DE2111785B2 - Wärmebehandlungsofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmebehandlungsofen mit einer das Glühgut abdeckenden ringförmigen inneren Haube, einer diese umgebenden äußeren Haube, derart, daß zwischen äußerer und innerer Haube ein ringförmiger Strömungskar. λΙ für Verbrennungsgase gebildet ist, einem Durchgang im Dach der äußeren Haube zum Abführen der Verbrennungsgase und mit einem im Bereich des Daches der äußeren Haube angeordneten Wärmetauscher zum Vorwärmen der Verbrennung«., jft.

Ein derartiger WärmebehaHlungsofen ist aus der DE-AS 18 14 032 bekannt. Bei dem bekannten Ofen wird das Glühgut von einer ·'-ngformigen inneren Haube abgedeckt, wobei in der Mitte der inneren Haube ein zentrales Rohr und zwischen der inneren Haube und einer äußeren Haube eine mittlere Haube vorgesehen sind. Dadurch entstehen ein kreisförmiger und drei ringförmige Strömungskanäle für Heizgase. Im Dach der äußeren Haube sind ein Brenner, eine Gaszufuhr und eine Luftzufuhr angeordnet, wobei die Verbrennung in einer oberhalb des oberen Einlasses des zentralen Rohres angeordneten Verbrennungskammer stattfindet. Das Verbrennungsgas wird von der Verbrennungskammer zuerst in das zentrale Rohr eingeleitet und in diesem nach unten geführt, um dann um 180° umgelenkt zu werden und durch einen inneren Ringraum nach oben zu strömen. Der innere Ringraum wird zwischen dem zentralen Rohr und einem zentralen Strahlungsrohr gebildet. Diese Aufwärtsströmung des Verbrennungsgases gibt Wärme an das Strahlungsrohr ab, die wiederum das wärmebehandelte Gut in der inneren Haube von ihrer Innenseite her erwärmt. Das Verbrennungsgas kehrt in dem inneren Ringraum zwischen dem zentralen Rohr und dem Strahlungsrohr zu der Brenneranordnung zurück und erwärmt dort befestigte Rippen. Dadurch soll die dem Brenner zugeführte Luft vorerwärmt werden.

Anschließend tritt das Verbrennungsgas in einen mittleren Ringraum ein, der zwischen der inneren Haube und der mittleren Haube gebildet ist. Von diesem mittleren Ringra'jm gelangt das Verbrennungsgas schließlich in einen äußeren Ringraum, der zwischen der mittleren Haube und der äußeren Haube gebildet ist, um von dort nach außen zu strömem.

Die erwähnten Rippen im Bereich der Brenneranordnung haben den doppelten Zweck, den oben erwähnten Wärmeaustausch xii bewirken und als Führung beim Einsetzen der Brenneranordnung konzentrisch zu der inneren Haube zu dienen.

Bei der bekannten Konstruktion ist ein Vorwärmen der Verbrennungsluft im Bereich der Rippen nur begrenzt möglich. Nach den Ausführungen in der DF-AS 18 14 032 strömt die zugeführte Verbrennungsluft mit hoher Geschwindigkeit durch die Verbrennungskammer, wobei im Strömungskana' für die Verbrennungsluft besondere Mittel zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft vorgesehen sind. Die Rippen sind im Bereich erhöhter Luftströmungsgeschwindigkeit angeordnet Dadurch ist ein effektiver Wärmeaustausch zwischen dem Heizgas und der Verbrennungsluft über die Rippen nicht

'=■ möglich.

Ferner hat die Anordnung der Rippen zwischen dem inneren Ringraum und dem mittleren Ringraum, zwischen denen das wärmebehandelte Gut angeordnet ist, den Nachteil, daß die Heizgase vorzeitig abgekühlt werden, so daß die Erwärmung des wärmebehandelten Gutes im wesentlichen nur von der Seite des inneren Ringraumes her erfolgt. Eine allseitig gleichmäßige Erwärmung des wärmebehandelten Gutes kann also bei der bekannten Konstruktion nicht erreicht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wärmebehandlungsofen der eingangs, genannten Art zu schaffen, bei dem das Vorwärmen der Verbrennungsluft mit einem gegenüber dem Stand der Technik größeren thermischen Wirkungsgrad erfolgt.

v> Diese Aufgjibe wird dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher mit Verteilerrohren versehen ist, durch die Verbrennungsluft hindurchströmt, und daß die Verteilerrohre im Durchgang des Daches der äußeren Haube angeordnet sind.

Dadurch, daß der Wärmetauscher mit Verteilerrohren versehen ist, durch den die Verbrennungsluft hindurchströmt, erhält man eine gewisse Verweilzeit der Verbrennungsluft im Wärmetauscher zum Vorwärmen derselben. Der thermische Wirkungsgrad ist

«o dadurch erheblich erhöht. Ferner erfolgt bei der vorliegenden Erfindung ein Wärmeaustausch zwischen der Verbrennungsluft und dem Abgas, so daß die Wärme des Heizgases zur Erwärmung des Glühgutes bzw. des wärmebehandelten Gutes in der inneren

Haube vollständig ausgenutzt wird.

Durch den effektvollen Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und der Verbrennungsluft im Bereich des Daches des erfindungsgemäßen Ofens wird gleichzeitig eine Überhitzung der Oberkante des Glühgutes

W verhindert.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. I einen Wärmebehandlungsofen gemäß der

« vorliegenden Erfindung teilweise im Längsschnitt, und F i g. 2 den Ofen gemäß F i g. 1 in Draufsicht. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wärmebehandlungsofen handelt es sich um einen sogenannten Rundhauben-Wärmebehandlungsofen, wie

W) er für die Wärmebehandlung von zu Coils aufgespulten Bändern bzw. Streifen benutzt wird. Die Coils 3 sind jeweils mit zwischengefügten Separatoren 4 auf einem Sockel 11 gestapelt, wobei eine äußere mit Ziegel-Ausfütterung versehene Haube eine die Coils abdeckende ringförmige innere Haube umgibt. In der Mitte des Sockels Il ist ein Gebläse 9 zum Umwälzen einer Gasatmosphäre innerhalb der inneren Haube 2 vorgesehen, so daß eine gleichförmige Wärmebehand-

lung des zu erwärmenden Werkstoffes durchgeführt werden kann. Ein außerhalb des Ofens vorgesehener Motor 10 ist unmittelbar mit dem Gebläse verbunden. Die Gasatmosphäre wird durch ein Schutzgas gebildet Das Schutzgas wird durch das Gebläse 9 in Umlauf versetzt, so daß es längs der Wand der inneren Haube 2 aufwärts strömt, durch die betreffenden Separatoren 4 zur Mitte strömt, sodann den durch die Mittenöffnung der Coils 3 festgelegten Steuer-Durchgang in Abwärtsrichtung durchstreicht und schließlich wieder zur Ansaugseite des Gebläses 9 gelangt, durch welches das Gas weiterhin in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung umgewälzt wird.

An einem Deckenabschnitt bzw. im Dach des Ofens ist ein Wärmetauscher 6 angeordnet, mit welchem eine Einlaßleitung 12 und eine Auslaßleitung 13 zur Zufuhr bzw. Abfuhr der den Brennern 8 zuzuführenden Verbrennungsluft verbunden sind. Die Brenner 8 sind im Unterteil der äußeren Haube 1 angeordnet. Bei dem Wärmebehandlungsofen des vorstehend beschriebenen Aufbaus streicht das von den Brennern 8 erzeugte Verbrennungsgas zwischen der äußeren H,v.ibe ! und der inneren Haube 2 in Aufwärtsrichtung und erwärmt dabei die innerhalb der inneren Haube gestapelten Coils indirekt durch Erwärmung des innerhalb der inneren Haube 2 angeordneten Schutzgases. Das Verbrennungsgas streicht beim Austreten aus dem Zwischenraum zwischen der inneren Haube und der äußeren Haube über die Außenseiten von in den Wärmetauscher 6 eingesetzten Verteilerrohren 14, worauf es über eine Auslaßöffnung 7 abströmt. Die über die Einlaßleitung 12 des Wärmetauschers zugeführte Verbrennungsluft für die Brenner 8 wird während ihrer Strömung durch die Verteilerrohre 14 vorgewärmt und strömt nach der Erwärmung über die Auslaßleitung 13 ab, um über eine nicht dargestellte Leitung den Brennern 8 eingespeist zu werden.

Durch die Vorwärmung der Verbrennungsluft wird der thermische Wirkungsgrad erheblich erhöht. Gleichzeitig wird eine Überhitzung der Oberkante A des zu erwärmenden Gutes verhindert, indem die Temperatur nahe der Oberseite im Inneren des Ofens gesenkt wird. Dadurch ist auch eine gleichmäßig*-· Temperatur über das gesamte zu erwärmende Gut hinweg gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Wärmebehandlungsofen mit einer das Glühgut abdeckenden ringförmigen inneren Haube, einer diese umgebenden äußeren Haube, derart, daß zwischen äußerer und innerer Haube ein ringförmiger Strömungskanal für Verbrennungsgase gebildet ist, einem Durchgang im Dach der äußeren Haube zum Abführen der Verbrennungsgase und mit einem im Bereich des Daches der äußeren Haube angeordneten Wärmetauscher zum Vorwärmen der Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (6) mit Verteilerrohren versehen ist, durch die die Verbrennungsluft hindurchströmt, und daß die Verteilerrohre (14) im Durchgang des Daches der äußeren Haube (1) angeordnet sind.