DE2162364C3 - Doppelvakuum-Glühofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Doppelvakuum-Glühöfen, bei denen der Glührezipient druckdicht gegenüber dem ihn allseitig umgebenden Ofenraum über hitzebeständige Metallwände getrennt ist und die Beanspruchung der Glührezipienten Wandungen durch ein Stützvakuum im Ofenraum verringert ist

Bei derartigen Doppelvakuum-Glühöfen sind Teilflutungsvorgänge und Endflutungsvorgänge zu beherrschen, Die Teilflutungsvorgänge enden im Rezipienten' raum schon vor Erreichen des atmosphärischen Druckes. In beiden Fällen besteht die Gefahr, daß durch den unterschiedlich erfolgenden Abbau der Unterdrük* ke im Glührezipientenraum und im Ofenraum Differenzdrücke entstehen, die zum tmplodieren oder Explodieren der Glührezipientenwandungen führen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache und narrensichere Voll' oder Teilautomatik mit entsprechenden Vorrichtungen zu finden, mit deren Hilfe bei Teil- oder Endflutungsvorgangen die Druckdifferenzen zwischen Rezipienten* raum und Ofenrautn niemals Werte erreichen können, die die Wandungen des Glührezipienten gefährden.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß auf die Temperatur der Charge ansprechender Chargenregler zur Einschaltung elektromagnetisch gesteuerter Flutungsventile für die Inertgasflutung des Rezipienten und für die Atmosphärenflutung des Ofenraumes vorgesehen sind und daß dem elektromagnetischen Ventil in der Flutungsleitung des Ofenraumes eine Drossel vor- oder nachgeschaltet ist und diese einen wesentlichen kleineren Drosselquerschnitt aufweist a|s der kleinste Drosselquerschnitt in der Flutungsleitung für den Glührezipientenraum,

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Drosselquerschnitt in der Flutungsleitung des Glührezipienten unveränderlich, der in der Flutungsleitung des Ofens jedoch einstellbar veränderlich. Der Drosselquerschnitt in der Flutungslertung des Glührezipientenraumes kann der Normalquerschnitt der Leitung sein, es kann aber auch eine Drossel zusätzlich eingebaut sein.

Die Erfindung löst damit auf außerordentlich einfache Weise die gestellte Aufgabe. Durch die stärkere Drosselung der Flutungsleitung die zum Ofen führt ist .sichergestellt, daß der Flutungsvorgang im Ofenraum stets langsamer vor sich geht als der im Glührezipientenraum. Folglich baut sich auch der Unterdruck im Ofenraum langsamer ab als der im Glührezipientenraum, wobei durch die geeignete Wahl der Drosselquer-Schnittsverhältnisse bzw. durch deren Einstellbarkeit für optimale Verhältnisse gesorgt werden kann. Die Erfindung ist besonders geeignet für kleine und mittlere Einheiten und kann durch die Kombination mit anderen Vorrichtungen, die einen automatischen oder teilautomanschen Ablauf bewirken, vorteilhaft ergänzt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann

aus Sicherheitsgründen insbesondere bei größeren

Anlagen zusätzlich noch eine Regelautomatik mit Hilfe

eines Druckdifferenzregelorgans in einer Überbrükkungsleitung zwischen den Flutungsleitungen von Ofen- und Rezipientenraum vorgesehen sein.

Durch eine derartige Kombination wird mit einem geringen Aufwand ein Maximum an Sicherheit insbesondere für größere Glühanlagen geschaffen.

Neben dem Ansprechen auf die Temperatur der Charge kann nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Ansprechen auf die Glühzeit der Charge vorgesehen sein. Die Zeichnung zeigt mit
F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau -sines Doppelvakuum-Glühofens nach der Erfindung;

Fig.2 eine schematische Darstellung der Automatik für Voll- undTeilflutung.

Mit der Fig. 1 wird das Bauprinzip eines Doppelvakuum-Glühofens 1 gezeigt, bei dem innerhalb einer druckdicht mit der Grundplatte 24 verbundenen Ofenhaube 1 ein topfartiger Glührezipient 25 den Glühraum 3 bzw. den Rezipientenraum 3 von dem Ofenraum 2 trennt und innerhalb des Raumes 3 die Charge 26 untergebracht ist Innerhalb des Ofenraumes

2 sind die Heizelemente, vorzugsweise Gasstrahlrohre 21, angeordnet Ein Umwälzventilator 40 dient der

Umwälzung des in dem Raum 3 eingeschlossenen

erhitzten Gases bzw. Kühlgases.

In der Mehrzahl der Fälle genügt es, das Flutungsver·

hältnis über die Drossel 31 zu bestimmen, der auch in der Leitung 4' eine entsprechend« Drossel 34 zugeordnet sein kann. Es kann aber auch noch getrennt oder zusätzlich ein Regelorgan 7 vorgesehen sein, das als Differenzdruckmeßorgan 8 ausgebildet ist und in einer

Überbrückungsleitung 6 zwischen der Ofenleitung 4 und der Rezipientenieitung 4' eingeschaltet ist. Dieses Differenzdruckregelorgan 7 kann, wie dargestellt, so geschaltet sein, daß es vom Chargenregler 10 von Vakuumüberwachung während der Glühreise — bei

Überschreitung einer vorbestimmten Druckdifferenz wird ein Notsignal 21 in Tätigkeit gesetzt und über die Leitungen 14, 14' das Ventil 17 geschlossen, die Vakuumeinrichtung 16 und die Heizung 23 (Fig. 1)

ausgeschaltet sowie ggfs, auf Flutungsautomatik umgeschaltet wird — auf automatische Flutungsregelung geschaltet. Bei Oberschreiten eines vorbestimmten Differenzdruckes, beispielsweise 50 Torr, werden Ober die Leitungen 13, 13' die vorzugsweise doppelt vorgesehenen Magnetventile 9, 9' so wechselweise geschaltet, daß sich eine vorbestimmte Druckdifferenz aufrechterhält Diese Einrichtung wirkt also in der gleichen Zielsetzung wie die vorbeschriebene Drossel 30, nur arbeitet sie exakter. Die vorbeschriebene Einrichtung dient dann als Sicherheitsvorkehrung für den Fall, daß der Differenzdruckregler 7, 8 aus irgendeinem Grunde ausfällt

Nur zur Erläuterung der allgemeinen Funktion sei noch darauf hingewiesen, daß die vom Chargenregler 10 zum Differenzdruckregelorgan 7,8 führende Leitung 11, fOr den Fall, daß die Regelung ausschließlich mit Hilfe der Drossel 31 erfolgt zusammengeschaltet sind.

Die Oberdruckventile 28 und 29 sind aus Sicherheitsgründen zur Vermeidung von schädlichen Oberdrücken vorgesehen. Für die Teilflutung ist in jedem Falle ein auf etwa 600 Torr ansprechender Druckwächter c8 vorgesehen, der über die Leitungen 19 zunächst das Flutungsventil 9' schließt, während das Ventil 9 offenbleibt

Ein Druckwächter 32 kann ggfs. über die Leitungen 33 ebenfalls der Schaltung des Eckventils 30a über das Magnetschaltorgan 31 a dienen.

Nur der Vollständigkeit halber wurden noch die Abscheider 27, 27' und die für die Schaltfunktion des Chargenreglers 10 erforderliche Leitung 12 mit dargestellt

Bei Vollflutung wird die Vakuumpumpe 16 am Schaltschrank ausgeschaltet Hierbei bleibt auch das elektropneumatische oder elektromagnetische Eckventil 30a geschlossen. Anschließend drückt der Bedienungsmann den Druckknopf zur automatischen Flutung am Schaltschrank. Dieser Druckknopfschalter muß so verriegelt sein, daß die Vakuumpumpe 16 immer ausgeschaltet, ist wenn die automatische Flutungseinrichtung eingeschaltet wird.

Durch die Betätigung eines Schalters öffnet das Ma* gnetventil 9', an dem ständig die Inertgasflasche angeschlossen und auf den entsprechenden Druck eingestellt ist

Hierzu ö£f net sich auch das Magnetventil 9 (Leitung 5) für den Ofenraum und läßt atmosphärische Luft in den Ofenraum 2 einströmen. Dieses Magnetventil 9 bekömmt einen Blindflansch (nicht dargestellt), in dem eine Bohrung (Drossel 20) eingebracht wird, die den Flutungsablauf in ein richtiges Verhältnis setzt, so daß der Druck: im Rezipientenraum 3, dem Druck im Ofenraum 2 immer vorauseilt Die Drossel 30 kann Ober das Stellglied 31 regelbar sein. Ein Druckschalter 18, der in die Vakuumleitung 4' des Rezipienten 3 eingebaut ist,

schließt bei einem Druck von ungefähr 1500 mm WS das Magnetventil 9' zum Rezipientenraum 3 und gibt ein

Signal am Schaltschrank, mit dem angezeigt wird, daß

der Flutungsvorgang beendet ist Das Magnetventil 9 in der Flutungsleitung 5 bleibt geöffnet und wird erst wieder durch das Einschalten der Vakuumpumpe 16 bei

der nächsten Charge geschlossen.

Bei automatischer Teilflutung mit vakuumdichtem

ίο Umwälzventilator 40 wird der Flutungsvorgang bei einer bestimmten Temperatur der Charge 26 durch einen Chargenregler 10 eingeleitet Dieser Chargenregler 10 ist auf eine bestimmte Temperatur, beispielsweise 600⁰C, eingestellt und gibt einen Kontakt frei, der die Vakuumpumpe 16 ausschaltet und das Eckventil 17 auf der Vakuumpumpe 16 schließt

Außerdem werden durch den gleichen Vorgang die Magnetventile 9, 9' in den Leitungen 5, 5' geöffnet Es empfiehlt sich, aus Sicherheitsgründen bei der automati sehen Flutung alle Druckschalter und Magnetventile in der gleichen Nennweite doppelt »nzuordnen, d.h. parallel zu schalten.

Die in die Rezipientenleitung 4' eingebauten Druckschalter 18 schließen bei einem vorher eingestellten Druck, normalerweise 600 Torr, die Magnetventile 9' in der Flutungsleitung 5' und schalten den Umwälzventilator 40 ein.

Die Magnetventile 9 der Flutungsleitung 5, die in einer Sammelleitung zusammengefaßt sind und einen gebohrten Blindflansch haben (Drossel 30), bleiben geöffnet, so daß der Druck im Ofenraum dem Atmosphärendruck entspricht und beim Ansteigen der Temperatur der Überdruck durch diese geöffneten Magnetventile 9 entweichen kann. Die Drossel 30 ist vorzugsweise über ein handbetätigtes Stellglied 31 einstellbar.

Da eine derartige Anlage ja ohne Aufsicht geflutet werden soll, ist es bei der automatischen Teilflutung weiterhin angebracht, daß in die Flutungsleitung 5' zum Flutungsaggregat hin ein nicht dargestellter Druckwächter bzw. Strömungswächter eingebaut wird, der den Flutungsablauf durch Inertgas unterbindet, wenn das Flutungsaggregat nicht angeschlossen ist oder Nebenluft hat und somit auch kein Inertgas den Magnetventilen 9' zugeführt werden kann. Weiterhin empfiehlt es sich, in derartigen Anlagen grundsätzlich in die Rezipienten' und Ofenleitung 4, 4' jeweils ein Oberdruckventil 28, 29 einzubauen, welches bei 0,5 atü Überdruck abbläst

Die handbetätigten Flutungsventile 20, 20' können ggfs. eingespart werden, da diese Ventile recht teuer sind und beim automatischen Fluten eine Benutzung nicht infrage kommt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1, Doppelvakuum-GIühofen, bei dem der Glübrezipient druckdicht gegenüber dem ihn allseitig umgebenden Ofenraum ober hitzebeständige Metallwände getrennt ist und die Beanspruchung der Glührezipientenwandungen durch ein Stützvakuum im Ofenraum verringert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Temperatur der Charge (26) ansprechender Chargenregler (10) zur Einschaltung elektromagnetisch gesteuerter Flutungsventile (9,9') für die Inertgasflutung des Rezipienten (3) und für die Atmosphärenflutung des Ofenraumes (2) vorgesehen sind und daß dem Ventil (9) eine Drossel (30) vor- oder nachgeschaltet ist und diese Drossel (30) einen kleineren Drosselquerschnitt aufweist als der kleinste Drosselquerschnitt (evtL Drossel 34) in der Flutungsleitung (5') für den Rezipientenrauin (3).

   Z Doppelvakuum-GIühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselquerschnitt (Flutungslcstung 5) für den Glührezipientenraum (3) unveränderlich, der der Drossel (30) in der Flutungsleitung (5) jedoch durch ein Stellglied (31) an der Drossel (30) einstellbar veränderlich ist

   3. Doppelvakuum-GIühofen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Regelautomatik (7,8) mit Hilfe eines Druckdifferenzregelorganes (7) in einer Überbrückungsleitung (6) zwischen den Flutungsleitungen (5, 5') von Ofen- und Rezipientenraum (2,3).

   4. Doppelvakuumglühofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein auf die Giühzeit der Charge ansprechender Chargenregjer vorgesehen ist.