DE3322874C1

DE3322874C1 - Anlage mit einem Durchlaufofen zum Anwaermen oder Waermebehandeln von Stranggussbarren

Info

Publication number: DE3322874C1
Application number: DE3322874A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dipl.-Ing. 7761 Moos Elhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1984-10-11
Also published as: GB2145956B; US4578030A; CA1223509A; GB2145956A; GB8415568D0

Description

schaltdauer der Heizung bzw. die Taktgeschwindigkeit der Transportvorrichtung für die Stangen durch den Ofen. Jeder Heizzone ist ein eigener Ventilator 43, 44, 45 zum Umwälzen der Heißgase zugeordnet. Die Abgase verlassen den Ofen über einen gemeinsamen Abgasaustritt 46. Zu weiteren Einzelheiten wird auf die DE-OS 29 07 960 verwiesen.

Über einen Entnahmerollgang 5 wird das angewärmte und gegebenenfalls homogenisierte Gut einzeln in einen Schnellanwärmofen 16 überführt und von dort im Falle eines vorhergehenden Homogenisierens nach geregelter Kühlung, evtl. erforderlichenfalls mit Wiedererwärmung oder im Falle lediglich des vorhergehenden Vorwärmens nach weiterer Anwärmung über ein Treibrollengerüst 6 einer Barrenwarmschere 7 zugeführt, wo es in Barren 10 unterteilt und der Presse 12 wie bei der bekannten Anlage nach F i g. 1 zugeführt wird.

Die Anlage gemäß F i g. 2 arbeitet in unterschiedlichen Betriebsweisen für Homogenisieren oder Anwärmen des Gutes:

1. Homogenisieren

Die Stangen 2 werden zunächst in dem Anwärmabschnitt des Ofens 4 angewärmt und dann in dem Warmhalteabschnitt homogenisiert. Dabei werden sie schrittweise durch den Ofen 4 gefördert. Mit dem Entnahmerollgang 5 werden die Stangen in den als Durchlaufofen mit endloser Förderkette (nicht gezeigt) konzipierten Schnellanwärmofen 16 transportiert und dort mittels über das Gut geblasener Kühlluft temperaturgeregelt abgekühlt bzw. wiedererwärmt, falls sie infolge von Verzögerungen bei der Barrenentnahme unter die Preßtemperatur abgekühlt sein sollten. Regelzonen 161, 162 und 163 des Schnellanwärmofens 16 sorgen für stufenweise Abkühlung oder Wiedererwärmung der vereinzelt nacheinander in den Schnellanwärmofen 16 überführten Stangen 2, wobei die Solltemperatur von Regelzone zu Regelzone herabgesetzt ist. Die Stangen haben also am warmscherenseitigen Austritt des Ofens 16 genaue Preßtemperatur, mit der die gescherten Barren 10 dann der Presse zugeführt werden können.

Sollte aufgrund eines Stillstandes der Presse die Barrentemperatur zu weit absinken, so schaltet sich selbsttätig die Beheizung des Schnellanwärmofens 16 in der zuständigen Regel- bzw. Heizzone ein. In F i g. 2 ist die Beheizung schematisch durch den neben den drei Regelzonen 161 bis 163 angeordneten Kasten 164 angedeutet.

Bei dem beschriebenen Homogenisierungs-Betrieb der Anlage ist eine Abgasleitung 19 zwischen dem Ofen 4 und dem Schnellanwärmofen 16 über ein Ventil 18 in Gestalt einer Dreiwegeklappe (Fig.3) unterbrochen. Die Dreiwegeklappe 18 ist um eine Drehachse 181 um 90° schwenkbar. Durch ein derartiges Schwenken läßt sich eine Verbindung zwischen der Abgasleitung 21 und einem Auslaß 20 ins Freie herstellen und gleichzeitig die Abgasleitung 19 zum Ofen 4 sperren. Über den Auslaß 20 entweicht die verbrauchte Kühlluft sowie das Abgas bei Wiedererwärmung nach außen.

2. Anwärmen

Bei dem Betrieb der Anlage nach Fig. 2 lediglich zum Anwärmen des stangenförmigen Gutes 2 dient der Ofen 4 nur als Vorwärmkammer, die mit den Abgasen des Schnellanwärmofens 16 über die Ab- oder Rauchgasleitung 19 beheizt wird. Der Materialdurchlauf ist gleich wie im Homogenisier-Betrieb und nicht nochmals beschrieben. Dabei kann jeder oder jeder x-te Platz des Ofens 4 mit einer Stange 2 belegt sein. Die Belegung ist wählbar und selbsttätig steuerbar. Der beste Wärmeffekt und damit beste Brennstoffausnützung liegen bei enger, d. h. vollständiger Belegung des Ofens 4 vor. Andererseits ist wegen des in diesem Fall großen Materialspeichers die Flexibilität der Anlage hinsichtlich eines Wechsels auf eine andere Legierung gering, oder die Anwärmtemperatur übersteigt ein zulässiges Maß.

Die weitergehende, temperaturgeregelte Anwärmung erfolgt im Schnellanwärmofen 16 auf genau die gewünschte Preßtemperatur. Dieser Ofen 16 ermöglicht aufgrund seines ausgezeichneten Regelverhaltens, wo-

B bei über die Beheizung 164 und deren Steuerung gruppenweise die Brenner in den einzelnen Regelzonen 161, 162,163 betätigt werden können, eine feinfühlige Temperaturregelung in weiten Solltemperaturgrenzen. Dies schafft eine hohe Flexibilität hinsichtlich der zu erreichenden Preßtemperatur der Barren 10.

Der Schnellanwärmofen 16, der gemäß DE-OS 23 49 765 bzw. der Weiterentwicklung gemäß DE-OS 32 03 433 aufgebaut ist, liefert seine Abgase zu gleichen, über nicht gezeigte Drosselklappen gesteuerte, Mengen über die Abgasleitung 19, 21 bei entsprechender Stellung der Dreiwegeklappe 18 (F i g. 3) in die einzelnen Umwälzzonen 40, 41, 42 des als Vorwärmkammer arbeitenden Durchlaufofens 4. Das Rauchgas tritt in Richtung der Pfeile a in eine über der eigentlichen Ofenkammer liegende Gasführung (nicht gezeigt) ein und passiert dann das in Transportrichtung b durch die einzelnen Zonen schrittweise bewegte Gut in Gegenrichtung c, wobei es seinen Wärmeinhalt an das Gut abgibt. Das Gas wird durch die Ventilatoren 43, 44, 45 angesaugt, zwangsumgewälzt und ausgeblasen.

Am Ende des Ofens 4 im Bereich des Entnahmerollgangs 5 wird die Stangentemperatur auf noch zulässige Größe überwacht. Erforderlichenfalls wird die Rauchgaszufuhr selbsttätig über das Ventil 18 abgeschaltet, welches dann seine die Abgasleitung 19 von der Abgasleitung 21 des Ofens 16 trennende Schaltstellung einnimmt.

Zur besseren Temperaturführung in dem Schnellanwärmofen 16 und im Ofen 4 ist zweckmäßig eine Prozeßsteuerung für die Minimierung des Energieverbrauchs im Schnellanwärmofen 16 vorgesehen, welche die Brennerleistung und somit auch die Versorgung des Ofens 4 mit Rauchgas dem veränderlichen Durchsatz der Anlage selbsttätig anpaßt. Dies ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die beim Strangpressen stark schwankende Barrenfolgezeit.

Zwischen der Entnahmeöffnung des Durchlaufofens 4 und dem Schnellanwärmofen 16 ist eine Leerstrecke 17 vorgesehen, die etwa dem Abstand zwischen dem in F i g. 2 linken Ende 165 des Schnellanwärmofens 16 und einem Ablänganschlag 13 hinter der Barrenwarmschere 7 entspricht. Diese Leerstrecke 17 dient zur besseren Temperaturkontrolle unter Berücksichtigung der Pilgerschrittbewegung vorwärts zwischen einer Stelle etwa an dem linken Εηφ 165 des Ofens 4 bis zum Ablänganschlag 13 und zurück von der Hinterkante 14 aller gescherten Barren bis etwa zum Ende 165.

Gemäß F i g. 2 kann zusätzlich ein über den Entnahmerollgang 5 bedienbares Hilfsmagazin 15 auf der Beschickungsseite des Ofens 4 vorgesehen sein. Dieses Hilfsmagazin 15 erlaubt ein Zwischenspeichern von Stangen und die Beschickung des Ofens 4 an seinem Ende über einen mit dem Entnahmerollgang 5 fluchten-

den zusätzlichen Beschickungsrollgang 141. Das Hilfsmagazin 15 erhöht die Flexibilität der Anlage insbesondere beim Wechseln vom Homogenisierungs- auf Anwärmbetrieb.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 Beim Strangpressen ist jedoch häufig erforderlich, Patentansprüche: vorhandenes, bereits anderenorts homogenisiertes Ma terial lediglich anzuwärmen bzw. Legierungen zu verar-

1. Anlage mit einem Durchlaufofen zum Anwär- beiten, die aus Gründen mangelnder Flexibilität des men oder Wärmebehandeln von Stranggußbarren, 5 Durchlauf-Homogenisierungsofens 4 hinsichtlich Teminsbesondere aus Aluminium oder Aluminiumlegie- peraturwahl oder aufgrund zu langer erforderlicher rungen, sowie mit einer dem Durchlaufofen nachge- Warmhaltezeit im Durchlauf-Homogenisierungsofen schalteten Warmschere zum Aufteilen des Gutes in nicht homogenisiert werden können.

Preßbarren, dadurch gekennzeichnet, daß Ein weiterer Nachteil der bekannten Anlage nach

zwischen der Warmschere (7) und dem Durchlauf- 10 Fig. 1 besteht darin, daß die Barrentemperatur vor dem

ofen (4) eine wahlweise als Kühlvorrichtung oder als Einsatz der Preßbarren 10 in die Presse 12 nicht genau

Anwärmofen betreibbare Vorrichtung (16) mit re- kontrolliert bzw. bei Abfall unter Preßtemperatur nicht

gelbarer Temperatur eingeschaltet ist, und daß eine wieder hergestellt werden kann,

sperrbare Abgasleitung (19) die Vorrichtung (16) mit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine AnIa-

dem Durchlaufofen (4) verbindet. 15 ge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- . Art zu schaffen, mit der Stranggußbarren sowohl warnet, daß in der Abgasleitung (19) ein Auslaß (18) in mebehandelt, insbesondere homogenisiert, als auch nur die Umgebung sowie ein Ventil (20) vorgesehen sind, angewärmt werden können und sowohl die Abkühlung welches in die Abgasleitung blockierender Schalt- der Stranggußbarren von der Wärmebehandlungstemstellung eine Verbindung zwischen der Vorrichtung 20 peratur als auch die Anwärmung auf die Preßtempera-(16) und dem Auslaß (18) für die Ableitung der beim tür geregelt werden können.

Abkühlen entstehenden Abluft herstellt. Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Anlage der

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (16) in der Art maß der Erfindung die Merkmale des Kennzeichens des eines Schnellanwärmofens ausgebildet ist, die die 25 Anspruchs 1 vorgesehen.

Stranggußbarren über radial darauf gerichtete Du- Mit einer Anlage nach der Erfindung können Strang-

sen wahlweise mit Heißgas oder Kühlluft beauf- gußbarren wahlweise in einem zeitlich und örtlich zwischlagt und die Regelzonen (161,162,163) aufweist, sehen dem Anwärmen oder Wärmebehandeln und dem in denen die Temperatur selbsttätig auf eine vorge- Scheren liegenden Arbeitsgang geregelt mit Luft gegebene Barren-Preßtemperatur regelbar ist. 30 kühlt oder gewärmt werden. Mit der Anlage nach der

Erfindung kann also sehr flexibel gearbeitet werden.

Ist das Gut nur anzuwärmen, so werden die in der

Vorrichtung anfallenden Abgase zum Vorwärmen der Stranggußbarren verwendet.

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit den Merkma- 35 Vorteilhaft ist die Vorrichtung nach Art eines Schnelllen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. anwärmofens der jenigen Bauart ausgebildet, die vom

Eine bekannte derartige Anlage, wie sie vom Anmel- Anmelder bereits vorgeschlagen wurde (DE-OS der angeboten wird, ist in F i g. 1 dargestellt. Sie umfaßt 32 03 433), wobei die Stranggußbarren über radial geein Stangenmagazin 1 für Stangen 2 aus Aluminium richtete Düsen wahlweise mit Heißgas oder Kühlluft oder Aluminiumlegierungen, einen Beschickungsroll- 40 beaufschlagt werden und Regelzonen vorgesehen sind, gang 3 zum Beschicken eines Durchlauf-Homogenisie- in denen die Temperatur selbsttätig auf vorgegebene rungsofens 4, beispielsweise der Bauart gemäß DE-OS Sollwerte regelbar sind (DE-OS 23 49 765).
29 07 960, einen Entnahmerollgang 5, ein Treibrollenge- Die Anlage gemäß der Erfindung ist in vorteilhafter

rüst 6, eine Barren-Warmschere 7 und einen Barren- Weise dadurch weitergebildet, daß in der Abgasleitung Querförderer 8, wobei die Baugruppen 6 bis 8 beispiels- 45 ein Auslaß in die Umgebung sowie ein Ventil vorgeseweise gemäß DE-OS 26 04418 ausgebildet sein können, hen sind, welches in die Abgasleitung blockierender eine Dusche 9 zum Abkühlen der von der Barren- Schaltstellung eine Verbindung zwischen Schnellan-Warmschere gescherten Preßbarren 10 und einen wärmofen und Auslaß ins Freie herstellt, wenn die AnIa-Blockdrücker 11 zum Bringen eines Preßbarrens 10' in ge im Homogenisierungs-Betrieb gefahren wird.
Beschickungslage 10" für eine Strangpresse 12. 50 Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer

Die Stangen 2 werden in dem Durchlauf-Homogeni- Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel im Versierungsofen angewärmt und danach in warmem Zu- gleich zum Stand der Technik gemäß F i g. 1 anhand der stand von der Barren-Warmschere 7 in die Preßbarren F i g. 2 und 3 näher erläutert.

10 eingeteilt. Diese werden mit Wasser von der Dusche Gleiche oder gleichwirkende Baugruppen wie beim

9 abgekühlt. 55 Stand der Technik nach F i g. 1 sind in F i g. 2 mit glei-

Eine derartige Anlage hat Nachteile: chen Bezugszahlen bezeichnet.

Sie arbeitet nur wirtschaftlich und betriebssicher, Auch die Anlage nach F i g. 2 hat ein Stangenmagazin

wenn sie bzw. der Durchlauf-Homogenisierungsofen 4 1 für Stangen 2 aus Aluminium oder einer Aluminiumleganz gefüllt ist und wenn die Anlage ausschließlich für gierung, einen Beschickungsrollgang 3 zum Beschicken das Homogenisieren eingesetzt wird. Dabei werden die 60 eines Durchlauf-Homogenisierungsofens 4, der beiaus einer Aluminiumlegierung bestehenden Stangen auf spielsweise in der Bauart gemäß 29 07 960 drei parallele eine Temperatur von beispielsweise 580^üC angewärmt. Heizzonen 40,41,42 jeweils eigener Heizung und Tem-Da die Preßtemperatur bei etwa 500⁰C liegt, ist eine peraturregelung aufweist, in dem die Stangen in einem Abkühlung notwendig. Die Anlage gemäß F i g. 1 ist nur Anwärmabschnitt angewärmt und in einem Warmhaltefür ein vergleichsweise enges Legierungsprogramm ω abschnitt homogenisiert werden können. Eine Temperaverwendbar, wobei eine möglichst gleichbleibende Ho- turregelung, bei welcher die Isttemperatur an der Übermogenisierungstemperatur herrscht und große Losgrö- gangssteile zwischen Anwärmabschnitt und Warnv ßen abgedeckt werden. haltcabschnittzone gemessen wird, bestimmt die Ein-