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Wärmebehandlungsofen
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Die Erfindung bezieht sich auf Öfen der Bauart, bei der ein Strom
eines erhitzten Gases, der auch aus einem Gasgemisch bestehen kann, über einen oder
mehrere Körper geleitet werden kann, die erhitzt oder auf einer vorbestimmten Temperatur
gehalten werden sollen, und sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich
Öfen dieser Art zum Erhitzen von im folgenden kurz als Bandmaterial oder Band bezeichnetem
streifenförmigem Flachmaterial.
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Wenn der bzw. jeder Körper auf eine hohe Temperatur erhitzt werden
muß, wobei ein hoher Gasdurchsatz erforderlich ist, können erhebliche thermische
Verluste auftreten; zwar besteht in manchen Fällen die Möglichkeit, die thermischen
Verluste durch eine Rückumwälzung des Gases in einem gewissen Ausmaß zu verringern,
doch wird die Brauchbarkeit dieses Verfahrens bis jetzt durch praktische Schwierigkeiten
eingeschränkt. In manchen Fällen kann es für das Gas erforderlich sein, enge Kanäle
zu durchströmen, die dem Gas strom einen hohen Widerstand entgegensetzen, so daß
man Gebläse, Verdichter und dgl.
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von hoher Leistung benötigt, um dem System eine ausreichende Menge
an Druckenergie zuzuführen, damit die erforderliche Zirkulation erzielt wird. Jedoch
besteht eine Obergrenze bezüglich der Temperatur, bei der die bis jetzt verfügbaren
Vorrichtungen dieser Art mindestens während längerer Zeit einwandfrei betriebsfähig
bleiben.
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Durch die Erfindung ist nunmehr ein Ofen geschaffen worden, bei dem
es möglich ist, einen erhitzten Gasstrom über einen oder mehrere Körper zu leiten,
die erhitzt oder auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden sollen, und
der eine Kammer aufweist, von welcher der bzw. jeder Körper so aufgenommen wird,
daß dem Gasstrom ein erheblicher Widerstand entgegengesetzt wird, ferner eine Einrichtung
zum Zuführen von unter Druck stehendem Gas zu der Kammer derart, daß es über den
bzw0 jeden Körper hinwegströmt, sowie eine Einrichtung zum Erhitzen des Gases, wobei
die Gaszuführungseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie einen erheblichen Teil
des Gases nach dem Hinwegströmen über den bzw. jeden Körper veranlaßt, die Kammer
erneut zu durchströmen.
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Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die zum schnellen Umwälzen
des Gases erforderliche Druckenergie dem Gas innerhalb des Ofens mitgeteilt wird,
ohne daß man im Rückumwälzkreis ein Gebläse, einen Verdichter oder eine andere Vorrichtung
(im folgenden kurz als Gebläse bezeichnet) benötigt, so daß es möglich ist, das
Gebläse bei einer Temperatur zu betreiben, die niedriger ist als die Temperatur
des in der Ofenkammer umgewälzten Gases, wobei es sich zeigt, daß man den Energieinhalt
des in die Ofenkammer eingeleiteten Gases leicht so abstimmen kann, daß in dem Rückumwälzkreis
eine Gasmenge zirkuliert, die dem Zwei- bis Sechsfachen seines Eigengewichts entspricht.
Gleichzeitig führt die Rückumwälzung des Gases im Ofen zu einer Verringerung der
thermischen Verluste, die ein erhebliches Ausmaß annehmen könnten, wenn das Gas
nach dem Hinwegstreichen über den bzw. die Körper ungehindert zur Atmosphäre entweichen
könnte.
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Natürlich ist es nicht möglich, zu verhindern, daß eine gewisse Gasmenge
aus dem Ofen entweicht, und daher ist es zweckmäßig, dem Gebläse eine zusätzliche
Frischgasmenge zuzuführen, um die auftretenden Verluste zu ersetzen.
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Der Ofen weist vorzugsweise einen oder mehrere innere Kanäle auf,
die dazu dienen, Gas, das die Ofenkammer durchströmt hat, zu einem Punkt in der
Nähe der Gaszuführungseinrichtung zu leiten, damit es der Ofenkammer erneut zugeführt
werden kann0 Das Gas kann außerhalb des Ofens und/oder mit Hilfe von im Ofen angeordneten
Heizeinrichtungen erhitzt werden. Die Hauptwärmequelle für den bzw0 die Körper kann
durch das erneut umgewälzte Gas gebildet werden; die Heizleistung des Gases kann
durch direkte Wärmestrahlung ergänzt werden, die z.B. durch an den Ofenwänden angebrachte
elektrische Widerstandsheizelemente oder gasbeheizte Strahlungsheizrohre erzeugt
wird. Alternativ kann die Hauptwärmequelle für den bzw. die Körper durch Heizeinrichtungen,
z .B. elektrische Widerstandsheizelemente, gebildet werden, die in der Ofenkammer
angeordnet sind.
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In manchen Fällen kann man einen Teil des Gases nach dem Hinwegströmen
über den bzw. die Körper zum Gebläse zurückleiten, und wenn die Temperatur des erhitzten
Gases höher ist als die zulässige Betriebstemperatur des Gebläses, kann man eine
entsprechende Einrichtung, zoBo einen Wärmetauscher, benutzen, um das Gas nach dem
Verlassen der Ofenkammer abzukühlen, In bestimmten Fällen ist es möglich, eine Einrichtung
zu verwenden, die dazu dient, die anteiligen Mengen des der Kammer erneut zugeführten
Gases und des Frischgases zu verändern.
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In weiteren Fällen ist es möglich, dem Gas entzogene Wärme zu verwenden,
um das Frischgas zum Ersatz der Verluste der Anlage zu erhitzen, bevor dieses Gas
dem Gebläse zugeführt wird, wodurch sich eine weitere Verringerung der theriischen
Verluste erreichen läßt, In bestimmten anderen Fällen ist es dagegen möglich, das
erneut umgewälzte Gas und das Frischgas unmittelbar im gewünschten Mengenverhältnis
zu mischen, bevor das Gasgemisch dem Gebläse zugeführt wird, wodurch es möglich
ist, die Temperatur des
erneut umgewälzten Gases auf einen Wert
herabzusetzen, bei dem sich das Gebläse einwandfrei betreiben läßt, ohne daß zusätzliche
Kühleinrichtungen benötigt werden.
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Die Erfindung ist beispielsweise bei Öfen anwendbar, welche den bzw0
die Körper in der Ofenkammer so aufnehmen, daß man das Gas in Form zahlreicher Teilströme,
denen ein erheblicher Widerstand entgegengesetzt wird, unmittelbar auf die Oberfläche
des bzw0 jedes Körpers leiten kann. Solche Öfen werden zum Erhitzen von Körpern
in Gestalt von Materialstreifen, Bändern oder Blechen benutzt, und hierbei werden
die Gasstrahlen z*BO dadurch erzeugt, daß man das unter Druck stehende Gas durch
eine mit entsprechenden Öffnungen versehene Düsenplatte leitet, so daß es erforderlich
ist, dem Gasstrom Druckenergie zuzuführen, um die Verluste in dem Kreislauf auszugleichen,
die an den Düsenplatten besonders hoch sind; außerdem treten möglicherweise Verluste
im Bereich der Heizeinrichtungen oder Wärmetauscher zum Zuführen der Wärmeenergie
auf.
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Die Erfindung ist 3edoch auch bei Öfen anwendbar, bei denen die Körper
in der Ofenkammer in Körben oder auf Platten so angeordnet werden, daß sie dem Gasstrom
einen erheblichen Widerstand entgegensetzen, so daß eine große Menge an Druckenergie
benötigt wird, um den erneut umgewälzten Gasstrom zwischen den Körpern hindurchzuleiten,
damit ein wirksamer und gleichmäßiger Wärmeübergang stattfindet.
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Sollen insbesondere Blechbänder einer Wärmebehandlung unterzogen werden,
benötigt man einen Ofen von erheblicher Länge, um eine ausreichende Erhitzung der
Bänder beim Durchlaufen der Ofenkammer zu gewährleisten; bei einem solchen Ofen
wird das Gas der Ofenkammer yorzugsweise über mehrere längs des Ofens in Abständen
verteilte Einrichtungen zugeführt. Sämtlichen Gaszuführungseinrichtungen kann ein
einziges Gebläse zugeordnet sein, doch ist es auch möglich, mehrere Gebläse vorzusehen,
von denen jedes eine oder mehrere Zuführungseinrichtungen speist.
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Dient der Ofen zum Erhitzen von Bändern aus Metall oder anderen Materialien,
wobei das Band im wesentlichen waagerecht oder längs einer geringfügig geneigten
Bahn durch den Ofen geführt wird, können die Zuführungseinnchtungen so ausgebildet
sein, daß sie das unter Druck stehende Gas dem unteren Teil der Ofenkammer so zuführen,
daß es in der Kammer nach oben strömt und ein Gaspolster oder Kissen bildet, von
dem das Band beim Durchlaufen der Kammer getragen wirde Durch die Erfindung ist
im Hinblick hierauf ferner ein Ofen für die kontinuierliche Wärmebehandlung von
Blechbändern geschaffen worden, bei dem das Band von einem Gaskissen getragen wird,
während es den Ofen durchläuft; zu diesem Ofen gehören eine Ofenkammer mit einer
sich in der Längsrichtung erstreckenden Bandstiitzfläche, eine Einrichtung zum Zuführen
von unter Druck stehendem Gas zu der Ofenkammer derart, daß eine schnelle Rückumwälzung
mindestens eines größeren Teils der in der Ofenkammer vorhandenen Gasmenge herbeigeführt
wird, sowie eine Einrichtung zum Hinwegleiten von erneut umgewälztem Gas über die
Bandstützfläche derart, daß zwischen der Band stützfläche und dem den Ofen durchlaufenden
Blechband ein Gaskissen entsteht.
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Das in den Ofen eingeleitete Gas hat vorzugsweise eine hohe Dichte,
damit man mit einemiglichst kleinen Gasvolumen zum Unterstützen des Bandes auskommt.
Zwar könnte man auch leichte Gase wie Wasserstoff verwenden, doch müßten hierbei
große Gasmengen zugeführt werden. Ferner kann man das Gas so wählen, daß in der
Ofenkammer eine Schutzatmosphäre oder eine reduzierende Atmosphlre vorhanden ist.
Beispielsweise kann man ein Gemisch aus Argon und Wasserstoff oder ein Gemisch aus
Stickstoff und Wasserstoff verwenden.
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Die Ofenkammer kan mit mehreren querliegenden Umlenkorganen versehen
sein, die den unteren Teil der Ofenkammer in mehrere Einzelkammern unterteilen,
denen Jeweils unter Druck stehendes Gas zugeführt wird; die jeder Einzelkammer je
Zeiteinheit zugeführten
Gasmengen können unabhängig voneinander
geregelt werden, so daß es möglich ist, die Tragkraft zu regeln, die in den verschiedenen
Bereichen des Ofens auf das Band wirkt.
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Dies erweist sich z.B. beim erstmaligen Einführen des Bandes in den
Ofen als vorteilhaft, ferner dann, wenn auf Bandmaterial einer anderen Stärke übergegangen
werden soll, oder wenn sich bezüglich der Unterstützung des Bandes örtlich Schwierigkeiten
ergeben, die auf das Bandmaterial, den Ofen oder Veränderungen des Gasstroms zurückzuführen
sind.
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In bestimmten Fällen kann man dem Ofen über die gleichen oder verschiedene
Zuführungseinrichtungen verschiedene Gase oder auf unterschiedliche Temperaturen
gebrachte Gase zuführen, und bei einer solchen Anordnung kann man die Durchsatzmengen
z.B.
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so regeln, daß sich gewünschte Veränderungen bezüglich der anteiligen
Mengen der Bestandteile in verschiedenen Teilen des Ofens oder aber zeitabhängig
ergeben.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im
folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 und 2 eine perspektivische Darstellung bzw. einen Querschnitt einer
ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ofens; Fig. 3 einen Querschnitt einer
zweiten Ausführungsform eines Ofens; Fig. 4 einen Querschnitt einer Weiterbildung
des Ofens nach Fig. 3; Fig. 5 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines
Ofens nach der Erfindung; und
Fig. 6 und 7 eine verkleinerte Draufsicht
bzw. einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ofens.
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Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Ofen dient zum Erhitzen eines sich
kontinuierlich bewegenden Blechbandes 1 und weist eine langgestreckte Kammer 2 auf,
die von dem Blechband im wesentlichen waagerecht durchlaufen wird; der Ofen ist
mit Ausnahme schmaler waagerechter Schlitze 3 an beiden Enden zum Zu- und Abführen
des Blechbandes 1 allseitig abgeschlossen0 Zwischen den beiden Seitenwänden 4 und
5 des Ofens ist eine stehende innere Wand 6 angeordnet, die sich über die ganze
Länge des Ofens nahe der Wand 4 erstreckt und zusammen mit der anderen Seitenwand
5 die eigentliche Ofenkammer bildet, zwischen den Wänden 5 und 6 erstreckt sich
eine daran befestigte waagerechte Platte 7 mit zahlreichen Öffnungen 8, und gemäß
Fig. 2 ist die Platte 7 etwas tiefer angeordnet als die Schlitze 3.
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Das Blechband 1 soll mit Hilfe eines Gases oder Gasgemisches erhitzt
werden, das der Kammer mittels eines Gebläses 9 zugeo führt wird; es ist eine Einrichtung
beliebiger Art vorhanden, die dazu dient, das Gas auf die gewünschte Temperatur
zu erhitzen, und die entweder gemäß Fig0 2 in der bei 10 angedeuteten Weise zwischen
dem Gebläse und der Ofenkammer oder auf der Innenseite der Ofenkammer angeordnet
ist, Damit das Gas dem unteren Teil der Ofenkammer unter Druck zugeführt werden
kann, sind mehrere Zuführungseinrichtungen 11 in Abständen längs der Seitenwand
4 des Ofens verteilt und so angeordnet, daß sie das Gas zwischen den Wänden 5 und
6 in die Ofenkammer einleiten; hierbei hat das Gas einen solchen Druck, daß es von
unten nach oben durch die Öffnungen 8 der Platte 7 strömt, um Strahlen zu bilden,
die auf die Unterseite des Blechbandes 1 auftreffen.
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Das Gas wird dem Ofen je Zeiteinheit in einer solchen Menge zugeführt,
daß im Bereich der Zuführungseinrichtungen 11 ein Druckabfall auftritt, der ausreicht,
um das Gas nach dem Erhitzen des Blechbandes 1 zu veranlassen, mit hoher Geschwindigkeit
vom oberen Teil der Ofenkammer aus nach unten durch den Kanal 12 zwischen der inneren
Wand 6 und der ihr benachbarten Seitenwand 4 zu strömen. Dieses Verfahren zum Umwälzen
des Gases innerhalb des Ofens ermöglicht es, die thermischen Verluste erheblich
zu verringern, und es ist nicht erforderlich, das Gebläse in den erneut umzuwälzenden
Gasstrom einzuschalten, Geringe Gasmengen können aus den Enden des Ofens entweichen,
und diese Verluste werden dadurch ausgeglichen, daß dem Gebläse 9 über seinen Einlaß
13 Frischgas zugeführt wird.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsform eines e rfindungs
gemäßen Ofens ist die äußere Erhitzungs einrichtung 10 nach Fig0 1 und 2 durch innere
Heizeinrichtungen, z,B, elektrische Widerstandsheizelemente 14, ersetzt, die an
den Ofenwänden 5 und 6 unterhalb der Platte 7 angebracht sind0 Außerdem wird ein
Teil des Gases aus dem oberen Teil der Ofenkammer 2 mit Hilfe des Gebläses 9 erneut
umgewälzt, wodurch sich der Bedarf an nicht erhitztem Frisch- bzw. Ergänzungsgas
verringert.
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Da die Temperatur des die Kammer a verlassenden Gasstroms normalerweise
höher sst als die Temperatur, bei der sich Gebläse bekannter Art störungsfrei betreiben
lassen, ist ein Wärmetauscher 15 vorhanden, der das Gas zwischen der Ofenkammer
2 und dem Gebläse 9 abkühlt0 Ferner kann eine nicht dargestellte Einrichtung zum
Verändern der anteiligen Mengen des dem Ofen fieber die Einrichtungen 11 zugeführten
umgewälzten Gases und des Frischgases vorhanden sein0
Gemäß Fig.
3 kann man elektrische Heizelemente zusätzlich oder alternativ in dem Kanal 12 anordnen,
wie es bei 14 angedeutet ist. Alternativ kann man andere Heizeinrichtungen verwenden
z*B. im unteren Teil der Ofenkammer 2 angeordnete Gasbrenner.
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Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform nach Fig.
3, bei der der Wärmetauscher 15 dazu dient, die Temperatur des zur Ergänzung zuzuführenden
Frischgases zu erhöhen, bevor das Frischgas dem Gebläse 9 zugeführt wird; hierdurch
lassen sich die thermischen Verluste des Ofens weiter verringern.
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In bestimmten Fällen kann es möglich sein, den Wärmetauscher vollständig
fortzulassen und Frischgas mit einer entsprechend niedrigen Temperatur dem erneut
umgewälzten Gas in einer geeigneten Menge beizumischen, um letzteres abzukühlen,
bevor es zum Gebläse zurückgeleitet wird.
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Zwar durchläuft das Blechband 1 die Öfen nach Fig. 1 bis 4 in waagerechter
Richtung, doch könnte man den Ofen einschließlich der Anordnung der Gaszuführungseinrichtungen
11 auch so abändern, daß das Blechband den Ofen längs einer senkrechten oder geneigten
Ebene durchläuft.
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Wird das Blechband waagerecht oder längs einer geringfügig nach unten
geneigten Ebene durch den Ofen geführt, kann man den Druck des dem Ofen zugeführten
Gases so wählen, daß es das Blechband nicht nur erhitzt, sondern auch ein Druckgaskissen
bildet, um das Blechband beim Durchlaufen des Ofens zu unterstützen.
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Bei einer solchen Anordnung kann man den unteren Teil der Ofenkammer
eines Ofens nach Fig. 1 bis 4 mit Hilfe mehrerer nicht dargestellter, stehend angeordneter
Querwände in mehrere Einzelkammern unterteilen, wobei diese Trennwände in Längsabständen
von
etwa 600 bis etwa 900 mm verteilt und so ausgebildet sind, daß ihre oberen Ränder
etwas tiefer liegen als die Schlitze 3, und wobei jeder Einzelkammer eine gesonderte
Gaszuführungseinrichtung 11 zugeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird verhindert,
daß die örtlich auf das Blechband ausgeübte Tragkraft des Gases dadurch beeinträchtigt
wird, daß in anderen Teilen des Ofens andere Bedingungen herrschen, und es ist möglich,
die durch bestimmte Ofenzonen strömenden Gasmengen einzustellen, z.B. mit Hilfe
der verschiedenen Zuführungseinrichtungen 11 oder durch eine Drosselung des betreffenden
Teils des Rückleitungskanals 12, der ebenfalls durch nicht dargestellte Querwände
in mehrere voneinander getrennte Abschnitte unterteilt sein kann.
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In bestimmten Fällen kann es erforderlich sein, erhitztes Gas in Form
einzelner Gasstrahlen auf beide Seiten des Blechbandes 1 zu leiten9 ein Ofen, bei
dem dies möglich ist, ist in Fig.
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5 dargestellt.
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Bei dem Ofen nach Fig0 5 enthält die Ofenkammer 2 zwei waagerechte
Düsenplatten 7A und 7E, die über bzw. unter den Schlitzen 3 so angeordnet sind,
daß das über die Einrichtungen 11 zugeführte erhitzte Gas durch die Öffnungen 8
der beiden Platten sowohl auf die Oberseite als auch auf die Unterseite des Blechbandes
geleitet wird; hierbei wird das Gas der Ofenkammer 2 über die Einrichtungen 11 mit
einer solchen Durchsatzgeschwindigkeit zugeführt, daß das Gas von dem Raum zwischen
den Düsenplatten aus durch den Kanal 12 wieder zum Hauptteil der Ofen kammer 2 strömt,
von wo aus es ähnlich wie bei den Öfenrach Fig. 1 bis 4 erneut durch die Öffnungen
8 der Düsenplatten auf das Blechband geleitet wird.
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In Fig0 6 und 7 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Ofen dargestellt,
der wiederum dazu dient, ein sich kontinuierlich bewegendes Blechband 1 zu erhitzen,
und zu dem eine langgestreckte Kammer gehört, durch die das Blechband im wesentlichen
waagerecht
oder längs einer etwas nach unten geneigten Bahn geführt
wird. Gemäß teig. 6 gehören zu dem Ofen eine wassergekühlte Eintrittszone 14, eine
Heizzone 15 und eine Kühlzone 16 am Austrittsende. Am Eingang und Ausgang des Ofens
sind Druckabdichtungen 17 angeordnet, um die Verluste an zur Atmosphäre entweichendem
Gas möglichst niedrig zu halten. Das Blechband 1 wird dem Ofen über einen Flotationstisch
18 zugeführt, und es wird dem Ofen über einen Rollentisch 19 mit Hilfe zweier Abzugwalzen
20 entnommen.
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Ebenso wie bei den schon beschriebenen Ausführungsformen wird unter
Druck stehendes Gas der Heizzone 15 über Einrichtungen 11 zugeführt; das zuzuführende
Gas wird durch das Gebläse 9 verdichtet und über mehrere Heizeinrichtungen 10 an
Verteilerleitungen 21 abgegeben, die zu den verschiedenen Zu£Whrungseinrichtungen
11 führen.
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Der untere Teil der Heizzone 15 ist durch mehrere in Längsabständen
verteilte, stehend angeordnete Querwände 29 in Einzelkammern unterteilt. Die Oberkanten
der Querwände 29 liegen etwas tiefer als die Eintritts- und Austrittsöffnungen des
Ofens, und jeder Einzelkammer wird unter Druck stehendes Gas über eine oder mehrere
Einrichtungen 11 zugefiLbrt, Bei dieser Anordnung wird verhindert, daß die örtlich
auf das Blechband 1 ausgeübte Tragwirkung dadurch beeinträchtigt wird, daß in anderen
Teilen des Ofens andere Bedingungen herrschen, und außerdem kann man den Gasdurchsatz
der Einzelkammern z.B.
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durch Regeln der Gaszufuhr zu den Einrichtungen 11 nach Bedarf einstellen.
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Gemäß Fig. 7 ragt jede Zuführungseinrichtung 11 durch eine mit feuerfestem
Material ausgekleidete Seitenwand 4 des Ofens, um unter Druck stehendes Gas über
eine Öffnung 23 im Ofenboden an eine Verteilerkammer 24 abzugeben. Der Ofenboden
oder Herd weist zwei senkrechte Wände 25 und 26 auf, die an ihren oberen Rändern
mit nach außen geneigten Lippen 27 versehen sind, welche
sich waagerecht
über die ganze Länge des Ofens erstrecken.
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Auf den Seitenwänden der Ofenkammer sind elektrische Heizelemente
28 angeordnet. Der obere Teil der Seitenwand 4 ist mit Kanälen bzw. Leitungen 29
versehen, die Gas aus der Ofenkammer zu einem äußeren Gaskreis strömen lassen, zu
dem ein Kühler 30, das Gebläse 9, ein Trockner 31, die Heizeinrichtungen 10 und
die Verteilerleitungen 21 gehören. Das unter Druck stehende Gas wird über die Verteilerleitungen
21 den Einrichtungen 11 zugeführt.
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Beim Betrieb des Ofens nach Fig 6 und 7 wird das Blechband 1 dem Ofen
über die Eintrittsdichtung 17 zugeführt und beim Durchlaufen der Ofenkammer oberhalb
der Lippen 27 von Gaskissen getragen, die von der Verteilerkammer 24 aus gespeist
werden0 Der Verteilerkammer 24 wird unter Druck stehendes Gas über die Einrichtungen
11 zugeführt, Die in die Ofenkammer über die Einrichtungen 11 eintretenden Gasstrahlen
veranlassen das schon im Ofen vorhandene Gas, durch die Kanäle 23 in die Verteilerkammern
24 einzuströmen. Wie in Fig. 7 durch Pfeile angedeutet, strömt das aus den Verteilerkammern
24 zwischen dem Blechband 1 und den Lippen 27 entweichende Gas zunächst nach oben,
um dann veranlaßt zu werden, durch einen seitlichen Kanal 32 wieder zu den Zuführungseinrichtungen
11 zurückzuströt men, woraufhin es wieder zu den Verteilerkammern 24 zurückgeleitet
wird.
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Ein Teil des zirkulierenden Gases wird aus dem Ofen über die Leitungen
29 abgezogen, abgekühlt, verdichtet, getrocknet und erneut erhitzt, bevor es in
der anhand von Fig. 7 beschriebenen Weise dem Ofen über die Verteilerleitungen 21
erneut zugeführt wird0 Bei Behandlungen, bei denen die Gasmenge, die benötigt wird,
um das Blechband auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen, mit der Gasmenge
kompatibel ist, die erforderlich ist, um das
Blechband beim Durchlaufen
des Ofens zu tragen, benötigt man außer der in dem Gas enthaltenen Wärmeenergie
keine zusätzliche Wärmequelle. Mit anderen Worten, bei dem Ofen nach Fig. 6 und
7 kann die gesamte von dem Gas aufzunehmende Wärmeenergiemenge von den Heizeinrichtungen
10 geliefert werden, so daß man die Heizelemente 28 entfernen oder abschalten kann.
Bei anderen Behandlungen dagegen, bei denen der Ofen je Zeiteinheit von einer großen
Blechbandmenge durchlaufen wird, und /oder wenn das Blechband auf eine über der
Gastemperatur liegende Temperatur gebracht werden muß, werden zusätzliche Wärmequellen
benötigt. In diesen Fällen geben die elektrischen Widerstandsheizelemente 28 oder
in der Ofenkammer angeordnete, gasbeheizte Strahlungsrohre auf direktem Wege Strahlungswärme
an das Blechband ab. Solche Betriebsbedingungen ergeben sich z.B.
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beim Sintern von durch Walzen verdichteten Metallpulverbändern, da
beispielsweise bei nichtrostenden Stählen Temperaturen im Bereich von 1000 bis i4000C
erforderlich sind.
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Die Verwendung der Zuführungseinrichtungen 11 führt zu einer schnellen
Umwälzung der Gase in dem Ofen, so daß das große Gasvolumen zur Verfügung steht,
das erforderlich ist, um das Blechband auf zweckmäßige und wirtschaftliche Weise
zu unterstützen und zu erhitzen. Diese Kriterien sind dann von besonderer Bedeutung,
wenn es angesichts der Eigenschaften des einer Wärmebehandlung zu untersiehenden
Bandmaterials erforderlich ist, mit einer relativ teuren Ofenatmosphäre zu arbeizen.
Beispielsweise läßt sich ein durch Walzen verdichtetes Band aus pulverisiertem nichtrostendem
Stahl auf vorteilhafte Weise in einer Atmosphäre sintern, bei der es sich um ein
Gemisch aus Argon und Wasserstoff handelt, wenn man Zuführungßeinrichtungen benutzt,
die das Traggas dem unteren Teil der Ofenkammer zuführen, wobei die der bzw. jeder
Verteilerkammer 24 zugefUhrteGasmenge infolge der zwangsläufig herbeigeführten inneren
Umwälzung im Vergleich zu der über die Einrichtungen 11 zugeführten Gasmenge -im
Verhältnis von 2:1 bis 6:1 Vergrößert wirdv Weitere erhebliche Einsparungen lassen
sich
erzielen, wenn man einen Teil des Gases nach dem Hinwegströmen über das Band 1 außerhalb
des Ofens zu dem Gebläse oder Verdichter 9 strömen läßt, von dem aus dieser Teil
dem Ofen erneut zugeführt wird.
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Ansprüche: