DE2701778A1

DE2701778A1 - Industrial furnace, esp. for forging, hardening, or refining - is sealed against outside air for improved operational control

Info

Publication number: DE2701778A1
Application number: DE19772701778
Authority: DE
Inventors: Kurt Haegele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-18
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1978-07-20

Abstract

An industrial furnace, has a mantle enclosing the furnace chamber with >=1 feed inlet and a hearth rotated by a motor. The furnace mantle and the hearth are supported on an axial bearing and are rotated by the motor as a unit. The hearth has a central outlet closed by a sluice beneath. The furnace mantle has a number of loading inlets arranged in the same plane. The openings are closed alternately by a ring mantle which has at least one loading passage; the furnace mantle and the ring mantle being movable relatively to each other. This furnace is tight to the outside except for one or two easily sealed places such as the loading openings. The gases inside remain constant so that energy is economised. Control of the furnace prevents decarbonising of the goods.

Description

HIndustrieofen, insbesondere Wärmebehandlungs- und WärmeofennIndustrial furnace, especially heat treatment and heating furnace

Die Erfindung bezieht sich auf einen Industrieofen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an industrial furnace according to the Preamble of claim 1.

Die Erfindung geht von einem Drehherdofen aus, bei dem ein um eine lotrechte Achse drehbarer Herd in einem ortsfesten Ofenmantel bewegbar ist. Ein solcher Drehherdofen ist wegen des Abstaiides zwischen seinem ortsfesten Mantel und dem drehbaren Drehherd nicht dicht. Es besteht die Gefahr, daß sich der Drehherd gegenüber dem ortsfesten Mantel verschiebt und zur nachteiligen Anlage an diesem Mantel kommt. Der bekannte Drehherdofen ist äußerst reparaturanfällig ("Hütte", Taschenbuch für Betriebsingenieure, 6. Aufl., 1964, Bd. II, Seiten 496 bis 498, Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, München).The invention is based on a rotary hearth furnace in which a vertical axis rotatable stove is movable in a stationary furnace shell. A such a rotary hearth furnace is because of the distance between its stationary jacket and the rotatable rotary hearth not tight. There is a risk of the rotary hearth relative to the stationary coat and moves to the disadvantageous investment on this Coat is coming. The well-known rotary hearth furnace is extremely susceptible to repair ("hut", Taschenbuch für Betriebsingenieure, 6th edition, 1964, Vol. II, pages 496 to 498, Publisher by Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, Munich).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ofen mit einem drehbaren Herd zu schaffen, der nach außen weitgehend dicht ist und nur wenige, leicht abdichtbare Dicht stellen hat. Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Der Ofenmantel und der Herd sind mit Ausnahme der leicht abdichtbaren Einschub-Öffnungen nach außen dicht. Hierdurch ergibt sich eine weitgehende Konstanz der im Ofen vorhandenen Gase, was zu einer beträchtlichen Energieeinsparung führt. Die Verbrennung kann optimal gesteuert werden, wodurch die Entkohlung des Einsatzgutes gering ist. Der Druck im Ofeninnern bleibt im wesentlichen gleich.The present invention has for its object a furnace to create with a rotatable stove that is largely tight to the outside and only has few, easily sealable sealing points. This task is performed according to the Features in the characterizing part of claim 1 solved according to the invention. The furnace jacket and the stove are with the exception of the easily sealable slide-in openings to the outside tight. This results in a largely constancy of the gases present in the furnace, which leads to a considerable energy saving. The combustion can be optimal can be controlled, whereby the decarburization of the input material is low. The pressure inside the furnace remains essentially the same.

An der Auslaßöffnung treten wegen der hier vorhandenen Schleuse keine Flammen nach außen und es kann hier auch keine Luft in das Ofeninnere eindringen. Die Schleuse wirkt auch geräuschdAmmend.Because of the sluice that is present here, none of them occur at the outlet opening Flames to the outside and no air can penetrate into the interior of the furnace. The lock also has a noise-reducing effect.

Der Ringmantel nach Anspruch 2 verhindert ein Austreten von Flammen aus den Einschuböffnungen mit Ausnahme der gerade vom Ringmantel nicht abgedeckten Einschuböffnung. Auch kann durch die von dem Ringmantel abgedeckten Einschuböffnungen keine unerwünschte Luft in die Ofenkammer eintreten. Der Ringmantel wirkt ferner dämmend auf die vom Ofeninnern nach außen austretenden Geräusche.The ring jacket according to claim 2 prevents the escape of flames from the insertion openings with the exception of those not covered by the ring jacket Insertion opening. It is also possible through the insertion openings covered by the ring jacket no unwanted air can enter the furnace chamber. The ring jacket also acts insulating against the noises emitted from the inside of the stove.

Eine vorteilhafte Gasführung innerhalb des Ofeninnern betreffen die Merkmale des Anspruches 4. Diese bewirken eine umweltfreundliche gute Verbrennung und auch eine Verringerung des Brennstoffverbrauchs.An advantageous gas flow inside the furnace concerns the Features of claim 4. These cause an environmentally friendly good combustion and also a reduction in fuel consumption.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Warmbehandlungs- und Wärmeofen als AusführungsbeiSpiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab.Further advantages of the invention emerge from the remaining claims, the description and the drawing. In this is a heat treatment and heating furnace shown schematically as an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. 1 shows a longitudinal section, and FIG. 2 shows a larger detail from FIG. 1 Scale.

Auf einem kreisförmigen Tisch 1 ist ein Axiallager 2 angebracht, dessen vom Tisch abgewandter Lagerring 3 an seiner Außenseite mit einem Zahnkranz 4 versehen ist. Dieser kämmt mit einem Antriebszahnrad 5, das auf der Welle eines am Tisch 1 befestigten Getriebemotors 6 sitzt.On a circular table 1, a thrust bearing 2 is attached, the The bearing ring 3 facing away from the table is provided with a ring gear 4 on its outside is. This meshes with a drive gear 5, which is on the shaft of one on the table 1 attached gear motor 6 is seated.

Der obere Lagerring 3 trägt ein kreiszylindrisches Ofengehäuse 7, das mit seinem Isolierring 8 auf dem Lagerring 3 sitzt.The upper bearing ring 3 carries a circular cylindrical furnace housing 7, which sits with its insulating ring 8 on the bearing ring 3.

Das Ofengehäuse 7 hat eine mittige Ofenkammer 8, die mit einer darunter angeordneten Auslaßöffnung 9 verbunden ist. Die abgeschrägte Mündung der Auslaßöffnung 9 in die Ofenkammer 8 ist von einer waagerechten ringförmigen Tragfläche 10 umgeben, die radial verlaufende Kerben 11 zur Aufnahme von zu wärmendem Einsatzgut, z. B. Knüppel oder dgl., aufweist. Beim Ausführungsbeispiel sind vierzig gleiche Kerben 11 in gleichmäßigen Abständen auf deiii Umfang der Tragfläche 10 anyeowdnet. Die Kerben 11 erstrecken sich bis zur Außenfläche des Mantels 12 des Ofengehäuses 7. Zum Einbringen von Einsatzgut dienen den Kerben 11 zugeordnete gestufte Einschuböffnungen 13 im Mantel 12, deren Querschnitt im Bereich der Außenseite des Ofengehäuses 7 wesentlich kleiner als im Bereich der Ofenkammer 8 ist. Der innere, im Durchmesser größere Teil der Einschuböffnung 13 ist Bestandteil eines parallel zum Mantel 12 geführten Umwälzkanales 14, dessen waagerechter Teil 15 in die Ofenkammer 8 im Bereich von deren Decke mündet.The furnace housing 7 has a central furnace chamber 8 with one below arranged outlet opening 9 is connected. The beveled mouth of the exhaust port 9 in the furnace chamber 8 is surrounded by a horizontal annular support surface 10, the radially extending notches 11 for receiving input material to be heated, e.g. B. Stick or the like. Has. In the exemplary embodiment there are forty equal notches 11 at regular intervals on the circumference of the wing 10 anyeowdnet. the Notches 11 extend as far as the outer surface of the jacket 12 of the furnace housing 7. Stepped insertion openings assigned to the notches 11 are used to introduce items to be used 13 in the jacket 12, the cross section of which in the area of the outside of the furnace housing 7 is much smaller than in the area of the furnace chamber 8. The inner one, in diameter The larger part of the insertion opening 13 is part of a parallel to the jacket 12 guided circulation channel 14, the horizontal part 15 of which in the furnace chamber 8 in the area opens from the ceiling.

Im Bereich. der Umlenkung des lotrechten Teiles des Umwälzkanales 14 in dessen waagerechten Teil 15 ist ein Ringkanal 16 vorgesehen, der mit zwei auf die Oberseite des Ofengehäuses 7 hinausgeführten und mit Pendelklappen 17 ganz oder teilweise abdeckbaren Abluftkinasen 18 verbunden ist. Die Ausbildung der Einschuböffnungen und die Anordnung des UnLwälzkanales 14, 15 verringern das Austreten von Flammen aus den Einsohuböffnungen.In the area. the deflection of the vertical part of the circulation channel 14 in the horizontal part 15, an annular channel 16 is provided with two on the top of the furnace housing 7 and with pendulum flaps 17 completely or partially coverable exhaust air kinases 18 is connected. The formation of the insertion openings and the arrangement of the rolling channel 14, 15 reduce the escape of flames from the entry openings.

Im mittleren Teil der Decke der Ofenkammer 8 sind symmetrisch zu deren Achse kegelförmig nach innen sich erweiternde Ausnehmungen 19 für die Aufnahme je eines Brenners 20 vorgesehen. Die Brenner 20 sind mit ihren Brennstoffzufuhrleitungen 21 an eine ortsfest und mittig angeordnete Drehzuführung 22 angeschlossen, die mit einer nicht dargestellten Brennstoffquelle verbunden ist. Im Winkel zu den Ausnehmungen 19 ist jeweils ein Zündloch 23 vorgesehen. Die Ausnehmungen 19 sind jeweils mit der Ofenkammer 8 verbunden. Sie münden wie die Umwälz;X..näle 14 in einen auf der Oberseite der Ofenkammer angebrachten Ringkanal 24.In the middle part of the ceiling of the furnace chamber 8 are symmetrical to their Axis conically inwardly widening recesses 19 for receiving each a burner 20 is provided. The burners 20 are with their fuel supply lines 21 connected to a stationary and centrally arranged rotary feed 22, which with is connected to a fuel source, not shown. At an angle to the recesses 19 an ignition hole 23 is provided in each case. The recesses 19 are each with the furnace chamber 8 connected. They flow like the circulation; X..näle 14 in one on the Ring channel 24 attached to the top of the furnace chamber.

Die in einer Ebene angeordneten Einschuböffnungen 13 können nach außen durch einen Ringmantel 25 abgedeckt werden, der eine im Querschnitt U-förmige und zum Ofengehäuse 7 offene Ringschiene 26 hat, die mit einem Kern 27 gefüllt ist, welcher wie das Ofengehäuse 7 aus Schamotte, Korund, Bauxit oder dgl. bestehen kann (Fig. 2). An der Oberseite der Ringschiene 26 sind auf dem Umfang gleichmäßig verteilt Tragrollen 28 angeordnet, die sich auf einem am Ofengehäuse 7 befestigten Ringträger 29 abstützen und auf diesem waagerecht bewegbar sind. Unterhalb der Ringschiene 26 ist eine ringförmige Abdeckschiene 30 vorgesehen, zwischen die und den Ofenmantel 12 ein nach unten gebogener Teil der Ringschiene 26 eingreift. In der Ringschiene 26 und dem Kern 27 ist ein Beschickungsloch 46 vorgesehen. Evtl. kann auch noch ein Beobachtungsloch für ein Temperaturmeßgerät vorgesehen sein.The insertion openings 13 arranged in one plane can be directed outwards be covered by an annular jacket 25, which is a U-shaped in cross section and to the furnace housing 7 has an open ring rail 26 which is filled with a core 27, which like the furnace housing 7 made of fireclay, corundum, bauxite or the like. Can consist (Fig. 2). At the top of the ring rail 26 are evenly distributed around the circumference Support rollers 28 are arranged, which are mounted on a ring carrier attached to the furnace housing 7 29 support and can be moved horizontally on this. Below the ring band 26, an annular cover rail 30 is provided between which and the furnace shell 12 a downwardly bent part of the ring rail 26 engages. In the ring band 26 and the core 27, a feed hole 46 is provided. Possibly can also an observation hole for a temperature measuring device can be provided.

Der Ringmantel 25 ist mit einer Speiseeinrichtung 31 verbunden, die einen lotrechten Schacht 32 zur Aufnahme von Knüppeln 33 aufweist. Im Bereich des Bodens des Schachtes 32 befindet sich auf der vom Ofengehäuse 7 abgewandten Seite des Schachtes 32 ein Arbeitszylinder 34. Der Schacht 32 weist im Bereich seines Bodens eine Eingriffsöffnung für den Eingriff eines an der Kolbenstange des Arbeitszylinders 34 angebrachten Stößels 34 und auf der gegenüberliegenden Seite einen Auslaß auf, durch den ein Knüppel 33 hindurchpaßt. Die Speiseeinrichtung 31 ist so ausgebildet und angevrdnet, daß bei einer Betätigung des Arbeitszylinders 34 der unterste Knüppx l 33 das Beschickungsloch 46 im Ringmantel 25 durchsetzend in die Einschuböffnung 13 im Ofengehäuse 7 eingebracht werden kann.The ring jacket 25 is connected to a feed device 31 which has a vertical shaft 32 for receiving billets 33. In the area of the The bottom of the shaft 32 is on the side facing away from the furnace housing 7 of the shaft 32, a working cylinder 34. The shaft 32 has in the area of its At the bottom an engagement opening for the engagement of one on the piston rod of the working cylinder 34 attached plunger 34 and on the opposite side an outlet, through the one Stick 33 fits through. The feed device 31 is designed and arranged in such a way that when the working cylinder is actuated 34 the lowermost Knüppx l 33 penetrating the charging hole 46 in the ring jacket 25 can be introduced into the insertion opening 13 in the furnace housing 7.

Zwischen dem Ofengehäuse 7 und dem Tisch 1 ist ein mit Sand, Kieselgur oder dgl. gefüllter Ringtrog 36 angecrdnet, dessen Höhe etwa gleich dem Abstand zwischen dem Tisch 1 und dem Ofengehäuse 7 ist und dessen Innendurchmesser dem Durchmesser der Auslaßöffnung 9 entspricht. In diesen Ringtrog 36 taucht eine am Ofengehäuse 7 konzentrisch um die Auslaßöffnung 9 angeordnete iingförmige Schürze 37 ein. Unterhalb der Auslaßöffnunq 9 ist ein mittels eines nicht dargestellten Arbeitszylinders betätigbarer Schieber 38 vorgesehen, der sich in llöhe der Tischplatte des Tisches 1 befindet. Der Schieber 38 kann waagerecht bewegt werden und dient zum öffnen und Schließen der Auslaßöffnung 9. Unterhalb des Schiebers 38 befinden sich zwei Schwenkklappen 39 und 40, die in geschlossenem Zustand den Schieber 38 im Bereich der Auslaßöffnung 9 unten abdecken. Der Schieber 38 und die Schwenkklappen 39, 40 bilden eine Schleuse 41. Die Schwenkklappen 39, 40 sind mittels eines Arbeitszylinders 42 betätigbar, der an einem mit der Schwenkklappe 39 drehfest verbundenen Schwenkhebel 43 angreift. Der Schwenkhebel 43 ist über ein Getriebe auch drehfest mit der Schwenkklappe 40 verbunden. Der lotrecht angeordnete Arbeitszylinder 42 ist an einem am Tisch 1 befestigten Träger 44 angelenkt.Between the furnace housing 7 and the table 1 is a sand, kieselguhr Or the like. Filled ring trough 36 attached, the height of which is approximately equal to the distance between the table 1 and the furnace housing 7 and its inner diameter is the diameter the outlet opening 9 corresponds. In this ring trough 36 is immersed on the furnace housing 7 concentrically arranged around the outlet opening 9, an annular skirt 37. Below the Auslaßöffnunq 9 is actuatable by means of a working cylinder, not shown Slider 38 is provided, which is located in the table top of table 1 in llöhe. The slide 38 can be moved horizontally and is used to open and close the outlet opening 9. Below the slide 38 there are two swivel flaps 39 and 40, which in the closed state the slide 38 in the area of the outlet opening Cover 9 below. The slide 38 and the swivel flaps 39, 40 form a lock 41. The swivel flaps 39, 40 can be actuated by means of a working cylinder 42, which engages a swivel lever 43 which is connected to the swivel flap 39 in a rotationally fixed manner. The pivot lever 43 is also rotationally fixed to the pivot flap 40 via a gear mechanism tied together. The vertically arranged working cylinder 42 is attached to a table 1 Support 44 hinged.

Unterhalb der Schleuse 41 befindet sich ein Ende eines Plattenbandförderers 45 zur Aufnahme des aus der Ofenkammer 8 kommenden Einsatzgutes und zu dessen Förderung außerhalb des Bereiches des Tisches 1.Below the lock 41 is one end of an apron conveyor 45 for receiving the input material coming from the furnace chamber 8 and for its conveyance outside the range of the table 1.

Zum Beschicken der Ofenkammer 8 wird jeweils eine der Einschuböffnungen 13 zu dem Beschickungsloch 46 im Ringmantel 25 und zu der Förderrichtung des Arbeitszylinders 34 der Speiseeinrichtung ausgerichtet. Beim Betätigen des Arbeitszylinders 34 wird einer der Knüppel 33 aus dem Schacht 32 in Richtung zur Ofenkammer 8 verschoben. Wenn zwei Knüppel 33 hintereinander in eine der Kerben 11 passen, so wird beim Einbringen eines neuen Knüppels 33 in die Einschuböffnung 13 der innen liegende Knüppel in die Auslaßöffnung 9 gedrückt. Sofern sich hier eine bestimmte Anzahl von Knüppeln befindet, wird der Schieber 38 betätigt und die Knüppel fallen auf die geschlossenen Schwenkklappen 39, 40. Nach dem Schließen des Schiebers 38 werden die Schwenkklappen 39, 40 geöffnet, so daß die erwärmten Knüppel auf den Plattenbandförderer 45 gelangen und von diesem weitergefördert werden. Während des Ausbringens der erwärmten Kuppel bleibt die Ofenkammer 8 mit Ausnahme der vom Ringmantel 25 gerade nicht abgedeckten Einschuböffnung 13 dauernd nach außen geschlossen.One of the insertion openings is used to load the furnace chamber 8 13 to the feed hole 46 in the ring jacket 25 and to the conveying direction of the working cylinder 34 aligned with the feeder. When the working cylinder 34 is actuated one of the billets 33 moved out of the shaft 32 in the direction of the furnace chamber 8. If two billets 33 fit one behind the other into one of the notches 11, when they are introduced of a new stick 33 into the insertion opening 13, the stick inside the outlet opening 9 pressed. Unless there are a certain number of clubs here is located, the slide 38 is operated and the sticks fall on the closed Swivel flaps 39, 40. After the slide 38 is closed, the swivel flaps 39, 40 open so that the heated billets reach the apron conveyor 45 and be further promoted by this. While the heated dome is being deployed the furnace chamber 8 remains, with the exception of that which is just not covered by the ring jacket 25 Insertion opening 13 is permanently closed to the outside.

Das Ofengehäuse 7 wird mit Hilfe des Getriebemotors 6 schrittweise angetrieben bis die nächste Einschuböffnung 1 3 koaxial zum Beschickungsloch 46 liegt. Der Ringmantel 25 wird durch Verbinden mit einem ortsfesten Teil am Bewegen gehindert.The furnace housing 7 is gradually moved with the aid of the gear motor 6 driven until the next insertion opening 1 3 coaxially to the loading hole 46 lies. The ring jacket 25 is moved by being connected to a stationary part prevented.

Mit dem vorbeschriebenen Ofen können Knüppel oder dgl. auf eine Temperatur bis zu 12000 C erwärmt werden. Die Brenner können als Gas- oder Ölbrenner ausgebildet sein. Der Ofen ist als Schmiedeofen, Härteofen, Vergüteofen oder dgl. haupt sachl ich für Vierkant-und Rundmaterial einsetzbar. Die Einschuböffnung 13 wird zur Verringerung des Wärmeverlustes so klein wie möglich gehalten.With the furnace described above, billets or the like. At a temperature can be heated up to 12000 C. The burners can be gas or oil burners be. The furnace is available as a forging furnace, hardening furnace, tempering furnace or the like. Mainly factual I can be used for square and round material. The insertion opening 13 is used to reduce the heat loss is kept as small as possible.

Die Warme ist in der Ofenkammer 8 gleichmäßig verteilt. In die Ofenkammer 8 dringt kaum Luft ein, so daß während der Erwarmung kaum Zunder entsteht.The heat is evenly distributed in the furnace chamber 8. In the furnace chamber 8 hardly any air penetrates, so that hardly any scale arises during heating.

Claims

A n p r ü c h e 1. Industrial furnace, especially heat treatment and uncl heating furnace, with at least one radial insertion opening 3 to the furnace chamber having furnace jacket and with a rotatable stove that can be driven by the drive motor, in that the furnace shell (12) and the hearth (10) one rotatable on an axial bearing (2) and driven by the drive motor (6) Form a unit and that the hearth has a central outlet opening provided with a lock (41) (9).

2. Oven according to claim 1, characterized in that the g e k e n n z e i c h n e t Otenmantel (12) a plurality of radial insertion openings arranged in a common plane (13) and that the insertion openings can be alternately covered by an annular jacket (25) are, which has at least one loading hole, and that the furnace shell and the Ring jacket are mutually movable.

3. Oven according to claim 2, characterized g e k e n n z e i c h n e t that on Furnace shell (12) a ring carrier (29) is provided, which acts as a track for the ring shell (25) bearing rollers (28) is used.

4. Oven according to one of the preceding claims, characterized in that g e -k e It is noted that the insertion opening (13) is in one step towards the inside expanded and that in the area of the step an upward and to the furnace chamber (8) returned Umwalzkanal (14, 15) is provided.

5. Oven according to one of the preceding claims, characterized ge -k e n It is noted that the lock (41) has a slide (38) for covering the outlet opening (9) and one downstream of the slide in the outlet direction, independent of the latter has openable and closable flap (39, 4 £).

6. Oven according to claim 5, characterized in that q e k e n n z e i c h n e t that between the slide (38) and the furnace housing (7) in the area of the outlet opening (9) provided with a fire-resistant material labyrinth seal (36, 37) is provided.