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Metallglühofen mit Ausgleichherd Die Erfindung bezieht sich auf Metallglühöfen.
Beim Glühen oder bei der Glühbehandlung von Metallstücken, wie Platten, Barren,
Scheiben, Profilstangen, Blöcken und anderen Formen aus Stahl und anderen Metallen,
wird das Werkstück, welches sich auf innerhalb des Ofens sich in Längsrichtung erstreckenden
Schienen befindet, zu diesem Zweck von einer Anzahl von Schienen gestützt. Eine
bekannte Art, ein solches Werkstück durch den Ofen zu bewegen, besteht darin, jedes
eintretende Werkstück in das Eintrittsende des Ofens zu stoßen und es zu veranlassen,
die Reihe der vor ihm angeordneten Werkstücke zu berühren und vorwärts zu stoßen,
die bereits der Hitze ausgesetzt sind, wobei das vorderste Stück dieser Reihe gleichzeitig
mit und durch den Eintritt eines frischen Werkstückes ausgestoßen wird. Im allgemeinen
haben solche Öfen eine Mehrzahl von in Längsrichtung voneinander getrennten Bereichen
zur Steuerung der Wärme des Werkstückes, welches sich jeweils zu einem bestimmten
Zeitpunkt in diesen Bereichen aufhält. Am Ende der Heizbereiche ist gewöhnlich ein
Ausgleichsabschnitt mit einer Glüheinrichtung vorgesehen, entlang welcher sich die
V4'erkstücke bewegen, während sie zum Ausgleich der Temperaturdifferenzen geglüht
werden, welche sich beispielsweise zwischen Oberfläche und Mitte oder Kanten und
Mitte ausbilden. Dennoch bleiben kältere, sich in Längsrichtung erstreckende Gleitspuren
zurück, obwohl ein gewisser Ausgleich der Temperaturdifferenzen in diesem Abschnitt
und während der Förderung des erhitzten Werkstückes stattfindet, nachdem es den
Ofen verläßt. Solche kälteren, schlierenförmigen Gleitspuren sind schädlich, insbesondere
bei verhältnismäßig schweren Blöcken oder beim Walzen und Warmverformen mit hoher
Fördermenge oder beim Walzen zu Stücken mit präziser Dicke, wobei solche Werkstücke
anschließend solcher Erhitzung oder Hitzebehandlung unterzogen werden.
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Die Erfindung sieht eine Vorrichtung vor, durch welche solche Gleitspuren
praktisch durch Anwendung von Hitze direkt an diese Stellen innerhalb des Ofens
vermieden werden. Dadurch wird jede Neigung zur überhitzung des restlichen Werkstückes
vermieden, und jeder Versuch, durch spezielle Gleitschienenkonstruktion das Problem
der Gleitspuren zu lösen, ist unnötig.
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Es wurde bereits ein flächenartiger Ausgleichherd für Stoßöfen mit
im übrigen Ofenherdbereich gekühlten Gleitschienen vorgeschlagen, der ungekühlte
Schienen aus hitzebeständigem, Schlacke abweisendem und abriebfestem Werkstof aufweist,
wobei zu beiden Seiten jeder Schiene eine Rinne vorgesehen ist, die mit der Unterfeuerung
der Heizzone des Ofens in Verbindung steht. Diese Rinnen ermöglichen eine Beheizung
des im Ausgleichsbereich des Herdes vorgeschobenen Gutes von unten. Im Gegensatz
zu diesem Vorschlag sieht die Erfindung vor, daß das Gut in dem Ausgleichsbereich
lediglich an den Stellen von unten erhitzt wird, an denen es im Heizbereich des
Glühofens auf flüssigkeitsgekühlten Unterstützungsschienen läuft und daß dort regulierbare
Brennereinrichtungen vorgesehen sind. Dadurch werden die »kälteren« Gleitspuren
auf der Unterseite des. Gutes ausgeglichen.
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An Hand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F
i g. 1 einen Längsschnitt des hinteren Teiles eines ersten Ausführungsbeispieles
des erfindungsgemäßen Metallglühofens, F i g. 2 einen Teilschnitt längs der Linie
II-11 in F i g. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in. F i g.
1, F i g. 4 einen Teilschnitt in Längsrichtung des hinteren Teiles eines zweiten
Ausführungsbeispieles der Erfindung, F i g. 5 einen ähnlichen Schnitt eines weiteren
Ausführungsbeispieles der Erfindung.
In den F i g. 1 bis 3 ist ein
Glühofen 10 dargestellt, durch welchen Platten 11 aus Metall, beispielsweise
Stahl, gestoßen werden, um in einem oder mehreren bekannten Bereichen 12, welche
sich bis zur Vorderseite des Ofens erstrecken, erhitzt zu werden. Die Platten 11
werden unstetig weiterbewegt und halten sich vorzugsweise während eines Verweilzeitraumes
in einer Stellung auf, wie sie dargestellt ist, wobei die hinterste Platte 11 auf
die Gleitbahn gestoßen worden ist und entsprechend der Schwerkraft durch den Stoß
ausgestoßen worden ist, welcher der Verweilzeit unmittelbar voranging. Das Ausgleichen
der Temperatur des Werkstückes in einem Ausgleichbereich 13 findet statt, bevor
es durch eine Auslaßöffnung 14 ausgestoßen wird, unter welchem jedes erhitzte Stück
auf eine an eine Gleitbahn 15 angrenzende, nicht gezeigte Förder- oder Behandlungseinrichtung,
beispielsweise einen Walztisch, gleitet, wodurch die ausgestoßene erhitzte Platte
11 zum nächsten auszuführenden Arbeitsgang gefördert wird. Die Bereiche 12
sind mit einem Dach 12a versehen, und der Ausgleichbereich 13 weist einen Dachteil
13 a und Seitenwände 1.3 b auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der
bei 12 dargestellte Heizbereich eine obere Kammer auf, welche von einem direkt
beheizenden Brenner 16 mit flüssigem Brennstoff auf eine gewünschte Temperatur
gebracht wird, wobei der Brenner durch eine Mündung in einem Kopfstück 17 heizt,
welches in der Stirnwand der oberen Kammer eingesetzt ist. In ähnlicher Weise kann
eine untere Kammer 18 im Heizabschnitt des Ofens direkt durch die Seitenwände
beheizt werden oder aber durch einen Brenner in der Stimwand, welcher mit einem
Kopfstück 19 zusammenwirkt.
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Bei der Vorwärtsbewegung der Platten 11 oder anderer Metallwerkstücke
durch den Ofen werden sie von in Längsrichtung sich erstreckenden Unterstützungsschienen
20 in Form von Röhren gestützt, durch welche Wasser oder ein anderes Kühlmittel
gewälzt wird, um einen übermäßigen Verschleiß der Unterstützungen zu verhindern.
Weiterhin werden zu diesem Zweck ein oder mehrere Gleitschienen 21 auf den oberen
Teil der röhrenförmigen Unterstützung geschweißt, so da.ß die Platten 11 direkt
auf solchen Gleitschienen ruhen. Diese Gleitschienen stehen durch die Isolation
vor, welche gewöhnlich rund um den röhrenförmigen Metallteil der Unterstützungsschienen
20 vorgesehen ist, um diese Schienen gegen die intensive Temperatureinwirkung
von oben in den einzelnen Heizbereichskammern im Ofen 10 zu schützen.
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Die sich in Längsrichtung erstreckenden Schienen 20 weisen
einen in F i g. 2 gezeigten Querabstand auf und werden in Querrichtung von kreuzenden
Unterstützungen 22 gehalten, welche an der Unterseite der Schienen 20 in
Längsabständen befestigt sind. Die Querunterstützungen 22 sind ebenfalls röhrenförmige
Metallglieder, durch deren Inneres ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, gewälzt
wird und die mit einer Schutzisolation bedeckt sind, um den Temperaturen standzuhalten,
welchen die Unterstützungen ausgesetzt werden, und um den Wärmeverlust der Werkstücke
minimal zu halten, was bei den Schienen 20
ebenfalls der Fall ist.
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Trotz dieses Aufwands, den Wärmeverlust der Werkstücke 11 an die Schienen
20 minimal zu halten, entstehen sich in Längsrichtung erstreckende Gleitspuren oder
Schlieren 23 und stellen in Längsrichtung sich erstreckende, in Querrichtung voneinander
getrennte kühlere Teile des Werkstückes dar. Die Temperaturungleichheit solcher
kühlerer Teile wird in bekannten Öfen beim Ausgleichen der Werkstücke etwas herabgesetzt,
wenn diese über den gebräuchlichen, festen Erhitzer im Ausgleichbereich an dessen
Auslaßende gleiten. Dennoch bleiben genügend Gleitspuren und Schlieren bei der bekannten
Praxis in den erhitzten, ausgestoßenen Werkstücken zurück, was bei deren weiterer
Behandlung Schwierigkeiten bereitet.
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Der erfindungsgemäße Ofen sieht die Entfernung solcher Gleitspuren
durch Einrichtungen vor, welche im Ausgleichbereich 13 angeordnet sind, wie in den
Zeichnungen dargestellt ist. Dabei trägt ein fester, feuerbeständiger Ausgleichsherd
24 die Platten 11, welche sich in Richtung des Pfeiles 25 bewegen, während
sie durchgeglüht werden und ihre Gleitspuren entfernt werden, bis die Platten auf
die schräge, feuerbeständige Gleitbahn 26 gestoßen werden, in welcher röhrenförmige,
gekühlte Schienen 27 teilweise eingelassen sind. Diese röhrenförmigen Schienen
27 können jeweils mit einer Verschleißschiene 28 versehen sein, welche sich
durch die Schutzverkleidung der Schienen 27 erstreckt. Die Schienen 27 erstrecken
sich in Längsrichtung und weisen in Querrichtung einen Abstand voneinander auf,
sind jedoch relativ zu den Schienen 20 versetzt und stellen eine sanfte Gleitbahn
für jede Platte dar, die auf die Gleitbahn 15 geführt werden soll, da das Gewicht
jeder Platte genügend stark auf das Auslaßtor 14 drückt, um den Ofen verlassen zu
können. Die Temperatursteuerung im Ausgleichbereich kann, wenn gewünscht, mittels
eines direkt beheizten Brenners 29 reguliert werden, welcher in der Stirnwand dieses
Bereiches angeordnet ist.
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Der Ausgleichsherd 24 ist durch Kanäle 30 aufgeteilt, welche sich
in Längsrichtung erstrecken und in Querrichtung einen Abstand voneinander aufweisen,
deren jeder eine Heizöffnung 31 an seinem vorderen Ende aufweist. In jeder Heizöffnung
31 ist ein Brennerkopf 32 mit einem direkt beheizten Brenner 33 vorgesehen,
um Brennstoff und Verbrennungsluft zuzuführen und die Bewegung der Heizgase durch
die Öffnungen 31 und die Kanäle 30 zu erzeugen, wie durch die Pfeile 34 angedeutet
ist. Die Heizgase verlassen die Kanäle 30 an deren linkem Ende, wie in F i g. 1
durch den Pfeil 36 angezeigt ist, und verbinden sich mit anderen Gasen, während
sie zu einem gemeinsamen Abzug strömen, welcher vorzugsweise an der Vorderseite
des Ofens angeordnet ist. Es können pneumatische Einrichtungen vorgesehen werden,
um abgeblätterte Rückstände periodisch aus den Kanälen 30 gegen deren Austrittsende
zu blasen.
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Die Kanäle 30 und die Öffnungen 31 fluchten in Längsrichtung mit den
Gleitschienen 20. Daher schließt die Wanderung der Platten 11 über die Oberfläche
der Kanäle 30 dieselben ab und die kälteren Gleitspuren und Schlieren werden erhitzt
und so beseitigt, während die Ausgleichung der Temperatur in jedem Werkstück 11
ungestört weitergeht, wenn es sich durch den Ausgleichbereich 13 gegen eine Auslaßöffnung
35 bewegt, welche durch ein Auslaßtor 14 bedeckt wird. Die Brenner 33 können in
bekannter Weise reguliert werden, um den gewünschten Heizeffekt zur Entfernung dieser
Gleitspuren zu erzielen. Daher sind die Platten 11, welche durch die erfindungsgemäßen
Einrichtungen
auf die Gleitbahn 15 ausgestoßen werden, verhältnismäßig gleichförmig erhitzt, geglüht
und frei von Gleitspuren.
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In dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist Bauweise
und Funktion die gleiche wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, außer daß
die oberen Biegungen der Schienen 27' von einem Querbalken 40 unterstützt werden,
durch welchen sich Kühlröhren 41 erstrecken. Daher sind die Kanäle 30' bei
30'a versetzt und bei 30'b in horizontaler Richtung fortgesetzt, um die Gleitspuren
mit Heizgasen zu belüften, welche in Richtung des Pfeiles 34' strömen. Die analogen
Teile im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen wie in den F i g. 1 bis 3, wobei den Zeichen jedoch jeweils ein Strich
hinzugefügt ist.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 sind die allgemein in Bauweise
und Funktion den im Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 3 dargestellten entsprechenden
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei den Zeichen jeweils ein Doppelstrich
angefügt ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 ist mit einem Querbalken 50
und Kühlröhren 51 versehen, welche in gleicher Weise wie die Glieder 40 bis 41 arbeiten.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 erhalten die Kanäle 30" ein brennbares Gemisch
aus den zugehörigen Brennern 33" an den hinteren Enden der Kanäle 30", wobei
Brennstoff und Luft durch die Röhren 52 und 53 diesen Brennern zugeführt werden.
Die Verbrennungsgase strömen vorwärts, wie durch den Pfeil 34" angezeigt
ist, strömen nach unten in ein mit einer feuerfesten Verkleidung versehenes Rohr
54, das, wenn gewünscht, durch eine Auslaßführung zu einem gemeinsamen Sammelrohr
führt. Die Kanäle 30" können auch durch die hintere Wandung 55 der Kammer 18" weitergeführt
werden, wobei die Auslaßenden der Kanäle 30" abgebogen sind, um sich zwischen den
isolierten Gleitschienen 20" zu entladen.