DE1446150A1

DE1446150A1 - Thermal treatment of metal objects

Info

Publication number: DE1446150A1
Application number: DE19621446150
Authority: DE
Inventors: Mundav John C
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1962-05-09
Filing date: 1962-05-09
Publication date: 1969-10-09

Description

Eaao Research and Engineering Company, Elizabeth, N.J.,Eaao Research and Engineering Company, Elizabeth, N.J.,

V. St. A.V. St. A.

Thermiache Behandlung von MeballgeßenabändenThermal treatment of meball jointings

Die Erfindung bebrifft ein Verfahren und eine Apparatur zur thermischen Behandlung von Metillgegenatänden durch Anwendung von Erhitzunga- und/oder Kühlungaatufen und zwar haupbaächlich zu dem Zweck, daß die Metallgegenstände bestimmte verbesaerbe physikalische Eigenschaften gewinnen oder beibehalten. Ala Metallgegensbände, die in Präge kommen, aeien Einzelatüuke, G-ießabücke, Schmiedestücke oder ähnliche erwähnt, win aie gewölmlioh in einer beatlmmteii ?orm der hi tuebehtuutlurig \.ahrond oder üiiij-ihlleüend an die Heratellun^ ier ire^enubände unberwori'en werden und die Oegnnii fefitidu können aiii i'i i oj ο um« ballen odurThe invention relates to a method and an apparatus for the thermal treatment of metal objects by using heating and / or cooling steps, mainly for the purpose that the metal objects gain or retain certain other physical properties. Ala metal counterbands that come in embossing, aeien individual statues, castings, forgings or the like mentioned, win aie vaulted in a ventilated part of the hi tuebehtuutlurig \ .ahrond or üiiij-ihlleüend to the Heratellun ^ ier ire'enubi? and the Oegnnii fefitidu can aiii i'i i oj ο around «odur

9098AW034 79098AW034 7

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

-2- 1U6150-2- 1U6150

Nichteisenmetallen oder deren. Legierungen bestehen. Zu den Ln Frage kommenden Hitaebehandlungen gehören Temperaturbehandlung, Härtung, Temperung und Abschreckung in ihren verschiedenen Formen sowie Kombinationen derartiger Behandlungsarten, insbesondere derartige Behandlungavorfahren, bei welchen durch die angewandten Erhitzimgs- und Kühlungssätufen Änderungen in den physikalischen Eigenschaften der Metalle hervorgerufen werden. Es ist bekannt, daß unter diesen Umstanden eine Regelung der Erhiuzungs- und Kühlungsgeschwindigkeiten der Gegenstände während der Behandlung von kritischer Bedeutung zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse ist. Bisher war jedoch eine enge und einheitliche Regelung schwierig zu erzielen, wenn übliche Hiüzebehand-Iung3öfen und flüssige Behandlungsbäder angewandt wurden. Außer den vorstehend aufgeführten Problemen der Verfahrensregelung weisen übliche bisherige Systeme Fehler auf, welche durch die dort angewandten Erhitzungs- und Kühlmedien hervorgerufen werden und das behandelte Metall kann Riföbildung, Oxydation, Schmelzen oder andere unerwünschte Oberflächen-Schädigungen erleiden.Non-ferrous metals or their. Alloys exist. To the Heat treatments in question include temperature treatment, Hardening, tempering and quenching in their various forms as well as combinations of such types of treatment, in particular such treatment processes, in which by the applied heating and cooling steps Changes in the physical properties of the metals are caused. It is known that under under these circumstances a regulation of the heating and cooling speeds of the objects during the treatment is critical to achieving the desired results. So far, however, has been a close and uniform Control difficult to achieve when using conventional hand-held hot ovens and liquid treatment baths have been used. In addition to the above-mentioned problems of process control, conventional previous systems have errors, which caused by the heating and cooling media used there and the treated metal can form reef, Oxidation, melting or other undesirable surface damage suffer.

Ein Ziel der Erfindung besteht in einem Verfahren und in einer Apparatur zur Durchführung der Hitzebehandlung von Metallen, wobei die Fehler der bisherigen Verfahren und Sys beme überwunden werden und wobei eine enge und reproduzierbare Regelung dur Temperatur in -j amtlichen Stufen dea Behandlung υ art) ui fca^angiJ orfolgb. in in weiteren Ziel der ErfindungOne aim of the invention consists in a method and in an apparatus for carrying out the heat treatment of metals, the errors of the previous methods and systems being overcome and a close and reproducible control through temperature in official stages of the treatment υ art) ui fca ^ angiJ successb. in another object of the invention

BAD ORIGINAL Θ098Λ1/0347 BAD ORIGINAL Θ098Λ1 / 0347

-3- H46150-3- H46150

besteht darin, eine unerwünschte Oberflächenschädigung der Metallgegenstände aufgrund von Oxydation, Zunderung oder anderer vergleichbarer Bedingungen, wie sie normalerweise bei den biaherigen Verfahren auftreten, zu vermeiden oder erheblich zu vermindern.is an undesirable surface damage to the Metal objects due to oxidation, scaling or other comparable conditions as they normally would occur in the above-mentioned procedures, to avoid or to decrease considerably.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen weiter erläutert, worin:In the following, the invention is further explained with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 ein Schnittbild durch eine Apparaturform entsprechend der Erfindung,Fig. 1 is a sectional view through a form of apparatus according to the invention,

Fig. 2 ein ähnliches Bild einer anderen Ausbildungsform der Erfindung undFig. 2 is a similar picture of another embodiment of the invention and

Fig. 3 einen Querschnitt der Apparatur nach Fig. 2 entlang Linie III-1IT da rsteilen.3 shows a cross section of the apparatus of FIG. 2 along line III-1IT.

In den Zeichnungen stellt in Pi^. 1 die Ziffer 1 einen Behandlungskessel dar, welcher ein Bet;t von fein verteiltem oder gepulvertem Festotoff material enthält, welche» mit Ziff.2 bezeichnet ist. Innerhalb des Ke.iselu sind am Boden desselben eine oder mehrere F] ünrigkeri tslei tunken '5 zur Einführung eines gani ö'riiiigen Mediums aufwärts im Hodenteil des Bettes auu dem Fentstof J'mot< rial vorgesehen, um däa Bett in Wirbel ε oliichlbewogung zu hai ton. Mo iipiiohio leitunpen 3 Bind mit einer ünuptlcitnng 4 verbunden, sich auBwärtn durch dje A'and den Kn üoL's ssur Vr'-bindiin:·· ίι einer Zufülirloi tun/; b ea'ötrnckt. 'ά> C'ihrllen tung b iot mit. einem llontrollvontil 6 veraehen.In the drawings represents in Pi ^. 1, the number 1 represents a treatment vessel, which contains a bed of finely divided or powdered Festotoff material, which is referred to as number 2. Within the Ke.iselu are at the bottom] ünrigkeri tslei dip thereof one or more F '5 for the introduction of a gan i ö'riiiigen medium upwardly in the testis of the bed auu the Fentstof J'mot <rial provided ε to DAEA bed in fluidized oliichlbewogung to shark tone. Mo iipiiohio leitunpen 3 bind connected with an uptitnng 4, going outward through dje A'and the Kn üoL's ssur Vr'-bindiin: ·· ίι of a Zuülirloi do /; b ea'trnckt. 'ά> C'ihrllen tung b iot mit. a llontrollvontil 6.

Im auJ'r.evvirbelt^n Zustand \r dan Bott oder der Körper aus gepulverten Liaterialj ei 1·ί>1 einer¹ oberen Gv< >.i\y- In the auJ'r.evirbelt ^ n state \ r dan Bott or the body made of powdered Liaterialj ei 1 · ί> 1 of a ¹ upper Gv <> .i \ y-

909841/0347 _BAD ORIGINAL909841/0347 _B AD ORIGINAL

- 4'- . Ί446150- 4'-. Ί446150

fläohe, die durch Nr.7 bezeichnet ist, gehalten. In dem Kessel 1st, wie zu sehen, der Abstand zwischen dieser oberen Schicht und dem oberen Ende des Kessels 1 vorzugsweise so, daß die feineren Teilchen der festen Materialien in dem Bett, welche durch das gasförmige zur Wirbelschiohterzeugung dienende Medium, welches durch die Oberfläche des Bettes geht, mitgerissen werden, praktisch nicht über das obere Ende des Kessels unter den Arbeitsbedingungen hinausgetragen werden. Dieser Abstand ist für den Fachmann aufgrund der physikalischen Eigenschaften des gepulverten Materials einschließlich der Zusammensetzung desselben, der Teilchengröße und der Dichte des Materials und der Geschwindigkeit, mit welcher das gasförmige, zur Wirbelschiohterzeugung dienende Medium aufwärts durch das Bett geleitet wird, bestimmbar. Die Tiefe des Bettes unterhalb der Oberflächenschicht 7 wird so gewählt, daß eine vollständige Eintauchung eines in dem Kessel zu behandelnden metallischen Gegenstandes erfolgt.fläohe, which is indicated by number 7, held. In the cauldron As can be seen, the distance between this upper layer and the upper end of the boiler 1 is preferably such that the finer particles of the solid materials in the bed, which are used to generate fluidized beds by the gaseous Medium that goes through the surface of the bed will be carried away, practically not over the top of the bed Kessels can be carried out under the working conditions. For those skilled in the art, this distance is due to the physical Properties of the powdered material including the composition thereof, the particle size and the Density of the material and the speed with which the gaseous medium used to generate vortex layers is passed up through the bed, determinable. The depth of the bed below the surface layer 7 is chosen so that a complete immersion of a metallic object to be treated in the boiler takes place.

Wie ebenfalls aus Fig.1 zu sehen, sind Mittel vorgesehen, um das Bett aus Feststoffmaterial zu erhitzen oder zu kühlen mittels direkter oder indirekter Wärmeaustauschberührung mit flüssigen Wärmeaustauschmedien. Im Kessel 1 ist ein« Reihe von Wärmeaustaueokleitungen enthalten, die als um den Kessel herumgehende Schlange ausgebildet sind, die jedoch von der Wand desselben einen Abstand halten. In der gezeigten Ausführungeform sind die Leitungen 8 mit einer Zuführleitung 9 für ein flüssiges Medium verbunden,As can also be seen from Figure 1, means are provided to heat or cool the bed of solid material by means of direct or indirect heat exchange contact with liquid heat exchange media. The boiler 1 contains a series of heat exchange lines which are designed as a snake going around the boiler, but which keep a distance from the wall of the same. In the embodiment shown, the lines 8 are connected to a feed line 9 for a liquid medium,

609841/0147609841/0147

wobei die Leitung 9 In den Kessel durch, eine Seitenwand desselben gebt. Außerhalb des Kessels 1 ist ein getrennter Kessel 10 geordnet, welcher eine ergänzende Menge 11 des fein verteilten £eststoffmaterials, welcher das Bett 2 im Kessel 1 bildet, enthält. Aufgewirbelt hat diese Menge des Materials eine obere Oberfläche bei 12. Der Boden des Kessels 10 ist mit dem Bodenteil des Kessels 1 mittels einer Übertragungeleitung 13 verbunden, die mit einem Kontrollventil 14 versehen ist. Der Kessel 10 ist ebenfalls mit dem Kessel 1 »itttle einer zweiten Übertragungsleitung 15 verbunden, welche v^n einer Zwischenlage oder der oberen Schicht desselben zu oberhalb der oberen Höhe des Bettes 2 im Kessel 1 zu dem oberen Teil des Kessels 1 unterhalb der oberen Höhe des Bettes 2 geht. Ein Kontrollventil 16 ist in der zweiten Übertragungsleitung 15 enthalten. Der Kessel 10 dient zur Erhitzung odfr Abkühlung des fein verteilten festen Materials, welches in dem System verwendet wird, durch direkten Wärmeaustausch zwischen diesem Material und einem gasförmigen Wärmeaustausohmedium. Wie ersichtlich geht eine Zuführleitung 17 für dieses Medium in die Übertragungsleitung 13 »it einem Auslaß 18 darin, welcher sich in Biohtung auf den Kissel 10 öffnet. Gegebenenfalls kann eine Brenner-Anordnung anstelle des Auslasses 18 eingesetzt werden, welche mit einer brennbaren Mischung eines Brennstoffes una Luft, z.l, durch Anordnungen wie die gezeigte Zuführleitung 17,verborgt wird. Ein Kontrollventil 19 ist in der Leitung 17 enthalteil.the conduit 9 into the boiler through a side wall give the same. Outside the boiler 1 is a separate one Ordered boiler 10, which a supplementary amount 11 of the finely divided £ eststoffmaterials, which the bed 2 forms in the boiler 1 contains. Whirled up this amount of material has a top surface at 12. The bottom of the Boiler 10 is connected to the bottom part of boiler 1 by means of a transmission line 13 which is connected to a control valve 14 is provided. The boiler 10 is also connected to the boiler 1 through a second transmission line 15, which v ^ n of a liner or top layer the same to above the upper level of the bed 2 in the boiler 1 to the upper part of the boiler 1 below the upper one Height of bed 2 goes. A control valve 16 is included in the second transmission line 15. The boiler 10 is used for heating or cooling the finely divided solid material used in the system by direct Heat exchange between this material and a gaseous heat exchange medium. As you can see, one goes Feed line 17 for this medium in the transmission line 13 »with an outlet 18 in it, which is in Biohtung on the kissel 10 opens. If necessary, a burner arrangement can be used instead of the outlet 18, which with a combustible mixture of a fuel and air, e.g. through arrangements such as the supply line shown 17, is borrowed. A control valve 19 is in the Line 17 included.

909841/0347909841/0347

. - 6 - H46150. - 6 - H46150

Im oberen Ende des Kessels 10 iat eine geeignete ₍ Art eines Brennelementes vorgesehen, z.B. ein Cyclon-Brenner 20 mit einem Vorstoß 21, der sich abwärts unterhalb des Niveaus 12 der Materialmenge 11 in dem Kessel 10 erstreckt. Eine AuslaQleitung für das flüssige Wärmeaustauschmedium, welches mittels Leitung 17 eingeführt wird, oder für die Verbrennungsgase, wenn ein Brenner verwendet wird, ist mit Ziff. 22 bezeichnet.Ein Ventil 23 ist in der Auslaßleitung 22 enthalten*In the upper end of the vessel 10 a suitable _(type of fuel assembly iat provided, for example a cyclone burner 20 with a thrust 21 which extends downwardly below the level 12 of the quantity of material 11 in the boiler 10th A AuslaQleitung for the liquid heat exchange medium, which is introduced by means of line 17, or for the combustion gases, if a burner is used, is denoted by number 22. A valve 23 is included in the outlet line 22 *

Ein Förderband 24 ist zum !ragen eines Metallgegenstandes, z.B. eines Metallblockes, der durch Nr.25 bezeichnet ist, in und durch die Behandlungszone vorgesehen. Wie ersichtlich, ist das Förderband 24 mit abwärtsgehenden Trägern, z.B. den drehbar befestigten Armen 26 versehen. Das Förderband ist in der Weise angeordnet, daß_? wenn es über den Körper der in Wirbelschicht gehaltenen festen Materialien bewegt wird, die Träger den durch dieselben getragenen Metallgegenstand in den Körper aus Feststoffen während des BehancLlungsarbeitisganges eintauchen und ihn dann aus dem Bad und dem Kessel wieder herausziehen.A conveyor belt 24 is provided for protruding a metal object, for example a metal block, indicated by number 25, into and through the treatment zone. As can be seen, the conveyor belt 24 is provided with downwardly extending supports, for example the rotatably attached arms 26. The conveyor belt is arranged in such a way that _? as it is moved over the body of fluidized solid materials, the carriers immerse the metal object carried by it into the body of solids during the treatment operation and then withdraw it from the bath and kettle.

Bei der in den Fig. 2 und 3 aufgezeichneten Apparatur bezeichnet die Ziff. 31 eine andere Form eines Behandlungskesaels. Der Kessel 31 besitzt eine längsgestreckte Struktur mit einem Überdachungsteil 32, welches an der einen Seite in einem Abstand zur Seitenwand 33 des Kessels endet. Eine senkrechte Stauscheibe 34 ist an der endständigen Seite desIn the apparatus shown in Figures 2 and 3, number 31 denotes a different form of treatment boiler. The kettle 31 has an elongated structure with a canopy part 32, which on one side in ends at a distance from the side wall 33 of the boiler. A vertical one Baffle plate 34 is on the terminal side of the

9Q98A1/03A79Q98A1 / 03A7

-7- H46150-7- H46150

!Teiles 32 quer über den Kessel 'befestigt, sodaß sie sich aufwarte oberhalb dieses Teiles und abwärts erstreckt, sodaß sie im eenkreohten Abstand zur Bodenwand des Kessels davon herabatent. Die Bndwand 33 und der aufwärts erstreckte Teil der Scheibe 34 ergeben zusammen mit den zugehörigen Seitenwandteilen des Kessels,die duroh die Nr.35 bezeichnet sind, einen Sohaoht 36, welcher an seinem oberen Ende offen ist und mit dem Kessel an seinem unteren Ende in direkter Verbindung steht.! Part 32 fastened across the boiler 'so that they upwards above this part and extends downwards, so that it is at a circular distance from the bottom wall of the kettle down patent. The band wall 33 and that extended upward Part of the disk 34 together with the associated side wall parts of the boiler, which duroh denotes the number 35 a Sohaoht 36 which is open at its upper end and in direct contact with the kettle at its lower end Connection.

An der entgegengesetzten Seite des Kessele 31 bildet eine Querteilung 37 mit der mit 38 bezeichneten Endwand und den anstoßenden Seitenwandteilen des Kessels eine geschlossene Kammer 39> über die sioh der Überdachungsteil 32 erstreckt. Zwischen der Teilung 37 und der Stauscheibe bildet der Kessel eine eingeschlossene Behandlungskammer, welche in den Zeichnungen mit der ZIff.40 bezeichnet ist. In der in Fig.2 aufgezeichneten Apparatur 1st die Kammer 40 in Längsriohtung mittels senkrechter Scherenglieder 41 aufgeteilt, welche in seitlichen Abständen und praktisch parallel zu den Seitenwänden des Kessels und in Abstand zu jedem Ende der Scheibe 34 und der Teilung 37 angebracht sind. Vorzugsweise ist die Scheibe am Boden oder FuB des Kessels befestigt und erstreckt sich aufwärts bis zu einem senkrechten Abstand au dem Überdaohungsteil 32 und bildet ein Paar seitlich begrenzter, praktisch kontinuierlicher Durchgangswege duroh die Kaamer 40 an jeder Seite der Scheibe, wobeiOn the opposite side of the boiler 31, a transverse partition 37 forms with the end wall designated by 38 and the abutting side wall parts of the boiler closed chamber 39> over the sioh of the roofing part 32 extends. Between the partition 37 and the baffle plate, the boiler forms an enclosed treatment chamber, which is designated in the drawings with the number 40. In the apparatus shown in FIG. 2, the chamber 40 is divided in the longitudinal direction by means of vertical scissor members 41, which are at lateral intervals and practically parallel to the side walls of the boiler and at a distance from each end of the disc 34 and the partition 37 are attached. Preferably, the disc is attached to the bottom or base of the boiler and extends upwards to a vertical one Distance on the overdraft part 32 and form a pair laterally limited, practically continuous passageways through the Kaamer 40 on each side of the disc, wherein

909841/0*47909841/0 * 47

die Wege an jedem Ende in Verbindung stehen. Wie ersichtlich, ist der Abstand der Scheibe 41 von der Teilung 37 vorzugsweise größer als von der Querscheibe 34 · Die Kammer 39 und die Kammer' 4-0 stehen in direkterthe paths connect at each end. As can be seen the distance between the disk 41 and the graduation 37 is preferably greater than that of the transverse disk 34 The chamber 39 and the chamber '4-0 are in direct

.1.1

Verbindung miteinander z.B. mittels eines Paares paralleler im senkrechten Abstand befindlichen sohlitzähnlichen Durchgängen 42 und 43 in der Teilung 37 und erstrecken sich längs derselben. Jeder Durchgang 42 und 43 ist mit einem einregelbaren Ventil-ähnlichen Schließplattenelement, z.B. den gezeigten Elementen 44 und 45, versehen. Diese Elemente können z.B. auf rotierbaren Wellenunterstutzungen 46 und 47 montiert ssLn, die sich durch die Keaselseitenwände erstrecken und für deren Bedienung z.B. geeignete Hand- oder Ventilräder, die in Fig.3 mit der Ziff.48 versehen sind, bedient werden.Connection to each other e.g. by means of a pair of parallel vertically spaced sohlitz-like passages 42 and 43 in the division 37 and extend along the same. Each passage 42 and 43 is adjustable with one Valve-like closing plate members, e.g., members 44 and 45 shown. These elements can e.g. on rotatable shaft supports 46 and 47 mounted ssLn, which extend through the keasel side walls and for their operation e.g. suitable handwheels or valve wheels, which are provided with the number 48 in Fig. 3 will.

Der Keesel 31 enthält einen Körper von fein verteiltem oder gepulvertem festen Material, welches in der fig.2 mit der Ziff.49 "bezeichnet ist. Das Materiabläßt sich mittels eines gasförmigen zur Wirbelschiohterzeugung dienenden Mediums in eine Wirbelschicht überführen und fülli aufgewirbelt den Kessel einschließlich der Wand 36, Kammer 39 und Kammer 40, bis zu einem Niveau, welohes durch die Ziffern 50, 51 bzw. 52 angegeben ist. Die tatsächliche Höhe und somit das tatsächliche Niveau, welches erzielt wird, läßt sich praktisch in derselben Weise und zu denselben Zwecken, wie sie in Verbindung mit der in Fig.1 gezeigten Apparatur geschildertThe Keesel 31 contains a body of finely divided or powdered solid material, which is marked in fig.2 with the number 49 ". The material can be drained by means of a gaseous medium used to generate fluidized beds Transfer into a fluidized bed and whirled up the fill Boiler including wall 36, chamber 39 and chamber 40, up to a level indicated by the numbers 50, 51 and 52 is specified. The actual amount and therefore the actual one Level which is achieved can be related in practically the same way and for the same purposes as they are with the apparatus shown in Figure 1

809841/03^7809841/03 ^ 7

-9- U46150-9- U46150

wurden, und wie sie nachfolgend weiter auageführt werden wird, bestimmen. Auf jeden Fall muß daa in der Kammer 40 erzielte Niveau stets oberhalb dea unteren Endes der Querscheibe 34 sein una ebenfalls so, daß sich ein freier Raum zwischen dem Körper des festen Materials und dem tfberdachungsteil ergibt. In gleicher Weise wird ein freier Kaum oberhalb des Niveaus 51 in der Kammer 39 aufrecht erhalten.were, and how they will be continued below au a, determine. In any case, the level achieved in the chamber 40 must always be above the lower end of the transverse disk 34 and also such that there is a free space between the body of the solid material and the roofing part. In the same way, a free bar above the level 51 in the chamber 39 is maintained.

Die Wirbelsohicnfcbildung des Materialkörpers in der Kammer 40 und des Schachtes 36 wird mittels Eindüaen eines gasförmigen Mediums erzielt, z.B. durch eine Σίοϋιβ von Haupteinspritzdiisen 53, welche im wesentlichen wie in Fig.3 gezeigt angeordnet sind, wobei jede Düsenverteilung mit einer gemeinsamen Zuführleitung 54 z.B. mittels Zweigleitungen 55 praktisch in der in Fig.2 gezeigten ,'/eise verbunden ist. Ventile, wie z.B. die in den Zweigleitungen 55 angezeigten können verwendet werden, um die Eindüsung asu zur Wirbelschichterzeugung dienenden Mediuma in jeder gewünschten Weise zu regeln. Die Zuführleitung 54 ist wieder mit einer Quelle für ein gasförmiges zur Wix'belschichtbildung dienenden Medium verbunden, welche al3 Leitung 56 angegeben ist. Die Leitung 56 ist mit einer Pumpe 57 versehen. Die Strömung durch die Leitung 56 kann z.B. mittels eines vor der Pumpe stehenden Ventils 58 und durch den Betrieb der Pumpe selbst geregelt werden.The vortex formation of the material body in the chamber 40 and the shaft 36 is achieved by injecting a gaseous medium, e.g. through a Σίοϋιβ of main injection nozzles 53, which are arranged essentially as shown in Fig Branch lines 55 are practically connected in the manner shown in FIG. Valves, such as shown can be used in the branch lines 55 to the injection asu to the fluidized bed forming serving Mediuma in any desired manner to regulate. The supply line 54 is again connected to a source for a gaseous medium used for the formation of the agitated layer, which is indicated as a line 56. The line 56 is provided with a pump 57. The flow through the line 56 can be regulated, for example, by means of a valve 58 upstream of the pump and by operating the pump itself.

Die Kammer 40 ist mit geeigneten Vorrichtungen zum Abblasen dea gasförmigen, zur 'Wirbelschichterzeugung die-The chamber 40 is equipped with suitable devices for blowing off the gaseous, for the 'fluidized bed generation die-

9098A1/Q347 bad original9098A1 / Q347 bad original

nenden Mediums daraua versehen. Dazu ist, wie gezeigt, eine Verbindungsleitung 60, die sich von der Kammer 40 in einem Cyclon-Trenner 61 erstreckt, vorgesehen. Der brenner 61 weist einen Zurückführ-Eintauch schenkel 62 für Feststoffe auf, welche durch da3 gasförmige Medium mitgerissen wurden, sowie eine Abgasleitung 63 für das gasförmige Medium. Die leitung 65 ist ebenfalls mit der Verbindung 56 vor der Pumpe 58, z.B. mittels Verbindungsleitung 64 verbunden. Die Ventile 65 und 66 in den Leitungen 63 bzw. 64 erlauben eine selektive Verfügung über das gasförmige Medium, welches aus der Ka/amer 40 abgelassen wird.the medium. As shown, there is also a Connection line 60 extending from the chamber 40 in a Cyclone separator 61 extends, is provided. The burner 61 has a return immersion leg 62 for solids which were entrained by the gaseous medium, as well as an exhaust pipe 63 for the gaseous medium. the Line 65 is also connected to connection 56 in front of the pump 58, e.g. by means of connecting line 64. The valves 65 and 66 in the lines 63 and 64 allow a selective Disposal of the gaseous medium, which from the Ka / amer 40 is drained.

In der in den Jig. 2 und 3 erläuterten Apparatur ist die Kammer 39 mit Vorrichtungen zur Erhitzung der fein verteilten Feststoffe, welche in dem Gefäß enthalten sind, versehen. Wie ersichtlich enthält Kammer 39 eine Mehrzahl von Brennstoff-Brennelementen67, welche in der unteren Hälfte davon angebracht sind. leitungen, z.B. Leitung 68» verbindet die Brenner 67 mit einer Quelle einer verbrennbaren Mischung aus Brennstoff und Luft zum Verbrennen innerhalb der Kammer 39 < Andererseits können die Brenner 67 weggelassen werden und halfie Abgas« oder andere Gas« mit hohen Temperaturen können durch Leitung 68 von einer äußeren Quelle her zugeführt werden. Auf jeden fall wird das Feststoff material in der Kammer 39 duroh die ao gebildeten oder eingeführten Gase in Wirbelschicht versetzt. In the in the jig. 2 and 3, the chamber 39 is provided with devices for heating the finely divided solids contained in the vessel. As can be seen, chamber 39 contains a plurality of fuel assemblies 67 mounted in the lower half thereof. Lines, e.g. line 68 "connects the burners 67 to a source of a combustible mixture of fuel and air for combustion within the chamber 39". Alternatively, the burners 67 can be omitted and half the exhaust " or other high temperature gas" can be passed through line 68 from from an external source. In any case, the solid material in the chamber 39 is put into a fluidized bed by the gases formed or introduced.

Bio Kammer 39 enthält auch Vorrichtungen zum Abblasen dee gasförmigen Mediums, welohes in Wärmeaustauschbeziehung Bio chamber 39 also contains devices for blowing off the gaseous medium, which is in heat exchange relationship

9098*1/0347 _{eAD 0RlGINAL} 9098 * 1/0347 _{eAD 0RlGINAL}

1U61501U6150

mit dem darin enthaltenen Festatoff eingeleitet wird, z.B. mittels einer Verbindungsleitung 69, die von der Kammer 39 in einen Cyclon-Brenner 70 geht. Eine Eintauchochenkelleitung 71 geht vom Boden des Trenners 69 zu einem Niveau unterhalb des Oberfläohenniveaus 57 des in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffes in der Kammer 3⁽j, um die im Cyclon aus dem gasförmigen Medium abgetrennten Feststoffe zurückzuführen. Eine Abgasleitung 72 führt das gasförmige Medium aus der Trennanlage 70 ab, welches durch die Trennanlage von der Kammer 39 zugeführt wird.with the solid contained therein is introduced, for example by means of a connecting line 69 which goes from the chamber 39 into a cyclone burner 70. An immersion cooker line 71 goes from the bottom of the separator 69 to a level below the surface level 57 of the fluidized-bed solids in chamber 3 ⁽ j, in order to recycle the solids separated in the cyclone from the gaseous medium. An exhaust line 72 leads the gaseous medium out of the separation plant 70, which is fed from the chamber 39 by the separation system.

Das in den Fig.2 und 3 gezeigte Förderband i»t mit der Ziff.73 bezeichnet. In der gezeigten Form der Apparatur betritt und verläßt das Förderband den Kessel durch den Schacht 36· Beim Einleiten in den Kennel abwärts durch Schacht 36 läuft das Förderband unter der Stauscheibe 34 durch einen ersten Durchgangsweg zu der Teilung 37» dann praktisch quer der Stirnseite der Teilung und von dort durch den zweiten Durchgangsweg zu der Stamscheibe 34, dann unter der Stauscheibe und von dort aufwärts und aus dem Schacht heraus. Ein Metallgegenstand, wie er z.B. mit der Ziff.74 bezeichnet wird, wird auf dem Förderband in irgendeiner üblichen Weise getragen, sodaß er durch das Bett der Feststoffe transportiert wird.The conveyor belt shown in FIGS. 2 and 3 is with the number 73 designates. In the form of the apparatus shown The conveyor belt enters and leaves the boiler through the shaft 36. When entering the kennel, it goes downwards In the shaft 36, the conveyor belt runs under the baffle plate 34 through a first passageway to the division 37 »then practically across the face of the division and from there through the second passageway to the stem disc 34, then under the baffle and from there up and out of the shaft. A metal object, such as that described in Section 74 is carried on the conveyor belt in some conventional manner so that it travels through the bed of solids is transported.

Im allgemeinen betrifft das Verfahren gemäß der Erfindung die Behandlung von Metallgegenständen zur Verbesserung ihrer physikalischen Eigenschaften. Me in BetrachtIn general, the method according to the invention relates to the treatment of metal objects for improvement their physical properties. Me into consideration

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

909841/0347909841/0347

1U61501U6150

kommenden Behandlungastufen umfassen die Übertragung von Hitze zu oder von derartigen Gegenständen in einer geregelten Weise, um "bestimmte Eigenschaften in der Struktur der Metallzusammensetzung des Gegenstandes zu erzielen oder zu modifizieren, entsprechend bestimmten grundlegenden Standardregeln für derartige Behandlungen, Entsprechend dem "Verfahren wird ein zu behandelnder Metallgegenstand in ein Bad eingetaucht, welches durch ein Bett von in Wirbelschicht gehaltenem feinverteilten oder gepulvertem Material gebildet wird wie z.B. das Bett 2 der Fig.1 oder das Bett 49 der Fig. 2 und. 3· Das Bett wird in Wirbelschicht bis zu einem Grade innerhalb eines Bereiches, der nicht erheblich unterhalb dem Niveau der beginnenden Beweglichkeit liegt, versetzt, bei welchem Niveau es ein "ruhendes Fließbett" (quiescent fluidized bed) ist, wie es in Industrial and Engineering Chemistry, Bd. 41, S.1249, 1949 beschrieben ist und nicht erheblich stärker als erforderlich ist, um ein turbulentes Bett, wie es dort definiert ist, zu bilden und unterhalb demjenigen Niveau, bei welchem ein Bett dieses Materials nicht langer eine unterscheidbare obere Oberfläche beibehält und di'e gesamte Masse des feinverteilten festen Materials eine dispergierte Suspension in dem zur Wirbelschichterzeugung dienenden Medium wird. Diese Grenzen der Beweglichkeit werden natürlich durch verschiedene Faktoren bestimmt, wie z.B. tatsächliche Dichte des festen Materials, Teilchengröße und lineare Geschwindigkeit des gasförmigenComing stages of treatment include the transfer of Heat to or from such objects in a controlled manner to "create certain properties in the structure of the." To achieve or modify the metal composition of the object according to certain basic standard rules for such treatments, according to the "procedure a metal object to be treated is immersed in a bath which is kept in a fluidized bed by a bed finely divided or powdered material is formed such as bed 2 of Fig. 1 or bed 49 of Fig. 2 and. 3 · The bed is fluidized to a degree within a range not significantly below the level of the beginning mobility, offset, at which level there is a "resting fluid bed" (quiescent fluidized bed) is as described in Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 41, p.1249, 1949 and not considerably stronger than is necessary to form a turbulent bed, as it is defined there, and below that level at which a bed of this material no longer has a distinguishable top surface and the entire mass of the finely divided solid material maintains a dispersed suspension in the fluidized bed production serving medium. These limits of mobility are of course determined by various factors such as actual density of the solid material, particle size and linear velocity of the gaseous

OR/Q/_NAL OR / Q / _NAL

9098A1/03A79098A1 / 03A7

zur Wirbelsohichterzeugung dienenden Mediums, wenn ea in die läaase oder daa Bett des festen Materiala eingedüst wird. Die Faktoren können leioht von jedem Fachmann für die Zwecke der Erfindung bestimmt und in Beziehung zueinander gebracht werden. Beispielsweise kann im Fall von relativ feinen Teilchen z,B. im Bereich von einer Masohfingröße zwischen 74 Mikron und 38 Mikron der Punk υ der beginnenden Beweglichkeit bis herab zu 0,003 m/sec oberflächliche lineare Geschwindigkeit, d.h. berechnet auf der Basis eines leeren Kessele von zur Wirbelschicht dienendem Gaa, welches aufwärts durch das Pulver geht, während gröbere Teilchen, z.B. von einer Siebgröße mit einer Maschonweite von 3,36 mm bis 1,68 mm eine Geschwindigkeit bis hinauf zu 0,3 oder 0,6 m/sec erforderlich machen. Die obere zur Beweglichkeit in Betracht kommende örenze liegt bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 1,5 m/sec. Dichte hat einen ähnlichen Effekt, wobei schwerere Materialien, wie z.B. Eisen, Nickel und dergleichen höhere Wirbelschichtgasgeschwindigkeiten erforderlioh machen als leichte Materialien wie z.B. Kohlenstoff, Siliziumdioxyd, Magnesium, Aluminium und dergleichen.for vertebral layer generation serving medium, if ea in the läaase or daa bed of solid materiala is injected. The factors can be determined and related to one another by any person skilled in the art for the purposes of the invention will. For example, in the case of relatively fine particles, e.g. in the range of a masohfin size between 74 microns and 38 microns the point υ of incipient mobility down to 0.003 m / sec superficial linear speed, i.e. calculated on the basis of an empty vessel of gas serving for the fluidized bed, which upwards goes through the powder, while coarser particles, e.g. from a sieve size with a mesh size of 3.36 mm to 1.68 mm require a speed up to 0.3 or 0.6 m / sec. The upper one for mobility into consideration coming örenze is at a linear speed of about 1.5 m / sec. Density has a similar effect, heavier materials such as iron, nickel and the like require higher fluidized bed gas velocities make as lightweight materials such as carbon, silicon dioxide, magnesium, aluminum and the like.

Das Bett der festen Materialien wird wie in den Fig. 1, 2 und 3 traiohtlioh, durch Eindüsung eines gasförmigen, eur Wirbelsohichterzeugung dienenden Mediums, auf-wärta durch die Materialienmasse über Zufuhrleitung 4, Verteilungileitung 5 und Einlaßleitungen 31 wie in der Flg.1 gezeigt, oder wie in den Fig.2 und 3 gezeigt, mittels Pumpe 48,The bed of solid materials is traiohtlioh as in Figs. 1, 2 and 3, by injection of a gaseous, the medium serving to generate the vertebrae, up-wärta through the material mass via supply line 4, Distribution line 5 and inlet lines 31 as in Flg.1 shown, or as shown in Figures 2 and 3, by means of pump 48,

909841/0347 BAD ORIGINAL909841/0347 ORIGINAL BATHROOM

I *♦·» V/ II * ♦ · »V / I

Zuführleitung 54, Verzweigungsleitungen 55 und Haupteinapritzdüsen 53 in Wirbelschicht gehalten. Die Regelung der Eindüsgesohwindigkeit des zur Wirbelschichterzeugung dienenden Mediums wird durch geeignete Mittel, z.B. die in verschiedenen Zufuhr- und Verzweigungsleitungen aufgezeichneten Ventile und ebenfalls durch den "Betrieb der Pumpe 57 der Fig. 2 und 3 bewirkt.Supply line 54, branch lines 55 and main injection nozzles 53 kept in a fluidized bed. The regulation of the injection speed of the fluidized bed generation serving medium is controlled by suitable means such as the valves noted in various supply and branch lines and also by the "operation of the pump 57 2 and 3 causes.

Weiterhin wird der Metallgegenstand in das Bett aus in Wirbelschicht befindlichem Material eingetaucht und durch dieselbe in einer Reihe von Behandlungsstufen durchgeführt, die scharf definiert sein können oder auch nicht. In jeder Stufe wird Hitze durcn Berührung mit den einzelnen Feststoffteilchen zu dem Metallgegenstand zugeführt oder abgezogen. Durch die Wirbelschicht des Bettes werden die Teilchen in praktisch konstanter Bewegung gehalten und wenn der Metallgegenstand in das Bett eingetaucht ist, stoßen die einzelnen Teilchen an die Oberfläche des Gegenstandes mit einer durch den Grad der Bewegung des Bettes und den Grad der dabei erzeugten Turbulenz bestimmten Geschwindigkeit. Da die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung sich von der Geschwindigkeit oder Häufigkeit deu Teilchenanstoßes abhängig erwies, ist bei Null- oder bei beginnender Beweglichkeit die Geschwindigkeit der Hitzeübertragung sehr niedrig und das Bett von Feststoffmaterial hat praktisch einen isolierenden Effekt, während bei hoher Beweglichkeit, wenn die einzelnen Teilchen des Betbes in turbulenter Bewegung sind, die Hitze-Furthermore, the metal object is made in the bed immersed in fluidized bed material and carried out through the same in a series of treatment stages, which may or may not be sharply defined. In each In the 2nd stage, heat is added to or withdrawn from the metal object through contact with the individual solid particles. Through the fluidized bed of the bed, the particles are kept in practically constant motion and when the metal object is immersed in the bed, the individual come across Particles to the surface of the object with a due to the degree of movement of the bed and the degree of doing so generated turbulence certain speed. Because the speed of heat transfer differs from the speed or the frequency of the particle impact, is that with zero mobility or with incipient mobility Heat transfer speed is very low and the bed of solid material is practically insulating Effect, while with high mobility, when the individual particles of the bed are in turbulent motion, the heat

9Q9841/Q39Q9841 / Q3

^₁₅. 1U6150^ ₁₅ . 1U6150

übertragungsgeschwindigkeit und ebenso die thermische Leitung der Maeee des Feststoffmaterials erheblich ansteigen. Als Beispiel für die Änderung in der Wärmeübertragung zwischen Pulver und Metall-VCand bei variierender Beweglichkeit besitzt ein Metallpulver mit einer Dichte von etwa 9,0 und einer feilehengröße im Bereich zwischen den Maschenweiten von 74 Mikron und 37 Mikron eine thermische leitfähigkeitekonetante von 0,19 BTU/(Std.) (sq.ft.) (°F/ft.), wenn nicht in Wirbelschicht^und einen Wärmeübertragungskoeffiaien-ben von 20 BTU/(Std.) (sq.ft.) (⁰P), wenn eie bei einer oberflächlichen linearen Gasgeschwindigkeit von 0,06 m/ see. in Wirbelschicht gehalten wird und einen Wärmeübertrager-Koeffizienten von 46, wenn sie mit einer Geschwindigkeit von 0,6 m/sec in Wirbelschicht gehalten wird. Bei Kohlenetoffpulver von derselben Teilchengröße betrug der Wärmeübertragungskoeffizient etwa 12, bei 0,015 m/sec. und etwa 31 hei 0,36 m/sec. Bei Kohlenstoffpulver mit einer GröSe zwischen den Masohenweiten von 840 Mikron und 320 Mikron betrug der Wärmeübertragungskoeffizient etwa 6, wenn es nicht in Wirbelschicht durch ein Gas von 0,15 m/aec gehalten wurde und 16,5, wenn es mit einem Gas von 0,405 m/sec und 30, wenn ee aiit einem Gas von 0,72 m/seo in Wirbelschicht gehalten wurde. Durch weitere Steigerung der Turbulenz dieser Pulver 1st es möglich, den Wärmeübertragungskoeffizienten in die Gegend von 100 oder noch höher hu steigern. Dieses Verfahren zur Variierung der Wärmeübertragungsgeachwindigkeittransmission speed and also the thermal conduction of the dimensions of the solid material increase considerably. As an example of the change in heat transfer between powder and metal VCand with varying mobility, a metal powder with a density of about 9.0 and a filet size in the range between the mesh sizes of 74 microns and 37 microns has a thermal conductivity constant of 0.19 BTU / (Hrs.) (Sq.ft.) (° F / ft.) If not in fluidized bed ^ and a heat transfer coefficient of 20 BTU / (hrs.) (Sq.ft.) ( ⁰ P) if eie at a superficial linear gas velocity of 0.06 m / s. is kept in fluidized bed and has a heat exchanger coefficient of 46 when kept in fluidized bed at a speed of 0.6 m / sec. For carbon powder of the same particle size, the heat transfer coefficient was about 12, at 0.015 m / sec. and about 31 at 0.36 m / sec. For carbon powder with a size between 840 microns and 320 microns, the heat transfer coefficient was about 6 when it was not kept in a fluidized bed by a gas of 0.15 m / aec and 16.5 when it was kept in a gas of 0.405 m / sec and 30 if ee was kept in the fluidized bed with a gas of 0.72 m / seo. By further increasing the turbulence of these powders, it is possible to increase the heat transfer coefficient in the region of 100 or even higher hu. This method of varying the rate of heat transfer

9Q9841/Q3479Q9841 / Q347

durch Variierung der Beweglichkeit und Turbulenz der in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffe wird erfindungsgemäß angewandt, um einen Grad der Anpassungefähigkeit und einen RegelungBgrad der Wärmebehandlung von Metallen zu erzielen,-welcher bisher nicht erzielbar war. Bei dem vorliegenden Verfahren werden diese Wärmeübertragungseigenschaften ange-. wandt, um die Geschwindigkeit, mit welcher die Metallgegenstände erhitzt oder gekühlt werden, während sie im Bett der in den Kesseln 1 bzw. 31 enthaltenen Materialien eingetaucht sind, zu regeln. by varying the mobility and turbulence of the solids held in the fluidized bed, according to the invention applied to achieve a degree of adaptability and control degree of heat treatment of metals, -which was previously not achievable. In the present method, these heat transfer properties are used. addresses the rate at which the metal objects are heated or cooled while they are in bed the materials contained in the boilers 1 and 31 are immersed to regulate.

Um die gewünschte Übertragung von Wärme zu oder von dem Metallgegenstand zu erzielen, ist es natürlich wesentlich, daß ein Temperaturunterschied zwischen dem Gegenstand und dem in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffmaterial besteht. Dies wird entsprechend der Erfindung auf eine oder mehrere Weisen erzielt. Zum Beispiel wird beim Betrieb, wie er in der Apparatur nach Fig.1 durchgeführt wird, das Feststoffmaterial vom Kessel 1 zum Kessel 10 mittels der Übertragungsleitung 13 im Kreislauf geführt. In der Leitung 13 wird ein flüssiges Hitzeaustauschmedium, Z.B. ein heißes oder kaltes gasförmiges Medium, in direkter ■Wärmeaustauschbeziehung zu dem Feststoffmaterial eingedüst. Durch Eindüsung dieser Gase in der gewünschten Richtung der Strömung wirüfcder Gasstrom dahin, daß die Feststoffteilchen in der Richtung von Kessel TO bewegt werden. Weiterhin werden die injizierten Gase angewandt, um die Bewegung der TeilchenmasseIn order to achieve the desired transfer of heat to or from the metal object, it is of course essential that that there is a temperature difference between the object and the solid material held in the fluidized bed. This is achieved in one or more ways in accordance with the invention. For example, when operating like it is carried out in the apparatus according to Figure 1, the solid material circulated from the boiler 1 to the boiler 10 by means of the transmission line 13. On line 13 becomes a liquid heat exchange medium, e.g. a hot or cold gaseous medium, in a direct ■ heat exchange relationship injected into the solid material. By injecting these gases in the desired direction of flow wirüfcder gas flow so that the solid particles in the Direction of boiler TO can be moved. Furthermore, the injected gases are applied to the movement of the particle mass

9098A1/03A79098A1 / 03A7

1U615Q1U615Q

in der Leitung und in dem Ktatel 10 au steigern, aodaÄ eich ein· geringere Diohlie in der Materialmaaae^; im Keaael 10 als im Bett de* material· in Eeaael 1 ergibt, wodurch «ine Sohwerkraftgeirkulierung awiachen den beiden Keaaeln ge-•ohaffen wird. Dit durch die Leitung 13 zirkulierten Peatatoffe wurden in Berührung mit dem injizierten Wärmeaustausohmediun während dee Durohgange dadurch und durch den Keetel 10 gehalten und tie erhalten Wärme darin oder geben Wärme ab* Paroli geeignete Regelung der Zirkulierungegeschwindigkeit kann jedeβ gewünschte Temperaturdifferential hergeetellt und aufrechterhalten werden zwischen dem au behandelnden Metallgegenstand und dem Sad aus fein «erteilten Jeetitoffen in dem Keβael 1.in the line and in the Ktatel 10 au increase, aodaÄ cal a · lower diohlia in the material maaae ^; In Keaael 10 as in bed de * material results in Eeaael 1, whereby a power circulation of the power of the two keaels is created. The Peatatoffe circulated through the line 13 were kept in contact with the injected heat exchange medium during the duration of the passage through and through the Keetel 10 and received heat therein or gave off heat. Any desired temperature differential can be established and maintained between the au treated metal object and the sad of finely given jeetite fabrics in the Keβael 1.

Die·* Temperaturunterschiede uwischen dem Metallgegenstand uqd dem fpstetQffmattrial können auoh, wie in g«aei|t_v ÄUJpoÄ «rliulierung eine· flüaaigen fixme-The · * temperature differences uwischen the metal object uqd the fpstetQffmattrial can AUOH as in g "aei | t _v ÄUJpoÄ" rliulierung a · flüaaigen FIXME

yoli die ^titwsgen 8 in indirekter flxmemit dem »»it τοη ieetatoffmaterialienyoli die ^ titwsgen 8 in indirect flxmem with the »» it τοη ieetatoff materials

Atlt·» werden, Barüber-ÄrfcL1f#a oder Itihlen. dee gapförmigftt surAtlt · »to be, Barüber-ÄrfcL1f # a or Itihlen. dee gap-shapedftt sur

fdiumf, dM durejj 4i· I tiMf/lÄan üATd, dit gewünaoMt if|t^ weiterW»fdiumf, dM durejj 4i I tiMf / lÄan üATd, dit gewünaoMt if | t ^ nextW »

im IefetJ 1in June 1

der Feststoffe durch die Kammer 39 als auoh durch Einführung von erhitaten oder abgekühlten zur Wirbelschichterzeugung dienenden Gasen duroh das Leitungasystem, welches aus leitung 56, Pumpe 58 und Verbindungaleitungen 54» 55 und 53 besteht, erzeugt und aufrecht erhalten werden. In der Kammer 39 kann die Wärme au des dadurch zirkulierenden Peetstoffmaterial durch direkten Wärmeauetauach m±fc entweder mit heißen Verbrennungsgas en, welche duroh Verbrennung von Brennstoff und Luft in den Brennern 67 oder auf andere Weise, wie vorhergehend ausgeführt, arseugt wurden, zugeführt werden. Auf Jeden fall wird die Zirkulierung durch die Kammern 39 und 40 erzeugt, wie bei der Apparatur nach Pig,1 duroh gesteigerte Bewegliohkeit der ieststoffmaterialien in der Kammer 39 i» Vergleioh mit derjenigen in der Kammer Me Zirkulierung kann positiv iuroh geeignete Einstellung der Platteneleeente 44 und 4P kontrolliert werden. Zur ffirbelsohiohteVf eugunf in den Materialien im Kessel 31 der Jig,2 wird das gasförmige aur fivbtlsohiohterseugung dienende Medium in 4en Sohaoht 36 bei ttw*· niedrigerer Geschwindigkeit »ugefuhrt und eingedüst «1s in iie Kaamer 40, um aο die Km*e· des Kateriels in dt* Schacht bfi einer höheren lüeh-le iuhAltfR. Auf diese Wei«e wir* in Verbindun« mit der »beteifwien ttMiV» 34 «ine JJiohtunf o#fr ein Verschluß an Ufa T#rtu«4tÄf» lUiejii un< Aw»l*i 'iff Iftaaer 40: hsrge-the solids through the chamber 39 as also by the introduction of heated or cooled gases serving for fluidized bed generation by the line system, which consists of line 56, pump 58 and connecting lines 54 »55 and 53, are generated and maintained. In the chamber 39, the heat from the fuel material circulating through it can be supplied by direct heat exchange m ± fc either with hot combustion gases which have been drawn in by burning fuel and air in the burners 67 or in some other way, as previously stated. In any case, the circulation is generated by the chambers 39 and 40, as in the apparatus according to Pig, 1 by the increased mobility of the solid materials in the chamber 39, compared with that in the chamber Me 4P can be controlled. For ffirbelsohiohteVf eugunf in the materials in the kettle 31 of the jig 2, the gaseous aur fivbtlsohiohterseugung serving medium in 4en Sohaoht 36 at ttw * · lower speed "is ugefuhrt and injected" 1s in iie Kaamer 40 to aο the Km * e · the Kateriels in dt * shaft bfi a higher lüeh-le iuhAltfR. In this way we * in connection with the »beteifwien ttMiV» 34 «ine JJiohtunf o # for a closure to Ufa T # rtu« 4tÄf »lUiejii un <Aw» l * i 'iff Iftaaer 40: hsrge-

tHeffttUohMl, weifht 4u»eÄ 4«s iur Wirtelaienenle lieiittm bei den höhtrtn lindüs-tHeffttUohMl, weifht 4u »eÄ 4« s iur Wirtelaienenle lieiittm at the höhtrtn lindüs-

geschwindigkeiten, die in der Kammer 40 während bestimmter Teile des Verfahrens vorliegen können, mitgerissen werden, vor dem Herausfliegen aus dem Kessel bewahrt werden können und praktisch durch Abtrennung z.B. in dem Gyclontrenner 61 zurückgewonnen werden können. Das gasförmige zur Wirbelschicht erzeugung dienende Medium wird in den Schacht 36 mit einer Geschwindigkeit eingedüst, daß die Wirbelsohichterzeugung mit dem geringsten Verlust durch das obere offene Ende des Schachtes aufrecht erhalten wird, wie es im wesentlichen unter Bezugnahme auf das offene obere Ende des Kessels 1 in der Fig.1 beschrieben ist.speeds in the chamber 40 during certain Parts of the process may be present, carried away, saved from being blown out of the boiler and can be practically recovered by separation in, for example, the cyclone separator 61. The gaseous to the fluidized bed Generating medium is injected into the shaft 36 at a speed that the vertebral layer generation is maintained, essentially as it is, with the least loss through the upper open end of the chute is described with reference to the open upper end of the boiler 1 in Fig.1.

Wie vorstehend ausgeführt, wird das gasförmige zur Wirbelschiohterzeugung dienende Medium, welches durch die Feststoff materialien in der Kammer 40 des Kessels 31 in den Pig. 2 und 3 geleitet wurde, aus der Kammer mittels dee Oyclontrenners 61 abgeblasen, worin feste Teilchen, welche mit dem zur Wirbelschichterzeugung dienenden Medium mitgetragen werden, abgetrennt und ssu dem Hauptkörper mittels des Schenkels 62 zurückgeführt werden. Das gasförmige Medium selbst kann durch die Leitung 63 mit offenem Ventil 65 und mit geschlossenem Ventil 66 in der Verbindungsleitung abgeblasen werden. Andererseits kann das Ventil 65 geschlossen sein und das Ventil 66 geöffnet sein, sodaß eine Kreislaufführung des Abgases mittels Leitung 64 und Pumpe erfolgt. Diese Arbeitsweise kommt besonders in Betracht, wenn das gasförmige Medium selten oder teuer ist, wie z.B.As stated above, the gaseous medium used to generate vortex layers, which is through the Solid materials in the chamber 40 of the kettle 31 in the Pig. 2 and 3 was passed out of the chamber by means of dee Oyclone separator 61 blown off, in which solid particles, which are carried along with the medium used to generate the fluidized bed are separated and returned to the main body by means of the leg 62. The gaseous medium itself can through the line 63 with the valve 65 open and with the valve 66 closed in the connecting line be blown off. On the other hand, the valve 65 can be closed and the valve 66 open, so that a Circulation of the exhaust gas by means of line 64 and pump he follows. This mode of operation is particularly suitable when the gaseous medium is rare or expensive, e.g.

Wasserstoff und dissoziiertes Ammoniak.Hydrogen and dissociated ammonia.

In der Pig.2 ist das Niveau 52 des Körpers des in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffmaterials als erheblich unterhalb der angegebenen Niveaus 50 und 51 der Feststoffmaterialien in Schacht 36 und Kammer 39 gezeigt. Diese Unterschiedlichkeiten der Niveaus sind im gewissen Ausmaß übertrieben, um die Neigung zum Druckabfall durch den Trenner zur Erzeugung eines positiven Gasdrucks in der Kammer 40 zu zeigen, wodurch das Niveau 52 unterhalb dasjenige, welches in dem Schacnt Jb vorliegt, abgedrückt wird. Wie bereits oben ausgeführt, ist die Dichte der Masse des Materials in der Kammer 39 etwas geringer als diejenige, die in Kammer 40 vorliegt. Der Körper dos Materials in Kammer 39 wird auf diese Wei.^o durch den größeren Grad der darin erzeugten Beweglichkeit expandiert, wodurch sich eine Erhöhung des Oberflächenniveaus ergibt. Beim tatsächlichen Betrieb können diese Niveau-¹;,· untereinander nicht in diesem übertriebenen Ausmaß, wiο es gezeichnet ist, variieren.In Pig. 2 the level 52 of the body of the solid material held in the fluidized bed is shown as being considerably below the indicated levels 50 and 51 of the solid materials in the shaft 36 and chamber 39. These differences in level are exaggerated to some extent to show the tendency for the pressure drop through the separator to create a positive gas pressure in chamber 40, thereby pushing level 52 below that which is present in chamber Jb . As already stated above, the density of the mass of the material in chamber 39 is somewhat less than that which is present in chamber 40. The body of the material in chamber 39 is expanded in this way by the greater degree of mobility produced therein, which results in an increase in the surface level. In actual operation, these levels cannot vary from ^one another to the exaggerated extent as shown.

Bei den in V<(tracht kommenden Arbeitsweisen können eine große Vielzahl von gasförmigen,zur ffirbelschichterzeugung dienenden MediUm angewandt werden. Das allgemeinste davon besteht aus H-'Uchgas. Vorzugsweise ist das angewandte Rauchgas reich an Y. ihlenmonoxyd oder ungebrannten Kohlenwasserstoffen, um iJcliwierigkeiten bei der Zunderung der Metalle zu vermeiden, falls hohe Konzentrationen von Kohlennioxyd-freiem Säuern ι off oder Luft, Schwefeldioxyd undIn the in V <(tracht coming procedures can a wide variety of gaseous, be used to ffirbelschichterzeugung serving medium. The most common of which consists of H-'Uchgas. Preferably ihlenmonoxyd the applied flue gas rich in Y. or unfired hydrocarbons to iJcliwierigkeiten at to avoid the scaling of the metals, if high concentrations of carbon dioxide-free acids ι off or air, sulfur dioxide and

9Π98Α1/0347 BAD QRlGiNAL9Π98Α1 / 0347 BAD QRlGiNAL

1U61501U6150

Wasserdampf vorhanden sein können. Bex bestimmten Behandlungen, wo 8.B. eine reduzierende Atmoaphäre spezifiscn angezeigt erscheint, können Wasserstoff oder diasoziiertes Ammoniak allein oder in Kombination mit anderen Gaaen angewandt werden. Bei anderen Behandlungen, ά.ti. bei der Nitridierung eisenhaltiger Metalle kann dad zur i/irbölachichterzeugung dienende Gas solche Gase wie z.B. Cyanwasserstoff oder Ammonlumoyanid enthalten. Es ist ein Charalcteristikum der Erfindung, daß im Vergleich mit den b· whet iyen Verfahre*! das Gaavolumen, das zum Betrieb erforderlich ist, relativ klein ist und daß deshalb die Verwendung *n neltenen oder teueren gasförmigen Medium wirtschaftlich ι i'aKui^-li .vLrd.Water vapor may be present. Bex certain treatments where 8.B. a reducing atmosphere appears specifically indicated, hydrogen or diassociated ammonia can be used alone or in combination with other gases. For other treatments, ά.ti. In the nitridation of ferrous metals, the gas used to generate the iron layer can contain gases such as, for example, hydrogen cyanide or ammonium lumoyanide. It is a characteristic of the invention that in comparison with the b · whet iyen process *! the gas volume required for operation is relatively small and that therefore the use of a rare or expensive gaseous medium is economical ι i'aKui ^ -li .vLrd.

Als fein verteilte unu göpulvurUi .' :.ru.· liaterialien, die zur Verwendung als /Yärnio<ibertragur,,;sh;u.llum en taprechend der Erfindung geeignet, sind, seien fein verteiJ ler Sand, Eircondioxyd, Ferro-Silioon, Silicate L, Mu-.ul. < unioxyd, Bauxit^Kohle, Koks, Öchamotteataub, Eisunoxyd, ,' ■ i, gemahlenes Porzellan, gepulverte oder halbkugelige Ue tali -;, verwendete gepulverte Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-'Jraokica't-'ilyaatoren oder irgendwelche anderen inerten oder reaktlonyfähigen festen Materialien entsprechend der in Be Orient- Kommenden Behandlung aufgeführt. Das speziell angewandte Material hängt etwas von dem speziellen Hitzebehandlungsverfahren ab, da einige Materialien relativ inert bei niedriger Temperatur sind, jedoch einige Änderungen in der Oberfläche des zu behandelnden Materials bei höheren Temperaturen verursachen können. Ein besonders wünschenswertes Featstoffmaterial fürAs finely divided unu göpulvurUi. ' : .ru. li materials which are suitable for use as a thermal transfer agent according to the invention are finely dispersed sand, iron dioxide, ferro-silicon, silicates L, mu-.ul . <unioxyd, bauxite, coal, coke, ochamotea dust, Eisunoxyd,, '■ i, ground porcelain, powdered or hemispherical Ue tali -; used powdered silicon dioxide-aluminum oxide-'Jraokica't-'ilyaatoren or any other inert or reactive solid materials Listed according to the treatment to come in Be Orient. The particular material used will depend somewhat on the particular heat treatment process as some materials are relatively inert at low temperature but can cause some changes in the surface of the material being treated at higher temperatures. A particularly desirable feature material for

909841/Q347 BAD ORIGINAL909841 / Q347 BATH ORIGINAL

1U61501U6150

die Wärmebehandlung besteht aus fein verteiltem Metall, insbesondere Metall mit etwa derselben Zusammensetzung als die mit Hitze au behandelnde Metallmasae. Zum Beispiel kann bei der Wärmebehandlung von Gußstahl otahlpulver mit et;wti demselben Kohl ens fco ff gehalt mit; Vorteil angewandt werden»the heat treatment consists of finely divided metal, in particular metal with approximately the same composition as the metal masae treated with heat. For example, in the heat treatment of cast steel, otahlpulver with et; wti the same carbon ens fco ff content with; Advantage to be applied »

In anderen Fällen ist q-ί vorteilhaft, als ,Hitze-., behandlungamedium ein Material ,;n verwenden, we lohe a eine änderung in der oberfläche des zu behandelnden materials hervorruft. Zum sieispiel ist di>; Ii!rL'uidun_f; äußer at geeignet zum üarburisieren und Hitridieren der obet-i LUohu i-n eisenhaltiger; Menullün und für die 2Jenientieruii_r-, -run /ecöchiedöii^n iietallen. Bei der Carbonisierung wird die Menall maiise bei einex· tempera bur im Böraioh zwlr ;aer etwa OYO unri etwa 960 G In tfegeiiwürt eines ζ··χΐ: i/irbelöon.i.iJh jörabii^un dienenden cr-rburisierenden Materials, wio .'.:»ö. Harfehol^, Kühle, Järdölicoka, ivietallearbiden, x.3. Eisencarbid, Kncc kohle und Bitumenkohle behandelt, wozu Aktχvatoren wie z.B Bariumcarbonat, öaloiumcarbonat und W-itriumoarbonat augüg werden können. Das aur wirbelschichterzeugung dienende Gas kann ein neutrales Gas, beispielsweise Stickstoff, sein, es besteht jodooh vorzugsweise aus einem carburisierendöii (raa wie z.B. einem Erdölgas. Im letzteren Falle kann das zur Wirbelschicht dienende Feststoffmaterial gegebenenfalls nicht kohlenstoffhaltig sein. Die Vorteile der Erfindung bei ihrer Anwendung auf das Gar burial er en wird offeu.riulit-In other cases, q-ί is advantageous as, heat., Treatment medium, using a material, because a causes a change in the surface of the material to be treated. For example, di>; Ii! RL'uidun _f ; outside at suitable for the arburizing and nitriding of the obet-i LUohu in ferrous; Menullün and for the 2Jenientieruii _r- , -run / ec öchiedöii ^ n iietallen. During carbonization, the menall maiise at a x tempera bur in the Böraioh zwlr ; aer about OYO unri about 960 G In tfegeiiwürt a ζ .: »Ö. Harfehol ^, Kühle, Järdölicoka, ivietallearbiden, x.3. Iron carbide, carbon and bitumen are treated, including actuators such as barium carbonate, oleoium carbonate and w-itrium carbonate. The gas used for fluidized bed generation can be a neutral gas, for example nitrogen, it preferably consists of a carburizing oil such as a petroleum gas. In the latter case, the solid material used for the fluidized bed may not contain carbon. The advantages of the invention in its application on the Gar burial er en is offeu.riulit-

BADBATH

90*841/034790 * 841/0347

1U61501U6150

lieh bei einer Betrachtung der bisherigen stationären Verfahren, bei welchen es notwendig war, kleine Metallteile in kleine Behandlungebehälter aufgrund dee Hitzeabfalls einzubringen, worin es notwendig war, die Teile einheitlich getrennt entsprechend einem Schema, welches mit der Größe und der Form variierte zu packen und worin ea notwendig war, die Behälter sorgfältig gegenüber dem Abwind der Ofengase zu verschließen. Die Erfordernisse für ein erfolgreiches Oarburisieren, nämlich Ofenerhitzung, sorgfältige Temperaturregelung innerhalb + 6 G und Vermeidung von Berührung mit Luft oder Ofengasen sind leicht mit dem in Wirbelschicht gehaltenen Peststoffverfahren nach der Erfindung zu erfüllen.borrowed when looking at the previous inpatient procedures, where it was necessary to put small metal parts in small treatment containers due to the heat waste, in which it was necessary to separate the parts uniformly according to a scheme which corresponds to the size and the shape varied to pack and where ea was necessary, the containers carefully against the downdraft of the furnace gases to close. The requirements for successful Oarburizing, namely oven heating, careful temperature control within + 6 G and avoiding contact with air or furnace gases are easy with that in fluidized bed to meet held pesticide process according to the invention.

In gleicher Weise ist die Erfindung wertvoll zum Uitridieren von eisenhaltigen Metallen, indem z.B. das Metall in einen in Wirbelschicht gehaltenen Feststoff, wie z.B. Eisenpulver oder Eisenkügelchen eingetaucht una ein nitridierendes Gas wie z.B. HOIi, NH.GN und dergleichen angewandt wird, welches gegebenenfalls mit anderen Gasen verdünnt sein kann. Hochschmelzende Cyanide, wie z.B₀ Natriumuyanid oder KaHiumcyanid, können ebenfalls als in Wirbelschicht gehaltener Feststoff angewandt werden. Die Verwendung von anderen in Wirbelschicht gehaltenen Metallen, wie z.B. Aluminium, Zink, Chrom, Kadmium, 'Wolfram, Vanadium, Kobalt, Titan, Silicium, Zirconium, Molybdän, Tοηΐal, Bor, Mangan und Beryllium bei Zemeniderungsternperaturen, die zwischen etwa 34 0 und etwa 1400⁰C liegen können, zusammen mitIn the same way, the invention is valuable for the nitriding of ferrous metals, for example by immersing the metal in a solid, such as iron powder or iron spheres, kept in a fluidized bed and using a nitriding gas such as HOIi, NH.GN and the like, which may be mixed with others Gases can be diluted. Refractory cyanides, such as ₀ or Natriumuyanid KaHiumcyanid may also held as solids are used in fluidized bed. The use of other metals kept in a fluidized bed, such as aluminum, zinc, chromium, cadmium, tungsten, vanadium, cobalt, titanium, silicon, zirconium, molybdenum, tοηΐal, boron, manganese and beryllium at temperatures between about 34 0 and can be about 1400 ⁰ C, together with

9Q9841/0S47 _BAD ORIGINAL9Q9841 / 0S47 _B AD ORIGINAL

.- 24 -.- 24 -

relativ inerten zur Yfirb eis chic ht erzeugung dienenden Gasen, wie z.B. Stickstoff, Wasserstoff, Helium und dergleichen, ergibt eine Bildung von sehr gleichmäßigen und zähfesten Le gierungsuberzügen.relatively inert gases used for Yfirb eis chic ht generation, such as nitrogen, hydrogen, helium and the like, results in a formation of very uniform and tough Alloy coatings.

Die unter Bezugnahme auf Fig.1 beschriebene Apparatur ist besonders zur Durchführung einer Arbeitsweise derart 'geeignet, bei welcher ein einziger Metallgegenstand oder eine Gruppe derartiger Gegenstände einer spezifischen Wärmebehandlung wie Anlassen, Härten, Absohrecken, Tempern oder dergleichen unterworfen wird, was aus den folgenden Beispielen hervorgeht. _s The apparatus described with reference to FIG. 1 is particularly suitable for carrying out a mode of operation in which a single metal object or a group of such objects is subjected to a specific heat treatment such as tempering, hardening, suction cornering, tempering or the like, which is evident from the following examples emerges. _s

Beispiel I - Anlassen . Example I - tempering .

Stahlmateria.l, bestehend aus Barren von 7,6 cm χ 3,6 m mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,33 Φ wurde durch Förderband 24 "in einen lies sei, welcher durch Nummer 1 in Fig.1 bezeichnet ist, transportiert. Der Kessel 1 enthält ein Bebt aus fein verteiltem Festatoffmaterial, z.B. beweglichem Gießsand mit einer Teilchengröße zwischen den Maschenzahlen 1.225 und 1.i>oQ und mit einer Temperatur von etwa 427 C. Das Stahlmattrial wird das in Wirbelschicht gehaltene Feststof !'material imtorhalb dea bei 7 gezeigten Niveaus eingetaucht.^ Rauchgay wird als Wirbelschicht erzeugendes Gas für die Feststoffe angewandt, welches durch Leitung 5 mit einer Geschwindigkeit eingeleitet wird, daß die obere oberflächliche Gasgeschwindigkeit in dem Kessel 1 0,45 m/secStahlmateria.l, consisting of bars of 7.6 cm 3.6 m with a carbon content of 0.33 Φ was transported by conveyor belt 24 "into a leash, which is indicated by number 1 in Fig.1. The boiler 1 contains a quake of finely divided solid material, e.g. movable casting sand with a particle size between the mesh numbers 1.225 and 1.i> oQ and with a temperature of about 427 C. The steel material is the solid material held in a fluidized bed in the middle shown at 7 Levels immersed. ^ Rauchgay is used as a fluidized bed generating gas for the solids, which is introduced through line 5 at a rate that the upper superficial gas velocity in the boiler 1 0.45 m / sec

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

909841/0347909841/0347

beträgt, sodaß Turbulenz in dem Bett erzeugt wird. Der Wärme-Übertragungskoeffizient unter diesen Bedingungen, ist etwa 85-BTIiAStd.) (aq.ft.) (⁰F)*so that turbulence is created in the bed. The heat transfer coefficient, under these conditions, is about 85-BTIiAStd.) (Aq.ft.) ( ⁰ F) *

Die Temperatur der Feststoffe im Kessel 1 wird durch Einführung von heilien Feststoff en auf dem Järhitssungskesael über ieitung 15 gesteigert. Die ßindüeung -ran heißen Rauchgasen durch leitung VJ bewirkt dia Zirkulltming von Feststoffen aus dem Kessel 1 zu-dem Erhitzungaköasel 10. Die Gasgeschwindigkeit im SrhitKimgakessel 10 let normal erweise größer als diejenige in dem Keoaul 1 und infolgedessen ist im Keasel 10 die Dichte geringer und dau fix ve.au höher als im Kessel 1. Unter diesen Bedingungen gehea die in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffe vom Kessel 1 über Leitung i'5 zum HelzungsKössel 10 und von dort duroh Jjeitung 15 zum Kessel 1. Die Gaachwinaigiceit der Feststatfi-itrömung wird durch die Ventile 14 und 16 geregelt.The temperature of the solids in the boiler 1 is increased by introducing solid solids on the Järhitssungskesael via line 15. The ßindüeung -ran hot flue gases through line VJ causes the circulation of solids from the boiler 1 to-the Erhitzungaköasel 10. The gas velocity in the SrhitKimga boiler 10 is normally greater than that in the Keoaul 1 and as a result, the density in the Keasel 10 is lower and lasts fix ve.au higher than in the boiler 1. Under these conditions gehea held in fluidized bed solids from the boiler 1 via line i'5 HelzungsKössel to 10 and from there duroh Jjeitung 15 to the boiler 1. the Gaachwinaigiceit the Feststatfi-itrömung is through the valves 14 and 16.

Wenn die Temperatur der Feststoffe und der Stahlbeaehickung im Kessel 1 816⁰C erreicht, wird die Kreislaufführung der Feststoffe aus dem Irhitzungsfceasel 10 zum Keasel 1 abgebrochen. Die Stahlmasse wird dann der Hitzebehandlung bei 816⁰G während 3 Stunden un₍;ßrv/orf0n, wobei etwa 1 Stunde Behandlungszeit für ,jfer/eilsj 2,54- om Querschnitts des Materials angewandt wird. Während tier Hitseböhandlungspöriode ist ea wünaeheruwert, die 3tahlifianse bei aer Hitzöbehandlungat;emx)eratur zu aalten v.i-.a um a.^- ^arBi&Terln^t von der 3"^f;ahlai>i3^ö ^u νertui.·;··!era.. \>/±ϊ·] <iiu fr^^oL^viiiaJ-i/lrfclb desWhen the temperature of the solids and the Stahlbeaehickung in the boiler 1 has reached 816 ⁰ C, the circulation of the solids from the Irhitzungsfceasel 10 for Keasel 1 is canceled. The steel mass is then un heat treatment at 816 ⁰ G for 3 hours _(ßrv / orf0n, wherein about 1 hour treatment time, jfer / eilsj 2,54- om cross-section of the material is applied during animal Hitseböhandlungspöriode ea is wünaeheruwert that 3tahlifianse. with aer heat treatment at; emx) eratur zu aalten vi-.a um a. ^ - ^ arBi & Terln ^ t from the 3 "^f;ahlai> i3 ^ ö ^ u νertui. ·; ··! era .. \> / ± ϊ ·] <Iiu fr ^^ oL ^ viiiaJ-i / lrfclb des

_Λ , BAD ORiGiNAL _Λ , BAD ORiGiNAL

, ;: :- '.. y_:-..-;;^-ädV -... 1448150,;:: - '.. y _: -..- ;; ^ - ädV -... 1448150

zur WirljelsQhioht erzeugung dienenden öaaes im Kessel 1 ,--auf etwa 0,015 "bis 0,03 m/sea oberflächliche lineare (resahwindigkeit vermindert, sodaß sich ein weniger tux'biilejater Zustand in dem Be-fct als in der Anfangs stufe der Behandlung einsbellt. Unter diesen Bedingungen ist der Wärmeübertragungskoeffizient etwa 5-5 BTü/(Std, )(sq.,ft.) (⁰F). -Oaaes in boiler 1, which serve to generate whirlwinds, - reduced to about 0.015 "to 0.03 m / sea superficial linear speed, so that a less tux'biilejater condition arises in the situation than in the initial stage of the treatment. Under these conditions the heat transfer coefficient is about 5-5 BTü / (hr,) (sq., Ft.) ( ⁰ F).

Am: Ende dös Behandliingsz ei träume wird die Temperatur der in Wirbelschicht gehaltenen ",Feststoffe im Kessel 1 und des darin eingetauchten Stahlmaterials langstim im Verlauf von 4-6 Stunden varmindert. Die Temperatur wird vermindert, indem ein Kühlmedium, z.B. /Vas s er, durch Kühl-Bchlan.gen 8_s im Kessel 1 geleitet wird. Während des Kühlseitraums wird die Gasgeschwindigkeit und dadurch die -.turbulenz in dem Bett auf etwa 0,1!5 m/sec gesteigert, sodaiB sich ein Wärmeübertragungskoeffizient von etwa 50 B33U/(Std.) (sq..ft.) (⁰F) ergibt, um die Q-eschwindlgkeit der Hiusetibertragmig «/on der Stahlmasse zu den in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffen und von den in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffen zu den Kühlschlangen 8 zu steigern. Ψβηη die Temperatur 427⁰C erreicht, wird die angelassene Stahlmasse aus dem Wirbelschiühtbett durch Förderband 20 entfernt und wird der weiteren Abkühlung in liuft überlassen,At the end of the treatment period, the temperature of the "fluidized bed" solids in boiler 1 and the steel material immersed in it is reduced for a long time in the course of 4-6 hours. The temperature is reduced by adding a cooling medium, e.g. is passed through cooling ducts for 8 _s in boiler 1. During the cooling side space, the gas velocity and thus the turbulence in the bed is increased to about 0.1! 5 m / sec, so that a heat transfer coefficient of about 50 B33U / (hrs.) (sq..ft.) ⁽⁰ F) shows the Q-eschwindlgkeit the Hiusetibertragmig "/ on the steel mass to the value held in fluidized solids, and of the value held in fluidized bed solids to the cooling coils 8 to increase. Ψβηη the temperature reaches 427 ⁰ C, the tempered steel mass is removed from the fluidized bed by conveyor belt 20 and is left to cool down further,

Beispiel II ~ Härten und Abschrecken Example II ~ Hardening and Quenching

StahlBaimräder werden auf 788⁰C in einem Keseel, wie z.B. Kessel 1 der Fig.1, im wesentlichen wie bei der Heizperiode des Beispiels 1 'erhitzt. Si© werden dann ausStahlBaimräder be at 788 ⁰ C in a Keseel such as boiler 1 of Fig.1, heated essentially as described in the heating period of the Example 1 '. Si © will then be out

" -' ' , 9 0184 1/0^^1 - - " BAD 0R1GSIS3AL"-", 9 0184 1/0 ^^ 1 - - "BAD 0R1GSIS3AL

dem Heizungskessel z.B. durch das mechanische Förderband entfernt und werden zu einem zweiten ähnlichen Kessel transportiert, welcher ein Bett von in Wirbelschicht gehaltenem Eisenpulver von einer Feinheit zwischen 297 und 149 Mikron bei einer Temperatur von etwa 37,8⁰G enthält. Me Zahnräder werden dort unterhalb des Niveau de& in Wirbelschicht gehaltenen Eisens eingetaucht. Rauchgas wird verwendet, um das Eisenpulver in Wirbelschicht zu halten, wobei die Gasgeschwindigkeit etwa 0,39 m/sec oberflächliche lineare Geschwindigkeit beträgt. Unter diesen Bedingungen ist das Bett in praktisch turbulentem Zustand und der Wärmeübertragungskoeffizient beträgt etwa 80 BTU/(Std.) (sq..ft.) (⁰F) und die Zahnräder werden rasch auf eine Temperatur von etwa 399°O abgeschrägt. Je nach den Abmessungen und dem Volumen der zu behandelnden Zahnräder kann die Absehreckungszeit zwischen weniger als einer Minute und 155-60 Minuten variieren. Bei diesem Punkt wird die Geschwindigkeit des zur Wirbeliichiclj berzeugung dienenden Gases scharf auf etwa 0,015 0,1055 m/i.;ec vermindert, um die "Kühlungsgeschwindigkeit abzusenken, damit die Härtungsujnwandlung stattfinden kann. Unter diesen Bedingungen liegt der V/ärmeübertragungskoeffizient bei etwa 3-30 BTU/(Std.) (sq.ft.) (⁰F). Wenn die Zahnräder eine Temperatur von etwa 66 0 erreicht haben, werden sie aus den in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffen durch das Fördorband entnommen und können unmittelbar getempert werden.the heating boiler, for example, removed by the mechanical conveyor and are transported to a second similar boiler which contains a bed of fluidized bed kept in iron powder of a fineness 297-149 microns at a temperature of about 37.8 G ^0. Me gears are immersed there below the level of the iron held in a fluidized bed. Flue gas is used to keep the iron powder in a fluidized bed, the gas velocity being about 0.39 m / sec superficial linear velocity. Under these conditions, the bed is in a virtually turbulent state and the heat transfer coefficient is about 80 BTU / (hr.) (Sq..ft.) ( ⁰ F) and the gears are quickly beveled to a temperature of about 399 ° O. Depending on the dimensions and the volume of the gears to be treated, the holding time can vary between less than a minute and 155-60 minutes. At this point the velocity of the fluidizing gas is sharply reduced to about 0.015-0.1055 m / i.; Ec in order to lower the cooling rate so that the hardening conversion can take place -30 BTU / (hr.) (Sq.ft.) ( ⁰ F). When the gears have reached a temperature of about 66 0, they are removed from the solids held in the fluidized bed by the conveyor belt and can be tempered immediately.

909841/0147 BAD ORIGINAL909841/0147 ORIGINAL BATHROOM

Example III - Annealing

Diese in Beispiel II gehärteten Stahlräder werden durch ein Förderband zu einem anderen Kessel entsprechend Fig.1 transportiert. Die Zahnräder werden unterhalb desThese steel wheels hardened in Example II are conveyed to another boiler accordingly Fig. 1 transported. The gears are below the

Niveaus der in Wirbelschicht gehaltenen Peststoffe im Kessel 1 eingetaucht, wobei die Feststoffe aus einem verbrauchten Siliziumdioxyd-Aliminiumoxyd-Crackkatalysator, der als Nebenprodukt in der Petroleumindustrie anfällt, von einer Feinheit zwischen 177 Mikron und 37 Mikron besteht. Die Temperatur der in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffe im Kessel 1- beträgt etwa 93°0, wobei die Hitze durch heiße Feststoffe zugeführt wird, welche vom Erhitzungskessel 10, wie in Beispiel I beschrieben, im Kreislauf geführt werden. Rauchgas, welches relativ frei von sauren Gasen ist und einen relativ hohen Anteil von Kohlenmonoxyd enthält, wird als zur Wirbelsehichtbildung dienendes G-as durch Leitung 5 mit einer Geschwindigkeit, welche einer Oberflächengasgeschwindigkeit von etwa 0,09 m/sec äquivalent ist, zugeführt, wobei sich ein Wärmeübertragungskoeffizient von etwa 40-60 BTU/Oii-d.) (sq.ft.) (⁰F) ergibt. Wenn die Temperatur der Zahnräder 427°C erreicht, im allgemeinen in einer halben bis zwei Stunden, je nach der Größe der Zahnräder, wird die Kreislaufführung der heißen Feststoffe vom Erhitzer 10 abgebrochen und die Geschwindigkeit des zur Wirbelschicht dienerukni Gases auf einen niedrigen Wert gesenkt, um die Hitzeübertragung zu vermindern und eine Fluidized bed plague levels submerged in vessel 1, the solids being comprised of spent silica-alumina cracking catalyst, by-product in the petroleum industry, between 177 microns and 37 microns in fineness. The temperature of the fluidized bed solids in vessel 1 is about 93 ° 0, the heat being supplied by hot solids which are circulated from the heating vessel 10 as described in Example I. Flue gas, which is relatively free of acidic gases and contains a relatively high proportion of carbon monoxide, is supplied as gas serving to form the vortex layer through line 5 at a speed which is equivalent to a surface gas speed of about 0.09 m / sec, wherein gives a heat transfer coefficient of about 40-60 BTU / Oii-d.) (sq.ft.) ( ⁰ F). When the temperature of the gears reaches 427 ° C, generally in half an hour to two hours, depending on the size of the gears, the circulation of the hot solids from the heater 10 is stopped and the speed of the gas serving the fluidized bed is reduced to a low value, to reduce heat transfer and one

9098A1/03A79098A1 / 03A7

-29- U46150-29- U46150

Behandlungsperiode von etwa zwei Stunden zu ergeben. Die G-as-gescliwindigkeit während, der Behandlungsperiode ist vorzugsweise bei oder nahe der minimalen Gauge uohwindigkeit, z.B. im Bereich von etwa 0,003 bis 0,015 m/aeo, während der Wärmeübertragungskoeffizient im Bereich von ebwa 2 bis 10 BTU/(Std.)(sp.ft.)(°F) liegt. Am Ende der Behandlungsperiode wird die Gasgeschwindigkeit aui^v etwa 0,045 bi3 0,075 m/sec gesteigert, um die Turbulenz r-m erhöhen und auf diese Weise auch die WärmeüberbragungiJgeyohwindigkeit. Wasser wird durch die Kühlschlangen 8 geleitet und die in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffe und die darin eingebauchten Stahlzahnrader werden langsam auf etwa 93⁰O abgekühlt, worauf die getemperben Zahnräder hub'-dan. in Wirbelschicht gehaltenen Feststoffen entfernt werden,Treatment period of about two hours. The gas velocity during the treatment period is preferably at or near the minimum gauge velocity, e.g. in the range from about 0.003 to 0.015 m / aeo, while the heat transfer coefficient is in the range from about 2 to 10 BTU / (hour) (sp .ft.) (° F). At the end of the treatment period, the gas velocity is ^v aui about 0.045 bi3 0.075 m / sec increased to increase the turbulence rm and in this way also the WärmeüberbragungiJgeyohwindigkeit. Water is passed through the cooling coils 8 and the solids held in the fluidized bed and the steel gears built into them are slowly ^{cooled to about 93 0} O, whereupon the tempered gears hub'-dan. solids held in a fluidized bed are removed,

Example IY - carburization

Ein durch Einsatzhärtung zu härtender Legierungsstahl wurde in den in Fig.1 gezeigten Kessel 1 eingeführt. Der Kessel 1 enthält ein in Wirbelschicht gehaltenes, festes Carburisierungsmittel von einer Feinheit zwischen 149 und 44 Mikron, welches aus Hartholzkohle, Erdülkoks und Bariumcarbonat bei einer Temperatur von etwa 93⁰G bestand» Die Feststoffe werden durch das durch leitung 5 eingeführte Gas in Wirbelschicht gehalten. Das zur Wirbelschiöhterzeugung dienende Gas besteht aus einem Kohlenwasserstoffgas, z.B. Propan, welches ein Yerdünnungsgas, wie s.B. KohlenmonoxidAn alloy steel to be hardened by case hardening was introduced into the boiler 1 shown in FIG. The boiler 1 includes a held in the fluidized bed, solid Carburisierungsmittel of a fineness 149-44 microns, which consisted of hardwood charcoal, Erdülkoks and barium carbonate at a temperature of about 93 ⁰ G »The solids are held by the introduced through line 5 gas in the fluidized bed . The gas used to generate vortices consists of a hydrocarbon gas, for example propane, which is a diluent gas such as carbon monoxide

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

9098417Θ3479098417Θ347

enthält. Die Gasgeschwindigkeit liegt im Bereich von etwa 0,225 "bis 0,45 m/sec. Nachdem das Stanimaterial unterhalb Niveau 7 eingeführt ist, wird die Temperatur der Feststoffe auf etwa 927°G gesteigert, indem durch den Kessel 10 im Kreislauf geführt wird, wobei Hitze au den feststoffen im Erhitzer 10 durch heißes,reduzierendes Rauchgas zugeführt wird. Wenn die Temperatur des Stahlmaterials 927 G erreicht, wird die Geschwindigkeit des zur Wirbelschiohterzeugung dienenden Gases auf einen Wert im Bereich von etwa 0,03 bis. 0,09 m/s.ec. abgesenkt und mit der Kreislaufführung aus dem Kessel 10 aufgehört. Das Stahlmaterial wird dann bei 927⁰O während etwa 4-6 Stunden Wärme behandelt, woduron sich eine carburisierte Einsatzhärtungstiefe von etwa 0,114 bis zu etwa0,15 cm ergibt. Kühlflüssigkeit wird dann durch die Schlange 8 geleitet und die Geschwindigkeit des zur Wirbelschichterzeugung dienenden Gases auf einen Wert im Bereich von etwa 0,225 bis 0,45 m/sec gesenkt. Wenn die Temperatur des Stahlmaterials '788⁰C erreicht, wird es aus dem Carburisiermittel entfernt und einem Abaehreckungsarbeitsgang entsprechend Beispiel II unterworfen. contains. The gas velocity is in the range of about 0.225 "to 0.45 m / sec. After the stan is introduced below level 7, the temperature of the solids is increased to about 927 ° G by cycling through the kettle 10 with heat hot reducing flue gas is supplied to the solids in the heater 10. When the temperature of the steel material reaches 927 G, the velocity of the fluidizing gas is increased to a value in the range of about 0.03 to 0.09 m / s. ec. and ceased to recycle the boiler 10. The steel material is then ^{heat treated at 927 0} O for about 4-6 hours, resulting in a carburized case hardening depth of about 0.114 to about 0.15 cm the coil 8 and the velocity of the gas used to generate the fluidized bed is reduced to a value in the range from about 0.225 to 0.45 m / sec erials 788 reaches' ⁰ C, it is removed from the Carburisiermittel and subjected to a Abaehreckungsarbeitsgang according to Example II.

Example X - Sherardization

Eisenblechplatten, welche mit Zink durch Sherardisierung überzogen werden aollen, wurden in ein in Wirbelschicht gehaltenes Gemisch eingetaucht, welches aus gleichen Gewichtsteilen von Zinkpulver und Zinkoxydpulver mit einerSheet iron plates, which are sherarded with zinc are coated, were immersed in a fluidized bed mixture, which of the same Parts by weight of zinc powder and zinc oxide powder with one

-BAD ORIGiNAL 909841/0147-BAD ORIGiNAL 909841/0147

- 31 - U46150- 31 - U46150

Teilchengröße im Bereich von einer Feinheit von etwa 177 Mikron bis 44 Mikron bestand. Das Pulver ist in dem in Fig.i gezeigten Kessel 1 enthalten und wird durch durchgeführten Stickstoff mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 0,56 m/sec in Wirbelschicht gehalten. Das Pulver im Kessel 1 wird dann auf eine Temperatur von 371⁰G erhitzt, indem das Pulver durch Erhitzungskessel 10 in Wärmeaustauschbeziehung mit heißem Rauchgas von reduzierender Art im Kreislauf geführt wird. Wenn das Pulver im Kessel 1 eine Temperatur von 371 G erreicht, wird mit der Kreislaufführung des Pulvers aufgehört und die Geschwindigkeit des zur Wirbelschichterzeugung dienenden Gases auf praktisch Null abgesenkt. Nachdem die Eisenblechplatten eine Hitzebehandlungsperiode von etwa 3 Stunden erlitten haben, wird die Geschwindigkeit des zur Wirbelschichterzeugung dienenden Gases auf den ursprünglichen Wert gebracht, Kühlwasser wird zu der Schlange 10 zugegeben und die Temperatur des Pulvers und der Stahlplatten auf Raumtemperatur vermindert. Die überzogenen Platten werden dann aus Kessel 1 entfernt und es wird ein frischer Ansatz von Platten in denselben eingeführt.Particle size ranged from a fineness of about 177 microns to 44 microns. The powder is contained in the boiler 1 shown in Fig.i and is kept in a fluidized bed by passing nitrogen through it at a surface speed of 0.56 m / sec. The powder in the boiler 1 is then heated to a temperature of 371 ⁰ G, using the powder is performed by heating boiler 10 in heat exchange relationship with hot flue gas from a reducing type in the circulation. When the powder in the boiler 1 reaches a temperature of 371 G, the circulation of the powder is stopped and the speed of the gas used to generate the fluidized bed is reduced to practically zero. After the sheet iron plates have undergone a heat treatment period of about 3 hours, the fluidizing gas velocity is returned to the original value, cooling water is added to the coil 10, and the temperature of the powder and steel plates are lowered to room temperature. The coated panels are then removed from kettle 1 and a fresh batch of panels is introduced into it.

Die in Pig.2 gezeigte Apparatur ist besonders zur Anwendung in den Fällen geeignet, wo der zu behandelnde Metallgegenstand durch eine Reihe aufeinanderfolgender Behandlungsstui'en geführt werden muß. Die Apparatur ist am geeignetsten zu einem Betrieb wie z.B. bei einem Anlaßarbeitsgang, in welchem der Metallgegenstand durch eineThe apparatus shown in Pig.2 is particularly suitable for Suitable for use in cases where the metal object to be treated is replaced by a series of consecutive Treatment cases must be performed. The apparatus is most suitable for an operation such as a tempering operation, in which the metal object by a

909841/0 34 7 bad original909841/0 34 7 bad original

Erhitzungsstufe geführt wird, in welcher er allmählich auf Anlaßtemperatur gesteigert wird, dann "bei dieser Temperatur während eines bestimmten Zeitraums gehalten und anschließend allmählich vor der Entfernung aus dem Behandlungskessel allmählich abgekühlt wird. In der aufgezeigten Apparatur ist es möglich, gleichzeitig Metallgegenstände in jeder der angegebenen Behandlungsstufen zu halten.Heating stage is performed, in which he gradually is increased to the tempering temperature, then "at this temperature is held for a certain period of time and then gradually cooled before removal from the treatment vessel. In the indicated apparatus it is possible to hold metal objects in each of the specified treatment stages at the same time.

In der aufgezeigten Apparatur erfolgen die Behandlungsstufen in praktisch kontinuierlicher Reihenfolge. Dies wird ermöglicht durch geeignete Kontrolle der Sin- · düsung des zur Wi'rbelschichterzeugung dienenden Mediums in deri^Körper von Feststoffmaterial in der Kammer 40 und durch Aufrechterhaltung einer geeigneten TemperatUTverteilung innerhalb der Masse des Feststoffmaterials in der Kammer zwischen der Teilung 37 und der Stausoheibe 36.In the apparatus shown, the treatment stages take place in a practically continuous sequence. This is made possible by suitable control of the spraying of the medium used to generate the fluidized bed in deri ^ body of solid material in chamber 40 and by maintaining a suitable temperature distribution within the bulk of the solid material in the Chamber between the division 37 and the stand disk 36.

Bei einem Anlaßarbeitsgang kann z.B. ein fein Verteilter Feststoff , wie' z.B. Kiesereisand von einer Teilchengröße von der Feinheit zwischen etwa 177 Mikron und"149 Mikron durch und von der Kammer 40 duroh die Kammer 39 in der vorhergehend beschriebenen Weise im Kreislauf geführt werden. In der Kammer 39 wird der Sand durch ein durch Verbrennung eines Brennstoffgases und Luft in den Brenner erzeugten Verbrennungsgases erhitzt und in Wirbelschicht gehalten. Durch geeignete Regelung der Erhitzung und der Kreislaufführung des Sandes kann eine Temperaturverteilung in dem Bett im Bereich von etwa 427°0 anstoßend an dieIn a tempering operation, for example, a finely divided Solids, such as gravel sand, having a particle size of between about 177 microns and "149" Microns through and from chamber 40 through chamber 39 in be circulated in the manner previously described. In the chamber 39, the sand is through a Combustion of a fuel gas and air in the burner generated combustion gas heated and kept in a fluidized bed. By suitable regulation of the heating and the Circulation of the sand can be a temperature distribution in the bed in the region of about 427 ° 0 butting against the

90984t/0f4790984t / 0f47

Stauscheibe 36 bis zu etwa 816⁰G an der !Feilung 37 erreicht werden. Bei diesen QJemperaturen kann ein Metallgegenstand, z.B. die Stahlbarren nach. Beispiel 1, in die Kammer 14 durch die Wand 36 mittels eines Förderbandes 73 eingeführt werden. Ψβίαι das Stahlmaterial durch den Dürchgangsweg entlang einer Seite der Stauseheibe 41 von der Scheibe 36 der iDeilung 37 geführt wird, wird Rauohgas als zur Wirbelschlohterzeugung dienendes Medium mittels Leitung 54j Verzweigungsleitungen 55 und Einspritzdüsen 53 eingeführt. Mittels der Ventile in den Verzweigungsleitungen wird das Gas durch die Düsen entlang des Weges eingedüet, sodaß sich anfänglich eine oberflächliche Gasgeschwindigkeit in der Anfangsstufe in der Nachbarschaft von etwa 0,45 m/sec ergibt. Bei dieser lindUsgeschwindigkeit 1st die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung zwischen der Metallmasse und dem fein verteilten Sand hoch, wobei der Sand einen Wärmeübertragungskoeffizienten von etwa 85 BTU/(Std.) (ap.ft.) (°3?) besitzt« Wenn das Metallmaterial entlang dem Durohgangsweg fortschreitet und eine Temperatur von etwa 813 0 erreicht, wird in diesem Bezirk die Geschwindigkeit der Bindüsung des zur Wirbelschiohterzeugung,dienenden Mediums auf etwa 0,015 bis 0,03 m/seo währenddes weiteren Fortschreitens des Metallmaterials entlang der fläche der iDeilung 37 und in den zurückgehenden Durchgangsweg entlang der entgegengesetzten Seite der Scheibe 41 gesenkt, und mit der Eindüsung bei dieser Geschwindigkeit während eines Zeitraums von etwa 3 Std. fortgefahren, um die gewünschteBaffle plate 36 up to about 816 ⁰ G at the file 37 can be achieved. At these temperatures, a metal object, for example a steel ingot, can Example 1, can be introduced into the chamber 14 through the wall 36 by means of a conveyor belt 73. When the steel material is passed through the through-path along one side of the reservoir 41 from the disk 36 of the division 37, raw gas is introduced as the medium used to generate vortex ducts by means of line 54j, branch lines 55 and injection nozzles 53. By means of the valves in the branch lines, the gas is injected through the nozzles along the path, so that initially there is a superficial gas velocity in the vicinity of about 0.45 m / sec. At this velocity, the rate of heat transfer between the metal mass and the finely divided sand is high, with the sand having a heat transfer coefficient of about 85 BTU / (hr.) (Ap.ft.) (° 3?) When the metal material along the Durohgangsweg advances and reaches a temperature of about 813 0, the speed of the binding of the fluid used for vortex formation, serving in this area is about 0.015 to 0.03 m / seo during the further advance of the metal material along the surface of the division 37 and in the receding The passage was lowered along the opposite side of the disc 41 and the injection continued at this rate for a period of about 3 hours to the desired one

909841/0147909841/0147

I._empe-ratur innerhalb des Materials zu erzielen. In dxeaer Stufe und "bei diesen Eindüsgesohwindigkeiten des zur Wirbelschiohterzeugung dienenden Mediums wird der Wärmeübertragung sko effizient der Feststoffe auf etwa 3-5 BIU/£Std.) (sp.ft.)( F) vermindert. Duron geeignete Regulierung der F^rderbandgesohwindigkeit kann dies erreicht werden, wenn das Material in den ZurÜokweg eintritt und in diesem Bereich wird die Geschwindigkeit des zur WirbelschichterBeugung dienenden Gasβa auf etwa 0,15 m/sec gesteigert, wodurch der Wärmeübertragungskoeffizient des Sandes in diesem Bereich auf etwa 50 B!U/(Std,)(sq;.ft.)(⁰F) ansteigt, Vorzugsweise wird- in dem- unmittelbar an die Scheibe 34 anstoßenden Bereioh die Geschwindigkeit der Eindüsung des zur Wirbelschichterzeugung dienenden Gases erneut gesteigert, 1,B. praktisch auf die Geschwindigkeit der Eindüsung in d#r Eingangs stufe«, Bei diefem Punkt erlaubt der Abstand der Scheibe 41 von der Stausoheibe 34 die Kreislaufführung dee feetstoffmaterials um die Scheibe 41 herum, sodaß eia® Unterstutaung in der Wärmerückgewinnung und des Wärmeauaglaicha an dem verbundenen Einlaß und Auslaß eintritt» Das Material wird dann aus der Kammer 40 durch den Sohaqht 36 duroh weiteres Fortschreiten des Förderbandes entnommen. Im Schacht 36 wird das zur Wirbelschiohterzeugung dienende Gas mit einer Geschwindigkeit unterhalb derjenigen eingedüst, welche in dem anstoßenden Seil der Kammer 40 vorliegt.I. _e mpe-temperature within the material to be achieved. In the dxeaer stage and "at these injection speeds of the medium used for the generation of eddy layers, the heat transfer of the solids is efficiently reduced to about 3-5 BIU / £ hour.) (Sp.ft.) (F). Duron can regulate the conveyor belt speed appropriately This can be achieved when the material enters the return path and in this area the velocity of the gas used for diffraction of the fluidized bed is increased to about 0.15 m / sec, whereby the heat transfer coefficient of the sand in this area is about 50 B! U / (hours ,) (sq; .ft.) ( ⁰ F), the speed of the injection of the gas used to generate the fluidized bed is preferably increased again in the region directly abutting the disk 34, 1, B. practically to the speed of the injection At this point, the distance between the disk 41 and the stand disk 34 allows the foot material to be circulated around the disk 41, so that a support The material is then withdrawn from the chamber 40 through the sohaqht 36 as the conveyor belt continues to advance. In the shaft 36, the gas used to generate the vortex layer is injected at a speed below that which is present in the adjoining rope of the chamber 40.

841/014841/014

- 35- 1U6150- 35-1U6150

Weiterhin ist entsprechend dem vorstehenden Verfahren eine Oberfläehenkonditionierung der Metallgegenstände ebenfalls erzielbar, wobei Anhäufungen von Zunder, Rost oder anderen unerwünschten Oberflächenablagerungen und Überzügen entfernt werden« Die Oberflächenkonditionierung wird praktisch als Ergebnis der scheuernden Wirkung der fein verteilten Feststoffteilchen auf den Metallgegenständen erzielt, wenn diese,durch Wirbelschiohterzeugung in Bewegung gesetzt sind und gegen die Metallgegenstände während deren Behandlung anstoßen.Furthermore, according to the above procedure surface conditioning of the metal objects can also be achieved, with accumulations of scale, Rust or other undesirable surface deposits and coatings are removed «The surface conditioning becomes practical as a result of the abrasive action of the finely divided solid particles on the metal objects achieved, if this, by the generation of vertebrae are set in motion and bump against the metal objects during their treatment.

909841/014?909841/014?

Claims

Paten t ans ρ r ü ο h e

1. Process for improving physical and / or surface properties of metal objects, • · characterized in that a gaseous, for vertebral layer generation serving medium is passed through a limited, treatment zone, which is a bed of fine dispersed solid particles under such conditions contains that the solid particles are placed in a fluidized bed and a movement of the individual solid particles in the bed it appears that a metal object is introduced into this treatment zone and practically entirely is submerged in the bed of the finely divided, fluidized-bed solid particles that a certain Heat exchange temperature relationship between the solid particles of the bed and that to be treated Metal object maintain that the metal object is in the treatment zone - a direct impact Touching the individual particles of the kept moving, finely distributed solid particles in a fluidized bed and in heat exchange relation thereto during a sufficient period of time to improve physical and / or to achieve surface properties of the metal object, is subjected and the treated Metal object is withdrawn from this contact and the treatment zone.

909841/0347909841/0347

2 * Method according to claim 1, characterized in that » that at least «in part of the bed with a liquid Heat exchange medium is brought into contact indirectly, so as to establish a certain heat exchange at the same temperature between the bed and the metal object obtain*

3. The method according to Angpruoh 1 or 2, characterized in that that the specific heat exchange temperature relationship between the bed and the metal object is maintained and controlled by the rate of flow of the gaseous for vertebral bed generation serving medium within such flow velocity limits is decreased or increased, which are not lower than they are necessary for the beginning Evoke flowability of the bed and are not significantly higher than they are required to achieve a to create a turbulent bed of the finely divided solids and to maintain the frequency of abutting contact of the solid particles with the metal objects is increased and decreased, so as the rate of heat transfer between the solid particles and to increase and decrease the metal object as ts to achieve the specified heat exchange temperature relationship is required,

4. Method naoli claim 1 to 3 »characterized in that that the fluidized bed of the finely divided solids in the specific heat exchange

909841/0347 bathroom original

- 3θ ~ U46150

approach to the metal object by continuous Pulling off the ropes of the finely divided solid the treatmente ζ one bottom rope is held that the withdrawn: parts in the lower part of an essentially separate heat exchange and in heat exchange relationship with a liquid heat exchange medium therein be directed that the withdrawn parts in the heat. äustaueohaone shifted in vertebral eye and that these parts in the heat au st from oh ε one at a low density than the bed of finely divided solids in the treatment zone are kept and continuously the withdrawn Share finely divided solids in the bed Treatment zone and returned to an upper part thereof become, -'-- '' Vv. ': ^ ■:; ■ .. ■ ■ ■ .- ..'.

5, method »» © & claim 1 ^ - 4> marked thereby · '!;, that the! " Bttt held by Fietoff partohen in one Till the treatment zone ", which with continuously increasing di" Fe ^ temperatures in the direction! in which do you see MitÄllgijiinatand moves, poeiiiv is led until the Öegenatand has reached the maximum desired temperature and dfitß dwnn the ßegenatand 4urcb> another part of the stone »wilohe with continuously decreasing temperatures is held, is led *

; 6 "Driving according to claims 1 - 5" by knowing that the metal object with increasing

BATH ORIGINAL

&0984& 0984

Temperature gradient held! Solid particles is brought into contact until the object has a tempering temperature reached and that then the the subject Contacting solids at gradually falling temperatures for the gradual removal of heat from held against the object.

7 · The method according to claim 1-6, characterized in that the metal object in the treatment zone at a lower temperature than that of the Particles introduced, the article held in the treatment zone for a sufficient period of time, to keep the temperature of the item high enough to be tempered to increase and that a colder heat exchange medium is then introduced into contact with the solid particles is used to gradually lower the temperature thereof and thereby lower the temperature of the metal object.

8. The method according to claim 1-7 »daduroh characterized, that at least a portion of the bed is brought into contact with a liquid heat exchange medium "at a lower temperature than the solid particles, in this way a certain heat exchange temperature relationship between the bed and the metal object.

.9 method according to claim 1 - 8, characterized in that that the metal object to be treated is treated in at least two stages, in which case

909841/014?909841/014?

>4o~ 1448150> 4o ~ 1448150

at least one stage β is included, in which the object of a temperature reduction before the Removal from the zone is subjected to the temperature of the object by reducing the speed * The ability of the gaseous substance to generate eddy chioethers Medium at a level below that which is in a ' , an initial higher temperature level is applied »and above the level of the incipient mobility of the föin ~ distributed solids, v ^ rminäö * t will »

10. The method according to claim 9, characterized in that a gaseous medium serving for vortex chi Qfrtersieugung is injected and into a body of finely distributed iest-materials in an initial stage at a speed between about 0.3 and 1.5 m / sec then during the üemperaturverminderung of §egenstand # s in a '- naohfolgenden stage Diö Gre & chwindlgkelt of the injected, is lowered to Wirbelschiöhterzeugung serving medium on -a height below that reasonable in the initial stage, · will Wandt, woTaei this height above. the level of the incipient mobility of the finely distributed iestfit material material and is not significantly below a linear speed of 0.015 m / sec * -

If * method naoh JSaiäi> s? Uch 1- - 10 ^ daduröh gekenhzeiohnitf that as a metal object an iron tiger Metallgegeitsalid is used.

Il · Vei-iahren towards Ansprtiöh 1 * 11, dadttseöh ge « that the ^ estetöffteilchen with the surface

-41 - 1U615Q-41 - 1U615Q

of the metal object are reactive.

15 · The method of claim 1-12, characterized in that dit finely divided solid particles consist of carbon and the temperature in the treatment sz one 871-954 ⁰ O is kept.

14. The method according to claim 1 - 12, characterized in that that the finely divided solid material from a Metalleyanide consists of *

15. The method according to claim 1-11, characterized in, that the finely divided solids from oarburizing Solids exist and that for the generation of vortices serving gas contains a petroleum gas.

16. The method according to claim 1-11, characterized by that the finely divided solids consist of non-carbonaceous solids and the finely divided Solids in a turbulent state by means of turbulence a carburizing gas can be maintained through the solid bed that the temperature of the fluidized bed and the contact time between the metal object and the carburizing gas to achieve the desired conversion between the metal object and the carburizing gas Gas in the presence of the non-carbonaceous solid particles of the fluidized bed is regulated and that then the surface-treated metal object from the bed Will get removed.

17. The method according to claim 16, characterized in that that the carburizing gas comes from a carbon

909141/0347909141/0347

.. there is hydrogen gas, '

18. The method according to claim 1-11, characterized "in i that a steel article immersed in a fluidized bed of finely divided carburisierenden solids, heated auf'ein © Semperatur between about 871 ⁰ O and 954 ⁰ G, the temperature of the fluidized bed and contact time between the steel object and the solid particles held in the fluidized bed to achieve a hardening of the steel article regulates the steel object abgeiriihlt and then the hardened ⁼ steel object from the fluidized bed of solids is removed -. ■ - - ■■ -.'- .. "■. ■ - '.

19. The method according to claim 18, characterized in that that the finely divided solids from reactive carbon-containing solid ext consist.

- 20. The method according to claim 1-11, characterized in that that the finely divided solid particles consist of zinc powder and zinc oxide powder and that the metal object consists of a ferrous metal object that the ferrous metal object in the bed from in Solid particles held in a vortex is immersed, whereby the ferrous object of abutting contact with the solid particles held in the fluidized bed is subjected to that the temperature of the fluidized bed of the solid particles and the contact time between the ferrous metal object and the fluidized bed ' hold lights to achieve the used degree

009841/0141009841/0141

-43- TÜ6150-43- TÜ6150

the sherardization is regulated and then the treated ferrous metal objects outside the treatment zone Will get removed.

21. The method according to claim 1-5, characterized daduroh, that a bed of a finely divided metal other than the metal object in a treatment zone that a relatively inert non-oxidizing agent is maintained gaseous medium up through the bed of the Metal particles are passed at a controlled rate such that the metal particles are in a vortex layer be held that the metal object to be coated immersed in the bed of fluidized metal particles, thereby creating the metal object is subjected to the abutting contact with the metal particles kept in the fluidized bed, that the temperature of the fluidized bed of metal particles Tmd is the contact time between the metal object and the metal particles held in the fluidized bed to achieve the desired metal coating is regulated on the metal object and that then the coated metal object from the treatment zone Will get removed.

22. The method according to claim 21, characterized by that a firmly adhering coating on the Metal object is generated.

23. Apparatus for the heat treatment of metal objects corresponding to the "method according to claims 1 - 22, characterized in that it consists of a first

909841/0347909841/0347

walled chamber which is used to accommodate a ■ -body of finely divided solid material is suitable, a second walled chamber suitable for receiving a supplement of this material, from devices for the regulated connection between them Chambers from a lower part of the first chamber to one lower part of the second chamber and from an upper part the second chamber to an upper part of the first chamber, from devices which are in at least one of these chambers for the passage of a liquid Warjneausfeausdhmeäiums in Heat exchange relation to a body of finely divided Materials contained in these chambers are attached from contact devices which are located at the bottom of the first chamber are attached including fluidized bed generating plants that extend upwards, lam "a gaseous, medium serving for vortex chic ht era in the body of the finely divided material contained in this Chamber included, is to be injected, and from one with the first chamber connected conveyor belt system, which for Carrying a metal object through the first chamber is suitable while it is in the body of finely divided :, Pestslbffmaterial contained in this chamber is included is, "consists :.

LeerseiteBlank page