DE3203433A1

DE3203433A1 - Anwaermofen fuer langgestrecktes gut

Info

Publication number: DE3203433A1
Application number: DE19823203433
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dipl.-Ing. 7761 Moos Elhaus
Original assignee: Elhaus friedrich Wilhelm dipl-Ing
Current assignee: Elhaus friedrich Wilhelm dipl-Ing
Priority date: 1982-02-02
Filing date: 1982-02-02
Publication date: 1983-08-25
Also published as: AU556135B2; US4541799A; WO1983002661A1; EP0099383B1; CA1202174A; DE3363853D1; DE3203433C2; EP0099383A1; AU1696083A

Description

Die Erfindung betrifft einen Anwärmofen für Tanggestrecktes Gut, wie Stangen, Blöcke, Barren oder dgl., aus Metall, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierungen, mit einem aus durchgehenden oder segmentweise aneinandergefügten feuerfesten, insbesondere dünnwandigen Herdschalen gebildeten Herdtunnel, der über die Schalenwandungen durchsetzende Heizelemente, wie Brenner, Heißgasdüsen oder dgl., beheizbar ist, welche auf das in den Herdtunnel längsgerichtet eingesetzte Gut zu dessen direkten Beaufschlagung gerichtet sind, sowie mit einem im oberen Ofenbereich angeordneten Abgaskanal.

Bei einem bekannten Ofen dieser Art (DE-PS 18 07 504) sind die dünnwandigen Herdschalen ohne Wärmeisolation in die Ofenkonstruktion eingesetzt. Dies führt zu Wärmeverlusten insbesondere durch Abstrahlung der Außenwände der Herdschalen. Das Abgas wird über einen Spalt oben im Herdtunnel in den Abgaskanal abgesaugt. Bei dem Weg des Gases zwischen Herdtunnel und Abgaskanal geht Wärme verloren. Deshalb ist der Wirkungsgrad des bekannten Ofens niedrig. Zudem ist die bekannte Konstruktion aufgrund der getrennten Anordnung des Abgaskanals oberhalb des Herdtunnels kompliziert und baut hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anwärmofen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die zum Heizen zugeführte Energie bei einfacher, kompakter Konstruktion effektvoller ausgenutzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Anwärmofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Herdtunnel in den eine Wärmeisolierung aufweisenden Abgaskanal integriert ist. Vorzugsweise

O Z. U O H J

deckt dabei die Wärmeisolierung des Abgaskanals die Herdschalen des Herdtunnels mindestens in ihrem mittleren Bereich von außen ab, so daß die unteren Bereiche der Herdschalen zu Montage- und Wartungszwecken freibleiben.
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Daß mit der Erfindung eine erheblich verbesserte Energieausnutzung erreicht wird, ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß das Abgas ohne jede Wärmeverluste aus dem Herdtunnel,beispielsweise über den oberen Spalt zwischen den vertikal stehenden Herdschalenhälften,in den Abgaskanal überführt wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion ist der mittlere und obere Bereich des Herdtunnels durch den Abgaskanal selbst, d. h. ohne jegliche zusätzlichen Maßnahmen, ausreichend wärmeisoliert. Auf eine Wärmeisolierung des unteren Bereiches des Herdtunnels ist dabei bewußt zugunsten besserer Zugänglichkeit zu Montage- und Wartungszwecken verzichtet. Nach Erkenntnissen des Erfinders sind die Verluste an abstrahlender Wärme in den unteren Bereichen der Herdschalen verhältnismäßig gering. Das Weglassen einer Wärmeisolierung in diesen unteren Bereichen ist sehr vorteilhaft, weil Raum für die Aufnahme und Zugänglichkeit von Aggregaten, wie Brenner, Stützgestell für die Herdschalen, und die Fördervorrichtung für das anzuwärmende Gut verbleibt.

Die Isolierteile können vertikal von den Abstützteilen nach oben ragen oder sich an die oberen Bereiche der Herdschalen anschmiegen. 25

Eine hinsichtlich einer einfachen Montage und Demontage besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Wärmeisolierung von an einem Stützgestell des Ofens ortsfest angebrachten Abstützteilen unterstützt ist und darüber angeordnete, wegnehmbare Isolierteile aufweist, von denen die unteren die Herdschalen seitlich abstützen und isolieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bei der untere und obere Brennerreihen über den Umfang des Herdtunnels verteilt angeordnet sind, ist hierbei vorgesehen, daß die Brenner der oberen Brennerreihen wegnehmbare Isolierteile durchsetzen, während die Brenner der unteren Brennerreihen

im unteren, nicht wärmeisolierten Bereich der Herdschalen vorgesehen sind, und daß jedes von Brennern durchsetzte Isolierteil gleiche Länge wie entsprechende Segmente der Herdschalen hat.

Sind nur untere Brennerreihen erforderlich, so ist gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß sämtliche Brennerreihen unterhalb der Wärmeisolierung in den Herdtunnel münden und daß der Abgaskanal als entfernbare Montageeinheit ausgebildet ist. Diese Ausführung ist hinsichtlich einer einfachen Montage Wartung bzw. Austausch der Herdschalen besonders günstig, denn der Abgaskanal kann als Ganzes entfernt werden, so daß ein Austausch der oder einzelner Herdschalen leicht möglich ist.

Bei neueren Anwärmofen der beschriebenen Bauart wird das heiße Abgas vom Abgaskanal in .eine Vorwärmzone des Anwärmofens oder eines weiteren Ofens zum Vorwärmen des Gutes geleitet.

Besonders vorteilhaft ist die Konstruktion nach der Erfindung, wenn der Ofenraum des Anwärmofens in mehrere Heiz- und Regelzonen unterteilt ist, die über den gemeinsamen Abgaskanal in Verbindung stehen. Wenn bei Erreichen der Solltemperatur einzelne Zonen ausgeschaltet sind, werden sie durch die übrigen Zonen trotz der Verbindung über den Abgaskanal nicht beeinflußt; die Rauchgase strömen nur im oberen Bereich in dem gemeinsamen Abgaskanal in Längsrichtung ab, beispielsweise in eine Vorwärmzone oder zum Vorwärmen des Gutes in einen vorgeschalteten Vorwärmofen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Querschnitten durch zwei ausgeführte Anwärmöfen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, wobei in

Fig. 1 die erste Ausführung und

in Fig. 2 die zweite Ausführung dargestellt sind.

Den beiden Ausführungen sind unter anderem folgende Merkmale gemein-

sam:

Die gezeigten Anwärmöfen weisen ein Stützgestell 10 aus einer Stahl konstruktion auf.

Im unteren Ofenraum ist eine Doppelstrang-Förderkette 13 mit daran befestigten Tragvorrichtungen 12 für das anzuwärmende Gut 1, wie Stangen oder Barren, vorgesehen, die das Gut intermittierend durch den von halbzylindrischen Herdschalenhälften 14 gebildeten zylindrischen Herdtunnel 15 transportiert. Die Herdschalen 14 sind in ihrem unteren Bereich schwenkbar auf Tragschienen 16 gelagert und werden oben von Abstandhaltern 17 in Position gehalten.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind je Herdschalenreihe 14 ausschließlich eine Brennerreihe mit in Längsreihen senkrecht zur Zeichenebene angeordneten Vorgemischbrennern 18 vorgesehen sind. Die Brenner 18 haben Brennerdüsen 20, die durch Öffnungen 21 der Herdschalen in den zylindrischen Herdtunnel 15 hineinragen und das Gut direkt beaufschlagen. Die Brenner 1B sind derart angeordnet, daß beim Anwärmen des Gutes 1 unterschiedlichen Durchmessers eine gute Ausnutzung der Oberfläche zur Wärmeübertragung und eine rotationssymmetrische Temperaturverteilung über den Querschnitt des Gutes erreicht wird. Dabei sind die Brennerdüsen 20 in ihrer Leisturig so eingestellt, daß die gewünschte Temperaturverteilung erzeugt wird. 25

Anstatt Brennern 18 können auch Heißgasdüsen zur Beheizung vorgesehen sein, die beispielsweise mit Heißluft auf das Gut 1 einwirken, welche in bekannter Weise elektrisch aufheizbar ist.

Die Abgase verlassen den Herdraum 15 nach oben durch einen von den Herdschalenhälften 14 bei den Abstandhaltern 17 gebildeten Längsspalt 30, von welchem sie über einen vertikalen Kanal 31 direkt in einen Abgaskanal 32 gelangen. Von diesem wird das Abgas in eine nicht gezeigte, dem Anwärmofen vorgelagerte Vorwärmzone für das Gut 1 gefördert, z. B. mittels nicht gezeigter Ventilatoren gesaugt. Der Ab-

gaskanal hat eine Wärmeisolierung, deren untere Isolierteile 54 sich über die ganze Ofenlänge erstrecken, eine Lücke für den Herdtunnel lassen und sich von außen an die mittleren Bereiche der Herdschalen anlegen. Die unteren Isolierteile 54 sind von Trägern 52 unterstützt, welche ortsfest am Stützgestell 10 angebracht sind. Der Haupt- oder Oberabschnitt des Abgaskanals 32 ist von zwei vertikalen Isolierteilen 56 und einem damit einstückigen oberen Isolierteil 58 gebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 erstrecken sich die Isolierteile 56, 58 des Oberteiles,ebenfalls über die ganze Ofenlänge. Der Hauptabschnitt 56,58 läßt-sich somit als Ganzes wegnehmen. Die Herdschalen 14 werden dann noch durch die unteren Isolierteile 54 seitlich gehalten, lassen sich jedoch nach Wegnehmen der Abstandhalter 17 einzeln durch leichtes Schwenken nach innen um den jeweiligen Drehpunkt an den Tragschienen 16 zum Austausch entfernen.

Die Wärmeisolierung weist z. B. zwei Schichten auf, von denen die innere aus die Wärme gut isolierenden, aber schlecht speichernden keramischen Fasern besteht, während die äußere Schicht, die im Bereich tieferer Temperaturen liegt, aus Mineralfasern besteht.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, daß je Herdschalenreihe zusätzlich zu der unteren Brennerreihe 18 eine obere Brennerreihe 19 vorgesehen ist. Zur Einstellung der oberen Brenner gegenüber den unteren Brennern ist in der Brennstoffzuleitung 23 ein einstellbares Drosselventil 24 angeordnet.

Die zusätzlichen oberen Brennerreihen bedingen eine Zwischenfügung von entsprechend den Herdschalen 14 in Segmente unterteilten vertikalen Isolierteilen 59.zwischen die unteren,über die ganze Ofenlänge sich erstreckenden Isolierteile 54 und den Haupt- oder Oberteil des Abgas-

kanals 32, dessen Isolierteile 60, 62, 64 wiederum ein zusammenhängendes, einheitlich als Ganzes wegnehmbares Stück bilden. Zum Austausch von Herdschalen muß das Stück 60, 62, 64 abgehoben werden. Dann müssen die entsprechenden Isolierteile 59 entfernt werden, so daß die zugehörigen Herdschalen 14 nach Entfernen der Abstandhalter wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ausgewechselt.werden können. Der im Vergleich zu Fig. 1 etwas kompliziertere Aufbau ist der Preis für die höhere Gleichmäßigkeit der erzielten Durchwärmung des Gutes.

L e e? s e i t e

Claims

Ansprüche

1. Anwärmofen für langgestrecktes Gut wie Stangen, Blöcke, Barren oder dgl., aus Metall, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierungen, mit einem aus durchgehenden oder segmentweise aneinandergefügten, feuerfesten, insbesondere dünnwandigen Herdschalen gebildeten Herdtunnel, der über die Schalenwandungen durchsetzende Heizelemente, wie Brenner, Heißgasdüsen oder dgl., beheizbar ist, welche auf das in den Herdtunnel längsgerichtet eingesetzte Gut zu dessen direkten Beaufschlagung gerichtet sind, sowie mit einem im oberen Ofenbereich angeordneten Abgaskanal, dadurch g e kennzeichnet, daß der Herdtunnel (15) in den eine Wärmeisolierung (40;50) aufweisenden Abgaskanal (16) integriert ist.

2. Anwärmofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierung des Abgaskanals (32) die Herdschalen (14) des Herdtunnels (15) mindestens in ihrem mittleren Bereich von außen abdeckt.

3. Anwärmofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß die Wärmeisolierung von an einem Stützgestell (10) des Ofens ortsfest angebrachten Abstützteilen (52) unterstützt ist und

darüber angeordnete, wegnehmbare Isolierteile (54,56,58;59,60, 62,64) aufweist, von denen die unteren (54) die Herdschalen (14) seitlich abstützen und isolieren.

4. Anwärmofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren, auf den Abstutzteilen (52) aufliegenden Isolierteile (54) von den übrigen, den Abgaskanal bildenden Isolierteilen (56,58;59,60,62,64) getrennt ausgebildet und montierbar sind.

5. Anwä'rmofen nach Anspruch 3 oder 4, bei der untere und obere Brennerreihen über den Umfang des Herdtunnels verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner (19) der oberen Brennerreihen wegnehmbare Isolierteile (59) durchsetzen, während die Brenner der unteren Brennerreihen (18) im unteren, nicht wärmeisolierten Bereich der Herdschalen vorgesehen sind, und daß jedes von Brennern (19) durchsetzte Isolierteil (59) gleiche Länge wie entsprechende Segmente (14) der Herdschalen hat.

6. Anwärmofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß sämtliche Brennerreihen unterhalb der Wärmeisolierung in den Herdtunnel (15) münden und daß der Abgaskanal (32) als entfernbare Montageeinheit ausgebildet ist.

7. Anwärmofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Wärmeisolierung innen mindestens eine Schicht aus keramischen Fasern und außen mindestens eine Schicht aus Mineralfasern aufweist.