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Die Erfindung betrifft einen Vakuum-Blankglühtopf mit einem im Deckel
eingebauten Radiallüfter zur Umwälzung eines Schutzgases und einer Kühleinrichtung.
Derartige Töpfe werden mit den blank zu glühenden Metallteilen, beispielsweise Draht
oder Walzmaterial, in die Glühöfen eingesetzt. Vor dem Aufheizen werden die Töpfe
abgesaugt, wobei in der Regel ein Vakuum von 10-1 bis 10-5 Torr erreicht wird. Die
Beheizung des Glühgutes erfolgt dabei im wesentlichen durch Strahlung.
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Um die Wandstärken der Glühtöpfe gering halten zu können, sind sogenannte
Doppelvakuum-Glühöfen bekannt, bei denen im Ofen und im Glühtopf der gleiche Druck
bzw. Unterdruck aufrechterhalten wird. Bei diesen Öfen ist es notwendig, daß nach
dem Einsetzen des Topfes sowohl der Ofen als auch der Topf evakuiert werden. Nach
dem Glühen muß der Topf aus dem Ofen herausgenommen werden, es ist daher wiederum
notwendig, sowohl den Ofen als auch den Topf zu fluten. Während der Ofen in der
Regel mit Luft geflutet wird, muß der Topf wegen der schädlichen Atmosphäre mit
einem Schutzgas, beispielsweise Argon, geflutet werden.
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An den bekannten Blankglühtöpfen sind daher Anschlußstutzen für die
Vakuumpumpe, Eckventil und ein Flutungsventil vorgesehen.
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Bekannt ist ein Blankglühtopf für den Betrieb unter Schutzgas mit
umgewälzter Atmosphäre. Die hierfür erforderlichen Umwälzer haben den Erfolg, daß
die Temperaturen im gesamten Glühstapel auf gleicher Höhe gehalten werden und damit
die Glühzeit herabgesetzt wird.
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Nun ist jedoch nicht nur das schnelle Aufheizen für den rationellen
Einsatz derartiger Blankglühanlagen von Bedeutung, sondern auch die nachfolgende
Abkühlung. Im Gegensatz zu Blankglühöfen ohne Topfeinsätze bringen die Blankglühtöpfe
den Vorteil, daß der Ofen ständig aufgeheizt sein kann und nach jeder Glühperiode
jeweils mit anderen Töpfen bestückt werden kann. Es kann jedoch aber auch wirtschaftlich
von Bedeutung sein, die Blankglühtöpfe nach dem Glühen wieder rasch für eine neue
Charge einsetzen zu können. Insbesondere wird aber bei bestimmten Chrom-Nickel-Stählen
aus metallurgischen Gründen eine rasche Abkühlung nach dem Glühen gefordert.
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Bekannt sind Schnellkühleinrichtungen an Vakuum-Blankglühtöpfen,
die an den Topf nach dem Herausnehmen aus dem Ofen angeschlossen werden. Der Topf
wird dabei in der Regel in einen Kühlbehälter eingesetzt. Derartige Kühleinrichtungen
haben jedoch den Nachteil, daß in ihnen eine schädliche Restatmosphäre enthalten
ist, die sich jedoch nur schwer vollkommen entfernen läßt, die sich aber nachteilig
auf die Oberfläche des geglühten Gutes auswirkt.
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Außerdem ist mit solchen Einrichtungen eine schnelle Umwälzung des
Kühlgases nur schwer möglich, da die Querschnitte der Anschlußstutzen begrenzt sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Vakuum-Blankglühtopf
der eingangs genannten Art so auszurüsten, daß eine schnelle Abkühlung nach dem
Glühen möglich ist, wobei jegliche schädliche Atmosphäre vom Topfinneren fernzuhalten
ist.
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Zur Lösung der Erfindungsaufgabe wird daher vorgeschlagen, im Topfdeckel
Kühlrohre einzusetzen, an denen das umgewälzte Kühlgas vorbeiströmt. Bei einer bestimmten
erfindungsgemäßen Ausführungsart
ist dabei zentrisch vor dem Radiallüfter ein Ansaugrohr
befestigt, welches auf ein nahezu bis zum Topfboden reichendes Rohr aufsetzbar ist,
wobei auch im Bereich des Ansaugrohres Kühlrohre vorgesehen sind.
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Zur Erfindung gehört auch das Merkmal, daß oben auf dem Topfdeckel
ein Motor für den Lüfter aufgesetzt ist, mit einem ihn sowohl seitlich als auch
von unten umgebenden Wasserkühlmantel, durch den die Antriebswelle in das Topfinnere
geführt ist. Dabei ist der von dem Wasserkühlmantel umgebene Motor mit angeflanschtem
Lüfter als Block in einem mit Deckel dichtend verschließbaren Zylinder am Topfdeckel
eingesetzt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Vakuum-Blankglühtopf
in einen Kühlbehälter einsetzbar, wobei zwischen Behälter und Topf ein Ringraum
gebildet ist, durch den ein Kühlmedium, beispielsweise Preßluft, hindurchführbar
ist.
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Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß nach dem Fluten
des Topfes keinerlei schädliche Atmosphäre in das Topfinnere gelangen kann. Als
Kühlmittel dient das Schutzgas, welches mit dem eingebauten Lüfter umgewälzt wird.
Die Kühlung erfolgt im Inneren des Topfes selbst durch die eingesetzten Kühlrohre.
Eine wesentliche Erhöhung der Kühlwirkung stellt das Einsetzen des Topfes in den
Kühlbehälter dar, der damit einen äußeren Kühlmantel bildet. Mit den vorgeschlagenen
Maßnahmen werden außerordentlich geringe Abkühlzeiten erreicht, so daß sozusagen
eine Sturzkühlung möglich ist.
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An Hand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung
im folgenden erläutert. In der Abbildung ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen
Vakuum-Blankglühtopf dargestellt, der in einen Kühlbehälter eingesetzt ist.
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Auf den eigentlichen Blankglühtopf, in der Regel aus einem rostfreien
Stahl, ist eine Haube bzw. ein Topfdeckel 2 mit einem abgedichteten Verschluß 3
aufgesetzt. Auf dem Deckel 2 ist ein zylindrischer Aufsatz 4 befestigt mit einem
abgedichteten Deckel 7 an der Oberseite. In diesem zylindrischen Aufsatz ist ein
Motor 5 mit ihn umgebendem Kühlmantel und angeflanschtem Radiallüfter 9 als Block
eingesetzt.
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Der Wasserkühlmantel6 umgibt den Motor 5 seitlich und von unten. Durch
ihn hindurchgeführt ist die Antriebswelle 8, auf der der Lüfter 9 sitzt, der sich
bereits im Inneren des Topfes befindet. Mit dieser Anordnung ist der Motor völlig
im Inneren des Topfes abgeschlossen. Eine Abdichtung der Antnebswelle gegenüber
dem Topf ist daher nicht notwendig.
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Am Topfdeckel 2 befindet sich außerdem das Eckventil 22 für die Vakuumpumpe,
das üblicherweise während des Kühlvorganges verschlossen ist. Unter diesem Eckventil
sitzt ebenfalls ein Flutungsventil 23 für die Flutung des Schutzgases, welches zunächst
zum Druckausgleich und danach als Kühlung dient.
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Im Inneren des verschlossenen Topfes 2 wälzt der Lüfter 9 zur Kühlung
des Glühgutes das eingeflutete Schutzgas, beispielsweise Argon, um. Dazu ist am
Lüfter 9 ein zentrisches Ansaugrohr 12 vorgesehen, welches auf ein nahezu bis zum
Topfboden reichendes Rohr 14 aufsetzt. Mit dieser Maßnahme wird eine geregelte Durchströmung
des Topfinneren erreicht und damit auch ein Vorbeistreichen an dem Glühgut, welches
in der Regel auf dem Tragstern,
an den Tragstangen 17 hängend, aufgelegt
ist. Die Tragstangen sind dabei am Topfdeckel 2 befestigt.
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Um während des Glühens eine starkc Abstrahlung auf den Topfdeckel
2 bzw. auf den Lüfter und das Antriebsaggregat zu vermeiden, sind sowohl im oberen
Teil des Topfes 2 als auch im Ansaugrohr 12 Strahlbleche 15 und 16 vorgesehen. Oberhalb
dieser Strahlbleche sind eine Vielzahl von Kühlrohren 10 und 11 eingesetzt, an denen
das umgewälzte Kühlgas vorbeistreicht. Die Kühlrohre 10 und 11 werden über die Kühlwasserleitung
13 gespeist. Die Kühlrohre liegen vorzugsweise im oberen Bereich des Topfes, im
wesentlichen um den Lüfter herum, um hier relativ niedrige Temperaturen zu erhalten.
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Der Vakuum-Blankglühtopf wird nach dem Glühen mit einem Schutzgas
geflutet, aus dem Glühofen herausgenommen und in einen Kühlbehälter 18 eingesetzt.
Dabei ist zwischen dem Kühlbehälter 18 und dem Topf 1 ein Ringraum gebildet, durch
den ein Kühlmedium, beispielsweise Preßluft, hindurchführbar ist. Mit diesem äußeren
Kühlmantel wird die Abkühlzeit entscheidend verringert. Es erweist sich als günstig,
den Kühl strom im Ringraum 19 vom oben liegenden Kühlmitteleintritt 20 zum unten
liegenden Kühlmittelaustritt 21 zu führen.