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Glühofenanlage und Verfahren zum Betriebe der Anlage Es sind bereits
Drehglühöfen zum Glühen von Drahtbunden, Bandeisen, Blechen usw. bekannt, bei denen
vier Ofenzellen in Form eines vierblättrigen Kleeblattes entsprechend der schematischen
Darstellung nach Abb. i angeordnet sind. Alle Zellen besitzen eine Muffel aus feuerfestem
Stein; in die der eiserne Glühtopf eingesetzt wird, und sind vollkommen kongruent
ausgebildet. Nach jeder Glühperiode wird die Anordnung um go ° gedreht, wobei jede
Zelle an die Stelle der vorhergehenden aufrückt, so daß nach vier Glühperioden jede
Zelle die vier möglichen Stellungen des Ofens durchwandert hat. Nur eine Zelle (i)
wird direkt beheizt. Von den übrigen werden zwei durch die Abgase erwärmt, und zwar
in abnehmendem Maße, um so die Vonvärmtemperatur der Glühtöpfe allmählich zu steigern.
Die Zelle q. steht nicht mit den Abgasleitungen der Heizzelle in Verbindung. Aus
der beheizbaren Zelle i ziehen die Heizgase nacheinander durch die Zellen 2 und
,3 hindurch, wärmen die dort untergebrachten Glühtöpfe vor und treten schließlich
in die Esse ein. Der Weg der Abgase von der ersten bis dritten Zelle ist folgender.
In Zelle i steigen die Gase von unten nach oben, treten durch ein Verbindungsrohr
aus dieser Zelle in den oberen Teil der Zelle 2, ziehen in Zelle 2 von oben nach
unten, treten aus dem unteren Teil der Zelle 2 durch einen Verbindungskanal in Zelle
3, streichen in dieser von unten nach oben und von dort durch ein Ableitungsrohr
in die Esse. Der Anschluß von Zelle 3 an dieses Abgasrohr muß vor jeder Drehung
um go° bzw. nach jeder Drehung gelöst bzw. wiederhergestellt werden. Sobald ein
Glühtopf in die Feuerzelle i gebracht ist und dort die Glühtemperatur erreicht hat,
werden nicht wie bei feststehenden Glühöfen mit Vorwärmung die geglühten Töpfe in
dieser Feuerzelle gegen vorgewärmte ausgetauscht, sondern der gesamte Ofen wird
entgegen der Abgasrichtung um go ° gedreht, so daß nunmehr die durch die Abgase
am höchsten vorgewärmte Zelle 2 Brennerzelle wird. Der zuvor in Zelle i auf Glühtemperatur
erwärmte Topf verbleibt in seiner Zelle und rückt nach Drehung des Ofens um go °
an die Stelle von Zelle .4. Er verbleibt dort für die Dauer der nächsten Heizperiode,
ohne mit den Abgasen in Berührung zu kommen, so daß das in dem Topf untergebrachte
Glühgut Zeit zum vollkommenen Ausgleich der Temperaturunterschiede zwischen Außen-,
Innen-, Ober- und Unterzone findet. Erst kurz bevor der über dem Brenner an Stelle
i stehende Glühtopf die gewünschte Glühtemperatur erreicht hat, wird der in Zelle
q. sich selbst überlassene Glühtopf aus dieser herausgezogen und in diese Zelle
ein kalter Topf mit Glühgut untergebracht, der dort durch die Eigenwärme der vorher
über dem Brenner gewesenen Ofenzelle vorgewärmt wird. Bei der nächsten Drehung um
go ° gelangt die frisch beschickte Zelle an Stelle 3, kommt dort zwecks weiterer
Vorwärmung mit dem Abgasstrom in Berührung und rückt bei einer weiteren Drehung
um go ° an
Stelle 2, wo eine stärkere Vorwärmung entsprechend der
dort vorhandenen höheren Abgastemperatur erfolgen soll. Bei dieser Anordnung ist
beachtlich, daß die Beheizung der Töpfe sowohl über dem Brenner als durch die Abgase
nicht direkt erfolgt (die Heizgase also nicht mit den Glühtöpfen selbst in Berührung
kommen), daß vielmehr in jede Zelle eine Muffel aus feuerfestem Stein zur Aufnahme
des Glühtopfes fest eingebaut ist. Es ist dies deswegen erforderlich, weil bei den
im Brenner herrschenden äußerst hohen Temperaturen die Glühtöpfe mit Rücksicht auf
ihre Haltbarkeit nicht unmittelbar der Hitze ausgesetzt werden dürfen und weil andererseits
im Hinblick auf die drehbare Anordnung des Ofens und die Verwendung jeder Zelle
als Brennerzelle die kongruente Ausbildung der Zellen erforderlich ist. Es hat sich
nun ergeben, daß bei dieser Anordnung die Abgase noch mit sehr hoher Temperatur
aus dem Ofen in die Esse eintreten, also nicht genügend ausgenutzt werden. Aus diesem
Grunde wurde zunächst zwischen Ofen und Esse noch eine ortsfeste Vorwärmzelle 5
entsprechend Abb. 2 eingeschaltet, in welcher der Glühtopf in Anbetracht der für
das Metall nicht mehr schädlichen Temperaturhöhe unmittelbar der Wärmeeinwirkung
der Abgase ausgesetzt wurde. Eine beachtenswerte Senkung der Temperatur der in die
Esse eintretenden Abgase wurde jedoch durch diese Maßnahme nicht erreicht.
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Angestellte Untersuchungen an fertigen Ofenanlagen haben ergeben,
daß das unwirtschaftliche Arbeiten der Ofenanlagen auf folgende Erscheinungen zurückzuführen
ist. Einmal wird, weil mit Rücksicht auf die drehbare Anordnung des Ofens die Anschlüsse
der Zellen zu den Verbindungsrohren nicht genügend dicht ausgeführt werden können,
kalte Luft von außen angesaugt, und ferner geben die Verbindungskanäle und -leitungen
nach außen große Wärmemengen ab. Temperaturmessungen zeigten, daß die Abgase vor
dem Eintreten in Zelle 3 kälter als bei ihrem Austritt aus dieser Zelle waren. Dies
beweist, daß die Abgase durch die Eigenwärme der Zelle 3 (die infolge der hohen
Wärmekapazität der Muffeln aus feuerfestem Stein, in denen die Glühtöpfe ruhen,
noch fast die ungeminderte Temperatur wie in Stellung 4 besitzt) aufgeheizt wurden,
und daß somit die Absicht, die von Stelle 4 nach Stelle 3 aufrückende Zelle durch
die Abgase zu erwärmen, ins Gegenteil gekehrt wurde. Die Abänderung einzelner Zellen
zwecks Abstellung des Übelstandes ist nicht möglich, weil - wie vorher ausgeführt
- die Zellen mit Rücksicht auf die Drehbarkeit des Ofens kongruent sein müssen.
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Mit Rücksicht hierauf wird nach der Erfindung die Drehofenanlage geändert,
und die Abgase werden bereits unterhalb der Zelle 2 aus dem Ofen. herausgeführt
und zu zwei hintereinandergeschalteten ortsfesten Zellen geführt. Diese Zellen brauchen
somit, weil sie niemals zu Heizzellen werden, keine Muffeln aus feuerfestem Stein
zu besitzen, es sind vielmehr in diesen Zellen die Glühtöpfe direkt der Beheizung
durch die Abgase ausgesetzt. Die Abb. 3 stellt schematisch die vorgeschlagene Abänderung
der Drehglühofenanlage dar. Es bezeichnen 5 und 6 die zusätzlichen beiden ortsfesten
Zellen, die ohne feuerfeste Muffeln direkt die Glühtöpfe aufnehmen. i, 2, 3 und
4 sind die mit feuerfesten Muffeln ausgerüsteten Zellen des drehbaren Ofenteils.
a bedeutet die Verbindungsleitung von Zelle i nach Zelle 2; b ist der Verbindungskanal
von Zelle 2 nach Zelle 5 und c die Verbindungsleitung von Zelle 5 nach Zelle 6,
d die Abführung zur Esse. Gegenüber der Abb. i ändert sich der drehbare Teil der
Drehofenanlage äußerlich nur durch die Abänderung der Abgasführung. Die Zellen der
drehbaren Anlage sind wie bisher alle mit feuerfesten Muffeln ausgestattet und vollständig
kongruent ausgebildet. Zelle i ist die allein direkt beheizte Zelle, aus der die
nach oben aufsteigenden Gase durch einen Zuleitungskanal in den oberen Teil der
Zelle 2 geführt werden, in diesem von oben nach unten ziehen und durch einen Ableitungskanal,
dessen Anschluß an Zelle 2 mit Rücksicht auf die Drehbarkeit leicht lösbar ausgeführt
ist, in die erste der ortsfesten Zellen (5) im unteren Teile eintreten. In dieser
streichen sie von unten nach oben unmittelbar an den Glühtöpfen entlang und gelangen
aus dem oberen Teil der Zelle 5 in den nächsten Zellenraum 6 und führen, in dieser
von oben nach unten, ebenfalls unmittelbar an den Glühtöpfen entlang, zum Anschlußrohr
an die Esse.
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Der Arbeitsvorgang sei an Hand der Abb. 3 erläutert: Nachdem nach
Beheizung des Ofens durch mehrmaliges Drehen des drehbaren Ofenteils um jedesmal
go° für genügende Erhitzung des Ofens selbst gesorgt ist, möge zunächst in jeder
Zelle ein kalter Glühtopf mit Glühgut eingesetzt werden.
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Während der ersten Glühperiode wird dann der in der Brennerzelle i
befindliche Topf auf Glühtemperatur erhitzt, hierauf der Ofen in der Pfeilrichtung
um 9o ° gedreht, so daß der geglühte Topf an Stelle 4 rückt, Dieser wird dann aus
Zelle 4 herausgenommen (und in eine hier nicht interessierende Abkühlvorrichtung
gebracht). In die leer gewordene Zelle 4wird dann der von den Abgasen vorgewärmte
Topf aus Zelle 5 eingesetzt und in Zelle 5 der in Zelle 6 weniger stark vorgewärmte
Topf eingebracht, worauf in die leer gewordene Zelle 6 ein kalter Topf eingesetzt
wird. Während der nun folgenden Glühperiode, in der wieder der in i befindliche
Topf
auf Glühtemperatur gebracht wird, werden die in Zellen 2, 5 und 6 befindlichen Töpfe
durch die Abgase vorgewärmt, und zwar streichen die Abgase in 5 und 6 entsprechend
der dort herrschenden geringen :1bgastemperatur direkt am Glühtopf vorbei, und in
Zelle 2, wo die unmittelbar aus der Brennerzelle kommenden heißen Abgase eintreten,
indirekt, d. h. an der den Glühtopf aufnehmenden Steinmuffel vorbei.
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Während dieser Zeit nehmen die in den nicht mit den Abgasen in Verbindung
stehenden Zellen 4. und 3 befindlichen Töpfe eine weitere Vorwärmung aus der im
Mauerwerk der Muffel aufgespeicherten Wärme an. Verfolgt man die allmählich sich
steigernde Vorwärmung eines früher eingesetzten Topfes bis zur Glühe, so ergibt
sich folgendes: Der in 6 eingebrachte kalte Topf wird durch die am wenigsten heißen
Abgase schwach vorgewärmt, nach der folgenden Periode wird er in 5 durch die Abgase
höherer Temperatur stärker vorgewärmt, nach einer weiteren Periode in 4. eingebracht
und durch die große Eigenwärme dieser Zelle weiter erwärmt, in der er auch nach
einer weiteren Drehung des Ofens (aber in der Stellung der Z,--11-'3) verbleibt.
Schließlich rückt dieser Topf nach einer weiteren Drehung an Stelle 2, und diese
Zelle kommt dorf in den Abgasstrom höchster Temperatur. Bei der folgenden Drehung
wird Zelle 2 mit dem so schon sehr stark vorgewärmten Topf zur Brennerzene.
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Die angestellten Temperaturmessungen an den verschiedenen Stellen
des Ofens, insbesondere die Messung der Abgastemperatur, hat ergeben, daß durch
diese Anordnung eine bedeutend größere Wärmeausnutzung, eire beträchtliche Verminderung
des Kohlenverbrauchs und somit eine wirtschaftlichere Gestaltung des an sich bereits
vorteilhaften Drehofensystems zustande kommt.