DE3908027C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Glühen metallischer Gegenstände - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Glühen metallischer GegenständeInfo
- Publication number
- DE3908027C2 DE3908027C2 DE3908027A DE3908027A DE3908027C2 DE 3908027 C2 DE3908027 C2 DE 3908027C2 DE 3908027 A DE3908027 A DE 3908027A DE 3908027 A DE3908027 A DE 3908027A DE 3908027 C2 DE3908027 C2 DE 3908027C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- entry
- inert gas
- furnace
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/561—Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glühen metallischer Gegenstände, insbesondere
nichtoxidierenden Stahls in einem Ofen mit einer Eintrittszone für den Eintritt der zu behan
delnden metallischen Gegenstände, einer damit verbundenen Erwärmungszone, gefolgt von
einer Kühlzone sowie einer Endzone für den Austritt der behandelten metallischen Gegen
stände, wobei man ein Gas mit hohem Gehalt an Wasserstoff in die Erwärmungszone und ein
schweres Inertgas in die Nachbarschaft der Eintritts- und Endzonen einbläst.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Behandlungsanlage zum Glühen metalli
scher Gegenstände mit einem Ofen mit einer Eintrittszone für den Eintritt der zu behandelnden
metallischen Gegenstände, einer damit verbundenen Erwärmungszone, gefolgt von einer
Kühlzone sowie einer Endzone für den Austritt der behandelten metallischen Gegenstände, mit
Einblasvorrichtungen zum Einblasen eines Gases mit hohem Gehalt an Wasserstoff in die
Erwärmungszone und Einblasvorrichtungen zum Einblasen von schwerem Inertgas in der
Nachbarschaft der Eintritts- und/oder Endzonen des Ofens.
Ein Ofen, der diese Behandlungsart verwirklicht, ist z. B. in der europäischen Patentschrift
0 075 438 beschrieben. Im allgemeinen bläst man in die Glühzone gespaltenen Ammoniak ein,
der einen Wasserstoffgehalt von 75% hat, wodurch sich Probleme der Nitrierung für gewisse
Stahlsorten ergeben können wegen der Gegenwart von Stickstoff in der Wärmezone. Ein
schweres Inertgas wird an den Ofenenden eingeblasen, wodurch ein nötig er Übertruck (im
allgemeinen in der Größenordnung von 880 Pa) von Gas mit hohem Gehalt an Wasserstoff im
Inneren des Ofens sichergestellt und der Gehalt an Wasserstoff des in die aktive Zone
eingeblasenen Gases vergrößert werden kann, wobei die aktive Zone der Erwärmungszone,
gefolgt von der Kühlzone, entspricht.
Es ist vorgeschlagen worden, Stickstoff als schweres Neutralgas zu verwenden, aber dies
verlief nicht ohne Nachteil. In der Tat führt jede Regulierungsverstellung, aus welchem Grund
auch immer, z. B. infolge eines Absinkens des Gasüberdruckes im Innern des Ofens wegen
eines Verschleißes der Dichtungsmittel am Eingang und Austritt des Ofens oder einer Unzu
länglichkeit der Dichtungsmittel bezüglich der Abmaße eines neu eingeführten metallischen
Gegenstandes zu einer ungewollten Ausbreitung von Stickstoff zu der aktiven Erwärmungs
zone hin, was erheblich die Reduzierung stört und bis zur Bildung schädlicher Nitrierungen
führen kann; z. B. kann sich dies nach einer starken Zunahme von Stickstoff ereignen, der für
den Ausgleich eines gelegentlichen Unterdruckes zugeführt wird. Wenn man dagegen zum
Ausgleich eines Abfallens des inneren Überdruckes den Wasserstoffdurchsatz erhöht, sieht
man sich einer Kostensteigerung für die Behandlung gegenübergestellt.
Dies ist der Grund, weshalb man vorgeschlagen hat, lieber Argon als Inertgas zu verwenden,
dessen eventuelle Gegenwart in der Erwärmungszone nicht stört, wobei Argon jedoch viel
teurer ist als Stickstoff.
Die GB-OS 2 108 156 beschreibt ein Verfahren zur Hitzebehandlung von Metall in einem
kontinuierlich arbeitenden Ofen, wobei die zu behandelnden Werkstücke auf einem Förderband
eine Eintrittszone, eine Hitzebehandlungszone, einen Kühlbereich und eine Ausgangszone
durchlaufen. Hierbei soll das Eindringen von atmosphärischer Luft von außen durch den
Eintrittsbereich und den Ausgangsbereich des Ofens verhindert werden. Weiterhin soll in dem
Erwärmungsbereich des Ofens eine nicht oxidierende oder reduzierende Atmosphäre geschaf
fen werden, um zu verhindern, daß das Metall während der Behandlung Oxidationsreaktionen
mit Luft-Sauerstoff eingeht. Um dies zu erreichen, wird gemäß der GB-OS 2 108 156 an
bestimmten Stellen des Ofens ein unreaktives Gas und ein reduzierendes Gas eingeblasen,
wobei innerhalb des Ofens ein Gasstrom erzeugt wird, der nicht oxidierende oder reduzierende
Bedingungen liefert. Nicht reaktives und reduzierendes Gas werden direkt in die Hitzebehand
lungszone oder in einen Bereich der Kühlzone eingeblasen, woraufhin sie sich aufgrund der
hohen Temperatur im Erwärmungsbereich stark ausdehnen und in beide Richtungen, d. h. in
Richtung des Ofeneinlasses und des Ofenausgangs strömen. Das ausströmende Gas soll ein
Eindringen von Luftsauerstoff verhindern bzw. verringern. Innerhalb des Ofens sind weiterhin
Strömungsbarrieren in Form von Vorhängen vorgesehen, die dem Fluß des aus dem Erwär
mungsbereich des Ofens ausströmenden Gases in den Weg gestellt sind, um den Durch
flußquerschnitt für das ausströmende Gas zu verringern, wodurch sich der Druck im Innen
raum des Ofens erhöht, und um gleichzeitig ein Einströmen von atmosphärischer Luft von
außen weiter zu vermindern. Die Vorhänge erstrecken sich über den gesamten Querschnitt
des Durchtrittsbereiches für ein zu behandelndes Werkstück innerhalb einer bestimmten Zone
des Ofens. Sie sind so angeordnet und ausgestaltet, daß sie eine Abdichtung gegen den
Gasfluß darstellen und gleichzeitig ein Passieren des Werkstücks auf dem Förderband zulas
sen.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Fluß der unterschiedlichen Gase zu kontrollieren, um eine
Kontamination der Atmosphäre in der Erwärmungszone mit dem Inertgas zu vermeiden oder
zumindest gering zu halten, wobei das Inertgas gleichzeitig wirksam ein Ausströmen des
Wasserstoffgases in hohem Maße aus der Erwärmungszone verhindert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahrern dadurch gelöst,
daß man das Einblasen des schweren Inertgases in die Eintritts- oder in die Endzone durch
Steuerung reguliert, um einen Einstellwert des Gehaltes an Wasserstoff in einer Zone auf
rechtzuerhalten, die in der Nachbarschaft der Erwärmungszone neben der Eintritts- oder
Endzone liegt, und daß die Steuerung so geregelt wird, daß das Einblasen des schweren
Inertgases erhöht wird, wenn der Gehalt an Wasserstoff steigt, und gesenkt wird, wenn der
Gehalt an Wasserstoff sinkt, wobei der Durchsatz an Inertgas in der Eintritts- oder Endzone
in jedem Fall auf einem minimalen Wert gehalten wird.
Besonders bevorzugt ist es, wenn man das Einblasen des schweren Inertgases in die Nachbar
schaft sowohl der Eintrittszone als auch der Endzone des Ofens zur Aufrechterhaltung eines
Einstellwertes des Gasdruckes in dem Ofen durch Steuerung reguliert.
Wenn man individuell die unterschiedlichen Durchsätze des schweren Inertgases reguliert,
welches in die Eintrittszone und in die Kühlzone eintritt, stellt man so in jedem Moment ein
minimales Entweichen von Wasserstoff sicher, sei es nach oben oder nach unten (in Auf
stromrichtung oder in Abstromrichtung).
Man hat in der Tat festgestellt, daß man jede Ausbreitung von Stickstoff in der Erwärmungs
zone und somit jede Nitrierung vermeiden kann, indem man eine feste Gasfront durch Regulie
rung des Einblasens von schwerem Neutralgas stabilisiert, sei es direkt in die Eingangszone
oder in deren Nachbarschaft oder sei es in der Nachbarschaft der Austrittszone abstromig von
der Zone, wo die behandelten Gegenstände auf eine Temperatur von 800°C nach Durchgang
durch die Erwärmungszone gekühlt worden sind.
Vorzugsweise erfolgt das Aufrechterhalten des Gehaltes an Wasserstoff auf einem Einstell
wert vor der Erwärmungszone in Richtung der Eintrittszone und das Einblasen von Inertgas,
welches zum Aufrechterhalten dieses Einstellwertes gesteuert wird, in der Nachbarschaft der
Eintrittszone des Ofens.
Es ist weiterhin besonders bevorzugt, wenn die Regulierung des Einblasens von schwerem
Inertgas in die Nachbarschaft der Eintritts- und Endzonen des Ofens zum Aufrechterhalten des
Gasdruckes durch gleichzeitige Veränderung der Einblasdurchsätze in gleichem Maße in der
Nachbarschaft der jeweiligen Zonen des Ofens erfolgt.
Der Einstell- bzw. Anweisungswert des Gehaltes an Wasserstoff in der Zone, die in der
Nachbarschaft der Erwärmungszone liegt, befindet sich zwischen 75% und 99,9%. Im Falle
eines horizontalen Ofens liegt der Einstell- bzw. Anweisungswert des Gehaltes an Wasserstoff
zwischen 75% und 99% und vorzugsweise in der Größenordnung von 90%.
Im Falle eines vertikalen Ofens mit Einlauf- und Ablaufmantel, wobei der Ablaufmantel die
Erwärmungszone und die Kühlzone umfaßt, liegt der Einstell- bzw. Anweisungswert des
Gehaltes an Wasserstoff zwischen 85% und 99,9% und vorzugsweise in der Größen
ordnung von 95% bis 98%. Günstigerweise hält man den Gehalt an Wasserstoff in einem
Bereich in der Nachbarschaft oben am Einlaufmantel auf einem Einstellwert.
Mit diesem Doppelregulierungssystem erreicht man eine hervorragende Behandlungsqualität
und eine Kostenreduktion in Bezug auf das gasförmige Fluid. Als schweres Inertgas eignen
sich besonders Stickstoff, Argon und Kohlendioxid oder ein Gemisch davon.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Hilfe einer Vorrichtung bzw. Behandlungs
anlage der eingangs genannten Art verwirklichen, bei der der Durchsatz an Inertgas durch eine
Steuervorrichtung reguliert wird, die in einer Versorgungsleitung, welche die Eintritts- und/oder
die Endzone mit Inertgas versorgt, zwischengeschaltet ist, wobei die Steuervorrichtung
mittels eines Analysators geregelt wird, der den Gehalt an Wasserstoff in der Nachbarschaft
der Erwärmungszone mißt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Analysator, der den Gehalt an Wasserstoff in der Nachbarschaft
der Erwärmungszone mißt, vor der Erwärmungszone in Richtung der Eintrittszone ange
schlossen ist. Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Versorgungsleitung mit Steuervor
richtung zwei Leitungen mit direkter Versorgung und mit Regelventil zugeordnet ist, wobei
eine Leitung in die Eintrittszone und die andere Leitung in die Endzone des Ofens mündet. Die
zwei Leitungen zum Einblasen von Inertgas, die jeweils in der Nachbarschaft der Eintritts- bzw.
der Endzone des Ofens münden, sind zweckmäßig mit einer allgemeinen Versorgungs
leitung für Inertgas über einen Durchsatzregulator verbunden, der abhängig vom Druck im
Ofen reguliert wird. Hierbei ist es besonders günstig, wenn die Leitung mit dem Durchsatz
regulator, der über einen Analysator gesteuert wird, welcher den Gehalt an Wasserstoff mißt,
selbst an der allgemeinen Versorgungsleitung für Inertgas abstromig vom Durchsatzregulator
angeschlossen ist, der abhängig vom Druck im Ofen geregelt wird.
Die Vorteile der Erfindung ergeben sich im übri
gen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die anliegenden schematischen Zeichnungen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalofen und
Fig. 2 einen Horizontalofen gemäß der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 weist ein Vertikalofen 1 einen Einlaufmantel
2 mit Eintrittsfenster 3 für ein nicht dargestelltes metalli
sches Band auf, der durch einen horizontalen Krümmer 4 mit
einem Ablaufmantel 5 mit Ausgangsfenster 6 für das metallische
Band verbunden ist. In einer oberen Zone 11 des Ablaufmantels
5 erfolgt das Glühen, gefolgt von einer Kühlzone 12. in der
Glühzone 11 sind Injektoren 13 und 14 angeordnet, die mit Ver
sorgungsleitungen für Wasserstoff 15 und 16 verbunden sind.
In einer unteren Zone 21 des Einlaufmantels 2 und in einer
unteren Zone 22 des Ablaufmantels 5 sind Stickstoffinjektoren
23 und 24 angeordnet, die mit einer Versorgungsleitung für
Stickstoff 25 verbunden sind, welche einen Durchsatzregulator
26 einschließt, der über eine Leitung 27 mit einer Druckan
zapfungsstelle 28 in dem Ablaufmantel 5 gesteuert wird.
Der Injektor 23 in dem Einlaufmantel 2 wird, ausgehend von
der Leitung 25 abstromig vom Regulator 26, durch zwei paralle
le Leitungen 31 und 32 versorgt, die jede ein Regulierventil
33 und 34 einschließt, wobei die Leitung 31 außerdem ein Elek
troventil 35 einschließt, welches durch ein Stufenrelais 36
mit Analysator für Wasserstoff 37 gesteuert wird, der bei 38
in einer oberen Zone des Einlaufmantels 2 entnommen wird.
Die Funktion der beschriebenen Anlage ist folgende:
Der Durchsatz an Wasserstoff wird auf festgelegte Weise auf einen schwächstmöglichen Wert in Funktion des Bedarfes gere gelt, der durch die Behandlung gefordert wird, und das Einbla sen von Stickstoff in die unteren Zonen der Einlauf- und Ab laufmäntel hat die wesentliche Wirkung, Abschlüsse zu bilden, durch welche ein schwacher Innenüberdruck geschaffen werden kann, wodurch maximal das Entweichen von Wasserstoff durch den Eintritt 3 verhindert wird.
Der Durchsatz an Wasserstoff wird auf festgelegte Weise auf einen schwächstmöglichen Wert in Funktion des Bedarfes gere gelt, der durch die Behandlung gefordert wird, und das Einbla sen von Stickstoff in die unteren Zonen der Einlauf- und Ab laufmäntel hat die wesentliche Wirkung, Abschlüsse zu bilden, durch welche ein schwacher Innenüberdruck geschaffen werden kann, wodurch maximal das Entweichen von Wasserstoff durch den Eintritt 3 verhindert wird.
Die Rolle des Druckregulators 26 besteht darin, auf eventuelle
Druckabfälle zu reagieren, und zugleich die Möglichkeit auf
rechtzuerhalten, das Aufsteigen von Stickstoff zu verhindern.
In der Tat wird das Einblasen von Stickstoff gleichzeitig an
den Enden 3 und 6 des Ofens 1 verstärkt, sobald ein Innenüber
druckabfall auftritt, der durch den Druckmeßwertgeber 28 er
mittelt wird.
Wenn aber, während der Innendruck indessen richtig ist, es
sich herausstellt, daß ein übermäßiges Entweichen an Wasser
stoff in dem Einlaufmantel in Richtung des Eintrittsfensters
3 entsteht, reagiert die Regulatorvorrichtung 35 unmittelbar
durch ein schwaches Ansteigen des Durchsatzes an Stickstoff,
welcher durch die Leitung 31 transportiert wird, wobei er so
den Durchsatz der "Leckage" an Wasserstoff durch den Einlauf
mantel auf einen bestimmten Prozentsatz bringt. Wenn umgekehrt
der Gehalt an Wasserstoff dazu neigt, vom minimal vorgesehenen
Leckagedurchsatz abzuweichen und sogar gegen Null zu gehen,
wobei er so ein übermäßiges Ansteigen an Stickstoff nach oben
überträgt, stellt die Regulatorvorrichtung 35 eine Verringe
rung des Stickstoffdurchsatzes in der Leitung 31 sicher und
verhindert so jedes Ansteigen von Stickstoff, welcher die Be
handlungszone 11 erreichen könnte. Man stellt fest, daß es
genügt, so nur am Einlaufmantel zu handeln, denn in wirksamer
Weise hat die Wasserstoffleckage natürlich die Neigung, durch
den Ablaufmantel zu entweichen, und ein Aufsteigen von Stick
stoff in die Behandlungszone 11 durch nur den Ablaufmantel
kann schwerlich eintreten.
In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform kann
der Regulator 35 auch mit "alles oder wenig" arbeiten, denn
der minimale Stickstoffdurchsatz wird über die Leitung 32 si
chergestellt. Diese Anlage bietet zugleich den Vorteil der
Einfachheit, der Robustheit, denn der Regulator 35 stellt die
wenig häufigen Öffnungen und Schließungen des Elektroventils,
welches ihm zugeordnet ist, sicher, und der Sicherheit, weil
im Falle der Störung der Reguliervorrichtung ein Minimaldurch
satz an Stickstoff immer in den Einlaufmantel des Ofens über
die Leitung 32 eingeblasen wird.
Das "untere" Einblasen am Einlaufmantel erfolgt vorzugsweise
zur Mitte der Ofenhöhe hin, damit der Sauerstoff, der normaler
weise auf dem metallischen Band adsorbiert wird, sich desor
bieren kann und durch den Stickstoff ausgeblasen werden kann,
bevor dieser in die Stickstoffeinblaszone kommt, denn über
diese Einblaszone hinaus befindet sich das Metallband in einer
Zone mit schwachem Durchsatz an Wasserstoffleckage, wodurch
ein korrektes Ausblasen nicht sichergestellt werden könnte.
Die zwei Leitungen 31 und 32 können unterschiedliche Ausgänge
haben, wobei der Ausgang der Leitung 32 also unter dem der
Leitung 31 angeordnet ist.
Ein begrenzender Faktor hinsichtlich der mit diesem Verfahren
verbundenen Durchsatzreduzierung kann von einer unzureichenden
Beseitigung von Ölen oder löslichen Seifen stammen, die auf
dem Band in dem Augenblick vorhanden sind, wenn dieses in den
Ofen einläuft. Dieses könnte einen zu hohen Taupunkt mit sich
bringen, wodurch das Band oxidieren könnte. Um dieses Problem
zu vermeiden, kann man eine Trocknung des Bandes vor seinem
Eintritt in den Ofen vorsehen, z. B. durch Erwärmen.
Gemäß Fig. 2 weist ein horizontaler Ofen 101 eine eventuell
erwärmte Eintrittszone 102 mit Eintrittskammer 103 für die
metallischen Gegenstände, die nicht dargestellt sind, auf (Roh
re, Bänder, Drähte, . . .), gefolgt von einer Zone hoher Tempe
ratur 104, dann einer Kühlzone 105, gefolgt von einer Ausgangs
kammer 106.
In den Zonen des Eintritts 102 und des abstromigen Teils 107,
wo die Temperatur auf unter 800°C kommt, in der Nachbarschaft
der Ausgangszone sind Injektoren 123 und 124 angeordnet, die
mit einer Versorgungsleitung für Stickstoff 125 verbunden sind,
die einen Durchsatzregulator 126 aufweist, der über eine Lei
tung 127 mit einer Druckanzapfung 128 in der warmen Zone 104
gesteuert wird.
Der Injektor 123 in der Eingangszone 102 wird, ausgehend von
der Leitung 125 abstromig vom Druckregulator 126 durch zwei
parallele Leitungen 131 und 132 versorgt, die jede ein Regu
lierventil 133 und 134 aufweist, wobei die Leitung 131 außer
dem ein Elektroventil 135 aufweist, welches durch ein Stufen
relais 136 mit einem Analysator 137 für Wasserstoff gesteuert
wird, der bei 138 in einer Zone abgenommen wird, die zwischen
der warmen Zone 104 und der Einblaszone 123 angeordnet ist.
Die Funktion der beschriebenen Anlage ist wie folgt:
Der Durchsatz an Wasserstoff wird in festgelegter Weise auf einen möglichst schwachen Wert in Funktion des Bedarfes gere gelt, der durch die Behandlung gefordert wird, und das Einbla sen von Stickstoff in die Eingangszone oder in den abstromigen Teil hat die wesentliche Wirkung, Abschlüsse zu bilden, die die Bildung eines leichten Innenüberdruckes erlauben, wobei maximal das Entweichen an Sauerstoff durch die Eintrittskam mern 103 verhindert wird.
Der Durchsatz an Wasserstoff wird in festgelegter Weise auf einen möglichst schwachen Wert in Funktion des Bedarfes gere gelt, der durch die Behandlung gefordert wird, und das Einbla sen von Stickstoff in die Eingangszone oder in den abstromigen Teil hat die wesentliche Wirkung, Abschlüsse zu bilden, die die Bildung eines leichten Innenüberdruckes erlauben, wobei maximal das Entweichen an Sauerstoff durch die Eintrittskam mern 103 verhindert wird.
Es ist die Rolle des Druckregulators, auf eventuelle Druckab
fälle zu reagieren, wobei er zugleich die Möglichkeit aufrecht
erhält, das Aufsteigen von Stickstoff zu verhindern. In der
Tat wird das Einblasen von Stickstoff gleichzeitig an den zwei
Enden 103 und 107 des Ofens 101 verstärkt, wenn ein Innenüber
druckabfall auftritt, der durch den Druckmeßwertgeber 128 er
mittelt wird.
Wenn es sich aber, während der Innendruck allerdings korrekt
ist, zeigt, daß ein übermäßiges Entweichen an Wasserstoff in
der Eingangszone in Richtung der Eintrittskammer 103 erfolgt,
reagiert die Regulatorvorrichtung 135 unmittelbar durch ein
feines Ansteigen des Durchsatzes an Stickstoff, der durch die
Leitung 131 transportiert wird, wodurch so der Durchsatz an
"Leckage" an Wasserstoff durch die Eintrittszone auf einen
bestimmten Wert gebracht wird. Wenn umgekehrt der Gehalt an
Wasserstoff dazu neigt, vom minimal vorgesehenen Leckagedurch
satz abzuweichen, sogar gegen Null zu gehen, stellt die Regu
latorvorrichtung 135 eine Verringerung des Stickstoffdurch
satzes in der Leitung 31 sicher und vermeidet so jedes Anstei
gen an Stickstoff, welcher die Behandlungszone 4 erreichen
könnte. Man stellt fest, daß es genügt, so nur an der Eingangs
zone zu handeln, denn tatsächlich hat der Leckagewasserstoff
natürlich die Neigung, über die Kühlzone zu entweichen, und
ein Ausbreiten von Stickstoff zur Behandlungszone 104 hin durch
die Kühlzone hat wenig Gelegenheit, in Erscheinung zu treten.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform kann
der Regulator 135 auch durch "alles oder wenig" arbeiten, denn
der Minimaldurchsatz an Stickstoff wird über die Leitung 132
sichergestellt. Diese Anlage bietet zugleich den Vorteil der
Einfachheit und Robustheit, denn der Regulator 135 stellt die
wenig häufigen Öffnungen und Schließungen des Elektroventiles
sicher, welches ihm zugeordnet ist, und der Sicherheit, denn
im Falle der Störung der Reguliervorrichtung wird immer ein
minimaler Stickstoffdurchsatz in die Eingangszone des Ofens
über die Leitung 132 eingeblasen.
Das Einblasen in der Eintrittszone 102 erfolgt vorzugsweise
in einem gewissen Abstand vom Eingang, sozusagen damit der
Sauerstoff, der normalerweise auf dem metallischen Band absor
biert wird, sich desorbieren und durch den Stickstoff ausge
blasen werden kann, bevor dieser in die Stickstoffeinblaszone
kommt, denn jenseits dieser Einblaszone befindet sich das me
tallische Band in einer Zone mit schwachem Wasserstoffleckage
durchsatz, wodurch nicht ein richtiges Ausblasen sichergestellt
werden könnte. Die zwei Leitungen 131 und 132 können unter
schiedliche Ausgänge haben: 132 in der Eintrittskammer 103
und 131 jenseits dieser.
Die Behandlungsverfahren, die soeben beschrieben wurden, erlau
ben die Anwendung von jedem schweren Inertgas, wie z. B. Stick
stoff, Argon, Kohlendioxid. Da für gewisse Stahlarten das Ni
trieren nicht stattfinden kann, selbst bei Gehalten an Stick
stoff, die 25% erreichen oder sogar überschreiten, ist das
Verfahren auch gültig für relativ geringe (über 30%) Gehalte
an Wasserstoff in der Glühzone. Die Erfindung richtet sich
auch auf die Verwendung von Aktivgas in reinem und/oder
verdünntem Zustand in einem Neutralgas. Beispielsweise kann das
Einblasen bei 13 (113) aus reinem Wasserstoff bestehen und
das Einblasen in 14 (114) ein Gemisch aus Wasserstoff und
Stickstoff sein, aber der Gehalt an Wasserstoff ist in der
warmen Zone immer maximal.
Claims (14)
1. Verfahren zum Glühen metallischer Gegenstände, insbesondere nichtoxidierenden Stahls
in einem Ofen mit einer Eintrittszone für den Eintritt der zu behandelnden metallischen
Gegenstände, einer damit verbundenen Erwärmungszone, gefolgt von einer Kühlzone
sowie einer Endzone für den Austritt der behandelten metallischen Gegenstände, wobei
man ein Gas mit hohem Gehalt an Wasserstoff in die Erwärmungszone und ein
schweres Inertgas in die Nachbarschaft der Eintritts- und Endzonen einbläst, dadurch
gekennzeichnet, daß man das Einblasen des schweren Inertgases in die Eintritts- oder
in die Endzone durch Steuerung reguliert, um einen Einstellwert des Gehaltes an
Wasserstoff in einer Zone aufrechtzuerhalten, die in der Nachbarschaft der Erwär
mungszone neben der Eintritts- oder Endzone liegt, und daß die Steuerung so geregelt
wird, daß das Einblasen des schweren Inertgases erhöht wird, wenn der Gehalt an
Wasserstoff steigt, und gesenkt wird, wenn der Gehalt an Wasserstoff sinkt, wobei der
Durchsatz an Inertgas in der Eintritts- oder Endzone in jedem Fall auf einem minimalen
Wert gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einblasen des
schweren Inertgases in die Nachbarschaft sowohl der Eintrittszone als auch der
Endzone des Ofens zur Aufrechterhaltung eines Einstellwertes des Gasdruckes in dem
Ofen durch Steuerung reguliert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufrechterhalten des
Gehaltes an Wasserstoff auf einem Einstellwert vor der Erwärmungszone in Richtung
der Eintrittszone erfolgt und daß das Einblasen von Inertgas, welches zum Aufrecht
erhalten dieses Einstellwertes gesteuert wird, in der Nachbarschaft der Eintrittszone des
Ofens erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierung des
Einblasens von schwerem Inertgas in die Nachbarschaft der Eintritts- und Endzonen des
Ofens zum Aufrechterhalten des Gasdruckes durch gleichzeitige Veränderung der
Einblasdurchsätze in gleichem Maße in der Nachbarschaft der jeweiligen Zonen des
Ofens erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Einstellwert des Gehaltes an Wasserstoff zwischen 75 und 99% liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellwert des Gehaltes
an Wasserstoff bei einem horizontalen Ofen zwischen 75 und 99% liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellwert des Gehaltes
an Wasserstoff bei einem vertikalen Ofen mit Einlauf- und Ablaufmänteln, wobei der
Ablaufmantel die Erwärmungszone und die Kühlzone umfaßt, zwischen 85 und 99,9%
liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gehalt an Wasserstoff in einem Bereich in der Nachbarschaft oben am Einlaufmantel auf einem
Einstellwert hält.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
schwere Inertgas Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder ein Gemisch davon ist.
10. Behandlungsanlage zum Glühen metallischer Gegenstände mit einem Ofen mit einer
Eintrittszone für den Eintritt der zu behandelnden metallischen Gegenstände, einer damit
verbundenen Erwärmungszone, gefolgt von einer Kühlzone sowie einer Endzone für den
Austritt der behandelten metallischen Gegenstände, mit Einblasvorrichtungen zum
Einblasen eines Gases mit hohem Gehalt an Wasserstoff in die Erwärmungszone und
Einblasvorrichtungen zum Einblasen von schwerem Inertgas in der Nachbarschaft der
Eintritts- und/oder Endzonen des Ofens, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsatz an
Inertgas durch eine Steuervorrichtung reguliert wird, die in einer Versorgungsleitung,
welche die Eintritts- und/oder die Endzone mit Inertgas versorgt, zwischengeschaltet
ist, wobei die Steuervorrichtung mittels eines Analysators geregelt wird, der den Gehalt
an Wasserstoff in der Nachbarschaft der Erwärmungszone mißt.
11. Behandlungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysator,
der den Gehalt an Wasserstoff in der Nachbarschaft der Erwärmungszone mißt, vor der
Erwärmungszone in Richtung der Eintrittszone angeschlossen ist.
12. Behandlungsanlage nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Versorgungsleitung mit Steuervorrichtung zwei Leitungen mit direkter
Versorgung und mit Regelventil zugeordnet ist, wobei eine Leitung in die Eintrittszone
und die andere Leitung in die Endzone des Ofens mündet.
13. Behandlungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Leitungen
zum Einblasen von Inertgas, die jede in der Nachbarschaft der Eintritts- bzw. der
Endzone des Ofens mündet, mit einer allgemeinen Versorgungsleitung für Inertgas über
einen Durchsatzregulator verbunden sind, der abhängig vom Druck im Ofen reguliert
wird.
14. Behandlungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung mit
dem Durchsatzregulator, der über einen Analysator gesteuert wird, welcher den Gehalt
an Wasserstoff mißt, selbst an der allgemeinen Versorgungsleitung für Inertgas
abstromig vom Durchsatzregulator angeschlossen ist, der abhängig vom Druck im Ofen
geregelt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8803372A FR2628752B1 (fr) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Procede et dispositif de traitement de recuit de bandes metalliques en four vertical |
FR8803373A FR2628753B1 (fr) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Procede et dispositif de traitement de recuit d'articles metalliques en four horizontal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3908027A1 DE3908027A1 (de) | 1989-09-28 |
DE3908027C2 true DE3908027C2 (de) | 1998-02-05 |
Family
ID=26226559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3908027A Expired - Fee Related DE3908027C2 (de) | 1988-03-16 | 1989-03-11 | Verfahren und Vorrichtung zum Glühen metallischer Gegenstände |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4966632A (de) |
BE (1) | BE1007266A3 (de) |
DE (1) | DE3908027C2 (de) |
IT (1) | IT1229078B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004016975A1 (de) * | 2004-04-07 | 2005-11-03 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5185123A (en) * | 1992-04-10 | 1993-02-09 | Porowski Jan S | Apparatus for annealing walls of nuclear reactors |
FR2747593B1 (fr) * | 1996-04-23 | 1998-05-29 | Air Liquide | Procede d'elaboration d'une atmosphere de traitement thermique et methode de regulation d'un tel procede |
US5934871A (en) * | 1997-07-24 | 1999-08-10 | Murphy; Donald G. | Method and apparatus for supplying a anti-oxidizing gas to and simultaneously cooling a shaft and a fan in a heat treatment chamber |
US6355364B1 (en) | 1999-06-29 | 2002-03-12 | International Business Machines Corporation | Process of heat treating and annealing CIC and CIC created thereby |
BE1015109A3 (fr) * | 2002-09-13 | 2004-10-05 | Drever Internat S A | Procede de traitemant thermique de bande metallique. |
FR2903122B1 (fr) * | 2006-06-30 | 2008-09-12 | Stein Heurtey | Dispositif de securisation d'un four equipe d'un chauffage et d'un refroidissement rapides fonctionnant sous atmosphere controlee. |
AT511034B1 (de) * | 2011-02-04 | 2013-01-15 | Andritz Tech & Asset Man Gmbh | Verfahren zum kontrollieren einer schutzgasatmosphäre in einer schutzgaskammer zur behandlung eines metallbandes |
CN102517435B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-01-01 | 美钢联工程技术股份有限公司 | 一种用于连续退火炉的炉压控制装置 |
EP2684967A1 (de) * | 2012-07-10 | 2014-01-15 | Linde Aktiengesellschaft | Durchlaufofen |
JP6503122B1 (ja) * | 2018-08-17 | 2019-04-17 | パーカー熱処理工業株式会社 | 表面硬化処理装置及び表面硬化処理方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2108156A (en) * | 1981-09-19 | 1983-05-11 | British Oxygen Co Ltd | Heat treatment of metals |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA747834A (en) * | 1966-12-06 | Mcgraw-Edison Company | Vacuum furnace | |
FR838338A (fr) * | 1937-05-24 | 1939-03-02 | Four à réchauffer à passage continu ou analogue | |
DE861569C (de) * | 1944-02-03 | 1953-01-05 | Accumulatoren Fabrik Ag | Verfahren und Einrichtung zum Blankgluehen und Sintern, insbesondere von Metallen |
US2886478A (en) * | 1953-06-29 | 1959-05-12 | Honeywell Regulator Co | Method and control apparatus for carburizing ferrous objects |
US3467366A (en) * | 1967-10-02 | 1969-09-16 | Hayes Inc C I | Furnace construction having atmosphere curtain |
US3655172A (en) * | 1970-04-14 | 1972-04-11 | Glenn R Ingels | Saturated fluid mixtures generator |
JPS5113334A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-02 | Fuji Electronics Co Ltd | Guroohodenoryoshita kinzokuhyomenshorisochi niokeru shorigasudonyuhoho narabini doyosochi |
SU621800A1 (ru) * | 1976-12-03 | 1978-07-21 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Способ регулировани состава газовой атмосферы при химико-термической обработке |
GB2135032B (en) * | 1983-02-10 | 1986-09-24 | Boc Group Plc | Heat treatment of workpieces |
JPS60181224A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Daido Sanso Kk | ステンレス鋼の焼鈍方法 |
FR2562562B1 (fr) * | 1984-04-04 | 1986-08-08 | Stein Heurtey | Procede et dispositif de nettoyage en continu d'une bande metallique |
AU585531B2 (en) * | 1984-09-17 | 1989-06-22 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for vacuum deposition plating |
FR2586259B1 (fr) * | 1985-08-14 | 1987-10-30 | Air Liquide | Procede de cementation rapide dans un four continu |
DE3640087A1 (de) * | 1986-11-24 | 1988-06-01 | Oppermann Willi Friedrich | Verfahren und vorrichtung zur zunder- und anlauffreien gluehung von geschweissten rohren in linie |
DE3733884A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Linde Ag | Verfahren zum gluehen von metallteilen in durchlaufoefen |
-
1989
- 1989-03-07 IT IT8919679A patent/IT1229078B/it active
- 1989-03-11 DE DE3908027A patent/DE3908027C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-14 US US07/323,564 patent/US4966632A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 BE BE8900281A patent/BE1007266A3/fr not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-06-08 US US07/535,128 patent/US5064173A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2108156A (en) * | 1981-09-19 | 1983-05-11 | British Oxygen Co Ltd | Heat treatment of metals |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004016975A1 (de) * | 2004-04-07 | 2005-11-03 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen |
DE102004016975B4 (de) * | 2004-04-07 | 2009-07-30 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4966632A (en) | 1990-10-30 |
BE1007266A3 (fr) | 1995-05-09 |
IT8919679A0 (it) | 1989-03-07 |
DE3908027A1 (de) | 1989-09-28 |
IT1229078B (it) | 1991-07-18 |
US5064173A (en) | 1991-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3908027C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Glühen metallischer Gegenstände | |
DE4208485C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken metallischer Werkstücke | |
DE2745595C3 (de) | Band-Durchlaufvertikalofen | |
EP2671035B1 (de) | Verfahren zum kontrollieren einer schutzgasatmosphäre in einer schutzgaskammer zur behandlung eines metallbandes | |
EP0120233A2 (de) | Verfahren zur Wärmerückgewinnung bei der Wärmebehandlung von metallischem Nutzgut und Durchlaufofen dazu | |
DE69918821T2 (de) | Verfahren zum kontrollieren der atmosphäre und der zugspannung in einem ofen zur kontinuierlichen wärmebehandlung von metallband | |
WO2012152508A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum im durchlauf erfolgenden behandeln eines stahlflachprodukts | |
DE2601658A1 (de) | Kuehlvorrichtung fuer einen durchlaufofen | |
EP0355520B1 (de) | Verfahren zur Wärmebehandlung von Werkstücken | |
DE10117962A1 (de) | Verfahren zur thermischen Behandlung von Rohmaterialien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP0379104B1 (de) | Verfahren zum Glühen von Metallteilen unter wasserstoffreichem Schutzgas in einem Durchlaufofen | |
DE3043127A1 (de) | Anordnung zur regelung der konvertergasabsaugung | |
DE19634693C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung des Luft- bzw. Gasaustausches im Bereich temperaturmäßig unterschiedlicher Zonen | |
EP1838892B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur schmelztauchbeschichtung eines metallbandes | |
AT524062B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur waermebehandlung eines metallbandes | |
EP0621344A1 (de) | Flexible adaptive Abschreckung | |
AT362809B (de) | Verwendung eines brenngas-stickstoff-gemisches zur speisung eines der eingangstuer eines gluehofens zur waermebehandlung von werkstuecken zugeordneten brennerrohres | |
DE3621814C2 (de) | Vorrichtung zur Wärme- und Oberflächenbehandlung von Metallteilen | |
DE3226582A1 (de) | Vorrichtung zum kuehlen von stabmaterial | |
EP1490524B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur konvektiven wärmeübertragung zwischen einem wärmeübertragunsmittel und der oberfläche werkstückes | |
AT524369A1 (de) | Vertikalofen zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes | |
DE3211412A1 (de) | Anordnung zur steuerung eines innerhalb eines raumes umgewaelzten mediumstroms | |
EP3652354A1 (de) | Verfahren zur reduktion von stickoxiden in bandbehandlungsöfen | |
DE19545592A1 (de) | Banddurchlaufofen | |
DE2940826A1 (de) | Verfahren zur tiefenhaertung von werkstuecken sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C21D 1/74 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |