DE3206238C2

DE3206238C2 -

Info

Publication number: DE3206238C2
Application number: DE3206238A
Authority: DE
Inventors: Vincenzo Chiari Brescia It Rossetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1982-02-20
Publication date: 1990-10-25
Also published as: FR2500606A1; IT8105121A0; IT1214325B; FR2500606B1; DE3206238A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen für das zusätzliche Rück gewinnen von Wärme, der im Innern mit Brennern zum schnellen Erwärmen bzw. Aufheizen von insbesondere metallischen Barren od. dgl. versehen ist, die mit Hilfe eines Förderorgans durch den Ofen hindurchtransportiert werden. Die vorliegende Erfin dung bezieht sich auf einen Ofen für das dreifache Rückge winnen von Wärme, der dazu dient, metallische Barren, seien sie aus Eisen oder aus Nicht-Eisen-Material, schnell zu be heizen.

Die in den Verbrennungsöfen mit schneller Aufheizung erwärm ten und beheizten metallischen Barren sich gekennzeichnet durch eine Länge, die zwischen einigen Zentimetern und einigen Metern liegen kann. Der Querschnitt dieser Barren, Knüppel oder Stangen kann mehr als 1000 cm² sein, ihre Form kann sein rund, rechteckig oder quadratisch, 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 Warmverformung gewünschte Temperatur zu verleihen. Es ist bekannt, daß die Verbrennungsöfen mit schneller Aufheizung einen Tunnel aus isolierendem, feuerbeständigem Material be sitzen, dem eine oder mehrere Längsreihen von Brennern zuge ordnet 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 ent gegengesetzten 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:

A1 - indem sie den Tunnel im oberen Teil direkt verlassen und über den Kamin in die Atmosphäre abgegeben werden;
A2 - 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;
A3 - indem sie im oberen, höher gelegenen Teil der mit Bren nern versehenen Zone abgesaugt werden, um in eine Vor heizzone hineingeschickt zu werden, die evtl. mit einem Zwangsumlauf der Gase versehen ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Ofen mit Verbrennung für das schnelle Aufheizen von metalli schen Barren zu schaffen, der in der Lage ist, den Verbrauch an Brennstoff zu ermäßigen, zu verkleinern. Diese Aufgabe wird durch einen Ofen gemäß Anspruch 1 gelöst, indem gemäß der Erfindung zwischen der Heizkammer, die mit Brennern versehen ist, und der Vorheizkammer, die charakteristisch für die Öfen mit einem Wärmerückgewinn ist, ein Leitungssystem und ein Verbindungstunnel für einen zusätzlichen, nachträglichen Wärmerückgewinn eingeschaltet werden.

Ein solcher Ofen für das zusätzliche Rückgewinnen von Wärme, der im Innern mit Brennern zum schnellen Erwärmen bzw. Auf heizen von z. B. metallischen Barren oder dgl. versehen ist, die mit Hilfe eines Förderorgans durch den Ofen hindurchtran sportiert werden, ist erfindungsgemäße dadurch gekennzeichnet, daß er aus drei Kammern (1, 2, 3) besteht und eine Anzahl von Öffnungen, Kanälen und Leitungen in Form eines Leitungssystems besitzt, welche die in der Heizkammer, in der die Brenner die zu behandelnden Barren unmittelbar beheizen, erzeugten Gase zwingen, vom unteren Teil der Heizkammer über Öffnungen oder Kanäle im Boden dieser Heizkammer in einen unterhalb der Heizkammer befindlichen Verbindungstunnel überzutreten, in der sie bis unterhalb einer Vorheizkammer strömen, um dort über weitere Öffnungen oder Kanäle im Boden dieser Vorheizkammer in die Vorheizkammer überzutreten, aus der sie dann entweichen können. Hierbei kann z. B. vorgesehen sein, daß die die Heiz kammer mit dem Verbindungstunnel verbindenden Öffnungen oder Kanäle im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unterstützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längsachse, vorgesehen sind, derart, daß die in den Verbindungstunnel übertretenden Gase auf ihrem Weg die Barren, Stangen oder Knüppel bestreichen und bespülen und an sie zusätzliche Wärme übertragen. Der Ofen kann z. B. auch noch so ausgestaltet sein, daß die den Verbindungstunnel mit der Vorheizkammer verbinden den Öffnungen oder Kanäle im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unterstützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längsachse, vorgesehen sind, derart, daß die in die Vor heizkammer übertretenden Gase auf ihrem Weg Wärme an die in der Vorheizkammer befindlichen Barren, insbesondere an deren Unterteil abgeben.

Der oben erwähnte dreifache Rückgewinn von Wärme wird erzielt, indem man die in der Heizkammer mit den Brennern erzeugten Gase zwingt, entlang von Bahnen zu strömen, die einen zusätz lichen, nachträglichen Wärmeaustausch mit den sich in der Beheizung befindlichen Barren oder Stangen erleichtern und ermöglichen. Dieser zusätzliche Wärmeaustausch ist sehr wirk sam insofern, als er stattfindet, bevor die hohe Temperatur besitzenden Gase, die von den Brennern kommen, an Heizquali tät verlieren, indem sie sich mit den Gasen niederer Tempera tur vermischen, die in der eventuellen Recylier-Zone umlaufen.

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

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 recylieren, der Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Ofen mit Verbrennung enthält drei Teile, nämlich eine Heizkammer 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 Vorheizkammer 3 mit einer eventuellen Recyklierungs-Anordnung 10 für das Vorwär men oder Vorheizen der Barren 5. 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 von unten bestreichen und bespülen und dem zufolge an diese Barren zusätzlich, nachträglich Wärme ab geben, 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 Öff nungen 7, während der Durchtritt der Gase vom Tunnel oder Sammler 2 zum Boden oder unteren Teil der Vorheizkammer 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 Vorheizkammer 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 Vorheizkammer 3 durch die Öffnungen 8 eintreten, gezwungen, die Unterseite der Barren 5 zu bespülen oder zu bestreichen, so daß sie diesen direkt Wärme durch Kon vektion abgeben. Dieser Wärmeaustausch ist sehr wirksam, inso fern, 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 ver wirklicht.

Die zum schnellen Beheizen und Aufwärmen von Barren bestimm ten erfindungsgemäßen Öfen, die mit dem dreifachen Wärmerück gewinn ausgestattet sind, sind Öfen mit einem hohen ther mischen Wirkungsgrad, die mit großer Effizienz zum Aufheizen von metallischen Barren oder Stangen dienen. Die Anwendung dieses dreifachen Wärmerückgewinns hat die Möglichkeit ge schaffen, 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 belie big gewählt werden, es kann also eine beliebige Form und eine beliebige Anzahl von solchen Öffnungen, Kanälen oder Leitungen vorgesehen werden, je nach den Anforderungen, z. B. hinsicht lich der Gleichmäßigkeit der Erwärmung, je nach den Gegeben heiten 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 im Ofen.

Die Förderorgane zum Unterstützen und Vorfördern der Barren oder Stangen bzw. Knüppel in den erfindungsgemäßen Öfen, die eine leichte Anwendung des 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 Barren auf frei drehbar gelagerten oder gesteuerten bzw. angetriebenen Rollen vorgleiten können.

Claims

1. Ofen für das zusätzliche Rückgewinnen von Wärme, der im Innern mit Brennern zum schnellen Erwärmen bzw. Aufheizen von insbesondere metallischen Barren od. dgl. versehen ist, die mit Hilfe eines Förderorgans durch den Ofen hindurchtranspor tiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß er aus drei Kammern (1, 2, 3) besteht und eine Anzahl von Öffnungen, Kanälen und Leitungen (7, 2, 8) in Form eines Systems von Leitungen be sitzt, welche die in der Heizkammer (1), in der die Brenner (6) die zu behandelnden Barren unmittelbar beheizen, erzeugten Gase zwingen, vom unteren Teil der Heizkammer (1) über Öff nungen und Kanäle (7) im Boden dieser Kammer (1) in einen unterhalb der Heizkammer (1) befindlichen Verbindungstunnel (2) überzutreten, in dem sie bis unterhalb einer Vorheiz kammer (3) strömen, um dort über weitere Öffnungen oder Kanäle (8) im Boden dieser Vorheizkammer (3) in diese überzutreten, aus der sie dann entweichen können.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Heizkammer (1) mit dem Verbindungstunnel (2) verbinden den Kanäle (7) im Mittelbereich der zum Vorfördern und Unter stützen der Barren dienenden Förderorgane, entlang der Längs achse, vorgesehen sind, derart, daß die in den Verbindungs tunnel (2) übertretenden Gase auf ihrem Weg die Barren be streichen und bespülen und an sie zusätzliche Wärme übertragen.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verbindungstunnel (2) mit der Vorheizkammer (3) ver bindenden 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 Vorheizkammer (3) übertretenden Gase auf ihrem Weg Wärme an die in der Vorheizkammer (3) befindlichen Barren, insbeson dere an deren Unterteil, abgeben.

4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Öffnungen, Kanäle und Leitungen (7, 2, 8) dem Förderorgan zum Unterstützen und Vorfördern der zu behan delnden Barren zugeordnet sind und mit diesem zusammenwirken, das aus Gleitführungen für die Barren besteht.

5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die Öffnungen, Kanäle und Leitungen (7, 2, 8) dem Förderorgan zum Unterstützen und Vorfördern der zu behandeln den Barren zugeordnet sind und mit diesem zusammenwirken, das aus einer Ebene aus frei drehbaren und angetriebenen bzw. gesteuerten Rollen oder Walzen besteht.