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Vorrichtung zur Verkürzung der Abkühlzeit von elektrischen Blankglühöfen,
bei denen das Glühgut im Ofen selbst abgekühlt wird, durch Betätigung einer Kühlvorrichtung,
die durch den Boden des Ofens in das Ofeninnere ragt Bei Blankglühöfen mit Schutzatmosphäre,
bei denen das Gut im Ofen erkaltet, wurde es bisher unangenehm empfunden, daß die
Abkühlungszeit nach an sich beendeter Glühung verhältnismäßig lang ist, so daß derartige
Öfen keine sehr hohe Ausnutzung und damit keine sehr hohen Durchsatzziffern zu erreichen
gestatten. Es ist zwar vorgeschlagen worden, die Abkühlzeit dadurch herabzudrücken,
daß man die Stärke des isolierenden Mauen@rerkes gering wählt. Dadurch ist jedoch
auch eine verhältnismäßig große Wärmeabgabe während der Glühdauer und ein verhältnismäßig
hoher Stromverbrauch bedingt. Außerdem sind die hierzu erforderlichen geringen Mauerstärken
in rauhen Betrieben zu empfindlich. Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Abkühlperiode
derartiger Öfen dadurch zu verkürzen, daß man nachträglich Kühlrohre in das Ofeninnere
-einsenkt. Auch solche Vorrichtungen haben erhebliche Nachteile, von denen nur erwähnt
werden soll, daß man zur Einbringung der Kühlrohre für kurze Zeit die im Ofenmantel
vorgesehenen Löcher öffnen muß.
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Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit durch eine Kühlvorrichtung
gemäß der schematischen Zeichnung vermieden. In der Zeichnung stellt a den Bodenteil
des Mantels eines Blankglühofens und b das Bodenmauerwerk dar. c bedeutet ein in
den Ofen fest eingebautes, oben verschlossenes Rohr, das in das Innere des Glühraumes
ragt. Im Inneren von c befindet sich ein engeres Rohr d, das am offenen Ende des
Rohres c durch eine passende Verschraubung oder in sonst geeigneter Weise eingedichtet
ist. Der Zwischenraum zwischen dem weiteren Außenrohr c und dem engeren Innenrohr
d hat eine besondere Zuführungsöffnung bei e.
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Die Blankglühung in der Schutzatmosphäre wird zunächst durchgeführt,
ohne die Rohre c und d in Wirkung treten zu lassen. Nach beendeter Glühung oder
nach bereits teilweise eingetretener Abkühlung wird durch die Öffnung e in das Außenrohr
c ein geeignetes flüssiges Kühlmittel eingeführt, das beispielsweise aus Wasser
besteht. Läßt man das Kühlmittel langsam einströmen, so gelangt der Spiegel der
eintretenden Flüssigkeitssäule im Rohre c ganz allmählich' an Orte steigender Temperatur
(der Ofenmantel a hat j a eine nur wenig über Zimmertemperatur gelegene Temperatur,
ebenso ist die Außenseite des @ifauerwerkes verhältnismäßig kühl, während an der
inneren Oberfläche des Mauerwerkes Glühraumtemperatur herrscht). Sobald der Spiegel
des eintretenden Kühlmittels einen Ort erreicht hat, in dem die Temperatur gleich
der Verdampfungstemperatur des betreffenden Kühlmittels ist, setzt eine Verdampfung
an der Oberfläche des Kühlmittels ein. Diese Dampfbildung findet ohne Blasenbildung
oder
Kochen statt, da ja der Spiegel sich jeweils an der heißesten
Stelle befindet bzw., wenn der Spiegel bis in das Glühräuminnere eingetreten ist,
am längsten der hohen Temperatur ausgesetzt war, während das unter dem Spiegel befindliche
Kühlmittel um so kürzere Zeit der hohen Temperatur ausgesetzt war und damit um so
weniger hoch erhitzt sein kann; je weiter die betrachtete Stelle vom Spiegel entfernt
und nach der Eintrittsstelle e zu gelegen ist. Die Verdampfung des Kühlmittels an
seiner Oberfläche bewirkt Wärmeentziehung; der entstehende Dampf steigt in dem Rohre
c aufwärts und entzieht durch seine Überhitzung dem Ofeninneren weitere Wärme. .
Der gebildete Dampf tritt durch das Rohr d aus. Um einen Wärmeaustausch zwischen
dem in c hochsteigenden Kühlmittel und dem in d abströmenden Dampf zu vermeiden,
kann es zweckmäßig sein, das Rohr d aus einem schlecht wärmeleitenden Material herzustellen
öder ihm einen schiecht wärmeleitenden Überzug oder eine schlecht wärmeleitende
Auskleidung zu geben. Eine derartige Vorrichtung arbeitet störungsfrei und intensiv,
da, wie geschildert, Blasenbildung und Kochen vermieden ist. Während des Glühprozesses
selbst wirkt eine solche Vorrichtung nicht erheblich wärmeentziehend auf den Glühraum,
da die Einführung von unten erfolgt und eine nennenswerte Wärmeabgabe infolge Auftriebes
warmer Gase durch nach unten gerichtete Öffnungen nicht stattfindet.
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Während des Glühprozesses selbst kann das Rohrinnere zwischen c und
d gegen die Außenluft-in- geeigneter Weise abgeschlossen sein, um eine Oxydation
des Inneren des Rohres c und des Rohres d zu verhindern. Ebenso ist es möglich,
die Rohre aus hitzebeständigem Material herzustellen. Wählt man ein hitzebeständiges
Material von hoher Festigkeit, so können die in das Ofeninnere hineinragenden Rohrenden
in an sich bekannter Weise zugleich als Stützen für das Glühgut dienen. Wünscht
man eine nicht zu schroffe Abkühlung nach Beendigung des Glühprozesses, so ist es
zweckmäßig, die Rohre nicht unmittelbar frei in das Ofeninnere hineinragen zu lassen,
sondern diese in einem passenden Abstand von der inneren Mauerwerksoberfläche in
das Mauerwerk einzubetten.
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Die Anordnung von unten hat noch den Vorteil, die Beschickung und
Entleerung des Ofens nicht zu stören, während von oben oder von der Seite her eingeführte
derartige Kühlrohre bei Beschickung und Entleerung des Ofens stark hindernd sind.
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Es ist auch möglich, die Heizelemente des Ofens aus derartigen Rohren
zu bilden, die zusätzlich mit Kühleinrichtung gemäß der Beschreibung versehen sind.
Dabei ist es beispielsweise bei zickzackförmiger oder mäanderförmiger Anordnung
durchaus ausreichend, wenn nur ein Teil der die Heizelemente bildenden Rohre mit
der beschriebenen Kühlvorrichtung versehen ist (Abb. 2).
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Schließlich ist es auch möglich, Kühlungen in der Form anzubringen,
daß lediglich Rohre ähnlich dem Rohr c von vornherein eingebaut sind, und daß in.
diese erst bei Beginn der Kühlperiode -Kühlvorrichtungen eingeschoben werden, doch
ist dieses Verfahren wegen des zum Einbringen erforderlichen Raumes unter dem Ofen
weniger zweckmäßig.
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Das geschilderte Verfahren hat nichts mit der bekannten Anordnung
zu tun, daß Förderelemente für Glühgut von innen heraus durch durchströmendes Wasser
abgekühlt werden. Insbesondere unterscheidet es sich auch von der bekannten Vorrichtung,
nach der hebbare und kühlbare Stützen für das Glühgut von unten heraus in den Ofen
eingeführt werden. Das Kühlen dieser Stützen erfolgt dabei lediglich deshalb, um
einen an sich nicht hitzebeständigen Werkstoff als Träger für das Glühgut verwenden
zu können. Die Kühlung erfolgt während des Ein- und Austragens des Glühgutes in
den Ofen, aber nicht während der Abkühlperiode des Glühgutes. Es soll durch die
Kühlung der Träger auch keine rasche Abkühlung im Ofen bewirkt werden; eine gewisse
Kühlwirkung, die von den Stützen ausgeht, ist vielmehr,durchaus unerwünscht. Im
Gegensatz dazu soll bei der vorliegenden Erfindung der Ofeninnenraum während der
Abkühlperiode so stark wie möglich gekühlt werden, während der Abheiz- und Glühperiode
aber das Kühlmittel nicht wirksam sein.