DE3335284A1

DE3335284A1 - Verfahren zur waermebehandlung von metallen in topf- oder haubenoefen und deren abkuehlung unter kuehlhauben

Info

Publication number: DE3335284A1
Application number: DE19833335284
Authority: DE
Inventors: Rainer 5768 Sundern Herdieckerhoff; Herbert 5750 Menden Rediger
Original assignee: WERNER HERDIECKERHOFF NACHF IN
Current assignee: WERNER HERDIECKERHOFF NACHF IN
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-04-18

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen in Topf-
oder Haubenofen und a:ren- Abkühlü.-.eF unter K hlhau'sell Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abkühlung oder Vorheizung von Metallchargen, die in gasdichten Topf- oder Haubenöfen einer Wärmebehandlung unterzogen worden sind, wobei die Chargen von Rezipientenhauben umgeben sind, die eine Umwälzung, eine Inertisierung und eine Evakuierung der Atmosphäre ermöglichen, sowie zusätzlich zum eigentlichen Glühofen Vorwärm- und/oder Kühlvorrichtungen vorgesehen sind.
Bei Glühanlagen dieser Art wird der Verlust der aufgewendeten Energie als nachteilig empfunden. Die nach dem Glühprozeß in der Charge und in den Ofenteilen gespeicherte Wärme muß beim Abkühlprozeß praktisch völlig vernichtet werden. Zwar ist bereits vorgeschlagen worden, diese Wärme zu Heizzwecken oder dergleichen zu verwenden, praktische Auswirkungen haben diese Vorschläge jedoch noch nicht gehabt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, möglichst unter Verwendung in der Glühtechnik allgemein bekannter und eingeführter Bauprinzipien und Bauteilen für Ufen, Isolier-und Kühlhauben und dergleichen einen Weg zu finden, wie die in der geglühten Charge und dem Ofen gespeicherte Wärmeenergie für eine neue, aufzuheizende Charge verwendet werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1.
Diesem Verfahren sind eine Anzahl Vorrichtungsmerkmale nachgeschaltet, die für die Durchführung des Verfahrens wichtig sind. Der Anspruch 2 löst die Aufgabe, wie ohne zusätzliche Ventilatorstationen, nur mit Hilfe der ohnehin vorhandenen Umwälzventilatoren, die bei Doppelvakuumglühanlagen gas- und vakuumdicht sind, ein Wärmetauschkreislauf erzielbar ist.
Die Ansprüche 3 bis 7 geben ergänzende Lehren zur Durchführung des Anspruch 2, während der Verfahrensanspruch 8 das Verfahren nach Anspruch 1 präzisiert.
Die Zeichnung zeigt mit Fig. 1 eine Seitenansicht mit Teilschnitten von Vorrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens vorteilhaft sind, Fig. 2 eine Draufsicht als Schnittdarstellung, teilweise geschnitten, etwa in Höhe unterhalb der Chargenträger.
Auf einem Sockel 5 lagert, gehalten von einem Chargenträger 21 die Metallcharge 1, die gasdicht von einer Rezipientenhaube 2 umgeben ist, und die mit dem Sockel 5 und dem Umwälzventilator 4 eine vakuumdichte und daher evakuierbare und über Inertgasflutungsvorrichtungen 22 flutbare Einheit bilden. Unter diesem Sockel und gasdicht an diesem und damit an dem Innenraum der Rezipienten 3 angeschlossen, verlaufenen ein innerer isolierter und vakuumdichter Ringkanal 9 sowie ein äußerer Ringkanal 13 (siehe Figur 2). Jeder Ringkanal setzt sich in einem Kanal 6 jeweils durch einen steuerbaren Schieber 14 absperrbar zu dem Rezipienteninnenraum 3, der eine noch kalte Metalicharge 1 umgibt, fort.
Die Schieber 14 bleiben solange geschlossen bis über Vakuumpumpen 23 und Flutungsvorrichtungen 22 eine ausreichende Inertisierung des der kalten Charge zugeordneten Rezipienteninnenraum 3 erfolgt ist. Dies geschieht durch wechselweises Vakuumziehen und anschließendes Inertgas fluten.
Der von der Umwälzvorrichtung in den inneren Ringkanal 9 gedrückte Atmosphärenanteil fließt nun über den Kanal 6 in den äußeren Ringkanal 13 unter dem Doppelvakuumglühofen 15 bzw. dessen Sockel 5, und wird über Einlässe 10 in den Rezipienteninnenraum 11 gedrückt und in diesem umgewälzt, Werden nun die Klappen 7, die steuerbar sind geschlossen, und somit die von den radialen Leitblechen 24 ausgehenden Führungskanäle geschlossen, so entsteht ein Staudruck, der einen Teilstrom der Inertgasatmosphäre vertikal abwärts durch Durchlässe 8 treibt.Diese sind ggf. getrennt verschließbar.So wiyid jeweils dem inneren Ringkanal ein Teilstrom der Wärmetauschathmosphäre zugeführt. Diese Funktion gilt sinngemäß bei beidewVorichtungen.
Es wird also eine besondere Pumpstation innerhalb der Kanäle 6 erspart, weil die ohnehin in den Sockeln vorhandenen kräftigen Umwälzvorrichtungen druck- und vakuumdicht sein müssen, und jede zusätzliche Einrichtung Undichtigkeitsgefahren vergrößert.
Bei dem gezeigten Doppelvakuumglühofen, links im Bild, sind Gasheizungen 16 und Elektroheizungen 17 symbolisch dargestellt. Sie dienen der Beheizung des Doppelvakuumglühofens 15, sowie beim Kühlvorgang gewissen Regulierungsaufgaben.
Der Haubenkörper 20, rechts im Bild, kann einfacher ausgebildet sein, da er zwar ebenfalls mit Inertgasflutungsvorrichtungen 22 und Vakuumpumpen 23 versehen ist, aber keine Heizungen aufweisen muß, obwohl dies natürlich vorteilhaft sein könnte, wenn sich die Kosten lohnen.
Die Darstellung in der Figur 2, die einen Schnitt etwa unterhalb der Chargenträger 21 als Draufsicht zeigt, dient dem besseren Verständnis der Anordnung der Kanäle 6 und der inneren Rinykanäle 9, sowie der äußeren Ringkanäle 13 in ihrer Anordnung zu dem Umwälzventilator 4. Auch ist deutlicher zu erkennen, wie über das Schließen der Klappen 7, der von dem Ventilator radial beschleunigte Gasstrom gestaut und über die vertikalen Durchlässe 8 jeweils in den inneren Ringkanal 9 gedrückt und über diesen an dem geöffneten Schieber 14 vorbei in den äußeren Ringkanal 13 des Austauschpartners und von diesem über die Einlässe 10 in den Umwälzkreislauf befördert wird.
Bezugszahlenl iste 1 Metallcharge 2 Rezipientenhaube 3 Innenraum des Rezipienten 4 Umwälzventilator 5 Sockel 6 Kanal 7 Klappen 8 Durchlässe 9 innerer Ringkanal 10 Einlaß 11 Rezipienteninnenraum 12 anderer Sockel 13 äußerer Ringkanal 14 steuerbare Schieber 15 Doppelvakuumglühofen 16 Gasheizung 17 Elektroheizung 18 Haube des Doppelvakuumglühofens 19 aufzuheizende Charge 20 Haubenkörper 21 Chargenträger 22 Inertgasflutungsvorrichtung 23 Vakuumpumpe 24 Leitblech - Leerseite -

Claims

Patetansprüche 1. Verfahren zur Abkühlung oder Vorheizung von Metallchargen (1), die in gasdichten Topf- oder Haubenöfen einer Wärmebehandlung unterzogen worden sind, wobei die Cnargen von Rezipientenhauben (2) umgeben sind, die eine Umwälzung, eine Inertisierung und eine Evakuierung der Atmosphäre ermoglichen, sowie zusätzlich zum eigentlichen Gliihofen Vorwärm- und/oder Kühivorrichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die kalten und heißen Inertgasatmosphären zwischen den Innenräumen (3) von wenigstens zwei Rezipientenhauben (2) in geschlossenem Kreislauf getauscht werden.
2+ Vorrichtung für ein Verfahren nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens zwei als Träger der Metalichargen (1) und der Umwälzventilatoren (4) vorgesehenen Sockeln (5) isolierte, vakuumdichte Kanäle (6) so vorgesehen sind, daß unabhängig von der Umwälzung innerhalb der Rezipientenhauben (2) Teilströme der Atmosphären von den Umwälzventilatoren (4) in den Wärmetouschkreislauf ableitbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch bekennzeichnet, daR um die Umwälzventilatoren (4) herum, radial verlaufende Diffuserbleche angeordnet sind, die über steuerbare Klappen (7) gesperrt oder freigegeben werden können, und vor diesen Klappen (7) vertikale Durchlässe (8) vorgesehen sind, die zu einem inneren Ringkanal (9) und über diesen zu Einlässen (10) in den Rezipienteninnenraum (11) des anderen Sockels (12) führen.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sockel (5) zwei konzentrische Ringkanäle (9, 13) zugeordnet sind und jeder unter dem einen Sockel (5) den äußeren (13) und unter dem anderen Sockel (12) den inneren Ringkanal (9) bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (6) die vakuumdichten Umwälzventilatoren (4) umfassen.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Kanäle (6) über steuerbare Schieber (14) vakuumdicht sperrbar sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Zuordnung zu einem Doppelvakuumglühofen (15).
8. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Vorrichtungsansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Glühreise in einem Doppelvakuumglühofen (15) (Topf oder Haube) mit Gas- (16) oder Elektroheizung (17) die Kühiphase über den Inertgastausch zwischen den verbundenen Innenräumen (3) der Rezipientenhauben (2) erfolgt, und über die Heizungen (16, 17) regulierbar bleibt, sowie nach einer Abkühlung auf eine vorbestimmte Temperatur die Restkühlung unter einer Kühlhaube (bekannt mit Konvektion und Berieselung) erfolgt, und dann die Haube (18) des Doppelvakuumglühofons (15) über die vorgeheizte Charge (19) gefahren wird, um dort eine neue Glühreise zu beginnen, während der ursprünglich der aufzuheizenden Charge (19) zugeordnete Haubenkörper (20) (Schacht) ggf. für eine neue kalte Charge Verwendung findet.