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Mit Kohle, Gas oder Halbgas geheizte Öfen Es ist bekannt, in Wärm-
und Glühöfen die Trennung in zwei Temperaturzonen dadurch zu erzielen, daß zwei
Abzüge vorgesehen werden, welche die Flammengase teilen. Mit dieser Maßnahme kann
aber nur eine Trennung von Heizzonen mit geringfügigen Temperaturunterschieden herbeigeführt
werden.
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Es wurden daher vielfach Öfen gebaut, in welchen zur Trennung der
Wärmzonen Trennungswände oder Schieber vorgesehen sind. Diese Einrichtungen haben
den Nachteil, daß sie oft beschädigt werden, vor allem dann, wenn in Stoß- oder
Glühöfen die Höhe des Glühgutes ;stark wechselt.
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Ferner wurde vorgeschlagen, die Wirkung dieser Schieber durch Schutzgasschleier
zu verstärken, die teilweise das Abtrennen der Ofenzonen übernehmen sollten. Diese
Maßnahme erfordert aber, um den Schutzgasverbrauch in erträglichen Grenzen zu halten,
daß die Schieber bis dicht über das Wärmgut heruntergelassen werden, wodurch wieder
die Gefahr einer Beschädigung derselben größer wird. Es ist aber leicht einzusehen,
daß durch solche Schutzgasschleier nur geringfügige Drucksteigerungen erzielt werden
können, die bei ungleichen Drücken in den benachbarten Zonen ein Überströmen der
Gase von der einen zur anderen Zone zwar .abschwächen, aber nicht verhindern können.
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Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten dadurch behoben, daß
die Unterteilung der Öfen in verschiedene Temperaturzonen mit Hilfe der in großem
überschuß vorhandenen und in den Ofenraum zurückgeführten Abgase erfolgt, wobei
auf besondere Vorrichtungen zur Zonentrennung vollständig verzichtet werden kann.
Derartige Öfen sind mit einem Abgasförderer ausgestattet, der die Ab-
gase
an den Trennstellen und gegebenenfalls innerhalb
einer dieser Ofenzonen
in den Ofenraum zurückfördert, und zwar unter so starker Druckerhöhung der Ofenatmosphäre,
daß hierdurch eine scharfe und allen Anforderungen entsprechende Trennung der Ofenzonen
stattfindet. Außerdem kann man zur Veränderung der Stauwirkung an den Trennstellen
die Einströmöffnungen für die Abgase geradeaus oder nach rechts oder links, also
schräg zur Ofenwand, anordnen.
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Wenn mehrere Einströmöffnungen für die Abgase längs des Ofens vorgesehen
werden, kann die Länge der Ofenzonen durch Zu- oder Abschalten der entsprechenden
Abgasrückführungen verändert werden. Gerade diese Möglichkeit ist in der Praxis
häufig sehr vorteilhaft, weil sie eine weitgehende Anpassung des Ofenganges an die
jeweiligen Betriebsverhältnis.se ermöglicht.
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Die Temperatur der einzublasenden Abgase kann durch entsprechende
Wahl der Absaugstelle wie auch durch eine zusätzliche Kühlung beeinflußt werden.
Man hat so die Möglichkeit, die Abgastemperatur in weiten Grenzen zu verändern und
kann daher die Abgase nicht nur als Ersatz für einen Trennschieber, sondern gleichzeitig
auch zur Beheizung oder Kühlung einer ganzen Ofenzone verwenden. Die letztere Maßnahme
ist ein besonderer Vorteil bei den vorgeschlagenen Öfen, weil hierdurch die sonst
erforderlichen, im Gewölbe oder in der Ofenwand eingebauten wassergekühlten Segmente
überflüssig werden.
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Indirekt beheizte Blankglühöfen, aus welchen das Schutzgas zum Zweck
der Regenerierung abgesaugt und wieder in die Öfen eingeblasen wird, sind bereits
bekannt. Diese Öfen arbeiten annähernd bei atmosphärischen Druck. Eine Trennung
in verschiedene Ofenzonen durch das Einblasen des Schutzgases tritt jedoch nicht
ein. .
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In den Fig. i bis 9 sind beispielsweise Ausführungsformen und Druckdiagramme
wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt durch einen Durchlaufofen mit
Rollenherd, Fig. z dessen Druckverlauf, Fig. 3 die Temperaturverteilung, Fig.4 einen
Durchstoßofen, Fig. 5 dessen Druckverlauf, Fig. 6 die Temperaturverteilung, Fig.7
einen Durchlaufofen für Bleche, Fig. 8 dessen Druckverlauf, Fig. 9 die Temperaturverteilung.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch einen Durchlaufofen, in welchem das
Wärmgut mit Hilfe eines Rollenherdes i befördert wird. Die Heizung des Ofens erfolgt
mit Hilfe der Brenner z. Die Ofengase werden bei 3 abgesaugt, und ein Teil derselben
wird durch ein Gebläse 4 über die Abgasrückführung 5 zur Einblasestelle 6 gefördert
und dort in" den Ofen eingeblasen.
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Fig. a zeigt den Druckverlauf der Ofengase im Ofenraum während des.
Einblasens der Abgase. Aus Fig.3 ist die Temperaturverteilung im Ofen zu entnehmen.
Durch das Einblasen von Abgasen wird ohne Anwendung eines Schiebers der Ofen in
zwei Zonen mit verschiedener Temperatur geteilt.
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Fig. 4 zeigt einen Durchstoßofen, Fig. 5 den Druckverlauf und Fig.6
die Temperaturverteilung im Ofen. Die Ausgleichszone a und die Durchwärmzone b (Fig.
6) werden durch Rückführung der Abgase unter Überdruck gehalten. Durch Einblasen
von Abgasen in die Vorwärmzone c wird bei der in Fig.4 angegebenen Anordnung der
Einblaseöffnungen sowohl. ein starker Temperaturabfall der Ofengase in der Vorwärmzone
als auch das Abtrennen dieser Zone von der Durchwärmzone b erreicht, so daß auch
bei geringer Ofenbelastung der Ofen unter Überdruck gehalten werden kann.
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Durch diese Art der Beheizung der Vorwärmzone wird eine sehr gleichmäßige
und durchgreifende Erwärmung des. Durchsatzes erreicht. Derartig ausgerüstete Öfen
eignen sich besonders gut zur Erwärmung von Material, das infolge auftretender Wärmespannungen
leicht rissig wird.
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Man könnte annehmen, daß die richtige Einstellung .eines solchen Ofens
durch den Ofenheizer auf Schwierigkeiten stößt, weil durch die Rückführung der Abgase
auch eine Beeinflussung des übrigen Ofens erfolgt, zumal in der Vorwärmzone eine
Mischung der Ofengase und Abgase eintritt. Im Betrieb hat sich jedoch gezeigt, daß
dies keineswegs der Fall ist. Nach Inbetriebsetzung der Abgasrückführung stellt
sich sehr schnell ein Beharrungszustand ein. Die Einstellung und Regulierung derartiger
Öfen ist außerordentlich einfach.
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Als weiteres Beispiel sei ein Durchlaufofen zur Wärmebehandlung von
Blechen besprochen (Fig. 7). Fig. 8 zweigt wieder den Druckverlauf und Fig. 9 die
Temperaturverteilung im Ofen. Bei diesem Ofen wird.die Kühlzone t durch Abgasrückführung
von der Glühzone e und der Aufwärmzone g getrennt. Durch entsprechende Stellung
der Rauchgasschieber werden die Abgase so geleitet, daß der gewünschte Temperaturabfall
eintritt. Durch zusätzliche Kühlung der Abgase (z. B. durch Frischluftzusatz) kann
die Kühlwirkung noch verstärkt werden.
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Da bei richtiger Einstellung des Ofens die Ab-
gase keinen freien
Sauerstoff enthalten, gelingt es in einem solchen Ofen, praktisch zunderfreie Bleche
herzustellen. Die Kühlzone kann zudem kürzer gehalten werden als bei den bisher
bekannten Öfen, bei denen sie durch Trennschieber abgetrennt ist.
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Die Zahl, Anordnung und Richtung der Abgaszuführungen ist nicht auf
die dargestellten Ausführungen begrenzt. Durch zweckentsprechende Wahl lassen sich
alle wärmetechnischen und metallurgischen Anforderungen, auch in mehreren Zonen
und bei den verschiedenen Ofensystemen, erfüllen.