DE1907494A1 - Durchlaufofen - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl. Ina- Waltsr Meissner München, 14. Februar 1969

Dipl. !ng- Horbsrt Tbcher
Büro München
München 2, Tal 71

Aktiebolaget Tabougnar Stockholm (Schweden)

Durchlaufofen

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen mit Hubbalken oder Schubstangen zum Erwärmen bzw. zur Wärmebehandlung von Material beliebiger Art, der eine oder mehrere Torwärmezonen und eine oder mehrere Hauptwärmezonen enthält. Zwischen den Vorwärme zonen und den Hauptwärme zonen muß ein bestimmtes Druckverhältnis vorhanden sein«

Bei der Wärmebehandlung von normalen Kohlenstoff stählen und auch von SpezialStählen wie Schnelldrehstahl, Werkzeugstahl, nicht rostenden Stählen usw. muß eine besondere Temperatur-Zeit-Kurve eingehalten werden, um der Zusammensetzung des Stahls usw. und seiner Rißanfälligkeit zu entsprechen und ferner auch die Forderung nach Verhinderung von Entkohlung zu berücksichtigen·

Dies bedeutet, daß der Stahl usw. in der ersten Zone bzw. der Vorwärmezone verhältnismäßig vorsichtig und langsam auf eine bestimmte ^temperatur erwärmt werden muß, wonach das weitere Erwärmen auf die höhere Endtemperatur in der Hauptwärmezone in möglichst kurzer Zeit stattfindet.

Das Vorwärmen geht in einer oder mehreren Vorwärmezonen vor sich, die je einen eigenen Feuerraum, eine eigene Brenner-

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anordnung und eine eigene Segeleinrichtung haben. Die Erwärmung auf die Endtemperatur findet in gleicher Weise in der Hauptwärme zone bzw· den Hauptwärme zonen statt, die in gleicher Weise eigene Feuerräume, Brenneranordnungen und Regeleinrichtungen haben.

Um im Ofen an der Entnähmest eile der Hauptwärme zone einen genügenden Überdruck zu erhalten und dadurch das Eindringen von Luft zu verhindern, die beim Stahl usw· eine verstärkte Zunderbildung$ Entkohlung und Kühlung hervorrufen und die Wärmeleistung sowie den Wärmewirkungsgrad der Zone beeinträchtigen würde, werden die Brenner neuerdings in der Bewegungsrichtung des Materials, also entgegen ihrer üblichen Lage, angeordnet· Dadurch wird der zusätzliche Vorteil erhalten, daß eine gewünschte iPemperatur der OfenatmoSphäre auf dem ganzen Weg bis zur Entnahmestelle des Materials voll aufrechterhalten bleibt.

Die Verbrennungsgase werden, nachdem sie das Ende der Zone erreicht haben, umgelenkt und strömen nun im Gegenstrom zu dem durch den Ofen laufenden Material. Sie gelangen zum Teil in die vorhergehende Zone und zum Seil werden sie durch einen oder mehrere besondere Abzugskanäle in einen ßekuperativ-Luftvorwärmer oder in einen Kamin geführt.

Die Brenner in der Vorwärmezone bzw. den Vorwärme zonen werden in gleicher Weise in der Bewegungsrichtung des Materials angeordnet, um dieses auf eine bestimmte Temperatur zu bringen, unmittelbar bevor das Material in die Hauptwärme zone gelangt, wobei im Feuerraum ein Überdruck aufgebaut wird, so daß Lufteintritt verhindert, Zunderbildung und Entkohlung vermindert und die Wärmeleistung sowie der Wärmewirkungsgrad erhöht werden. Die Verbrennungsgase werden in gleicher Weise wie in der Hauptwärmezone am Ende der Vorwärmezone umgelenkt und strömen dann im Gegenstrom zum Material zum Beschickungsende des Durchlauf of ens, um ύοώ. hier durch einen Abgaskanal in einen Rekuperativ-Luftvorwärmer oder einen Kamin geführt zu werden. 909838/094 7

Der oder die besonderen Abzugskanäle für die aus der Hauptwärme zone kommenden. Verbrennungsgase sind insbesondere bei der Wärmebehandlung von Spezial stählen erforderlich, weil diese Stähle in der Vorwärmezone nicht auf eine Temperatur von über etwa 800⁰C erwärmt werden dürfen, um Zunderbildung und Entkohlung zu vermeiden. Die aus der Hauptwärme zone kommenden Verbrennungsgase haben demgegenüber eine !Temperatur von etwa 1100 bis 1200°0· Sie würden daher den Stahl auf eine höhere Temperatur als 800°C erwärmen, wenn sie völlig durch die Vorwärme zone durchgehen würden. Aus diesem Grunde wird der größere Teil der aus der Hauptwärmezone kommenden Verbrennungsgase über die erwähnten besonderen Abzugskanäle abgeführt. Wird ein Rekuperativ-Luftvorwärmer oder ein Abhitzekessel nicht vorgesehen, würde der Abzug dieser Ver— brennungegase mit einer Temperatur von 1100 bis 1200⁰O einen Wärmeverlust und damit einen geringen Wärmewirkungsgrad des Durchlaufofens ergeben. Die Verbrennungsgase aus der Hauptwärmezone können aber mit den Verbrennungsgasen aus der Vorwärmezone am Beschickungsende des Ofens gemischt werden, gegebenenfalls mit einer kleinen Zusatzmenge von Kaltluft, und mittels eines Abgasgebläses in den Ofen zwischen den Vorwärme- und Hauptwärmezonen zurückgeführt werden, um hier die richtige Temperatur des Materials aufrechtzuerhalten*

Ia praktischen Betrieb hat es sich als schwierig herausgestellt, den Druck in allen Zonen durch eine einzige Zugklappe in dem gemeinsamen zum Kamin führenden Abgaskanal zu regeln, weil in diesem Fall eine Zugklappe in dem besonderen Abzugskanal der Schlußwärme zone von Hand eingestellt werden muß, was bedeutet, daß sie gewöhnlich entweder zu stark oder zu schwach geöffnet 1st.

Selbst wenn die Zugklappe in dem besonderen Abzugskanal mit einer automatischen Steuerung versehen wird, was zu höheren Aiilagekosten führt, würde sich ein Pendeln der Steuerung zwischen dieser Zugklappe und der Hauptzugklappe einstellen. Das direkte Abziehen der Verbrennungsgase aus der Hauptwärme-

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zone zum Kamin hat sick daher, obwohl ew bei vorhandenen Ofenanlagennotwendig ist, als wenig zweckmäßig erwiesen·;

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin* den Hauptteii der Verbrennungsgase aus der Hauptwärmezone direkt.z-unt Beschickungsende des Of ens in solcher Welse zu fuhren, daß -/-die Gase auf ihrem Strömungswege durch den ^ Ofen weder durch den Druck in dem Feuerraum der Torwäriae zone Ijehindert werden, noch am Ende der Torwärmezone zuviel- lärmeandas Material abgehen und ohne daß zusätzlich zu der für den gan— _ zen Of en vorgesehenen Druckregelung eine weitere Druckregelung vorzusehen ist» ; : . λ

Zur Losung dieser Aufgabe wird von einem Durchlaufpfen mit zwei oder mehr Zonen ausgegangen, durch den das Bfaterial beispielsweise mittels Hübbalken bewegt wird» wobei die Zonen getrennt in solcher Weise beheizt werden, ä.äß am Anfang der ersten Zone im Durchlaufofen der geringste Druck vorhanden ist*'. - -'■'--' ■ ...- ^: .--."-■'"-./- ν "-■■;. ■■■... : ^: -."■; ;: -'.''"'■

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, daß bei einem solchen Öfen innerhalb des Herds des Durchlauf of ens ein oder mehrere nach oben hin geschlossene Kanäle angeordnet sind, die eine Zone hohen Drucks mit dem Of enteil verbinden, in dem der geringste Druck herrscht»

Der oder die Kanäle erstrecken sich beispielsweise vom Anfang einer Hauptwärmezone, d,h. von dem zwischen der Vorwärme- und der Hauptwärme zone befindlichen 3Jeil des Ofens, bis zum Anfang einer Vor warme ζ one ,d.h. bis zu einer geeigneten Stelle des flammenlosen Teils der Vorwärmezone bzw· einer Stelle, die in einem gewissen Abstand von der Beschickungsstelle des Ofens liegt·

Die Kanäle beginnen also dort, wo im. Ofen ein Überdruck herrscht, und enden dort, wo im Gfen ein Unterdruck herrscht, so daß das gewünschte Abströmen der Verbrennungsgase aus der

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Hauptwärmezone zur Besohickungsstelle des Ofens bewirkt wird» Damit werden die gewünschten Wirkungen erzielt, nämlich. ■ " · -

a) der Hauptteil der sehr heißen Verbrennungsgase aus der Hauptwärmezone wird nach unten in die Kanäle abgezogen und kann daher das in der Vorwärmezone befindliche Material · nicht überhitzen;

b) die Kanäle sind nach oben hin völlig abge-, schlossen und können durch verhältnismäßig dünnwandige, im Querschnitt quadratische Sohre aus Schamotte oder anderem keramischen Material mit eingestelltem Wärmedurchgang . , gebildet werden_s wobei die Verbrennungsgase . immerhin einen Teil ihrer überschüssigen Wärme nach oben hin durch die Decke der Kanäle ' abgeben können, so daß .sich für das im Ofen bzw» in der Vorwärmezone befindliche Material eine wertvolle Bodenheizung ergibtf "

c) die noch heißen Terbrennuagsgase werden aaeh : /. oben in den flammenlosen Seil der Vorwärmasoa© geleitet iind tragen hier zxm Torwärmtia d©s Materials "bei^ mitMn in einem Bereiefe._$ wo das Material aoch am besten Wärm©

Die Zeichnung: ireransehaulicht ein der ErfiBdimg uad gwar ssigt

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Der in J?ig· 1 dargestellte Durchlauf ofen enthält eine Vorwärmezone mit einem flammenlosen Teil 1 und einem Feuerraum 2. An die "Vorwärmezone 1,2 schließt sich die Hauptwärmezone 3 an. Das Material wird durch einen Förderer zugeführt und läuft von der Beschickungsstelle 4· aus mittels Hubbalken 5 (Fig, 2) kontinuierlich durch den Durchlaufofen in Richtung des Pfeils P (Fig, 1). Die Vorwärmezone 1,2 wird mittels Brenner beheizt, die bei 6 in Richtung der Bewegung des Materials angeordnet sind. Die Brenner für die Hauptwärmeζone 3 sind bei 7 i*i ähnlicher Weise angeordnet. Infolge der Lage der Brenner strömen die Verbrennungsgase in beiden Zonen nach Umlenkung im hinteren Teil der Zonen oberhalb des Herdes des Durchlaufofens entgegen der Bewegungsrichtung des Materials zur Beschickungsstelle 4-. Oberhalb dieser Beschickungsstelle 4 befindet sich ein Abzug 8. Die beiden Zonen 1,2 und 3 befinden sich in einem gemeinsamen Ofengehäuse und sind nicht durch Wände oder Türen voneinander getrennt, sondern das Ofengehäuse ist zwischen dan Zonen nur soweit heruntergezogen, daß der Ofenraum zwischen den beiden Zonen eine geringe Höhe hat»

Gemäß der Erfindung sind innerhalb des Herds 11 des Durciilaufofens ain oder mehrere nach oben Mn geschlossen® Kanäle 10 angeordssij* Bei dam dargestellten -^usführungs-= " beispiel liegsii'clia MüncLungsn 12 und IJ dieser Kaaäl© 10 seit3 as Asians dgr Έatipfcwäro33023,0 msA -sadsrerssits im flam menlo-3en £eil 1 &©r Yorwärnssone, Daäuroh werden die Yarbrenzrongsgase Tom Anfang d*ir Hauptwärmesone 3 aus in den flammenlOsaa 2ml 1 ädv 'Τοζπε^Ξΐβζοτα? geführt, wo si© mit den Ver'sreimiiiigsgaser·. aus den Jaiur^aua 2 ä©r sons ?ariai3Gh©2i xmn. Ξύ/j αΙ-ϊίΈΘΏ, SBsaffliisa. in den Üsng 8

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BAD ORIGINAL

wendbar, die mehrere Vorwärmeζonen und Hauptwärmezonen enthalten, und ferner auch bei Durchlaufofen mit Schubstangen, die ebenfalls eine oder mehrere Torwärme zonen und Hauptwärmezonen enthalten könnenc

Die Kanäle 10 können sich von einer Hauptwärmezone zur anderen oder von einer Torwärmezone zur anderen oder direkt von einer Anzahl Hauptwärmezonen an einer Anzahl von Vorwärmezonen vorbei bis zu einer gewünschten Stelle im ersten
Teil des Ofens am Beschickungsende des Ofens erstrecken»

Die Kanäle können auch so angeordnet werden, daß die
durchströmenden Verbrennungsgase stufenweise an verschiedenen Stellen in den flammenlosen Teil der Vorwärmezone gelangen·

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Claims (3)

L ;".!. \'\ :-..-'-- rl Ί .". ■' t"i : .'.. v: h ■ ■■· ΪΑ?:ΐ..:ϊ"!ν-Π 2, "fai 71 München, 14. Februar 1969 Patentansprüche

1. Durchlaufofen mit Hubbalken οά. dgl«, zum Erwärmen bzw« zur Wärmebehandlung von Material beliebiger Art, der eine oder mehrere Vorwärmezonen und eine oder mehrere Hauptwärme zonen enthält, die getrennt in solcher V/eise beheizt werden, daß am Anfang der ersten Zone im Durchlaufofen der geringste Druck vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Herds (11) des Durchlaufofens ein oder mehrere nach oben hin geschlossene Kanäle (10) angeordnet sind, die eine Zone hohen Drucks mit dem Ofenteil verbinden, in dem der geringste Druck herrscht»

2* Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der oder die Kanäle (10) vom Anfang einer Hauptwärmezone (3) bis zum Anfang einer Vorwärmezone (1,2) erstrecken,

3. Durchlaufofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der oder die Kanäle (10) aus verhältnismäßig dünnwandigen, im Querschnitt vorzugsweise quadratischen Rohren aus Schamotte oder anderem keramischen Material mit eingestelltem Wärmedurchgang gebildet sind.

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