DE19537162A1 - Heat treatment furnace of continuous cast pipe with independent recuperators - Google Patents

Heat treatment furnace of continuous cast pipe with independent recuperators

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Abstract

Continuous cast pipe is heat treated in a furnace (10) with preheating zone (12), heating zone (13), holding zone (14) and rapid cooling zone (15). A recuperator (24) is provided in the flue gas outlet (25) of the heating zone and a second recuperator (26) is provided in the flue gas outlet (27) of the holding zone, independent of the first recuperator. The second recuperator is of different design from the first and operated at lower working temps. and with lower flue gas flow rates than the first.

Description

Die Erfindung betrifft einen Glühofen zur Wärmebehand­ lung metallischer Werkstücke, insbesondere von Schleu­ dergußrohren, mit einem vom Ofeneinlauf zum Ofenauslauf durchgehenden Ofeninnenraum und einem Ofenherd, der im Bereich des Ofeneinlaufes eine Vorwärmzone, eine sich daran anschließende beheizbare Aufheizzone und eine sich daran anschließende getrennt beheizbare Haltezone aufweist, wobei dem Rauchgasabzug der Aufheizzone ein Rekuperator zur Wärmerückgewinnung zugeordnet ist.The invention relates to an annealing furnace for heat treatment metal workpieces, in particular sluice cast iron pipes, with one from the stove inlet to the stove outlet continuous furnace interior and a stove, which in the Area of the stove inlet one preheating zone, one itself adjoining heated heating zone and a adjoining separately heated holding zone has, the flue gas discharge of the heating zone Recuperator is assigned to heat recovery.

Derartige Glühöfen, insbesondere beidseitig offene Durchstoß bzw. Durchlauföfen, wie sie beispielsweise aus der DE 27 08 783 C2 bekannt sind, haben einen rela­ tiv hohen Energiegrundbedarf, den sog. Leerwert, mit dem der Ofen auf Betriebstemperatur gehalten wird. Zu­ sätzlich zu diesem Leerwert muß eine weitere Energie­ menge für den Betrieb und die Wärmebehandlung von Werk­ stücken aufgebracht werden.Such annealing furnaces, in particular open on both sides Piercing or continuous furnaces, as they are for example are known from DE 27 08 783 C2, have a rela tivically high basic energy requirement, the so-called blank value, with the oven is kept at operating temperature. To In addition to this blank value, another energy must be added quantity for the operation and heat treatment of the factory pieces are applied.

Bei beiden Energiemengen spielt Abwärme eine relativ große Rolle. Das in der Aufheizzone auftretende relativ hohe Energiepotential läßt sich zum Betrieb eines Reku­ perators und einer damit in Wirkverbindung stehenden Vorwärmung der Heizluft relativ problemlos zur Senkung des Energiebedarfes einsetzen. In den übrigen Zonen des bekannten Ofens entsteht jedoch ebenfalls Abwärme, die bisher aufgrund des niedrigen Energiepotential unge­ nutzt abgeführt wird.With both amounts of energy, waste heat plays a relative role major role. The relative occurring in the heating zone high energy potential can be used to operate a Reku perators and one connected with it Preheating the heating air relatively easy to reduce of energy requirements. In the other zones of the known furnace also generates waste heat, however so far due to the low energy potential uses is dissipated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Glüh­ ofen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem auch die Abwärme der ein niedrigeres Energiepoten­ tial aufweisenden Ofenzonen zur Luftvorwärmung genutzt werden kann.The object of the present invention is a glow to create oven of the type described above, at which also the waste heat of a lower energy potential tial oven zones used for air preheating can be.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Haltezone ein zweiter Rekuperator zugeordnet ist, wobei der zweite Rekuperator unabhängig von dem ersten, der Auf­ heizzone zugeordneten Rekuperator ist.This problem is solved in that the holding zone a second recuperator is assigned, the second recuperator regardless of the first, the up heating zone associated recuperator.

Durch diese Maßnahmen wird ein Glühofen geschaffen, bei dem das Energiepotential auch in der sich an die Auf­ heizzone anschließenden Haltezone ausgenutzt werden kann. Zugleich kann deren die Umwelt belastende Emis­ sion erheblich reduziert werden. Der zweite Rekuperator verringert die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase und wirkt so als ein Vorfilter, durch den die mit Staub und Verbrennungsrückständen belasteten Rauchgase aus der getrennt beheizten Haltezone vorgereinigt werden. Ferner wird die umweltbelastende Abwärme erheblich ver­ ringert. Dieser zweite Rekuperator wird zwar mit einer geringeren Rauchgasmenge und mit geringerer Temperatur beschickt als der erste Rekuperator, er weist aber eine Auslegung auf, die von der Auslegung des Rekuperators der Aufheizzone abweicht und dadurch bei niedrigeren Abgastemperaturen und mit geringeren Abgasmengen arbei­ ten kann.These measures create an annealing furnace at which the energy potential also in the on heating zone adjoining holding zone can be used can. At the same time, their emissions that pollute the environment can sion can be significantly reduced. The second recuperator reduces the flow velocity of the flue gases and acts as a pre-filter through which the dust and combustion residues contaminated flue gases the separately heated holding zone. Furthermore, the environmentally harmful waste heat is considerably reduced wrestles. This second recuperator is equipped with a lower flue gas volume and lower temperature fed as the first recuperator, but it has one Design based on the design of the recuperator the heating zone deviates and therefore at lower Exhaust gas temperatures and work with lower amounts of exhaust gas can.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Un­ teransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist anhand ei­ nes Ausführungsbeispieles in der bei liegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschreiben.Further advantageous measures are in the remaining Un Described claims. The invention is based on egg Nes embodiment in the accompanying drawing shown and will be described in more detail below.

Die einzige Figur zeigt die schematische Darstellung eines Durchlauf-Glühofens, mit ansteigendem Ofenherd, verschiedenen Wärmebehandlungszonen für metallische Werkstücke und mit zwei Rekuperatoren. The only figure shows the schematic representation a continuous annealing furnace, with rising furnace, different heat treatment zones for metallic Workpieces and with two recuperators.  

Der dargestellte Glühofen 10 besteht im wesentlichen aus einem Ofenherd 11 und einem Ofeninnenraum 30, der in eine Vorwärmzone 12, eine Aufheizzone 13, eine Hal­ tezone 14, eine Schnellkühlzone 15 und mindestens eine Ferritisierungszone 16 unterteilt ist. Der Ofeninnen­ raum 30 weist einen offenen Ofeneinlauf 19 und einen ebensolchen Ofenauslauf 20 auf, durch die wärme­ zubehandelnde Werkstücke, beispielsweise Schleuderguß­ rohre 21, kontinuierlich ein- und auslaufen können.The annealing furnace 10 shown consists essentially of a furnace 11 and a furnace interior 30 , which is divided into a preheating zone 12 , a heating zone 13 , a Hal zone 14 , a rapid cooling zone 15 and at least one ferritization zone 16 . The furnace interior 30 has an open furnace inlet 19 and a similar furnace outlet 20 through which heat-treating workpieces, for example centrifugally cast pipes 21 , can continuously flow in and out.

Die Schleudergußrohre 21 werden auf einer Rohrzuführung 22 zugeführt und durch den Ofeneinlauf 19 in den Ofeninnenraum 30 hineingerollt. Sie werden nun von an einer Transportkette 31 angebrachten Mitnehmern 29 kon­ tinuierlich über den leicht ansteigenden Ofenherd 11 gerollt, damit sie durch die Wärmeeinwirkung nicht un­ rund werden. Dabei durchfahren sie alle Wärmebehand­ lungszonen des Ofeninnenraums 30 und treten durch den Ofenauslauf 20 wieder aus, von wo sie auf eine Adjus­ tage 23 gerollt werden.The centrifugally cast pipes 21 are fed on a pipe feed 22 and rolled through the furnace inlet 19 into the furnace interior 30 . They are now continuously rolled on a conveyor chain 31 drivers 29 over the slightly rising stove 11 so that they are not un round due to the action of heat. They pass through all heat treatment zones of the furnace interior 30 and exit through the furnace outlet 20 , from where they are rolled onto an adjusment days 23 .

Um Energieverluste aus dem Ofeninnenraum 30 zu vermei­ den bzw. so gering wie möglich zu halten, ist im Be­ reich des Ofenauslaufes 20 ein Gebläse 17 vorgesehen, mit dem ein Luftschleier 18 schräg nach unten in Rich­ tung auf den Ofeninnenraum 30 geblasen wird. Der Luft­ schleier 18 besteht aus vorgewärmter Luft.In order to avoid energy losses from the furnace interior 30 or to keep it as low as possible, a blower 17 is provided in the region of the furnace outlet 20 , with which an air curtain 18 is blown obliquely downward in direction towards the furnace interior 30 . The air veil 18 consists of preheated air.

Die Aufheizzone 13 wird beheizt und weist einen Rauch­ gasabzug 25 auf, mit dem ein erster Rekuperator 24 be­ heizt wird. Durch diesen ersten Rekuperator 24 kann eine Heizluftvorwärmung 28 zur Vorwärmung der Heizluft versorgt werden. Auch die Haltezone 14 wird beheizt. Sie ist mit einem zweiten Rauchgasabzug 27 versehen, der mit einem zweiten, erfindungsgemäßen Rekuperator 26 in Wirkverbindung steht. The heating zone 13 is heated and has a smoke gas vent 25 with which a first recuperator 24 is heated. A heating air preheater 28 for preheating the heating air can be supplied by this first recuperator 24 . The holding zone 14 is also heated. It is provided with a second flue gas outlet 27 , which is operatively connected to a second recuperator 26 according to the invention.

In der Aufheizzone 13 fällt ca. 60% der gesamten Rauchgasmenge des Glühofens 10 an. Die Rauchgase habe hier eine Temperatur von ca. 1020°C, mit denen der erste Rekuperator 24 betrieben wird. In der sich an­ schließenden Haltezone 14 fällt ca. 20% der gesamten Rauchgasmenge mit einer Temperatur von ca. 960°C an. Diese relativ kälteren Rauchgase werden über den zwei­ ten Rauchgasabzug 27 dem zweiten Rekuperator 26 zuge­ führt.About 60% of the total amount of flue gas from the annealing furnace 10 is produced in the heating zone 13 . The flue gases here have a temperature of approximately 1020 ° C., with which the first recuperator 24 is operated. In the adjoining holding zone 14 , approximately 20% of the total amount of flue gas occurs at a temperature of approximately 960 ° C. These relatively colder flue gases are fed to the second recuperator 26 via the two-th flue gas outlet 27 .

Im Bereich der gegenüber der Aufheizzone 13 relativ kühleren Haltezone 14 treten Temperaturschwankungen nicht auf. Dadurch entsteht in der Haltezone 14 ein Temperaturpotential, welches zum Betrieb des zweiten Rekuperators 26 geeignet ist. Mit diesem Rekuperator 26 wird die Luft für den Luftschleier 18 im Bereich des Ofenauslaufes 20 vorgewärmt.Temperature fluctuations do not occur in the area of the holding zone 14 , which is relatively cooler than the heating zone 13 . This creates a temperature potential in the holding zone 14 which is suitable for operating the second recuperator 26 . The air for the air curtain 18 in the region of the furnace outlet 20 is preheated with this recuperator 26 .

Die Ofenzustellung 33 ist wärmespeichernd und wärmeiso­ lierend ausgelegt. Dadurch werden Wärmeverluste so ge­ ring wie möglich gehalten.The furnace delivery 33 is heat-storing and heat-insulating. This keeps heat losses as low as possible.

Der Ofeninnenraum 30 weist außer dem Ofeneinlauf 19 und dem Ofenauslauf 20 noch seitliche Ofentüren 32 auf. Die seitlichen Ofentüren 32 sind üblicherweise geschlossen und werden nur in Notfällen zum Rücken verkanteter Rohre 21 geöffnet.In addition to the oven inlet 19 and the oven outlet 20 , the furnace interior 30 also has lateral oven doors 32 . The side furnace doors 32 are usually closed and are only opened in the event of emergency to the back of tilted pipes 21 .

BezugszeichenlisteReference list

10 Glühofen
11 Ofenherd
12 Vorwärmzone
13 Aufheizzone
14 Haltezone
15 Schnellkühlzone
16 Ferritisierungszone
17 Gebläse
18 Luftschleier
19 Ofeneinlauf
20 Ofenauslauf
21 Schleudergußrohr
22 Rohrzuführung
23 Adjustage
24 erster Rekuperator
25 Rauchgasabzug
26 zweiter Rekuperator
27 zweiter Rauchgasabzug
28 Heißluftvorwärmung
29 Mitnehmer
30 Ofeninnenraum
31 Transportkette
32 seitliche Ofentür
33 Ofenzustellung 10 annealing furnace
11 oven range
12 preheating zone
13 heating zone
14 stop zone
15 rapid cooling zone
16 ferritization zone
17 blowers
18 air curtains
19 oven inlet
20 oven outlet
21 centrifugal cast iron pipe
22 pipe feed
23 Adjustment
24 first recuperator
25 flue gas outlet
26 second recuperator
27 second flue gas outlet
28 Hot air preheating
29 carriers
30 furnace interior
31 Transport chain
32 side oven door
33 Oven delivery

Claims (4)

1. Glühofen zur Wärmebehandlung metallischer Werk­ stücke, insbesondere von Schleudergußrohren, mit einem vom Ofeneinlauf zum Ofenauslauf durchgehenden Ofeninnenraum und einem Ofenherd, der im Bereich des Ofeneinlaufes eine Vorwärmzone, eine sich daran anschließende beheizbare Aufheizzone und eine sich daran anschließende getrennt beheizbare Haltezone aufweist, wobei dem Rauchgasabzug der Aufheizzone ein Rekuperator zur Wärmerückgewinnung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezone (14) ein zweiter Rekuperator (26) zugeordnet ist, wobei der zweite Rekuperator (26) unabhängig von dem er­ sten, der Aufheizzone (13) zugeordneten Rekuperator (24) ist.1. annealing furnace for the heat treatment of metallic work pieces, in particular centrifugal cast iron pipes, with a continuous furnace interior from the furnace inlet to the furnace outlet and an oven hearth, which in the region of the furnace inlet has a preheating zone, an adjoining heated heating zone and an adjoining separately heated holding zone, whereby a recuperator for heat recovery is assigned to the flue gas discharge of the heating zone, characterized in that the holding zone ( 14 ) is assigned a second recuperator ( 26 ), the second recuperator ( 26 ) being independent of the recuperator ( 13 ) assigned to the heating zone ( 13 ) 24 ) is. 2. Glühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (26) der Haltezone (14) eine Auslegung aufweist, die von der Auslegung des Reku­ perators (24) der Aufheizzone (13) abweicht und die bei niedrigeren Abgastemperaturen und mit geringe­ ren Abgasmengen als der Rekuperator (24) der Auf­ heizzone (13) arbeitet. 2. Annealing furnace according to claim 1, characterized in that the recuperator ( 26 ) of the holding zone ( 14 ) has a design which differs from the design of the recuperator ( 24 ) of the heating zone ( 13 ) and which at lower exhaust gas temperatures and with low ren Exhaust gas quantities as the recuperator ( 24 ) of the heating zone ( 13 ) works. 3. Glühofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rekuperator (26) der Halte­ zone (14) parallel und/oder in Reihe mit dem Reku­ perator (24) der Aufheizzone (13) einer Heizluft­ vorwärmung (28) vorgeschaltet ist.3. Annealing furnace according to claims 1 and 2, characterized in that the recuperator ( 26 ) of the holding zone ( 14 ) in parallel and / or in series with the recuperator ( 24 ) of the heating zone ( 13 ) of a heating air preheating ( 28 ) is connected upstream. 4. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Rekuperator (26) zur Vorwärmung der Luft für einen im Bereich des Ofen­ auslaufes (20) vorgesehenen Luftschleier (18) ver­ wendet wird.4. annealing furnace according to claims 1 to 3, characterized in that the second recuperator ( 26 ) for preheating the air for an in the furnace outlet ( 20 ) provided air curtain ( 18 ) is used ver.
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