DE3206238A1

DE3206238A1 - Einrichtung fuer das zusaetzliche rueckgewinnen von waerme im inneren von oefen zum beheizen von z.b. metallischen barren

Info

Publication number: DE3206238A1
Application number: DE19823206238
Authority: DE
Inventors: Vincenzo Chiari Brescia Rossetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1982-02-20
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE3206238C2; FR2500606B1; IT1214325B; IT8105121A0; FR2500606A1

Description

15. Februar 1982 3206238 P 8733 - res

Herr Vicenzo Rosset, ti , Chiari (Brescia), Italien.

Einrichtung für das zusätzliche Rückgewinnen von Wärme im Inneren von ' öfen zum Beheizen von z. B. metallischen Barren

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für das zusätzliche Rückgewinnen von Wärme im Inneren von mit Brennern versehenen Verbrennungsöfen, die zum schnellen Erwärmen bzw. Aufheizen von z. B. metallischen Barren od. dgl. dienen, die mit Hilfe eines Förderorgans durch den Ofen hindurchtransportiert werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf ein System für das dreifache Rückgewinnen von Wärme, das im Inneren von Verbrennungsöfen vorgesehen werden kann, die dazu dienen, metallische Barren, seien sie aus Eisen oder aus Nicht-Eisen-Material, schnell zu beheizen. Das erfindungsgemäße System zum Rückgewinnen von Wärme kann zusätzlich zu anderen bekannten Wärmerückgewinnungs-Verfahren und -methoden verwendet werden.

Die in den Verbrennungsöfen mit schneller Aufheizung erwärmten und beheizten metallischen Barren sind gekenn-

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zeichnet durch eine Länge, die zwischen einigen Zentimetern und einigen Metern liegen kann. Der Querschnitt dieser Barren, Knüppel oder Stangen kann mehr als 1 000 cm sein, ihre Form kann sein rund, rechteckig oder quadra- _^ tisch, flach und plattenförmig. Die Barren oder Stangen können beheizt oder aufgewärmt werden, um das Material einer thermischen Behandlung zu unterziehen oder um dem Material die für eine anschließende plastische Warmbearbeitung gewünschte Temperatur zu verleihen. Es ist bekannt, daß die Verbrennungsofen mit schneller Aufheizung einen Tunnel aus isolierendem, feuerbeständigem Material besitzen, dem eine oder mehrere Längsreihen von Brennern zugeordnet sind, die ihm gegenüberliegen und die die Flammen gewissermaßen radial auf die Reihen von Barren, Knüppeln oder Stangen richten. Die Barren werden im Ofen in·kompakter Reihe und .diskontinuierlich vorgefördert. Die kalten Barren treten an einem Ende des Tunnels in den Ofen ein und kommen am entgegengesetzten Ende heraus. In den bisher bekannten öfen mit Verbrennung mit schneller Aufheizung verlaufen die im Bereich der Brenner erzeugten Gase (der Rauch) entlang einer der folgenden Bahnen: A 1 - indem sie den Tunnel im oberen Teil direkt verlassen und über den Kamin in die Atmosphäre abgegeben werden;

A 2 - indem sie axial den Ofen durchlaufen und vom Tunnel in Richtung auf den Kamin an der Stelle austreten, die etwa der Einlaßmündung für den Eintritt der

kalten Barren entspricht und dieser gegenüberliegt, um auf diese Weise an die Barren einen Teil der in ihnen noch enthaltenen Wärme abzugeben; A 3 - indem sie im oberen, höher gelegenen Teil der mit Brennern versehenen Zone abgesaugt werden, um in eine Vorheizzone hineingeschickt zu werden, die evtl. mit einem Zwangsumlauf der Gase versehen ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Ofen mit Verbrennung für das schnelle Aufheizen von metallischen Barren zu schaffen, der in der Lage ist, den Verbrauch an Brennstoff zu ermäßigen, zu verkleinern. Dieser Zweck wird erreicht, indem man gemäß der Erfindung zwischen die Heizzone, die mit Brennern versehen ist, und die eventuelle Vorheizzone, die charakteristisch für die öfen mit einem Wärmerückgewinn ist, einen zusätzlichen, nachträglichen Wärmerückgewinn einschaltet.

Eine solche Einrichtung für das zusätzliche Rückgewinnen von Wärme im Inneren von mit Brennern versehenen öfen, die zum schnellen Erwärmen bzw. Aufheizen von z. B. metallischen Barren od. dgl. dienen, die mit Hilfe eines Förderorgans durch den Ofen hindurchtransportiert werden, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzahl von Öffnungen, Kanälen und Leitungen z. B. in Form eines Leitungssystems besitzt, welche die in einer Heizzone, in der die. Brenner die zu behandelnden Barren unmittelbar beheizen, erzeugten bzw. auftretenden Gase

zwingen, vom unteren Teil der Aufheizzone über öffnungen oder Kanäle z. B. im Boden dieser Aufheizzone in eine unterhalb der Aufheizzone befindliche Verbindungszone oder -leitung (Tunnel) überzutreten, in der sie bis unterhalb einer Vorheizzone strömen, um dort über weitere öffnungen oder Kanäle z. B. im Boden dieser Vdrheizzone in die Vorheizzone überzutreten, aus der sie dann entweichen können. Hierbei kann z. B. vorgesehen sein, daß die die Heizzone mit der Verbindungszone oder -leitung verbindenden öffnungen oder Kanäle im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unterstützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längsachse, vorgesehen sind, derart, daß die in die Verbindungszone oder -leitung übertretenden Gase auf ihrem Weg die Barren, Stangen oder Knüppel bestreichen und bespülen und an sie zusätzliche Wärme übertragen. Die Anordnung kann z. B. auch noch so getroffen sein, daß die die Verbindungszone oder -leitung mit der Vorheizzone verbindenden öffnungen oder Kanäle im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unterstützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längsachse, vorgesehen sind, derart, daß die in die Vorheizzone übertretenden Gase auf ihrem Weg Wärme an die in der Vorheizzone befindlichen Barren, insbesondere an deren Unterteil, abgeben.

Der oben erwähnte dreifache Rückgewinn von Wärme wird erzielt, indem man die in der Zone der Brenner erzeugten

Gase zwingt, entlang von Bahnen zu strömen, die einen zusätzlichen, nachträglichen Wärmeaustausch mit den sich in der Beheizung befindlichen Barren oder Stangen erleichtern und ermöglichen. Dieser zusätzliche Wärmeaustausch ist sehr wirksam insofern, als er stattfindet, bevor die hohe Temperatur besitzenden Gase, die von den Brennern kommen, an Heizqualität verlieren, indem sie sich mit den Gasen niederer Temperatur vermischen, die in der eventuellen Recyklier-Zone umlaufen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ofen gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in einem Längsschnitt,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 1 und

Fig. 3 die Anordnung der Fig. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie II-II, also im Bereich der Vorheizzone, bei der die Gase eventuell recyklieren, der Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Ofen mit Verbrennung enthält drei Teile, nämlich eine Aufheizkammer 1, in der die Barren oder Stangen 4 direkt erwärmt und beheizt werden, einen Tunnel 2 zum Sammeln der Gase, der im unteren

Teil des Ofens vorgesehen und angeordnet ist, und eine Vorheizkanuner 3 mit einer eventuellen Re cy kl ie rungs Anordnung 10 für das Vorwärmen oder Vorheizen der Barrens Die in der Kammer 1 mit Hilfe einer oder mehrerer Reihen von Brennern 6 erzeugten Gase treten im unteren Teil dieser Kammer aus, derart, daß sie die Barren 4 erneut bestreichen und bespülen und demzufolge an diese Barren zusätzlich, nachträglich Wärme abgeben, wobei der erste zusätzliche Wärmerückgewinn erzielt wird. Der Durchtritt der Gase vom Boden der Kammer 1 an den darunterliegenden Tunnel oder Sammler 2 geschieht über Öffnungen 7, während der Durchtritt der Gase vom Tunnel oder Sammler 2 zum Boden oder unteren Teil der Vorheizkanuner 3 über öffnungen 8 geschieht. Beim überführen der Gase durch die öffnungen 7 hindurch zum Tunnel oder Sammler 2 und von diesem Tunnel oder Sammler 2 zu den öffnungen 8 erwärmen die Gase den Boden der Kammer 1 und der Kammer 3, wobei sie über diese weitere, zusätzliche Wärme der in der Kammer mit den Brennern 1 befindlichen Reihe von Barren 4 und der Reihe 5 von Barren in der Vorheizzone oder -kammer 3 abgeben. Auf diese Weise wird der zweite zusätzliche, nachträgliche Wärmerückgewinn realisiert und verwirklicht. Die Gase mit hoher Temperatur, die aus der mit Brennern versehenen Kammer 1 stammen und kommen, sind, wenn sie durch den Boden der Vorheizkanuner oder -zone 3 durch die Öffnungen 8 eintreten, gezwungen, die Unterseite der Barren 5 zu bespülen oder zu bestreichen, so daß sie diesen direkt Wärme durch Konvektion abgeben. Dieser Wärme-

austausch ist .sehr wirksam, insofern, als er stattfindet, bevor die von den Brennern kommenden Gase sich mit den Gasen einer eventuellen Recyklierung 10 vermischen, die in der Kammer 3 vorhanden sind und durch eine niedrigere Temperatur charakterisiert sind. Auf diese Weise wird der dritte zusätzliche Wärmerückgewinn erzielt und verwirklicht.

Die zum schnellen Beheizen und Aufwärmen von Barren.bestimmten öfen, die mit dem erfindungsgemäßen dreifachen Wärmerückgewinn ausgestattet sind, sind öfen mit einem hohen thermischen Wirkungsgrad, die mit großer Effizienz zum Aufheizen von metallischen Barren oder Stangen dienen. Die Anwendung dieses dreifachen Wärmerückgewinns hat die Möglichkeit geschaffen, den Konsum an Brennstoff für jede Gewichtseinheit von auf die gewünschte Temperatur aufgeheiztem und erwärmtem Metall zu senken.

Die Form der öffnungen und der Leitungen 7, 2, 8 und ihre Anzahl,sowohl in Richtung des Längsschnittes als auch in Richtung des Querschnittes, die nur als Beispiel in Fig. 1, 2 und 3 der vorliegenden Zeichnung gezeigt sind,können beliebig gewählt werden, es kann also eine beliebige Form und eine beliebige Anzahl von solchen öffnungen, Kanälen oder Leitungen vorgesehen werden, je nach den Anforderungen,ζ. B. hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Erwärmung, je nach den Gegebenheiten hinsichtlich

der Leistung und Kapazität der Gase, des Gewichts der Barren und Knüppel oder Stangen und der Merkmale des Förderorgans zum Unterstützen und Vorfördern der Barren, Knüppel oder Stangen itn Ofen,

Die Förderorgane zum Unterstützen und Vorfördern der Barren oder Stangen bzw. Knüppel in öfen, die eine leichte Anwendung des erfindungsgemäßen Systems von zusätzlichem dreifachem Wärmerückgewinn gestatten, sind insbesondere Förderorgane, mit deren Hilfe das Gleiten der Barren auf Führungen durchgeführt werden kann, oder Förderorgane, mit deren Hilfe die Ba,rren auf frei drehbar gelagerten oder gesteuerten bzw. angetriebenen Rollen vorgleiten können.

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Claims

15. Februar 1982 3206238 P 8733 - res

Herr Vincenzo Rossetti,
Chiari (Brescia) , Italien.

Einrichtung für das zusätzliche Rückgewinnen von
Wärme im Inneren von Öfen zum Beheizen
von z. B. metallischen Barren

Ansprüche :

Iy Einrichtung für das zusätzliche Rückgewinnen von Wärme im Inneren von mit Brennern versehenen öfen, die zum schnellen Erwärmen bzw. Aufheizen von z. B. metallischen Barren od. dgl. dienen, die mit Hilfe eines
Förderorgans durch den Ofen hindurchtransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzahl von
Öffnungen, Kanälen und Leitungen (7, 2, 8) z. B. in
Form eines Systems von Leitungen besitzt, welche die in einer Heizzone (1), in der die Brenner (6) die zu behandelnden Barren unmittelbar beheizen, erzeugten bzw. auftretenden Gase zwingen, vom unteren Teil der Aufheizzone über Öffnungen oder Kanäle (7) z. B. im Boden dieser Aufheizzone in eine unterhalb der Aufheizzone befind-

liehe Verbindungszone oder -leitung (2) überzutreten, in der sie bis unterhalb einer Vorheizzone (3) strömen, um dort über weitere öffnungen oder Kanäle (8) z. B. im Boden dieser Vorheizzone in die Vorheizzone überzutreten, aus der sie dann entweichen können.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Heizzone (1) mit der Verbindungszone oder -leitung verbindenden Kanäle (7) im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unterstützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längsachse, vorgesehen sind, derart, daß die in die Verbindungszone oder -leitung (2) übertretenden Gase auf ihrem Weg die Barren bestreichen und bespülen und an sie zusätzliche Wärme übertragen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbindungszone oder -leitung (2) mit der Vorheizzone (3) verbindenden öffnungen oder Kanäle (8) im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unterstützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längsachse, vorgesehen sind, derart, daß die in die Vorheizzone (3) übertretenden Gase auf ihrem Weg Wärme an die in der Vorheizzone befindlichen Barren, insbesondere an deren Unterteil, abgeben.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie dem Förderorgan zum

Unterstützen und Vorfördern der zu behandelnden Barren zugeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, das aus Gleitführungen für die Barren besteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie dem Förderorgan zum Unterstützen und Vorfördern der zu behandelnden Barren zugeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, das aus einer Ebene aus freidrehbaren oder angetriebenen bzw. gesteuerten Rollen oder Walzen besteht.