DE886004C - Salzbad-Abschreckofen - Google Patents

Salzbad-Abschreckofen

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DE886004C
DE886004C DEF4810A DEF0004810A DE886004C DE 886004 C DE886004 C DE 886004C DE F4810 A DEF4810 A DE F4810A DE F0004810 A DEF0004810 A DE F0004810A DE 886004 C DE886004 C DE 886004C
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salt bath
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room
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DEF4810A
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Artemas De Forest Holden
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/44Methods of heating in heat-treatment baths
    • C21D1/46Salt baths

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

  • Salzbad-Abschreckofen Diese Erfindung bezieht sich auf Salzbadöfen und insbesondere auf Salzbadöfen für Abschreckzwecke.
  • In der 'hier wiedergegebenen Form ist das Ziel der vorliegenden Erfindung .die Bereitstellung eines Salzbadofens, der für das Abschrecken von Stählen zur Erzeugung von Martensit oder Bainit bzw. entsprechenden Abarten hiervon besonders geeignet ist, wobei der Zweck dieses Ofens darin besteht, ein Minimum an Verzug und eine gleichmäßige Härte über die gesamte Oberfläche gleichgearteten Stahles, der üblicherweise der Abschreckung in 01, Wasser oder Salzwasser unterworfen wird, zu erhalten.
  • Ein Salzbad-Abschreckofen muß eine Vorrichtung zum Kühlen des Bades zwecks Ableitung der Hitze, die durch die darin abgeschreckten Teile dem Bad zugeführt wird, ebenso wie eine Vorrichtung zur Beheizung des Ofens zwecks Ausgleichs der normalen Wärmeverluste in der umbenutzten Zeit und zur Erschmelzung des Salzbades sowie zur Aufheizung des Ofens auf Betriebstemperatur aufweisen. Darüher hinaus soll der Ofen zur Aufrechterhaltung einer verhältnismäßig gleichmäßigen Temperatur im gesamten Arbeitsraum geeignet sein, um eine gleichmäßige Abschreckwirkung auf die eingebrachten Werkstücke zu erzielen und den Verzug .der abgeschreckten Werkstücke herabzusetzen. Fernerhin soll die Temperatur im Arbeitsraum des in Betrieb. befindlichen Ofens innerhalb einer Toleranz von etwa ± 2,7°C gehalten werden, um die gewünschte Abschreckwirkung sicherzustellen. In der gezeigten Form besteht diese Erfindung, die allen oben angegebenen Erfordernissen entspricht, aus einem Tiegel oder Behälter, der oben offen ist und durch eine Trennwand in zwei Kammern aufgeteilt wird, wodurch auf diese Weise ein Arbeitsraum und ein Schlammraum gebildet %verden. Ein Kanal, .der um den Außenrand des Arbeitsraumes angeordnet ist, verbindet den oberen Teil des Arbeitsraumes mit dem Schlammraum. Der Behälter wird mit einem SOzbad, das während. der unbenutzten Zeit durch geeignete Heizvorrichtungen in geschmolzenem Zustand auf der gewünchten Betriebstemperatur des Ofens gehalten wird, nahezu angefüllt. Das geschmolzene.Salzbad läuft zwischen dem Schlammraum, dem Arbeitsraum und .dem Verbindungskanal infolge von Pumpenantrieb um, wobei diese Zirkulation geeignet ist, das Salzbad .innerhalb des Arbeitsraumes in Bewegung zu versetzen"sö daß eine gleichmäßige Temperatur innerhalb des Arbeitsraumes erzielt wird und die heißen oberen Schichten des Salzbades durch -den Kanal und in den Schlammraum gelangen, wodurch das Bad während dieses Kreislaufes gekühlt wird.
  • Ein Gegenstand der Erfindung besteht darin, einen Salzbad-Abschreckofen zu schaffen, in dem das Bad einwandfrei in Bewegung gehalten wird, so daß eine .nahezu gleichmäßige Temperatur in dem gesamten Arbeitsraum des Bades aufrechterhalten wird.
  • Ein weiterer Gegenstand .der Erfindung besteht darin, einen Salzbad-Abschreckofen zu schaffen, der eine Vorrichtung sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung des Bades aufweist, um eine gewünschte Arbeitstemperatur zu erreichen und aufrechtzuerhalten.
  • Ein weiterer .Gegenstand der Erfindung besteht .darin, einen Ofen zu schaffen, in dem Verunreinigungen, die mit den abzuschreckenden Werkstücken ,in das Bad gelangen, unverzüglich aus dem umlaufenden Bad entfernt werden, um eine Verschmutzung desselben zu verhindern.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, Vorrichtungen zur Luftkühlung zu schaffen, um ein überhitzendes Bades infolge der durch das Abschreckgut eingeführten Wärme zu vermeiden.
  • Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, an einem Salzbad-Abschreckofen der wiedergegebenen Art ganz allgemeinVerbesserungen durchzuführen.
  • Weitere Ziele und Verbesserungen bezüglich Einzelheiten des Baues und einer wirtschaftlichen Herstellung gehen aus der folgenden Beschreibung im einzelnen hervor.
  • Die Erfindung wird ;in den Ansprüchen eindeutig klargelegt. In den Ansprüchen ebenso wie in der Beschreibung werden Teile aus Gründen der Klarheit und Bequemlichkeit zuweilen mit spezifischen Bezeichnungen angegeben, jedoch soll diese Bezeichnungsweise als im weitesten Sinne, wie er mit dem Zusammenhang und dem Gedanken der Erfindung im Unterschied zu .den einschlägigen früheren Konstruktionen vereinbar ist, verstanden werden. Die beste Ausführung, in der die Anwendung der Erfindung in Erwägung .gezogen ist, ist in den Zeichnungen, die einen Bestandteil dieser Patentschrift bilden, dargestellt.
  • Abb. i ist eine Aufsicht des Salzbad-Abschreckofens, wobei Teile der Ofenkonstruktion zum Zweck einer größeren .Klarheit der Darstellung herausgebrochen wurden; Abb. 2 ist ein Vertikalschnitt des Ofens entlang der Linie 2-2 von Abb. i ; Abb.3 stellt einen anderen Vertikalschnitt des Ofens entang der Linie 3-3 von Abb. 2 dar; Abb. q. ist wiederum ein anderer Vertikalschnitt des Ofens entlang der Linie 4-4 von Abb. 2; Abb. 5 ist eine Aufsieht einer abgeänderten. Konstruktion, in der die Beheizung des Bades durch Elektroden ausgeführt wird; Abb-. 6 ist ein Vertikalschnitt des abgeänderten Ofens entlang der Linie 6-6 von Abb. 5 ; Abb. 7 ist ein vertikaler Ausschnitt, der die Drahtkörbe in dem Kanal des Ofens zeigt; Abb.8 ist ein vertikaler Ausschnitt einer Abänderung des Ofens, wie er in den Abb. i bis 4. gezeigt wird.
  • Eingehend auf die Abb. 1, 2 und 3 ist zu sagen, daß der Ofen aus einem Gehäuse io besteht, das vorzugsweise von rechteckiger Gestalt und aus dickem Stahlblech hergestellt ist. Das Gehäuse io kann durch Winkelstücke i i an den Ecken des Gehäuses verstärkt werden. Das Gehäuse io wird mit einer Schicht aus feuerfestem wärmeisolierendem Material 12 gefüttert. Der obere Rand des wärmeisolierenden Materials i2 kann mit einer Schicht einer hitzebeständigen Zementverbindung 14 bedeckt werden, um die Wärmeisolierung zu verstärken und zu schützen.
  • Ein Behälter oder Topf 15 wird innerhalb des wärmeisolierenden Materials 12 eingebaut und ist vorzugsweise von rechteckiger Gestalt; er besteht aus Stahl oder legiertem Material, das in die gezeigte Form geschweißt oder auf andere Weise geformt werden kann. Es können eine Nickellegierung, nichtrostender Stahl oder ein anderer korrosionsbeständiger Stahl verwendet werden. Ein Blechflansch oder Ringdeckel 16, der aus einem Material ähnlich dem für das Gehäuse io benutzten besteht, dient zur Abdeckung des Raumes zwischen dem Gehäuse und dem Behälter 15 und gleichfalls als Träger für die Schutzbleche, die nachher beschrieben werden.
  • Der Behälter 15 wird in eine Arbeitskammer bzw. einen Arbeitsraum i9 und eine Schlammkammer bzw. einen Schlammraum 20 .durch eine senkrecht eingebrachte Platte 21, die vorzugsweise aus einem Material der gleichen Zusammensetzung wie der Behälter selbst besteht, unterteilt. Die Platte 21 kann innerhalb des Behälters 15 durch Verschweißen oder auf andere Art und Weise befestigt werden und bildet innerhalb des Tiegels eine öffnungslose Trennwand zwischen den beiden Räumen.
  • Ein verhältnismäßig flacher Kanal bzw. Graben 2.2, der für die Atmosphäre zugänglich ist, dient dazu, den oberen Teil des Arbeitsraumes ig mit dem Schlammraum 2o zu verbinden. Dieser Kanal läuft an dem Außenrand des Arbeitsraumes ig, wie in Abb, i gezeigt, um die Außenwandung des Behälters 15 und an einer Seite des Schlammraumes 20 entlang. Ein Teil der Wandung des Behälters 15 wird abgeschnitten, um eine Einlaßöffnung 24 zu schaffen, die bis auf den Boden des Kanals 22 in seinem 'letzten Stück herabreicht, um ein Einfließen der Flüssigkeit aus dem oberen. Teil der Arbeitsfläche in den Kanal, wie in den Abb. i und 4 gezeigt wird, zu ermöglichen.
  • Die Bodenoberfläche des Kanals ist auf seiner ganzen Länge eben und hat in Abständen einen rechteckigen Draktsiebkorb 25 in der Breite und Hölle des Kanals zum Auffangen von Zunder und anderen festen und halbfesten Stoffen, die in der zirkulierenden Flüssigkeit enthalten sind. Dieser Korb kann ein zusätzliches vertikales Zwischensieb 26 haben, um das Einfangen und die Entfernung der festen und halbfesten Stoffe zu erleichtern. Die Körbe 25 passen gut in .den Kanal 22 hinein; sie sind von rechteckiger Gestalt und oben und zum Einlaßende des Kanals hin offen. Ein Damm 27 wird dadurch gebildet, daß ein Teil der oberen Wandung des Behälters 15 an der Seite des Schlammraumes 20 entlang, wie in Abb. 3 gezeigt, weggeschnitten wird. Dieser Damm dient als Auslaß für die durch den Kanal fließende Flüssigkeit.
  • Ein Korb 29, der im großen und ganzen in der Form ähnlich den Körben z5 ist und sich auf die gesamte Länge des Dammes 27 erstreckt, wird in den Kanal 22 dort, wo der Damm sich befindet, eingebaut, um als eine weitere Auffangvorrichtung für feste und halbfeste Stoffe zu dienen. Jeder der vorbesehriebenen Körbe bzw. Siebe kann ohne Schwierigkeiten aus dem Kanal 22 zur Entfernung der eingefangenen Stoffe herausgenommen und danach wieder eingesetzt werden.
  • Eine geeignete Platte 3o, die sich auf die ganze Breite des Schlammraumes erstreckt und sich unmittelbar unterhalb des Dammes 27, wie in Abb. 3 gezeigt, befindet, dient als Überlauf, um die durch den Damm fließende Flüssigkeit in einem dünnen bandartigen Katarakt in die Mitte des Schlammraumes 20 fallen zu lassen. Eine horizontale Platte 31 wird in geringer Entfernung unterhalb der Platte 3o angebracht und bildet zusammen mit dieser die obere und untere Wand einer in einem engen Schlitz 32 endenden Kammer. Der Schlitz erstreckt sich dabei auf die gesamte Breite des Schlammraumes und befindet sich unmittelbar unter der unteren Kante der Platte 3o. Ein Lufteinlaßrohr 34 dient zur Einführung von Luft unter Druck in diese Kammer; der Austritt der Luft geschieht in einem dünnen breiten Luftstrom durch den Schlitz 32. Ein Kontrollventil 35 dient zur Regulierung der Luftzufuhr.
  • Eine Zentrifugalpumpe 36 wird innerhalb des Schlammraumes 20 durch eine Montageplatte 37, die ihrerseits auf dem Flansch 16 und der oberen Kante .der Trennplatte 21 ruht, getragen. Die Montageplatte 37 nimmt ein Wellengehäuse 39 der Pumpe auf, wobei, passende Halter 40 dazu dienen, das Gehäuse auf der Montageplatte in der richtigen Lage zu halten. Ein Elektromotor 41 wird oben auf .dem Gehäuse 39 montiert und dient zum An-_ trieb der Pumpe 36. Ein wassergekühltes Lager 42 für den Motor 41 kann verwendet werden, indem man Kühlwasser durch eine Kammer um das Lager herumfließen läßt, um die Wärmeübertragung auf den Motor herabzusetzen.
  • Die Pumpe 36, die ungefähr in der Mitte der Höhe .des Schlammraumes 2o angebracht ist, hat einen zentralen Einlaß 44 und ein perifer angebrachtes A.bflußrohr 45, das von der Pumpe senkrecht abwärts führt. Das Rohr 45 ist so geschaffen, .daß es in eine Muffe 46 von nur geringfügig größerem Durchmesser paßt. Diese Muffe wird ihrerseits über ein senkrecht .in die Höhe ragendes Rohr 47 geschoben, das durch die Platte 21 führt und in einen in der Mitte des Arbeitsraumes i9 endenden und senkrecht in die Höhe ragenden Arm 4g mün.det. Die Muffe 46, die kein Gewinde hat, .dient zur Erleichterung .der Herausnahme der Pumpe 44 aus dem Behälter 15 zwecks Pflege oder aus anderen Gründen. Es isst unnötig, für eine vollkommen flüssigkeitssichere Abdichtung an dieser Verbindungsstelle zu sorgen, da eine geringfügige Un.dichtigkeit .an der Abflußleitung lediglich zur Folge .hat, daß die Flüssigkeit in den Schlammraum 20 zurückkehrt.
  • Heizkörper 50 in der Art der elektrischen Widerstandsheizkörper werden in dem unteren Teil des Behälters 15 innerhalb des Arbeitsraumes i9 und des Schlammraumes 2o angebracht. Diese Heizkörper werden zweckmäßigerweise an der Seitenwand des Behälters 15 befestigt und haben Anschlußklemmen 51, die in einer in dem Wärmeisoliermaterial 12 .dazu vorgesehenen Aussparung 52 liegen und mit einer geeigneten Stromquelle verbunden werden. Die Heizkörper 50 sind von der Art der üblichen Widerstandstauchelemente mit einer Schutzarmatur und werden in elektrischer Beziehung gegenüber dem Inhalt des Behälters 15 isoliert. Die Heizleistung der Elemente 5o ist für die Beheizung eines in dem Behälter 15 enthaltenen Salzbades auf die Betriebstemperatur des Ofens, die für den hierin beschriebenen Ofen zwischen 176 und 482° C liegt, ausreichend. Ein Metallrost bzw. Schutz wird unmittelbar oberhalb der Heizelemente 50 innerhalb des Arbeitsraumes ig angebracht, um die Heizelemente gegenüber einer gewaltsamen Berührung mit dem Absahreckgut zu schützen. Dieser Rost wird durch Winkelstücke 55, die an den Innenseiten von gegenüberliegenden Wänden des Behälters 15 befestigt sind, getragen.
  • Ein großer Drahtkorb, am besten in Abb. 2 dargestellt, ruht auf dem Rost 54 und dient zum Auffangen fester und halbfester Stoffe, die sich aus dem Salzbad in dem Arbeitsraum i9 absetzen. Diese Stoffe bestehen in der Hauptsache aus Zunder und hochschmelzenden Salzen, .die in den Ofen zusammen mit dem Abschreckgut gelangen. Der Korb 56 ist von rechteckiger Gestalt und hat in der Mitte eine Öffnung 5.7 mit Flansch direkt oberhalb .des aufwärts ragenden Armes 49 des Rohres 47. Aufwärts gehende Henkel 59 sind vorgesehen, um die von Zeit zu Zeit notwendige Entnahme des Korbes 56 zwecks Beseitigung der darin abgelagerten. Stoffe, wonach der Korb ohne Schwierigkeiten wieder eingesetzt werden kann, zu erleichtern.
  • Ein Abflußrohr 6o steht mit dem Boden dec Arbeitsraumes i9 in Verbindung. Dieses Rohr ragt durch die Aussparung 52 hindurch und hat ein von Hand. betätigtes Ventil 6 1 für das Schließen des Rohres. Der Schlammraum 2o kann durch ein vorgesehenes kleines Loch 62 am Boden der Platte bzw. der Trennwand 2.i entleert werden.. Dieses Loch hat im Vergleich zu .der durch die Auslaßleitung .der Pumpe 36 fließenden Menge nur einen geringen Querschnitt, so .daß die Flüssigkeit, verglichen mit der durch die Pumpenauslaßleitung 45 fließenden Menge, nur in einem geringen Umfang durch den Schlamm zurückfließen kann. Auf Grund dieser Anordnung ist es möglich, daß alle in dem Schlammraum 2o und unterhalb. der Pumpe 36 eingefangene Flüssigkeit in den Arbeitsraum i9 zwecks Drainage durch .die Abflußleitung 6o fließt.
  • Der Kanal 2a ist mit dicken Drahtsiebschutzblechen 64 bedeckt, die von. dem Flansch 16 getragen werden. Diese Schutzbleche bestehen vorzugsweise aus einzelnen Abschnitten, wie in Abb. I gezeigt, um sie leichter herausnehmen zu können. Die Schutzbleche 64 .dienen dazu, das Ofenbedienungspersonal davor zu bewahren, mit dem durch den Kanal 22 fließenden Salzbad in Berührung zu kommen und gleichzeitig eine atmosphärische Zirkulation an der Oberfläche des geschmolzenen Salzbades innerhalb des Kanals und eine Wärmeabstrahlung des Salzbades zu ermöglichen, wobei auf diese Weise eine beträchtliche Abkühlung des Bades in seinem Lauf durch den Kanalbewirkt wird.
  • Ein Teil des oberen Randes des Behälters 15 zwischen .dem Arbeitsraum i9 und dem Kanal 22 wird in der Nähe .des Dammes 27 weggeschnitten, um einen Überlauf 65 zu dem Arbeitsraum zu schaffen. Dieser Überlauf tritt während des Betriebes des Ofens in Tätigkeit, um ein Überlaufen des geschmolzenen Salzbades aus dem Ofen zu verhindern., falls .der Kanal 22 teilweise oder vollstäridig zwischen der Einlaßöffnung 24 und dem Überlauf 65 blockiert ist. Sofern der Flüssigkeitsstand des geschmolzenen Salzes innerhalb des Arbeitsraumes .die Höhe des Überlaufes 65 erreicht, fließt.die Flüssigkeit direkt in den Kanal 22 in der Nähe seines Auslaßendes und dann über den Damm 27 in den Schlammraum 2o. Diese Tätigkeit des Überlaufes wird sehr viel deutlicher in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise des Ofens.
  • Bei .dem Betrieb des vorbeschriebenen Ofens wird der Behälter 15 mit einem Material, wie etwa einem Salzbad oder einer anderen Zusammensetzung, die beider Betriebstemperatur des Ofens. vollständig flüssig .ist, angefüllt. Ein derartiges Bad kann aus Natrium-. und Kaliumhydroxyd, wobei die bevorrVgten Prozentgehalte 5o °/o Natriumhydroxyd und 5oQ4 Kaliumhydfoxyd für den gewöhnlichen. Abschrecktemperaturbereich sind, oder aus Nitrat-Nitrit@Gtm.ischen hergestellt werden.-. - . Einegenügende Menge Salz wird in den Behälter 15 getan, so daß es in flüssigem Zustand den Arbeitsraum i9 vollständig, den Kanal 22 teilweise und den Schlammraum 2o auf eine Höhe oberhalb der zentralen Einlaßöffnung 44 -der Pumpe 36, wie in ,den Zeichnungen angegeben, anfüllt. Der Ofen wird anfangs mit einem Salzbad oder einer anderen flüssigen oder festen Mischung beschickt, wobei es sich versteht, -daß die in den Abb. i bis 4 angegebenen Niveaustände nur erreicht werden, sobald die Pumpe 36 in Betrieb ist. In der Zeit, wo der Ofen nicht ausgenutzt wird, ist es vorzuziehen, die Pumpe 3-6 nicht arbeiten zu lassen, um die Wärme innerhalb des. Bades zu erhalten. In dieser Zeit wird der Kanal 22 fast vollständig trocken und das Niveau zwischen dem Arbeitsraum ig und dem Schlammraum 2o ausgeglichen sein.
  • Nachdem das Bad innerhalb des Behälters i 5 eingebracht wurde, wird es mittels der Heizelemente 5o auf eine geeignete Betriebstemperatur zum Abschrecken des, darin behandelten Härtegutes gebracht.
  • Diese Temperatur schwankt nach der besonderen chemischen Zusammensetzung .des Härtegutes ebenso wie nach der Art der gewünschten Wärmebehandlung. Der hier beschriebene Ofen ist besonders konstruiert für die Abschreckung von Stählen mit dem Ziel einer Bildung von Martensit, Bainit oder einer Mischung beider Gefüge, wobei die Stähle auf eine Temperatur von oberhalb 732° C erwärmt wurden, um den austenitischen Zustand des Stahles zu erhalten. Ein derartiges Abschreckbad kann bei einer Temperatur zwischen 17,6 und 482° C betrieben werden, je nach der besonderen Zusammensetzung des behandelten Stahles. Die Heizelemente 5o haben die Aufgabe, ,das Salzbad innerhalb des Behälters 15 gleichmäßig zu erwärmen.
  • Nach Erhalt der gewünschten Arbeitstemperatur des Bades innerhalb des Arbeitsraumes ig, die durch ein Wärmemeßgerät, beispielsweise ein Thermoelement (nicht in der Zeichnung angegeben) festgestellt und gesteuert werden kann, ist das Bad für die Abschreckung der Werkstücke fertig. Während .des Abschreckens wird die Pumpe 36 in Betrieb .genalten, um die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Badtemperatur in dem Arbeitsraum i9 zu unterstützen und um das Bad zum Zweck der Abkühlung umlaufen zu lassen und das Abschreckgut gleichmäßig. und schnell abzukühlen.
  • Während der Betriebszeiten wird das Bad innerhalb des Arbeitsraumes z9 durch Berührung mit .den abzuschreckenden Teilen erwärmt, was zu einer Erhöhung der Temperaturdes diese Teile umgebenden Bades führt. Die erhitzten Teile des Bades werden, da sie eine geringere Dichte als die kühleren Teile aufweisen, danach streben, sich an der Oberfläche des Bades zu sammeln, da sie durch die kühleren und dichteren Teile des Bades verdrängt werden. Diese thermische Zirkulation wird weiterhin durch .den Abfluß aus dem aufwärts ragenden Arm 49 des Rohres.47 unterstützt, dessen Abfluß den Flüssigkeitsstand in dem Arbeitsraum. z9 erhöht,. so däß _ ,die heißen oberen Schichten der Flüssigkeit zum Abfließen durch die Einlaßöffnung 2..1, in den Kanal 22 veranlaßt werden, wobei der Flüssigkeitsstand in :dem Schlammraum 2o entsprechend sinkt. Die heiß,.- Flüssigkeit fließt durch; den Kanal 22, wo sie, wie eingangs erwähnt, abgekühlt wird, und über den Damm 27 in. den Schlammraum 2o. Dadurch, daß der Flüssigkeitsstrom sich in den Schlammraum in einem dünnen, flachen, durch die Luft fließenden Strom ergießt, wird eine vermehrte Wärmeabgabe aus dem Bad erzielt. Diese Abgabe kann dadurch, .daß Luft durch den Schlitz 32 mittels des Lufteinlaßrohres 34 gelassen wird, bedarfsgemäß vermehrt werden, um so die Abkühlgeschwindigkeit der fließenden Flüssigkeit zu erhöhen. Es ist gefunden worden, daß zur Aufrechterhaltung :einer relativ gleichmäßigen Temperatur des Bades innerhalb des Arbeitsraumes ig und zur Erzielung einer ausreichenden Kühlung des Bades beim Umlauf es erwünscht ist, das Bad mit einer Fließgeschwindigkeit zirkulieren zu lassen, die einer Umwälzung des Volumens des Arbeitsraumes alle 2 bis 4 Minuten gleichkommt. Darüber hinaus ist es wünschenswert gefunden worden, dem Lufteinlaßrohr 34 Luft mit einem Druck von etwa 700 mm Wassersäule zuzuführen. Die Luftzufuhr wird dabei in Verbindung mit den Kühlungserfordernissen durch das Kontrollventil 35 selbsttätig geregelt.
  • Um innerhalb des Arbeitsraumes ig eine gleichbleibendere Temperatur aufrechtzuerhalten, kann es notwendig sein, dem Bad selbst während der Abschreckarbeiten Wärme zuzuführen, falls die in das Bad eingebrachte Wärme nicht die von dem Bad abgegebene Wärme übersteigt. Demgemäß kann das bereits erwähnte, jedoch nicht gezeigte Pyrometer den den Heizkörpern 5o zufließenden Strom in der hergebrachten Weise steuern, um das Bad auf der geeigneten Temperatur zu halten. Es ist darüber hinaus .gefunden worden, daß ein besseres Arbeiten erreicht wird, wenn das Bad innerhalb des Schlammraumes auf einer Temperatur gehalten wird, die um etwa 5,5° C niedriger liegt als die Badtemperatur innerhalb des Arbeitsraumes. Dementsprechend steuert ein temperaturempfindliches Element 70 innerhalb des Arbeitsraumes 2o die Tätigkeit des automatischen Luftkontrollventils 35, um die Zufuhr an Kühlluft nach Maßgabe der Kühlerfordernisse zu steuern.
  • Es ist festzustellen, daß Zunder und erstarrte sowie teilweise erstarrte Salze aus den vorher benutzten Hochtemperatursalzbädern in die Flüssigkeit innerhalb des Ofens durch das Abschreckgut ebenso wie durch die betreffenden Aufhängevorrichtungen für das Abschreckgut eingeschleppt werden. Derartige sich absetzende Stoffe werden innerhalb des großen Drahtkorbes, der sich nahe dem Boden des Schlammraumes ig .befindet, sobald die Pumpen nicht arbeiten, aufgefangen. Ein anderer Teil dieser Stoffe, ebenso wie die Hochtemperatursalze, die während des Abkü hlens der Flüssigkeit innerhalb des Kanals 22 zu erstarren beginnen, werden durch die Körbe 26 zurückgehalten. Darüber hinaus dienen der Damm 27 und der Korb 29 als eine letzte Auffangvorrichtung für derartige Stoffe, bevor das flüssige Bad in den Schlammraum 2o gelangt. Alle diese Körbe können ohne Schwierigkeiten für Reinigungszwecke entnommen werden und tragen auf diese Weise dazu bei, eine ungebührliche Verunreinigung des Bades zu verhindern.
  • Eine abgeänderte Form des Ofens wird in den Abb. 5 und 6 dargestellt. Dieser Ofen ist im allgemeinen ähnlich :dem bereits beschriebenen und ,ist auch in seiner Arbeitsweise gleichgeartet. Der einzige Unterschied besteht darin, daß das in dem Ofen enthaltene geschmolzene Salzbad durch Elektroden erwärmt wird, die .innerhalb des Arbeitsrau.me.s ig des Ofens angebracht sind. Eine größere Zahl von Elektroden 66 kann entlang der Rückwand des Behälters 15 angebracht werden, wobei sie in das in .dem Arbeitsraum enthaltene Salzbad hineinragen. Diese Elektroden werden in der üblichen Weise durch Elektrodenhalter 67 und Elektrodenstützen 69 :getragen. Die Elektrodenstützenwerden auf dem Ofengehäuse io montiert. Diese Elektroden können an eine Energiequelle in jeder bekannten Art angeschlossen werden, bzw. es können bei größeren Ofeneinheiten vier bis sechs Elektroden verwendet werden. Die Elektroden erwärmen das innerhalb des Behälters 15 befindliche Salzbad durch .die Heizwirkung des .durch das Bad zwischen den Elektroden fließenden elektrischen Stromes. Bei dem gezeigten Ofen ist festgestellt worden, daß es unnötig ist, die Elektroden innerhalb des Schlammraumes 2o anzubringen, jedoch können zusätzliche Elektroden, falls erforderlich, ,in diesem Raum angebracht werden. Übrigens könnte der Ofen auch durch andere bekannte Mittel, wie Gasaußenbeheizung, gefeuert werden.
  • Obschon in Verbindung mit diesem Ofen ein Deckel nicht gezeigt bzw. beschrieben worden ist, könnte ein üblicher Deckel verwendet werden und würde in gewisser Weise während der unbenutzten Zeiten, in denen der Ofen auf der Abschrecktemperatur genalten wird, zwecks Herabsetzung der Wärmeverluste von Vorteil sein. Bei der Arbeit würde ein Deckel von Nachteil sein, insofern als er den erwünschten Wärmeverlust des Ofens herabmindern würde.
  • Abb. 8 gibt eine Abänderung des Ofens, wie er in den Abb. i bis 4 einschließlich gezeigt ist, wieder. Bei dieser Abänderung wird der Kanal 22 wesentlich tiefer und etwas breiter gemacht, wogegen die Höhe der Einlaßöffnung 24 und des Dammes 27 im -,wesentlichen unverändert bleibt. Der besondere Vorteil einer derartigen Abänderung besteht darin, daß beim Aufheizen des Ofens eine bessere Wärmeabgabe aus dem Arbeitsraum ig an das innerhalb des Kanals 22', enthaltene erstarrte Salz auf Grund der Tatsache erreicht wird, daß sich dieses erstarrte Salz unterhalb des Badspiegels in dem Arbeitsraum ig befindet, so daß es unmittelbar durch die Wandung des Behälters 15 hindurch erwärmt wird. Bei dieser Abänderung ist es wünschenswert, ein verhältnismäßig kleines Loch71 in die Wandung des Behälters 15 am Boden des Kanals-22 unter dem Damm 27 vorzusehen, um den Badstand in dem Kanal 22 mit dem Stand in dem übrigen Teil des Ofens während der übrigen Zeit, in .der die Pumpe 36 nicht in Betrieb ist, auszugleichen.

Claims (12)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Salzbad-Abschreckofen, gekennzeichnet durch einen Behälter, der geeignet ist, ein geschmolzenes Salzbad, eine Trennwand, die den Behälter in einen Arbeitsraum und in einen Schlammraum unterteilt, und Vorrichtungen für eine Zirkulierung des gesch-molzenen Salzbades zwischen dem Arbeitsraum und dem Schlammraum aufzunehmen.
  2. 2. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Erwärmung des Salzbades und zum Halten desselben auf einer Temperatur, die eine vorher bestimmte Temperatur nicht unterschreitet.
  3. 3. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Abkühlung des zirkulierenden Salzbades. q..
  4. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Zirkulierung des Bades aus dem oberen Teil des Arbeitsraumes in den Schlammraum und zurück zum unteren Teil des Arbeitsraumes.
  5. 5. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Pumpe, die innerhalb des Schlammraumes zum Zweck der Umlaufbewegung des Salzbades eingebaut i-st.
  6. 6. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, durch die Luft mit dem in den Schlammraum fließenden Salzbad ,zwecks Bewirkung einer Abkühlung des Bades in Berührung gebracht wird.
  7. 7. Salzbad-Abschreckofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oben offenen Behälter zur Aufnahme des geschmolzenen Salzbades, eine Trennwand, die sich quer durch den Behälter zieht und ihn unterteilt, sowie einen offenen flachen Gang, .der aus dem oberen Teil des Arbeitsraumes zu dem Schlammraum führt. B.
  8. Salzbad-Absehreckofen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Pumpe, die mit dem Schlammraum in Verbindung steht und ein in den Arbeitsraum führendes Abflußrohr besitzt. g.
  9. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen verhältnismäßig flachen Gang außerhalb des Behälters, der mit diesem in Verbindung steht und der Luft Zutritt gewährt .zum Zweckdes Wärmeaustausches zwischen dem Salzbad und, der Luft, so-,vie ,durch eine Pumpe, die ein zu dem Behälter führendes Abflußrohr besitzt und das geschmolzene Salzbad durch den Gang und zurück zu dem Behälter in Umlauf hält. io.
  10. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch g, ge'kennzeichnetdurch einen flachen, .im wesentlichen ebenen, der Luft Zutritt gewährenden Gang, der mit dem oberen Teil des Behälters in Verbindung steht und sich um einen Teil des Außenrandes erstreckt. i i.
  11. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch g oder io, .dadurch gekennzeichnet, daß der flache, im wesentlichen ebene Gang, der sich außerhalb .des Behälters hinzieht, den oberen Teil des Arbeitsraumes mit dem Schlammraum verbindet, wobei .die Pumpe sich innerhalb des Schlammraumes befindet und ein zu dem Boden des Arbeitsraumes führendes Rohr zum Zweck der Zirkulation des geschmolzenen Salzbades vom oberen Teil des Arbeitsraumes durch den Gang und den Schlammraum und dann wieder aufwärts durch den Arbeitsraum hindurch besitzt.
  12. 12. Salzbad-Abschreckofen nach Anspruch i o, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, um einen Luftstrom in Berührung mit dem in den Schlammraum fließenden geschmolzenen Salzbad zu bringen.
DEF4810A 1946-12-10 1950-10-03 Salzbad-Abschreckofen Expired DE886004C (de)

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