DE1290558B

DE1290558B - Bonnet furnace

Info

Publication number: DE1290558B
Application number: DEST21639A
Authority: DE
Original assignee: Stein and Roubaix SA
Current assignee: Stein and Roubaix SA
Priority date: 1963-02-01
Filing date: 1964-02-01
Publication date: 1969-03-13
Also published as: US3140743A

Description

Die Erfindung betrifft einen Haubenglühofen zur Wärmebehandlung und anschließenden Kühlung von Metallbandbunden mit einer auf einer Grundplatte stehenden, wärmeleitenden Innenhaube und einer wärmeisolierenden Außenhaube mit dazwischen wärmezuführender Beheizungsvorrichtung.The invention relates to a hood annealing furnace for heat treatment and subsequent cooling of metal band coils with a standing on a base plate, heat-conducting inner hood and a heat-insulating outer hood with in between heat supplying heating device.

Es ist bekannt, oberhalb der Grundplatte und innerhalb der Innenhaube einen mit einer zentralen Öffnung versehenen Zwischenboden vorzusehen, auf den die Metallbandbunde übereinander gestapelt aufgesetzt werden.It is known to be above the base plate and inside the inner hood to provide an intermediate floor provided with a central opening on which the Metal bands are stacked on top of each other.

Ferner ist es bekannt, zur Verbesserung der Wärmeübertragung ein Radialgebläse und einen Wärmeaustauscher für die Kühlung vorzusehen. Die beiden Aggregate liegen unter Flur und der Wärmeaustauscher ist horizontal verschiebbar, damit er während der Beheizung des Haubenglühofens in eine unwirksame Stellung zurückziehbar ist.It is also known to use a radial fan to improve the heat transfer and to provide a heat exchanger for cooling. The two units lie under the hallway and the heat exchanger can be moved horizontally so that it can be used during the heating of the hood annealing furnace can be withdrawn into an inoperative position.

Auch ist die Unterbringung des Radialgebläses und des Wärmeaustauschers innerhalb des Behandlungsraums eines Haubenglühofens bekannt. Die beiden Aggregate sind dabei unter der Decke des Haubenglühofens vorgesehen. Der Wärmeaustauscher dient sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung, was betrieblich sehr ungünstig ist. Ferner müssen beide Aggregate beim Abnehmen der Haube mitangehoben werden, was umständlich ist und auch zu komplizierten Anschlüssen für den Wärmeaustauscher führt.The radial fan and the heat exchanger are also accommodated known within the treatment room of a hood annealing furnace. The two aggregates are provided under the roof of the bell-type annealing furnace. The heat exchanger serves both for heating and for cooling, which is operationally very unfavorable is. In addition, both units must be lifted when the hood is removed, which is cumbersome and also too complicated connections for the heat exchanger leads.

Dieser bekannte Aufbau ist sehr aufwendig, so daß Haubenglühöfen dieser Art keinen Eingang in die Praxis gefunden haben.This known structure is very complex, so that hood annealing furnaces of this Art have not found their way into the practice.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, den Aufbau eines Haubenglühofens mit Radialgebläse und Wärmeaustauscher für die Kühlung so zu gestalten, daß einerseits keine aufwendigen Unterflureinbauten erforderlich sind und andererseits Radialgebläse und Wärmeaustauscher beim Abheben der Haube an Ort und Stelle verbleiben.The object of the invention is to design a bell-type annealing furnace to design with radial fan and heat exchanger for cooling so that on the one hand no complex underfloor installations are required and, on the other hand, radial fans and heat exchangers remain in place when the hood is lifted off.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Radialgebläse und der Wärmeaustauscher für die Kühlung unterhalb der zentralen Öffnung des Zwischenbodens angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau mit geringem Raumbedarf, weil der unterhalb des Zwischenbodens sowieso vorhandene Raum ausgenutzt wird.This object is achieved according to the invention in that the radial fan and the heat exchanger for cooling below the central opening of the false floor are arranged. This results in a simple structure with little space requirement, because the space beneath the intermediate floor is used.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Haubenglühofen, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.2, F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 2.The drawing illustrates an embodiment of the invention. It shows F i g. 1 shows a vertical section through a bell-type annealing furnace, FIG. 2 a section along the line 2-2 in FIG. 1, Fig. 3 a partial section after the Line 3-3 in Figure 2, F i g. 4 shows a partial section along the line 4-4 in FIG. 2.

Die Grundplatte 11 des Haubengiühofens ist aus zwei übereinanderliegenden Platten 12, 14 und einem Außenring 13 zusammengesetzt. Oberhalb der Grundplatte 11 befindet sich ein mit einer zentralen öffnung versehener Zwischenboden 15, der durch eine innere Ringreihe von Stützen 16 und eine äußere Ringreihe von Stützen 17 - von der Grundplatte 11 getragen wird. Auf dem Zwischenboden 15 sind Metallbandbunde W übereinandergestapelt.The base plate 11 of the hooded furnace is made up of two superimposed Plates 12, 14 and an outer ring 13 assembled. Above the base plate 11 there is an intermediate floor 15 provided with a central opening, the by an inner ring row of supports 16 and an outer ring row of supports 17 - is carried by the base plate 11. On the intermediate floor 15 are metal band collars W stacked on top of each other.

Auf der Grundplatte 11 steht eine wärmeleitende Innenhaube 18, die die Behandlungskammer 19 für die Metallbandbunde W bildet. Ferner ist eine abhebbare, wärmeisolierende Außenhaube 21 vorgesehen. Im Ringraum 22 zwischen beiden Hauben 18, 21 befindet sich eine Beheizungsvorrichtung 23 in Form von Rohrschlangen 24. Als Beheizungsvorrichtung können auch Brenner vorgesehen werden.On the base plate 11 is a thermally conductive inner hood 18, which the treatment chamber 19 for the metal strip coils W forms. Furthermore, a removable, heat-insulating outer hood 21 is provided. In the annular space 22 between the two hoods 18, 21 there is a heating device 23 in the form of pipe coils 24. Burners can also be used as heating devices.

Unterhalb der zentralen Öffnung des Zwischenbodens 15 ist ein Radialgebläse 26 mit Antrieb 25 angeordnet, durch das die Ofenatmosphäre von oben angesaugt und radial in den Raum zwischen dem Zwischenboden 15 und der Grundplatte 11 abgegeben wird, wie in F i g. 1 durch Pfeile angedeutet ist. Die das Radialgebläse 26 verlassende Ofenatmosphäre durchläuft einen Wärmeaustauscher 28, der an einen Verteiler 29 (F i g. 3) angeschlossen ist und während der Kühlperiode arbeitet, wenn die Außenhaube 21 abgehoben ist. Damit beim Arbeiten des Radialgebläses 26 auch Luft zwischen den einzelnen übereinander gestapelten Metallbandbunden W hindurchgehen kann, sind entsprechende Zwischenlagen 27 vorgesehen.A radial fan 26 with drive 25 is arranged below the central opening of the intermediate floor 15, by means of which the furnace atmosphere is sucked in from above and discharged radially into the space between the intermediate floor 15 and the base plate 11, as shown in FIG. 1 is indicated by arrows. The furnace atmosphere leaving the radial fan 26 passes through a heat exchanger 28 which is connected to a distributor 29 (FIG. 3) and operates during the cooling period when the outer hood 21 is lifted off. Corresponding intermediate layers 27 are provided so that air can also pass between the individual metal band bundles W stacked on top of one another when the radial fan 26 is working.

Der Wärmeaustauscher 28 besteht aus gebogenen Rohren 31, die mit Rippenflügeln 35 versehen sind und zwischen den Stützen 16, 17 sowie außerhalb der Stützen 17 verlegt sind. Jedes Rohr 31 ist über einen Vorlauf 32 zeit dem Sammelrohr 34 des Verteilers verbunden. Zum Sammelrohr 34 führt eine Zuleitung 41 für Kühlluft und eine Zuleitung 42 für Kühlwasser. Beide Zuleitungen 41, 42 weisen Regelventile 43 bzw. 44 auf. Während des Absinkens der Ofentemperatur von etwa 700 bis 760° C auf eine mittlere Temperatur von etwa 425° C wird Kühlluft zugeführt, und nach Erreichen der mittleren Temperatur von 425° C wird der Wärmeaustauscher 28 mit Kühlwasser gespeist. Die Steuerung erfolgt automatisch durch einen Regler 45 mit Temperaturfühler 46. The heat exchanger 28 consists of bent tubes 31 which are provided with rib wings 35 and are laid between the supports 16, 17 and outside the supports 17. Each pipe 31 is connected to the manifold 34 of the distributor via a lead 32. A supply line 41 for cooling air and a supply line 42 for cooling water lead to the collecting pipe 34. Both supply lines 41, 42 have control valves 43 and 44, respectively. As the furnace temperature drops from about 700 to 760 ° C. to an average temperature of about 425 ° C., cooling air is supplied, and after the average temperature of 425 ° C. has been reached, the heat exchanger 28 is fed with cooling water. It is controlled automatically by a controller 45 with a temperature sensor 46.

Die Rückläufe 33 der Rohre 31 sind an ein Sammelrohr 47 angeschlossen, das mit einer Saugpumpe 48 verbunden ist, wodurch der Wärmeaustauscher 28 auf Unterdruck gegenüber der Ofenatmosphäre gehalten wird und kein Kühlmedium in die Behandlungskammer eintreten kann, wenn im Wärmeaustauscher 28 Undichtigkeiten auftreten.The returns 33 of the pipes 31 are connected to a collecting pipe 47, which is connected to a suction pump 48, whereby the heat exchanger 28 to negative pressure is kept against the furnace atmosphere and no cooling medium in the treatment chamber can occur if there are leaks in the heat exchanger 28.

Bei der Konstruktion des Wärmeaustauschers 28 werden vorzugsweise die Rippenflügel 35 an der Außenseite der Rohre 31 derart angeordnet, daß eine erhöhte Wärmeübertragung zwischen der Ofenatmosphäre und den Rohren sichergestellt wird. Wichtig ist, daß die bei einem derartigen Ofen angewendete Art von Rippenrohren Temperaturen im Bereich von 550° C an den Rippen aushalten, ohne daß gefährliche Belastungen entstehen. Eine in dieser Hinsicht zufriedenstellende Konstruktion besteht darin, daß axial verteilt eine Serie von schmalen Rippenflügelreihen 35 radial vom Rohr 31 weg verlaufen, wobei diese Rippenflügel einer Reihe etwa auf eitler Umfangslinie angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion bestehen keine Umfangsspannungen an den Enden jedes der Rippenflügel 35, und dadurch treten keine Kräfte durch den Temperaturunterschied zwischen dem Außenende und dem Fuß der Rippenflügel einer Reihe auf, die auf das Rohr übertragen werden.In the construction of the heat exchanger 28, the fin blades 35 are preferably arranged on the outside of the tubes 31 in such a way that an increased heat transfer between the furnace atmosphere and the tubes is ensured. It is important that the type of finned tubes used in such a furnace withstand temperatures in the region of 550 ° C. on the fins without creating dangerous loads. A construction which is satisfactory in this respect consists in that a series of narrow rows of ribs 35 in an axially distributed manner extend radially away from the tube 31, these rib wings of a row being arranged approximately on a circumferential line. With this construction, there are no hoop stresses at the ends of each of the fin wings 35, and thus there are no forces due to the temperature difference between the outer end and the base of the fin wings of a row which are transmitted to the pipe.

Ein Verfahren zur Herstellung von Rippenflügeln der oben beschriebenen Art, das sich als zufriedenstellend gezeigt hat, ist in F i g. 5 und 6 veranschaulicht. Das Verfahren besteht darin, eine Reihe von parallelen Einschnitten in den Steg eines T-förmigen Metallprofils 37 einzuschneiden. Die Höhe jedes Einschnitts ist fast gleich der Länge des Stegs, in dem der Einschnitt erfolgt, d. h. so lang wie möglich, ohne daß der Flansch 38 des Profils 37 ausgeschnitten wird. Nach diesem Einschneiden des Profils 37 wird der nicht eingeschnittene Flansch 38 kontinuierlich schraubenförmig auf die Außenseite des Rohrs 31 aufgerollt und festgezogen. Bei diesem Aufrollen legt sich das rückwärtige Ende einer Windung des nicht geschnittenen Flansches 38 gegen das vordere Ende der vorhergehenden Windung an. Auf diese Weise bestimmt die axial zum Rohr 31 liegende Breite des nicht eingeschnittenen Flansches 38 nach dem Zusammenbau den Steigungswinkel der durch die einzelnen Rippenflügel 35 gegen das Rohr 31 gebildeten Windungen. Der auf diese Weise angebrachte Flansch 38 des Profils 37 bildet eine um das Rohr 31 liegende Hülse 39 und ist vorzugsweise durch Punktschweißen oder durch Hartlöten mit diesen verbunden. Da keine wesentlichen thermischen Kräfte auf die Basis der Rippenflügel 35 - wie oben erläutert - wirken, bleibt die Hülse 39 fest am Rohr 31 und stellt auf diese Weise eine gute Wärmeübertragung durch Leitung sicher.A method of making rib wings of those described above Type which has been found to be satisfactory is shown in FIG. 5 and 6 illustrated. The procedure consists of making a series of parallel incisions in the web cut a T-shaped metal profile 37. The height of each incision is almost equal to the length of the ridge in which the incision is made, d. H. as long as possible without the flange 38 of the profile 37 being cut out will. After this cutting into the profile 37, the flange 38 which has not been cut into continuously helically rolled onto the outside of the tube 31 and tightened. During this roll-up, the rear end of a turn of the uncut is laid down Flange 38 against the front end of the previous turn. In this way determines the width of the flange that is not cut axially to the pipe 31 38 after assembly, the pitch angle of the individual rib wings 35 turns formed against the tube 31. The flange attached in this way 38 of the profile 37 forms a sleeve 39 lying around the tube 31 and is preferably connected to them by spot welding or brazing. Since no essential thermal forces act on the base of the rib wings 35 - as explained above - the sleeve 39 remains firmly on the tube 31 and in this way provides good heat transfer safe by line.

Claims

Claims: 1. Hood annealing furnace for heat treatment and subsequent cooling of metal band coils with a thermally conductive inner hood standing on a base plate and a heat-insulating outer hood with a heating device in between, a radial fan for circulating the furnace atmosphere and an intermediate floor provided with a central opening above the base plate and is arranged inside the inner hood, characterized in that the radial fan (26) and a heat exchanger (28) for cooling are arranged below the central opening of the intermediate floor (15).

2. hood annealing furnace according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (28) is composed of bent tubes (31 ) which are provided with ribbed wings (35).

3. Hood annealing furnace according to claim 1, characterized in that the return lines (35) of the heat exchanger (28) are connected to a suction pump (48) to the heat exchanger (28) To keep negative pressure compared to the furnace atmosphere.