-
Elektrischer Umwälzofen zur Behandlung langgestreckter Werkstücke
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizten Ofen, insbesondere einen
Schachtofen, wie er z. B. zur Warmbehandlung von langgestreckten Werkstücken in
Frage kommt. Aufgabe der Erfindung ist, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln und
wenig Energieaufwand für den Lüfterantrieb eine gute Temperaturgleichmäßigkeit bei
günstiger Wärmewirtschaftlichkeit zu erzielen. Dies wird bei der Erfindung dadurch
erreicht, daß auf der zur Strahlungserhitzung mit elektrischen Heizwiderständen
versehenen Ofeninnenwand längs dieser verlaufende, mit dem Ofeninnern in kommunizierender
Verbindung stehende Temperaturausgleichsrohre aus gut wärmeleitfähigem Material
vorgesehen sind, durch die mittels eines Lüfters oder Inj ektors aus dem Ofeninnern
entnommene heiße Luft bzw. heißes Gas im Kreislauf geführt wird. Solche bei der
Erfindung in Anwendung kommende Wärmeausgleichsrohre sind verhältnismäßig billig
und leicht in den Ofen einzubauen und gestatten eine günstige, wärmeverlustlose,
sozusagen im Gegenstrom geführte Umwälzung der Ofenatmosphäre mit der Folge einer
sehr gleichmäßigen Temperaturverteilung im Ofeninnern sowie einer Verkürzung der
Anheizzeit.
Zweckmäßig sind die Temperaturausgleichsrohre in einem
Ofen kreisförmigen Ouerschnitts in gleichmäßigen Abständen auf der Peripherie in
Richtung der Ofenachse verlaufend angeordnet, wobei in den Zwischenräumen zwischen
den Rohren die Heizwiderstände vorgesehen sind. Die Ouerschnittsform der Rohre kann
dabei beliebig gewählt werden. außer einem kreisförmigen können sie beispielsweise
rechteckigen, vieleckigen, quadratischen, sektorförmigen oder ähnlichen Ouerschnitt
besitzen. Sie können auch mechanisch besonders widerstandsfähig, z. B. starkwandig
ausgebildet und derart angeordnet sein. daß sie zugleich als Führungsschienen für
das einzubringende Gut dienen. Dadurch kann die gesamte Konstruktion des Ofens vereinfacht
werden, da die Rohre einen etwaigen Seitendruck beim Einbringen des zu behandelnden
Gutes aufnehmen und überdies ein Abbröckeln des Mauerwerks verhindert wird. Außerdem
ist bei der Anwendung der Temperaturausgleichsrohre erfindungsgemäß möglich. das
1lauerwerh verhältnismäßig dünn, d. h. speicherarm auszubilden, wodurch die Wärmekapazität
des Ofens gering -wird und seine Verluste besonders bei diskontinuierlichem Betrieb
verhältnismäßig niedrig ausfallen; zum Beispiel kann die Ofenwandung zweckmäßig
aus einer Isolierschicht von verhältnismäßig dünner Wandstärke mit an der Innenseite
des Ofens aufgelegten dünnwandigen Schamottesteinplatten bestehen.
-
Um die Einführung der heißen Gase bzw. Luft in die Rohre zu erleichtern,
werden diese zweckmäßig an ihren gegen den Lüfter zu ragenden Enden mit trichterförmig
ausgestalteten Öffnungen versehen. Auch können die Rohre an ihren gegen den Lüfter
zu gerichteten Enden in einem den Lüfter enthaltenden, durch Blech- oder andere
Wände in geeigneter Weise abgegrenzten Raum (Lüftergehäuse) münden.
-
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
soll die Erfindung näher erläutert werden. Dort ist in Abb. i ein Längsschnitt,
in Abb. :2 in der unteren Hälfte eine Draufsicht, in der oberen Hälfte ein OOuerschnitt
durch einen Schachtofen gemäß der Erfindung dargestellt. Mit i ist die Ofenwand
bezeichnet, die aus einem Isoliermauerwerk 2 besteht, das im Ofeninnern mit verhältnismäßig
dünnwandigen Schamotteplatten 3 ausgekleidet ist. q. ist der Ofendeckel, der zweiteilig
ausgestaltet und auf Rädern 5 mit Schienen 6 seitlich vierfahrbar ist und durch
den der Greifteil ? für das Behandlungsgut 8 ragt. Mit 9 sind die an der Ofeninnenwand
angeordneten Heizwiderstände, mit io die Temperaturausgleichsrohre bezeichnet. Letztere
sind durch Muffen i i miteinander verbunden und mit nicht dargestellten Rohrschellen
an den Pfeilern 12 befestigt, welche innen aus Schamotte, außen aus Feuerleichtsteinen
bestehen und zum Halten der Schamotteplatten 3 dienen.
-
13 sind die am oberen Rand seitlich vorgesehenen Lüfter, die durch
außerhalb des Ofengehäuses angeordnete Motoren i.1 angetrieben werden. Die Lüfter
13 sind in einem durch die Blechwand 15 abgegrenzten Raum (Lüftergehäuse) angeordnet,
in «-elchen die Temperaturausgleichsrohre io münden, wobei die Blechwand 15 zugleich
auch vom Gut 8 durchragt wird. Die Temperaturausgleichsrohre io können an ihrem
gegen den Lüfter zu gerichteten Ende zwecks besserer Aufnahme der von den Lüftern
radial abgeschleuderten Luft mit trichterartigen Öffnungen versehen sein; außerdem
ist es zweckmäßig, wie bei 16 angedeutet, zwischen dem äußeren Lüfterrand und den
Rohren io bzw. der oberen Ofenecke Leitbleche vorzusehen, die so angeordnet und
ausgebildet sind. daß möglichst viel von der vom Lüfter geförderten Luft in die
Rohre io strömt. Ferner ist es zweckmäßig, an dem der Lüfterseite entgegengesetzten
Ende der Temperaturausgleichsrohre Umlenkbleche 17 anzuordnen, durch die Wirbelbildung
der den Temperaturausgleichsrohren entströmenden Luft bzw. Gase vermieden wird.
Anstatt die Lüfter am oberen Ofenrand vorzusehen, können sie auch in der Mitte der
Ofenseitenwand angeordnet «-erden. In diesem Fall ist das die Lüfter umgebende Gehäuse
ebenfalls in der Mitte vorzusehen, und es münden dort sowohl nach oben als auch
nach unten führende Temperaturausgleichsrohre. Dadurch wird die Längsumluft halbiert
und bei gleichem Luftdruck die doppelte Luftmenge umgewälzt. was für lange oder
tiefe Schachtöfen zu einer Herabminderung des statischen Drucks im Ofeninnern gegenüber
der Außenatmosphäre führt. Die Verwendung der Ausgleichsrohre ermöglicht es dabei
zugleich, daß die Ofenwandung verhältnismäßig speicherarm ausgebildet werden kann.
-
Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung ergibt sich
dadurch, daß die Temperaturausgleichsrohre selbst als Heizkörper ausgebildet und
mit direktem Stromdurchgang beheizt «-erden. Zu diesem Zweck sind dieTemperaturausgleichsrohre
elektrisch isoliert an der Ofenwand befestigt und oben und unten mit Stromzuführungsleitungen
zu ihrer Erhitzung versehen. Unter Umständen können bei einer derartigen Ausgestaltung
der Temperaturausgleichsrohre die an der Ofeninnemvand vorgesehenen Heizelemente
ganz wegfallen. Auch können die Rohre an ihrem äußeren Umfang mit beispielsweise
auf keramischen Halteteilen befestigten Zusatzheizspiralen
ausgerüstet
werden; das Aufheizen der in den Ofen eingebrachten Beschickung kann dann z. B.
durch direkte Beheizung der Rohre erfolgen, während die Zusatzspiralen zur Deckung
der Wärmeverluste des Ofens und eventuell zur Übernahme der Regelheizleistung am
Schluß des Glühprozesses verwendet werden können.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die sich mehr für kurze
Ofen eignet, besteht darin, die Temperaturausgleichsrohre mit dem als Luftdruckkanal
ausgebildeten Teil gemeinsam am oberen Teil des Glühraums nach Art eines Ringes,
z. B. mittels eines Versteifungsringes, fest miteinander zu verbinden und zweckmäßig
zusammen mit der sonstigen Heizelementen als Einheit in den Ofen einzuhängen. Auf
diese Weise entsteht ein Heizregister, welches vom Ofenkörper getrennt ist und jederzeit
ausgewechselt werden kann. Man kann mit einem solchen Heizregister in einfacher
Weise jede wärmeisolierte Grube zu einem guten Ofen ausgestalten, und außerdem besitzt
ein derartiges herausnehmbares Heizregister den Vorteil einer guten Reinigungsmöglichkeit
und raschen Reparaturf ähigkeit.