb._ verhältnismäßig gering ist.
  • Die heftige Bewegung der Gasströme mit der genauen Temperatur T, wirkt im Sinne der Vergleichmäßigung der Temperatur der Werkstücke und der Gase und erzeugt das gewünschte thermische Gleichgewicht der Werkstücke bei der Temperatur Tb.,. Die Hindurchführung der Werkstücke durch die Kammer B2 ermöglicht es, diese Temperatur Tb, bei der die Ferritisierungsbehandlung beginnen soll und mit der die Werkstücke in die folgende Zone C eintreten, mit großer Genauigkeit einzustellen. Sie verlassen diese Zone bei 11 mit einer etwas unterhalb der Temperatur TI" liegenden Tcmperatur T,..
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, die lediglich als beispielsweise anzusehen sind.
  • So könnte im Falle der beiden Beispiele die Kühlung der die Zone B passierenden Rohre auch durch alle anderen hierfür an sich bekannten Maßnahmen erfolgen.
  • Ferner kann, wenn die Genauigkeit des Temperaturabfalls der Werkstücke in der Zone B noch verbessert werden soll, diese Zone auch in mehrere voneinander durch Schwellen getrennte Kammern unterteilt werden.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Tunnelofen zur kontinuierlichen Temperbehandlung von Rohren oder anderen Werkstücken aus Gußeisen mit sphäroidalem Graphit in zwei aufeinanderfolgenden Phasen bei erheblich niedrigerer Temperatur in der zweiten Behandlungsphase mit einer vorwärtigen, auf einer hohen Temperatur gehaltenen Erhitzungszone, einer rückwärtigen, auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur gehaltenen Zone und einer mit Kühlvorrichtungen versehenen Zwischenzone, da- durch gekennzeichnet, daß die Zwischenzone (B) kurz ausgebildet und thermisch von der vorwärtigen Zone (A) und der rückwärtigen Zone (C) durch herabhängende Schirme (14, 15) getrennt ist, die oberhalb der Ofensohle (1) einen Raum für den freien Durchtritt der zu behandelnden Werkstücke frei lassen, und daß an der Zwischenzone (B) durch ihre Außenwand führende Austrittsöffnungen (26, 27; 42, 43, 47, 48) für das Kühlmittel vorgesehen sind.
  2. 2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (20 oder 38, 45) für das Kühlmittel, z. B. Kaltluft, und die Abzugskanäle (26, 27; 42, 43, 47, 48) für das durch die Werkstücke erhitzte Kühlmittel derart zueinander angeordnet sind, daß sich jeder in die Zwischenzone (B) eintretende Kühlmittelstrom in Längsrichtung der Zwischenzone teilt.
  3. 3. Tunnelofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenzone (B) eine Kammer bildet, in deren zur Gutförderrichtung senkrechten Mittelebene im Gewölbe (3) des Ofens eine Reihe von Eintrittsöffnungen (20) angeordnet ist, während die Absaugkanäle (26, 27) in zwei Reihen, und zwar in je einer vor und je einer hinter dieser Mittelebene in der Ofensohle (1) liegen.
  4. 4. Tunnelofen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen von dem Gewölbe (3) herabhängenden zusätzlichen Schirm (37), der die Zwischenzone (B) in Gutförderrichtung in eine erste Kammer (B1) mit eine schroffe kontrollierte Kühlung ermöglichenden Kühlvorrichtungen (38, 42, 43) und wenigstens eine weitere Kammer (B`-') mit Vorrichtungen (45, 47, 48) zur gemäßigteren kontrollierten Kühlung unterteilt, wobei in der zur Gutförderrichtung senkrechten Mittelebene jeder dieser Kammern (BI und B') im Ofengewölbe (3) eine Reihe von Lufteintrittsöffnungen (38 oder 45) und in der Ofensohle (1) vor und hinter dieser Mittelebene je eine Reihe von Abzugskanälen (42, 43 oder 47. 48) vorgesehen sind.
  5. 5. Tunnelofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (45) der auf die erste Kammer (B1) folgenden Kammern (B") der Zwischenzone (B) an einer von einem Kaltluft fördernden Ventilator (55) gespeisten Sammelspeiseleitung (46) liegen und die Absaugkanäle (47, 48) mit einer an der Saugseite eines Ventilators (51) angeschlossenen Sammelleitung (49) angeschlossen sind, die einerseits unmittelbar mit der Sammelleitung (46) in Verbindung steht und andererseits über eine mit einem Verschlußorgan (54) versehene Leitung (53) an einen Abzugkamin angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 886 013, 887 102; deutsche Patentanmeldung B 2798 VI a/ 18c (bekanntgemacht am 11. 6. 1952). In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1006 444.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2459291A1 (fr) * 1979-06-14 1981-01-09 Kubota Ltd Appareil pour traiter par la chaleur des tuyaux en fonte

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DE886013C (de) * 1951-12-18 1953-08-10 Siemens Ag Durchlaufofen und Verfahren zu seinem Betrieb
DE887102C (de) * 1942-12-13 1953-08-20 Patra Patent Treuhand Vorrichtung zur maschinellen Waermebehandlung von Glasroehren

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