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Schachtofen mit Heizgasumwälzung Die Erfindung betrifft einen Schachtofen
mit einer Umwälzung und Aufheizung der Umwälzgase außerhalb des eigentlichen Ofenschachtes
in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Nutztemperatur für kleinste Temperaturdifferenzen
in ganzer Ofenhöhe zur Wärmebehandlung von vertikal eingesetzten bzw. eingehängten
Werkstücken für max. 700° C Anwärmtemperatur.
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Schachtöfen mit kreisförmigem, rechteckigem oder ovalem Profil, zum
Glühen, Härten, Anlassen und Entspannen von Werkstücken aller Art sind an sich bekannt,
deren direkte Beheizung mit Gas oder Öl durch eine Vielzahl, meistens tangentialzumOfenschacht
eingeführter Brenner terfolgt. Durch die kreisenden Feuergase wird im besonderen
für höhere Temperaturen über 700° C eine schnelle Wärmeübertragung auf' die Werkstücke
erreicht. Der Temperaturausgleich in ganzer Ofenhöhe wird durch entsprechende Regelung
der Brennstoffzufuhr an den Brennern sichergestellt.
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Für niedrige Anwärmtemperaturen unter 700° C zum Glühen, Anlassen,
Entspannen usw. kann in der Regel nur ein kleiner Teil der Ofenbrenner"für die sehr
geringe Brennstoffzufuhr in Gebrauch kommen. Durch die kleinen Mengen der weniger
stark kreisenden Feuergase der in der Leistung gedrosselten Brenner und durch die
Benutzung nur eines Teiles aller Brenner ist dann vielfach die gleichmäßige Erwärmung
des Einsatzgutes in Frage gestellt.
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Diese Mängel führten dazu, für eine beschleunigte Bewegung der Feuergase
im Ofenschacht durch Lüfter bzw. durch ähnliche Einrichtungen zu sorgen oder die
Feuergase über einen im Ofenboden angeordneten Ventilator in schnellerer Folge umzuwälzen.
Im letzteren Falle werden u. a. Blechmuffeln zur Trennung des eigentlichen Beschickungsraumes
vom ringförmigen Flammenentwicklungsraum erforderlich, um die Umwälzung innerhalb
des Ofenschachtes bewirken zu können. Durch die an den Brennerflammen mit größerer
Geschwindigkeit vorbeistreichenden Umwälzfeuergasesind oft nachteilige Einwirkungen
auf die Funktion der Brenner zu verzeichnen.
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Im besonderen ist jedoch der gewünschte Temperaturausgleich mit max.
-I- 5° in Öfen
größerer Bauhöhe nicht gewährleistet, da die von
oben nach unten oder in umgekehrter Richtung den Nutzraum veUtikal durchströmenden
Uinwälzgase mehr Wärme an das Einsatzgut abgeben, als für die Temperaturdifferenz
zulässig ist.
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Diese Mängel treten auch bei einer Uniwälzung der Heizgase in einem
parallel zum Ofenschacht liegenden Umwälzkanal auf, in dem in der Regel der Umwälzventilator
und die Aufheizeinrichtung zur Temperaturerhöhung der Umwälzgase eingebaut ist.
Eine restlose Beseitigung dieser Mängel in höheren Öfen wurde durch eine große Umwälzfolge
mit mehr oder weniger befriedigendem Erfolg verursacht, da die Brennstoffzufuhr
zur Aufheizung der Uni-,välzgase in Abhängigkeit von der Ofen-Soll-Temperatur diesen
Mangel in einem unzulässig hohen Temperaturverlust der U mwälzgase in ganzer Ofennutzhöhe
naturgemäß nicht ausgleichen kann. Diese Temperaturverluste sind einmal durch die
Wärmeaufnahme des Einsatzgutes und zum andernmal durch die Wandabstrahlungsverluste
des Ofenschachtes zwangsläufig zu verzeichnen.
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Die Erfindung ist eine Verbesserung der bekannten Schachtöfen, bei
denen die Heizgase durch einen neben dem Ofenschacht angeordneten Kanal umgewälzt
werden und dabei aufgeheizt werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
vom Umwälzkanal zum Ofenschacht mehrere in ungefähr gleichem Höhenabstand liegende
und mit getrennt regelbaren Heizungen ausgestattete zusätzliche Verbindungskanäle
vorgesehen sind. Dadurch werden die bei den bekannten Schachtöfen vorhandenen Mängel
vollkommen beseitigt und eine sehr gleichmäßige Erwärmung des Ofenschachtes, selbst
bei großer Höhe des Schachtofens, erzielt.
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Es ist zwar schon ein liegender Schachtofen bekanntgeworden, bei dem
ein Hilfskanal als Kurzverbindung des Umwälzkanals mit dem Ofenschacht wohl den
L%ergang von Teilmengen der geförderten Umwälzgasmenge gestattet, jedoch erbringen
diese Teilmengen keine wesentliche Wärmezufuhr vom Kanal zum Ofenschacht, weil ein
wirksames Temperaturgefälle nicht vorhanden ist. Diese Teilströme genügen daher
nicht zur Aufrechterhaltung konstanter Temperaturen mit -±- 5' C im Ofenschacht.
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An-Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben. Fig. i ist- ein Längsschnitt durch den vertikalen Schachtofen gemäß
der Erfindung, Fig. a ist eine teilweise geschnittene Ansicht des Schachtofens von
oben. Der Schachtofen i besitzt einen OfenschaCht 2, der mit dein zu erwärmenden
Gut beschickt werden kann. Neben dein Ofenschacht 2 befindet sich der Umwälzkanal
3. der die Aufheizvorrichtung 4. für die gesamten Umwälzgase aufnimmt. Die Heizgase
«-erden mit Hilfe des in dem Umwälzkanal «-eiterkin eingebauten Lüfters 5 und Antriebsinotors
io umgewälzt und von der Aufheizvorrichtung .I in dem Umwälzkanal aufgeheizt. Sie
strömen nach unten und gelangen durch einen Verbindungshauptkanal 6 in den Ofenschacht.
Indem Verbindungshauptkanal 6 ist ein Pvrometer eingebaut, das die Aufheizvorrirhtung,.
steuert.
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Der Umwälzkanal3 steht nun mit dein Ofenschacht außer durch den Hauptkanal
6 noch über weitere Verbindungskanäle 7. 8, 9
in Verbindung. jeder der Verbindungskanäle
7, 8, 9 erhält zusätzlich eine besondere kleine Aufheizvorrichtung <2, welche
von einem Pvrometer der zugehörigen Ofenteilhöhe in der Brennluft- bzw. Brennstoffmenge
und in Abhängigkeit von der gewünschten Nutztemperatur gesteuert wird. Der Verbindungshauptkanal
6 erhält keine besondere Zusatzheizung.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, münden die Verbindungskanäle 7,
8 und 9 von denn j?inwälzltarial 3 zum Ofenschacht z tangential in den letzteren
ein.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schachtofen «-erden also die Temperaturverluste
der L'mwälzgase im Ofenschacht mehrmals nach Anzahl der Verbindungskanäle ausgeglichen.
Dabei ist es gleichgültig, ob in jeder Teilhöhe eine verschieden große Wärmeaufnalinie
vorn Einsatzgut erfolgt. Auch bei Temperaturen von weit unter 700° wird im Ofenschacht
eine sehr gleichmäßige Erwärmung erzielt.