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Tiefofenanlage zur stufenweisen, fein regelbaren Aufheizung von Stahlblöcken
u. dgl. Verschiedene Stähle, z. B. Edelstähle, bedürfen vor der Behandlung im Tiefofen
einer sehr langsamen stufenweisen Anwärmung, besonders dann, wenn sie bereits vollkommen
abgekühlt waren. Es ist vielfach üblich, diese stufenweise Anwärmung in der Art
durchzuführen, daß man zunächst die kalten Blöcke auf die Deckel der geschlossenen
Tieföfen legte, um sie darauf nacheinander in Wärmezellen einzusetzen, die vorher
durch Einsetzen von heißen Blöcken auf die jeweils gewünschte Temperatur gebracht
waren. Ein derartie,er Betrieb erfordert ein oftmaliges Umsetzen so@vohl der heißen
als auch der kalten Blöcke, benötigt ziemlich viel Zeit und macht es nicht leicht,
sich den Betriebserfordernissen der mit dem Tiefofen zusammenarbeitertden Anlagen
anzupassen.
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Es ist bereits bekannt, die Abgase eines Tiefofens zur Beheizung von
Stoß- und Vor. herden zu verwenden; eine gleichmäßige höhere Erwärmung ,großer Blöcke
ist aber in einem solchen Stoßofen nicht möglich. Es ist an sich auch bekannt, die
in den Abgasen eines Tiefofens ,enthaltene Wärme dadurch nutzbar zu machen, daß
die Abgase durch Rekuperatoren geleitet werden, in denen ein Wärmeaustausch mit
der dem Ofen zugeführten Verbrennungsluft stattfindet. Auch ist innerhalb eines
in mehrere Kammern aufgeteilten Tiefofens der Grundsatz einer Stufenheheizung in
Anpassung an die Besatzfolge der Blöcke in den Kammern bereits so durchgeführt worden,
daß die Brenngase aller Kammern durch den Abzug einer einzigen Kammer fortgeleitet
wurden oder die Flammenrichtung bei mehreren mit den Schmalseiten aneinanderliegenden
Kammern eine Umkehrung .erfuhr, um die frisch eingesetzten Blöcke kräftig zu befeuern.
Das
Ziel der Erfindung ist eine möglichst vollkommene Ausnutzung der in den -Brenngasen
eines Tiefofens enthaltenen fühlbarch. Wärme, und zwar ,auf jeder Temperatursteif
während ihrer allmählichen Abkühlung eine dadurch erreichte stufenweise feinreg@el
bare Auflieizung von Stahlblöcken, insbesöp4fiere Edelstahlblöcken. Die Stufenbeheizung
erfolgt unter Benutzung der an sich bekannten Ofenform, bei der mehrere Hocherhitzungskammern
mit den Schmalseiten aneinanderliegen,während ihre Längsseiten mit Brennern und
die äußeren Schmalseiten mit Rauchgasabgängen versehen sind, gemäß der Erfindung
so, daß unter entsprechender Bemessung dieser Rauchgasabgänge die beiden Hälften
des Tiefofens regenerativ betrieben werden, indem wechselweise .aus der einen und
der ,anderen Endkammer sämtliche Rauchgase abgezogen und die Brenner dieser Kammer
schwächer.- oder gar nicht beflammt werden und außerdem im Wege der Abgase der Hocherhitzungskammern
Vorwärm- oder Anwärmöfen oder sowohl Vorwärm- als auch Anw:ärmöfen nachgeschaltet
sind. Zwischen die Vorwärm- und die Anwärmöfen können auch Rekuperatoren geschaltet
sein, in denen ein Wärmeaustausch zwischen den Abgasen und der den Tiefofenkammern
zugeführten Verbrennungsluft stattfindet. In der Abgasleitung sind ferner Schieber
so angeordnet, daß Anwärm- und Vorwärmöfen und Rekuperatoren wahlweise hintereinander
und parallel in den Weg der Abgase geschaltet werden können.
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Bei dem neuen Verfahren werden die Brenngase, wenn sie die schwächer
oder gar nicht beheizten Endkammern durchstreichen, weitgehend ausgenutzt und geben
hier einen Teil ihrer Wärme an frischeingesetzte Stahlblöcke ab, die ,auf diese
Weise sehr schonend erhitzt werden. Die Vorwürmöfen sind vorzugsweise als Einzelzellenöfen
ausgebildet, deren Beheizung durch Regelung der Gaszüfuhr der betreffenden Stahlqualität
angepaßt werden kann, da manche Stähle mit niedrigerer, manche erst mit höherer
Temperatur in die Tiefofenkammereingesetzt werden können.
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Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Tiefofenanlage ist schematisch.
auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
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Es sind zwei Tieföfen .a vorhanden, die beide aus je zwei Kammern
b und c bestehen; die beiden Teilkammern b und c sind durch .eine unten offene Wand
getrennt. Die Beheizung der Tieföfen erfolgt durch mechanische Brenner, die sich
an den Längsseiten der Kammern befinden; zur Vereinfachung der Zeichnung sind sie
.auf derselben nicht zur Darstellung gebracht. An den Ofen. köpfen sind die Rauchgasabgänge
d und e angeordnet. Sie sind so bemessen, daß jeder für sich das aus beiden Kammern
b und c bziehende Rauchgas allein aufnehmen kann. @"s;x In der einen Hälfte der
Heizperiode seien Yie Kammern b unter Vollgas genommen, während die gesamten Rauchgase
durch die Abgänge e abgezogen werden; die in den Kammern -c untergebrachten kälteren
Blöcke werden dann -durch die Abhitve der Kammern b vorgewärmt. Nach der Umstellung
stehen die Kammern c unter Vollgas, der Abzug. der Rauchgase erfolgt durch die Gasabgänge
d,wobei die dann in die Kammer b eingesetzten Blöcke vorgewärmt werden.
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Die Steuerung der Rauchgasabgänge d und e erfolgt durch Rauchgasschieber
f, die so angeordnet sind, daß sie von einer 7entralen Stelle aus bedient "werden
können. Es ist also möglich, die Tieföfen gleichsam regenerativ zu beheizen, ohne
Regeneratoren zu benötigen.
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Die Abgase der Tieföfen ziehen nun durch die Rauchkanäle g und bei
geöffneten Schiebern k in den -.als Zellenofen .ausgebildeten Vor%värmofen i, den
sie in der Pfeilrichtung durchstreichen, wobei sie ihre Wärme an die in die Zellen
eingesetzten Blöcke ,abgeben und diese langsam erwärmen. Die Rauchgasschieb:er h
ermöglichen .eine Regelung des Betriebes in der Weise, daß je nach der Qualität
der Blöcke und der gewünschten Temperatur mehr oder weniger Rauchgase durch die
einzelnen Zellenreihen des Vorwärmofens i geschickt werden können. Bei geöffneten
Schiebernna gelangen die Rauchgase alsdann in die Rekuperatoren n, in denen die
Verbrennungsluft vorgewärmt wird, und bei geöffneten Schiebern r alsdann in die
Zellengrube o. Die Rauchgase sind inzwischen so weit abgekühlt, daß in der Zellengrube
o noch Temperaturen von .etwa 3oo bis q.00° vorherrschen, die es gestatten, kalte
Edelstahlblöcke zum langsamen Erwärmen einzusetzen. Von dem Zellenofen o gelangen
alsdann-die Abgase in den Kamin p.
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Die Schiebern und g geben die Möglichkeit,entweder den Vorwärmofen
i oder die Rekuperatoren n ganz oder teilweise zu umgehen. Bei teilweise offenstehenden
Schiebern L kann z. B. die Temperatur in den Rekuperatoren .erhöht werden.
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Die dargestellte Anlage gestattet es, hochlegierte Edelstahlblöcke
in kaltem Zustande in die Vorwärmgruben o :einzusetzen, dann in die heißeren Zellen
des Ofens i zu bringen, bis sie :eine Temperatur erreicht haben, bei der sie in
den Tiefofen, und zwar in auf Abhitze stehende Endkammer, eingesetzt werden können.
Die Erwärmung der Blöcke erfolgt hierbei also von einer :einzigen Wärmequelle
aus,
und der Betrieb ist erheblich einfacher. Es mag noch erwähnt werden, daß der Vorw
ärmofen i auch ,als Speicher für die Umstellblöck e bei der zumeist unregelmäßigen
Belieferung durch die Stahlwerke dienen kann.