DE2238828C2 - Vorrichtung zur Kühlung des Gutes in einer direkt beheizten Vakuumkammer eines Elektrovakuumofens - Google Patents

Description

Die Erwärmung des Beschickungsgutes in diesen des Gutes vermieden werden.

öfen erfolgt unter Vakuum, durch Strahlung von den 50 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wär-Heizelementen her, die metallisch, aus Graphitstan- meschutzreflektoren zwischen dem Außenmantel und gen oder -geflecht, je nach der Ofentemperatur, sein dem Mantel der Vakuumkammer liegen und die können. Die Aufrechterhaltung der dem Material Wärmeschutzreflektoren und die Wände der Vaku- und dem beabsichtigten Vorgang geeigneten Tempe- umkammer mittels zugeführter Kaltluft gekühlt werratur wird durch von außen her gesteuerte selbsttä- 55 den.

tige Regelung erzielt. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Er-

Die Kühlung des Beschickungsgutes gemäß einer findung an Hand einer Zeichnung, die einen senkbestimmten, dem durch die betreffende Behandlung rechten Schnitt durch den Ofen darstellt, näher erverfolgten Zweck entsprechenden Temperatur- läutert.

Zeit-Kurve ist durch die Einführung von Inertgas ge- 60 Der dargestellte Elektrovakuumofen besteht aus währleistet, das die vorher im Beschickungsgut und einer am Oberteil durch einen abnehmbaren Dekin den Strahlungsschirmen aufgespeicherte Wärme kel 2 dicht geschlossenen Vakuumkammer 1. durch Konvektion übernimmt. Innerhalb der Vakuumkammer 1 sind Metallheiz-

Der Nachteil dieser bekannten öfen liegt darin, elemente 3 und eine Tragstütze 4 mit Platten S angedaß hinsichtlich der Durchführung der Enthärtungs- 65 bracht, in die Staub des Metalloxides aufgeladen oder Härtungswarmbehandlung von Werkstücken wird, das zu Metall reduziert werden soll, aus magnesium-, beryllium- oder titanbasierien Le- Der Elektrovakuumofen ist ferner mit einem zen-

gierungen, die oberhalb bestimmter Temperaturen tralen, mit Löchern versehenen Rohr 6 ausgestattet,

durch das der Arbeitsraum mit reduzierendem Gas, oder im Falle von Wärmebehandlungen mit Inertgas, oder, wenn nötig mit einem anderen Gas zum Kühlen gespeist wird.

Außerhalb der Vakuumkammer 1 und des abnehmbaren Deckels 2 sind metallische Wärmeschutzreflektoren? angebracht, die den Strahlungswärme-Übergang nach außen hin verringern, wobei die von ihnen eingenommenen Räume durch einer, aus Metall bestehenden Außenmantel 8 abgeschlossen sind. In diese Räume wird über Anschlüsse 9 die Kaltbzw. Kühlluft ein- und durch andere Anschlüsse 10 abgeführt.

Der Wärraeverlust — nach außen hin — wird durch Konvektion durch eine faserige Wärmeisolation 11 verringert und die Dichtigkeit mittels einer Dichtung 12 gewährleistet, während die Kühlung der Dichtflächen der Vakuumkammer 1 und des Dekkels2 durch Kühlwasser erzielt wird, das durch die Anschlüsse 13 und 14 ein- und über die Anschlüsse 15 und 16 abgeführt vvird.

Das Vakuum wird über einen Anschluß i7 erzielt, und das Reduzier- oder Inertgas über einen Anschluß 18 abgeführt.

Für die oben dargelegte Variante wird der auf die Platten 5 aufgeladene Metalloxidstaub unter Vakuum auf die für den Reduktionsprozeß optimale Temperatur erwärmt, worauf über das mit Löchern versehene zentrale Rohr 6 die zum Reduktionsverfahren erforderliche sauerstoffgereinigte reduzierende Gasmenge zugeführt werden kann. Die Kühlung des Beschikkungsgutes und des Ofens wird durch die Kaltluftzufuhr vermittelst eines Ventilators über_ die Anschlüsse 9 erzielt, wobei diese Luft durciZwaags konvektion an den VakuumkammerwandenimdI den Wärmeschutzreflektoren? die vorher ^f ^sP^ei'~^he' e Wärmemenge, sowie die von der Beschickung an die Wände durch Strahlung abgegebene Warme ab-

TScIi die Benutzung des erfjndungsgemäßen Ofens werden folgende Vorteile erzielt:

a) die Möglichkeit der Durchführung der Kühlung des Beschickimgsgutes bei hohem Temperaturgradienten, bei der Wärmebehandlung von gegenüber Sauerstoff stark aktiven Metallen, be, Aufrechterhaltung des Vakuurozustandes;

b) die Einschränkung auf ein Mindestmaß des Schleifens, des Polierens und anderer fur die Werkstücke nach deren Ausglüh- und Hartebehandlungen notwendiger Femfertigungsarbeitsgänge, deren Kreisprozeß sich nicht gänzlich unter Vakuum vollzieht;

c) eine erhöhte Produktivität des als Beispiel beschriebenen Reduktionsprozesses durch Beseitigunr von zusätzlichen Arbeitsgängen und Ausstattungen und durch Kürzung der zum Vollzug eines vollen Kreisprozesses erforderlichen Zeit:

d) die Verwendung von Inertgas oder Luft zur Beschleunigung der Abkühlung unterhalb von Temperaturen, bei denen der aktive Zustand des Beschickungsgutes gegenüber Sauerstoff die Qualität des Produktes nicht beeinflußt, was zu Ersparnissen in bezug auf die Kosten der Reinigungsanlage des benutzten Inertgases fuhrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. eine starke Affinität zum Sauerstoff aufweisen, oder r? Ii ,,«ο i-hpinischen Vorgängen, bei denen eine

   Patentanspruch: im Falle von chemiscn^{en v}"|& ξ ' , _korrekten

   ■ ' sehr wenig oxidierende Atmosphäre der ^rrekten

   Vorrichtung zur Kühlung des Gutes in einer Abwicklung schaden .^^^J^ffi?**,^ direkt beheizten Vakuumkammer eines Elektro- 5 Kühlung des Beschickung^ d^rchd^e E nfuhvakuumofens, der aus der Vakuumkammer, rung eines Inertgases in den Vak.umraum xorgceinem wärmeisolierten Außenmantel und War- nommen wird hoknnnten

   meschutzreflektoren zum Schütze des Außen- Weiterhin ^k°ⁿⁿ» ^^_u *JS?n

   mantels besteht, dadurch gekennzeich- keine kurzzeitigen ^TemP^^tuIr net, daß die Wärmeschutzreflektoren (7) zwi- ie gleichzeitiger ^A"^frechtern,^aliU"f_t(r_n ^e _T<._o,_{jereiBen<;chaf} sehen dem Außenmantel (8) und dem Mantel der des erreicht werden, was den ^¹^™⁸^*- Vakuumkammer (1) liegen and die Wärme- ten und der Wärmeträgheit der im Inneren des Arschutzreflektoren (7) und die Wände der Vaku- beitsraumes des Ofens angeordneten Strahlungsschirumkammer (1) mittels zugeführter Kaltluft ge- men^zuzusch,,reibe,,^ _{französischen Patem}.

   kühlt werden. 15 ^*^™* £ _bekannt, die zur Durchfüh

   rung chemischer Prozesse oder der Vakuumwarme-

   behandlung benutzt werden, die aus zwei konzentrischen Behältern bestehen, wobei der Vorgang sich jo im Innenbehälter unter Vakuum abwickelt.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Küh- Der Außenbehälter, in welchem je nach der Hei-

   lurg des Gutes in einer direkt beheizten Vakuum- zungsart ein mehr oder weniger hohes \akuum erkammer eines Elektrovakuumofens, der aus der Va- reicht wird, besitzt außendruckbestandige Wandunkuumkammer, einem wärmeisolierten Außenmantel gen, die wärmeisoliert oder wassergekunit sein kon- und Wärmeschutzreflektoren zum Schütze des as nen. ,

   Außenmantels besteht. Der mit der erfindungsgemä- Die Heizelemente sind außerhalb des Jnnenbehal-

   ßen Vorrichtung ausgerüstete Elektrovakuumofen ist ters angeordnet, und zwischen ihnen und dem Mantel verwendbar zur integralen Durchführung vollständi- de.s Außenbehälters, also innerhalb des letzteren, ger Kreisprozesse (Heizung und Kühlung) thermi- sind dünne Metallschirme angeordnet deren die !,eher Behandlungen oder verschiedener chemischer 30 Aufgabe zufällt, die Strahiungwarrneverluste herab-Vorgänge unter Vakuum. zusetzen und den durch den Außendruck mechanisch

   Zur Durchführung der thermischen Behandlung- belasteten Mantel des Außenbehalters thermisch zu prozesse, insbesondere von in oxydierender Atmo- schützen.

   Sphäre bei hohen Temperaturen stark aktiven Leicht- Diese Öfen, bei denen letzten Endes der Innenbe-

   metallen, oder zur Durchführung der Reduktion von 35 halter mit dem Beschickungsgut gleichgestellt werden Metalloxiden bis zum Metallstaub werden zur Zeit kann, sind im Prinzip der oben beschriebenen Uten-Vakuumelektroöfen benützt. art gleich, wobei sie dazu noch einen komplizierten

   Für die Wärmebehandlung unter Vakuum sind Bau besitzen und die indirekte Heizung cies Bescnikbeispielsweise gemäß der französischen Patentschrift kungsgutes einen geringen Warmezunahmegradienten 907 488 Elektroöfen bekannt, die als luftdichte Be- 40 verursacht.

   halter mit wassergekühlten Tragwänden und mit Aufgabe der Erfindung ist es, die Kühlung des Ou-

   einem abnehmbaren Deckel ausgeführt sind, wobei tes in einer direkt beheizten Vakuumkammer eines im Inneren des Arbeitsraumes die Heizelemente ein- Elektrorahmens, der aus einer Vakuumkammer, gebaut sind und zwischen denselben und den wasser- einem wärmeisolierten Außenmantel und Warmegekühlten Tragwänden des Behälters Metallschirme 45 schutzreflektoren zum Schutz der Außenwand beaus dünnem Blech angeordnet sind, die zwecks Ver- steht, so auszubilden, daß bei einfacher Bauart eine minderung der Wärmeausstrahlungsverluste an die hohe Abkühlungsgeschwindigkeit des Gutes erreicht Wände benützt werden. wird und unerwünschte chemische Veränderungen