DE2355264C3

DE2355264C3 - Furnaces for hot-dip galvanizing of metallic objects, in particular wires and strips

Info

Publication number: DE2355264C3
Application number: DE19732355264
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 4660 Gelsenkirchen-Buer Haug
Original assignee: Walter Körner KG, Industrieofenbau, 5800 Hagen
Filing date: 1973-11-06
Publication date: 1977-09-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern, mit einer aus Innenpfanne und Außenpfanne zusammengesetzten, doppelwandigen Pfanne aus Stahlblech, die in der Innenpfanne mit schmelzflüssigem Zink und im Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne mit einem flüssigen inaktiven Wärmeträger ausgefüllt und deren Außenpfanne über Brenner beheizt ist, wobei in den Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne Leiteinrichtungen zur Ausbildung des Zwischenraums als Thermosiphon-Wärmetauscher mit Aufströmung des inaktiven Wärmeträgers an der Innenwand der Außenpfanne und seiner Abströmung an der Außenwand dir Innenpfanne eingebracht sind.The invention relates to a furnace for hot-dip galvanizing of metallic objects, in particular of wires and ribbons, with a double-walled pan composed of an inner pan and an outer pan Pan made of sheet steel, which is in the inner pan with molten zinc and in the space in between between the inner pan and the outer pan filled with a liquid inactive heat transfer medium and their Outer pan is heated by a burner, being in the space between the inner pan and the outer pan Guide devices to form the space as a thermosiphon heat exchanger with Inflow of the inactive heat transfer medium on the inner wall of the outer pan and its outflow on the outer wall you introduced the inner pan are.

Vorrichtungen der vorgenannten Art sind bekannt. Mit ihnen wird die bei einfachwandigen Pfannen auftretende sogenannte Hartzinkbildung vermieden; die Lebensdauer einer doppelwandigen Pfanne übersteigt beachtlich die einer einfachwandigen Pfanne, und zwar insbesondere durch die mittels der Leiteinrichtungen begünstigte Thermosiphon-Strömung. Nichtsdestoweniger werden auch bei Vorrichtungen mit doppelwandiger Pfanne, auch wenn in dem Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne eine Leiteinrichtung in Form eines durchgehenden Mantels vorgesehen ist, wie es aus der DT-PS 8 98 703 bekannt ist, Nachteile beobachtet, und zwar dann, wenn der Vorrichtung eine sehr große Verzinkungsleistung abverlangt wird, die über die Brenner aufgebracht werden muß. Io diesen Fällen stellt man mangelnde Temperaturgleichverteilung und Überhitzungen sowohl an der Außenpfanne als auch an der Innenpfanne im Bereich der Brennerbeaufschlagung fest, auch wenn die Brenner längs einer Seitenwand der Außenpfanne übereinander angeordnet sind, wie es für eine Vorrichtung mit doppelwandiger Pfanne ohne Leiteinrichtung aus der DT-OS 19 41 209 bekannt ist. Das kann an der Innenpfanne bereichsweise zu störenden Hartzinkbildungen führen, bedingt aber auch eine vorzeitige Zerstörung der Außenpfanne, zumal durch Schichtbetrieb und Ausfallschichten Temperaturwechselbeanspruchungen unvermeidbar sind. Man behilft sich damit, daß man bei Vorrichtungen für große Verzinkungsleistungen die Wanddicke der Pfannen vergrößert, um so die Lebensdauer zu erhöhen. Jedoch stellt sich der Erfolg nicht in allen Fällen und auch nicht reproduzierbar ein.Devices of the aforementioned type are known. With them, the so-called hard zinc formation that occurs with single-walled pans is avoided; the service life of a double-walled pan considerably exceeds that of a single-walled pan, in particular due to the thermosiphon flow promoted by the guide devices. Nevertheless, even with devices with double-walled pan, even if a guide device in the form of a continuous jacket is provided in the space between the inner pan and outer pan, as is known from DT-PS 8 98 703, disadvantages are observed, namely when the Device a very large galvanizing power is required, which must be applied via the burner. In these cases, one notices a lack of uniform temperature distribution and overheating both on the outer pan and on the inner pan in the area of the burner admission, even if the burners are arranged one above the other along a side wall of the outer pan, as is the case for a device with a double-walled pan without a guide device from the DT -OS 19 41 209 is known. This can lead to disruptive hard zinc formation in some areas on the inner pan, but it also causes premature destruction of the outer pan, especially since temperature fluctuations are unavoidable due to shift work and failure shifts. The solution is to increase the wall thickness of the pans in devices for high galvanizing capacities in order to increase the service life. However, the success does not come about in all cases and is also not reproducible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is based on the object of a

Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterDevice of the type described above so on

auszubilden, daß auch bei Auslegung für sehr große Verzinkungsleistungen mit dünnen Stahlblechwannen gearbeitet werden kann.to train that even when designed for very large galvanizing services with thin sheet steel trays can be worked.

Ausgehend von einem Ofen der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere Brenner längs einer Seitenwand der Außenpfanne übereinander angeordnet sind und daß der Thermosiphon-Wärmetauscher an der Innenseite der Außenpfanne in Höhe zwischen den Brennern in Richtung des Spiegels des schmelzflüssigen Zinks verlaufende Leiteinrichtungen für eine Kaskadenumlenkung der Auf strömung aufweist.Starting from a furnace of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that several burners are arranged one above the other along a side wall of the outer pan and that the Thermosiphon heat exchanger on the inside of the outer pan at the height between the burners in Direction of the level of the molten zinc running guiding devices for a cascade diversion the current has.

Bti der Erfindung wird der Aufstrom des inaktiven Wärmeträgers, bei dem es sich vorzugsweise um schmelzflüssiges Blei handelt, einer Kaskadenumlenkung unterworfen. Das stellt die unter dem Einfluß thermodynamischer Potentialdifferenzen erfolgende Thermosiphon-Strömung unter allen Betriebsbedingungen sicher. Zusätzlich können Strömungsschikanen vorgesehen sein, die der Thermosiphon-Strömung eine möglichst homogene isotrope Turbulenz überlagern. Als solche Strömungsschikanen kommen beispielsweise Turbulenzgitter u. dgl. in Frage. Die Leiteinrichtungen und die Turbulenzgitter bestehen zweckmäßigerweise aus einem nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, Werkstoff, um die Bildung einer Wärmebrücke zu vermeiden. Die Strömung hängt von der Viskosität des flüssigen inaktiven Wärmeträgers ab. Arbeitet man beispielsweise mit schmelzflüssigem Blei, so ist ein Abstand zwischen Innenpfanne und Außenpfanne von 8 bis 10 cm zweckmäßig, um thermodynamisch bedingte Kräfte entstehen zu lassen, welche die Viskosität überwinden und zu der beschriebenen Thermosiphon-Strömung führen. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß eine seitliche Abstützung der Pfannenwände entfallen kann. Die innere Pfanne erfährt praktisch keine ausbauchenden Beanspruchungen mehr; die äußere Pfanne behält infolge intensiver Kühlung ihre Gestaltfestigkeit.Bti of the invention is the upflow of the inactive heat carrier, which is preferably molten lead acts, subjected to a cascade deflection. That puts them under the influence thermodynamic potential differences occurring thermosiphon flow under all operating conditions secure. In addition, flow baffles can be provided, those of the thermosiphon flow superimpose an isotropic turbulence that is as homogeneous as possible. As such flow chicanes come for example turbulence grids and the like. The guiding devices and the turbulence grids exist expediently made of a non-metallic, for example ceramic, material to form to avoid a thermal bridge. The flow depends on the viscosity of the liquid inactive Heat transfer medium. For example, when working with molten lead, there is a distance between Inner pan and outer pan of 8 to 10 cm useful to create thermodynamically induced forces to let which overcome the viscosity and to the described thermosiphon flow to lead. Another advantage of the device according to the invention is that a lateral support the pan walls can be omitted. The inner pan experiences practically no bulging stresses more; the outer pan retains its structural stability as a result of intensive cooling.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt in schematischer DarstellungThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows in schematic representation

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,F i g. 1 shows a vertical section through a device according to the invention,

f.f.

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1,

Fig. 3 einen Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt, jedoch mit zusätzlichen Strömungsschikanen.3 shows a section corresponding to FIG. 2, but with additional flow chicanes.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern. Sie besteht aus einem Ofen 1 mit Brennern 2 und Heizgaskanälen 3 sowie einer in den Ofenraum eingesetzten doppelwandigen Pfanne 4, 5 aus Stahlblech zur Aufnahme von schmelzflüssigem Zink 6, deren Seitenwände von den Brennern beaufschlagt sind. In dem aus der Innenpfanne 4 und der Außenpfanne 5 gebildeten Zwischenraum 8 befindet sich ein inaktiver flüssiger Wärmeträger 7, vorzugsweise schmelzflüssiges Blei.The device shown in the figures is used for hot-dip galvanizing of metallic objects, especially of wires and ribbons. It consists of a furnace 1 with burners 2 and hot gas ducts 3 and a double-walled pan 4, 5 made of sheet steel used in the furnace chamber Absorption of molten zinc 6, the side walls of which are acted upon by the burners. By doing An inactive space 8 formed from the inner pan 4 and the outer pan 5 is located liquid heat transfer medium 7, preferably molten lead.

Senkrecht an der Innenwand der Außenpfanne 5 sind Leiteinrichtungen 10 angesetzt, die sich so weit in den Zwischenraum zwischen Außenwanne 5 und Innenwanne 4 erstrecken, daß sich eine durch Pfeile 11 angedeutete Kaskadenströmung ausbilden kann. Die Brenner 2 liegen unterhalb der Leiteinrichtungen 10. Durch die Gesamtanordnung von in Richtung des Spiegels des schmelzflüssiger. Zinks 6 laufenden Leiteinrichtungen 10 und Brennern 2 wird ein schonender und zuverlässiger Betrieb auch unter extremenAt right angles to the inner wall of the outer pan 5 guide devices 10 are attached, which extend so far extend into the space between the outer tub 5 and the inner tub 4, that one is indicated by arrows 11 can form indicated cascade flow. The burners 2 are below the guiding devices 10. By the overall arrangement of towards the level of the molten liquid. Zinc 6 running Guiding devices 10 and burners 2 are gentle and reliable operation even under extreme conditions

ίο Betriebsbedingungen gewährleistet.ίο operating conditions guaranteed.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Strömungsgitter 12 vorgesehen, das am inneren Ende der Leiteinrichtunsen 10 angeordnet ist. Auf diese Weise wird der zirkulierenden Strömung 11 eine homogene isotrope Turbulenz 13 überlagert. In the embodiment shown in FIG a flow grille 12 is provided, which is arranged at the inner end of the Leiteinrichtunsen 10 is. In this way, a homogeneous isotropic turbulence 13 is superimposed on the circulating flow 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Furnace for hot-dip galvanizing of metallic objects, especially wires and Ribbons, with a double-walled one made up of an inner pan and an outer pan Pan made of sheet steel, which is in the inner pan with molten zinc and in the space in between between the inner pan and the outer pan filled with an inactive liquid heat transfer medium and the outer pan is heated by a burner, in the space between the inner pan and outer pan Leiteini devices to form the space as a thermosiphon heat exchanger with the flow of the inactive heat carrier on the inner wall of the outer pan and its flow on the Outer wall of the inner pan are introduced, characterized in that several burners (2) along a side wall of the outer pan (S) are arranged one above the other and that the thermosiphon heat exchanger (8) on the inside the outer pan (5) at the height between the burners (2) in the direction of the mirror of the molten zinc (6) running guide devices (10) for a cascade deflection (11) the upflow has.

2. Oven according to claim 1, characterized in that the thermal siphon heat exchanger (8) has additional flow baffles (12), which the flow of the heat carrier as possible superimpose homogeneous isotropic turbulence (13).