DE2252916A1 - Ofen zur waermebehandlung und waermebehandlungsverfahren - Google Patents
Ofen zur waermebehandlung und waermebehandlungsverfahrenInfo
- Publication number
- DE2252916A1 DE2252916A1 DE2252916A DE2252916A DE2252916A1 DE 2252916 A1 DE2252916 A1 DE 2252916A1 DE 2252916 A DE2252916 A DE 2252916A DE 2252916 A DE2252916 A DE 2252916A DE 2252916 A1 DE2252916 A1 DE 2252916A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- antechamber
- furnace
- workpieces
- treatment
- treatment chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 81
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 66
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 claims 1
- 240000007313 Tilia cordata Species 0.000 claims 1
- BWRHOYDPVJPXMF-UHFFFAOYSA-N cis-Caran Natural products C1C(C)CCC2C(C)(C)C12 BWRHOYDPVJPXMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 14
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000005256 carbonitriding Methods 0.000 description 2
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- JZNBMCOSOXIZJB-UHFFFAOYSA-N 6-amino-2-methylheptan-2-ol;hydron;chloride Chemical compound Cl.CC(N)CCCC(C)(C)O JZNBMCOSOXIZJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Paper (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Description
PiTiXTANWiITI
27. Oktober 1972
ACTRIC LIMITED
Bull Lane Works, Brandon V/ay»
West Broiöwich, Staffordshire, England
Ofen zur Wärmebehandlung 'und Wärmebehandlungsverfahren.
Die Erfindung betrifft einen Ofen und ein Verfahren zur kontinuierlichen
Wärmebehandlung von Werkstücken in einer nicht oxydierenden Atmosphäre. Der Ofen v/eist einen Eingang auf, durch
den die Werkstücke in den Ofen befördert werden, er besitzt einen Ausgang, durch den die Werkstücke den Ofen verlassen und er
enthält eine Behandlungskammer, durch'die die Werkstücke auf
dem Wer; zwischen Eingang und Ausgang befördert werden und in
der die Werkstücke auf die erforderliche Behandlungstemperatur
erhitzt werden.
309319/0800
Der Begriff "Wärmebehandlung" umfaßt Maßnahmen wie das Tempern,
Härten, Normalisieren, Ausglühen, Karburigieren, Carbonitrieren,
Sintern und Hartlöten. In bestimmten Fällen ist daher der Ofenausgang eine Rutsche, die in einen Abschrecktank
führt.
Bei rl er Durchführung derartiger Wärmbebehand lungs ο per at ionen
ist es im allgemeinen erforderlich, daß eine Berührung zwischen den Werkstücken und Sauerstoff vermieden wird und in
vielen Fallen muß die Anwesenheit anderer Gase in der Atmosphäre der Behandlungskammer, z. B. die Anwesenheit von Wasserdampf,
Kohlendioxyd und Wasserstoff, vermieden werden oder die Konzentrationen derartiger Gase müssen sorgfältig
kontrolliert werden. Wenn daher Wärme durch Verbrennung eines Brennstoffes zugeführt v;ird, ist der Ofen so eingerichtet,
daß die Mischung aus Brennstoff und Luft und die Verbrennungsprodukte davon von den Werkstücken getrennt sind. In vielen
Öfen findet die Verbrennung von Brennstoff in Heizrohren 3tatt, die durch eine oder mehrere Wände des Ofens sich in
«lie Behändlungskammer erstrecken, wobei das Innere der Rohre
vom Innenraum der Behandlungskammer abgeschlossen ist. Durch Verbrennung de3 Brennstoffes freigesetzte Wärme wird von den
Rohrer, zu den Werkstücken und den Wänden der Behandlungkammer
abgestrahlt. Da die Wärmestrahlungsrate eines Körpers
mit abnehmender Temperatur des Körpers rasch abnimmt müssen
die Heizrohre bei hoher Temperatur, z. B. bei 1000° C oder mehr, gehalten werden, damit Wärmeenergie in der erforderlichen
Rate an die Werkstücke abgestrahlt werden kann. Da Wärme au:.- der. durch die Rohre strömenden Gasen auf die Rohre übertragen
wird, haben die aus den Heizrohren abziehenden Gase sogar eine höhere Temperatur, weswegen diese Gase einen beträchtjionen
Anteil der durch Verbrennung des Brennstoffes freigesetzter; 7/ärmeenergie von dem Ofen weg in die umgebende
Atmosphäre befördern.
309819/0 800
Es ist "bereits vorgeschlagen worden, zur Erhöhung der Gesamtleistung
eines Ofens der beschriebenen Art, in dem Wärme durch Verbrennung eines Brennstoffes zur Verfügung gestellt
wird, Wärme zwischen den aus den Heizrohren abziehenden Gasen ■
und der ankommenden Luftbeschickung auszutauschen. Die Wärmemenge, die so übertragen werden kann, ist jedoch relativ gering
und die Gesamtleistung des Ofens wird nicht sehr verbessert.
Zur Erzielung einer genügend hohen Wärmeübertragungsrate auf die Werkstücke verwendet man normalerweise eine ziemlich
große Zahl von Heizrohren, weswegen die Heizrohre normalerweise
auer zur Länge des Ofens angeordnet sein müssen. Demgemäß ist es im allgemeinen nötig, daß man einen ziemlich
breiten -— - Raum entlang einer oder jeder Seite des Ofens
frei läßt, damit man die Heizrohre zwecks Austausch oder Wartung herausnehmen kann. Dies stört im allgemeinen und
stellt eine Verschwendung von Bodenraum dar. Die Verwendung
einer relativ großen Zahl von Heizrohren trägt auch erheblich zum Kapitalaufwand für den Ofen bei.
Sine Alternative ist die, Ofen, der beschriebenen Art mit
elektrischen Heizelementen auszustatten. Zur Erzielung der für die Werkstücke erforderlichen V/ärmestrahlungsrate muß
jedoch eine ziemlich große Zahl elektrischer Heizelemente vorgesehen zein und diese tragen erheblich zu dem Kapitalaufwand
für den Ofen bei. Außerdem ist elektrische Energie teurer als Wärmeenergie, die direkt aus der Verbrennung eines
Brennstoffes stammt und die Betriebskosten eines elektrisch geheizter: Ofens sind entsprechend hoch.
In bekannten öfen der beschriebenen Art, seien sie nun.elektrisch
geheizt oder durch Verbrennung eines Brennstoffes, v/erden komplizierte Vorsichtsmaßnahmen ergriffen, um das Eindringen
von Luft in die Behandlungskammer zu reduzieren. Der Cfen wird daher normalerweise mit. einer schützenden Atmosphäre
309 819/0800
in der Behandlungskanimer bei einem Druck betrieben, der etwas
über dem der umgebenden Atmosphäre liegt, so daß die Schutzatmosphäre kontinuierlich durch den Ofeneingang aus dem Ofen
herausströmt. Die Schutzatmosphäre enthält normalerweise brennbare Gase und diese Gase brennen, sobald sie aus dem
Ofen herausgelangen und sich die Schutzatmosphäre mit der umgebenden Luft mischt. Eine derartige außerhalb des Ofens
stattfindende Verbrennung ist eine Verschwendung von Wärmeenergie, ist unzweckmäßig, da es zu unangenehmen Arbeitsbedingungen
in der Nähe des Ofens führt und bedingt auch Verschmutzungsprobleme, da die brennbaren Gase unkontrolliert
und häufig mit einer rauchenden Flamme verbrennen.
Ungeachtet der komplizierten Vorsichtsmaßnahmen, die bei bekannten
Öfen der beschriebenen Art ergriffen werden, um das Eindringen von Luft in die Behandlungskammer zu verhindern,
geht Luft durch den Ofeneingang und verunreinigt so die Schutzatmosphäre in der Behandlungskammer.
Ein weiteres Problem, das in Verbindung mit den bekannten Öfen der beschriebenen Art auftritt, ist dies, daß die Atmosphäre
in der Behandlungskammer nicht die Verbrennung von Ölen und Fetten unterstützt, die überlicherweise auf Werkstücken,
die einer Wärmebehandlung unterworfen werden sollen, vorhanden sind. Falls die Oberflächenschicht aus Öl oder Fett
nicht beseitigt wird, bevor ein Werkstück in die Behandlungskainmer
eintritt, wird das behandelte Werkstück bestenfalls mit einer Kohlenstoffschicht bedeckt und in vielen Fällen
wurden die Oberflächeneigenschaften des Werkstückes wesentlich
modifiziert. Im allgemeinen ist es somit nötig, Werkstücke
durch Waschen in einem Lösungsmittel zu entfetten bevor die Werkstücke in den Ofen eintreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verringerung oder Beseitigung eines oder mehrerer der oben erwähnten Probleme.
309819/0800
Erfindungsgemäß wird ein Ofen geschaffen, der zusätzlich zu
der Behandlungskammer eine Vorkammer aufweist, diese Kammern sind so eingerichtet, daß sie durch eine Öffnung miteinander
in Verbindung stehen, so daß in den Ofen eintretende Werkstücke
durch die Vorkammer und dann durch die Behandlungskammer gehen können, der Ofen wei3t außerdem eine Wand auf,
die einen Durchgang von der Behandlungskammer abtrennt und
er weist Einrichtungen auf, die dem Durchgang Brennstoff und Luft zuführen, damit sie darin verbrennen und die Wand Wärme
zu dem Inhalt der Behandlungskammer ausstrahlt, wobei der Ofen so eingerichtet ist, daß Gase aus dem Durchgang in die
Vorkammer abgezogen werden, um darin Werkstücke zu kontaktieren, und die Vorkammer besitzt einen Gasauslaß, so daß Gase
auf anderem Wege als durch den Ofeneingang oder die Öffnung in der Behandlungskammer die Vorkammer verlassen können.
In einem erfindungsgemäßen Ofen wird ein direkter Kontakt
zwischen den Werkstücken in der Vorkammer und aus dem Durchgang abziehenden Gasen ermöglicht, so daß die Temperatur
dieser Gase beim Verlassen des Ofens viel niedriger als die Temperatur der Abgase ist, die die bekannten oben beschriebener!
Ofentypen verlassen. Ein größerer Anteil, der durch Verbrennung freigesetzten Wärme wird auf die Werkstücke
übertragen und die Betriebskosten des Ofens v/erden dementsprechend erniedrigt. Darüber hinaus werden die Werkstücke
vor ihrem Eintritt in die Behandlungskammer auf eine Temperatur zwischen der in der Behandlungskammer und der Umgebungstemperatur
erhitzt. Demgemäß wird die Wärmemenge, die in der Behandlungskammer für die Werkstücke benötigt wird,
herabgesetzt und in dem Falle, wo der Durchgang durch eine oder mehrere Heizrohre, die durch die Behändlungskammer verlaufen,
gebildet wird, kann,im Vergleich zu bekannten Ofentypen,eine
kleinere Zahl von Heizrohren verwendet werden. Der Kapitalaufwand für den Ofen wird somit herabgesetzt.
iJie kleinere Zahl von Heizrohren kann für die Wartung auch
günstiger angeordnet werden.
309819/0800
Mit einem erfindungsgemäßen Ofen kann auch die Verunreinigung
der Atmosphäre der Behandlungskammer vermieden werden, ohne
daß Schutzatmosphare aus dem Inneren einer derartigen Kammer
in größerem Umfange verlorergeht. Außerdem ißt ein Ausströmen
heißer cd er brennbarer Gase aus dem Ofeneingnr.g r.icht erforderlich.
Fall3 Luft durch den Eingang in den Ofen geht, rrdncht sie sich mit den Abgasen, die aus dem Heizrohr oder
einem anderen Durchgang in dje Vorkammer befördert werden. r\ormai erweise wird en alle derartigen Abgase durch den Gasaus]
aß gehen und somit ,iegliche in die Vorkammer eintretende Luft durch der GasauslaÖ befördern. Ein mäßiges Ausströmen
vor. das von der Vorkammer in die Behändlungskammer führt nicht
zu einer signifikanten Erhöhung der Sauerstoffkonzentration in der Behandlungskammer, da die Sauerstoffkonzentratior in
der Vorkammer viel kJ einer als in der umgebenden Atmosphäre
ist.
Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Ofens ist der,
daß eine Entfettung der Werkstücke vor ihrem Eintritt in den Ofen unnötig ist. Durch den Ofeneingang kann man Luft in die
Vorkammer lassen, um Oi und Fett von den Werkstücken abzubrennen,
wahrend sie sich in der Vorkammer befinder.. Die Be-'dingurigen
In der Vorkammer lassen sich leicht so steuern, daß eine Oxydation im wesentlichen vollständig verläuft und die
Bildur.g von Rauch verrachlässigbar ist. Auf diese Weise
werden nicht nur die Ausgaben für das Entfetten mit Hilfe eines Lösungsmittels eingespart, sondern es wird auch wenigstens
etwas von der durch die Verbrennung des Öles oder Fettes freigesetzten Warme von dem Werkstück £)sorbiert und trägt
daher zu einem geringeren Brennstoffbedarf des Ofens bei.
Vorzugs.vei se verläuft das Heizrohr oder jedes Heizrohr parallel
zur Längsrichtung des Ofens. Bei dieser Anordnung wird kein
ixauiü auf der Seite des Ofens für eine erleichterte Entfernung
ier Rohre benötigt, und der Ofen kann an eine Wand des den
309819/0800
Ofen umgebenden Gebäudes angrenzen oder es können viele Öfen
Seite an Seite .stehen, wobei nur ein enger Raum zwischen ihnen ist.
Zweckmäßigerweise wird das Heizrohr oder ,jedes Heizrohr an
einem Ende in einer Schlußwand des Ofens gehalten und das andere Ende in einer Innenwand, die die Vorkammer von der Behandiungskammer
trennt. Es ist nicht nötig, das Rohr oder die
Rohre vollkommen dicht in diese Innenwand einzusetzen, da ein Übertritt von Atmosphäre zwischen der Vorkammer und der Be-r
handlungskammer toleriert werden kann.
Zur Steuerung der Fließrate durch den Gasauslaß sind vorzugsweise Steuervorrichtungen vorgesehen. Normalerweise sind der-,
artige Steuervorrichtungen so eingestellt, daß sie sämtliche aus dem Heizrohr oder den Heizrohren abgezogenen Gase zusammen
mit einer relativ kleinen Menge Umgebungsluft, die durch den GfeneiTigang in die Vorkammer gelangt, durch den Gasauslaß
aus der Vorkammer austreten lassen. Eine gewisse Steuening
der Temperatur in der Vorkammer kann mit Hilfe der
Steuervorrichtung vorgenommen werden, da letztere die Fließ-, rate der Uragebungsluft in die Vorkammer steuert und diese
Umgebungsiuft die Temperatur in der Vorkammer erniedrigt.
In der bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Vorkammer in einen
vorderen und hinteren Teil unterteilt, der Gasausgang und
der Ofeneingang stehen beide direkt mit dem vorderen Teil in Verbindung und das Heizrohr ist so eingerichtet, daß es gleichzeitig
und/oder alternativ in den vorderen und hinteren Teil der Vorkammer mündet.
Bei dieser Anordnung tritt Luft, die durch den Eingang in den Ofen gelangt, nur in den vorderen Teil der Vorkammer ein und
verläßt diese durch den Gasauslaß. Obgleich demgemäß "etwas
Sauerstoff in den hinterer. Teil der Vorkammer gelangen kann,
309819/0800
bleibt die Sauerstoffkonzentration darin niedrig und ein Entweichen
von Atmosphäre aus dem hinteren Teil der Vorkammer in die Heizkaramer erzeugt keine unerwünschte Sauerstoffkonzentration in der Heizkammer.
Zur Einstellung der relativen Ausfließraten aus dem Heizrohr
in den vorderen bzw. hinteren Teil der Vorkammer können Ausfließ-Kontrcllvorrichtungen
vorgesehen uein. Solche Ausfließ-Kontrollvorrichtungen ermöglichen eine wirksamere Kontrolle
der Temperatur in der. beiden Teilen der Vorkammer.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Wärmebehandlung
eines Werkstückes, wobei das Werkstück durch eine Vorkammer und dann durch eine Behandlungskammer befördert
wird, dabei ist das V/erkstiick in der Behänd lungskammer von *
einer schützenden Atmosphäre umgeben, nimmt Wärmeenergie auf, die von wenigstens einem Heizrohr, ir. dem ein Brennstoff verbrannt
wird, ausgestrahlt v/ird und wird dadurch auf eine Behandlung stemperatur erhitzt, in der Vorkammer wird das Werkstück
durch direkten Kontakt mit heißen Gasen, die aus dem Heizrohr in die Vorkammer gelangen, auf eine Temperatur erhitzt,
die niedriger ist als die Behandlungstemperatur.
Die Bedingungen in der Vorkammer werden so gesteuert, daß das WerkstUck nicht nachteilig beeinflußt wird, indem man die
aus dem Heizrohr abziehenden Gase, z. B. Wasserdampf und Kohlendioxyd, reguliert.
Vorzugsweise enthält die Atmosphäre in der Vorkammer, zumindest in einer dem Eingang, durch den das Werkstück eintritt,
benachbarten Zone,einen kleinen Anteil freien Sauerstoff.
Der ;reie Sauerstoff ermöglicht die Verbrennung von 01, Fett
oder anderem brennbaren Material auf der Oberfläche des Werkstückes,
Devox- das Werkstück in die Behandlungskammer eintritt.
309819/0800
Man kann einfach Umgebungsluft durch den Eingang in die Vorkammer
ziehen. Aus der Behandlungskammer kann schützende Atmosphäre in die Vorkammer fließen.
Die vorliegende Erfindung kann in vorteilhafter Weise mit
der Erfindung kombiniert werden, die in einer Patentanmeldung der gleichen Anmelderin, angemeldet am gleichen Tage
v/ie die vorliegende Anmeldung, eingereicht unter dem Titel "Vorrichtur.- und Verfahren zur Erzeugung einer Schutzatmosphäre
für einen Ofen" mit dem internen Aktenzeichen "Case A">beschrieben
ist. So kann etwas von dem abgezogenen Gas aus dem Heizrohr oder aus einem-oder mehreren der Heizrohre durch
eine Abzugs!eitung zu einem Wärmeaustauscher befördert werden,
der sich außerhalb der Ofenkammer befindet, wo die Gasmischung
abgekühlt wird. Eine derartige Abkühlung würde die Kondensation von Wasserdampf bewirken und man würde entwMsserte
Gase in ein Ende eines Durchganges, der einen Teil des Heizz'ohres umgibt, pumpen. Das entgegengesetzte Ende des
Durchganges wäre zur Behandlungskammer hin offen, so daß in den
Durchgang eingeführte Gase über die heiße Oberfläche des Heizrohres fließen würden, bevor sie in das Innere der Behandlung
skanun er austreten wurden. Zusätzlicher Brennstoff könnte mit den entwässerten Gasen vor deren Eintritt in den
Durchgang vermischt werden, so daß entweder eine endotherme Atmosphäre oder eine exotherme Atmosphäre.erzeugt werden kann.
Anstatt den Brennstoff im Inneren eines Rohres, das sich innerhalb
der Behandluncskamraer befindet, zu verbrennen, könnte
der Ofen so eingerichtet sein, daß die Verbrennung außerhalb der B eh and 1 ungskainmer stattfindet und die Wände der letzteren
erhitzt werden, so daß Wärme von den Wänden zu den Werkstücken darin abgestrahlt wird. ■
Der Durchgang kann daher wenigstens einen Teil der Behandlungskammer
umgeben.
30.9819/0800
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Wärmebehandlung eines Werkstückes, wobei das Werkstück durch
eine Vorkammer und dann durch eine Hauptkammer befördert
wird, dabei i3t das Werkstück in der Behandlungskammer von
einer schützenden Atmosphäre umgeben, nimmt Wärmeenergie auf, die von einer Wand abgestrahlt wird, welche einen Durchgang,
in ti em ein Brennstoff verbrannt wird, V07i der Behandlungs—
kammer abtrennt und wird dadurch auf eine Behandlungstemperatur erhitzt, in der Vorkammer wird das Werkstück durch
direkten Kontakt mit heißen Gasen, die aus dem Durchgang in die Vorkammer gelangen, auf eine Temperatur erhitzt, die
niedriger ist als die Behandlungstemperatur.
Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
Fißu: 1 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen
Ofens im Schnitt und
Figur 2 zeigt einen vertikalen Schnitt des in Figur dargestellten Ofens.
Die Außenwände des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ofens können herkömmlich konstruiert sein, sie können ζ. B.
aus einem Metallblech als Außenhaut bestehen, das mit einem feuerfesten Material ausgekleidet ist. Eine Stirnwand 10 besitzt
eine Eingangsöffnung 11, durch die Werkstücke in den
Ofen befördert weraen können. Die Beförderungsvorrichtung
wird von einer Bodenwand 12 des Ofens getragen, ea kann sich
dabei um irgendeine bekannte Form handeln, z. B. um ein CchUttel- oder Hollengestell, eine Transporteinrichtung mit
Schwengel oder ein Gitterförderband oder eine Guß-Förderkette.
Die nicht dargestellte Fördervorrichtung geht von einer Position
vor dem Ofen durch den Ofen bis zu einem Ausgang des Ofens und nach Möglichkeit über den Ausgang hinaus. In dem in den
309819/0800
beiliegenden Zeichnungen dargestellten speziellen Beispiel hat der Ausgang die Form einer Rutsche 13, die abwärts durch
die Bodenwand 12 geht, um Werkstücke an einen Behälter zum
Abschrecken (nicht dargestellt) abzugeben, der sich unter dem Ofen befindet. Alternativ kann sich die Ausgangsöffnung
in einer Rückwand 14 des Ofens befinden. Die Abmessungen der Eingangsöffnung 11- sind so beschaffen, daß zwischen den
Rändern des Eingangs einerseits und der Fördervorrichtung
und den beförderten Werkstücken andererseits immer Spiel vorhanden ist. Dieses Spiel muß nicht klein sein, da das Eindringen vor Luft durch Eingang 11 nicht nachteilig ist. Der
Eingang wird nicht größer als nötig gemacht, um zu große Wärmeverluste
aus dem Inneren des Ofens durch den Eingang zu vermeiden, da solche Warmeverluste die Gesamtleistung herabsetzen
und zu unzweckmäßigen oder unbequemen Arbeitsbedingungen
in der Nähe des Stirnendes des Ofens beitragen.
Der Ofen wird durch eine Innenwand 15 in eine Vorkammer 16
und eine Behandlungskammer 17 unterteilt. Die Fördervorrichrtung
geht' durch eine Öffnung 18 am Boden der Innenwand. Auch hier sind wiederum die Zwischenräume zwischen der Fördervorrichtung
und den Werkstücken einerseits und den Rändern der Öffnung 18 andererseits nicht entscheidend, die Öffnung wird
jedoch nicht größer als nötig gemacht. Bei bestimmten Arten von Fördervorrichtungen wäre die Anbringung einer Tür zum
Schließen der Öffnung 18, wenn sich kein Werkstück hindurchbewegt,
möglich, eine solche Tür wird jedoch in einem erfindungsgemäßen Ofen nicht als erforderlich angesehen.
Die Vorkammer 16 wird durch eine Wand 19 in einen vorderen
Teil L'O und einen hinteren Teil 21 unterteilt. Am. Eoden der
V.'and 1vj befindet sich eine Öffnung 22, durch die die Fördervorrichtung
geht, diese Öffnung entspricht der Öffnung 1ü.
Ein 1 aar Heizrohre 23 und 24 erstreckt sich längs des Ofens
durch die Behändlungskammer 17. Ein Endstück von jedem Heiz-
309819/0800
rohr befindet sich in und ist abgedichtet in einer entsprechenden öffnung in der Rückwand 14. Ein gegenüberliegendes Endstuck
von ,iedem Heizrohr befindet sich in einer entsprechenden
öffnung in der Innenwand 15, diese Wand hält dieses Ende des Heizrohres. Die Heizrohre sind normalerweise nicht fest
in ihren entsprechenden öffnungen in der Innenwand abgedichtet, obwohl ein Futter normalerweise vorgesehen ist, um
das freie Strömen von Gas durch diese Öffnungen zu verhüten. Für jedes der Heizrohre ist ein Brenner 25 vorgesehen, diese
Brenner befinden sich außerhalb der Rückwand 14 und stehen mit dem Inneren der Heizrohre in Verbindung. Wenn der Ofen
in Betrieb ist werden den Brennern Brennstoff und Luft zugeführt und eine brennende Mischung aus Brennstoff und Luft
wird entlang jedem Heizrohr geleitet, wodurch die Temperatur der Rohre so erhöht wird, daß sie Wärme in das Innere der Behänd
Jungskammer und an die darin befindlichen Werkstücke abstrahlen.
An ihrem von den Brennern 25 entfernten Ende steht jedes der Heizrohre 2'x, und 24 direkt mit einem entsprechenden Verlängerungsrohr
26 in Verbindung. Ein Endstück von jedem Verlängerungsrohr Jiegt in der Öffnung in der Innenwand 15, in die
das 3ich anschließende Heizrohr ragt. Die Veriiingerungsrohre erstrecken sich von der Wand 15 horizontal durch den hinteren
Teil 21 der Vorkammer, aurch entsprechende Öffnungen in der Innenwand 19, durch üen vorderen Teil 2ü der Vorkammer
bis zur Stirnwand 10. Endstücke der Verl.:ingerungsroh-re v/erden
von entsprechenden Fassungen auf der Innenseite., der Stirnwand' 10 aufgenommen.
Die Heizrohre 2"' und 24 und die Verlängerungsrohre 26· sind jev.'eiJ
3 an ihren entsprechenden Endstücken, die in die Außenwände
dec Ofens fassen, befestigt und eine thermische Expansion und Kontraktion der Rohre wird durch Dewegu.is der benachbarten
Endstücke, die sich in den Öffnungen der 1 r.nenwanci 15 befinden,
ausgeglichen. Die benachbarten Endstücke von jedem Heiz-
309819/0800
rohr und sein sich einschließendes Verlängerungprohr sind teleskopartig angeordnet, so daß relative längsbewegung dieser Endstücke
stattfinden kann, ohne den im wesentlichen gasdichten Charakter der Verbindung zwischen dem Verlängerungsrohr und
dem Heizrohr zu beeinträchtigen. Die relativen Durchmesser dieser Rohre werden so gewählt, daß man eine im wesentlichen
gasdichte Verbindung bei der normalen Betriebstemperatur erreicht, die aber trotzdem eine relative Längsbewegung ohne
zu starke Beanspruchung der Rohre zulassen.
Wie dargestellt.können die Öffnungen in der Wand 15 zur Behandlungskammer
hin verjüngt sein, in einem Falle wo Endstücke der Heizrohre in Endstücken von den Verlängerungsrohren aufgenommen
werden. Ein Futter (nicht dargestellt) kann in jeder dieser Öffnungen vorgesehen sein, dieses Futter wird zusammengedrückt,
wenn sich die Verlängerungsrohre in Längsrichtung ausdehnen.
Jedes der Verlängerungsrohre 26 hat zwei nach oben gerichtete Öffnungen, eine davon, 27, befindet sich in dem hinteren Teil
21 der Vorkammer und die andere, 28, befindet sich in dem
vprderen Teil 20 der Vorkammer. Heiße Gase können daher aus
ctem Heizrohr 24 durch das damit verbundene Verlängerungsrohr
26 in beide Teile der Vorkammer abgelassen werden.
Eine Ablaß-SteuerroiTichtung ist vorgesehen, um die· rtlativen
Raten des Ablasses aus federn Heizrohr in den vorderen bzw.
hinteren Teil 20 bzw. 21 der Vorkammer zu steuern. Diese Ablaß-Steuervorrichtung
weist Regulierrohre 29 'auf, die sich
an entweder einem oder, wie dargestellt, in jedem der Verlängerungsrohre 26 befinden und längs verschiebbar sind. Die
Regulierrohre sitzen dicht in den Verlängerungsrohren, haben so viel Spiel, daß sie verschiebbar sind und besitzen jeweils
eine solche Länge, daß in einer extremen Stellung, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, die zugeordnete Öffnung 28
geschlossen und die zugeordnete Öffnung 27 vollständig ge-
309819/0800
öffnet ist. Jedes Regulierrohr kann längs des zugeordneten Verlär.gerungsrohres mit Hilfe einer feststellbaren Einstellvorrichtung
bewegt werden, um die Öffnung 28 teilweise zu öffnen und die öffnung 27 teilweise zu schließen und um es
schließlich in eine weitere extreme Stellung zu bringen, in der die Öffnung 28 vollständig unverdeckt und die Öffnung
geschlossen ist. In dieser weiteren extremen Stellung stößt eine bearbeitete Endfläche des Verlängerungsrohres an eine
bearbeitete Endfläche des zugeordneten Heizrohres und bildet eine ziemlich gasdichte Verbindung, die durch das Verlängerungsrohr,
das die aneinandergrenzenden Endstücke des Regulier- und Heizrohres umfaßt, noch gasdichter gemacht wird.
Die feststellbare Einstellvorrichtung weist einen Stab 30 auf, der an dem Regulierrohr befestigt ist und von dem Uegulierrohr
aus nach vorne durch eine Öffnung in der Stirnwand 10 hterausragt. Der Stab 30 kann von einem Arbeiter in Längsrichtung
verschoben werden, indem er den Stab hineinschiebt oder herauszieht, wie es gerade richtig ist. Alternativ kann
ein Teil des Stabes, der sich außerhalb der Stirnwand 10 befindet, ein Schraubengewinde haben, das in ein Schraubengewinde
einer Buchse eingreift, die fest außerhalb der Stirnwand befestigt ist. Am Stirner.de des Stabes 30 kann ein
Handrad starr befestigt sein, um den Stab drehen zu können und ihn damit durch die Buchse zu schrauben, so daß er das
Regulierrohr in die richtige Richtung schiebt.
Im Rahmen einer weiteren alternativen Anordnung kann man automatisch
betriebene Antriebsvorrichtungen zur Steuerung der feststellbaren Einstellvorrichtung verwenden. Eine solche Antriebsvorrichtung kann einen Motor aufweisen, dessen Betrieb
durch ein Signal gesteuert wird, das von einem Temperaturfühler kommt, der sich am Boden der Vorkammer 16, vorzugsweise
in deren rückwärtigen: Teil ü1, befindet. Der Motor kann
in einem Falle, wo die feststellbare Einstellvorrichtung einer. Stab mit Schraubengewinde, der in einer Buchse mit
309819/0800
Schraubengewinde gedreht wird, wie oben erwähnt, aufweist, ein elektrischer Motor sein. Alternativ kann es sich bei dem
Motor um eine Einheit aus einem pneumatischen oder hydraulischen Kolben und Zylinder handeln, falls die feststellbare
Einstellvorrichtung einen in Längsrichtung verschiebbaren Stab, der an dem Regulierrohr befestigt ist, aufweist. Die
Anordnung ist dann so, daß wenn die Temperatur am Boden der Vorkammer einen vorbestimmten Wert erreicht, der je nach der
Natur der zu behandelnden Werkstücke variiert werden kann, die Kegulierrohre 29 in Richtung auf die Innenwand.15 verschoben
werden, um die öffnungen 27 weiter zu verdecken und dadurch einen größeren Teil der heißen Gase aus den Heizrohren
umzuleiten, so daß sie direkt in den Gasauslaß 31 strömen, anstatt durch den hinteren und vorderen Teil der
Vorkammer zu strömen. Dies hat den Effekt, daß die der Vorkammer und den Werkstücken darin zugeführte Wärmemenge verringert
wird, so daß die Temperatur darin erniedrigt wird. ■ Auf diese Weise kann die Temperatur in der Vorkammer automatisch
gesteuert werden, um zu gewährleisten, daß die Temperatur nicht auf einen Wert ansteigt, bei dem die Werkstücke
durch freien Sauerstoff oder andere in der Vorkammer anwesende Gase nachteilig beeinflußt werden.
Ein Gasauslaß 31 führt aus dem vorderen Teil 20 der Vorkammer
nach oben'. Eine Steuervorrichtung ist zur Steuerung der Rat© des Gasflusses durch den Ausgang 31 vorgesehen, di.ese Steuerungsvorrichtung
hat die Form eines Schiebers 32, der zwischen einer in Figur 2 dargestellten Position, in der er den
Ausgang 31 verschließt, und einer weiteren Stellung, in der
der Ausgang völlig offen ist, verschiebbar ist. Der Schieber ist mit Hilfe eines Stabes 33, der an dem Schieber befestigt
ist und aus einer öffnung in der Stirnwand 10 ragt, verschiebbar. Der Schieber 32 kann von einem Arbeiter eingestellt werden,
indem er den Stab 33 hineinschiebt oder herauszieht oder
man benutzt Schraubvorrichtungen;, wie oben in Verbindung mit
Stab Ή) besenrieben.
30 98 1970800
Eine Schutzatmosphäre für die Behandlungskammer 17 wird mit Gasen aus dem Heizrohr 24 erzeugt. Es gibt auch eine Abzugsleitung 34, UKi einiges von den Gasen, die dieses Heizrohr
verlassen zu einem Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) zu führen, der sich außerhalb des Ofens befindet. Die Abzugsleitung 34 hat ein offenes Ende im Verlängerungsrohr 26t daa
mit dem Heizrohr 24 in Verbindung steht und die Abzugsleituhg führt von dort durch einen länglichen Schlitz in dem züge- .
ordneten Regulierrohr 29 durch eirfe Öffnung in dem Verlüngerungsrohr
und von dort durch eine Öffnung in einer Seitenwand 35 des Ofens zum Wärmeaustauscher.
Der Wärmeaustauscher ist für die Kühlung des Gases eingerichtet,
das aus dem Heizrohr 24 durch die-Abzugsleitung 34 abgezogen
wird, und die Kühlung verursacht die Abscheidung von Wasser. Die so erzeugten entwässerten Gase werden durch einen
Einlaß 36 in einen ringförmigen Durchgang "57, der das Heizrohr 24 umgibt, gepumpt. Falls erforderlich kann zusätzliches
Brennstoffgas in die entwässerten Gase eingeleitet werden, bevor letztere in den Durchgang 37 geleitet '.«erden, ein derartiger
Zusatz erfolgt je nach der Natur der in der Lehandlungskammer benötigten Atmosphäre.
Der Durchgang 37 ist zweckdienlich von einem weiteren Hohr 38
umgrenzt, das konzentrisch mit dem Rohr 24 angeordnet ist und sich entlang eines Teils der Länge de3 letzteren erstreckt.
Das Heizrohr 24 strahlt daher Wärme an das weitere Rohr 38 ab, wenn der Ofen in Betrieb ist. Die in den .Durchgang 37 eingeleitete
Gasmischung geht somit über die äußere Oberfläche des Heizrohres 24 und die innere Oberfläche des weiteren
Rohres 38, so daß die Gase erhitzt werden uhd falls zusätzliches
Brennstoffgas eingeleitet worden ist, findet eine weitere
Umsetzung statt, die bei Anwesenheit von freiem Sauerstoff exotherm sein kann oder die endotherm sein kann. Die
so erzeugte heiße Schutzatmosphäre tritt aus dem Ende des
3098 19/0800
weiteren Rohres 38, das von dem Brenner 25 abgelegen ist, in das Innere der Behandlungskammer ein.
Wenn der Ofen in Betrieb ist werden heiße oder brennende Gase aus den Heizrohren 23 und 24 durch eine oder beide der Öffnungen
27 und 28 in jedem Verlängerungsrohr 26 in die Vorkammer abgezogen. Normalerweise ist der Schieber 3? so eingestellt,
daß alle aus den Heizrohren in die Vorkammer abgezogenen Gase durch den Gasauslaß 31 in einen Kamin (nicht gezeigt) gehen.
Es sei darauf hingewiesen, daß heiße oder brennende Gase normalerweice nicht aus dem Eingang 11.austreten und daher
die Arbeitsbedingungen in der Nähe des Ofens, verglichen mit bekannten Öfen der beschriebenen Art, bedeutend verbessert
sind.
Falls auf der Oberfläche der im Ofen zu behandelnden Werkstücke Fett, 01 oder anderes brennbares Material vorhanden
ist, das vor der Behandlung in der Behandlungskammer 17 entfernt werden muß, wird der Schieber 32 so gestellt, daß
Umgebungsluft in den vorderen Teil 20 der Vorkammer durch den Hingang 11 gezogen wird. Die Atmosphäre im vorderen Teil
der Vorkammer enthält somit einen kleinen Anteil Sauerstoff. In die Vorkammer eintretende Werkstücke werden durch Strahlung
von der Wenden dieser Kammer und durch direkten Kontakt mit
heißen.oder brennenden Gasen, die aus den Heizrohren 23 und
24 abgezogen v/erden, erhitzt. So wird jegliches brennbares Material auf der Oberfläche der Werkstücke abgebrannt. Die
Bedingungen in der Vorkammer lassen sich leicht so steuern, daß eine derartige Verbrennung vollständig ist und v/enig oder
kein Uavch erzeugt wird. .
iJie Temperatur auf die die Werkstücke in der Vorkammer 16 errhitzt
werden, ist derart, daß die Eigenschaften der Werkstücke
nicht nachteilig beeinflußtwerden, ungeachtet der Tatsache, daß die Atmosphäre in der Vorkammer beträchtliche
Anteile Wasserdampf und Kohlendioxyd enthält. Darüber hinaus
309319/0800
kann die Atmosphäre in vorderen Teil 20 der Vorkammer auch
einen signifikanten Anteil Sauerstoff enthalten. Die Geschwindigkeit,
mit der die durch die Vorkammer gehenden Werkstücke erhitzt werden, kann mit Hilfe der Regulierrohre 29
"gesteuert werden.
Wenn aie Regulierrohre 29 so eingestellt sind, daß die Öffnungen
28 geschlüsser: sind, geht der ganze Fluß heißer Gase aus den Heizrohren 23 und 24 durch die öffnungen 27 in den hinteren
Teil 21 der Vorkammer. Von dort strömen die heißen Gase durch die üfinung 22 in den vorderen Teil 20 der Vorkammer
und anschließend durch den Gasauslaß 31. Wenn sich die Regulierrohre
in dieser Stellung befinden, .wird den durch die Vorkammer gehenden Werkstücken Wärme in großer Menge gegeben.
■Wenn die Keguiierrohre 29 so eingestellt sind, daß die Öffnungen
27 geschlossen sind, fließt der ganze Strom heißer Gase aus den Heizrohren 23 und 24 durch die Öffnung 28 zum Gasauslaß
31 . Es strömt daher nur v/enig heißes Gas durch den hinterer. Teil 21 der Vorkammer und der. da hindurchgehenden
Werkstücken wird nur langsam Wärme verliehen, normalerweise
werden die Keguiierrohre 29 so eingestellt, daß beide Öffnungen
2Ί und 28 teilweise geöffnet sind.
Im typischen Falle erreichen die Werkstücke eine maximale
Temperatur von ungefähr 500° G in der Vorkammer 16. Auf ihrem Weg durch die Behändiur.^ckaminer 17 werden die Werkstücke durch
von den Heizrohren 23 und 24 ausgestrahlte Wärmeenergie weiter
erhitzt. Infolge der in der Vorkammer durchgeführten Vorerhitzu-u*
kann die erforderliche Behandlungstemperatur der Werkstücke leicht bei mäßiger Wärmeatrahlungsrate der Rohre
23 und 24 erreicht werden. Man kann daher eine kleinere Zahl Heizrohre verwenden al3 in einem Ofen bekannter Bauart, der
füv nie gleiche Aufgabe bestimmt ist. E3 sei erwähnt, daß das
Anbringen von Heizelementen unter der Beförderungsvorrichtung im Ofen, der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist,
nicht nötig ist.
309819/0800
Die entsprechenden Drucke in der Vorkammer 16 und in der Behandlungskammer.,
17 werden normalerweise bei solchen Werten gehalten, daß die SchutzatinoSphäre dazu neigt, von der BehandlungskamiHer
in die Vorkammer zu wandern.
Es ist jedoch nicht erforderlich, einen raschen Fluß von Atmosphäre
in dieser Richtung aufrechtzuerhalten, da eine gewisse Wanderung der Atmosphäre aus dem hinterenTeil 21 der Vorkammer
in die Behandlungskammer geduldet werden kann. Obgleich man das Eindringen von Umgebungsluft durch den Eingang- 11 in
den vord-eren Teil 20 der Vorkammer zulassen kann, wird die gesamte oder nahezu die gesamte derartige Umgebungsluft von
dem Eingang 11 durch den Gasauslaß 31 nach oben befördert.
Die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre des hinteren Teiles der Vorkammer in der Nähe der Innenwand 15 ist daher
sehr niedrig. .Dementsprechend führt die' Wanderung einer kleinen Kerige dieser Atmosphäre in die Behandlungskammer zu einer
äußerst niedrigen Sauerstoffkonzentration in dieser Kammer.
Die Heizrohre 2.5 und 24 kennen zur Wartung oder Erneuerung
in Längsrichtung des Ofens aus dem Ofen herausgenommen werden.
Alternativ können Maßnahmen getroffen werden, um diese Rohre nach oben herauszunehmen, nachdem man zuerst die Abdeckung
des Ofens entfernt hat. Die Heizrohre sind gut zugänglich, verglichen mit bekannten Ofenkonstruktionen der beschriebenen
Art. Eine kleine Zahl einfach geformter Heizrohre genügt, um die gewünschte Wärmemenge jr.-der Behandlungskammer 17 bereitzustellen.
i)ie in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichte Anordnung
sorgt für einen besseren Heizprozeßverlauf - verglichen mit dein Heizprozeßverlauf bekannter Öfen der beschriebenen Art uer
in aJleTi Zonen des Ofens metallurgische Bedingungen erfüllt.
Außerdem wurae gefunden, daß mit den in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Öfen eine bessere Kontrolle
309819/0800
Über die Zusammensetzung der Schutzatmosphäre in der Behandlungskammer
erreicht werden kann, als es mit bekannten Ofen der beschriebenen Art möglich ist. Behandlungen, wie das
!Carbonitrieren und Karburieieren, wo es entscheidend ist, daß
die Atmosphäre nicht verschmutzt v/ird, können daher leicht
durchgeführt werden, ohne daß z. B. ein Ventilator verwendet wird, um eine bestimmte Zirkulation der Atmosphäre in der
Behändlungskammer herzustellen. Außerdem kann das l'.arbo-
?. itrierep ähnlich schnell wie das einfache Härten durchgeführt
werden.
Ln bestimmten Fällen können die relativen Wärmemengen, die f:ir die Werkstücke in der Vorkarnr^,- 'ind in der Behandlungskammer
benötigt v/erden, so bemessen 3ein, daß die aus dem Heizrohr oder der Heizrohren, die durch die Behandlungskammer
gehen, abgezogenen Gase nicht genügend Wärme in die Vorkammer
befördern. In solchen FaIJe:: können './eitere Heizelemente
in der Vorkammer vorgesehen sein. Bei solchen weiteren Heizelementen kür.nte es s^cr um elektrische Heizelemente,
ütrahleude ürer.vctoffverbrennungsrohre oder um Brennstoffbrenner,
riie brennenden Brennstoff direkt in die Vorkammer und in Kontakt mit den Werkstücken bringen, handeln.
Bei einigen Anwendungen, beispielsweise in ifön mit relativ
langen Behandlungskammern für eine lange Verweilzeit der
Werkstücke darin, können die Heizrohre so angeordnet sein, daß sie f'uer zur Länge der Behandlungskammer verlaufen. In
solchen Fallen verlaufen die Behandlungskammer und die Vorkammer
zweckdienlich Seite an Seite, dabei geht eine Zahl
von Heizrohren von einer äußeren Seitenwand eier Behandlungskammer r.uftr '.au'ch .!ie Kammer und durch eine Wand, die die Behaiialungskar.'iiner
von der Vorkammer trennt, so daß heiße Gase aus dieser: Rohren in die Vorkammer ausgestoßen v/erder;. Quer
zu den Enden eier Vorkammer und der Behandlungskammer ist eine
L'berfühi'ungfikrjüiiier vorgesehen und die Fördervorrichtung ist
so eingerichtet, dai3 sie Werkstücke entlang der Vorkammer und
3098 19/0800 BAD ORIGINAL
in die Überführungskammer, durch die Überführungskammer "bis
zu einer Stelle in der Nahe eier Behandlungskammer und dann
durch die Behandlungskammer befördert. Zwecknäßigerweise kann die Fördervorrichtung drei hydraulisch betriebene Schieber
aufweiten, einen, um Werkstücke durch die Vorkammer in die
Überführungskammer zu schieben, einen zweiten, um Werkstücke Quer durch die Überführungskammer zu schieben und einen
dritten, um Werkstücke in und durch die Behandlungskammer
zu schieben.
dritten, um Werkstücke in und durch die Behandlungskammer
zu schieben.
Es gehört auch in den Rahmen der Erfindung, - die Verbrennung
des Brennstoffes in einem Durchgang außerhalb der BehändJungskammer anstatt in den Heizrohren im Inneren der
Behandlungskammer durchzuführen. Eine Begrenzung eines derartigen Durchganges wird von einer Wand gebildet, die
den Durchgang von der Behändlungskarcmer trennt und diese
Wand wird durch Verbrennung des Brennstoffes so erhitzt, daß die Trennwand Wärme in die Behandlungskammer zu den Werkstücken darin abstrahlt. Die Anordnung ist derart, daß G-ase aus dem Durch^a^g in die Vorkammer ausgestoßen werden und darin in direkten Kontakt mit den Werkstücken treten. ■
den Durchgang von der Behändlungskarcmer trennt und diese
Wand wird durch Verbrennung des Brennstoffes so erhitzt, daß die Trennwand Wärme in die Behandlungskammer zu den Werkstücken darin abstrahlt. Die Anordnung ist derart, daß G-ase aus dem Durch^a^g in die Vorkammer ausgestoßen werden und darin in direkten Kontakt mit den Werkstücken treten. ■
3098 19/0800
Claims (3)
1. Ofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken, wobei der
Ofen einer. Eingang durch den die Werkstücke in den Ofen eintreten,
einen Ausgang, durch den die Werkstücke den Ofen verlassen und eine Behänd lurigskammer, dturch die die Werkstücke
auf dem Weg zwischen dem Eingang und dem Ausgang befördert werden und in der die Werkstücke auf die benötigte Behandlungatemperatur
erhitzt werden, aufweist, gekennzeichnet durch eine Vorkammer (16), zusätzlich zur Behandlungskanmer (17), in
die (Vorkammer) der Ofeneingang (11) führt, wobei die Vorkammer
und die Behandlungskammer über eine öffnung (18) miteinander
in Verbindung stehen, so daß in den Ofen eintretende
Werkstücke durch die Vorkammer und durch die Behandlungskaruner
gehen können; einen Durchgang (24), der von der Behandlungskammer durch eine Wand abgetrennt ist und mit der
Vorkammer in Verbindung steht; eine Vorrichtung (25), die dem
Durchgang Brennstoff und Luft zur Verbrennung darin zuführt, 3o daß die V/and Wärme an den Inhalt der Behandlungskammer
abstrahlt, dabei ist die Einrichtung so beschaffen, daß Ga3e
aus dem Durchgang in die Vorkammer ausgestoßen v/erden und mit
darin befind]ichen Werkstücken in Berührung treten; und einen Gasaulaß (7;1), so daß Gase die Vorkammer auf anderem Wege verlassen können als durch den Ofeneingang oder durch die Öffnung
in der Kammer.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang durch das Innere wenigstens eines Heizrohres (24),
309819/0800
das sich zumindest zum Teil in der Behandlungskainmer (17) befindet,
gebildet wird.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (16) in vordere und hintere Teile unterteilt
ist, der Gasauslaß (31) und der Ofeneingang (11) direkt mit dem
vorderen Teil (20) in Verbindung stehen und die Behandlungskammer direkt mit dem hinteren Teil (21) über die Öffnung (18)
in Verbindung steht.
4. Ofen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Einrichtungen
(26), die Gase aus dem Durchgang (24) gleichzeitig in den vorderen Teil (20) und den hinter.en Teil (21) der Vorkammer
austreten lassen; und durch Austritts-Heguliereinrichtungen
(29) zur Regulierung der relativen Ausströmrate aus dem Durchgang in den vorderen bzw, hinteren Teil der Vorkammer.
5. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,. daß
das Heizrohr (24) an einem Ende von einer Außenwand -(14) des Ofens und am anderen Ende von einer Innenwand (15), die die
Vorkammer (16)von der Behandlungskammer (1?) trennt9 gehalten
wird.
6. Ofen nach Anspruch 4.und 5, wodurch gekennzeichnet,
daß sich ein Verlängerungsrohr (26) von dem linde des Heizrohren
(24), das in der Innenwand (11)) gehalten, v/ir.i, durch den hinteren
'feil (21) der Vorkammer in deren vorderen Teil (20) erstreckt und das V erlange rungs rohr Öffnungen 01O9. 27) aufweist,
die sich dementsprechend in dem vorderen und hinteren Teil der Vorkammer befinden.
Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritt r 'eguliereinrichtung ein Regulierrohr (29) auf v/ei st,
das verschiebbar auf oder in dem Verlängerungsrohr (26) befestifrt
ist, uo daß es zwischen Positionen, in denen die eine
3098 19/0800
_ 24 -
oder andere der Öffnungen (27, 28) in dem Verlängerungsrohr
verdeckt ist, darin entlang bewegt v/erden kann.
8. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (2£3) des Verlüngerungsrohres 26, die sich im vorderen
Teil (20) der Vorkammer befindet, dem Gasausiaß (51) zugewandt
ist.
μ. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine Steuereinrichtung (32), zur Steuerung der Fließrate durch den Oasauslaß 31.
10. Verfahren zur Wärmebehandlung eines Werkstückes,
dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück durch eine Vorkammer und dann durch eine üehandlungskammer befördert v/ird,
wobei das Werkstück in der Behandlungskamire ι· von einer Schutzatmosph:-re
umgeben ist, Wärmeenergie aufnir:ir.:t, die von einer
Wand ausgestrahlt wird, die einen Durchgang, ir, dem ein Brennstoff
verbrannt wird, von der· Behandlungskaraner abtrennt
und dadurch auf eine Tiebandlungstemperatur erwärmt wird,
während in der Vorkammer dnc; Werkstück durch direkten Kontakt mit heißen Hasen, die aus dem Durchgang in die Vorkammer gelangen,
auf eine Temperatur erhitzt v/ird, die unter der Behandlungstemperatur
liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre in der Vorkammer zuniv:der,t in einer Zone
in der Nähe des iii r.gar.ges, durch den die Werkstücke eintreten,
freien Sauerstoff enthalt.
3 0 9 8 19/0800 ßÄD 0RlG'NAL
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4985671A GB1414619A (en) | 1971-10-27 | 1971-10-27 | Heat treatment furnaces and methods of heat treatment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2252916A1 true DE2252916A1 (de) | 1973-05-10 |
Family
ID=10453795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2252916A Withdrawn DE2252916A1 (de) | 1971-10-27 | 1972-10-27 | Ofen zur waermebehandlung und waermebehandlungsverfahren |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3857553A (de) |
JP (2) | JPS4848702A (de) |
DE (1) | DE2252916A1 (de) |
FR (1) | FR2158315B1 (de) |
GB (1) | GB1414619A (de) |
IT (1) | IT975379B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2239042A1 (de) * | 1971-08-09 | 1973-02-15 | Chausson Usines Sa | Loetofen zum kontinuierlichen verloeten von aluminiumteilen |
DE2903006A1 (de) * | 1979-01-25 | 1980-07-31 | Keramische Ind Bedarfs Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der in der vorwaermzone eines tunnelofens anfallenden schwelgase |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4225121A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-30 | Holcroft | Energy efficient heat-treating furnace system |
JPS6041823B2 (ja) * | 1980-04-25 | 1985-09-19 | 岩崎通信機株式会社 | 後段加速型陰極線管 |
JPS58123801A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガス変成部一体型熱処理炉 |
JPS58149398A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-05 | 三菱製紙株式会社 | 紙の製造方法 |
JPS6059195A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-05 | 三菱製紙株式会社 | 中性紙 |
GB8606049D0 (en) * | 1986-03-12 | 1986-04-16 | Johnson Tiles Ltd H & R | Firing of ceramic products |
DE60043035D1 (de) * | 1999-05-28 | 2009-11-12 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren zur Herstellung von laminierten Ringen und Wärmebehandlungsvorrichtung zur Verwendung bei diesem Verfahren |
JP4595283B2 (ja) * | 2003-01-24 | 2010-12-08 | 日油株式会社 | サイズ剤組成物 |
US7958610B2 (en) * | 2007-07-11 | 2011-06-14 | Caterpillar Inc. | Repair and resurfacing methods for use in remanufacturing a machine system |
WO2013002633A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Robert Bosch Gmbh | Manufacturing method for a drive belt ring component |
CN108220895B (zh) * | 2018-01-15 | 2019-10-08 | 福建阿石创新材料股份有限公司 | 等离子体加热式高温供氧器 |
CN117265231B (zh) * | 2023-09-13 | 2024-04-23 | 南通顺祥钢结构有限公司 | 一种热处理设备 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2233474A (en) * | 1938-06-03 | 1941-03-04 | Henry A Dreffein | Method of heat treating metal |
US2845260A (en) * | 1954-04-09 | 1958-07-29 | Metallurg Processes Co | Neutral heating with controlled preheat |
US2799491A (en) * | 1954-12-17 | 1957-07-16 | Metallurg Processes Co | Furnace for production of controlled furnace atmosphere with recuperative preheating |
US3304210A (en) * | 1962-10-20 | 1967-02-14 | Svenska Metallverkens Ugns Akt | Process in the heating of metal billets and an arrangement for carrying out the process |
US3720546A (en) * | 1969-04-21 | 1973-03-13 | Nippon Steel Corp | Method for preventing destruction of strip metal in annealing furnace connected with direct heating furnace |
-
1971
- 1971-10-27 GB GB4985671A patent/GB1414619A/en not_active Expired
-
1972
- 1972-10-20 JP JP72104574A patent/JPS4848702A/ja active Pending
- 1972-10-24 US US00300356A patent/US3857553A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-10-26 JP JP47106703A patent/JPS4851809A/ja active Pending
- 1972-10-26 IT IT70376/72A patent/IT975379B/it active
- 1972-10-27 DE DE2252916A patent/DE2252916A1/de not_active Withdrawn
- 1972-10-27 FR FR7238218A patent/FR2158315B1/fr not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2239042A1 (de) * | 1971-08-09 | 1973-02-15 | Chausson Usines Sa | Loetofen zum kontinuierlichen verloeten von aluminiumteilen |
DE2903006A1 (de) * | 1979-01-25 | 1980-07-31 | Keramische Ind Bedarfs Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der in der vorwaermzone eines tunnelofens anfallenden schwelgase |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2158315A1 (de) | 1973-06-15 |
FR2158315B1 (de) | 1977-01-14 |
JPS4851809A (de) | 1973-07-20 |
GB1414619A (en) | 1975-11-19 |
US3857553A (en) | 1974-12-31 |
JPS4848702A (de) | 1973-07-10 |
IT975379B (it) | 1974-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2252916A1 (de) | Ofen zur waermebehandlung und waermebehandlungsverfahren | |
DE2810043C2 (de) | ||
DE2314299A1 (de) | Ofen zum gluehen (anlassen) von spulen | |
EP0066539A1 (de) | Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Schrott | |
DE588238C (de) | Kupferschmelzofen mit Vorwaermekanal fuer das Einschmelzgut | |
DE4023432A1 (de) | Tunnelofen | |
DE1808236A1 (de) | Strahlungsheizofen mit Regulierung der Atmosphaere | |
CH653367A5 (de) | Verfahren und schmelzofen fuer metalle und metallegierungen mit einer ueber einen abgaskanal verbundenen waermeisolierten kammer. | |
DE1907494C3 (de) | Hubbalkenofen | |
DE2224601A1 (de) | Dreh-herdofen | |
DE662761C (de) | Um 360íÒ drehbarer Metallschmelzofen | |
AT390322B (de) | Vorrichtung zum durchwaermen von stahlteilen | |
DE513123C (de) | Verfahren zur Beheizung der Beschickung eines Drehofens und Drehofen zur Ausfuehrung des Verfahrens | |
DE489833C (de) | Verfahren zur-Leistungssteigerung beim Betriebe von Schachtoefen mit Schuettfeuerung | |
DE605501C (de) | Verfahren zum Betriebe von in ununterbrochenem Arbeitsgange arbeitenden OEfen zum Behdeln von Eisenblech o. dgl. und OEfen zur Durchfuehrung des Verfahrens | |
DE1408351B1 (de) | Verfahren zum Brennen von Kohleelektroden in Tunneloefen | |
DE1977836U (de) | Vorrichtung zum vorwaermen und frischen, insbesondere bei der stahlherstellung. | |
DE691324C (de) | Haubengluehofen | |
DE703403C (de) | ||
DE2055846A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur thermi sehen Behandlung von Materialien mittels heißer Gase auf einem Wanderrost | |
DE747862C (de) | Kanalofen zum Schwelen von Schiefer, Braunkohlen, Steinkohlen, Torf und aehnlichen Stoffen | |
DE968746C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung von Tunneloefen | |
DE671997C (de) | Einrichtung zur Herstellung von Koksbriketts aus Steinkohlen | |
DE1210132B (de) | Tiegelschoepfofen zum Schmelzen von Nichteisenmetallen | |
DE566727C (de) | Anwendung des Verfahrens zum UEberfuehren von Gluehgut aus einem geschlossenen Gluehbehaelter in einen relativ zu diesem beweglichen Kuehlbehaelter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |