DE2817006C2

DE2817006C2 - Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emallier-, Glas- o.dgl. -bäder in Wannen oder Becken

Info

Publication number: DE2817006C2
Application number: DE2817006A
Authority: DE
Inventors: Werner Ackermann; Frohmut 5900 Siegen Vollhardt
Original assignee: Estel Hoesch Werke AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1983-01-20
Also published as: SU906389A3; ES479688A2; JPS595823B2; NL7903028A; CS202521B4; US4207065A; FR2423742B2; IT7921745A0; FR2423742A2; GB2019540A; IT1166735B; DE2817006A1; CH644203A5; BE875689R; DD143271A6; JPS54139838A; GB2019540B; DK159779A

Description

Das Hauptpatent 23 13 974 hat eine Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzebehältern, wie Verzinkungs-, Emallier-. Verbleiungs-, Metall-, Glasod. dgl. -bäder in Wannen oder Becken zum Gegenstand, bei der ein inertes Gas im Ki eistauf durch gasseitig abgeschlossene Teile des offenen Bades und einen Erhitzer geleitet wird, wobei die Wanne oder das Becken an jeder Lät <p- 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

(5 derart daß die Lebensdauer dieser eingetauchten Metaliteile 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 Lebensdauer der in das Bad eintauchenden Teile erreicht w^;rd. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß das inerte Gas tief in das Bad eingeführt wird, um hierdurch dem in dem Bad aufperlenden inerten Gas ei'ien 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 dam't 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 Röhre zum Einführen des inerten Gases in die Badflüssigkeit zu Loch- oder Rohrbündeln mindestens eines in das Bad eintauchenden keramischen Blockes zusammengefaßt sind, zwischen dessen AuBen-Seiten und den benachbarten Blöcken oder der senkrechten Wand des Abzugsschachtes und/oder dem Wannen- oder Beckenrand ein Zwischenraum für die auf- und ab zirkulierende Badflüssigkeit belassen ist.

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

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Querrandabschnitte des Blockes in die Auskleidung der sich gegenüberliegenden Scbachtwände eingelassen.

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

Bei der praktischen Ausführungsform kann das aus dem Schmelzbad ragenden 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 lind, 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 den Gasstrom in den Bohrungen !erteilenden Löchern versehen. Hierbei 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 ium Zerteilen des Gasstromes der Bohrungen versehen sein.

In andersartiger Ausgestaltung zu den vorstehend beschriebenen Formen des Blockes und der Bohrungen, j5 können diese zu einem Längsschlitz in dem Block zusammengefaßt sein. Dieser kann ihn unterteilende Rippen aufweisen.

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

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

F i g. 1 eine schematischc Darstellung des Beckens oder der Wanne mit einem Vertikalschnitt.

F i g. 2 bis 2b verschiedene Ausführungsformen des keramischen Blockes in einem Schnitt nach der Linie U-IlderFig. t.

F1 g 3 und 4 in schematicher Einzeldarstellung zwei weitere Ausführunfsformen der keramischen Blöcke mit ihren Verteilerkästen für das inerte Gas,

F i g. 5 und 5a drei Ausführungsformen des Blockes mit einem Längssthlitz, zu dem die Bohrungen eines Blockes zusammengefaßt sind,

F1 g 6. 7 und 8 Ausführungsformen des keramischen eo Blockes mit Austrittslöchern und Fußrippen oder -ansätzen.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Wanne 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 Wän« 8, 9 ist der metallische Teil 14 eines mit einer Auskleidung 16 versehenen Wannenoder Beckenrandes 15 aufgesetzt Der aus den Teilen 7—10 bestehende Vorrichtungsabschnitt bildet mit dem Rand 15 eine nach oben offene Wanne oder Becken.

Seitlich und oberhalb der Wannen- oder Beckenränder 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 eiwärmt wird, um durch die Zuleitung 28 in einen Verteilerkanal 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, 2a und 2b erkennen lassen, quer zur Längs» ichtung des Beckens oder der Wanne im Abstand voneinander in dem senkrechten Abschnitt der ^p::hächte 17, 18 angeordnet und belassen zwischen sich ainen Zwischenraum 63a, in welchem die Zirkulation der Badflussigkeit aufgrund des Mammutpumpenprinzips stattrindet 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 Einern anderen, der Badflüssigkeit widerstehenden Material gefertigt sein können, sind mit ihren Quer-randabschnitten ~2,73 (F i g. 2.2a, 2b) in die Auskleidung 16 bzw. die Wand 19 eingesetzt, dort gehalten und gegen Aufschwimmen gesichert.

Wie F i g. 2a 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 F i g. 2a dargestellten Ausführung 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. mitteis Feder >:rd Nut 77 miteinander verbunden sind.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2b besteht der Block 63 aus zwei H.ilften 78,79. wobei die Trennebene nunmehr quer zur Becken- oder Wannenlängsrichtung verläuft. Wie auch bei der Ausführungsform in Fig. 2a sind die Stoße der einzelnen Rohrteile oder Blockabschnitte dicht mitei ,ander verbunden.

Fig.4 ze gt nochmals eine perspektivische Ansicht eines Blockes 63 aus einzelnen keramischen Rohrabschnitten 80. Ein derartiger Block besitz'; eine große Stabilität und kann daher tief in das Bad, dessen Flüssigkeit in dem senkrechten Abschnitt des Schachtes 17,18 durch das eing.sJeitete Gas bewegt ist, eintauchen. Der Badspiegel 5p kann bis dicht an den kastenförmigen Aufsatz 62 heranreichen. Auch bei der Ausführungsform

nnch 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 63 können diese auch eine Längsanordnung in den Schächten 17, 18 erfahren. Analog hierzu (F i g. 2) 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 (F i g. 5), wobei der Spalt an seinem oberen Ende in einen entsprechenden Verteilerkasten, ähnlich den Kästen 62, und an seinem unteren Ende in das Schmelzbad mündet. — Bei der Ausführungsform nach F i g. 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.

!n Fig.6 ist wiederum ein mi· Rohrungen fi4 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 runde Einzelplatten in die untere Öffnung der Bohrungen 64 eingesetzt sein. — Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 sind die Bohrungen 64 durch stopfenartige Keramikverschlüsse 85 verschlossen und radiale Löcher 86 erstrecken sich oberhalb der Verschlüsse von den Bohrungen zur Außenwand des Blockes 63.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5a sind zwei parallele, das inerte Gas in das Bad einführende Schlitze 100, 101 vorgesehen, die von je einer Auskleidung 16 bzw. 19 der Schacht wände und je einer hierzu parallelen Wand 102 begrenzt werden, wobei zwischen den beiden Wänden 102 ein Schlitz 103 belassen ist. der vorzugsweise die doppelte Breite der Schlitze 100 bzw. 101 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 PJ abreißt 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. 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 23 13 974, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre zu Loch- oder Rohrbündeln mindestens eines in das Bad eintauchenden keramischen Blockes (63) zusammengefaßt sind, zwischen dessen Außenseiten und den benachbarten Blöcken oder der lenkrechten V.'and (19) des Abzugsschachtes (17,18) vnd/cder dem Wannen- oder Beckenrand (15) ein Zwischenraum (63a) für die auf- und abwärts zirkulierende Badflüssigkeit belassen ist

Z Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre durch in die Badflüssigkeit mündende Bohrungen (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 der sich gegenüberliegenden Schachtwände(14,19)eingelassen sind

4. Vorrichtung nach Ansprih.n 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele Bohrungsreihen in einem Block (63) vorgesehe . 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 Bohrungen

(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 (83, 86) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Bohrungen (64) verschlossen und die Blockwandung mit radialen Löchern (86) 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 (92) zusammengefaßt sind.

II. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz mit ihn unterteilenden Rippen (95) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch

gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (100,101) von einer der Schachtwände bzw. deren Auskleidung (16, 19) und einer hierzu parallelen Wand (102) begrenzt ist

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Wänden (102) zweier zueinander paralleler Längsschlitze (100,101) ein das aufsteigende inerte Gas führender Schlitz (103) angeordnet ist

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 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