DE3132769A1 - Method and apparatus for the heat treatment of metal stock - Google Patents

Method and apparatus for the heat treatment of metal stock

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DE3132769A1 DE19813132769 DE3132769A DE3132769A1 DE 3132769 A1 DE3132769 A1 DE 3132769A1 DE 19813132769 DE19813132769 DE 19813132769 DE 3132769 A DE3132769 A DE 3132769A DE 3132769 A1 DE3132769 A1 DE 3132769A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor

Abstract

In the heat treatment of metal stock in separate chambers heated to different temperatures by open heating, the metal stock is passed in a continuous stepped sequence through the individual chambers. In order to improve thermal economy, the exhaust gases from the chambers heated to higher temperatures are cooled to a greater or lesser extent and in this condition passed into the chambers held at lower temperatures. Cooling is effected by a process which involves heat recovery.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehand- "Process and device for heat treatment

lung von Metallgut" Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Metallgut in voneinander getrennten Kammern, die durch offene Beheizung mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt werden, wobei das Metallgut in stetiger Folge taktweise durch die einzelnen Kammern hindurchgeführt wird. treatment of metal goods "The invention relates to a method and a Device for the heat treatment of metal goods in separate chambers, which are exposed to different temperatures through open heating, whereby the metal goods are passed through the individual chambers in a continuous cycle will.

Zur Wärmebehandlung von Stahlbandringen ist bereits vorgeschlagen worden, die Stahlbandringe auf verfahrbaren Unterlagen durch einen in mehrere Kammern unterteilten Tunnelofen hindurchzuführen. Die Stahlbandringe sind dabei von Schutzhauben umgeben, unter denen äe nach Bedarf bestimmte Schutzgasatmosphären eingestellt werden können. Die Erwärmung, die außerhalb der Schutzhauben erfolgt, kann als offene Beheizung mit Hilfe von mit Brennstoff beschickbaren Brennern erfolgen.It has already been proposed for the heat treatment of steel band rings been, the steel band rings on movable bases through one in several chambers subdivided tunnel furnace. The steel band rings are covered by protective hoods surrounded, under which certain protective gas atmospheres can be set as required can. The heating that takes place outside the protective hoods can be used as open heating with the help of burners that can be charged with fuel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärmehaushalt der bekannten Anlage noch weiter zu verbessern.The invention is based on the object, the heat balance of the known Plant to be improved even further.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abgase aus den mit höheren Temperaturen beaufschlagten Kammern mehr'oder weniger abgekühlt und in diesem Zustand in die auf niedrigeren Temperaturen gehaltenen Kammern eingeleitet werden.According to the invention this object is achieved in that the exhaust gases cooled to a greater or lesser extent from the chambers subjected to higher temperatures and in this state introduced into the chambers kept at lower temperatures will.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, die mit den niedrigeren Temperaturen beaufechlagten Kammern mit der Abwärme aus den bei höherer Temperatur gehaltenen Kammern zu beheizen, so daß eine direkte Beheizung nur fur die Aufheiz- und Haltekammern erforderlich ist.The inventive method, it is possible with the lower Temperatures exposed chambers with the waste heat from the at higher temperature held chambers to heat, so that direct heating only for the heating and holding chambers is required.

Damit auch dieJenige Wärme nicht verlorengeht, die beim Herunterkühlen der heißen Abgase auf ein niedrigeres Temperaturniveau freigesetzt wird, kann die Abkühlung wärmeriickgewinnend erfolgen.So that the warmth that is not lost when it cools down the hot exhaust gases are released to a lower temperature level, the Cooling take place with heat recovery.

Wenn in dem Verfahren Aufheiz-, Halte- und tUhlkammern verwendet werden, können die mehr oder weniger abgekEhlten Abgase aus den Aufheiz- und Haltekammern in die Xühlkammern eingeleitet werden. Wenn diesen Kammern noch eine Vorwärmkammer vorgeschaltet ist, werden die in der Kilhikammer bzw. den Kühlkammern aufgeheizten Gase in die Vorwärmkammer geleitet.If heating, holding and cooling chambers are used in the process, the more or less cooled exhaust gases from the heating and holding chambers are introduced into the Xühlkammern. If these chambers still have a preheating chamber is connected upstream, those in the Kilhikammer or the cooling chambers are heated Gases passed into the preheating chamber.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist insbesondere zur Wärmebehandlung von Bundmaterial vorgesehen, das mit einer mit Schutzgas und/oder Spülgas beaufschlagbaren Haube umgeben ist.The device according to the invention for performing the method is in particular intended for the heat treatment of bundle material, which with a Protective gas and / or purge gas is surrounded by pressurized hood.

Die Vorrichtung geht dabei aus von einem Tunnelofen, der in mehrere voneinander getrennte Kammern unterteilt ist, Brenner aufweist, die zur Erwärmung der einzelnen Kammern auf unterschiedliche Temperaturen dienen und mit einer- durch die Länge des Ofens verfahrbaren Unterlage zur Aufnahme des Bundmaterials versehen ist. Die erflndungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasauslässe der mit den höheren Temperaturen beaufschlagbaren Kammern fieber ein Leitungssystem unter Zwischenschaltung von Ktlhleinrichtungen mit der bzw.The device is based on a tunnel furnace, which is divided into several separate chambers is divided, has burners that are used for heating the individual chambers are used at different temperatures and with one- through The length of the furnace is provided with a movable pad to accommodate the bundle material is. The device according to the invention is characterized in that the exhaust gas outlets the chambers that can be acted upon by the higher temperatures fever a pipe system with the interposition of cooling devices with the resp.

den auf niedrigeren Temperaturen gehaltenen tamper bzw.the tamper or tamper kept at lower temperatures

Kammern verbunden sind. Als Kühleinrichtungen sind vorzugsweise Rekuperatoren vorgesehen, so daß bei dem Prozeß kaum Wärme verlorengeht. -Bei einem Ofen, der eine Klammer zum Vorwärmen,. eine Kammer zum Aufheizen, eine Kammer zum Halten der Temperatur, eine Kammer zum Kehle sowie eine nachgeschaltete Elhlstrecke aufweist, sind vorzugsweise die Abgas- auslässe der Aufheizkammer und der Haltekammer über das Leitungssystem mit der Kfihlkammer verbunden. Dadurch braucht die Kühlkammer nicht gesondert beheizt zu werden. Der Abgasauslaß der kühlkammer kann ferner über eine Rohrleitung mit den Anschlüssen der Vorwärmkammer verbunden sein, so daß die Vorwärmkammer allein durch die Abgase der Kühlkammer betrieben werden kann.Chambers are connected. Recuperators are preferred as cooling devices provided so that hardly any heat is lost in the process. -At an oven that a clamp for preheating ,. a chamber for heating, a chamber for holding the Temperature, a chamber to the throat and a downstream elbow section, are preferably the exhaust outlets of the heating chamber and the Holding chamber connected to the cooling chamber via the pipe system. This needs the cooling chamber not to be heated separately. The exhaust outlet of the cooling chamber can also be connected to the connections of the preheating chamber via a pipeline be so that the preheating chamber operated solely by the exhaust gases from the cooling chamber can be.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise'veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated by way of example in the drawing and described in detail below with reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine Herdwagen-Stoßofenanlage, die zur Wärmebehandlung von Stahlbandringen vorgesehen ist.The drawing shows a schematic representation of a longitudinal section by a bogie pusher furnace system, which is used for the heat treatment of steel band rings is provided.

Die Wärmebehandlungslinie besteht aus einem Herdwagen-Stoßofen 2 mit anschließender Kfihlstrecke 3. Zum Transport der Stahlbandringe 1 durch die Ofenanlage dienen zehn Herdwagen 4, die mit den Positionen 5 bis 14 gekennzeichnet sind.The heat treatment line consists of a bogie pusher furnace 2 with subsequent Kfihllinie 3. For transporting the steel band rings 1 through the furnace serve ten bogie cars 4, which are marked with the positions 5 to 14.

Der Stopfen 2 ist in vier Kammern 15 bis 18 unterteilt.The stopper 2 is divided into four chambers 15 to 18.

Vor und hinter Jeder Ofenkammer sowie am Ende der dem Ofen 2 nachgeschalteten Kfihlstrecke 3 sind in der Höhe bewegbare Ofentiiren 19 bis 24 angeordnet, die im abgesenkten Zustand auf dem vorderen oder hinteren Ende der Herdwagen 4 aufsitzen und im hochgezogenen Zustand einen freien Durchgang der mit den Bunden 1 beladenen Wagen 4 ermöglichen.In front of and behind each furnace chamber and at the end of the furnace 2 downstream Kiln section 3 are vertically movable furnace 19 to 24 arranged in the sit down on the front or rear end of the bogie 4 and in the raised state a free passage of the one loaded with the bundles 1 Carriage 4 enable.

Zur Fthrung der Herdwagen 4 dienen Schienen 28, die im Bereich des Stoßofens 2 sowie der tühlstrecke 3 und gegebenenfalls auch noch ein Strick vor und hinter der Anlage fieber einer Grube verlaufen und mit Hilfe eines am Grubenboden stehenden Stfitzgestells getragen werden.To guide the bogie 4 rails 28 are used, which are in the area of the Pusher furnace 2 as well as the cooling section 3 and possibly also a rope before and behind the plant fever of a pit run and with the help of one on the pit floor standing stool.

Der Stoß ofen 2 sowie die Kühlstrecke 3 sind nach unten hin offen. Im Betriebszustand dienen die Herdwagen 4, die in stabiler Eisenkonstruktion hergestellt und mit einer Ausmauerung-versehen sind, als untere Begrenzung des Ofenraums.The shock oven 2 and the cooling section 3 are open at the bottom. In the operating state, the bogies 4, which are manufactured in a stable iron construction, are used and are provided with a brick lining as the lower limit of the furnace space.

Jeder Wagen 4 ist zum Transport von beispielsweise vier Stahlbandringen 1 vorgesehen, fiber-die Je eine Schutzhaube 40 gestülpt ist. Die Schutzhauben 40 sind rund herum abgedichtet,-so daß innerhalb Jeder Haube 40 um Jedes Bund herum ein Schutzraum 41 entsteht, der von unten her über entsprechende Leitungen mit Spiil- und/ oder Schutzgas beaufschlagt werden kann.Each carriage 4 is for the transport of, for example, four steel band rings 1 is provided, over which a protective hood 40 is put. The protective hoods 40 are sealed all around so that within each hood 40 around each collar a protective space 41 is created, which can be accessed from below via corresponding lines with and / or protective gas can be applied.

Zur Beheizung des Ofenraums dienen in den Ofenkammern 16 und 17 angeordnete Strahlungsbrenner 42 und 43. Dabei sind vorzugsweise vier Strahlungsbrenner 42 in der Ofendecke und vorzugsweise sechs Strahlungsbrenner 43 in den Seitenwänden des Ofens angeordnet.To heat the furnace chamber 16 and 17 are arranged in the furnace chambers Radiant burners 42 and 43. There are preferably four radiant burners 42 in the furnace roof and preferably six radiant burners 43 in the side walls of the Arranged in the oven.

Die beiden mittleren Kammern 16 und 17 des Stoßofens 2 von denen die Kammer 16 eine Aufheizkammer und die Kammer 17 eine Haltekammer ist, sind in der Decke- mit Gasauslässen 44 bzw. 45 mit nachgeschalteten Rekuperatoren 46 bzw. 47 versehen.The two middle chambers 16 and 17 of the pusher furnace 2 of which the Chamber 16 is a heating chamber and chamber 17 is a holding chamber are in the Ceiling with gas outlets 44 or 45 with downstream recuperators 46 or 47 Mistake.

Die Ausgänge der Rekuperatoren 46 und 47 sind an ein bein tungssystem 48 angeschlossen, das über einen Anschluß 49 in den oberen Bereich der als Kühlkammer dienenden letzten Kammer 18 des Stoßofens 2 mündet. Der untere Bereich der Kühlkammer 18 weist seitliche Gasauslässe 50 auf, die über eine Rohrleitung 51 mit Anschlüssen 52 der als Vorwärmkammer dienenden ersten Kammer 15 des Stoßofens 2 verbunden sind. Die heißen Gase werden von beiden Seiten in den unteren Bereich der Vorwärmkammer eingeleitet und durch eine an den oberen Bereich der Kammer 15 angeschlossene Abgasleitung 53 abgeführt.The outputs of the recuperators 46 and 47 are connected to a processing system 48 connected, via a connection 49 in the upper region of the cooling chamber serving last chamber 18 of the pusher furnace 2 opens. The lower part of the cooling chamber 18 has lateral gas outlets 50, which are connected via a pipeline 51 with connections 52 of the first chamber 15 of the pusher furnace 2 serving as a preheating chamber are connected. The hot gases enter the lower part of the preheating chamber from both sides introduced and through an exhaust pipe connected to the upper region of the chamber 15 53 discharged.

Der wärmetechnische Prozeß der Anlage verläuft wie In der Aufheizkammer 16 sowie der Haltekammer 17 werden die mit den Hauben 40 bedeckten Stahlbandringe 1 mit der Wärme der Brenner 42 und 43 beaufschlagt und auf der für die Wärmebehandlung erforderlichen Temperatur gehalten. Die Abgase aus den Kammern 16 und 17 gelangen über die Auslässe 44 bzw. 45 in die Rekuperatoren 46 bzw. 47, wo sie wärmerückgewinnend abgekühlt werden. Die abgekühlten Gase gelangen dann über das Leitungssystem 48 in die Kühlkammer 18. Dort erwärmen sich die Gase durch Wärmeaustausch mit den aus der Haltekammer 17 kommenden warmen Stahlbandringen und gelangen dann über die Rohrleitung 51 in die Vorwärmkammer 15, um dort die Stahlbandringe vorzuwärmen und nach dem Durchlauf durch die-Kammer ins Freie abgegeben zu werden.The thermal process of the system is the same as in the heating chamber 16 and the holding chamber 17 are the steel band rings covered with the hoods 40 1 applied with the heat of the burners 42 and 43 and on that for the heat treatment required temperature maintained. The exhaust gases from chambers 16 and 17 pass via the outlets 44 and 45 into the recuperators 46 and 47, where they recover heat be cooled down. The cooled gases then pass via the line system 48 in the cooling chamber 18. There the gases heat up through heat exchange with the the holding chamber 17 coming warm steel band rings and then arrive via the pipeline 51 in the preheating chamber 15 to preheat the steel band rings there and after Pass through the chamber to be released into the open air.

In der Kühl strecke 3 werden die Stahlbandringe allmählich weiter abgekühlt und werden dann in der Position 13 entladen.In the cooling section 3, the steel band rings are gradually further cooled and are then discharged in position 13.

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Claims (8)

Ansprüche 1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallgut in voneinander getrennten Kammern, die durch offene Beheizung mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt werden, wobei das Metallgut in stetiger Folge taktweise durch die einzelnen Kammern hindurchgefUhrt wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Abgase aus den mit höheren Temperaturen beaufschlagten Kammern mehr oder weniger abgekühlt und in diesem Zustand in die auf niedrigeren Temperaturen gehaltenen Kammern eingeleitet werden. Claims 1. A method for the heat treatment of metal goods in one another separate chambers created by open heating with different temperatures are acted upon, with the metal goods in a steady cycle through the individual Chambers is passed through, so that the Exhaust gases from the chambers subjected to higher temperatures more or less cooled and in this state in the chambers kept at lower temperatures be initiated. 2. Verfahren nach Anspruch t, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abktlhlung wärmeruckgewinnend erfolgt.2. The method according to claim t, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cooling takes place with heat recovery. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 bei Verwendung von Aufheiz-, Halte- und Ktlhlkammern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mehr oder weniger abgekühlten Abgase aus den Aufheiz- und Haltekammern in die Kühlkammer bzw. Kühikammern eingeleitet werden.3. The method according to claim 1 or 2 when using heating, holding and refrigeration chambers, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t, that the more or fewer cooled exhaust gases from the heating and holding chambers into the cooling chamber or cooling chambers be initiated. 4. Verfahren nach Anspruch 3 bei Verwendung einer Vorwärmkammer, d a d u r c h g e k e n n z e 1 0 h -n e t , daß die in der bzw. den Kühlkammern aufgeheizten Gase in die Vorwärmkammer geleitet werden.4. The method according to claim 3 when using a preheating chamber, d a d u r c h e k e n n z e 1 0 h -n e t that the heated in the cooling chamber or chambers Gases are fed into the preheating chamber. 5. Vorrichtung zur Durchfühoung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere zur Wärmebehandlung von Bundmaterial, das mit einer mit Schutzgas undloder Spülgas beaufschlagbaren Haube umgeben ist, bestehend aus einem Tunnelofen, der in mehrere voneinander getrennte Kammern unterteilt ist, Brennern zur Erwärmung der einzelnen Kammern auf unterschiedliche Temperaturen sowie einer-durch die Länge des Ofens verfahrbaren Unterlage zur Aufnahme des Bundmaterials, d.a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abgasauslässe (44, 45) der mit den höheren Temperaturen beaufschlagbaren Kammern (16, 17) ueber ein Leitungssystem (48) unter Zwischenschaltung von Kühleinrichtungen (46, 47) mit der bzw. den auf niedrigeren Temperaturen gehaltenen Kammer (18) bzw. Kammern verbunden sind.5. Device for performing the method according to claim 1, in particular for the heat treatment of coil material, which is treated with a protective gas and / or purging gas actable hood is surrounded, consisting of a tunnel furnace, which is divided into several separate chambers is divided, burners for heating each Chambers at different temperatures as well as one-through the length of the furnace movable base for holding the bundle material notices that the exhaust gas outlets (44, 45) are the ones with the higher temperatures pressurized chambers (16, 17) via a line system (48) with the interposition of cooling devices (46, 47) with the one or more kept at lower temperatures Chamber (18) or chambers are connected. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , - daß als gühleinrichtungen Rekuperatoren (46, 47) vorgesehen sind.6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, - that recuperators (46, 47) are provided as cooling devices. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der der Ofen eine Kammer zum Vorwärmen, eine Kammer zum Aufheizen, eine Kammer zum Halten der Temperatur, eine Kammer zum Kühlen sowie eine nachgeschaltete Kühlstrecke aufweist, d a dur c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Abgasauslässe (44, 45) der Aufheizkammer(16) und der Haltekammer (17) über das Leitungssystem (48) mit der Kühlkammer (18) verbunden sind.7. Apparatus according to claim 5 or 6, wherein the furnace has a chamber for preheating, a chamber for heating, a chamber for maintaining the temperature, has a chamber for cooling and a downstream cooling section, d a dur c h g e k e n n -z e i c h n e t that the exhaust gas outlets (44, 45) of the heating chamber (16) and the holding chamber (17) connected to the cooling chamber (18) via the line system (48) are. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Abgasauslaß (50) der Kühlkammer (18) über eine Rohrleitung (51) mit den Anschlüssen (52) der Vorwärmkammer (15) verbunden ist.8. Apparatus according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the exhaust gas outlet (50) of the cooling chamber (18) via a pipe (51) is connected to the connections (52) of the preheating chamber (15).
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