DE625331C - Elektrisch beheizter Schachtgluehofen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
7. FEBRUAR 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M625331 KLASSE 21h GRUPPE 15 eo

Elektrisch beheizter Schachtglühofen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Mai 19131 ab

In elektrisch beheizten Schachtglühöfen ergeben sich häufig nicht unerhebliche Temperaturunterschiede, welche zur Folge haben, daß das Glühgut nicht gleichmäßig erwärmt wird. Insbesondere bei Schachtglühöfen, die zum Glühen aufeinandergestapelten (beispielsweise ringförmigen) und mit einer dünnwandigen Haube überdeckten Glühgutes dienen, kann es vorkommen, daß die Temperatur an den oberen Teilen des Stapels im Vergleich zur Temperatur der Stapelmitte voreilt, während die an den unteren Teilen des Stapels sich einstellende Temperatur erheblich zurückbleibt. Dies hat zur Folge, daß die oberen Teile außen bereits überglüht und die unteren Teile innen noch nicht genügend durchglüht sind, wenn die mittleren Teile des Stapels die richtige Glühtemperatur erreicht haben.

Durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren und die zu dessen Durchführung angegebene Einrichtung werden diese Nachteile vermieden, und zwar geschieht dies gemäß der Erfindung dadurch, daß der elektrische Heizwiderstand aus zwei in verschie-

a$ dener Höhe angeordneten Heizkörpergruppen besteht, von denen die untere eine größere Heizenergie besitzt als die obere.

Gemäß der weiteren Erfindung dient zum überwachen der Temperaturen in einem derartig eingerichteten, !elektrisch beheizten, zum Glühen von ringförmigem Gut bestimmten Schachtglühofen-eine selbsttätig wirkende, im Stromkreise der beiden Teile des Heizwiderstandes angeordnete Schaltvorrichtung, die in Abhängigkeit von zwei temperaturempfindliehen Organen gesteuert wird, von denen das eine am Ringstapel oben außen und das andere am Ringstapel unten innen angeordnet ist. Zweckmäßig enthält die Schaltvorrichtung zwei selbsttätig wirkende Schalter, von denen je einer zum Schalten der beiden Teile des in zwei Gruppen von Heizelementen unterteilten Heizwiderstandes dient. Der eine der beiden selbsttätigen Schalter kann mit einer Sperrvorrichtung versehen sein, die ihn nach dem Ausschalten gegen Wiedereinschalten sichert. Er kann außerdem mit einem Umschalter gekuppelt sein, der dazu dient, ein Kontakttemperaturgerät wechselweise an dem einen oder anderen von zwei an der heißesten bzw. kühlsten Stelle des Glühraumes vorgesehenen temperaturempfindlichen Organen (z. B. Thermoelementen) so anzuschließen, daß der genannte selbsttätige Schalter die zugehörige Heizelementengruppe stromlos macht, sobald die Temperatur der heißesten Glühraumstelle einen am Kontakttemperaturgerät eingestellten Wert erreicht. Der zweite Schalter macht

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Iiig. Otto Michaelis in Düsseldorf.

dann zunächst die zugehörige Heizelementengruppe ebenfalls" stromlos, schaltet sich aber gleich wieder ein, da infolge der Umschaltung des Kontakttemperaturgerätes auf das an der kühlsten Glühraumstelle vorgesehene temperaturempfindliche Organ der den Kontakt enthaltende Stromkreis unterbrochen wird. Erst wenn bei geöffnetem ersten Schalter die Temperatur der kühlsten Glühraumstelle ebenfalls ίο den am Kontakttemperaturgerät eingestellten Wert erreicht, wird der zweite Schalter vonneuem geöffnet.'

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in teilweise schematischer Darstellung veranschaulicht. 1 bezeichnet .den aus wärmeisolierendem Mauerwerk aufgebauten Schachtglühofen, der oben durch einen Dekkel 10 abgeschlossen ist. In die Wandung des Glühofens ist der Heizwiderstand eingebettet, der aus zwei Gruppen von Heizelementen 2 und 3 besteht. In der oberen Heizelementengruppe 2 befinden sich die Heizelemente in größeren Abständen voneinander als in der unteren Gruppe 3. Auf einer auf Querträgern gelagerten Grundplatte 4 ist das ringförmige Glühgut 5 aufgestapelt. Es isfr von einer dünnwandigen Glühhaube 6 überdeckt, die in der Mitte einen in der Längsrichtung verlaufenden Kanal 7 enthält. Der untere Rand der Glühhaube 6 taucht in die auf der Grundplatte 4 angeordneten, Eisenfeilspäne enthaltende Dichtungstassen 8 und.9.

Die Heizelemente 2 und 3 werden von Stromschienen 11 gespeist, die durch einen Schalter 12 abschaltbar sind. In der zur Heizelementengruppe 2 führenden Leitung liegt ein selbsttätiger Schalter 13, in der zur Heizelementengruppe 3 führenden Leitung ein selbsttätiger Schalter 15. Die Magnetwicklungen 14 bzw. 16 der Schalter 13 bzw. 15 sind mit den Stromschienen 11 über ein Temperaturkontaktgerät 17 leitend verbunden. Dieses Gerät besitzt einen mit seinem Zeiger · zusammenwirkenden, auf einen vorausbestimmten Temperatur wert einstellbaren Kontakt 19 und eine die Zeigerbewegung beeinflussende Magnetspule 18. Die Magnetspule 18 ist über die Kontakte eines Umschalters 22, der mit dem selbsttätigen Schalter 13 gekuppelt ist, an zwei Thermoelemente 20 und 21 angeschlossen, die sich im Glühraum des Schachtofens befinden. Das Thermoelement 20 ist oben außerhalb der Glühhaube 6 am Ringstapel angeordnet, das Thermoelement 21 dagegen unten im Kanal 7 am Ringstapel, Das Thermoelement 20 wirkt daher als temperaturempfindliches Organ für diejenige Stelle, an der sich im Glühraum die höchste Temperatur entwickelt, während^ das Thermoelement 21 als temperaturempfindliches Organ für die kühlste Stelle des Glühraumes dient. Bei der gezeichneten Stellung des selbsttätigen Schalters 13 überbrückt der Umschalter 22 die im Stromkreise .des Thermoelementes 20 liegenden Kontakte. Nimmt dagegen der Schalter

13 infolge Ansprechens der Magnetwicklung

14 seine obere Schaltstellung ein, in welcher er gegen Wiedereinschalten durch Rückkontakte gesichert ist, so ist die Magnetspule des Temperaturkontaktgerätes 17 über das andere Kontaktpaar des Umschalters 22 mit dem Thermoelement 21 verbunden.

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt.

Wenn die untere Heizelementengruppe 3 eine etwas stärkere Heizwirkung ausübt als die obere Heizelementengruppe 2, so herrscht im unteren Ofenteil ein stärkeres Temperaturgefälle zum Glühgut hin als im oberen Ofenteil. Durch die Dichtungstassen 8 und 9 dringt aber die Heizwärme langsamer zu den untenliegenden Ringen des Ringstapels 5, als dies bei den obenliegenden und nur durch die ■ dünnwandige Glühhaube 6 überdeckten Ringen der Fall ist. Da überdies die erwärmte Luft im Glühraum aufsteigt, so daß sich die heißeste Stelle dicht unterhalb des Deckels 10 befindet, ist das Thermoelement 20 zunächst höheren Temperaturen als das Thermoelement 21 ausgesetzt. Sobald nun am Thermoelement go so ein vorausbestimmter und am Kontakttemperaturgerät 17 eingestellter Temperaturwert erreicht ist, spricht der Schalter 13 an und unterbricht den zu der Heizelementengruppe 2 führenden Strom. Der Schalter 13 verbleibt danach unter der Wirkung der Haltespule 14 in seiner Offenstellung. Gleichzeitig mit dem Schalter 13 hat sich auch der Schalter 15 geöffnet, da dessen Magnetwicklung ebenfalls erregt worden ist. Durch den Umschalter 22 ist nun das Kontakttemperaturgerät mit dem Thermoelement21 verbunden. Da dessen Temperatur noch tiefer liegt als die des Thermoelementes 20, wird der Erregerstromkreis der Schalter 13 und 15 am Kontakt 19 unterbrochen, und der Schalter 15 schließt sich aufs neue. Sobald nun die Temperatur an der Stelle, an welcher das Thermoelement 21 angeordnet ist, den am Kontakttemperaturgerät 17 eingestellten Wert erreicht, wird die Heizwicklung 3 durch .den Schalter 15 abgeschaltet. Der Anheizvorgang ist nunmehr beendet, und die Anlage kann durch öffnen des mit den Stromschienen 11 verbundenen Schalters 12 stillgesetzt werden.

Ohne das Wesen der Erfindung zu ändern, kann man die Schaltung auch so einrichten, daß die Heizelementengruppe 2 bzw. 3 beim öffnen der Schalter 13 bzw. 15 nicht ganz stromlos gemacht, sondern lediglich die Stromaufnahme dieser Gruppe geschwächt wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß zur

Speisung des Heizwiderstandes Drehstrom benutzt und beim Übergang von der vollen zur verringerten Stromaufnahme die Heizelementengruppen von Dreieck auf Stern umgeschaltet werden.

Es ist nicht unbedingt nötig, die gesamten erwähnten Schaltvorgänge sich selbsttätig vollziehen zu lassen. Ist der Schachtglühofen zwecks Schaffung zweier verschieden stark beheizter Zonen mit zwei unabhängig voneinander geschalteten Heizelementengruppen versehen und in jeder der beiden Zonen ein temperaturempfindliches Organ angeordnet, wobei diese Organe über einen Umschalter wechselweise mit einer Temperaturanzeigevorrichtung verbunden werden können, so kann man beispielsweise auch in folgender Weise verfahren: Nach dem Einschalten beider Heizelementengruppen 2 und 3 wird zunächst der Umschalter von Hand in diejenige Schaltstellung gebracht, bei der das an der heißesten Glühraumstelle befindliche Organ (Thermoelement 20) mit der Temperaturanzeigevorrichtung verbunden ist. Darauf wird beim Erreichen des vorgeschriebenen Temperaturwertes durch den Bedienungsmann, der die Temperaturanzeigevorrichtung beobachtet, die eine der beiden Heizelementengruppen mittels eines Schalters stromlos gemacht bzw. auf verringerte Stromaufnahme eingestellt. Hierauf wird der Umschalter in die andere Schaltstellung umgelegt und abgewartet, bis die Temperaturanzeigevorrichtung, deren Zeiger infolge der Schwächung des Heizstromes zunächst zurückgegangen war, anzeigt, daß auch an der kühlsten Glühraumstelle der vorgeschriebene Temperaturwert erreicht ist, worauf nunmehr auch die andere Heizelementengruppe von der Stromquelle abgeschaltet bzw. auf verringerte Stromaufnahme umgeschaltet wird.

Bei öfen, die durch Heizgase beheizt werden, ist es an sich bekannt, die Heizung in zwei unabhängig voneinander regelbare Teile zu unterteilen. Hiervon unterscheidet sich der ErfJndtingsgegenstand erstens dadurch, daß es sich um einen elektrisch beheizten Schachtglühofen handelt, und zweitens dadurch, daß die beiden Heizvorrichtungen von verschiedener Heizenergie in verschiedener Höhe angeordnet sind.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ' i. Elektrisch beheizter Schachtglühofen, insbesondere zum Glühen aufeinandergestapelten und mit einer dünnwandigen Haube überdeckten Glühgutes, bei dem die Heizung in zwei unabhängig voneinander schalt- bzw. regelbare Teile unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Heizwiderstand aus zwei in 'verschiedener Höhe angeordneten Heizkörpergruppen besteht, von denen die untere eine größere Heizenergie besitzt als die obere.
2. 2. Verfahren zum Regeln der Heizung eines elektrisch beheizten Schachtglühofens nach Anspruch 1, bei dem in jeder der beiden zu den beiden Heizkörpergruppen gehörigen Zonen temperaturempfindliehe Organe vorgesehen sind, welche über einen Umschalter wechselweise mit einer Temperaturanzeigevorrichtung verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einschalten beider Heizelementegruppen zunächst der Umschalter in diejenige Schaltstellung gebracht wird, bei der das an der heißesten Glühraumstelle befindliche Organ mit der Temperaturanzeigevorrichtung verbunden ist, beim Erreichen des vorgeschriebenen Temperaturwertes die eine der beiden Heizelementegruppen stromlos gemacht bzw. auf verringerte Stromaufnahme eingestellt wird und daß danach der Umschalter in die andere Schaltstellung umgelegt wird und daß schließlich, sobald auch an der kühlsten Glühraumstelle der vorgeschriebene Temperaturwert erreicht ist, die andere Heizelementegruppe von der Stromquelle abgeschaltet wird.
3. 3. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 2 mittels zweier , die beiden Heizkörpergruppen in Abhängigkeit von den beiden temperaturempfindlichen Organen steuernder selbsttätiger Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der beiden selbsttätigen Schalter (13, 15) ein Kontakttemperaturmesser (17) dient, dessen Magnetspule (18) derart über einen mit dem einen (13) der beiden selbsttätigen Schalter (13, 15) gekuppelten Umschalter (22) mit den temperaturempfindlichen Organen (z. B. Thermoelementen 20, 21) verbunden ist, daß sie zunächst mit dem an der heißesten Stelle befindlichen temperaturempfindlichen Organ (20) verbunden ist und nach Erreichen der am Kontakttemperaturmesser eingestellten Höchsttemperatur und der dadurch bewirkten Betätigung des vorgenannten Schalters (13) auf das an der kühlsten Stelle befindliche temperaturempfindliche Organ (21) umgeschaltet wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur oberen Heizkörpergruppe (2) gehörige selbsttätige Schalter (13) eine Sperrvorrichtung,

   z. B. einen Rückkontäkt, besitzt, die ihn gegen Wiedereinschalten durch den Kontakttemperaturmesser (17) schützt.

   5· Einrichtung zur selbsttätigen Regelung entsprechend, dem Verfahren nach Anspruchs sowie Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4 für Schachtglühöfen, in denen ringförmiges Glühgut behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden temperaturempfindlichen Organe an der oberen Außenseite und das andere an der unteren Innenseite des Ringstapels angeordnet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen