DE1940376C - Verfahren zur Wärmebehandlung von Drahtbunden und Industrieofen zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärme- Drahtbundstapels aus abgesaugt weiden. Praktisch oehandlung von Drahtbunden, bei dem die überein- kann dies in der Weise durchgeführt werden, daß andergestapelten Drahtbunde in der Ofenkammer der Drahtbundstapel in der Ofenkammer auf einen eines Industrieofens unter Zwangsumwälzung der mit der Saugseite eines Umwälzgebläses verbundenen heißen Ofengase aufgeheizt werden, sowie einen 5 gasdurchlässigen Boden aufgesetzt uni sein mittlerer Industrieofen mit zumindest einer beheizten, mit Hohlraum auf der oberen Seite durch einen aufgeeiner Einrichtung zur Zwangsumwälzung der heißen setzten Deckel abgeschlossen wird. Im übrigen wurde Ofengase ausgerüsteten Ofenkammer zur Durch- gefunden, daß es zweckmäßig ist, wenn die Drahtführung dieses Verfahrens. bunde mit zumindest 500 Nm³ Gas pro Stunde und

Die Wärmebehandlung von Draht aus Stahl oder io Tonne Draht durchströmt werden.
NE-Metall geschieht häufig in der Weise, daß der Nach dem Glühen müssen die Drahtbunde auf Draht in Form von Bunden behandelt wird. Da jede Normaltemperatur abgekühlt werden, was aus tech-Windung eines solchen Bundes nach der Wärme- not ^gischen Gründen ebenfalls möglichst gleichmäßig behandlung die gleichen technologischen Eigen- erfolgen soll. Nach den bisher bekannten Verfahren schäften aufweisen muß, ist bei der Wärmebehand- 15 war hierfür eine Abkühlzeit in der Größenordnung lung eine möglichst gleichmäßige Temperaturvertei- von mehreren Stunden erforderlich. Das erfmdungslung über den ganzen Bundquerschnitt sicherzu- gemäße Wärmebehandlungsverfahren kann nun derstellen. Dies wird durch teilweise komplizierte Tem- art abgewandelt werden, daß die Drahtbunde nach peratur-Zeit-Programme erreicht. Wird die Wärme dem Glühen durch zwangsweise durch sie hindurchinnerhalb des Bundes vornehmlich durch Strahlung 20 geführtes Kühlgas abgekühlt werden. Hierbei ist es von einer Windung auf die andere übertragen, so zweckmäßig, wenn das Gas unmittelbar nach dem müssen in den erwähnten Temperatur-Zeit-Program- Austritt aus dem Drahtbundstapel gekühlt und somen für den erforderlichen Temperaturausgleich dann im Kreislauf wieder in die Kühlkammer zurückverhältnismäßig lange Zeitspannen eingerechnet geleitet wird.

werden, die den Gesamtprozeß verlängern. Dieser 25 Das neue Verfahren gestattet es, mit einer Ab-

Umstand galt bisher als unabänderlich. Es wurde kühlzeit von weniger als einer Stunde im Regelfalle

lediglich versucht, innerhalb der Ofenkammer da- auszukommen.

durch eine möglich ' gleichmäßige Temperaturver- Die Durchführung des neuen Verfahrens in einem

teilung zu erzielen, daß die heißen Ofengase zwangs- Industrieofen zeichnet sich dadurch aus, daß sie nur

umg' A'älzt wurden. 30 wenige und sehr einfache Zusatzeinrichtungen er-

Ziel der Erfindung ist es, einen Weg zu weisen, fordert. Ein solcher für das neue Verfahren eingeder es gestattet, die Wärmebehandlung von Draht- richtete Industrieofen ist erfindungsgemäß dadurch bunden wesentlich rz intensivieren und bei gleich- gekennzeichnet, daß die Ofenkammer zumindest mäßigerer Behandlung der einzelnen Drahtwindungen einen an die Saug- oder Druckseite eines Umwälzkürzere Behandlungszeiten zu ermöglichen. Außer- 35 gebläses angeschlossenen gasdurchlässigen Boden dem soll die Oberfläche aller Drahtwindungen meg- oder Rost enthält, auf den die Drr.'rtbunde in Stapellichst gleichmäßig der Einwirkung der Ofenatmo- form aiiflegbar sind, wobei der Drahtbundstapel Sphäre ausgesetzt sein, was insbesondere für das durch einen gsgenüber dem Boden oder Rost fixiersogenannte Reaktionsglühen von Bedeutung ist, wo baren Deckel abgedeckt ist. Um eine möglichst hohe ein Stoffaustausch zwischen der Ofenatmosphäre und 40 Gasmenge fördern zu können, ist c_ zweckmäßig, dem Drahtmaterial herbeigeführt werden muß. daß das Umwälzgebläse im relativ kältesten Teil des

Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß derart Kreislaufes der Ofengase angeordnet ist. In dem

vorgegangen, daß die Ofengase unter im wesenc- Falle, daß auch die Abkühlung nach dem Glühen

liehen gleichmäßiger Umspülung der einzelnen Draht- mittels durch die Drahtbunde hindurchgeführter

windungen im wesentlichen radial zwangsweise durch 45 Kühlgase vorgenommen werden soll, ist es deshalb

J ic Drahtbunde hindurchgeführt werden. vorteilhaft, zwischen der Saugseite des Umwälz-

Dieser verblüffend wirksame Tedanke ist keines- gebläscs und dem gaadurchläsigen Boden oder Rost wegs naheliegend. Drahtbunde sind nämlich rein eine Kühleinrichtung anzuordnen,
äußerlich gesehen verhältnismäßig dichte Gebilde, Weitere vorteilhafte Eigenschaften und Merkmale die zunächst den Eindruck vermitteln, daß sie größe- 50 des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der zu ren Gasmengen bei der Hindurchleitung einen hohen seiner Durchführung eingerichteten Industrieöfen er-Strömungswiderstand entgegensetzen werden. Mit geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einem Umwälzgebläse können aber bei Temperaturen einiger Ausführungsbeispiele.
üi er 650° C aus Festigkeitsgründen nur relativ nied- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines rige Drücke erzeugt werden. Erst eine genaue Unter- 55 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahsuchung der Ouerschnittsverhältnisse bei Draht- rens eingerichteten Industrieofens dargestellt. Es zeigt bunden Hißt erkennen, daß das bisher bestehende Fig. 1 einen Industrieofen gemäß der Erfindung Vorurteil nicht gerechtfertigt war, sondern der zur im Querschnitt durch die Glühzone,
Verfügung stehende freie Querschnitt für den Durch- Fig. 2. den Industrieofen nach Fig. 1 im Quertritt der Gase ausreichend ist. Diese Überlegungen 60 suinitt durch die Kühlzone,

wurden durch Versuche bestätigt, die zeigten, daß F i g. 3 einen Drahtbundstapel für den Industric-

die erforderlichen Gasmengen mit wenigen Milli- ofen nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellungr.nd

metern Druckvcrlust tatsächlich durchgesetzt werden in einem anderen Maßstab,

können. Fig. 4 und 5 jeweils einen Drahtbundstapcl im

Besonders günstige Ergebnisse lassen sich erzielen, 65 Querschnitt mit zwei verschiedenen Füllfaktoren,

wenn das erfindungsgemüße Verfahren in der Weise jeweils im Ausschnitt.

durchgeführt wird, daß die von der Drahtbundaußen- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden

sch:; her zuströmenden O'engase von der Mitic des die Ofengase zwangsweise durch die Drahtbunde

Claims (1)

1. 3 4

   hindurchgeführt, wobei der Wärmeausgleich inner- Richtung durch die Drahtbunde 7 hindurch, deren

   halb der Drahtbunde im wesentlichen durch konvek- Windungen dadurch gleichmäßig durch konvektive

   tive Wärmeübertragung bewirkt wird. Die Wirkungs- Wärmeübertragung aufgeheizt werden,

   weise soll an dem folgenden Ausführungsbeispiel Während F i g. 1 die Glühzone des Roststoßofens

   erläutert werden: 5 zeigt, veranschaulicht F i g. 2 die Kühlzone dieses

   Durch einen Stapel von Bunden aus warmgewalz- Ofens im Querschnitt. Wie aus der F i g. 2 zu er-

   tem 1O-mm-Stahldraht mit den folgenden Ab- sehen, ist der Saugseite des Uniwälzgebläses 4 in ά'κ-

   messungen ser 7.one ein Kühler 17 vorgeschaltet, dessen Kühl-

   Bundaußendurchmesser 1250 mm Wasseranschlüsse bei 18 veranschaulicht sind und

   Bundinnendurchmesser 900 mm ^{10 der von dem aus dem} Hohlraum 9 des Drahtbund-Stapelhöhe 1500 mm ^staP^els abgesaugten Gas durchströmt ist, welches Nettonewicht 1,51 durch eine Muffel 19 längs der Kühlkammerwandung

   Füllfaktor ü'^l hochgeführt, im Kreislauf soc am wieder in die Kühl-

   '" kammer zurückgeführt wird, von wo aus es die

   wird Gas von außen radial nach innen hindurch- 15 DraMbunde 7 radial nach innen entsprechend den geführt, und zwar 2000 Nm³ pro Stunde. Hierbei eingezeichneten Pfeilen durchsetzt,
   wurde ein Druckverlust von nur wenigen Millimetern Das Umwälzaggregat 4 ist im relativ kältesten Teil festgestellt. Wegen der günstigen Wärmeübertragung des GasVreislauts angeordnet, was auch für die Veran den vielen Windungen erfclgt eine sehr gute Aus- hältnisse in der in Fig. 1 ver ischaulichten Glühnutzung der Wärmekapazität des Gases, so daß eine 20 zone gilt.

   Gasmenge, deren Wärmekapazität etwa zwei- bis Das neue Verfahren kann im übrigen auch bei dreimal größer ist als die des Stapels (entsprechend verschiedenen anderen für die Wärmebehandlung den etwa 2000 Nm³), zur Durchwärmung ausreichend von Drahtbunden in Frage kommenden öfen anist. Für das Aufheizen und Durchwärmen des Stapels gewandt werden,
   von Raumtemperatur auf Glühtemperatur sind 25 Patentansorücheweniger als 1 Stunde erforderlich, im Gegensatz zu

   mindestens 2 Stunden nach den bisher üblichen 1. Verfahren zur Wärmebehandlung von

   Verfahren. Drahtbunden, bei dem die übereinandergestapel-

   Die Abkühlung des Stapels mittels hindurch- ten Drahtbunde in der Ofenkammer eines Indu-

   geführter Kühlgase geschieht in weniger als einer 30 strieofens unter Zwangsumwälzung der heißen

   Stunde. Ofengase aufgeheizt werden, dadurch g e -

   In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäß aus- kennzeichnet, daß die Ofengase unter im gestatteter Roststoßofen veranschaulicht. In die wesentlichen gleichmäßiger Umspülung der einfeuerfest ausgekleidete Ofenkammer 1 ragen Strahl- zelnen Drahtwindungen im wesentlichen radial, heizrohre 2 üblicher Bauart, die in einzelnen Zonen 35 zwangsweise unmittelbar durch die Drahtbunde durch eine Muffel 3 gegen den Ofenkammerinncn- selbst hindurchgeführt werden,
   raum abgeschirmt sind. Die an den Strahlheiz- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gerohren 2 erwärmten heißen Ofengase können durch kennzeichnet, daß die von der Drahtbundaußenein bei 4 angedeutetes Umwälzaggregat abgesaugt scite her zuströmenden Ofengase von der Mitte werden, dessen Saugseite in einen Kanal 5 mündet, 40 des Drahtbundstapels aus abgesaugt werden,
   der unterhalb der das Glühgut tragenden Herd- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geschienen 6 verläuft. kennzeichnet, daß die Drahtbunde mit zumindest

   Die einzelnen Drahtbunde 7 sind in der aus F i g. 3 500Nm³ Gas pro Stunde und Tonne Draht durchersichtlichen Weise in Stapelform auf einer Palette 8 strömt werden.

   in Gestalt ines gasdurchlässigen Rostes angeordnet. 45 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 Der innerhalb des Staoels der Drahtbunde 7 befind- und 3, dadurch gekennzeichnet, tiaß die Drahtliche Hohlraum 9 ist auf der oberen Seite durch bunde nach dem Glühen durch zwangsweise einen Deckel 10 abgedeckt, der mit einem Kragen 11 durch sie iiindurchgeführtes Gas abgekühlt werin den Hohlraum hineinragt, so daß auch in Falle den.

   einseitig vorstehender Drahtwindungen eine sichere 50 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch geAbdeckung gewährleistet ist. Im übrigen ist der kennzeichnet, daß das Gas unmittelbar nach dem Deckel 10 über Schienen 12 und Ständer 13 gegen- Austritt aus dem Drahtbundstipel gekühlt und über der Palette 8 fixiert, wie dies aus F i g. 3 zu sodann im Kreislauf wieder zurückgeleitet wird, ersehen ist. 6. Verf.. ^en nach einem der Ansprüche 1

   Die in den F i g. 1 bis 3 der Einfachheit halber 55 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtlediglich in ihren Umrissen dargestellten Draht- bundstapel in der Ofenkammer auf einen mit der bunde 7 setzen sich tatsächlich aus einzelnen Draht- Saug- oder Druckseite eines Umwälzgebläses verwindungen 14 zusammen, die uwa in der aus den bundcnen gasdurchlässigen Bodon aufgesetzt F i g. 4 und 5 ersichtlichen Weise in durchschnitt- und sein mittlerer Hohlraum auf der oberen liehen Abstünden nebencinanderliegen, so daß sich 60 Seite durch einen aufgesetzten Deckel abgecin Füllfaktor, beispielsweise in der Größenordnung schlossen \/iid.
   von 0.2 bis 0.4, ergibt. 7. Industrieofen mit zumindest einer beheizten.

   Das Umwälzgchüusi· 4 saugt die heißen Ofengasc mit einer Einrichtung zur Zwangsumwälzung der

   in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise aus dem Hohl- heißen Ofengase ausgerüsteten Ofenkammer zur

   raum des Stapels der Hrahtbunde 7 ab. Da der Hohl- 65 Durchführung des Verfahrens nach einem der

   raum 9 einseitig durch den Deckel 10 abgedichtet ist, Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

   strömen die O'cngasc in der in Fig. 1 durch Pfeile die Ofenkammer (1) zumindest einen an die

   vpninschaulichten Richtung von außen her in radialer Saug- oder Druckseite eines llmwäl/geblüses (4)

   angeschlossenen gasdurchlässigen Boden (8) oder Rost enthält, auf den die Drahtbunde (7) in Stapelform auflegbar sind, und daß der Drahtbundstapel durch einen gegenüber dem Boden (8) oder Rost fixierbaren Deckel (10) abgedeckt ist.

   8. Industrieofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (10) einen in den Hohlraum (9) des Drahtbundstapels hineinragenden Kragen (11) aufweist.

   9. Industrieofen nach Anspruch 7, mit im Kreislauf geführten Ofengasen, dadurch gekcnn-

   zeichnet, daß das Umwälzgebläse (4) im relativ kältesten Teil des Kreislaufes angeordnet ist.

   10. Industrieofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Saugscitc des Umwälzgebläses (4) und dem gasdurchlässigen Boden (8) oder Rost eine Kühleinrichtung (17) angeordnet ist.

   11. Industrieofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdurchlässige Boden (8) oder Rost mit den darauf befindlichen Drahtbunden (7) durch die Ofenkammer (1) hindurchbewegbar ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen