DE3339585C1 - Furnace for reheating pipes, special profiles and similar goods to be reheated - Google Patents

Furnace for reheating pipes, special profiles and similar goods to be reheated

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Abstract

In the furnace, with support apparatuses running longitudinally through the same and a furnace chamber equipped with a plurality of burners, mixing chambers (7,8) with additional burners (9) and outlet elements (6,6a) opening into the furnace chamber (1) are arranged in a hot-gas feed duct, equipped with hot-gas fans, for the formation of a hot-gas flow counter to the direction in which the goods to be reheated are passed. An exhaust-gas air heater cools the flue gas leaving the furnace chamber (1), and the hot-gas fans push a portion of this cooled flue gas back into the furnace chamber (1) via the mixing chambers (7,8), wherein the additional burners (9) heat the gas again within the mixing chambers (7,8) to a temperature to which the hot-gas fans must not be exposed. <IMAGE>

Description

Die Zeichnung zeigt in einem Ausführungsbeispiel den Gegenstand der Erfindung, wie er nachstehend beschrieben ist. Die Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt eines Hubbalkenofens; Fig. 2 einen Querschnitt des Ofens nach Linie 11-11 in Fig. 1, durch die Ausgleichszone des Ofenraumes geschnitten und in etwas größerem Maßstab und F i g. 3 eine Schemadarstellung der wesentlichen Ofenteile und der Rauchgas- sowie Heißgas-Stromführung im Aufriß. The drawing shows in one embodiment the subject matter of Invention as described below. The drawing shows Fig. 1 a Longitudinal section of a walking beam furnace; Fig. 2 is a cross-section of the furnace along the line 11-11 in Fig. 1, cut through the compensation zone of the furnace space and into something larger scale and FIG. 3 a schematic representation of the essential furnace parts and the flue gas and hot gas flow conduction in elevation.

Der dargestellte Hubbalkenofen hat einen Ofenraum 1 mit deckenseitigen Brennern 2 zur Beheizung in der Heizzone, die sich über den ersten Durchlaufabschnitt des Ofenraumes 1 erstreckt. Das Wärmgut, die Röhren 3, wird durch das Hubbalkensystem 4 schrittweise in Richtung des Pfeiles in F i g. 1 durch den Ofenraum 1 bewegt und dabei mehrmals gedreht. The walking beam furnace shown has a furnace chamber 1 with a ceiling Burners 2 for heating in the heating zone, which extends over the first passage section of the furnace chamber 1 extends. The heat material, the tubes 3, is through the walking beam system 4 step by step in the direction of the arrow in FIG. 1 moved through the furnace chamber 1 and rotated several times.

Der Wärmgut-Einlauf sowie -Auslauf erfolgt über die Rollgänge 5. The warm goods infeed and outfeed are via the roller tables 5.

In der Ausgleichszone, die sich in der Bewegungsrichtung des Wärmgutes 3 an die Heizzone anschließt, sind oberseitig und unterseitig des Hubbalkensystems 4 quer zur Transportrichtung der Röhren 3 verlaufende Heißgas-Austrittskanäle 6 angeordnet Diese erstrecken sich von beidseitig des Ofenraumes 1 angeordneten Mischkammern 7, 8 jeweils bis zur Ofenmitte (M) und weisen mehrere Reihen Heißgas-Austrittsdüsen 6a auf, die gegen die zu erwärmenden Röhren 4 gerichtet sind. In der Außenwand der Mischkammern 7, 8 sitzen mehrere Brenner 9 zum Aufheizen des die Mischkammern 7, 8 durchströmenden Heißgases. In the compensation zone, which is in the direction of movement of the material to be heated 3 connects to the heating zone are on the top and bottom of the walking beam system 4 hot gas outlet channels 6 running transversely to the transport direction of the tubes 3 arranged These extend from both sides of the furnace chamber 1 arranged mixing chambers 7, 8 each up to the middle of the furnace (M) and have several rows of hot gas outlet nozzles 6a, which are directed against the tubes 4 to be heated. In the outer wall of the Mixing chambers 7, 8 sit several burners 9 for heating the mixing chambers 7, 8 hot gas flowing through.

Wie F i g. 2 zeigt, erstrecken sich die Mischkammern längs neben jeder der zwei Seitenwände des Ofenraumes 1. Sie sind jeweils durch eine ebenfalls längs verlaufende und im Unterbereich mit Verbindungskanälen 10 versehene Zwischenwand 11 in zwei Mischkammerhälften 7 und 8 unterteilt. Jeweils die äußere Mischkammerhälfte 7 hat oberhalb der Brenner 9 eine Reihe Durchtrittsöffnungen 12 zur Verbindung der Mischkammer 7, 8 mit einer der zwei Heißgaszuleitungen 13, die von einer aus einem Rekuperativlufterhitzer 14 austretenden Abgasleitung ausgehen, und oberhalb des Wärmofens verlaufen. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, sind in den zwei Heißgaszuleitungen 13 Heißgasventilatoren 15 und vor dem Eintritt in die Mischkammern 7, 8 noch Regelklappen 16 zum Ausgleich des Widerstandes in den Heißgaszuleitungen eingeschaltet. Von in der Ofenkammer 1 und in den Mischkammern 7,8 angeordneten Temperaturfühlern gehen Temperaturmeßwerte aus an einen bekannten und daher nicht dargestellten Kleinrechner mit Reglern zur Drehzahlregelung der Heißgasventilatoren 15 und der Öffnungsregulierung der Regelklappen 16. Der Rekuperativlufterhitzer 14 ist in die Abgasleitung 17 des Wärmofens geschaltet und hat die Aufgabe, daß heiße, aus dem Ofenraum 1 austretende Rauchgas abzukühlen und durch Wärmeaustausch die fühlbare Wärme an die Verbrennungsluft für die Brenner 9 abzugeben. Like F i g. 2 shows, the mixing chambers extend alongside each of the two side walls of the furnace chamber 1. They are each also through one longitudinal partition wall provided with connecting channels 10 in the sub-area 11 divided into two mixing chamber halves 7 and 8. The outer half of the mixing chamber in each case 7 has a number of passage openings 12 above the burner 9 for connecting the Mixing chamber 7, 8 with one of the two hot gas supply lines 13, which from one of a Recuperative air heater 14 go out of the exhaust pipe, and above the Heating furnace run. As shown in FIG. 3 shows, are in the two hot gas supply lines 13 hot gas fans 15 and before entering the mixing chambers 7, 8 control flaps 16 switched on to compensate for the resistance in the hot gas supply lines. From in the furnace chamber 1 and in the mixing chambers 7,8 arranged temperature sensors go Temperature readings from a known and therefore not shown small computer with regulators for regulating the speed of the hot gas fans 15 and regulating the opening of the control flaps 16. The recuperative air heater 14 is in the exhaust pipe 17 of the Heating furnace switched and has the task that hot, emerging from the furnace chamber 1 Cool the flue gas and transfer the sensible heat to the combustion air through heat exchange for the burner 9 to be delivered.

Die Arbeitsweise des Wärmofens ist wie folgt: Das den Ofenraum über den Rauchgasabzugskanal 17 verlassende heiße Rauchgas wird in einem Rekuperativlufterhitzer 14 (F i g. 3) im Wärmeaustausch gegen kühle Verbrennungsluft, die für die Brenner 9 in den Mischkammerhälften 7 bestimmt ist, abgekühlt Hinter dem Rekuperativlufterhitzer 14 werden zu beiden Seiten des Ofenraumes 1 regelbare Mengen des Rauchgases durch Heißgasventilatoren 15 abgesaugt und durch die Heißgaszuleitungen 13 sowie die angeschlossenen Mischkammern 7,8 in den Ofenraum 1 gedrückt Hierbei wird das Heißgas mit 200 bis 2000 Pa (Pascal) zuerst in die äußeren Mischkammerhälften 7 gedrückt und von deren Brennern 9 auf etwa 1050"C aufgeheizt Danach durchströmt das aufgeheizte Gas die im Unterbereich der Zwischenwand 11 liegenden Verbindungskanäle 10 und gelangt gut durchmischt durch die inneren Mischkammerhälften 8 in die düsenbestückten Austrittskanäle 6, die in den Ofenraum 1 ragen und das Heißgas in Richtung der langsam bewegten Röhren 3 abgeben. Im Ofenraum 1 wie in den zwei inneren Mischkammerhälften 8 sind die nicht dargestellten Temperaturfühler installiert, die ihre Temperaturmeßwerte an einen bekannten Kleinrechner abgeben, dessen Impulse zu einer Drehzahlregelung der Heißgasventilatoren 15 führt, so daß immer die passende Gasmenge aus der Abgasleitung des Rekuperativlufterhitzers 14 abgesaugt wird. The operation of the heating furnace is as follows: The one above the furnace space the flue gas exhaust duct 17 leaving hot flue gas is in a recuperative air heater 14 (F i g. 3) in the heat exchange against cool combustion air for the burner 9 is determined in the mixing chamber halves 7, cooled behind the recuperative air heater 14 adjustable amounts of the flue gas are passed through on both sides of the furnace chamber 1 Hot gas fans 15 sucked off and through the hot gas supply lines 13 and the connected Mixing chambers 7, 8 pressed into the furnace chamber 1 Here, the hot gas is at 200 to 2000 Pa (Pascal) first pressed into the outer mixing chamber halves 7 and from their Burners 9 heated to about 1050 "C. Thereafter, the heated gas flows through the connecting channels 10 lying in the lower region of the intermediate wall 11 and arrives well mixed through the inner mixing chamber halves 8 into the nozzle-equipped outlet channels 6, which protrude into the furnace chamber 1 and move the hot gas slowly in the direction of Deliver tubes 3. in the Oven space 1 is the same as in the two inner mixing chamber halves 8 the temperature sensor, not shown, installed, the their temperature readings to a known small computer, the impulses of which to a speed control the hot gas fans 15 leads, so that always the right amount of gas from the exhaust pipe of the recuperative air heater 14 is sucked off.

Die Regelklappen 16 sorgen für die Aufrechterhaltung des erforderlichen Überdruckes in den Heißgaszuleitungen 13 und den Mischkammern 7, 8 bis hin zu den düsenbestückten Austrittskanälen 6.The control flaps 16 ensure that the required is maintained Overpressure in the hot gas supply lines 13 and the mixing chambers 7, 8 up to the nozzle-equipped outlet channels 6.

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Claims (8)

Patentansprüche: 1. Wärmofen zum Nachwärmen von Röhren, Sonderprofilen und dergleichen Wärmgut, mit längs durch den Ofen verlaufenden Auflagevorrichtungen, auf denen das Wärmgut aufliegt und entgegen einer Heißgasströmung durch den Ofen transportiert wird, dessen Ofenraum eine mit mehreren Brennern ausgestattete Heizzone und eine in der Durchlaufrichtung anschließende Ausgleichszone aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß inder Heißgaszuleitung (13) außerhalb des Ofenraumes (1) mindestens eine Mischkammer (7, 8) mit zusätzlichen Brennern (9) und in den Ofenraum (1) mündenden Austrittsorganen (6, 6a) angeordnet ist.Claims: 1. Heating furnace for reheating tubes, special profiles and similar items to be heated, with support devices running lengthways through the furnace, on which the material to be heated rests and against a flow of hot gas through the furnace is transported, the furnace chamber of which is a heating zone equipped with several burners and has an adjoining compensation zone in the direction of passage, thereby characterized in that in the hot gas supply line (13) outside the furnace space (1) at least a mixing chamber (7, 8) with additional burners (9) and opening into the furnace space (1) Outlet organs (6, 6a) is arranged. 2. Wärmofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgleichszone des Ofenraumes (1) oberseitig und unterseitig der Wärmgut-Auflagevorrichtung (4) mit Austrittsdüsen (6a) bestückte Heißgas-Austrittskanäle (6) angeordnet sind, die über eine oder mehrere Mischkammern (7, 8) mit der Heißgas-Zuleitung (13) verbunden sind. 2. Heating furnace according to claim 1, characterized in that in the compensation zone of the furnace chamber (1) on the top and bottom of the heating material support device (4) with outlet nozzles (6a) equipped hot gas outlet channels (6) are arranged which connected to the hot gas supply line (13) via one or more mixing chambers (7, 8) are. 3. Wärmofen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Mischkammern (7, 8), die sich beidseitig des Ofenraumes (i) längs der Ausgleichszone erstrecken und jeweils durch eine ebenfalls längs verlaufende Zwischenwand (11) in zwei Kammerhälften (7, 8) unterteilt sind zur Bildung einer äußeren Kammerhälfte (7), die in ihrem Oberbereich Durchtrittsöffnungen (13) zu der Heißgas-Zuleitung (13) aufweist, und einer inneren Kammerhälfte (8), von der die Heißgas-Austrittskanäle (6) ausgehen, wobei die Zwischenwand (11) in ihrem Unterbereich sich zwischen den beiden Kammerhälften (7,8) erstreckende Verbindungskanäle (10) enthält. 3. Heating furnace according to claim 1 or 2, characterized by two mixing chambers (7, 8), which extend on both sides of the furnace chamber (i) along the compensation zone and in each case by a likewise longitudinal partition (11) in two chamber halves (7, 8) are divided to form an outer chamber half (7), which in their Has upper area through openings (13) to the hot gas supply line (13), and an inner chamber half (8) from which the hot gas outlet ducts (6) extend, the intermediate wall (11) in its sub-region being between the two chamber halves (7,8) contains extending connecting channels (10). 4. Wärmofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Brenner (9) in den äußeren Mischkammerhälften (7) im Strömungsraum zwischen den Durchtrittsöffnungen (12) und den Verbindungskanälen (10) angeordnet sind. 4. Heating furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the additional burners (9) in the outer mixing chamber halves (7) in the flow space arranged between the passage openings (12) and the connecting channels (10) are. 5. Wärmofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Heißgas-Austrittskanäle (6) von den beidseitig neben dem Ofenraum (1) angeordneten inneren Mischkammerhälften (8) quer zur Transportrichtung des Wärmguts (3) jeweils bis zur Ofenmitte (M) erstrecken und mehrere Reihen gegen das Wärmgut (3) gerichteter Austrittsdüsen (6a) aufweisen. 5. Heating furnace according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the hot gas outlet channels (6) are located on both sides next to the furnace chamber (1) arranged inner mixing chamber halves (8) transversely to the transport direction of the material to be heated (3) each extend to the middle of the furnace (M) and several rows against the material to be heated (3) have directed outlet nozzles (6a). 6. Wärmofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer Abgasleitung (17) des Ofenraumes (1) ein Abgas-Lufterhitzer (14) für die den Brennern (9) zuzuführende Verbrennungsluft zugeordnet ist, hinter dem die Heißgas-Zuleitung (13) mit Heißgasventilatoren (15) abgezweigt und in die Mischkammern (7, 8) geführt ist. 6. Heating furnace according to one of claims 1 to 5, characterized in that that an exhaust pipe (17) of the furnace chamber (1) an exhaust gas air heater (14) for the Combustion air to be supplied to the burners (9) is assigned, behind which the hot gas supply line (13) branched off with hot gas fans (15) and fed into the mixing chambers (7, 8) is. 7. Wärmofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in-dem Ofenraum (1) und in den Mischkammern (7, 8) angeordnete Temperaturfühler mit einem Regler der Heißgasventilatoren (15) verbunden sind, für deren Drehzahlregelung ein Kleinrechner eingeschaltet ist. 7. Heating furnace according to one of claims 1 to 6, characterized in that that in-the furnace space (1) and in the mixing chambers (7, 8) arranged temperature sensors are connected to a controller of the hot gas fans (15) for their speed control a small computer is switched on. 8. Verfahren zum Betrieb des Wärmofens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das den Ofenraum (1) über den Rauchgas-Abzugskanal und dessen Abgasleitung (17) verlassende Rauchgas in einem Abgas-Lufterhitzer (14) abgekühlt, in einer regelbaren Menge durch Heißgasventilatoren (15) abgesaugt und mit einem Überdruck durch die Mischkammern (7, 8) in den Ofenraum (1) gedrückt wird, wobei die im Abgas-Lufterhitzer (14) dem Rauchgas entnommene fühlbare Wärme auf die den Brennern (9) zugeleitete Verbrennungsluft übergeht sowie das Heißgas in den äußeren Mischkammerhälften (7) aufgeheizt und beim Durchströmen der inneren Mischkammerhälften (8) durchmischt wird. 8. The method for operating the heating furnace according to one of claims 1 to 7, characterized in that the furnace space (1) via the flue gas exhaust duct and flue gas leaving its exhaust pipe (17) in an exhaust gas air heater (14) cooled down, sucked in a controllable amount by hot gas fans (15) and with a Overpressure is forced through the mixing chambers (7, 8) into the furnace space (1), wherein the sensible heat extracted from the flue gas in the exhaust gas air heater (14) is transferred to the Combustion air supplied to burners (9) passes over, as does the hot gas in the outer Mixing chamber halves (7) heated up and flowing through the inner mixing chamber halves (8) is mixed. Die Erfindung betrifft einen Wärmofen zum Nachwärmen von Röhren, Sonderprofilen und dergleichen Wärmgut nach dem Gattungsbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a heating furnace for reheating tubes, Special profiles and the like heat material according to the generic term of claim 1. Der Herstellprozeß von Röhren und Sonderprofilen verlangt in der Regel einen Nachwärmofen, in dem das jeweilige Wärmgut von z. B. 700"C auf 900"C für die Weiterverarbeitung nacherwärmt wird. Zur Zeit werden für diesen Zweck Hubbalkenöfen eingesetzt. Hierbei werden während des schrittweisen Transports des Wärmguts durch den Ofen die Teile, also z. B. Röhren oder Profile, möglichst mehrmals gedreht, um eine gleichmäßige Erwärmung zu erreichen. Temperaturdifferenzen von maximal 10 K werden dabei angestrebt. The manufacturing process of tubes and special profiles requires in the Usually a reheating furnace in which the respective heat material from z. B. 700 "C to 900" C is reheated for further processing. Walking beam furnaces are currently being used for this purpose used. During the step-by-step transport of the material to be heated through the furnace the parts, so z. B. tubes or profiles, rotated several times if possible, to achieve even heating. Temperature differences of a maximum of 10 K are aimed for. Mit den bekannten Beheizungsarten in den bisher eingesetzten Wärmöfen, die mit an den Seiten oder in der Decke angeordneten Brennern ausgestattet sind. With the known types of heating in the previously used heating furnaces, which are equipped with burners placed on the sides or in the ceiling. sind die gestellten Anforderungen nicht bzw. nur schwer zu erfüllen.the requirements cannot be met or can only be met with difficulty. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bedingungen im Wärmofen zu verbessern und damit eine konstantere Temperatur im Ofenraum sowie gleichmäßigere Erwärmung des Wärmgutes zu erreichen. Zur Lösung wird die Maßnahme nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. The invention is therefore based on the object of the conditions in To improve the heating furnace and thus a more constant temperature in the furnace chamber as well as more uniform To achieve warming of the material to be heated. The solution is the measure according to the labeling part of claim 1 proposed. Hierdurch wird erreicht, daß in einer oder mehreren dem Ofenraum vorgeschalteten Mischkammern unter Überdruck ein gut durchmischtes sowie regelbar aufgeheiztes Heißgas erzeugt und zu einem passenden Feld von Austrittsöffnungen wie Schlitzen, Düsen und dergleichen Organen durchgeschleust wird.This achieves that in one or more of the furnace chamber upstream Mixing chambers under overpressure a well-mixed and controllably heated hot gas generated and to a matching field of outlet openings such as slots, nozzles and like organs is passed through. Weiterentwicklungen der Erfindung sowie die Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 8 hervor. Hierbei ist als wesentlicher Vorteil anzusehen, daß durch die Anordnung von zusätzlichen Brennern in den Mischkammern das als Abgas aus dem Ofenraum abgeleitete Rauchgas problemlos als Heißgas in den Nachwärmprozeß zurückgeführt werden kann, wobei durch die Anordnung der Brenner erst hinter den Ventilatoren, die nur mit einer Temperatur bis 650"C beaufschlagt werden dürfen, das in den Ofenraum tretende Heißgas bis 10500 C erwärmt werden kann. Dies führt zu einer erheblichen Energieersparnis. Further developments of the invention as well as the operation of the preferred Embodiments emerge from the subclaims 2 to 8. This is considered essential The advantage to be seen is that by arranging additional burners in the mixing chambers the flue gas derived as exhaust gas from the furnace chamber as hot gas in the Reheating process can be returned, whereby by the arrangement of the burner only behind the fans, which only have a temperature of up to 650 "C the hot gas entering the furnace chamber can be heated up to 10500 C. This leads to considerable energy savings.
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