DE2658549A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen waermebehandeln eines bundes aus bandstahl - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Wärmebehandeln eines Bundes aus Bandstahl Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von Metall, insbesondere kalt-reduziertem Stahl, vor allem in der Form eines Bundes. Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum kontinuierlichen Wärmebehandeln mit einem hohen Wirkungsgrad für Bunde.
• Es ist allgemein üblich, einen Bund aus kalt-reduziertem Band in einem kastenförmigen Ofen zu glühen, wobei die Bunde als dichtgewickelter Bund oder offener Bund einzeln oder in Stapeln eingebracht werden. In einem solchen Fall ist es bekannt, daß sich eine Reihe von Schwierigkeiten beim Einstellen des Ofens und bei der Handhabung der Bunde ergeben, welche dementsprechend zu beträchtlichen Unzuträglichkeiten führen wie auch zu einer Ungleichförmigkeit des Wärmebehandlungsvorganges. Beispielsweise ergeben sich viele Schwierigkeiten beim Einstellen des Ofens daraus, daß das Erwärmen und Kühlen der Bunde in einem einzelnen fest angeordneten Ofen durchgeführt wird. Eine dieser bleiben die oben erwähnten Schwierigkeiten, insbesondere der Wärmeverlust und die geringe Produktionsleistung, nach wie vor ungelöste Probleme.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß diese Schwierigkeiten beseitigt werden und vor allem eine Vereinfachung und kontinuierliche Durchführung des Wärmebehandlungsvorganges erreicht wird.
• Nach der Erfindung wird ein einzelner Glühofen in zwei Abschnitte unterteilt, so daß sich eine Heiz- und eine Kühlkammer ergibt, die über eine Zwischentür angrenzend aneinander angeordnet sind. Wenn ein voll aufgeheizter, zuvor eingebrachter Bund von der Heizkammer in die Kühlkammer befördert wird, wird gleichzeitig ein nachfolgender Bund in die Heizkammer eingebracht, in der die Wärme noch vorhanden ist.. In diesem Zustand wird das Erwärmen eines nachfolgenden Bundes und das Kühlen eines vorausgehenden Bundes gleichzeitig durchgeführt. Auf diese Weise kann eine Folge von Erwärmen und Kühlen kontinuierlich wiederholt werden, ohne daß irgendein Aufbau und Umbau des Ofens bei den Beschickungsintervallen erforderlich ist.
• Mit der Erfindung wird vor allem ein neues kontinuierliches Verfahren für die Wärmebehandlung von Bunden vorgeschlagen, mit dem alle Schwierigkeiten beseitigt werden können, die sich bei der Wärmebehandlung von Bunden in einem kastenförmigen Ofen ergeben. Der Arbeitsablauf und der Wirkungsgrad der Wärmebehandlung werden dabei in hohem Maße verbessert.
• Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Glühofen nach der Erfindung in einer Seitenansicht: Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 und Fig. 3 eine Darstellung des Konvektionsstromes des atmosphärischen Gases in jeder Kammer des Ofens.
• In Fig. 1 ist mit 1 eine Heizkammer, mit 9 eine Kühlkammer und mit 15 ein Förderwagen für Bunde bezeichnet. An der Heizkammer 1 ist eine Beschickungstür 2 angebracht und an dem oberen Abschnitt der Heizkammer 1 sind eine Abdeckung 3 und eine Leitplatte 4 angeordnet. Ferner ist ein Gebläse 5 mit Motor M für den erwähnten Konvektionsstrom vorgesehen. Mit 6 sind Heiz- bzw.
• Strahlrohre und mit 8 ein Raum zum Anheben der nachfolgend beschriebenen Zwischentür bezeichnet.
• Angrenzend an diese Heizkammer 1 ist eine Kühlkammer 9 angeordnet, die von dieser durch eine Zwischentür 7 getrennt ist.
• Der erfindungsgemäße Ofen umfaßt eine solche Heizkammer und eine Kühlkammer. In der Kühlkammer 9 ist eine Austragstür 23, eine Kühlabdeckung 10, eine Leitplatte 11 und ein Motor M mit einem Gebläse 12 für die Konvektion des Kühigasstromes vorgesehen, wie es die Fig. 1 zeigt.
• Der Förderwagen 15 liegt über Räder 14 auf Schienen 13 in den Kammern 1 und 9 auf. Auf dem Förderwagen 15 ist weiterhin eine Art Kammer 16 mit mehreren Rillen oder Rinnen 17 ausgebildet. Mit 18, 19 und 20 sind Zugvorrichtungen für den Förderwagen 15 bezeichnet.
• Bei der Arbeitsweise dieser Vorrichtung wird die BeschickungstEr 2 nach unten geschlossen, nachdem Bunde 21 auf dem Förderwagen 15 in die Heizkammer 1 durch die Zugvorrichtung 18 eingebracht sind*Elerbei wird vor dem Anheben der Kammer temperatur mit N2 die Kammer zum Aufheizen gereinigt, so daß die Menge an N in der Kammer auf etwa lOppm aDgesenkb wird.
• Hierauf wird durch die ansteigende Kammertemperatur und das Aufheizen der Bunde auf dem Förderwagen die Zündung der Strahlrohre 6 eingeleitet. Die in der Heizkammer verbleibende Wärme ist zur Temperaturerhöhung sehr wirksam, das heißt, daß die Wärmeleistung bis auf den höchstmöglichen Grad angehoben werden l kann. Gleichzeitig bildet atmosphärisches Gas durch den Betrieb des Gebläses 5 eine Art-von Konvektionsstrom durch die Abdeckung 3, die Leitplatte 4, die Rillen 17 und den innenliegenden freien Raum 22 zwischen den Bunden 21, wie es bie Vig 3 3 zeigt, so daß die Bunde gleichmäßig erwärmt werden.
• LJJer KonveK-rntionsstrom in einem solchen Fall strömt nach oben (Fig. 3A) oder nach unten (Fig. 3B), je nachdem, welcher Strom gewählt wird, wobei der erhaltene Effekt unverändert ist.
• Danach wird der voll aufgeheizte, als erster eingebrachte Bund durch Öffnen und Schließen der Zwischentür 7 in die Kühlkammer 9 befördert, worauf unmittelbar der Kühlvorgang beginnt. In der Kühlkammer 9 ist anstelle der Heizrohre ein nicht dargestelltes Kühlgerät angeordnet, wodurch der Bund kräftig gekühlt wird. Der Konvektionsstrom in der Kühlkammer ist ähnlich dem in der Heizkammer. In diesem Falle ist die Menge Menge an 02 in dem kühlenden atmosphärischen Gas von Bedeutung.
• In vielen Versuchen wurde bestätigt, daß etwa 10ppm 02, wie sie beim Heizvorgang als zulässig angesehen werden, zu einer Oxydation des Bundes führen, und dementsprechend sollte der 02-Gehalt beim Kühlen auf einen Wert von weniger als 2ppm eingestellt werden. Dieses Phänomen basiert auf der Temperatur des atmosphärischen Gases. Wenn weniger als 2ppm °2 in der Atmosphäre vorhanden waren, so trat kein oxydierter Film auf.
• Der gekühlte Bund 21 wird durch die Zugvorrichtung 19 aus der Kühikammer durch die Austragstür 23 in Richtung der gestrichelten Linie 20 befördert. Nach dem Herausbefördern des Bundes 21 wird die Kühlkammer zunächst durch N2-Gas gereinigt, um einen -Gehalt von weniger als etwa 2ppm zu erreichen, worauf H2N2 bei atmosphärischem Druck eingeleitet wird. Damit kann der oben beschriebene Ablauf kontinuierlich wiederholt werden.
• Im folgenden wird ein Beispiel nach der Erfindung wiedergegeben.
• Verwendeter Bund: Durchmesser: 2340 mm Breite: 1270 mm Gewicht: 26 Tonnen Gebläseleistung (in der Kammer): Heizkammer: 37KW Volumen des Stroms: 1000 m3/min (1040 U/min) Kühikammer: 75KW Volumen des Stroms: 1400 m3/min (1150 U/min) Beide Gebläse können einen nach oben oder unten gerichteten Strom erzeugen.
• Kammerkapazität: Heizkammer: 55 m3 Kühikammer: 65 m3 Heizrohre: Strömungsgeschwindigkeit von COG: 280 Nm3/h Verbrennungsleistung: 1 O6Kcal/h Kühl gerät Wärmeaustauscher, angeordnet auf beiden Seiten der Kühlkammer.
• Menge des Kühlwassers: 1100 L/min Bundfördervorrichtung: Größe: 2700 x 3800 mm Fördergeschwindigkeit :20 m/min Atmosphärisches Gas: N2 zum Reinigen von Heizkammer 480 m3/h Kühlkammer 550 m3/h H2N2; 150 m3/h Die Ergebnisse der kontinuierlichen Wärmebehandlung aufgrund der obigen Daten bestätigten, daß der mit der Erfindung beabsichtigte Zweck erreicht wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum kontinuierlichen Wärmebehandeln eines Bundes, insbesondere aus Bandstahl, dadurch gekennzeichnet, a) daß ein Glühofen in zwei Abschnitte mit einer Heiz-und einer Kühlkammer unterteilt wird, die angrenzend aneinanderliegen und durch eine Zwischentür voneinander getrennt sind, und ein Bund auf einem Förderwagen der Reihe nach durch die Kammern geleitet wird, b) daß der als erster eingebrachte Bund auf dem Förderwagen in die Heizkammer befördert und voll aufgeheizt wird, c) daß gleichzeitig, wenn der erwärmte, zuvor eingebrachte Bund in die angrenzende Kühlkammer weiterbefördert und auf dem Förderwagen gekühlt wird, ein zweiter nach folgender Bund in die Heizkammer eingebracht wird, in der die Hitze noch vorhanden ist9 d) daß dann, wenn der gekühlte erste Bund aus der Kühlkammer heraus und der zweite Bund in die Kühlkammer befördert wird, ein neuer dritter Bund in die Heizkammer eingebracht wird, und daß e) diese Reihenfolge wiederholt wird, während sich der Bund auf dem Förderwagen befindet.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glühofen in zwei Abschnitte zur Ausbildung einer Heiz- und einer Kühlkammer unterteilt ist, die angrenzend aneinanderliegen und durch eine Zwischentür voneinander getrennt sind, wobei der auf einem Förderwagen befindliche Bund durch eine Zugvorrichtung der Reihe nach durch die Kammeinbefördert wird.

   Schwierigkeiten liegt im Aufbau des Glühofens. Der Ofen weist allgemein einen Unterbau, eine äußere Umhüllung, eine innere Umhüllung und andere Einrichtungen auf, wobei einige dieser Bauteile beim Kühlen der voll erwärmten Bunde anders angeordnet werden müssen. Der Aufbau und die Umrüstung des Ofens werden durch einen Kran durchgeführt. Mit einem solchen Kran, mit dem jeweils der Aufbau für den Heizvorgang durchgeführt, die Bunde eingebracht, die Umrüstung zum KUhlen vorgenommen und die Bunde wieder herausbefördert werden, ergeben sich viele Einflüsse auf die Produktionsleistung, beispielsweise hinsichtlich des Verlustes an Wärme und Produktionszeit.

   Schwierigkeiten bei der Handhabung der Bunde ergeben sich gleichfalls durch die Kranarbeit und vor allem, wenn mehrere Öfen in einem engen Bereich der Wärmebehandlung dicht aneinander angeordnet sind. Dies führt dazu, daß die Bunde für die Wärmebehandlung und die bereits behandelten Bunde dichtgedrängt angeordnet werden müssen, wodurch sich leicht Beschädigungen der Bunde ergeben. Außerdem ergeben sich weitere Schwierigkeiten z. B. durch Aneinanderhaften der gestapelten oder dichtgedrängten Bunde, wodurch sich eine Vergroßerung des Bundgewichts ergibt, und bei der Arbeit in der Umgebung der Anlage, wobei Einrichtungen für die Behandlung bzw. Beseitigung der Verbrennungsabgase schwierig unterzubringen sind, und dergleichen.

   Der Betrieb des Ofens und die Kontrolle der Bunde sind damit zu mühsam und uneffektiv.

   Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten wunden bereits verschiedene Gegenmaßnahmen vorgeschlagen. Ein typisches Beispiel ist das U.A.D.-System von Lee Wilson Comp Ltd.. Dabei handelt es sich um ein Systemteiden die üblichen Kranarbeiten unnötig sind. An dem fest angeordneten einzelnen Glühofen ist zum Öffnen und Schließen eine Tür vorgesehen' wobei das Einbringen und das Herausschaffen der Bunde durch einen Beschickungswagen durchgeführt wird. Unverändert jedoch ist gegenüber der bisherigen Verfahrensweise, daß das Erwärmen und Kühlen der Bunde in ein und demselben Ofen durchgeführt wird. Dementsprechend