DE60133520T2

DE60133520T2 - Kontinuierlicher Sinterofen und Nutzung desselben

Info

Publication number: DE60133520T2
Application number: DE60133520T
Authority: DE
Inventors: Kazumi Mori; Tetsuya Yokohama-shi Ishimoto; Hiroshi Yokohama-shi Machida; Toru Fujisawa-shi Iura; Kazuhiko Saitama-shi Katsumata
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: ES2300308T3; CN100397020C; CA2358434A1; KR100619463B1; EP1780487B1; DE60133520D1; US6530780B2; EP1780487A2; CN1346960A; EP1197720A1; EP1197720B1; TW500910B; EP1780487A3; ES2428144T3; US20020045144A1; KR20020028797A; CA2358434C

Description

ERFINDUNGSHINTERGRUND
1. ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kontinuierlichen Sinterofen und dessen Nutzung.
Der betroffene Sinterofen ist ein Sinterofen für kontinuierliches Sintern von Erzeugnissen oder Material, das zu Keramik gesintert werden soll. Die zu sinternden Erzeugnisse oder Materialien können karbonische, stickstoffhaltige und oxidische Keramikmaterialien sein, wie Aluminiumoxid (Al₂O₃), Siliziumkarbid (SiO) und Bornitrid (BN), und ihre Bearbeitungstemperatur kann mehr als 1600°C betragen. Struktur, Ofenmaterial und Mechanismus sind wesentliche Faktoren für solch einen Sinterofen, der kontinuierlich bei hoher Temperatur betrieben wird. Gewöhnlich wird aufgrund seiner exzellenten Hitzeresistenz Graphit als Ofenmaterial benutzt, was aber aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften beachtliche Einschränkungen in Struktur und Mechanismus mit sich bringen kann.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Die 1 und 2 zeigen einen herkömmlichen kontinuierlichen Sinterofen, umfassend eine an der Eingangsseite befindliche Entlüftungskammer 3, durch welche Platten 2 gelangen können, auf welchen jeweils ein zu sinterndes Erzeugnis oder zu sinterndes Material 1 befestigt ist, einen Ofenkörper 5, der in einer Kammer 4 angeordnet ist, die an die Entlüftungskammer 3 angrenzt und in welche die Platten 2 nacheinander in einer Reihe oder Säule eingeführt werden, und eine ausgangsseitige Entlüftungskammer 6, die an die Kammer 4 angrenzt und durch welche die Platten 2 nach dem Passieren des Ofenkörpers 5 hindurchgelangen können.
Ein Zwischenraum zwischen einer inneren Fläche der Kammer 4 und einer äußeren Fläche des Ofenkörpers 5 ist mit (nicht gezeigtem) hitzeisolierendem Material gefüllt. Eine doppelwandige Kühlstruktur ist an der Kammer 4 angebracht.
Die Entlüftungskammer 3 ist an ihren in Transportrichtung der Platten 2 gesehen stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gelegenen Enden mit vertikal beweglichen Türen 7 und 8 versehen. Gleichermaßen ist die Entlüftungskammer 6 an ihren in Transportrichtung der Platten 2 gesehen stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gelegenen Enden mit vertikal beweglichen Türen 9 und 10 versehen.
Wenn die Türen 7, 8, 9 und 10 in ihren abgesenkten Positionen geschlossen sind, wird in den Kammern 3, 4 und 6 Luftdichtigkeit aufrechterhalten. Wenn die Türen 7, 8, 9 und 10 in ihren angehobenen Positionen geöffnet sind, können die Platten 2 durch die Kammern 3, 4 und 6 hindurch gelangen.
In den Kammern 3, 4 und 6 und im wesentlichen entlang deren gesamter Länge sind Paare von mit seitlichem Abstand zueinander angeordneten Gleitstäben 11, 12 und 13 vorgesehen, um die Platten 2 jeweils gleitend von unten zu tragen.
Eine Mehrzahl von sich vertikal erstreckenden Heizern 14 befinden sich in einem Längsrichtung mittleren Bereich entlang des Ofenkörpers 5, so dass die Heizer 14 seitlich von dem zu sinternden Material 1 auf der Platte 2 positioniert sind. Das zu sinternde Material 1 wird durch die Heizer 14 erhitzt.
Der kontinuierliche Sinterofen ist außerdem sowohl mit einem Schieber 15 ausgestattet, der die Platten 2 Stück für Stück von der Entlüftungskammer 3 in den Ofenkörper 5 schiebt, als auch mit einer Ziehvorrichtung 16, welche die Platten 2 nacheinander aus dem Ofenkörper 5 in die Entlüftungskammer 6 zieht.
Beim Starten eines Arbeitsganges des kontinuierlichen Sinterofens wird der Ofenkörper 5 mit nichtoxidierendem Gas gefüllt, wobei die Türen 8 und 9 geschlossen sind. Danach werden die Heizer 14 aktiviert, um das Innere des Ofenkörpers 5 auf eine vorbestimmte Temperatur anzuheizen.
Als nächstes wird die Platte 2, auf der das zu sinternde Material 1 befestigt ist, in die Entlüftungskammer 3 eingeführt, die Tür 7 wird geschlossen und Luft in der Entlüftungskammer 3 wird abgeführt. Dann wird die Tür 8 geöffnet und die Platte 2 wird durch den Schieber 15 in den Ofenkörper 5 geschoben, und die Tür 8 wird wieder geschlossen.
Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne wird eine weitere Platte 2 von der Entlüftungskammer 3 in den Ofenkörper 5 geschoben, gemäß des oben beschriebenen Vorgehens, um damit die Platte oder Platten 2, die schon in jenem sind, in Richtung auf die Entlüftungskammer 6 hin zu schieben.
Ein Wiederholen der oben beschriebenen Vorgehensweise bewirkt, dass die Platte 2 die am weitesten stromabwärts gelegene Position im Ofenkörper 5 erreicht. Danach wird die Tür 9 geöffnet, während die Tür 10 geschlossen ist, und die Platte 2 wird durch die Ziehvorrichtung 16 aus dem Ofenkörper 5 in die Entlüftungskammer 6 gezogen. Nach dem Schließen der Tür 9 wird die Tür 10 geöffnet, um die Platte 2 nach außen zu bringen.
Auf diese Weise wird die Temperatur des Materials 1 nach und nach während einer vorbestimmten Zeitspanne in einer an die Entlüftungskammer 3 grenzenden Vorheizzone 17 im Ofenkörper 5 erhöht, es wird in einer Heizzone 18 im mittleren Bereich des Ofenkörpers 5 während einer vorbestimmten Zeitspanne auf eine konstante Temperatur gebracht, und wird allmählich während eines vorbestimmten Zeitraums in einer an die Entlüftungskammer 6 grenzenden graduellen Kühlzone 19 im Ofenkörper 5 abgekühlt.
Bei dem kontinuierlichen Sinterofen, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, und wenn die Produktionsmenge erhöht werden soll, ohne einen Querschnittsbereich des Ofens zu verändern, wird die Heizzone 18 in der Länge verlängert und die Bewegungsgeschwindigkeit der Platte 2 erhöht.
Wenn eine Vielfalt von Erzeugnissen in geringen Mengen hergestellt werden soll, wird die Heizzone 18 in der Länge verkürzt und die Bewegungsgeschwindigkeit der Platte 2 wird verringert, um die Anzahl der Fertigungslose zu senken.
Der in den 1 und 2 gezeigte kontinuierliche Sinterofen kann für ein einzelnes Produkt mit einem gewissen Grad an Massenfertigung geeignet sein; jedoch wird bei einer Mehrzahl von Produkten mit Kleinserienfertigung, in welcher die Heizzone 18 in der Länge verkürzt und die Bewegungsgeschwindigkeit der Platte 2 verringert wird, die Taktzeit des Materials 1 länger, so dass ein Wärmeverlust in der Heizzone 18 größer wird, was zu einem Wärmeeintrag in die graduelle Kühlzone 19 führt. Folglich muss die graduelle Kühlzone 19 in ihrer Länge verlängert werden, um genügend Kühlzeit für das Erzeugnis oder das Material 1 zu gewährleisten.
Die Nutzung verschiedener Verfahrensgase in der Heizzone 18 und in der graduellen Kühlzone 19 würden zu einer Vermischung der zwei Gase führen, da die Zonen 18 und 19 stets miteinander in Verbindung stehen.
Zwischen den Zonen 18 und 19 kann eine Zwischentür nicht vorgesehen werden, um eine solche Vermischung der beiden Gase zu verhindern, da der Aufbau derart ist, dass die in die Zone 17 geschobene Platte 2 die bereits in den Zonen 17, 18 und 19 befindliche(n) Platte(n) in Bewegungsrichtung stromabwärts schiebt.
Eine Bodenstruktur des Ofens wird durch Gleitstäbe 12 bereitgestellt; es besteht ein hoher Gleitreibungskoeffizient zwischen der Platte 2 und den Gleitstäben 12, was zu einer Erhöhung der Schubkraft des Schiebers 15 und der Schiebekraft zwischen den Platten 2 führt. Deshalb können, wenn die Zahl der genutzten Platten 2 erhöht wird, die oberen Flächen der Gleitstäbe 12, die einen Transportweg für die Platten 2 bilden, wellenförmig oder stufig verformt werden, mit dem unvorteilhaften Ergebnis, dass die Kolonne von Platten 2 auf den Gleitstäben 12 nicht sanft gleitet und sich wie eine Brücke heben kann, wie in 3 dargestellt, was zu einem Versagen des Transports der Platten führen kann.
Wenn in diesem Zustand die durch den Schieber 15 ausgeführte Einschiebelast für die Kolonne von Platten 2 erhöht wird, können die Platten 2 hochspringen und ausbeulen.
Des weiteren ist die dem Material 1 über die Platten 2 von unten zugeleitete Wärmemenge unweigerlich kleiner, als diejenige, die von oben oder von jeder Seite zugeführt wird, weil, da die Platten 2 von den Gleitstäben 12 getragen werden, die in Längsrichtung durch den Ofenkörper 5 verlaufen, das Material 1 durch die Heizer 14 an gegenüberliegenden Seiten des Transportpfades der Platten 2 erhitzt wird, sodass das Erhitzen des Materials 1 in seinem unteren Bereich unzureichend sein kann, wodurch die Produktionsausbeute sinkt.
Die Zeitspannen für Hitzebearbeitung von keramischem Material sind in der Regel vorbestimmt; deshalb muss die Länge des Ofens verlängert und die Transportgeschwindigkeit (Takt) der Platten erhöht werden, um die Fertigungsmenge zu erhöhen, was die Zahl der Platten 2 im Ofen erhöhen wird. Die Transportmechanismus vom gleitenden Typ hat ein niedriges Transportlimit, wodurch die Anzahl der Platten 2 im Ofen eingeschränkt wird.
Im Großen und Ganzen werden Installations- und Betriebskosten verringert, wenn die Fertigungsmenge erhöht wird. Das Transportlimit kann eine Einschränkung in Bezug auf Kosten sein.
Eine Erhöhung der Reibungskraft wird eine Erhöhung der im Ofenboden hervorgerufen horizontalen Kraft bewirken, woraus sich die Notwendigkeit ergibt, die Größe des Ofenbodenaufbaus zu erhöhen; dieses Problem durch Wechsel des Ofenmaterials zu überwinden, ist schwierig, da es für einen Hochtemperaturofen außer Graphit kein anderes wirkungsvolles Material gibt. Eine Erhöhung der Größe des Ofenbodenaufbaus wird letztlich zur Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Hitze ober- und unterhalb des zu sinternden Materials und somit zu schlechten Ergebnissen führen. Mit anderen Worten wird der Bereich der wirksamen Zone für das Sintern im Ofen verringert, wodurch die Produktionsmenge gesenkt wird. Dies bedeutet eine Verringerung des Heizwirkungsgrades des Ofens und eine Erhöhung der Installations- und Betriebskosten.
Eine Erhöhung der Reibungskraft wird auch die Abnutzung zwischen der Platte 2 und den Gleitern 12 erhöhen. Dies bewirkt eine Abweichung auf den Ebenen der Gleiter 12 und den Ebenen der Platten 2, was zu einem brückenartigen Anheben führt. Als ein Ergebnis kann infolge von Alterung ein Transportlimit der Platten entstehen, was das Durchführen einer stetigen Fertigung erschweren kann.
Die Heizer 14 erstrecken sich vertikal und sind seitlich der Platten angeordnet. In einem Hochtemperaturofen können die Heizer 14 Temperaturen über 2000°C haben, sodass es nötig ist, Elektroden mittels Wasser zu kühlen. Um eine Wärmeausdehnung der Heizer 14 selbst absorbieren können (z. B. 10 mm oder mehr für 1 m eines Heizers), sind die Heizer 14 an ihrem oberen Ende befestigt und sind an ihrem unteren Ende frei. Um eine Gleichförmigkeit der Hitze zu erhalten, muss Hitzeverlust am Ofenboden kompensiert werden; jedoch kann im Falle einer solchen seitlichen Anordnung der Heizer 14 die vertikale Wärmezufuhr nicht geregelt werden. Zu diesem Zweck kann die Ofenhöhe über die notwendige Höhe hinaus vergrößert werden, wodurch die Länge der Heizer verlängert wird; dann wird aber der Zugang an vertikaler Hitze festgelegt. Darüber hinaus kann ein Vergrößern des Ofens über das Nötige hinaus zu einer Senkung der Heizwirkungsgrades und zu einem Anstieg der Installations- und Betriebskosten führen.
DE 4420464 A offenbart einen kontinuierlichen Sinterofen, umfassend einen im wesentlichen horizontal angeordneten Ofenkörper, durch welchen während des Betriebs eine Mehrzahl von Halterungen, die zu sinterndes Material tragen, von einem Ende zum anderen Ende des Ofenkörpers gelangen. Mittel zum Lagern der Halterungen von unten sind über die gesamte Länge des Ofenkörpers angeordnet und eine Mehrzahl von Heizern ist über einen vorbestimmten Anteil der Länge des Ofenkörpers verteilt angeordnet. Die Mittel zum Lagern der Halterungen von unten umfassen eine Mehrzahl an freien Rollen und die Heizer umfassen untere Heizer, die unterhalb der Rollen angebracht sind sowie obere Heizer, die oberhalb des Bewegungsgebietes der Halterungen angeordnet sind.
Im Hinblick auf das oben Beschriebene ist es das Ziel der Erfindung, einen kontinuierlichen Sinterofen zu schaffen, der die Energieeffizienz des Ofens als Ganzes anheben und den Transport der Platten sicherstellen kann.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird ein kontinuierlicher Sinterofen geschaffen, umfassend einen im wesentlichen horizontal angeordneten Ofenkörper, durch den im Betrieb eine Mehrzahl von Halterungen, die zu sinterndes Material tragen, von einem Ende des Ofenkörpers zu dessen anderem Ende gelangen, Mittel zum Lagern der Halterungen von unten, die über die gesamte Länge des Ofenkörpers angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Heizern, die über einen vorbestimmten Anteil der Länge des Ofenkörpers angeordnet sind, wobei die Mittel zum Lagern der Halterungen von unten eine Mehrzahl freier Rollen umfassen und die Heizer untere Heizer, die unterhalb und vorzugsweise zwischen den Rollen angeordnet sind, sowie obere Heizer, die oberhalb des Bewegungspfades der Halterungen angeordnet sind, umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der unteren und oberen Heizer einen Körper zur Versorgung mit Heizenergie, der sich im wesentlichen horizontal und seitlich des Bewegungspfades der Halterungen durch Seitenwände des Ofenkörpers erstreckt, sowie Halter umfasst, welche Elektroden an entgegengesetzten Enden der Körper zur Versorgung mit Heizenergie tragen, dass jeder Halter eine Tragröhre, die an einer Seitenwand einer äußeren Kammer angeordnet ist, einen ringförmigen Lagersitz, der am äußeren Ende der Tragröhre befestigt ist, und einen Dichtring umfasst, durch den sich die zugeordnete Elektrode erstreckt, wobei der Dichtring zwischen dem Lagersitz und der Elektrode angeordnet ist, und dass die Halter die Elektroden beweglich so lagern, dass die Elektroden sich in Längsrichtung durch die Dichtringe bewegen können.
Gemäß Anspruch 2 wird weiterhin bevorzugt, dass die freien Rollen in einer Mehrzahl von Säulen entlang der Länge des Ofenkörpers angeordnet sind.
Gemäß Anspruch 3 wird weiterhin bevorzugt, dass die unteren und oberen Heizer sich horizontal und seitlich von dem Bewegungspfad der Halterungen erstrecken und in Bezug auf diese symmetrisch angeordnet sind.
In einem Hochtemperaturofen müssen die horizontalen Heizer eine thermische Ausdehnung der Heizer selbst sowie die thermische Ausdehnung der Heizzone in Längs- und seitliche Richtung des Ofens absorbieren; der Ofenkörper hat sogar Schweißstrukturen aus Eisen und dadurch Fertigungstoleranzen. Diese Probleme werden mittels eines Einpunkt-Lagermechanismus' gelöst, der O-Ringe an entgegengesetzten Enden des Heizers verwendet (ein Mechanismus, der jedes Ende des Heizers an einem Punkt lagert und der die thermische Ausdehnung des Heizers aufnimmt). Dies kann die thermische Ausdehnung des Heizers und der Heizzone sowie die Fertigungstoleranzen des Ofenkörpers absorbieren.
Im Vergleich zum System mit den Gleitstäben weist das System mit den freien Rollen eine Reibung zwischen Platte und freien Rollen auf, die etwa ein Zehntel von der des Systems mit den Gleitstäben beträgt. Im Ergebnis werden folgende Vorteile erzielt:

1. Eine Verminderung der Reibungskraft bewirkt eine Verminderung der Schubkraft des Schiebers, was zur Verringerung der inneren Kraft zwischen den aneinandergrenzenden Platten führt, was das Transportlimit verbessert und die Anzahl der durch den Ofen transportierbaren Platten und die Fertigungsmenge vergrößert. Versuche haben gezeigt, dass das Abheben zu Brücken eine Funktion der horizontalen Ebene der Platten (Niveau des Ofenbodens) und der inneren Kraft zwischen den angrenzenden Platten ist, und dass die innere Kraft zwischen den angrenzenden Platten im wesentlichen proportional zum Transportlimit steht. Deshalb vergrößert sich das Transportlimit etwa um das Zehnfache.
2. Die Reibungskraft führt zu einer horizontalen Kraft im Ofenboden, so dass ein Abnehmen der Reibungskraft die Größe der Ofenbodenstruktur verringern kann. In einem Hochtemperaturofen, der in der Auswahl des Materials eingeschränkt ist, ist eine solche Verringerung der Reibungskraft ein äußerst wirksames Mittel, um der Ofenboden auf kleinere Abmessungen zu bringen. Dadurch, dass der Ofenboden kleiner ist, vergrößert sich der effektive Raum im Ofen. In einem Hochtemperaturofen, in welchem die Abstrahlung der Heizer beim Erhitzen des zu sinternden Materials dominiert, bewirkt solch eine Vergrößerung des Raumes eine Erhöhung des Heizwirkungsgrades. Was den Wärmeverlust am Ofenboden betrifft, der von dessen Fläche im Ofenkörper abhängt, so führt ein Abnehmen der horizontalen Kraft zur Verringerung der Anzahl der Stützpfeiler des Ofenbodens, wodurch der Wärmeverlust verringert werden kann.

Thermische Gleichmäßigkeit des zu sinternden Erzeugnisse oder des zu sinternden Materials hängt von der Ausgewogenheit des Wärmeverlustes ab. Ein Verringern des Wärmeverlustes am Ofenboden begünstigt dies, indem es zur Verbesserung der thermischen Gleichmäßig keit führt. Dies vergrößert die wirksame Zone, was zur Verbesserung der Produktionsausbeute führt, was wiederum zu einer Senkung der Installations- und Betriebskosten führt.

3. Dadurch, dass der Ofenboden geringere Abmessungen hat, vergrößert sich der wirksame Raum, was das Anordnen der wirksamen horizontalen Heizer ermöglicht. Die Heizerstruktur, zwischen welcher sich das von oben und unten zu sinternde Material befindet, kann den Wärmeverlust des Ofenbodens kompensieren.
4. Eine Verminderung der Reibkraft führt zur Verminderung der Abnutzung zwischen Platten und Rollen. Dies verringert die Veränderung des Ofenbodenniveaus durch Abnutzung. Im Ergebnis wird das Anheben zu einer Brücke unterdrückt, der Betrieb des Ofens wird stabilisiert und Wartungsintervalle werden verlängert.

Im erfindungsgemäßen kontinuierlichen Sinterofen sind die unteren und oberen Heizer im wesentlichen horizontal und seitlich der Platten sowie symmetrisch mit Bezug auf den Transportpfad der Platten angeordnet, wodurch in den zu erhitzenden Materialien eine in seitlicher Richtung gleichmäßige Wärmeverteilung erzielt wird.
Der Körper zur Versorgung mit Heizenergie erstreckt sich durch die Seitenwände des Ofenkörpers hindurch, und die Elektroden an den entgegengesetzten Enden des Körpers zur Versorgung mit Heizenergie werden verlagerbar von den Halterungen gestützt, so dass ein Unterschied in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Körper zur Versorgung mit Heizenergie und dem Ofenkörper absorbiert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Längsschnitt, der allgemein und schematisch einen herkömmlichen kontinuierlichen Sinterofen zeigt,
2 ist ein Querschnitt, der den Ofenkörper aus 1 schematisch darstellt,
3 ist eine Seitenansicht, die die Kolonne von Platten aus 1 schematisch darstellt, die sich brückenförmig abheben,
4 ist ein Längsschnitt, der allgemein und schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellt,
5 ist ein teilweiser Längsschnitt, der den Ofenkörper aus 4 schematisch darstellt,
6 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile VI in 5,
7 ist eine Seitenansicht, welche die Konstruktion des Schiebers in 4 schematisch zeigt,
8 ist eine Seitenansicht, welche die Konstruktion der Ziehvorrichtung in 4 schematisch zeigt,
9 ist eine Seitenansicht, die die Konstruktion der Zwischenziehvorrichtung in 4 schematisch zeigt,
10 ist ein Graph, der die Veränderung in der Einschiebelast des Schiebers in 4 zeigt,
11 ist ein Längsschnitt, der allgemein und schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt,
12 ist ein Längsschnitt, der den Ofenkörper aus 11 schematisch darstellt, und
13 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Temperatur und Sinterzeit in Bezug auf einige Bereiche eines Erzeugnisses oder eines Materials und einen Bereich einer inneren Wand des Ofenkörpers darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ein kontinuierlicher Sinterofen gemäß der Erfindung wird vorzugsweise für Sintertemperaturen von 1600 bis 2500°C genutzt.
Die 4 bis 9 zeigen eine erste Ausführungsform eines kontinuierlichen Sinterofens gemäß der Erfindung. In den Figuren wurden Teile, die mit denen aus 1 und 2 identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der kontinuierliche Sinterofen umfasst eine eingangsseitige Entlüftungskammer 23, d. h. eine isolierende Kammer oder eine luftdichte Kammer, durch welche jeweils mit einem zu sinternden Erzeugnis oder zu sinterndem Material 1 beladene Platten 22 hindurchgelangen können, eine Kammer 24, die an die Kammer 23 stößt, einen Ofenkörper 25, der in der Kammer 24 angeordnet ist und in welche die Platten 22 nacheinander in einer Kolonne von der eingangsseitigen Entlüftungskammer 23 aus eingespeist werden, eine ausgangsseitige Entlüftungskammer 26, d. h. eine isolierende Kammer oder eine luftdichte Kammer, die an die Kammer 24 anstößt und durch welche die durch den Ofenkörper 25 gegangenen Platten 22 hindurchgelangen können, eine Reihe von freien Rollen 32, die im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Ofenkörpers 25 und entlang eines an ihr stromabwärts gerichtetes Ende grenzenden Bereiches der Kammer 24 angebracht sind, um mit unteren Flächen der Platten 22 in Kontakt zu kommen und diese zu stützen, eine Mehrzahl an unteren Heizern 34, die über einen vorbestimmten Bereich im Ofenkörper 25 angebracht sind, so dass sie unterhalb der und zwischen den freien Rollen 32 positioniert sind, und eine Mehrzahl an oberen Heizern 44, die über den vorbestimmten Bereich im Ofenkörper 25 angebracht sind, so dass sie oberhalb des Transportpfades der Materialien 1 positioniert sind.
Ein Raum zwischen einer inneren Fläche der Kammer 24 und einer äußeren Fläche des Ofenkörpers 25 ist mit (nicht gezeigtem) hitzeisolierendem Material gefüllt. Die Kammer 24 ist mit einer doppelwandigen kühlenden Struktur versehen.
Der Ofenkörper 25 hat ein an die Kammer 23 angrenzendes Eingangsende für die zu sinternden Materialien 1, ein von der Kammer 26 beabstandetes Ausgangsende für die Materialien 1, und eine Kühlkammer 39 zwischen dem Ausgangsende und der Kammer 26.
Der Ofenkörper 25 besteht aus Graphit, welcher hervorragend hitzebeständig ist.
Die Ein- und Ausgangsenden des Ofenkörpers 25 sind mit vertikal beweglichen Zwischentüren 41 und 42 versehen, die jeweils gasdichte Strukturen aufweisen.
Wenn die Zwischentüren 41 und 42 in ihren unteren Positionen geschlossen sind, befindet sich der Ofenkörper 25 in einem Status, in dem Wärmeverlust unterdrückt wird; wenn die Zwischentüren 41 und 42 in ihren angehobenen Positionen geöffnet sind, können die Platten 22 durch den Ofenkörper 25 gelangen.
Die Kammer 23 ist mit vertikal beweglichen Türen 27 und 28 an ihren in Transportrichtung der Platten 22 stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gerichteten Enden versehen. Ähnlich ist die Kammer 26 mit vertikal beweglichen Türen 29 und 30 an ihren in Transportrichtung der Platten 22 stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gerichteten Enden versehen.
Wenn die Türen 27, 28, 29 und 30 in ihren unteren Positionen geschlossen sind, wird in den Kammern 23, 24 und 26 Luftdichtigkeit aufrecht erhalten. Wenn die Türen 27, 28, 29 und 30 in ihren erhobenen Positionen geöffnet sind, wird den Platten 22 ermöglicht, durch die Kammern 23, 24 und 26 zu gelangen.
Die freien Rollen 32 werden durch Klammern 32b an oberen Enden von Stützpfeilern 32a am Boden des Ofenkörpers 25 und dergleichen gehalten.
Die freien Rollen sind in zwei Reihen entlang der Länge des Ofenkörpers 25 angeordnet, um so mit seitlich entgegengesetzten Enden einer unteren Seite einer jeden Platte 22 in Kontakt zu kommen.
In den Entlüftungskammern 23 und 26 sind freie Rollen 31 und 33 mit dem gleichen Stützaufbau wie der der Rolle 32 angebracht, um entsprechend mit der unteren Fläche der Platten 22 in Kontakt zu kommen.
Die oberen und unteren Heizer 34 und 44 sind innerhalb des Ofenkörpers 25 angebracht, außer einer Vorheizzone 37 oder eines Bereiches, der an die Kammer 23 angrenzt, um eine Heizzone 38 zu bilden. Die zu sinternden Materialien 1 werden durch Versorgung der Heizer 34 und 44 mit Energie erhitzt.
Der untere Heizer 34 umfasst einen Körper zur Versorgung mit Heizenergie 34a, der im wesentlichen horizontal und seitlich zur Platte 22 durch Seitenwände des Ofenkörpers 25 hindurch reicht, und Halter 54, die Elektroden 34b an entgegengesetzten Enden des Körpers 34a halten. Gleichermaßen umfasst der obere Heizer 44 einen Körper zur Versorgung mit Heizenergie 44a, der im wesentlichen horizontal und seitlich zur Platte 22 durch die Seitenwände des Ofenkörpers 25 hindurch reicht, und Halter 64, die Elektroden 44b an entgegengesetzten Enden des Körpers 44a halten.
Jeder der Heizkörper 34a und 44a besteht aus Graphit, das eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweist.
Jede der Elektroden 34b und 44b besteht aus Kupfer und hat einen (nicht gezeigten) inneren Strömungskanal, dem kontinuierlich Kühlwasser zugeführt wird.
Der Halter 54 umfasst ein Stützrohr 54a, das an einer Seitenwand der Kammer 24 so angebracht ist, dass es mit der nach innen gerichteten Seite der Wand in Verbindung steht, einen ringförmigen Lagersitz 54b, der an einem Ende des Stützrohres 54a derart befestigt ist, dass er die Elektrode 34b kreisförmig umgibt, und einen Dichtungsring 54c zwischen dem Lagersitz 54b und der Elektrode 34b, so dass letztere um den Dichtungsring 54c herum schwenken kann. Gleichermaßen umfasst der Halter 64 ein Stützrohr 64a, das an einer Seitenwand der Kammer 24 so angebracht ist, dass es mit der nach innen gerichteten Seite der Wand in Verbindung steht, einen ringförmigen Lagersitz 64b, der an einem Ende des Stützrohres 64a derart befestigt ist, dass er die Elektrode 44b kreisförmig umgibt, und einen Dichtungsring 54c zwischen dem Lagersitz 64b und der Elektrode 44b, sodass letztere um den Dichtungsring 64c herum schwenken kann.
Des weiteren ist der kontinuierliche Sinterofen mit einem Schieber 35 ausgestattet, der die Platten 22 Stück für Stück von der Entlüftungskammer 23 in die Vorheizzone 37 drückt, einer Ziehvorrichtung 36, welche die Platten 22 Stück für Stück von der Kühlzone 39 zur Entlüftungskammer 26 zieht, und mit einer Zwischenziehvorrichtung 43, welche die Platten 22 Stück für Stück aus der Heizzone 38 zur Kühlzone 39 zieht.
Der Schieber 35 umfasst einen vor- und rückwärts und parallel zum Transportpfad der Platten 22 beweglichen Arm 35b mit einem nach oben herausragenden Träger 35a, einen Mitnehmer 35d, der mittels eines sich horizontal und seitlich der Platten 22 erstreckenden Bolzens 35c schwenkbar am Träger 35a befestigt ist, und einen Anschlag 35e, der am Träger 35a befestigt ist, um die Schwenkbewegung des Mitnehmers 35d einzugrenzen. Gleichermaßen umfasst die Ziehvorrichtung 36 einen vor- und rückwärts und parallel zum Transportpfad der Platten 22 beweglichen Arm 36b mit einem nach oben herausragenden Träger 36a, einen Mitnehmer 36d, der mittels eines sich horizontal und seitlich zu den Platten 22 erstreckenden Bolzens 36c schwenkbar am Träger 36a befestigt ist, und einen Anschlag 36e, der am Träger 36a befestigt ist, um die Schwenkbewegung des Mitnehmers 36d einzugrenzen; die Zwischenziehvorrichtung 43 umfasst einen vor- und rückwärts und parallel zum Transportpfad der Platten 22 beweglichen Arm 43b mit einem nach oben herausragenden Träger 43a, einen Mitnehmer 43d, der mittels eines sich horizontal und seitlich der Platten 22 erstreckenden Bolzens 43c schwenkbar am Träger 43a befestigt ist, und einen Anschlag 43e, der am Träger 43a befestigt ist, um die Schwenkbewegung des Mitnehmers 43d einzugrenzen. Der Schieber 35 und die Ziehvorrichtungen 36 und 43 sind unterhalb des Transportpfades der Platten 22 angeordnet.
Der Mitnehmer 35d hat eine Schiebefläche 35f, die daran angepasst ist, an einer Frontkante eines quadratischen Lochs 22a anzuliegen, das sich in jeder Platte 22 an der gleichen Stelle befindet, und eine Gleitfläche 35g, die dazu bestimmt ist, an einer unteren Fläche der Platte 22 entlang geführt zu werden. Eine Bewegung des Arms 35b stromaufwärts des Transports der Platte 22 bewirkt, dass die Gleitfläche 35g auf die untere Fläche der Platte 22 geführt und von dieser gekippt wird, so dass das obere Ende des Mitnehmers 35d in das quadratische Loch 22a eingeführt wird. Des gleichen hat der Mitnehmer 36d eine Schiebefläche 36f, die daran angepasst ist, an einer Frontkante eines quadratischen Lochs 22a anzuliegen, das sich in jeder Platte 22 an der gleichen Stelle befindet, und eine Gleitfläche 36g, die dazu bestimmt ist, an einer unteren Fläche der Platte 22 entlang geführt zu werden, und eine Bewegung des Arms 36b stromaufwärts des Transports der Platte 22 bewirkt, dass die Gleitfläche 36g auf der unteren Fläche der Platte 22 geführt und von dieser gekippt wird, so dass das obere Ende des Mitnehmers 36d in das quadratische Loch 22a eingeführt wird; und der Mitnehmer 43d hat eine Schiebefläche 43f, die daran angepasst ist, an einer Frontkante eines quadratischen Lochs 22a anzuliegen, das sich in jeder Platte 22 an der gleichen Stelle befindet, und eine Gleitfläche 43g, die dazu bestimmt ist, an einer unteren Fläche der Platte 22 entlang geführt zu werden; eine Bewegung des Arms 43b stromaufwärts des Transports der Platte 22 bewirkt, dass die Gleitfläche 43g auf der unteren Fläche der Platte 22 geführt und von dieser gekippt wird, so dass das obere Ende des Mitnehmers 43d in das quadratische Loch 22a eingeführt wird.
Im Gegensatz hierzu bewirkt die Bewegung des Arms 35b stromabwärts des Transports der Platte 22 eine Schwenkbewegung des Mitnehmers 35d durch sein eigenes Gewicht in eine Richtung, in welcher die Schiebefläche 35f die Frontkante des quadratischen Lochs 22a berührt. Die Schwenkbewegung des Mitnehmers 35d wird durch den Anschlag 35e begrenzt, so dass die Platte 22 in stromabwärts gerichteter Transportrichtung geschoben wird, abhängig von der Bewegung des Arms 35b. Gleichermaßen bewirkt eine Bewegung des Arms 36b stromabwärts des Transports der Platte 22 eine Schwenkbewegung des Mitnehmers 36d durch sein eigenes Gewicht in eine Richtung, in welcher die Schiebefläche 36f die Frontkante des quadratischen Lochs 22a berührt, wobei die Schwenkbewegung des Mitnehmers 36d durch den Anschlag 36e begrenzt wird, so dass die Platte 22 in stromabwärts gerichteter Transportrichtung geschoben wird, abhängig von der Bewegung des Arms 36b; die Bewegung des Arms 43b stromabwärts des Transports der Platte 22 bewirkt eine Schwenkbewegung des Mitnehmers 43d durch sein eigenes Gewicht in eine Richtung, in welcher die Schiebefläche 43f die Frontkante des quadratischen Lochs 22a berührt, wobei die Schwenkbewegung des Mitnehmers 43d durch den Anschlag 43e begrenzt wird, sodass die Platte 22 in stromabwärts gerichteter Transportrichtung geschoben wird, abhängig von der Bewegung des Arms 43b.
Vor dem Beginn des Betriebs des kontinuierlichen Sinterofens wird die Einsatzlast des Schiebers 35, bei welcher sich die Kolonne von in Richtung des Transports stromabwärts geschobenen Platten 22 in dem Ofenkörper 25 brückenartig abhebt, vorläufig und tatsächlich mit Hilfe von Sensormitteln, etwa einer Messdose, als eine Schubunterbrechungslast F0 gemessen. Ebenso wird bei Einsatzlast, bei welcher die Kolonne von Platten 22 unerwünscht zum Ausbeulen hochspringen wird, vorläufig und tatsächlich als eine Last F1 gemessen, bei der Ausbeulen auftritt (siehe 10).
Beim Start des Betriebs des kontinuierlichen Sinterofens wird der Ofenkörper 25 mit nichtoxidierendem Gas gefüllt, wobei die Türen 28, 29, 41 und 42 in ihren unteren Stellungen geschlossen sind, und die Heizer 34 und 44 betrieben werden, um das Innere des Ofenkörpers 25 auf eine vorbestimmte Temperatur anzuheizen.
Als nächstes wird die Platte 22, auf welcher das zu sinternde Material 1 ist, in die Entlüftungskammer 23 eingeführt, die Tür 27 wird geschlossen und Luft im Inneren der Kammer 23 wird nach außen abgeführt. Danach wird die Tür 28 geöffnet und die Platte 22 wird mittels des Schiebers 35 in die Vorheizzone 37 im Ofenkörper 25 geschoben, und die Tür 28 wird wieder verschlossen.
Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne, wird, der oben beschriebenen Prozedur folgend, eine weitere Platte 22 von der Entlüftungskammer 23 aus in die Vorheizzone 37 geschoben, wodurch die Platte oder die Platten 22, die bereits in letzterer ist bzw. sind, in die Heizzone 38 geschoben wird bzw. werden.
Im oben Beschriebenen wird, wenn der Schieber 35 betätigt wird, eine Einschiebelast des Schiebers 35 mit Kraftmessmitteln, etwa einer Messdose, gemessen.
Wenn der ermittelte Wert die oben erwähnte Schubunterbrechungslast F0 erreicht, bedeutet es, dass die Kolonne von Platten 22 im Ofenkörper 25 brückenartig abhebt.
Sobald ein Abheben in der Kolonne von Platten 22, wie oben beschrieben, registriert wird, wird die Tätigkeit des Schiebers 35 zeitweilig unterbrochen und das Abheben in der Kolonne von Platten 22 wird beseitigt, und danach werden die Platten 22 wieder mittels des Schiebers 35 geschoben.
Wenn die Einschiebelast des Schiebers 35 wieder die Schubunterbrechungslast F0 erreicht hat, können Wiederholungen in der Weise wie in 10 dargestellt eine Änderung der Bedingungen bewirken, unter denen sich die Kolonne von Platten 22 abhebt, etwa eine Verlagerung des Abhebpunktes der abgehobenen Kolonne von Platten, um hierdurch schließlich die Kolonne von Platten 22 vorgerückte abhängig von der Einschiebelast des Schiebers 35 zum Vorrücken zu bewegen.
Die Zwischentür 42 wird geöffnet, wenn die Platte 22 durch Wiederholen der oben beschriebenen Prozedur bis zum in Transportrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Ende der Heizzone 38 kommt. Dann wird die Platte 22 durch die Zwischenziehvorrichtung 43 aus der Heizzone 38 heraus zur Kühlzone 39 gezogen, und dann wird die Zwischentür 42 geschlossen.
Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne wird, der oben beschriebenen Prozedur folgend, eine nachfolgende Platte 22 aus der Heizzone 38 in die Kühlzone 39 gezogen, um dadurch die bereits in der Kühlzone 39 befindlichen Platten 22 vorwärts oder stromabwärts zu schieben.
Des weiteren wird, wenn die oben beschriebene Platte 22 zum in Transportrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Ende der Kühlzone 39 vorgerückt ist, die Tür 29 geöffnet, während die Tür 30 geschlossen ist, und die Platte 22 wird aus der Kühlzone 39 heraus in die Entlüftungskammer 26 gezogen; und es wird, nachdem die Tür 29 geschlossen wurde, die Tür 30 geöffnet und die Platte 22 ins Freie herausgenommen.
So wird die Temperatur des zu sinternden Materials 1 über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg nach und nach angehoben, in der Heizzone 38 während einer vorbestimmten Zeitspanne auf eine konstante Temperatur erhitzt, und danach während einer vorbestimmten Zeitspanne in der Kühlzone 39 abgekühlt.
In der Heizzone 38 im Ofenkörper 25 wird Strahlungswärmeenergie von den oberen Heizern 44 von oben auf das zu sinternde Material 1 geleitet, Strahlungswärmeenergie von den unteren Heizern 34 wird von unten durch Freiräume zwischen die freien Rollen 32 und über die Platte 22 geleitet. So kann der Unterschied in der Wärmemenge zwischen der dem Material 1 von oben und der von unten zugeführten Wärme verringert werden, so dass auch ein tieferer Bereich des zu erhitzenden Materials 1 genügend erhitzt wird.
Zudem wird, da die Platte 22 durch freie Rollen 32 in einer Mehrzahl von Kolonnen entlang der Länge des Ofenkörpers 25 getragen wird, eine geringere Fläche der unteren Seite der Platte 22 von den mit der Platte 22 in Berührung befindlichen freien Rollen 32 abgeschattet, wodurch die Leitungseffizienz der Strahlungswärmeenergie zu dem zu sinternden Material 1 hin verbessert wird.
Weiter kann, da die Heizer 34 und 44 im wesentlichen horizontal und links und rechts symmetrisch in Querrichtung der Platte 22 angeordnet sind, eine gleichförmige Temperaturverteilung in Querrichtung des Materials 1 erzielt werden.
So wird in dem in den 4 bis 9 dargestellten kontinuierlichen Sinterofen die Bewegung der Platte 22 von der Heizzone 38 zur Kühlzone 39 durch die Zwischenziehvorrichtung 43 bewirkt, und die Zwischentür 42 in einen geschlossenen Zustand versetzt. So wird ein Wärmeeintrag in die Kühlzone 39 ebenso verhindert wie auch der Austausch von Gas zwischen der Heizzone 38 und der Kühlzone 39, und die Kühlzone 39 kann in der Länge verkürzt werden, um die Energieeffizienz des gesamten Ofens zu erhöhen.
Da die Bewegung der Platten 22 durch die Vorheiz- und die Heizzonen 37 und 38 durch den Schieber 35 erfolgt, und die Bewegungen der Platten 22 von der Heizzone 38 zur Kühlzone 39 sowie innerhalb der Kühlzone 39 durch die Zwischenziehvorrichtung 43 erfolgen, wird die Anzahl der durch den Schieber 35 zu schiebenden Platten 22 verringert und eine Kolonne von Platten 22 hat geringere Tendenz zu einem brückenartigen Abheben.
Des weiteren wird auf Grundlage der Einschätzung, ob die Einsatzladung des Schiebers 35 die im voraus erfasste Schubunterbrechungslast F0 erreicht hat, entschieden, ob die Kolonne von Platten 22 in einem abgehobenen Zustand ist. Die Tätigkeit de Schiebers 35 wird zeitweise unterbrochen, wenn die Einschiebelast des Schiebers 35 die Schubunterbrechungslast F0 erreicht hat, um das Abheben der Kolonne von Platten 22 zu beseitigen, und zur gleichen Zeit werden verschiedene Bedingungen an Bereichen, wo das Abheben aufgetreten ist, verändert. So kann die Kolonne von Platten 22 abhängig von der Einsatzladung des Schiebers 35 vorangetrieben werden.
Die 11 und 12 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, in welchen Teile, die mit denen aus den 4 und 9 identisch sind, das gleiche Bezugszeichen tragen.
Der kontinuierliche Sinterofen umfasst eine eingangsseitige Entlüftungskammer 23, durch welche die Platten 22 hindurch gelangen können, einen Ofenkörper 25 in einer Kammer 24, die an die eingangsseitige Entlüftungskammer 23 angrenzt und durch welche die Platten 22 von der Kammer 23 aus nacheinander eingeführt werden, eine ausgangsseitige Entlüftungskammer 26, die an die Kammer 24 angrenzt und durch welche die Platten 22 nach dem Passieren des Ofenkörpers 25 hindurch gelangen können, über die gesamte Länge des Ofenkörpers und über einen an ein in Transportrichtung der Platten 22 stromabwärts liegendes Ende der Kammer 24 angrenzenden Bereich eine Anzahl von freien Rollen 32, die mit den unteren Flächen der Platten 22 in Berührung kommen, eine Mehrzahl von unteren Heizern 34, die über einen vorbestimmten Bereich im Ofenkörper 25 so angeordnet sind, dass sie unter und zwischen den freien Rollen positioniert sind, und eine Mehrzahl von oberen Heizern 44, die über einen vorbestimmten Bereich im Ofenkörper so angeordnet sind, dass sie oberhalb eines Transportpfades der Platten 22 positioniert sind.
Zwei zu sinternde Materialien 1 können auf einer oberen Fläche der Platte 22 seitlich nebeneinander befestigt werden, und eine untere Fläche der Platte 22 ist glatt ausgebildet.
In dem Ofenkörper 25 ist ein eingangsseitiges Ende für die zu sinternden Materialien 1 angrenzend an die eingangsseitige Entlüftungskammer 23 angeordnet, ein ausgangsseitiges Ende für die Materialien 1 ist in einem Abstand zur ausgangsseitigen Entlüftungskammer 26 angeordnet, und jede der Querschnittsflächen von Öffnungen in Bereichen nahe der ein- und ausgangsseitigen Enden ist kleiner ausgebildet, als eine Querschnittsfläche eines Zwischenbereichs.
Die eingangsseitige Entlüftungskammer 23 hat vertikal bewegliche Türen 27 und 28 an ihren in Transportrichtung der Platten 22 stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gelegenen Enden. Des gleichen hat die ausgangsseitige Entlüftungskammer 26 vertikal bewegliche Türen 29 und 30 an ihren in Transportrichtung der Platten 22 stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gelegenen Enden.
Wenn die Türen 27, 28, 29 und 30 in ihren unteren Positionen geschlossen sind, wird in den Kammern 23, 24 und 26 Luftdichtigkeit aufrecht erhalten. Wenn die Türen 27, 28, 29 und 30 in ihren erhobenen Positionen geöffnet sind, wird den Platten 22 ermöglicht, durch die Kammern 23, 24 und 26 zu gelangen.
Die freien Rollen 32 werden durch Klammern 32b an oberen Enden von Stützpfeilern 32a am Boden des Ofenkörpers 25 und dergleichen gehalten.
Die freien Rollen sind in drei Reihen entlang der Länge des Ofenkörpers angeordnet, um mit seitlich gegenüberliegenden Enden und einem mittleren Abschnitt einer unteren Seite einer jeden Platte 22 in Kontakt zu kommen.
In den Entlüftungskammern 23 und 26 sind freie Rollen 31 beziehungsweise 33, die den gleichen Stützaufbau wie den der Rolle 32 haben, angebracht, um entsprechend mit der unteren Fläche der Platten 22 in Kontakt zu kommen.
Die oberen und unteren Heizer 34 und 44 sind im Zwischenabschnitt (oder dem Abschnitt mit einer größeren Querschnittsfläche) des Ofenkörpers 25 angebracht. Die zu sinternden Materialien 1 werden durch Versorgen der Heizer 34 und 44 mit Energie erhitzt.
Des weiteren ist der kontinuierliche Sinterofen mit einem Schieber 35 ausgestattet, der die Platten 22 Stück für Stück von der Entlüftungskammer 23 in den Ofenkörper 25 drückt, weiterhin mit einem Ziehvorrichtung 36, welche die Platten 22 Stück für Stück aus dem Ofenkörper 25 zur Entlüftungskammer 26 zieht, und mit einem Gebläse 21, das nichtoxidierendes Gas in einem Bereich in der Kammer 24 bewegt, der an die Entlüftungskammer 26 grenzt.
Beim Start des Betriebs des kontinuierlichen Sinterofens wird der Ofenkörper 25 mit nichtoxidierendem Gas gefüllt, wobei die Türen 28 und 29 geschlossen sind, die Heizer 34 und 44 werden betätigt, um das Innere des Ofenkörpers 25 auf eine vorbestimmte Temperatur anzuheizen, und das Gebläse 21 wird aktiviert.
Als nächstes wird die Platte 22, auf welcher die zu sinternden Materialien 1 befestigt sind, in die Entlüftungskammer 23 eingeführt; und die Tür 27 wird geschlossen und Luft, die im Inneren der Kammer 23 ist, wird nach außen abgeführt. Danach wird die Tür 28 geöffnet und die Platte 22 wird mittels des Schiebers 35 in den Ofenkörper 25 geschoben, und die Tür 28 wird wieder verschlossen.
Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne, wird eine weitere Platte 22, der oben beschriebenen Prozedur folgend, aus der Entlüftungskammer 23 in den Ofenkörper 25 geschoben, wodurch die bereits in letzterem befindliche Platte oder befindlichen Platten in Richtung auf die Entlüftungskammer 26 zu geschoben werden.
Durch Wiederholung des oben beschriebenen Ablaufs wird, wenn die Platte 22 zum in Transportrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Ende der Kammer 24 vorgerückt ist, die Tür 29 geöffnet, während die Tür 30 geschlossen ist. Danach wird die Platte 22 mittels der Ziehvorrichtung 36 aus der Kammer 24 heraus in die Entlüftungskammer 26 gezogen Lind die Tür 29 wird geschlossen; und bei geschlossener Tür 29 wird die Tür 30 geöffnet und die Platte 22 ins Freie herausgenommen.
So wird die Temperatur der zu sinternden Materialien 1 über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg nach und nach in der an die Entlüftungskammer 23 angrenzende Vorheizzone 37 im Ofenkörper 25 angehoben, über einen vorbestimmten Zeitraum in der Heizzone 38 im Zwischenabschnitt des Ofenkörpers 25 auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, danach während eines vorbestimmten Zeitraums in einer Zone des allmählichen Abkühlens 40 im Ofenkörper nahe der Entlüftungskammer 26 und in der an die Entlüftungskammer 26 angrenzenden Kühlzone 39 in der Kammer 24, in welcher das Gebläse 21 eingebaut ist, allmählich abgekühlt.
13 ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen Temperatur und Sinterzeit der Bereiche A, B, C, und D des zu sinternden Materials 1 sowie einem Bereich E an einer Innenwand des Ofenkörpers 25 zeigt. Aus dem Graphen wird klar, dass etwa 4 Stunden und 20 Minuten nach dem Beginn des Sinterns die Temperaturunterschiede zwischen den Bereichen A, B, C, D und E sehr klein werden (oder etwa 6°C bei der tatsächlichen Messung), und dass das Material 1 gleichförmig erhitzt ist.
Genauer wird bei dem in den 11 und 12 gezeigten kontinuierlichen Sinterofen Strahlungswärmeenergie von den oberen Heizern 44 von oben auf das Material 1 geleitet, und Strahlungswärmeenergie von dem unteren Heizer 34 wird von unten durch Freiräume zwischen freien Rollen 32 und über die Platten 22 auf das Material 1 geleitet, so dass durch geeignetes Steuern der oberen und unteren Heizer 44 und 34 unabhängig voneinander der Unterschied in der dem Material 1 von oben und der ihm von unten zugeführten Wärmemenge verringert werden kann. Das zu sinternde Material wird auch in seinem unteren Bereich ausreichend erwärmt, wodurch die Produktionsausbeute erhöht wird.
Weil die Platte 22 entlang der Länge des Ofens von einer Mehrzahl von Reihen von freien Rollen 32 gestützt wird, wird weniger Fläche einer Unterseite der Platte 22 durch die mit der Platte 22 in Kontakt stehenden freien Rollen 32 abgeschattet, was die Übertragungseffizienz von Strahlungswärmeenergie zu dem Material 1 verbessert.
Die unteren und oberen Heizer 34 und 44 sind im wesentlichen horizontal und symmetrisch in Bezug auf den Bewegungspfad der Platten angeordnet, wodurch eine gleichförmige Temperaturverteilung im Material 1 erzielt wird.
Darüber hinaus ist jeder der Körper zur Versorgung mit Heizenergie 34a und 44a durch Seitenwände des Ofenkörpers 25 hindurch angeordnet, und die Elektroden 34b und 44b an entgegengesetzten Enden der Energieversorgungskörper sind beweglich durch die Halter 54 und 64 gelagert. Somit wird ein Unterschied in der thermischen Ausdehnung zwischen den Heizern 34, 44 und dem Ofenkörper 25 ausgeglichen.
Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Kontinuierlicher Sinterofen, umfassend einen im wesentlichen horizontal angeordneten Ofenkörper (25), durch den im Betrieb eine Mehrzahl von Halterungen (22), die zu sinterndes Material (1) tragen, von einem Ende des Ofenkörpers zu dessen anderem Ende laufen, Mittel (32) zum Lagern der Halterungen (22) von unten, die über die gesamte Länge des Ofenkörpers angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Heizern (34, 44), die über einen vorbestimmten Anteil der Länge des Ofenkörpers angeordnet sind, wobei die Mittel zum Lagern der Halterungen (22) von unten eine Mehrzahl freier Rollen (32) umfassen und die Heizer untere Heizer (34), die unterhalb und vorzugsweise zwischen den Rollen (32) angeordnet sind, sowie obere Heizer (44), die oberhalb des Bewegungspfades der Halterungen (22) angeordnet sind, umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der unteren und oberen Heizer (34, 44) einen Körper (34a, 44a) zur Versorgung mit Heizenergie, der sich vorzugsweise horizontal und seitlich des Bewegungspfades der Halterungen (22) durch Seitenwände des Ofenkörpers (25) erstreckt, sowie Halter (54, 64) umfasst, welche Elektroden (34b, 44b) an entgegengesetzten Enden der Körper zur Versorgung mit Heizenergie tragen, dass jeder Halter (54, 64) eine Tragröhre (54a, 64a), die an einer Seitenwand einer äußeren Kammer (24) angeordnet ist, einen ringförmigen Lagersitz (54b, 64b), der am äußeren Ende der Tragröhre (54a, 64a) befestigt ist, und einen Dichtring (54c, 64c) umfasst, durch den sich die zugeordnete Elektrode (34b, 44b) erstreckt, wobei der Dichtring (54c, 64c) zwischen dem Lagersitz (54b, 64b) und der Elektrode (34b, 44b) angeordnet ist, und dass die Halter (54, 64) die Elektroden (34b, 44b) beweglich so lagern, dass die Elektroden sich in Längsrichtung durch die Dichtringe (54c, 64c) bewegen können.
Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Rollen (32) in einer Mehrzahl von Säulen entlang der Länge des Ofenkörpers angeordnet sind.
Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren und oberen Heizer (34, 44) sich horizontal und seitlich von dem Bewegungspfad der Halterungen (22) erstrecken und in Bezug auf diese symmetrisch angeordnet sind.