DE1408266B2

DE1408266B2 - Method and device for continuous heating of wires

Info

Publication number: DE1408266B2
Application number: DE19591408266
Authority: DE
Inventors: Fernand Uccle Hermans (Belgien)
Original assignee: Le Four Industriel Belge SA
Current assignee: Le Four Industriel Belge SA
Priority date: 1958-06-27
Filing date: 1959-06-26
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB922226A; BE568949A; DE1408266A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Erwärmung von Drähten zum Zwecke des Entseifens und/oder einer Wärmebehandlung wie z. B. Glühen oder Patentieren, bei dem die Erwärmung bis 500° C in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre und auf höherer Temperatur in einer sauerstofffreien Atmosphäre erfolgt.The invention relates to a method and a device for continuous heating of Wires for the purpose of de-soaping and / or a heat treatment such as e.g. B. Annealing or Patenting, in which the heating up to 500 ° C in an oxygen-containing atmosphere and at a higher temperature takes place in an oxygen-free atmosphere.

Gezogene Drähte werden häufig auf eine über 700° C liegende Temperatur erhitzt, etwa um sie durchzuglühen, oder um sie anschließend in einem Bleibad bei einer Temperatur von etwa 500° C zu härten, bevor sie ein Beizbad und häufig anschließend noch ein Galvanisationsbad durchlaufen.Drawn wires are often heated to a temperature above 700 ° C around them to glow through, or to then put them in a lead bath at a temperature of around 500 ° C harden before they go through a pickling bath and often an electroplating bath afterwards.

Beim Glühen werden die Drähte im allgemeinen auf eine Temperatur von 700 bis 750° C erhitzt, bevor sie langsam gekühlt werden. Sollen die Drähte »patentiert«, d. h. durch schroffe Kühlung in einem sich auf einer Temperatur von 500° C befindenden Bleibad gehärtet werden, so werden sie vorher auf eine Temperatur von 1000 bis 1050° C erhitzt.When annealing, the wires are generally heated to a temperature of 700 to 750 ° C before they are cooled slowly. Should the wires be "patented", i. H. through abrupt cooling in one are hardened at a temperature of 500 ° C located lead bath, so they are previously on heated to a temperature of 1000 to 1050 ° C.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs erwähnten Art wird das zu erwärmende Material direkt den offenen Flammen des Ofens ausgesetzt. Die Erwärmung erfolgt dabei im wesentlichen durch Strahlung.In a known method of the type mentioned at the outset, the material to be heated is direct exposed to the open flames of the stove. The heating takes place essentially through Radiation.

Es wurde gefunden, daß Drähte, die durch Strahlung erwärmt wurden, keine einheitlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen und sich darüberhinaus von anderen, in gleicher Weise behandelten Chargen unterscheiden.It has been found that wires which have been heated by radiation are not uniform mechanical Have properties and, moreover, treated each other in the same way Differentiate batches.

Es ist anzunehmen, daß diese Unterschiede darauf zurückzuführen sind, daß bei einzelnen Drähten oder Drahtabschnitten deren Erhitzung bis auf die erforderliche Temperatur — z. B. bis auf die dem Punkt Ac₃ des Eisen-Kohlenstoffdiagramms entsprechende Temperatur (etwa in der Nähe von 750° C) im Fall eines Glühens, oder bis auf eine Temperatur von zwischen 1000 bis 1050° C im Falle einer Patentierung— weder hinreichend schnell noch hinreichend gleichmäßig erfolgt und daß deshalb die Zeit, während der die Drähte vor dem Verlassen des Ofens dieser erforderlichen Temperatur ausgesetzt sind, zu kurz ist, wenn die Geschwindigkeit berücksichtigt wird, mit welcher sich die Drähte während ihrer Behandlung nach dem Verlassen des Ofens bewegen. Die durch Strahlung erfolgende Erhitzung der Drähte hängt im wesentlichen von der Beschaffenheit ihrer Oberfläche ab. Wenn diese glänzend oder mit einer Fettschicht überzogen ist, erhitzen sich die Drähte weniger schnell, als wenn sie bereits oxydiert sind. Da nun nicht alle Drähte die gleiche Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, unterliegen sie nicht der gleichen Erhitzung durch Strahlung, und infolgedessen ist die molekulare Struktur des einen Drahtes im Vergleich zu der eines anderen oder eines Bereichs eines Drahtes zu einem anderen Bereich des gleichen Drahtes verschieden.It can be assumed that these differences are due to the fact that individual wires or wire sections are heated to the required temperature - e.g. B. up to the _{temperature corresponding to point Ac 3 of} the iron-carbon diagram (approximately in the vicinity of 750 ° C) in the case of annealing, or up to a temperature of between 1000 to 1050 ° C in the case of patenting - neither sufficiently fast is still sufficiently uniform and that therefore the time during which the wires are exposed to this required temperature before leaving the furnace is too short when the speed at which the wires move during their treatment after leaving the furnace is taken into account. The heating of the wires by radiation depends essentially on the nature of their surface. If this is shiny or covered with a layer of fat, the wires heat up less quickly than if they are already oxidized. Since not all wires have the same surface finish, they are not subject to the same heating by radiation and as a result the molecular structure of one wire is different from that of another or one area of one wire to another area of the same wire.

Die Behandlung des Materials in öfen mit offenen Flammen bringt außerdem noch eine weitere Schwierigkeit mit sich. Die Drähte werden nämlich, wenn das Heißgas sie auf hohe Temperatur erhitzt, oxydiert und entkohlt, d. h. es findet eine Veränderung ihrer Oberflächenbeschaffenheit statt. Dies ist eine Folge dessen, daß die Heizgase in den Ofen in nicht vollständig verbranntem Zustand eingeführt werden, so daß, selbst wenn ein für eine vollständige Verbrennung ausreichender Sauerstoffüberschuß nicht vorhanden ist, die mit dem Draht in Kontakt gelangende Mischung noch freien Sauerstoff enthält. Wenn, um die Erhitzung der Drähte zu begünstigen, die Heizgase unmittelbar auf diese hin geleitet werden, wird diese Oxydierung noch begünstigt. Sie erfolgt ebenfalls, wenn die Mischung der Verbrennungsgase absichtlich karburierende Gase im Überfluß enthält, um dadurch den Draht im Ofen zu zementieren. Der vorhandene Überschuß aus karburierenden Gasen verringert nämlich deren VerbrennungsgeschwindigkeitTreating the material in open flame ovens also presents another difficulty with himself. This is because the wires are oxidized when the hot gas heats them to a high temperature and decarburized, d. H. there is a change in their surface properties. This is a consequence that the heating gases are introduced into the furnace in a not completely burned state, so that even if there is not enough excess oxygen for complete combustion the mixture that comes into contact with the wire still contains free oxygen. If, to to favor the heating of the wires, the hot gases are directed directly towards them this oxidation still favors. It also occurs when the mixture of combustion gases is intentional contains carburizing gases in abundance, thereby cementing the wire in the furnace. The existing one This is because an excess of carburizing gases reduces their rate of combustion

ίο und führt zu dem Vorhandensein von Sauerstoff in dem mit den Drähten in Kontakt gelangenden Gasgemisch. .ίο and leads to the presence of oxygen in the gas mixture coming into contact with the wires. .

Weiterhin wirken auch das in den Verbrennungsgasen enthaltene Kohlensäureanhydrid und der eben- falls in diesen vorhandene Wasserdampf entkohlend auf die Drähte.Furthermore, the carbonic acid anhydride contained in the combustion gases and the if water vapor is present in these, it decarburizes the wires.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben angedeuteten Nachteile eine Möglichkeit zur Erwärmung von Drähten zu schaffen, bei der die Erwärmung ausreichend schnell und gleichmäßig erfolgt, ohne daß es zu unerwünschten Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit kommt.The invention is based on the problem of avoiding the disadvantages indicated above Possibility to create the heating of wires in which the heating is sufficiently rapid and occurs evenly, without undesirable changes in the surface properties.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nachTo solve this problem, the method according to

der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte horizontal und im Abstand über der Ofensohle parallel zur Ofenlängsachse durch den Ofenraum gezogen werden, daß durch Impulsbrenner, die in einer ersten Ofenzone mit oxydierender, in einer zweiten Ofenzone mit reduzierender oder neutraler Flamme betrieben werden und deren Austrittsöffnungen über der Drahtebene enden, eine senkrecht zur Ofenlängsachse gerichtete Wirbelströmung der Heizgase erzeugt wird, deren Strömungsgeschwindigkeit bei der Berührung mit den Drähten mindestens 3 m/s beträgt, und daß die Heizgase entgegen der Drahtdurchlaufrichtung an der Drahteintrittsseite abgesaugt werden.of the invention characterized in that the wires are horizontal and spaced above the furnace base be drawn parallel to the longitudinal axis of the furnace through the furnace chamber that by pulse burners, the in a first oven zone with an oxidising, in a second oven zone with a reducing or neutral one Flame are operated and the outlet openings end above the wire plane, one perpendicular to the Furnace longitudinal axis directed vortex flow of the heating gases is generated, the flow rate of which when touching the wires is at least 3 m / s, and that the heating gases are against the direction of wire passage suction on the wire entry side.

Bei den Impulsbrennern, um die es sich hier handelt, verbrennt das Gemisch aus Brenngas und Sauerstoffträger in einer Kammer mit feuerfesten Wänden, deren Volumen relativ klein ist im Verhältnis zur stündlich verbrannten Gasmenge. Die dadurch hervorgerufene starke thermische Konzentration sorgt dafür, daß das Brenngas sehr schnell und praktisch vollständig verbrennt, bevor die entstehenden Gase aus der Brennkammer austreten, und zwar durch eine Öffnung, deren Querschnitt gegenüber dem der Brennkammer vermindert ist.In the case of the impulse burners that are involved here, the mixture of fuel gas and oxygen carrier burns in a chamber with refractory walls, the volume of which is relatively small in relation to the hourly amount of gas burned. The resulting strong thermal concentration ensures that the fuel gas burns very quickly and practically completely before the gases formed exit from the combustion chamber, through an opening whose cross-section compared to that of the Combustion chamber is reduced.

Auf diese Weise, werden bei dem Verfahren nach der Erfindung die Drähte nicht einer direkten Flammeneinstrahlung ausgesetzt.In this way, be followed by the procedure According to the invention, the wires are not exposed to direct flame radiation.

Die Atmosphäre innerhalb des Ofens wird einerThe atmosphere inside the furnace becomes one

turbulenten, schraubengangförmigen Strömung unter-turbulent, helical flow

. worfen. Dies ist einerseits darauf zurückzuführen, daß· die Gase aus den Impülsbrennem mit hoher Geschwindigkeit austreten, und zwar quer zur Längsachse des Ofens. Zum anderen macht sich bemerkbar, daß die Heizgase entgegen der Drahtdurchlaufrichtung an der Drahteintrittsseite abgesaugt werden.. threw. On the one hand, this is due to the fact that the gases from the pulse burners are discharged at high speed emerge, transversely to the longitudinal axis of the furnace. On the other hand, it becomes noticeable that the heating gases are sucked off against the wire passage direction on the wire inlet side.

Letzteres Merkmal ist zwar an sich bekannt, jedoch bei einer Vorrichtung, bei der die Heizgase von vornherein in Längsrichtung des Ofens strömen. Es wird dort also keinesfalls eine Turbulenz hervorgerufen. Der Aufbau der turbulenten, schraubengangförmigen Strömung, wie er nach der Erfindung erzielt wird, sorgt dafür, daß die Drähte sehr schnell und darüberhinaus sehr gleichmäßig erwärmt werden.The latter feature is known per se, but in a device in which the heating gases from the start flow in the longitudinal direction of the furnace. In no way does it cause turbulence there. The structure of the turbulent, helical flow, as achieved according to the invention, ensures that the wires are heated very quickly and, moreover, very evenly.

Dadurch, daß die heißen Gase über die Drähte inBy the fact that the hot gases over the wires in

deren Querrichtung mit hoher Geschwindigkeit aufweist, deren Querschnitt höchstens etwa das Fünfströmen, ergibt sich eine viel wirksamere Erhitzung fache der Eintrittsöffnung beträgt, und daß die Imder Drähte als sie durch einen mit gleicher Geschwin- pulsbrenner so verteilt angeordnet sind, daß die aus digkeit parallel zu den Drähten fließenden Gasstrom ihnen austretenden Strahlen aus restlos verbranntem erfolgen könnte. Der Wärmeübergangskoeffizient ist 5 Gas die Ofenatmosphäre in Richtung quer zu der in dem zuerst genannten Fall vier- bis fünfmal größer Bewegungsrichtung der Drähte mit einer Geschwinals in letzterem, d. h. bei längsgerichtetem Heizgas- digkeit von mindestens 3 m/s in Bewegung versetzen, strom. Dies erklärt sich daraus, daß im Fall eines in Die Impulsbrenner sind über der Länge der Längs-whose transverse direction is at high speed, whose cross-section is at most about five-streams, the result is a much more effective heating times the inlet opening, and that the imder Wires as they are arranged by a with the same speed pulse torch so that the out gas stream flowing parallel to the wires, emitted rays of completely burnt out could be done. The heat transfer coefficient is 5 gas in the direction transverse to the furnace atmosphere in the first-mentioned case four to five times greater direction of movement of the wires at one speed in the latter, d. H. set in motion with longitudinally directed heating gas leakage of at least 3 m / s, current. This is explained by the fact that in the case of one in the pulse burners are over the length of the longitudinal

Kontakt mit den Drähten in deren Längsrichtung wände des Ofens versetzt hintereinander angeordnet fließenden Heißgasstroms dieser nicht unmittelbar io und quer zur Ofenlängsachse ausgerichtet. Sie können auf die Drähte, sondern auf die die Drähte umgeben- im wesentlichen horizontal stehen oder gegen das. den stationären Gasschicht wirkt, welche den Dräh- Ofengewölbe geneigt sein.Contact with the wires in the longitudinal direction of the furnace walls offset one behind the other flowing hot gas stream this is not aligned directly io and transversely to the longitudinal axis of the furnace. You can on the wires, but on which the wires surround- essentially stand horizontally or against the. the stationary gas layer acts, which incline the wire furnace vault.

ten gewissermaßen anhaftet und dem Wärmeüber- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindungten adheres, so to speak, and the heat over- Further advantages and details of the invention

gang auf diese entgegenwirkt. ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibunggang counteracts this. result from the description that follows

Wenn aber gemäß der Erfindung ein Gasstrom mit *5 einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die der hohen Geschwindigkeit von mindestens 3 m/s in Zeichnung. In dieser zeigt ■.■'·■■·-.But if according to the invention a gas stream with * 5 some embodiments with reference to the the high speed of at least 3 m / s in drawing. In this shows ■. ■ '· ■■ · -.

der Richtung quer zu den Drähten fließend auf diese F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt entlang derthe direction transverse to the wires flowing on this fig. 1 is a vertical longitudinal section along the

auftrifft, so reißt dieser Gasstrom die in Kontakt mit Linie I-I in F i g. 3 durch den Bereich der Aufgabeden Drähten stehende Gasschicht auf, so daß die Seite eines Ofens für die Erhitzung von gezogenen Drähte freigelegt werden und die Gasströme in un- 20 Drähten, die diesen kontinuierlich nach einem Patenr mittelbaren Kontakt mit diesen gelangen. . , tierungstrog hin durchlaufen, ......."'■·■■'-strikes, this gas stream breaks the contact with line I-I in FIG. 3 through the area of the task Wires standing gas layer on, so that the side of an oven for heating is drawn Wires are exposed and the gas flows in un- 20 wires, which this continuously according to a patent no come into indirect contact with them. . , go through the animal trough, ....... "'■ · ■■' -

Bei dem Verfahren nach der Erfindung erfolgt die Fig. 2 einen Längsschnitt durch den der Austrag-In the method according to the invention, FIG. 2 is a longitudinal section through which the discharge

Erwärmung der Drähte also durch reine Konvektion. stelle dieses Ofens benachbarten Bereich sowie durch Sie ist dementsprechend schnell und gleichmäßig. einen an dem Ofenaustritt angeordneten Patentie-Zwar ist es bereits bekannt, Blechstreifen durch quer 25 rungstrog, .....-..-■The wires are heated by pure convection. put this furnace through adjacent area as well Accordingly, it is quick and consistent. a Patentie-Zwar located at the furnace outlet it is already known, sheet metal strips through transversely 25 tion trough, .....-..- ■

zu ihrer Längsrichtung strömende Heizgase zu er- Fig. 3 einen Querschnitt entlang der LinieJII-HIFig. 3 shows a cross section along the line JII-HI

wärmen, jedoch wird dabei jede Turbulenz sorgfältig in Fig. 1, ...'■·warm, but any turbulence is carefully illustrated in Fig. 1, ... '■ ·

vermieden. Es wird vielmehr darauf geachtet, daß Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt,avoided. Rather, care is taken that FIG. 4 shows a section corresponding to FIG. 3,

rein laminare Strömungszustände entstehen. Damit jedoch durch einen gegenüber F i g. 1 abgeänderten wird die Erwärmung bei weitem nicht so gleichmäßig 30 Ofen, \ ■.....,.._■purely laminar flow conditions arise. However, with this compared to FIG. 1 amended the heating is nowhere near as uniform 30 furnace, \ ■ ....., .._ ■

und intensiv, wie es nach der Erfindung der Fall ist, Fig. 5 im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1and intense, as is the case according to the invention, FIG. 5 in section along the line V-V in FIG

Die Erwärmung in der sauerstofffreien Atmosphäre die Austrittsstelle des in dieser Figur dargestellten kann bei dem Verfahren nach der Erfindung mit be- Ofens,The heating in the oxygen-free atmosphere is the exit point of the shown in this figure can in the method according to the invention with loading furnace,

sonderem Vorteil in einer zementierenden Atmo- F i g. 6 einen Horizontalschnitt entlang der Liniespecial advantage in a cementing atmosphere. 6 shows a horizontal section along the line

Sphäre stattfinden. Die Wiederauf kohlung der Drähte 35 VI-VI in F i g; 2. " - ■-..Sphere take place. The re-carburization of the wires 35 VI-VI in F i g; 2. "- ■ - ..

bezweckt, den Kohlenstoffgehalt'derjenigen ihrer Be- In sämtlichen Figuren sind gleiche Teile mit glei-The aim is to reduce the carbon content of that of their components.

reiche, die beim heißen Auswalzen der Knüppel, aus chen Bezugsziffern bezeichnet. · ......rich, which are referred to from chen reference numerals during the hot rolling of the billet. · ......

denen die Drähte hergestellt werden, entkohlt worden Der in F i g. 1, 2 und 4 dargestellte Ofen zum Ersind, wiederherzustellen. hitzen von durchlaufenden, gezogenen Drähten weistwhich the wires are made has been decarburized. 1, 2 and 4 shown furnace to the Ersind, restore. heat from continuous, drawn wires

Das Mischen des aus den Brennern ausströmenden 40 eine Eintrittsöffnung 2 .für die Drähte in Nähe der Gases mit der Ofenatmosphäre vor dem Inkontaktr Ofensohle 3 auf. Der Querschnitt dieser Öffnung wird bringen der Gasmischung mit den Drähten bewirkt durch eine Tür 4, die bis in die Nähe der zu erhitzenr eine Verringerung der Temperatur gegenüber dem den Drähte 5 absenkbar ist und dann den Lufteintritt Fall, daß die Gase unmittelbar auf die in den Ofen in den Ofen verhindert, relativ klein gehalten. Die eintretenden Drähte geleitet werden. Daher tritt die 45 Heizgase treten aus dem Ofeninneren in weiter unten entkohlende Wirkung der in diesen Gasen enthaltenen noch zu beschreibender Weise aus. ■ ',. -The mixing of the 40 flowing out of the burners has an inlet opening 2. For the wires in the vicinity of the Gas with the furnace atmosphere in front of the inkontaktr furnace base 3. The cross section of this opening will be bring the gas mixture with the wires effected through a door 4, which is close to the to be heated a reduction in the temperature compared to which the wires 5 can be lowered and then the air inlet Case that the gases immediately on the in the furnace prevented in the furnace, kept relatively small. the incoming wires are routed. Therefore, the 45 heating gases emerge from the furnace interior in below decarburizing effect of the manner contained in these gases to be described. ■ ',. -

Kohlensäure, die bei hohen Temperaturen auftreten Die Drähte werden in einem bestimmten AbstandCarbon dioxide, which occur at high temperatures The wires are at a certain distance

könnte, nicht ein. oberhalb der Ofensohle 3 gehalten, und_zwar stützencould, not one. held above the furnace sole 3, and support it

Die zementierende Wirkung kann durch Einfüh- sie sich nebeneinanderliegend auf querlaufenden rung eines karburierenden Gases in die bereits voll- 5" Tragvorrichtungen 6 auf, während sie sich in Richständi» verbrannten Heizgase erreicht werden, die in rung auf eine Austrittsöffnung 7 bewegen. Damit werden Ofen eintreten, oder indem die karburierenden den sie über ihrem ganzen Umfang viel gleichmäßiger Gase in Kontakt mit bereits vorher auf die ge- erwärmt, als es der Fall wäre, wenn sie auf der Ofenwünschte Maximaltemperatur erhitzten Drähten ge- sohle gleiten würden. Sie werden nämlich mit großer bracht werden. 55 Geschwindigkeit von der Atmosphäre innerhalb desThe cementing effect can be achieved by inserting them side by side on transverse tion of a carburizing gas in the already full 5 "carrying devices 6 while they are in the right place. burned heating gases can be achieved, which move to an outlet opening 7 in tion. So be Entering the oven, or by carburizing them much more evenly over their entire circumference Gases in contact with previously heated to the than would be the case if they wished on the furnace The sole of the wires heated to the maximum temperature would slide. You will namely be with great be brought. 55 velocity of the atmosphere within the

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage Ofens umströmt, die in schraubengangförmige Bezur Durchführung des erfindunasgemäßen Verfahrens wegung versetzt ist, d. h. in eine Bewegung mit einer mit einem Ofen zur fortschreitenden Erhitzung der längsgerichteten und einer quergerichteten Kom-Drähte, zunächst in einer oxydierenden Atmosphäre ponente.The invention also relates to a system of the furnace, which flows in helical Bezur Implementation of the method according to the invention is offset, d. H. in motion with a with an oven for progressive heating of the longitudinal and one transverse com-wires, initially component in an oxidizing atmosphere.

auf eine Temperatur von unterhalb 500° C und so- 6° Über der Länge seiner Längswände ist der Ofen dann in sauerstofffreier Atmosphäre über diese Tem- mit Impulsbrennern 8 und 9 versehen, peratur. Die erfindungsgemäße Anlage ist dadurch Diese werden gemäß der Erfindung durch eineto a temperature of below 500 ° C and so 6 ° above the length of its longitudinal walls is the furnace then provided with pulse burners 8 and 9 in an oxygen-free atmosphere above this temperature, temperature. The system according to the invention is characterized according to the invention by a

gekennzeichnet, daß der Ofen mit Impulsbrennern Mischung von Brenngas und Luft gespeist, deren Zuausgerüstet ist; welche eine Brennkammer besitzen, sammensetzung von der Art der Ofenatmosphäre, die deren Querschnitt wenigstens das ?0facbe dessen der 63 an der Austrittsstelle des Ofens erhalten wenden soll. Öffnung beträft, durch welche die Mischung aus abhängt. Das Gasgemisch kann oxydierend, neutral Brenngas und Sauerstoff in die Brennkammer eintritt, oder reduzierend sein, je nachdem, ob es beim Ein- und daß ferner die Brennkammer eine Auslaßöffnung tritt in den Brenner eine höhere, gleiche oder ge-characterized in that the furnace is fed with pulse burners mixture of fuel gas and air, their accessories is; which have a combustion chamber, composition of the type of furnace atmosphere that whose cross-section should turn at least the face of the 63 at the exit point of the furnace. Orifice through which the mixture depends. The gas mixture can be oxidizing, neutral Combustion gas and oxygen enter the combustion chamber, or be reducing, depending on whether it is and that furthermore the combustion chamber has an outlet opening into the burner a higher, equal or different

ringere als die stöchiometrisch zur vollständigen Verbrennung des Heizgases erforderliche Menge an Sauerstoff enthält. Unabhängig davon, wie groß der Sauerstoffgehalt des Gasgemisches bei seinem Eintritt in die Impulsbrenner ist, sind die Form und die Abmessungen der Impulsbrenner so zu wählen, daß die Verbrennung selbst dann vor dem Austritt aus den Impulsbrennern beendet ist, wenn ein Überschuß an Brennstoff im Verhältnis zur Sauerstoffmenge vor-Gegebenenfalls kann der Ofen in der Nähe seiner Eintrittsöffnung 2 mit nicht gezeigten Leitungen zum Zuführen eines oxydierenden Gases wie Luft oder Sauerstoff versehen sind, und zwar unabhängig von den der Erwärmung dienenden Impulsbrennern.lower than the stoichiometric for complete combustion of the fuel gas contains the required amount of oxygen. Regardless of how big the Oxygen content of the gas mixture when it enters the pulse burner is its shape and dimensions to choose the pulse burner so that the combustion itself then before the exit from the Pulse burners stop when there is an excess of fuel in relation to the amount of oxygen can the furnace in the vicinity of its inlet opening 2 with lines not shown to the Supplying an oxidizing gas such as air or oxygen are provided, regardless of the pulse burners used for heating.

Von dem Bereich ab, in welchem die Temperatur von 500° C erreicht wird, werden die Impulsbrenner so eingestellt, daß die Ofenatmosphäre nicht mehr oxydierend ist. Sie kann dann neutral, vorzugsweiseFrom the area in which the temperature of 500 ° C is reached, the pulse burners adjusted so that the furnace atmosphere is no longer oxidizing. She can then be neutral, preferably

handen ist. Hierfür genügt es, daß die Impulsbrenner io aber reduzierend, sein. Die Beheizung erfolgt nunan dem Ende der Leitung, durch welche das zu ver- mehr mit offener Flamme bis auf eine Mindesttempebrennende Gasgemisch zugeführt wird, eine starke ratur von etwa 700° C, in der Regel jedoch von Querschnittserweiterung aufweisen, durch die eine 750° C, falls die den Ofen verlassenden Drähte starke Tubulenz erzielt wird. Falls der Querschnitt durchgeglüht sein sollen, oder bis auf 1000 bis der Brennerkammer jedes Impulsbrenners wenigstens 15 20mal größer als der der öffnung ist, durch welche das zu verbrennende Gasgemisch in diese Brennkammer eintritt, und ihre Länge etwa das Doppelte ihres Durchmessers beträgt, ist die Verbrennung des Gemisches am Austritt des Impulsbrenners beendet, 20 selbst wenn das Gemisch, um eine reduzierende Ofenatmosphäre zu erzeugen, Brenngas im Überschuß enthält. Im Ofen selbst werden dann keine langen Flammen gebildet.hand is. For this it is sufficient that the pulse burners be OK but reducing. The heating now takes place the end of the line through which this can be increased with an open flame down to a minimum temperature Gas mixture is supplied, a strong temperature of about 700 ° C, but usually from Have cross-sectional expansion, by a 750 ° C, if the wires leaving the furnace strong tubulence is achieved. If the cross-section should be fully annealed, or up to 1000 to the burner chamber of each pulse burner is at least 15 20 times larger than that of the opening through which the gas mixture to be burned enters this combustion chamber, and its length is about double of its diameter, the combustion of the mixture is ended at the outlet of the pulse burner, 20 even if the mixture contains fuel gas in excess to create a reducing furnace atmosphere. Long flames will then not be formed in the furnace itself.

Um schnell die gesamte Ofenatmosphäre in hohe 25 gehalten werden, bevor sie den Ofen verlassen, ohne Geschwindigkeit zu versetzen, muß die Austritts- daß der Ofen zu lang werden muß. öffnung des Gases einen gegenüber dem der eigent- Vorzugsweise regelt man die Atmosphäre in derIn order to quickly keep the entire furnace atmosphere in high 25 before leaving the furnace without To shift speed, the outlet must mean that the furnace must be too long. Opening of the gas one compared to that of the actual one preferably regulates the atmosphere in the

liehen Brennkammer eingeschnürten Querschnitt aufweisen. Dieser Querschnitt ist maximal etwa derlent combustion chamber have a constricted cross-section. This cross section is a maximum of about

Fündffache dessen der Eintrittsöffnung in die Brenn- 30 Kohlenstoff in der Oberfläche kommt. Die Zemenkammer. Auf diese Art treten die Rauchgase aus den tation dient nicht nur zum Rekarburieren derjenigen Impulsbrennern mit sehr großer Geschwindigkeit aus, und sie entführen die Ofenatmosphäre längs einer im wesentlichen schraubenlinienförmig verlaufenden Bewegung mit einer Geschwindigkeit von etwa 35 3 m/s.Five times that of the inlet opening into the carbon in the surface. The Zeme Chamber. In this way, the flue gases come out of the station and not only serve to recarburize them Pulse burners at a very high speed, and they remove the furnace atmosphere lengthways a substantially helical movement at a speed of about 35 3 m / s.

Die Impulsbrenner 8 und 9 sind je zur Hälfte in den beiden Seitenwänden des Ofens, sich auf Luke gegenüberliegend, angeordnet.The pulse burners 8 and 9 are each half in the two side walls of the furnace, on hatch opposite, arranged.

. Die Austrittsstelle der Impulsbrenner 8 und 9 liegt wenigstens 25 cm oberhalb des Niveaus, auf welchem sich die Drähte 5 bewegen. Hierdurch wird vermieden, daß die sehr heißen Gase unmittelbar auf die Drähte auftreffen. Verzugsweise liegen, wie dies im einzelnen aus F i g. 3 ersichtlich ist, die Austrittsstellen der Impulsbrenner in der Nähe des Ofengewö'bes 10. Die Impulsbrenner sind so orientiert, daß die ausströmenden Gase parallel zu dem benachbarten Bereich des Ofengewölbes austreten.. The exit point of the pulse burners 8 and 9 is at least 25 cm above the level on which the wires 5 move. This avoids that the very hot gases directly on the Wires hit. Preferably, as shown in detail in FIG. 3 shows the exit points of the pulse burners in the vicinity of the furnace vault 10. The pulse burners are oriented so that the outflowing gases are parallel to the neighboring one Exit area of the furnace vault.

Bei dem Ofen gemäß F i g. 4 ist diese Parallelrich- so hin, durch welche die Drähte in den Ofen eintreten, tung der Gase nicht vorhanden. Trotzdem sind die vorhanden. Außerhalb des Ofens werden die Gase Gasströme, die die Ofenatmosphäre mit großer Ge- gegebenenfalls in einem Abzug gesammelt und durch schwindigkeit mitnehmen und mit den Drähten in Kontakt bringen, um letztere im wesentlichen durch Konvektion zu erwärmen, bereits gut mit der Atmo- 55 ist, wird ein Eintritt von Luft in den Ofen durch die Sphäre durchmischt, wenn sie auf die Drähte treffen, öffnung 2 verhindert. Falls ein Teil des Ofens durchIn the furnace according to FIG. 4 is this parallel direction through which the wires enter the furnace, processing of gases not available. Still, they are there. Outside the furnace are the gases Gas streams that collect the furnace atmosphere with a large amount of space in a fume cupboard and pass through speed and bring them into contact with the wires in order to pass the latter essentially through To heat convection, already well with the atmo- 55, there will be an entry of air into the furnace through the Sphere mixed up when they hit the wires, preventing opening 2. In case part of the furnace through

die Wirkung eines solchen Kamins unter Unterdruck stehen würde, so könnte Luft durch die öffnung 2If the effect of such a chimney were to be under negative pressure, air could pass through the opening 2

1050° C, falls sie patentiert werden sollen. Infolge der Erhitzung durch offene Flamme durch Konvektion mit Hilfe von mit großer Geschwindigkeit in Kontakt mit den Drähten strömender Gase erreichen die Drähte schnell die erforderliche Temperatur, nämlich die dem Ac₃-Punkt im Eisen-Kohlenstoffdiagramm entsprechende Temperatur im Fall eines Glühens, oder, im Fall einer Patentierung, eine Temperatur von zwischen 1000 bis 1050° C. Die Drähte können daher lange Zeit oberhalb dieser Temperatur1050 ° C if they are to be patented. As a result of the heating by an open flame by convection with the aid of gases flowing at high speed in contact with the wires, the wires quickly reach the required temperature, namely the _{temperature corresponding to the Ac 3} point in the iron-carbon diagram in the case of an annealing, or in the case of In the case of patenting, a temperature of between 1000 and 1050 ° C. The wires can therefore be above this temperature for a long time

Nähe des Ofenaustritts derart, daß eine Zementation erfolgt, d. h., daß es zu einer Wiederanlagerung vonProximity of the furnace exit such that cementation occurs, d. that is, that there is an accumulation of

Drähte, die während ihres Heißziehens bzw. Heißwalzens teilweise dekarburiert wurden, sondern sie dient gleichermaßen auch zum Reduzieren der Oxyde, die sich an der Oberfläche ausbilden konnten, während eine Erwärmung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre unterhalb von 500° C erfolgte, um die Ziehseifen abzubrennen.Wires that were partially decarburized during their hot drawing or hot rolling, but them also serves to reduce the oxides that could form on the surface while a heating in an oxygen-containing atmosphere below 500 ° C took place to the drawing soaps burn down.

Um diese Zementation der Drähte zu erleichtern, weist der Ofen vorteilhafterweise in der Nähe seiner •Austrittsöffnung 7 unabhängig von den Impulsbrennern arbeitende Leitungen 11 auf, um ein zementierendes Gas, beispielsweise Propan, mit den Drähten 5 in Berührung zu bringen.In order to facilitate this cementation of the wires, the furnace advantageously has in the vicinity of its • Outlet opening 7 independently of the pulse burners working lines 11 to a cementing To bring gas, for example propane, with the wires 5 in contact.

Zusätzlich zu den in Querrichtung wirbelnden Gasströmen, die durch die Impulsbrenner 8 und 9 erzeugt wurden, ist im Ofeninneren eine allgemeine, auf überdruck beruhende Bewegung der Strömungsgase in Längsrichtung des Ofens nach der öffnung 2 In addition to the gas flows swirling in the transverse direction, which flow through the pulse burners 8 and 9 are generated, there is a general movement of the flow gases in the furnace interior, based on excess pressure, in the longitudinal direction of the furnace towards the opening 2

einen Kamin abgeführt. Da kein Kamin zum Einsaugen der Gase in das Innere des Ofens vorhandendrained a chimney. As there is no chimney to suck the gases into the interior of the furnace

und zwar auf Grund ihres Abstandes zu letzteren.and because of their distance from the latter.

Bei dem Ofen gemäß der Erfindung wird die Zusammensetzung des Gasgemisches, das durch die im eintreten, selbst wenn ein Teil der Heizgase durchIn the furnace according to the invention, the composition of the gas mixture produced by the im occur even if some of the heating gases pass through

Ofenbereich in der Nähe der Eintrittsöffnung der 60 diese öffnung austritt. Der Sauerstoff der Luft könnteOven area in the vicinity of the inlet opening from which this opening exits. The oxygen in the air could

Drähte angeordneten Impulsbrenner verbrannt werden soll, so geregelt, daß die Atmosphäre in diesem Bereich oxydierend ist. Hierdurch werden die Ziehseifen, mit denen die Drähte noch bedeckt sind, leicht verbrannt, ohne daß eine nennenswerte Oxydierung der Drähte erfolgt, falls die oxydierende Zone auf den Bereich beschränkt ist, in welchem die Temperatur noch unter 500° C liegt.Wires arranged pulse burner should be burned so that the atmosphere in this is regulated Area is oxidizing. This makes the drawing soaps, with which the wires are still covered, light burned without any significant oxidation of the wires if the oxidizing zone is open the range in which the temperature is still below 500 ° C is limited.

dann mit einer Geschwindigkeit, die höher als die Geschwindigkeit der längsgerichteten Strömung der Ofenatmosphäre ist, in die Zonen des Ofens vordringen, in welchen die Beheizung der Drähte in nicht oxydierender Atmosphäre erfolgt, wodurch der gesamte Erhitzungsprozeß gemäß der Erfindung gestört werden würde. Das Eindringen von Störluft würde im wesentlichen längs der Ofensohle erfolgen, mit derthen at a speed higher than the speed of the longitudinal flow of the Oven atmosphere is to penetrate into the zones of the oven in which the heating of the wires in not oxidizing atmosphere takes place, whereby the entire heating process according to the invention is disturbed would be. The penetration of interfering air would take place essentially along the furnace floor with which

Gefahr, daß die Drähte einer oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt sein wurden, obwohl die Atmosphäre des Ofens oberhalb der Drähte neutral oder sogar leicht reduzierend ist. Der kleine Querschnitt der Öffnung 2 trägt dazu bei, daß insbesondere infolge der großen Geschwindigkeit, mit welcher die Heizgase durch diese Öffnung hindurchtreten, jeder Lufteintritt in den Ofen verhindert wird.Danger of the wires in an oxidizing atmosphere have been exposed even though the atmosphere of the furnace is neutral or above the wires is even slightly reducing. The small cross section of the opening 2 contributes to the fact that in particular as a result the great speed with which the heating gases pass through this opening, each Prevents air from entering the furnace.

Das Ofengewölbe des erfindungsgemäßen Ofens weist vorzugsweise Querrippen 12 auf, die die Gase zwingen, sich auf ihrem Weg zu der Öffnungen 2 hin der Ofensohle zu nähern.The furnace vault of the furnace according to the invention preferably has transverse ribs 12, which the gases force to approach the furnace sole on their way to the openings 2.

Aus F i g. 2 ist ein an der Austrittsstelle der Drähte vorgesehener, vorkragender, aus Mauerwerk bestehender Vorbau 13 ersichtlich, der das Ende eines Patentiertrogs 14 bis oberhalb des darin enthaltenen Bleis 15 überdeckt. Dieser Vorbau 13 erstreckt sich längs der Seitenwände des Patentiertrogs nach unten, wie dies deutlich aus F i g. 5 ersichtlich ist, in welcher die obere Kante des Patentiertrogs mit 16 bezeichnet ist. Der Patentiertrog ist in strichpunktierten Linien dargestellt, da er sich hinter der Schnittebene befindet, die durch die Linie V-V in F i g. 2 bezeichnet ist. An der äußeren Fläche 17 (Fig. 2) des Vorbaus liegt eine auf- und abwärts verschiebliche Tür 18 an. Arbeitet der Ofen, so taucht der untere Teil 19 dieser Tür in das geschmolzene Blei 15 ein. Da die Ofenatmosphäre unter Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre steht, kann die Außenatmosphäre nicht zwischen dem Patentiertrog und den Teilen 20 des Vorbaus 13, welche sich längs des Patentiertrogs abwärts erstrecken, eindringen. Man vermeidet auf diese Weise eine Abkühlung der Drähte zwischen ihrem Austritt aus dem Ofen und ihrem Eintauchen in das geschmolzene Blei. Gleichermaßen vermeidet man, daß das normale Abströmen der Heizgase aus dem Inneren des Ofens durch einen Unterdruck am Ausgang des Ofens gestört wird.From Fig. 2 is a at the exit point of the wires provided, protruding, existing masonry porch 13 can be seen, the end of a Patent trough 14 to above the lead 15 contained therein covered. This stem 13 extends down along the side walls of the patent trough, as can be clearly seen from FIG. 5 it can be seen in which the upper edge of the patent trough is designated 16. The patent trough is in dash-dotted lines shown, since it is located behind the cutting plane which is defined by the line V-V in F i g. 2 is designated. An upward and downwardly displaceable door 18 rests on the outer surface 17 (FIG. 2) of the front end. Is working the furnace, the lower part 19 of this door is immersed in the molten lead 15. As the furnace atmosphere is under overpressure compared to the outside atmosphere, the outside atmosphere cannot between the patenting trough and the parts 20 of the stem 13, which extend down along the patenting trough extend, penetrate. This avoids cooling the wires between their exit from the furnace and their immersion in the molten lead. Likewise avoids one that the normal outflow of the heating gases from the interior of the furnace by a negative pressure on The output of the furnace is disturbed.

Zum Einführen eines Drahtanfanges in die öffnung genügt es, die Tür 18 anzuheben, was den Eintritt nur einer geringen Luftmenge in den Ofen zur Folge hat, im Gegensatz zu dem Fall, in dem der Ofen von einer um eine Seitenkante ausschwenkbaren Klappe abgeschlossen wäre, die zum öffnen von der Austrittsöffnung 7 entfernt wird.To insert the beginning of a wire into the opening, it is sufficient to lift the door 18, which opens the door results in only a small amount of air entering the oven, in contrast to the case where the oven is operated by a flap which can be swung out around a side edge and which opens from the outlet opening would be completed 7 is removed.

Um ein Eindringen von Luft zwischen der Tür 18 und dem Vorbau 13 zu verhindern, ist dessen äußere Fläche 17 geneigt, so daß die Tür auf dieser Fläche ständig unter der Wirkung der Schwerkraft aufruht.In order to prevent air from penetrating between the door 18 and the porch 13, its outer Surface 17 inclined so that the door rests constantly on this surface under the action of gravity.

Die seitlichen Teile 20 des Vorbaus 13 weisen Öffnungen 21 auf, die durch entfernbare Stopfen 22 verschließbar sind. Diese Öffnungen liegen in der Höhe einer Drahtführung 23, die ihrerseits auf der oberen Kante 16 des Patentiertrogs aufruht, um dadurch die Montage und das etwaige Auswechseln dieser Drahtführung vornehmen zu können.The lateral parts 20 of the stem 13 have openings 21 which are made by removable plugs 22 are lockable. These openings are at the level of a wire guide 23, which in turn on the upper edge 16 of the patent trough rests to thereby the assembly and any replacement of this To be able to make wire guidance.

Das in dem Patentiertrog befindliche Blei 15 wird ständig durch die in das Bleibad aus dem Ofen eintretenden Drähte erhitzt. Um seine Temperatur auf 500° C, der Patentierungstemperatur zu halten ist am Eintritt des Patentiertrogs ein Kasten 24 vorgesehen, in welchen durch einen Ventilator 25 Kühlluft eingeblasen wird. Dieser Kasten ist im Bereich der Austragsseite des Ofens geschlossen, um den Eintritt von Luft in den Ofen zu vermeiden, und weist längs jeder Seitenwand des Patentiertrogs 14 zwei Austrittsöffnungen 26 und 27 (Fig. 6) in von dem Ofen entfernter Lage auf. Der Kasten 24 erstreckt sich bis zu der Kante 16, um dadurch auch diese gegen übermäßige Erhitzung als Folge der Ausstrahlung des Ofens durch die Austrittsöffnung 7 zu schützen.The lead 15 located in the patenting trough is constantly being absorbed by those entering the lead bath from the furnace Wires heated. In order to keep its temperature at 500 ° C, the patenting temperature is required At the entrance of the patent trough a box 24 is provided in which a fan 25 cools air is blown in. This box is closed in the area of the discharge side of the furnace to the inlet to avoid air in the furnace, and along each side wall of the patent trough 14 has two outlet openings 26 and 27 (Fig. 6) further away from the furnace Location on. The box 24 extends up to the edge 16, thereby also against excessive To protect heating as a result of the radiation of the furnace through the outlet opening 7.

Die Austrittsöffnungen 26 und 27 sind mit Abschlußvorrichtungen 28, 29 versehen, deren Stellung einzeln regelbar ist. Auf diese Weise kann der Patentiertrog mehr oder weniger stark und über einen größeren oder kleineren Bereich seiner Länge gekühlt werden, und zwar entsprechend der durch die Drähte 5, deren Durchmesser von Fall zu Fall variiert, in den Behälter eingeführten Wärmemenge.The outlet openings 26 and 27 are provided with closing devices 28, 29, their position is individually adjustable. In this way, the patent trough can be more or less strong and over a larger or smaller area of its length to be cooled, according to the by the Wires 5, the diameter of which varies from case to case, amount of heat introduced into the container.

Claims

Patent claims:

1. Process for the continuous heating of wires for the purpose of de-soaping and / or a heat treatment such as annealing or patenting, in which the heating up to 500 ° C in an oxygen-containing atmosphere and at higher temperatures in an oxygen-free one Atmosphere takes place, characterized in that the wires are horizontal and im The distance above the furnace base is drawn through the furnace chamber parallel to the furnace longitudinal axis, that by impulse burners, which are in a first furnace zone with oxidizing, in a second Oven zone can be operated with a reducing or neutral flame and the outlet openings of which end above the wire plane, one perpendicular to the furnace longitudinal axis directed vortex flow of the heating gases is generated, the flow speed of which when in contact with the wires is at least 3 m / s, and that the Heating gases are sucked off against the wire passage direction on the wire entry side.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the event that a quenching treatment of the wires leaving the furnace in a manner known per se from a temperature between 1000 and 1050 ° C to a temperature slightly above 500 ° C by passing it through by means of a lead bath, the wires, before they leave the furnace, are subjected to a cementing action Atmosphere.

3. Plant for performing the method according to claim 1 or 2, with an oven for progressive heating of the wires, initially in an oxidizing atmosphere to a certain temperature below 500 ° C 'and then in an oxygen-free atmosphere above this temperature, characterized in that the furnace is equipped with pulse burners (8, 9), which one Have combustion chambers whose cross-section is at least 20 times that of the opening, through which the mixture of fuel gas and oxygen enters the combustion chamber, and that furthermore, the combustion chamber has an outlet opening, the cross section of which is at most about that Five times the inlet opening, and that the pulse burners (8, 9) are so distributed are that the emerging from them rays of completely burned gas in the furnace atmosphere Direction transverse to the direction of movement of the wires (5) at a speed of at least Set in motion 3 m / s.

4. Plant according to claim 3, characterized by arranged transversely on the furnace base (3)

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directional support devices (6) for the wires (5) passing through the furnace, which the wires Keep it at a certain distance above the oven sole.

5. Plant according to claim 3 or 4, characterized in that the furnace in the vicinity of his Outlet opening (7) has feed lines for carburizing gases which are independent from the non-oxidizing combustion gases arranged adjacent to the outlet opening (7) impulse burners (8, 9) introducing into the furnace.

6. Plant according to one of claims 3 to 5 with one arranged at the outlet of the furnace Patented trough, characterized in that the furnace at its outlet opening (7) has a End of a patent trough (14) up to the lead (15) contained therein, protruding, brick porch (13) and that a door (18) resting against the outer surface (17) of this porch is so vertically displaceable along the same that it can be lowered into the lead bath, and that also the stem along the side walls of the patent trough (14) and between this and the oven.

7. Plant according to claim 6, characterized in that the outer surface (17) of the masonry Stem (13) is inclined so that the door (18) under the action of gravity on her rests.

8. Plant according to claim 6 or 7, characterized in that the brick porch (13) a normally closed opening (21) in at least one of its lateral parts (20) having the introduction of a known manner on the edge of the patent trough (14) allows attached wire guide (23).

9. Plant according to one of claims 3 to 8, wherein the end of a patent trough in the area of the furnace is cooled from the outside by a stream of air, characterized in that on this end of the patent trough (14) in the area of the outlet opening (7) of the wire heating furnace closed box (24) is arranged, in which cooling air is introduced and the has at least one outlet opening (26, 27) remote from the furnace.

10. Plant according to claim 9, characterized in that the box (24) extends up to that Edge (16) of the patent trough (14) extends onto which the wire guide (23) is placed is.

11. Plant according to claim 9 or 10, characterized in that the box (24) extends longitudinally the side wall of the patent trough (14) extends over part of the length thereof.

12. Plant according to claim 11, characterized in that that the parts of the box extending along the side walls of the patent animal trough (24) have outlet openings (26, 27) at different distances from the furnace, which with individually adjustable closure devices (28, 29) are provided.

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