DE2817006A1

DE2817006A1 - Vorrichtung zum beheizen von offenen materialschmelzebehaeltern, wie verzinkungs-, emallier-, glas- o.dgl. -baeder in wannen oder becken

Info

Publication number: DE2817006A1
Application number: DE19782817006
Authority: DE
Inventors: Werner Ackermann; Frohmut Vollhardt
Original assignee: Siegener AG Geisweid; SAG SIEGENER AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1979-10-25
Also published as: BE875689R; SU906389A3; NL7903028A; GB2019540A; DK159779A; FR2423742B2; US4207065A; JPS595823B2; IT7921745A0; DD143271A6; ES479688A2; CH644203A5; DE2817006C2; CS202521B4; FR2423742A2; JPS54139838A; IT1166735B; GB2019540B

Description

SAG Siegener AG 5598a

Firma SAG Siegener AG, Birlenbacher Strasse, 59oo Siegen.

Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialahmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emallier-, Glas- od.dgl, -bäder in Wannen oder Becken.- Zusatz zu Patent 2.315.974.

Das Hauptpatent 2.313.974 hat eine Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emallier-, Verbleiungs-, Metall-, Glas- od.dgl. -bäder in Wannen oder Becken zum Gegenstand, bei der ein inertes Gas im Kreislauf durch gasseitig abgeschlossene Teile des offenen Bades uid einen Erhitzer geleitet wird, wobei die Wanne oder das Becken an jeder Längs- und/oder Querseite mehrere, das Gas in das Bad einleitende Rohre aufweist und oberhalb der Rohre am Wannen- oder Beckenrand ein Abzugsschacht mit einer in das Bad eintauchenden senkrechten Wand für das Gas angeordnet ist.

Ein Teil der genannten Bäder, z.B. Verzinkungsbäder, steigert mit zunehmender Temperatur seine Aggressivität gegenüber in das Bad eingetauchten Metallteilen derart, dass die Lebensdauer dieser eingetauchten Metallteile unwirtschaftlich kurz wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Verbesserung der Vorrichtung des Hauptpatentes die Einführung des inerten Gases in die aggressiven Bäder so zu gestalten, dass eine lange

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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Rohre durch in die Badflüssigkeit mündende in einem einteiligen keramischen Block oder in zu einem einteiligen Block zusammengefügten Blockabschnitten gebildet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Querrandabschnitte des Blockes in die Auskleidungen der sich gegenüberliegenden Schachtwände eingelassen.

Die Anordnung der Bohrungen in dem Block kann so vorgesehen werden, daß eine oder mehrere parallele Bohrungsreihen in einem Block gebildet sind.

Bei der praktischen Ausführungsform kann das aus dem Schmelzbad ragende Ende des Blockes einen kastenartigen Aufsatz tragen, in den die parallelen Längslöcher des Blockes und in den ein Zuleitungsrohr für das inerte Gas münden.- Am einfachsten ist es, den Aufsatz als mit dem Block gasdicht verbundenen Metallkasten auszuführen, dessen freie Seitenwände, falls erforderlich, durch keramische Platten abgedeckt sind, um den Kasten gegen heiße Flüssigkeitsspritzer des Bades zu schützen, insbesondere weil in Nähe dieser Seitenwände das aufperlende inerte Gas aus der Badflüssigkeit austritt.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der untere Abschnitt des keramischen Rohrblockes mit dem Gasstrom in den Bohrungen zerteilenden Löchern versehen. Hier-

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Lebensdauer der in das Bad eintauhenden Teile erreicht wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das inerte Gas tief in das Bad eingeführt wird, um hierdurch dem in dem Bad aufperlenden inerten Gas einen langen Wärmeaustauschweg mit der Badflüssigkeit zu geben. Andererseits ist zu berücksichtigen, dass die Vorrichtung nach dem Hauptpatent wie nach der vorliegenden Erfindung auf dem Mammutpumpenprinzip, d.h. auf dem Einführen eines Gases in eine Badflüssigkeit beruht, um die mit Gasperlen versetzten Badbereiche spezifisch leichter und damit aufschwimmbar zu gestalten, wodurch eine Kreislaufbewegung von Badabschnitten bewirkt wird, ohne dass es beispielsweise eines mechanischen Rührwerkes bedarf. Auch hierfür ist ein tiefes Eintauchen vorteilhaft.- Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die Badflüssigkeit meist mit hohem spezifischem Gewicht gerade an den Stellen in starker Bewegung ist, an denen das Gas in die Badflüssigkeit eingeführt wird und durch diese hindurchperlt.

Zur Lösung dieser gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Rohre zum Einführen des inerten Gases in die Badfiüssigkeit zu Loch- oder Rohrbündeln mindestens eines in das Bad eintauchenden keramischen Blockes zusammengefaßt sind, zwischen dessen Außenseiten und den benachbarten Blöcken oder der senkrechten Wand des Abzugsschachtes und/oder dem Wannenoder Beckenrand ein Zwischenraum für die auf- und ab zirkulierende Badflüssigkeit belassen ist.

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bei kann das untere Ende der Bohrungen verschlossen und die Blockwandung mit radialen Löchern zwischen der Blockaußenwand und den Bohrungen versehen sein. Auch können die Bohrungen der Blöcke mit einem keramischen Sieb zum Zerteilen des Gasstromes der Bohrungen versehen sein.

In andersartiger Ausgestaltung zu den vorstehend beschriebenen Formen des Blockes und der Bohrungen, können diese zu einem Längsschlitz in dem Block zusammengefaßt sein. Dieser kann ihn unterteilende Rippen aufweisen.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung der die Erfindung ausmachenden Teile dargestellt und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Beckens oder der Wanne mit einem Vertikalschnitt,

Fig. 2

und 2a einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 verschiedene Ausführungsformen des keramischen Blockes,

Fig. 3

und 4 in schematischer Einzeldarstellung zwei weitere Ausführungsformen der keramischen Blöcke mit ihren Verteilerkasten für das inerte Gas,

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Fig. 5 drei Ausführungsformen des Blockes mit einem und 5a

Längsschlitz, zu dem die Bohrungen eines Blockes zusammengefaßt sind,

Fig. 6,7

und 8 Ausführungsformen des keramischen Blockes mit Austritt slöchern und Fußrippen oder -ansätzen.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Vifanne oder das Becken 1 dient mit ihrem Inhalt der Verzinkung von bahnförmigem Metallband. Die Wanne ist hierzu aus einer Bodenwand 7 und den beiden Seitenwänden 8,9 gebildet, die mit einer Auskleidung 10 versehen sind. Auf die Flansche 12 der Wände 8,9 ist der metallische Teil 14 eines mit einer Auskleidung 16 versehenen Aufsatzes aufgesetzt. Der aus den Teilen 7-10 bestehende Vorrichtungsabschnitt bildet mit dem Aufsatz 15 eine nach oben offene Wanne oder Becken, wobei der Aufsatz 15 bzw. der obere Abschnitt der Wände 8,9 den Becken- oder Wannenrand bilden.

Seitlich und oberhalb der Aufsätze 15 ist an den Längsseiten der Wanne oder des Beckens je ein Schacht 17,18 gebildet, der zum Wannen- oder Beckeninneren hin durch Wände 19,20 begrenzt wird und der in einen horizontalen Schachtabschnitt 60 übergeht, in den eine Abzugsleitung 25 für das inerte Gas mündet. Diese Leitung ist mit einem nicht dargestellten Erhitzer verbunden, durch den das inerte Gas auf seine Gebrauchstemperatur wieder erwärmt wird, um durch die Zuleitung 28 in einen Ver-

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teilerkanal 27 zu gelangen. Von diesem aus führen Zuleitungen 61 zu kastenartigen Aufsätzen 62 von darunter angeordneten senkrechten keramischen Blöcken 63. Die Aufsätze 62 und die Blöcke 63 sind beispielsweise, wie Fig. 1, 2 und2a erkennen lassen, quer zur Längsrichtung des Beckens oder der Wanne im Abstand voneinander in dem senkrechten Abschnitt der Schächte 17,18 angeordnet und belassen zwischen sich einen Zwischenraum 63a, in welchem die Zirkulation der Badflüssigkeit aufgrund des Mammutpumpenprinzips stattfindet. Die keramischen Blöcke 63 weisen eine oder mehrere parallele senkrechte Reihen von Bohrungen 64 auf, die sich von der oberen Stirnwand 65 bis zur unteren Stirnwand 66 (Fig. 3) des Blockes 63 erstrecken und durch die das inerte Gas in die Badflüssigkeit eingeleitet wird.

Der kastenartige Aufsatz 62 kann eine Länge besitzen, die der Breite des Blockes 63 entspricht, während die Breite b des Aufsatzes 62 etwas geringer gehalten ist als die Breite c des Blockes, damit die Seitenwände 67,68 des metallischen kastenförmigen Aufsatzes mit außenseitigen Keramikplatten 69 versehen werden können, deren Außenseite mit den Seitenwänden 70,71 des Blockes 63 fluchten (Fig. 3).

Die keramischen Blöcke 63, die auch aus einem anderen, der Badflüssigkeit widerstehenden Material gefertigt sein können, sind mit ihren Längsrandabschnitten 72,73 (Fig. 2^a) in die

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Auskleidung 16 bzw. die Wand 19 eingesetzt, dort gehalten und gegen Aufschwimmen gesichert.

Wie Fig. 2a, linke Darstellung, zeigt, können die Blöcke 63 auch aus mehreren einzelnen Blockteilen 76 zusammengesetzt sein, die rohrähnliche Ausbildung besitzen und deren Außenumfang rechteckig oder quadratisch ist. Bei der in Fig. 2a, linken Darstellung sind die einzelnen, zu einem blockartigen Rohrbündel zusammengefaßten Einzelrohre in Querrichtung des senkrechten Abschnittes des Schachtes 17»18 zusammengefügt, wobei benachbarte Seitenteile der Blockteile 76 z.B. mittels Feder und Nut 77 miteinander verbunden sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2a, rechte Darstellung, besteht der Block 63 aus zwei Hälften 78,79, wobei die Trennebene nunmehr quer zur Becken- oder Wannenlängsrichtung verläuft. Wie auch bei der linken Ausführungsform in Fig. 2a sind die Stöße der einzelnen Rohrteile oder Blockabschnitte dicht miteinander verbunden.

Fig. 4 zeigt nochmals eine perspektivische Ansicht eines Blokkes 63 aus einzelnen keramischen Rohrabschnitten 80. Ein derartiger Block besitzt eine große Stabilität und kann daher tief in das Bad, dessen Flüssigkeit in dem senkrechten Abschitt des Schachtes 17,18 durch das eingeleitete Gas bewegt ist, eintauchen. Der Badspiegel Sp kann bis dicht an den ka-

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stenförinigen Aufsatz 62 heranreichen. Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 kann der kastenförmige Aufsatz 62 an seinen Seitenwänden und gegebenenfalls auch an seiner freien Unter- und Oberseite mit einer keramischen Abdeckung versehen sein.

Statt der Queranordnung der Blöcke 62 können diese auch eine Längsanordnung in den Schächten 17,18 erfahren. Analog hierzu erstrecken sich von der einen Stirnwand 90 zur gegenüberliegenden Stirnwand 91 der Schächte 17,18 zwei zwischen sich einen schmalen Spalt 92 belassene keramische Platten 93,94 (Fig. 5), wobei der Spalt an seinem oberen Ende in einen entsprechenden Verteilerkasten, ähnlich den Kästen 62, und an seinem unteren Ende in das Schmelzebad mündet.- Bei der Ausführungsform nach Fig. 5, linke Darstellung, ist der Spalt in seiner Länge durch senkrechte Rippen 95 in schmale Schächte 96 unterteilt, wobei die Rippen Teile der einen der beiden Keramikplatten bilden.

In Fig. 6 ist wiederum ein mit Bohrungen 64 versehener keramischer Block 63 mit einem kastenartigen Aufsatz 62 dargestellt. Während die obere Bohrungsöffnung an der Stirnwand 65 vollen Querschnitt besitzt, ist gegen die untere Stirnwand von unten eine Keramikplatte 82 gesetzt, die auf Höhe der Bohrungen 64 mit diesen koaxiale kleine Löcher 83 trägt, die den Gasstrom in den Bohrungen 64 in Richtung der Pfeile 84 in Gasperlen zerteilt, die an den freien Wänden des Blockes 63 in der Schmelze aufsteigen.- Statt der Keramikplatte 82 können auch

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runde Einzelplatten in die untere Öffnung der Bohrungen 64 eingesetzt sein.- Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Bohrungen 64 durch stopfenartige KeramikverSchlüsse verschlossen und radiale Löcher 86 erstrecken sich oberhalb der Verschlüsse von den Bohrungen zur Außenwand des Blockes 63,

Der Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß trotz des keramischen Materials der Rohre eine große Eintauchtiefe in das ein hohes spezifisches Gewicht aufweisende Schmelzebad mit bewegter Badflüssigkeit erreichbar ist und damit eine große Lebensdauer der das inerte Gas in das Bad eintauchenden Teile gegeben ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5a sind zwei parallele, das inerte Gas in das Bad einführende Schlitze 1oo, 1o1 vorgesehen, die von je einer Auskleidung 16 bzw. 19 der Schachtwände und je einer hierzu parallelen Wand 1o2 begrenzt werden, wobei zwischen den beiden Wänden 1o2 ein Schlitz 1o3 belassen ist, der vorzugsweise die doppelte Breite der Schlitze 1oo bzw. 1o1 besitzt und in welchem das inerte Gas durch die Badflüssigkeit aufwärts perlt, um am oberen Schlitzende abgezogen zu werden.

Um ein intensives Durchperlen der Badflüssigkeit in den Schächten 17, 18 zu erzielen, kann das untere Ende 163 des keramischen Blockes mit einer von der Außenwand 164 fortweisenden Längsrippe 165 versehen sein, an deren äußeren Kante der Gasstrom aus den Bohrungen oder dem Schlitz (vgl. Pfeil P) ab-

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reißt und im Abstand von der Außenwand in Perlen zerteilt wird.- Der Rippe 165 kann in Bezug auf die zweite Außenwand 164a eine spiegelbildliche Rippe 165a entsprechen.

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Claims

Patentansprüche

1) Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emallier-, Verbleiungs-, Metall-, Glas- od.dgl. -bäder in Wannen oder Becken, bei der ein inertes Gas im Kreislauf durch gasseitig abgeschlossene Teile des offenen Bades und einen Erhitzer geleitet wird, wobei die Wanne oder das Becken an jeder Längs- und/oder Querseite mehrere, das Gas in das Bad einleitende Rohre aufweist und oberhalb der Rohre am Wannen- oder Beckenrand ein Abzugsschacht mit einer in das Bad eintauchenden senkrechten Wand für das Gas angeordnet ist, nach Patent 2.313.974, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre zu Lochoder Rohrbündeln mindestens eines in das Bad eintauchenden keramischen Blockes (63) zusammengefaßt sind, zwischen dessen Außenseiten und den benachbarten Blöcken oder der senkrechten Wand (19) des Abzugsschachtes (17,18) und/oder dem Wannen- oder Beckenrand (15) ein Zwischenraum (63a) für die auf- und abwärts zirkulierende Badflüssigkeit belassen ist.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre durch in die Badflüssigkeit mündende Bohrungen

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(64) in einem einteiligen Block (63) oder Blockabschnitt gebildet sind.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrandabschnitte (72,73) des Blockes (63) in die Auskleidungen (74,75) der sich gegenüberliegenden Schachtwände (14,19) eingelassen sind.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele Bohrungsreihen in einem Block (63) vorgesehen sind.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Schmelzebad ragende Ende des Blockes (63) einen kastenartigen Aufsatz (62) trägt, in den die parallelen Längslöcher (64) des Blockes (63) und in das Zuleitungsrohr (61) für das inerte Gas münden.

6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz ein mit dem Block (63) gasdicht verbundener Metallkasten ist, dessen Außenseiten (67,68) mit keramischen Platten (69) od.dgl. verkleidet sind.

7) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt des keramischen Rohrblockes (63) mit den Gasstrom in den Bohrungen (64) zerteilenden Löchern

ist.

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8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Bohrungen (64) verschlossen und die Blockwandung mit radialen Löchern zwischen der Blockaussenwand und den Bohrungen versehen ist.

9) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende der Bohrungen (64) der Blöcke (63) mit einem keramischen Sieb zum Zerteilen des Gasstromes der Bohrung (64) versehen ist.

10) Vorrichtung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen eines Blockes zu einem Längsschlitz zusammengefaßt sind.

11) Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz mit ihn unterteilenden Rippen versehen ist.

12) Vorrichtung nach Anspruch 9 und 1o, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlitz (loo, 1oi) von einer der Schachtwände bzw. deren Auskleidung (16,19) und einer?hierzu parallelen Wand (1o2) begrenzt ist.

13) Vorrichtung nach·Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Wänden (1o2) zweier zueinander paralleler Längsschlitze (1oo, 1oi) ein das aufsteigende inerte Gas führender Schlitz (Io3) angeordnet ist.

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14) Vorrichtung nach Anspruch 1 us 13, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende (163) des keramischen, in das Bad eintauchenden Blockes (63) mit von der äußeren Blockwand (164, 164a) fortweisenden Ansätzen oder Rippen (165, 165a) versehen ist.

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