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Verfahren zum Blankglühen von langgestrecktemArbeitsgut aus Metallen
und Ofen zur Ausführung des Verfahrens Es ist bekannt, das Glühen von :lIetallen
zwecks Vermeidung des Anlaufens in einer Atmosphäre von Wasserstoff oder von wasserstoffhaltigen
oder wasserstoffabgebenden Gasen vorzunehmen. Beim Glühen von Messing und anderem
Metall, die bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, beispielsweise solchen zwischen
d.25 und 65o°, behandelt «erden, ist es aber bei Anwendung der üblichen Verfahren
nicht möglich, auf dem Glühgut einen wirklichen Hochglanz zu erhalten. Dies läßt
sich aber erreichen, wenn man bei Verwendung von Propan oder Ammoniak als Schutzgas
die Schutzatmosphäre über eine bestimmte Mindesttemperatur hinaus erhitzt. Diese
kritische Temperatur, bei der also eine im nachstehenden mit Aktivierung bezeichnete
Änderung der Eigenschaften des Wasserstoffs eintritt, die das Blankbleiben des Glühgutes
begünstigt, liegt bei Anwendung von aus Eisen (Stahl) oder Chromnickel bestehenden
Glühkammern bei etwa 65o°. In der Praxis hat sich eine Temperatur von etwa 0o° als
besonders günstig erwiesen. Damit nun das Arbeitsgut, das eine höhere Temperatur
als 65o° nicht verträgt, in der über die kritische Temperatur hinaus erhitzten Schutzatmosphäre
keinen Schaden leidet, wird das Gut in an sich bekannter Weise fortlaufend durch
die Schutzatmosphäre hindurchbewegt, und zwar mit solcher Geschwindigkeit, daß es
eine höhere Temperatur, als ihm zuträglich ist, nicht annehmen kann. Zweckmäßig
wird das Gut im Gegenstrom zu dem auf etwa 700=' erhitzten Schutzgase durch die
Glühkammer und im Anschluß daran durch einen Kühlraurn geführt, der von einem aus
der Glühkammer übertretenden Teil der Schutzgase durchströmt wird.
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Zur Ausführung des Verfahrens wird zweckmäßig ein Ofen benutzt, der
aus einem langgestreckten metallischen Rohre besteht. das in bekannter Weise im
vorderen Teil beheizt und im hinteren Teil gekühlt wird. Der hintere Rohrteil ist
durch eine waagerechte Scheidewand in zwei Hälften unterteilt, von denen die obere
zur Aufnahme des geglühten Gutes und die untere zur Durchleitung und Vorwärmung
des Schutzgases dient.
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In der Zeichnung ist ein zur Ausführung des Verfahrens geeigneter
Ofen beispielsweise veranschaulicht, und zwar stellt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt
durch den Ofen mit anschließender Kühleinrichtung dar, während Abb. z einen Querschnitt
nach Linie a-2 der Fig. i in gröberem NMaßstabe veranschau-1 i cht.
In
der Zeichnung; ist finit 5 irgendein geeigneter Heizofen bezeichnet, der finit einer
oberen und einer unteren Reihe von Gas.-. Brennern 6 versehen ist. Durch den Ofen,.e+-,
streckt sich eine I%fuffel ; hindurch. Die Ver längerung der Muffel wird durch eine
Kü -,'.kammer 8 gebildet. Die \luffel und ciie Kühlkammer bilden also ein verlängertes
Rohr, durch das das Arbeitsgut hindurchgeführt wird. Das Arbeitsgut ist mit W bezeichnet
und strangförmig dargestellt, wodurch zum Ausdruck gebracht werden soll, daß drahtförmiges
oder streifenförmiges Material für das Blankglühen gemäß der Erfindung hauptsächlich
in Frage kommt. Das genannte Rohr ist auf beiden Endeng und io bis auf einen Einlaß
und einen Auslaß für das .arbeitsgut geschlossen. Auf jedem Ende des Rohres ist
bei t i bzw. 1= eine durch ein Ventil einstellbare Ausströmöffnung vorgesehen. Zur
Unterstützung der Kühlwirkung der Kühlkammer 8 ist eine Wasserspriihvorrichtung
13 vorgesehen.
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Mit 14 ist ein Rohr bezeichnet, das von einer Quelle für Propan oder
Ammoniak als Wasserstoffträger kommt. Das Rohgas wird zweckmäßig vorgewärmt, bevor
es in die Muffel oder Reaktionskammer 7 eingeführt wird. Zu diesem Zwecke ist innerhalb
der Kühlkammer eine Trennwand 15 vorgesehen, die die Kammer in obere und untere
Abteilungen oder Durchgänge unterteilt. Das Rohgas wird in den unteren Durchgang
eingeführt, um in die Muffel zu strömen. Da es wesentlich ist, daß von dem Rohgas
nichts in die Kühlkammer gelangt, findet zweckmäßig ein Rohr 16 von D -förmigem
Querschnitt Verwendung, dessen flache Seite die "frennwand 15 bildet. Das D-förmige
Rohr erstreckt sich bis in die Muffel. Die Stelle, wo dies Rohr endet, ist der Punkt,
wo innerhalb der Muffel die Höchsttemperatur herrscht. Wenn Wert darauf gelegt wird,
eine ununterbrochene Unterlage für das Arbeitsgut vorzusehen, kann das Rohr bis
zum Einlaßende der Muffel weitergeführt werden. In diesem Falle wird aber die verlängerte
Trennwand gelocht, um das freie Entweichen des erhitzten Gases zu ermöglichen.
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Das Arbeitsgut wird mittels einer geeigtieten Auf- und Abhaspelvorrichtung
durch das Wärmebehandlungsrohr (Muffel 7 und Kühlkammer 8) hindurchgeführt. Die
Muffel wird zweckmäßig aus einem Stoff hergestellt, der auf den Wasserstoff eine
katalytische Wirkung ausübt. Als geeignete Baustoffe kommen besonders Stahl und
Chromnickellegierungen in Frage. Die Mindesttemperatur für die Aktivierung des Wasserstoffes
beträgt (,5o". E; empfiehlt sich aber, eine höhere Temperatur anzuwenden, um das
Gut schneller zu erhitzen. Zur Vermeidung einer -Überhitzung des Arbeitsgutes wird
es mit '.solcher Geschwindigkeit durch das Wärme-.- hindurchgeführt, daß
die .wünschte Glühtemperatur nicht überschritten wird. Praktisch besteht keine obere
kritische Temperatur, über die hinaus der Wasserstoff nicht erhitzt werden darf.
Es besteht aber eine untere kritische Temperatur, unterhalb deren der Wasserstoff
für den'in Betracht kommenden Zweck nicht aktiviert wird, und diese untere kritische
Temperatur beträgt, wie erwähnt, 65o°. Zum Blankglühen von Messing beträgt die Temperatur
innerhalb der Muffel vorzugsweise 700°.
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Bevor das Glühgut durch das Wärmebehandlungsrohr geführt wird, muß
die Luft aus ihm verdrängt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß man das erhitzte
Gas von beiden Enden des Rohres durch die auf jedem Ende vorgesehenen Leitungen
11 und 12 strömen läßt. Beim normalen Betrieb wird die Leitung 12 am Austragende
der Kühlkammer so gedrosselt, daß nur wenig Gas aus der Muffel in die Kühlkammer
strömt, da es wichtig ist, daß die Hauptmenge Gas auf das eingeführte Arbeitsgut
zur Einwirkung gelangt. Zu diesem Zwecke wird das Ventil in der Gasaustrittsleitung
auf dem Einlaßende der Muffel verhältnismäßig weit offen gelassen und das in die
Muffel gelassene Gas unter geeignetem Druck gehalten.
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Wegen des verhältnismäßig großen Temperaturgefälles zwischen der Reaktionskammer
oder Muffel und dem Glühgut wird das letztere mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit
durch die Muffel geführt, be-
sonders wenn das Gut aus verhältnismäßig dünnen
Streifen oder dünnem Draht besteht. Die Geschwindigkeit, mit der das Gut durch die
Reaktionskammer geführt wird, ist, was die Reinigungswirkung des aktivierten Wasserstoffes
anbetrifft, unerheblich, da seine Wirkung auf das erhitzte Gut eine unmittelbare
ist.
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Die Erfindung ist besonders für das ununterbrochene Blankglühen von
Drähten und
Streifen oder anderem strangförmigem Material geeignet; sie läßt
sich aber auch bei einem Blankglühen von Metallen anwenden, die mittels einer Fördervorrichtung
durch das Wärmebehandlungsrohr hindurchgeführt werden müssen.