DE2355077A1

DE2355077A1 - Verfahren und ofenanlage zum erhitzen bzw. zur waermebehandlung von material

Info

Publication number: DE2355077A1
Application number: DE19732355077
Authority: DE
Inventors: Folke Johansson
Original assignee: Granges Engineering AB
Current assignee: Granges Engineering AB
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-11-03
Publication date: 1974-05-16
Also published as: FR2205573B1; US3852026A; SE364729B; GB1402780A; FR2205573A1

Description

DIPL-ING. HANS WiEMUTH
DIPL.-ING. PETER-C. SROKA

PATENTANWÄLTE

■iDU SSELDORF 11 dom inikan erstr. 37, postfach 728

TELEFOn(OIII) 57 40 22

TELEGR. PATENTBRYDGES DOSSELDORF

Postscheck KÖLN 110052-508 DRESDNER BANK (BLZ. 30080000) 1 536 146 ■ COMMERZBANK (BLZ. 30040000) 3 609 989 DEUTSCHE BANK (BLZ. 300700 10) 6 498 034

den 2* November 1973

IHR ZEICHEN: .

MEIN ZEICHEN: 1-4408 - 14/13

Granges Engineering Äktiebolag Västeras /Schweden

Verfahren und Ofenanlage zum Erhitzen bzwο zur von Material "-.·"-.

Die Erfindung betrifft, ©in Verfahren,zum .Erhitzen bsv/o zur Wärmebehandlung- von Material_? das in/erhitztem Zustand di© Neigung hat, mit der es umgebenden Atmosphäre chemisch zu reagieren, in einem von außen her beheizten Ofen» in dem eine kontrolliert© und für das zu behandelnde Material nicht schädliche Atmosphäre· aufrechterhalten wird» indem dem Ofen im wesentlichen fortlaufend Gas bestimmter Zusammensetzung zugeleitet wird»· wobei _tdas zn behandelnde Material in den und aus dem'Ofen durch mindestens eine'Ventilschleuse führt wird. ' ·

Beim Erhitzen bzw» bei der Wärmebehandlung von Material, dessen Oberflächen die Neigung hat, bei Erhitzung chemisch mit der Ofenataosphärezu reagieren, ist es üblich, in dem Ofen eine Atmosphäre aufrechtzuerhalten, die für das in

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Frage stehende Material günstig, d.h» unschädlich ist, indem dem Ofen ein Schutzgas bsw. Behandlungsgas zugeführt wird, und indem das zu behandelnde Material in den und aus dem Ofen durch abdichtende Vorhänge oder mit Gas durchspülbare Ventilschleusen gefördert wird. Es hat sich erwiesen, daß die Verwendung von abdichtenden Vorhängen nur bei geradlinigen Stangen und Rohren und ähnlichen langgestreckten Gegenständen möglich ist, die einen Querschnitt haben, der sich über die länge nicht wesentlich verändert. Dadurch ist die Verwendung von abdichtenden Vorhängen sehr begrenzt. Bei der Verwendung von abdichtenden Vorhängen müssen dem Ofen außerdem sehr große Schutzgasmengen zugeführt werden, um eine Vergiftung bzw. Verunreinigung der Ofenatmosphäre mit der Umgebungsluft zu verhindern, so daß es erforderlich ist, verhältnismäßig große und aufwendige Anlagen zur Herstellung und zum Zuführen des Schutz- oder Behandlu^gsgases zur Verfügung zu haben. Ventilschleusen sind in geringem Umfang-von der Form bzw. Gestalt der Ofeneharge abhängig als abdichtende Vorhänge; Ventilsehl©us©n haben jedoch den Nacht@il₈ daß die zum periodischen Durchspülen der V©ntilg'Giil©«sea bestätigte Gasmenge größer ist als die Gasmeng©, dl© benötigt uiM_p \m die erwünschte Atmosphäre in de® Ofen aufrechtzuerhalten_? es sei denn₉ es kau» toleriert w©rd©n_s äaß die zn behandelnden Güter sear langsam durch die Ventilgehäuse geführt werden körnen«, Dadurch würde jedoch die Kapazität des Ofens beträchtlich verkleinert werden. Wenn Öfen mit Ventil schleus en benutzt werden₅ ist es daher in der Praxis notwendig ₉ di© ialage mir Erzeugung und Zuführung des Schutzgas©® ₉ h@s,og@n auf die tatsächlich für die eigentliche OfenatmospMr© benötigte Seliutsgasmeng©, beträchtlich überzudimensionierens so daß die Mlag© insgesamt aufwendig und teuer im Betrieb wird ο

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde^ ein demgegenüber verbessertes Verfahren und eine verbesserte Ofenanlage zu schaffen, bei dem bzw« bei der das zu behandelnde Material durch dem Ofenraum zugeordnete Ventilschleusen geführt wird und die Ofenatmosphär© eine genau kontrollierbare Zusammen-

setzung beibehält.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zum Aufrechterhalten der kontrollierten Atmosphäre im Ofen im wesentlichen fortlaufend aus dem Ofen zu einem Speicher geleitet wird, aus dem das Gas den Ventilschiemsen zum Spülen derselben intermittierend zugeführt wird»

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nur eine verhältnismäßig kleine Gasmenge je Zeiteinheit benötigt, die kontinuierlich durch den Ofen geschickt und in dem Speicher gesammelt wird, aus dem das Gas in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen der oder den Ventilschleusen zugeführt wird, um diese in der erforderlichen Weise mit verhältnismäßig großen Gasmengen je Zeiteinheit zu durchspülen. Durch Ansammeln des Gases, das bereits.vorher zur Aufrechterhaltung der erwünschten Ofenatmosphäre in dem Ofen verwendet worden ist, in einem Speicher, entfällt die Notwendigkeit, die Gasversorgungsanlagen bzw«. Gasherstellungsanlagen entsprechend ■ den verhältnismäßig großen Gasströmungen bzw. Gasmengen zu dimensionierenρ die zum Durchspülen der Ventilschleusen benötigt werden.

Die erfindungsgemäße Ofenanlage zur Durchführung des neuen Verfahrens mit einem Ofen, dem zum Beschicken und Entleeren mindestens eine Ventilschleuse zugeordnet ist, und mit Steuer- und Regeleinrichtungen ₉ um dem Ofen kontrolliert und im wesentlichen fortlaufend ein Schutzgas zuzuführen und die Ventil-= schleuse kontrolliert und intermittierend mit Gas zu durchspülen, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasspeicher vorgesehen ist, dem das Schutzgas im wesentlichen kontinuierlich von -dem Ofen her zugeführt wird» und aus dem intermittierend Spülgas zu der Ventilschleuse gefördert wird«,

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung mehr ins Detail gehend beschrieben.,,

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Die Zeichnung gibt in schematischer Darstellung eine vertikale Schnittansicht eines Ofens bzw. Herdes 10 wieder, dessen Erwärmung ohne Verbrennen von Kraft- bzw. Brennstoff in dem eigentlichen Ofenraum erfolgt. Der Ofen 10, der beispielsweise mittels nicht dargestellter elektrischer Widerstandselemente beheizt werden kann, ist ein sogenannter Durchlauf- bzw. Durchgangsofen, der an beiden Enden Ventilschleusen 11 und 12 aufweist, durch die die zu behandelnden Güter 13 dem Ofen zugeführt bzw. daraus entnommen werden und die eine Abdichtung des Ofenraumes nach außen hin bewirken. Die Güter 13, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel offenendige Eisenrohrschlaufen- oder windungen sind, die in dem Ofen ohne Dekarbonisierungserscheinungen und ohne Glühspanbildung vergütet werden sollen, ruhen auf perforierten Tragplatten 14, die zusammen mit den Gütern 13 kontinuierlich durch den Ofen hindurchbewegt werden. Die Ventilschleusen 11 und 12 sind mit äußeren Ventilklappen 15 bzw. 16 und inneren Ventilklappen 17 bzw. 18 versehen. Zwischen den Ventilschleusen und dem eigentlichen Ofenraum liegen Kanäle 19 und 20, die mit einem zirkulierenden Kühlmittel gekühlt werden und beispielsweise von einem Kühlwassermantel umgeben sind. Diese Zonen bzw. Kühlkanäle 19 und 20 sollen eine Überhitzung der inneren V_entilklappen 17 und 18 und der zur Betätigung der Ventilschleusen notwendigen Antriebs- und Steueraggregate verhindern. Der zwischen dem Ofenraum und dem Austragventil 12 liegende Kühlkanal hat eine solche Länge, daß die hitzebehandelten Güter 13 sich abkühlen können, bevor sie das Ofensy.stem durch das Austrageventil 12 verlassen. Die Ventilklappen 15, 16, 17 und 18 sind an ihren oberen Rändern schwenkbar aufgehängt, so daß sie aus ihrer den Ofen verschließenden und abdichtenden Schließposition (dargestellt mit vollen Linien) in die strichpunktiert dargestellten Öffnungsstellungen verschwenkt werden können. Um die äußeren Ventilklappen 15 und 16 sind Gassammeikästen 21 angeordnet, und gasdichte Deckel 22 ermöglichen den Zugang zu den inneren Ventilklappen 17 und 18. Der Transport der Güter 13 in und durch den Ofen erfolgt mittels der durch die Walzen 23, 24, 24a, 24b und 25 gebildete Walzenstraße, die sich durch den eigent-

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lichen Ofenraumy die Kühlkanäle 1.9 und 20 und durch die Ventilschleusen 11, 12 bis zu außerhalb dieser Ventil schleus en liegenden Punkten erstreckte Die Achsen bzw. Wellen 23 bis 25 erstrecken sich abgedichtet durch die Seitenwände des Ofens 10, der Ventilschleusen 11, 12 und der Kühlkanäle 19* 20, und sind außerhalb dieser Seitenwände gelagert. Zumindest einige der Walzen 23 bis 25 sind angetriebene Walzen. Aus noch'zu beschreibenden Gründen körinen die Walzen 24a in dem Kühlkanal 19 entweder in Übereinstimmung mit den Walzen 23 mit einer verhältnismäßig hohen Drehgeschwindigkeit oder in Übereinstimmung mit den Walzen 24 mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. In ähnlicher Weise können die Walzen 24b entweder in Übereinstimmung mit den Walzen 25 mit einer verhältnismäßig hohen Drehgeschwindigkeit oder in Übereinstimmung mit den Walzen 24 mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehgeschwindigkeit angetrieben werden»

Wenn Güter 13 in-dem"Ofen 10 einer Wärmebehandlung unterworfen werden, wird ein von einer nicht dargestellten Anlage stammendes Schutzgas durch eine Leitung 26 in den Ofen ©inge» blasen. In die Leitung 26 sind ein Absperr-= und Einstellventil 27, ©in Strömi22!gs!a®2igenii©sger 28 und ein motorbetätigtes· Ventil 29 eingeschaltet ₉ das in bekannter Weise, und wie in der Zeichnung mittels dsr gestrichelten Linie angedeutet, von einem Druckregler 30 gesteuert wird₉ der den Druck im Ofenraum abtastet, so daß der Druck im Ofenraum auf einem bestimmten im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird, beispielsweise einem Manometerdruck von etwa 10 mm Wassersäule. Es kann vorteilhaft sein, das Schutzgas in der dargestellten Weise am Anfang des Kanals 20 zuzuführen, wenn dieser Kanal 20 eine fcühlzone für die Güter 13 bildet, da auf diese Weise das in den eigentlichen Ofenraum 10 einströmende Schutzgas während des Abkühlens der Güter in diesem Kühlkanal 20 vorerwärmt wird.

Das in den Ofen eingeleitete Schutzgas verläßt diesen durch Leitungen 31 * die im Bereich der inneren Ventilklappen 17 und

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18 angeordnet sind. Di© Leitungen 31 münden in eine Hauptleitung 32, die zu einem Gasspeicher 33 führt, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Form eines Druckkessels hat. In d®r Leitung 32 liegt eine Pumpe bzw. ein Kompressor 34, durch die bzw* durch den das Gas aus dem Ofen abgesaugt und in komprimiertem Zustand durch ein Regulierventil 35 und, ein normalerweise offenes Absperrventil 36 in den Gasspeicher 33 gefördert wird«, In jeder Leitung 31 ist eine Kühleinrichtung 37 angeordnet „ um das aus dem Ofen abgesaugte Gas durch indirekte Kühlung auf eine für den Kompressor zulässige Temperatur abzukühlen« Diese Kühleinrichtungen arbeiten beispielsweise mit einem zirkulierenden Kühlmittel, wobei Strö*mungsmengeniaess@r 38 und Eins teil ventile 39 zugeordnet sind, die zur Regulierung der erwünschten Gasströmung in den Leitungen 31 dienen„ Der Kompressor 34 wird von einem Elektromotor 40 angetrieben«, D©r Druck in dem Ofen 10 wird mittels ©ines bekannten Reglers 41 abgetastet,- der dazu dieatj, die" Stromzufuhr zu dem Kompressormotor 40 zu unterbrechen j wenn der Druck ia d@m Ofen unter einen bestimmten Minimalwert fällt.

Von dem Gasspeicher 33 gsfeen Leitungen 42 und 43 zn den Ventil= schleusen 11 bzw« 12.- In der Leitung 42 liegt ein normalerweise offenes von Hand ©instellbares Ventil 44 und ein zeitgest©uerte& moto&betätigtes Ventil 45» das während 3eo.es Einschleusvorganges "von Gütern durch das Einlaßventil nur eine bestimmte Zeit offen ist. In der Leitung 43 sind in vergleichbarer Weise ein normalerweise offenes, von Hand einstellbares Ventil 46 und ein motorbetätigtes Ventil 47 angeordnet. Im "> Gegensatz zu dem motorbetätigt©n Ventil 45 ist auch das Ventil 47 nicht seitabhängig gesteuert sondern das Schließen des Ventils wird mittels eines Reglers 48 gesteuert, der den Druck in dem Gasspeicher 33 abfüllt und das Ventil 47 schließt, wenn der Druck in dem Gasspeicher unter einem bestimmten Wert gefallen ist. Der Druck in dem Gasspeicher 33 kann auch auf einem Druckanzeiger 49 abgelesen werden. Dem Gasspeicher 33 ist weiterhin ein Sicherheitsventil 50 zugeordnet_r welches

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Gas aus dem Speicher 33 ausströmen läßt, wenn der Druck in dem Speicher über einen bestimmten Maximalwert ansteigt. Das Gas, das den Ventilschleusen 11 und 12 zum Durchspülen derselben durch die Leitungen 42 und 43 zugeführt wird₉ entweicht durch Überströmventile 5.1» 52, wenn der Druck innerhalb der Ventilschl-eusen einen bestimmten Wert übersteigt»

Wie bereits erwähnt» haben die zu behandelnden Güter bei dem dargestellten ,Ofensystem, die Form von Rohrwindungen, Es ist ■ leicht verständlich, daß di© in den Windungen enthaltene Luft nicht vollständig in der Eingangsventilschleuse 11 entfernt bzw» herausgespült werden kann_p selbst wenn der Ventilschleuse sehr große Mengen Spülgas zugeführt w®rden_o Aus diesem Grund ist der Eingangsventilsohleuse 11 eine Vakuumbzw. Unterdruckanlage zugeordnet, um die Ventilschleuse 11 vor dem Spülen mit Gas zu evakuieren_o Das Evakuieren der Eingangsventilschleuse ist auch bei anderen als rohrförmigen Gütern vorteilhafts, die dem Ofen durch Ventilschleusen zugeführt werden, da die dann für das Spülen der Ventilschleusen benötigte Gasmenge beträchtlich reduziert werden kann_e Aus diesem Grund ist auch der Auslaßventilschleuse eine Vakuum- bzw. Unterdruckanlage zugeordnete Die Vakuumanlage umfaßt für jede Ventilschleuse eine Vakuum= bzw_o Absaugpumpe 53? die kontinuierlich von einem Motor angetrieben x-iird und mit der Ventilschleuse durch eine Leitung 54 in Verbindung steht» In peeler Leitung 54 liegt ein zeitlich gesteuertes motorbetätigtes Ventil 55 und zwischen der Pumpe 53 und dem Ventil 55 befindet sich ein Zwischenbehälter 56, der bei geschlossenem Ventil 55 von der kontinuierlich arbeitenden Vakuumpumpe evakuiert wird, so daß nach Öffnen des Ventils 55 der größte Teil der sich in der Ventilschleuse befindenden Luftmenge außerordentlich schnell abgesaugt werden kann. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Vakuumpumpe 53» nachdem eine Teilmenge aus den Ventilschleusen 11 bzw. 12 durch Verbinden mit dem Zwischenbehälter 56 abgesaugt worden -ist, so zu schalten, daß der Zwischenbehälter 56 umgangen und die Pumpe direkt an die Ventilschleuse angeschlossen wird, so daß der notwendige Unterdruck in der

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jeweiligen Ventilschleuse schneller als bei zwischengeschaltetem Zwischenbehälter erreicht wird. Der Druck in den Ventilschleusen 11 und 12 kann an Druckanzeigern 57 abgelesen werden, und es sind Druckkontrollorgane 58 vorhanden, die ein optisches und/oder akustisches Warnsignal geben, wenn der Druck in den Ventilschleusen 11 bzw. 12 nicht innerhalb einer bestimmten Zeit auf einen bestimmten Wert absinkt, während die Vakuumeinrichtung in Tätigkeit ist. Die Beschickungsund Entleerungsprozesse der zu behandelnden Güter durch die Ventilschleusen wird mittels Grenzschalter 59 bzw. 60 eingeleitet, die beispielsweise federbelastet sind, um eine erste Position einzunehmen, in der ein Teil der Schalter über die Ebene der Walzenbahn bzw. Walzenstraße ragt; es sind weiterhin Grenzschalter 61 und 62 in ähnlicher Weise wie die Grenzschalter 59 und 60 vorgesehen, die verhindern sollen, daß die Güter gegen die Ventilklappen stoßen.

Der Zustand des Ofensystems am Ende eines Beschickungsvorganges ist so, daß die Eingangsventilklappe 15 ihre Schließstellung und die Eingangsventilklappe 17 die Offenstellung einnimmt, während eine Platte 14 mit den darauf ruhenden Gütern 15 von den Walzen 23 und 24a in die Zone bzw. den Kanal 19 in eine Position transportiert worden ist, in der die Platte 14 den Schalter 59 betätigt, so daß dieser eine zweite Position einnimmt, in der dieser Schalter mittels bekannter Steuerorgane folgende zeitlich gesteuerte Operationen und Arbeitsfolgen einleitet: Die Walzen 24a werden zuerst mit der gleichen verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wie die Rollen 24, so daß die Über den Schalter 59 liegende Platte langsam in den Ofen 10 bewegt wird, wobei außerdem die Eingangsventilklappe 17 geschlossen wird. Es wird anschließend die Eingangsventilklappe 15 geöffnet, und eine weitere, sich außerhalb der Ventilschleuse 11 in Bereitschaftsstellung befindliche Platte 14 wird mit den darauf liegenden Gütern 13 auf einem (nicht dargestellten) mit Zuführwalzen versehenen Tisch in die Ventilschleuse 11 gefördert. Die Platte 14 mit den darauf ruhenden Gütern 13 wird demzufolge der Ventil-

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schleuse 11 mittels der Zuführwalzen des Zuführtisches und mittels der Walzen 23 zugeführt» die mit einer verhältnis» mäßig hohen Geschwindigkeit angetrieben werden« Wenn die zuletzt erwähnte Platte 14 mit dem Schalter 61 in Kontakt kommt und diesen aus seiner ersten Position verstellt, in der dieser Schalter über die Ebene der Walzenstraß© ragt, wird die Rotation der Walzen 23 unterbrochen, und der durch den Schal-' ter 59 eingeleitete Beschickungsprozeß der Güter durch die Eingangsventilschleus© 11 wird automatisch durch Schließen der Klappe 15 fortgesetzt_s woraufhin das Ventil 55 geöffnet wird und den Xonenraum der Eingangsventilschleuse für ©ine bestimmte Zeit in Verbindung mit dem Zwischenbehälter 56 und der Vakuumpumpe 53 hält, so daß Luft aus der Eingangsventilschleuse evakuiert und ein Unterdruck von beispielsweise 10 mm Hg erzeugt wird_β ,Anschließend wird das Ventil 55 g©= schlossen und das Ventil 45 geöffnet, so daß aus dem Gasspeicher 33 Spülgas in und durch die Ventilschleus® 11 und durch das Ventil 51 -wieder daraus herausströmen kann,. Nachdem eine bestimmt© Zeit vergangen ist? wird das motorbetätigt© Ventil 45 geschlossen,-'woraufhin "sich-das Ventil 51 automatisch - schließt _s wenn der ..Druck in der Eingangs.v@ntilschl©use aus dem durch das Überströmventil 51 bestimmten Druck abg©fallen ist,- wobei dieser -Brück- vorzugsweise im "wesentlichen gleich groß ist wie d@r Druck"--im 0fen_o.". Nach dem'Durchspülen der Ein» gangsventilschleuse 11₀ und nachdem der Schalter 59 nach Passieren der vorangegangenen Platte 14 wieder -'freigegeben worden ist, so daß der Schalter wieder sein© erste Position " einnehmen kaxm» in der. ©r über die Ebene d@r Walzenstraße ragt, wird ,die Ventilklappe 17 geöffnet₅ .und di® Waisen 23 und 24ä werden übereihstimmend- mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit äng@tri@b@n_p um di© Platt® 14 mit d©a darauf ruhenden Gütern, welche sich innerhalb der^Singangsv©ntil° schleuse befinden, in Berührung mit dem Sehalter 59.zu "bewegen, t^>durch ein n@u@r -Beschickungsvorgang von Gütern durch die Eingangsventilschleuse begonnen wird.

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Zu Beginn des Entleeruagg-rorganges der Güter durch die Ventilschleuse 12 ist dieses Ventil leer und wird mit Gas gespült, wobei die Klappen 16 und 18 geschlossen sind und die Walzen

24 24b in Übereinstimmung mit den Walzen angetrieben werden.

Wenn eine Platt© 14 mit den darauf ruhenden Gütern auf den Schalter 60 trifft und diesen betätigt, löst dieser Schalter di© folgenden zeitabhängigen Järbleerungsoperationen mittels bekannter Steuerorgane auss Öffnen der Klappe 18, Einfahren der Platte 14 mit den darauf ruhenden Gütern durch Antreiben der Walzen 24b und 25 mit ©iner verhältnismäßg hohen Geschwindigkeit, Anhalten d@r Walzen 25» wann die Platte 14 in Kontakt mit dem Schalter 62 kommt, Antreiben der Walze 24b mit der gleichen Geschwindigkeit wie di® Walzen-24, Schließen der Ventilklappe 18, Öffnen der Ventilklappe 16, Ausfahren der Platte 14 mi"t den darauf liegenden Gütern aus der Ventilschleuse 12, SchlieBen der Klappe 16„ imschließea der Ventilschleuse 12 an dem ZwisGhtsnhehMXtm^ 56 wad die Vakuumpumpe durch Öffnen" des Ventils 5"5_a Sehlie0©n fies Veatiles 55 und Öffnen des Veatiles 47» das solange offen gehalten wird, bis der Druck in ami Gaesp@ieli©F 33 auf ©inta bestimmten vorgegebenen Wert abfällt <,

Bei Benutzung d©§ beschrieben©©, Ofeasystotas in der Praxis wird dem Ofen ein Schutzgas Ia einer !!©ng© von 60 Hm /h zugeführt (Staadardkubikii(gt©F b&i ©in©m Druck vom 1 atm bei 0° C je Stund© )_s ^ob@i öi© Ventil® 39 in den Leitungen 31 so eingestellt werden _P daß durch, ^sds fier beiden Leitungen 31 eine Menge yob etwa 30 War*/h strömt® B©!³ Ofendruck wird auf einem Maaosaeterdruek -won 10 -®is Ifasgersäial© gehalten und die -. Ventile 51 -, 52 werden go ©iag©st®llt_ß äa,ß si© sich bei ein©m-Drack öffneten, d@r den Of©ndraek nur um ©inig© wenig© Millimeter Wassarsäul© übs^steigta Das V®atil 50 wird so eingestellt, daß es sieh öffnet₉ weaa_der Druek in den Gasspeiciier 33 13 atm über d<sn 'Atmosphär@ndruok li<tgt, und der Regler wird so eingestellt, daß ©r das Ventil 47 bei einem Druck in dem Gasspeicher 33 schließt, d©r 7 atm über dem Atmosphärendruck liegt. Bei einer maximalen Beschiekungs- und Entlee-

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rungshäufigkeit der Güter durch die Eingangs- und Äuslaßventeilschleueen von 1.5 mal J e-Stunde tfird -dia .Ζ©&*_Ρ bei der das Ventil 45 Qffen ist* so @ing<ggteilt _s daß für j&den SpülVorgang der Ventilschleuse 11 2 -ufer verwendet wird, d_eh_e ©s werden 30 Nur Gas ^e Stunde zum Spülen d@x». Ventils chleuae 11 verwendet, während zum Spülen der Ventilsehleuse 12- die restliche Gasmenge gebraucht wiri_o Der tatsächlich®- SpülVorgang dauert etwa 1 Minute· Wenn die 'Beschiekungs·* .und latl©:ertmgsprozesse der Güter durch die Venti&schleusen 1iiad:12 so aufeinander abgestimmt wäräeay daß dis.-bsi^n gleichzeitig gespült weräen». wird ^in© Gaeetrösnißg von 4 Γδη^/min für ^eden Spülvorgang der beides Ventile benötigt« Für den Fst|l eines Öfensystems, bei dem das Spülgas während eines SpÜl^blaufes direkt von dem Ofen zu den Ventilschleusen gefördert wird, würde sum Herstellen des Schutzgases eine .Anlage mit einer kapazität von 240 Nur Schutzgas ^e Stunde benötigt*

Die Beschiökungsfrequenz der Güter durch die Eingangsventilschleuse wird kleiner* wenn dem Zuführtisch keine sich bereits in Bereitjiefeaftgstellung befindende Platten 14 mit den darauf nahenden QÜtern-1.3 zugeführt werden. Wenn in diesem Fall das Ventil 4? in der gleichen Welse zeitlich gesteuert würde wie das Ventil 35, würde in den Gasspeicher 33 ein außerordentlich hoher Brück erzeugt werden, was zu Spülgasverlusten durch das Sicherheitsventil 50 führen würde« Aufgrund von Temperaturschwankungen in dem Gasspeicher 33 und den Leitungen 42, 43 wird sich auch die Gasmenge (bezogen auf den Normalzustand), die je Zeiteinheit durch die Leitungen 32 und 43 strömt, verändernj was das Risiko mit sich bringt ₉ daß der Speicher entweder völlig geleert oder einen zu hohen Druck hat. Es ist daher vorteilhaft, das Ventil 4? in der bes^chriebenen Weise mittels des Reglers 48 zu steuern, der dazu dient,, in Abhängigkeit von dem in dem Speicher 33 herrschenden Druck zu arbeiten, selbst wenn die Ventilsehleuse 12 zeitweilig mit einer größeren oder einer geringfügig kleineren Gasmenge als beabsichtigt, nämlich 2 fSart. durchspült wird, wenn die Güter durch die Ventilsehleuse 12 entladen werden«

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Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sondern kann im Rahmen in den Patentansprüchen behandelten Merkmale abgewandelt werden. So ist es nicht notwendig, als Gasspeicher einen Druckkessel zu verwenden. So kann das Gas beispielsweise von dem Ofen zu einem Gassammelbehälter geleitet werden, von wo aus es zu den Ventilschleusen 11 und 12 verteilt wird. Wenn das in dem Ofen benutzte Schutzgas ein kostspieliges Gas ist, und/oder wenn in dem Ofen nur eine kleinere Gasmenge gebraucht wird, kann das Evakuieren der Luft aus den Ventilschleusen 11,12 ersetzt oder kombiniert werden mit einem Vorspülen der Ventilschleusen mit einem anderen weniger kostspieligen Gas, das eine Zusammensetzung hat, die für das zu behandelnde Material weniger schädlich ist als Luft. Das billigere Gas kann beispielsweise Rauchgase oder Stickstoff umfassen, wenn das erfindungsgemäße Ofensystem in einem Betrieb benutzt wird, in dem Sauerstoff erzeugende Anlagen vorhanden sind. Die Erfindung ist weiterhin auch nicht auf den dargestellten Ofentyp beschränkt. So kann beispielsweise der Ofenraum durch Strahlungsheizung erwärmt werden und die Güter können durch den Ofen mittels Hubbalken oder anderen geeigneten Einrichtungen an Stelle von Walzen gefördert werden. Die Ofenanlage kann weiterhin kreisförmig gestaltet sein, so daß ein und dieselbe Ventilschleuse sowohl zum Beschicken als auch zum Entleeren des Ofens verwendet werden kann.

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Claims

- 13 Patentansprüche

T. Verfahren zum Erhitzen bzw. zur Wärmebehandlung von Material, das in erhitztem Zustand die Neigung hat, mit der es umgebenden Atmosphäre chemisch zu reagieren, in einem von außen her beheizten Ofen, in dem eine kontrollierte und für das zu behandelnde Material nicht schädliche Atmosphäre aufrechterhalten wird, indem dem Ofen im wesentlichen fortlaufend QaS bestimmter Zusammensetzung zugeleitet wird, wobei das. zu behandelnde Material in den und aus dem Ofen durch mindestens eine Ventilschleuse geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zum Aufrechterhalten der kontrollierten Atmosphäre im Qfen im wesentlichen fortlaufend aus dem Ofen (10) zu einem Speicher (33) geleitet wird, aus dem das Gas den Ventilschleusen (11, 12) zum Spülen derselben intermittierend zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Ofen abgeführte Gas auf dem Wege zum Speicher komprimiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Ventilschleuse vor dem Spülprozess evakuiert wird,
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventilschleuse vor dem Durchspülen mit dem für das zu behandelnde Material unschädlichen Gas mit einem anderen billigeren Gas durchspült wird, welches eine Zusammensetzung hat, die für das zu behandelnde Material weniger schädlich ist als Luft.
5. Ofenanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Ofen, dem zum Beschicken und Entleeren mindestens eine Ventilschleuse zugeordnet ist, und mit Steuer- und Regeleinrichtungen, um dem Ofen

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'kontrolliert und im weeentlichen fortlaufend ein Schutzgas zuzuführen und die Ventilschleuse kontrollierbar und intermittierend mit Spülgas zu versorgen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasspeicher (33) vorgesehen ist, dem das Schutzgas im wesentlichen kontinuierlich von dem Ofen her zugeführt wirdj und aus dem intermittierend Spülgas zu der Ventilschleuse gefördert wird.
6. Ofenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung zwischen dem Ofen (10) und dem Gasspeicher (33) ein Kompressor (.34) geschaltet ist, und daß der Gasspeicher (33) ein Druckkessel ist.

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