DE2636276A1 - Verfahren und vorrichtung zum gluehen von metallen oder metallverbindungen, insbesondere zum blankgluehen von staehlen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Glühen von Metallen oder
• Metallverbindungen; insbesondere zur Blankglühen von Stcihlen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verfahren zum Glühen von Metallen oder Metallverbindungen, insbesondere zum Blan1tgltthen von Stählen in Reihen-, Topf- oder Karussellanlagen, mit einer der Chargierphase folgenden Vorheizphase zum Verdampfen unter Vakuum und/oder Schutzgas von an der Oberfläche der Charge haftenden Kohlenwasserstoffen, einer anschließenden Aufheiz- und Glühphase und einer dieser folgenden Kühlphase. Der Blankheitsgrad des fertig geglühten Materials ist in sehr erheblichem Umfange davon abhängig, ob beim Vorheizen die Kohlenwasserstoffe von der Oberfläche des Chargenmaterials vollständig verdampft sind. Nur geringe Reste können bereits zu Verfärbungen der OberflAche führen. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, beim Verdampfungsvorgana die verdampfung durch Umwälzen von Schutzgas und auch getrennt oder zusätzlich durch Evakuierungsvorgänge zu unterstützen. Auch bei Anwendung dieser Hilfsmittel ließen sich in der zur Verfügung stehenden Zeit die Kohlenwasserstoffreste nicht vollständig entfernen.
• Bei Glühprozessen spielt der Zeitfaktor eine sehr große Rolle, da der Zeitfaktor den' l'ostenfaktor gleichzusetzen ist.
• Es sind daher die verschiedensten Vorschläge gemacht worden, wie durch geschicktes Evakuieren und wieder Fluten bei ansteigenden memperaturen bis etwa 600 Grad C eine vollständige Entfernung der Kohlenwasserstoffe wenigstens so weit erreicht werten kann, daß die sich letztlich doch noch ergebenden Oberflächenverfärbungen noch innerhalb der Qualitätstoleranz bleiben.
• nie Anmelderin ist zu der Erkenntnis gelangt, daß letztlich al3.e Hilfsmaßnahmen nicht zu dem erwilnschten Erfolg führen, wenn nicht die erforderliche Zeit zur Verfügung steht. Der Zeitbedarf für eine vollständige Verdampfung der Kohlenwasserstoffe ist jedoch so groß, daß er wirtschaftlich bei bisherigen Glühverfahren nicht aufgewendet werden konnte.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, für die vollständige Verdampfung der Kohlenwasserstoffe innerhalb der Gliihreise ohne Kostensteigerung durch Schaffung eines neuen Verfahrens ausreichend Zeit zu gewinnen.
• Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Vorheizphase (Verdampfungsphase) zeitlich gleich oder vorzugsweise länger läuft als die ihr folgenden Phasen und daß sie innerhalb einer oder mehrerer besonderer Vorrichtungen, z.B. Vorheizabhauhen, in einem Temperaturbereich unter 400 Grad C abläuft. Gleichgültig, ob nun bekannte Karussellöfenanlagen oder bekannte Reihenöfenanlagen Verwendung finden und ob die Öfen feststehen und die Glühsockel mit der Charge gewechselt werden oder ob die Glühsockel feststehen und die Ofenhauben umgesetzt werden, kann durch die Ausnutzung der Lehre nach der Erfindung innerhalb einer recht billigen Vorheizhaube, die nur geringen Energiebedarf hat, der Vorheiz- und Verdampfungsvorgang unabhängig von anderen Vorgängen der Glühreise vorgenowen werden. Bei Reihenöfenanlagen ist es beispielsweise nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft, die Chargierphase zu verkürzen. und die zeitlich Einsparung der Vorheizphase zuzuordnen. Sind z. B. bei einer Reihenofenanlage 4 Glühsockel verhanden und normalerweise 3 im Wechsel einsetzbare Hauben, so kann nach Abschluß das Chargierens, für das nur eine geringe Zeit erforderliche ist, eine besondere Vorheizhaube auf den chargierten Glübsockel gesetzt werden, um die der Chargierphase zugeordneten Zeit für die Vorheizphase mit auszunutzen.
• Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig, jeder Phase eine gesonderte Station zuzuordnen, jedoch die Vorheizphase auf der Chargierstation und einer weiteren Vorheizstation ablaufen zu lassen.
• So kann z. B. der Rezipient mit der in ihm befindlichen Charge zunächst unter Schutzgas voergeheizt werden umdann in der zweiten Station unter Beibehandlung der Vorheiztemperatur evakuiert zu werden.
• Es ist aher auch möglich, auf beiden Stationen i. Wechsel unter Schutzgas vorzuheizen, zu evakuiren und erneut zu fluten. Es kann aber auch mit kaltem Evakuieren hocronnen werden nei Karussellöfenanlagen empfiehlt es sich, mit wenigstens 5 Stationen zu arbeiten. nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll jedoch die Glühreise in 6 Phasen ablaufen und jeder Phase eine. Vorrichtung sowie allen Phasen die gleiche Zeit zugeordnet sein, wobei zwei Vorheizphasen und zwei Abkühlphasen vogesehen sind.
• Eine Verdopplung des Durchsatzes ergibt sich, wenn bei ß Glühsockeln und 6 Hauben je 2 Hauben dem Verdampfen, 2 Hauben dem Aufheizen und Glühen und 2 Hauben dem Kühlen zugeordnet sind, wobei zum Kühlen und Verdampfern jeweils gleiche Zeiten wie beim Aufheizen und Glüshen vorgesehen sind. In Kauf genornen werden muß dann allerdings, daß ffir Kühlen und Verdampfen nur die minimalen Zeiten zur Verfüngung stehen.
• Es ist eine noch nicht überall verbreitete Erkenntnis, daß die bei einer wirtschaftlichen Glühreise zur VerfÜgung stehenden Kühlzeiten meist nicht ausreichen. Es sind jedoch schon Vorschläge gemacht worden, z.B. durch gezeilte Zuleitung von gekühltem Schutzgas direkt auf die Charge geleitet, eine Schnellkühlung vorzunehmen. Das D?n 2 415 844 zeigt eine Möglichkeit, wie unter Zubilfenahme einer getrennten Kühlhaube der Abkühlvorgang verfahrenstechnisch und zeitlich steuerbar ist und erreicht werden kann, daß der für den Aufheiz- und Glühvorgang erforderliche technische Aufwand vermindert wird, weil die teuren Ofenhauben ständig in ihrem bestimmungsgemäßen Gebrauch fitr Sufheiz- und Glühvorgänne in Einsatz sind und sonit für die übrigen Phasen einfachere Vorrichtungen Verwendung finden können.
• Sehr vorteilhaft ist es, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit hilfe einer an sich bekannten Karussellhaubenofenanlage sämtliche Glühsockel mit Schutzgasumwälzern, Vakuumdichtungen, sowie Vakuumarmaturen ausgestatten sind. Die Vakuumziehvorrichtungen können dann gegenbenenfalls getrennt verfahrbar oder aber mit den Hauben baulich kombiniert sein. Wichtig aber ist, daß sämtliche Glühsockel so ausgebildet sind, daß sie alle zum Evakuieren des Rezipienten und gegebenenfalls ZUm Evakuieren oder Teilevakuieren des zwischen Rezipienten und Ofenwandung gehil-leten RalLntes ausgerüstet sind um dort ein Stützvakuum zu erzeugen. Gleichzeitig ist es wichtiq, daß alle Glühsockel auch eine Schutzgasumwälzung ermöqlichen. Gegebenenfalls wird es erforderlich sein, die Glühsockel auch so auszubilden, daß sie mit Wärmetanschern kombiniert ein gezieltes Einblasen von gekühltem Schutzgas ermöglichen. Jede Station soll daher so ausgerüstet sein, daß sie jede der innerhalb der Glühreise vorkommenden Arbeitsgänge abwickeln kann.
• Vorteilhaft ist es auch, daß die Vorheizphase zur Verdampfung der Kohlenwasserstoffe innerhalb der die Chargen umgebenden Rezipienten über abgasbeheizte Vorheizhauben erfolgt. Dadurch läßt sich Energie sparen, wenn die Aufheiz- und Glühhaube mit Gasstrahlheizungen versehen ist. Die Abgaswärme recht völlig aus, um die erforderlichen Temperaturen unter 400 Grad C in der Vorheizphase zu erzeugen. Die Kühlphase oder die Kühlphasen sollen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung über Schnellkühlvorrichtungen verkürzt werden, wenn dies erforderlich ist.
• Es ergibt sich eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wenn einzelne Hauben eine eInqetaute Vakluumziehvorrichtung aufweisen. Dahei kann auch. eine vorteilhafte Ausführungsform dadurch erzielt werden, daß zwischen dem Glühsockel und der Vakuumziehvorrichtung ein wahlweise zuschalthares Leitungssystem zugeordnet wird. Vorteilhaft l,ßt sich dies auch mit Kühlhauben kominieren, die evakuierbare Doppelmäntel aufweisen.
• Mit Hilfe der Erfindung ist es nunmehr möglich, ein echtes Taktverfahren bei der Glühreise ablaufen zu lassen. Für-die Vorheizphase wird ausreichend Zeit. für eine vollständige Verdampfung der Rohlenwasserstoffe geschaffen und für die Kühlphase ist nunmehr Zeit genug vorhanden, um eine optimale Kühlung auch ohne zusätzliche große Schutzgaskosten zu erzielen. Insgesamt ergibt sich bei nur geringem Mehraufwand eine entscheidende Kostenersparnis.

Claims (10)

1. A n s p r u c h e 1. Verfahren zum Glühen von Metallen oder Metallvorbindungen, insbesondere zum Blänkglühen von Stählen in Reihen-, Topf- und Karussellglühanlagen, mit einr der Chardierphase folgenden Vorbeizphase zum Verdampfen unter Vakuum und/oder Schutzgas von an der Ober fläche der Charge haftenden Kohlenwasserstoffen, einer anschließenden Aufheiz- und Glühphase und einer dieser folgenden Kühlphase, d a d u r d h q e k e n n n e i c h. n e t, daß die Vorheizphase (Verdampfungsphase) zeitlich gleich oder länger läuft als die ihr folgenden Phasen und daß sie innerhalb einer oder mehrerer besonderen Vorrichtungen z. B. Vorheizbauben, in eine Temperaturbereich unter 400 Grad C abläuft.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 d d d u r c h cr a k e n n z. e i c h -n e t, daß die Charaiernhase verkürzt und die zeitliche Einsparung der Vorheizphase zugeordnet wird
3. 3. Verfahren nach Anspruch ^ d a d 71 r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß jeder Phase eine gesonderte Station zugeordnet ist, jedoch die Vorheizphase (Verdampfungsphase) auf der Chargierstation und einer weiteren Vorheizstation abläuft.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 d a d u r c h a e k e n n z e i c hn e t, daß die Glühreise in 6 Phasen abläuft und jeder Phase eine Vorrichtung sowie allen Phasen die gleiche Zeit zugeordnet ist, wobei zwei Vorheizphasen und zwei Abkühlphasen vorgesehen sind.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer Karussellglühanlage, d a -d u r ch g e k e n n z e i c h n e t, daß bei 3 Glühsockeln und 6 Hauben je 2 Hauben dem Verdampfen (Vorheizen), 2 Hauben dem Aufheizen und Glühen und 2 Hauben dem Kühlen zugeordnet sind, wo-Qei zum Mühlen und Verdampfen jeweils gleiche Zeiten wie bein Auf heizen und Glühen vorgesehen sind.
6. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit Hilfe einer an sich bekannten Karusell-Haubenofenanlagen sämtliche Glühsockel mit Schutzwasumwählzen, Vkuumdichtungen sowie Vakuumaramturen angestattet sind.
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung sind.

   mehrern der Ansprüche 1 - 6, 3 a " u r c h cr e k e n n z e i c hn e t , daß die Vorheizphase zur Verdampfung von Kohlenwasserstoffen innrhalb der die Chargen umgebanden Rezipienten über abgasbeheizte Vorheizhauben erfolgt.
8. 8 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, d a d u r c h q e k e n n z e i c hn e t, daß einzelne oder mehrere hauben eine angebaute Vakuumiehvorrichtung aufweisen.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch S, g e k e n n z e i c h n e t d u r ch ein zwischen dem Glühsockel und der Vakuumziehvorichtung an der Haube wahlzweise zuschaltbares Leitungsysstem.
10. 10. Vorrichtung nach anspruch 8 oder 9, d a d ii r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Kühlhauben mit evakuierbarem Doppelmantel versehen sind.