DE976473C

DE976473C - Arrangement for quenching unalloyed or alloyed steels to be hardened

Info

Publication number: DE976473C
Application number: DED20439A
Authority: DE
Inventors: Hans Buchenau; Winfried Dr-Ing Connert; Reinhold Schaefer
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1955-05-13
Filing date: 1955-05-13
Publication date: 1963-09-26

Description

Anordnung zum Abschrecken von zu härtenden unlegierten oder legierten'Stählen Es ist bekannt, Stähle zu härten, indem das auf Abschrecktemperatur gebrachte Gut einlagig und ohne Zuhilfenahme weiterer Transportmittel zum Abschreckbehälter gebracht wird. Hier wird das Gut zur Gänze unter Wasser gebracht und in Ab- hängigkeit von der Abmessung und der gewählten Abschrecktemperatur nach einer bestimmten Zeit rasch wieder aus dem Wasser entfernt. In dieser Zeit wird im allgemeinen erreicht, daß das Gut, be- zogen auf den Rand, eine in der Nähe der unteren Grenze und, bezogen auf den Kern, eine in der Nähe der oberen Grenze des Abfangtemperaturbereiches liegende Temperatur annimmt. Dem Abschreckwasser können in an sich bekannter Weise Chemikalien zugesetzt werden. Der Abschreckbehälter erfährt gemäß der Erfindung eine besondere Ausgestaltung. Er besteht aus einem Kasten, der mit Schleusentoren an den Stirnseiten versehen ist und einen Rollgang enthält. Die Rollgangsrollen werden zweckmäßigerweise in der Behälterwand gelagert und von außen angetrieben. Der Flutbehälter ist mit einem oder mehreren Hochbehältern verbunden, und die Zuleitungsrohre sind mit schnell arbeitenden Ventilen versehen. Durch diese Flutrohre kann aus den Hochbehältern in der Zeiteinheit eine große Menge Abschreckflüssigkeit in den Flutbehälter gebracht werden, so daß das gesamte eingefahrene Gut nach Verschließen der Schleusentore schlagartig unter Wasser gesetzt werden kann. Ebenso werden ein oder mehrere in Tiefbehälter einmündende Abflußrohre mit schnell arbeitenden Ventilen versehen angeordnet. Mit diesen ist es möglich, den Flutbehälter ebenso schnell zu entleeren wie er gefüllt wurde.Arrangement for quenching unalloyed or alloyed steels to be hardened It is known to harden steels by bringing the material brought to the quenching temperature to the quenching container in a single layer and without the aid of further transport means. Here the material is taken and completely under water dependence rapidly removed in the absence of the dimension and the selected quenching after a period out of the water. At this time is generally achieved that the material, based on the edge, one in the vicinity of the lower limit and, based on the core, takes the Abfangtemperaturbereiches lying temperature near the upper limit. Chemicals can be added to the quenching water in a manner known per se. According to the invention, the quenching container is given a special design. It consists of a box, which is provided with lock gates on the front sides and contains a roller table. The roller table rollers are expediently stored in the container wall and driven from the outside. The flood tank is connected to one or more elevated tanks, and the supply pipes are provided with fast-acting valves. Through these flood pipes, a large amount of quenching liquid can be brought into the flood tank from the elevated tanks in a unit of time, so that all the goods that have been moved in can be suddenly flooded after the lock gates have been closed. Likewise, one or more drainage pipes opening into deep tanks are provided with fast-acting valves. With these it is possible to empty the flood tank as quickly as it was filled.

Diese Anordnung gestattet eine genau dosierte Abschreckwirkung sowie vor allem auch das genaue Einhalten der Abschreckzeiten und damit die Erreichung der jeweils als zweckmäßig erkannten Abfangtemperatur.This arrangement allows for a precisely metered deterrent effect as well Above all, the exact adherence to the quenching times and thus the achievement the interception temperature recognized as appropriate in each case.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, das Gut ein oder mehrmals aus der Abschreckflüssigkeit herauszunehmen und wieder einzutauchen. Zu diesem Zweck wird ein Balkenrost zwischen den Rollen des Rollganges vorgesehen, der heb- und senkbar ist und unter Umständen auch derart, daß er um die Längskante des Flutbehälters gekippt werden kann. Dies ist dann vorteilhaft, wenn beabsichtigt ist, das abgeschreckte Gut, ohne es auf den Rollentisch zubringen, seitlich abzuwerfen und von dort aus abzutransportieren.In some cases it is advisable to take the material out of the quenching liquid one or more times and to immerse it again. For this purpose, a bar grating is provided between the rollers of the roller table, which can be raised and lowered and, under certain circumstances, also in such a way that it can be tilted around the longitudinal edge of the flood tank. This is advantageous when the intention is to throw off the quenched material to the side without bringing it onto the roller table and to transport it away from there.

Um zu erreichen, daß die aus den außerordentlich großen Flutrohren aufsteigende Flüssigkeit keinen örtlichen Schwall bildet, ist es zweckmäßig, zwischen Rollenebene und Boden des Flutbehälters bzw. der Oberkante der Öffnungen dieser Flutrohre einen Rost anzubringen, der den Schwall bricht. Eine gleichartige oder ähnliche Wirkung kann erreicht werden, indem eine gewisse Flüssigkeitsmenge stets im Flutbehälter verbleibt. Dies wird erreicht, indem die Abflußrohre mit ihrer Oberkante höher stehen als der Boden des Flutbehälters bzw. als die Oberkante der Eintrittsöffnungen der Flutrohre.To get those from the extraordinarily large floodpipes If the rising liquid does not form a local surge, it is advisable to switch between Roller level and bottom of the flood tank or the upper edge of the openings of this Floodpipes to attach a grate that breaks the flood. A similar or Similar effect can be achieved by always adding a certain amount of liquid remains in the flood tank. This is achieved by placing the drainpipes with their top edge Stand higher than the bottom of the flood tank or the upper edge of the inlet openings the floodpipes.

Da unter Umständen bei forciertem Betrieb trotz der g. roßen Wassermengen, die in den Hochbehältern 1 ür die Zwecke des Flutens z3 gespeichert werden, eine nennenswerte Erwärmung der Flüssigkeit eintreten kann, ist es zweckmäßig, in den geschlossenen Wasserkreislauf ein Kühlaggregat einzuschalten, beispielsweise in der Form eines Verdunstungskühlers.Since under certain circumstances with forced operation despite the g. Large amounts of water that are stored in the elevated tanks 1 for the purpose of flooding z3, significant heating of the liquid can occur, it is advisable to switch on a cooling unit in the closed water circuit, for example in the form of an evaporative cooler.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawing is a preferred embodiment of an arrangement shown according to the invention.

Abb. i zeigt die Gesamtanordnung, Abb. 2 den Flutbehälter mit Auffangbehälter; Abb. 3 ist ein Schnitt durch Abb. :2, der den Hochbehälter erkennen läßt.Fig. I shows the overall arrangement, Fig. 2 the flood tank with collecting tank; Fig. 3 is a section through Fig.: 2, which shows the elevated tank.

Bei i ist der mit einem Rollenherd versehene Abschreckofen angedeutet, der in zwei Zonen i' und i" unterteilt ist. Die Zone i' kann der Vorwärmung auf 65o bis 75o1 C dienen, in der zweiten Zone i" wird das Gut auf eine Abschrecktemperatur gebracht, die je nach dem durchgesetzten Werkstoff in Anwendung kommt. Es ist aber auch möglich, ohne Vorwärmung den gesamten Ofen auf der gewünschten Abschrecktemperatur zu fahren. Für das Zuführen des Gutes ist in an sich bekannter Weise ein Rollgang 2 vorgesehen. Unmittelbar anschließend an den Ofen, gewissermaßen als seine axiale Verlängerung, ist der Flutbehälter 3 vorgesehen. Mit Hilfe der angetriebenen Rollen des Ofens i und des ebenfalls angetriebenen Rollganges 4 des Flutbehälters wird das Gut in Richtung des Pfeiles 5 rasch aus dem Ofen in den Flutbehälter 3 eingefahren, wenn es die ihm vorbestimmte Abschrecktemperatur erreicht hat. Nach Schließen der stirnseitigen Schleusentore wird der Behälter je nach den einzuhaltenden Bedingungen geflutet und die Abschreckflüssigkeit schlagartig wieder entfernt, worauf die Schleusen geöffnet und das Gut auf den angetriebenen Rollgang 6 des quer zur Ofenachse verfahrbaren Rollentisches 7 gebracht wird. Mit Hilfe dieses Rollentisches 7 wird das Gut den Anlaßöfen 8 zugeleitet. Diese Anlaßöfen, im gewählten Beispiel zwei, sind nebeneinander angeordnet, und zwar in gleicher Achsrichtun- wie der Ofen i. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger solcher Öfen 8 vorgesehen werden als im gewählten Beispiel.At i the quenching furnace with a roller hearth is indicated, which is divided into two zones i 'and i ". Zone i' can be used for preheating to 65o to 75o1 C , in the second zone i" the material is brought to a quenching temperature which is used depending on the material used. However, it is also possible to run the entire furnace at the desired quenching temperature without preheating. A roller table 2 is provided in a manner known per se for feeding in the goods. Immediately following the furnace, as it were as its axial extension, the flood tank 3 is provided. With the help of the driven rollers of the furnace i and the also driven roller table 4 of the flood tank, the material is quickly moved in the direction of arrow 5 from the furnace into the flood tank 3 when it has reached its predetermined quenching temperature. After closing the front lock gates, the container is flooded, depending on the conditions to be met, and the quenching liquid is suddenly removed again, whereupon the locks are opened and the goods are brought onto the driven roller table 6 of the roller table 7 , which can be moved transversely to the furnace axis. With the help of this roller table 7 , the material is fed to the tempering furnace 8. These tempering furnaces, two in the selected example, are arranged next to one another, in the same axial direction as the furnace i. Of course, more or fewer such ovens 8 can be provided than in the selected example.

Die Anlaßöfen 8 sind ebenfalls mit angetriebenen Rollgängen 9 versehen. Am Stirnende der Öfen sind Puffer io vorgesehen, die verhindern, daß das eingefahrene Gut die Rückwand durchschlägt. T he Tempering furnaces 8 are also provided with driven roller tables. 9 Buffers io are provided at the front end of the ovens, which prevent the inserted goods from breaking through the rear wall.

Mit dem Rollentisch 7 kann das Gut aus den öf en 8 entweder zur Ablage i i gefahren werden, oder aber es kann, wenn erforderlich, zuvor noch einmal in den Flutbehälter gebracht werden, um rasch auf Raumtemperatur abgekühlt zu werden.With the roller table 7 , the goods can either be moved out of the ovens 8 to the shelf ii, or, if necessary, they can be brought into the flood tank again beforehand in order to be quickly cooled to room temperature.

Die Ausgestaltung des Flutbehälters ergibt sich aus Abb.:2. Der eigentliche Behälter ist bei 3 angedeutet. In dem Behälter befindet sich der Rollgang 4. Die einzelnen Rollen sind in der Wand des Behälters 3 gelagert. Der Antrieb erfolgt von außen her, vorzugsweise über Ketten. Stirnseitig ist eine wasserdicht schließende Schleuse 12 in Form eines Schotts od. dgl. vorgesehen, die gehoben und gesenkt werden kann. Eine gleiche Schleuse ist am anderen Ende bei 13 vorgesehen. Wenn die Schleusentore i-- und 13 geöffnet sind, kann das Gut aus dem Ofen i in den Flutbehälter eingefahren bzw. am anderen Ende auf den verfahrbaren Rollentisch aus-efahren werden. In der Abb. 2 ist eine Lage 14 von Stäben in den Flutbehälter eingefahren dargestellt. Sie liegen einlagig nebeneinander. Am Schleusentor 13 ist ein fester Anschlag 15 vorgesehen, gegen die das Gut anfahren kann, ohne das Schleusentor zu beschädigen. Nachdem beide Schleusentore geschlossen sind, wird durch die Flutrohre 16 die Abschreckflüssigkeit zugeführt, indem die rasch wirkenden Ventile 17 schlagartig geöffnet werden; das Wasser strömt aus dem Hochbehälter iS so rasch zu, daß das Gut sofort unter Wasser gesetzt wird. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, stets zwei Flutrohre 16 vorzusehen. Es ist auch möglich, z. B. bei einem kleinen Flutbehälter für kurze Abmessungen, mit nur einem Flutrohr auszukommen oder auch, vor allem bei größeren Flutbehältern, mehrere Flutrohre anzuordnen.The design of the flood tank is shown in Fig.:2. The actual container is indicated at 3. The roller table 4 is located in the container. The individual rollers are mounted in the wall of the container 3. It is driven from the outside, preferably via chains. At the end a watertight lock 12 in the form of a bulkhead or the like is provided, which can be raised and lowered. The same lock is provided at the other end at 13 . When the lock gates i-- and 13 are open, the goods can be moved out of the furnace i into the flood tank or, at the other end, moved out onto the movable roller table. In Fig. 2, a layer 14 of rods is shown retracted into the flood tank. They lie next to each other in a single layer. A fixed stop 15 is provided on the lock gate 13, against which the goods can move without damaging the lock gate. After both sluice gates are closed, the quenching liquid is fed through the flood pipes 1 6 , in that the rapidly acting valves 17 are suddenly opened; the water flows in from the elevated tank iS so quickly that the goods are immediately submerged. Of course, it is not necessary to always provide two flood pipes 16. It is also possible, for. B. with a small flood tank for short dimensions to get along with only one flood pipe or, especially with larger flood tanks, to arrange several flood pipes.

Für den Wasserablauf sind im gewählten Beispiel zwei Rohre ig vorgesehen, die ebenfalls mit schnell wirkenden Ventilen ausgerüstet sind. Auch hier ist eine Variation der Anzahl möglich. Sie enden in zwei Auffangbehälter 2o, die es ermöglichen, die große Wasserrnenge aus der Wanne praktisch schlagartig abströmen zu lassen, so daß diese in Sekundenschnelle entleert werden kann. Diese Behälter 20 stehen durch geeignete Leitungen mit dem Hochbehälter iS in Verbindung, so daß das Abschreckwasser im geschlossenen Kreislauf diesem wieder zugeführt werden kann, um dort für die nächste Flutung bereitzustehen. Es kann ein Verdunstungskühler vorgesehen werden, wenn befürchtet werden muß, daß sich trotz der großen im geschlossenen Kreislauf befindlichen Wassermenge eine nennenswerte Erwärmung ergeben könnte.In the example chosen, two pipes ig are provided for the water drainage, which are also equipped with fast-acting valves. Here is one too Variation of the number possible. They end in two collecting containers 2o, which make it possible to the large amount of water from the tub practically abruptly flow away so that it can be emptied in seconds. These containers 20 are connected by suitable lines with the elevated tank iS, so that the quenching water can be returned to it in a closed circuit, to be ready there for the next flooding. An evaporative cooler can be provided be, if it must be feared that despite the large in the closed circuit the amount of water present could result in significant warming.

Der Flutbehälter wird zweckmäßigerweise mit Mitteln ausgerüstet, die einen übermäßigen Wasserschwall oberhalb der Flutrohre 16 verhindern. Im gewählten Beispiel sind zu diesem Zweck die Ablaßrohre ig mit ihren Oberkanten 21 über den Boden 22- des Flutbehälters hochgezogen, so daß stets eine Flüssigkeitsmenge, deren Spiegel bei 23 angedeutet ist, im Behälter verbleibt. Diese Flüssigkeit bricht den aus den Rohren 16 austretenden Schwall. Es ist auch möglich, an Stelle einer verbleibenden Wassermenge oder auch mit einer solchen Vorkehrung zusammen unterhalb der Rollen einen Rost vorzusehen. Der Rost kann aber auch beispielsweise nur unmittelbar über den Öff- nungen der Rohre 16 liegen. Solche Roste brechen ebenfalls den auftretenden Schwall.The flood tank is expediently equipped with means which prevent an excessive surge of water above the flood pipes 16. In the example chosen, the drain pipes ig are pulled up with their upper edges 21 over the bottom 22 of the flood tank, so that an amount of liquid, the level of which is indicated at 23, always remains in the tank. This liquid breaks the surge emerging from the pipes 16. It is also possible to provide a grate in place of a remaining amount of water or with such a precaution together below the rollers. However, the grate can also, for example, only lie directly above the openings in the tubes 16. Such grates also break the surge that occurs.

Bei 24 ist ein Balkenrost angedeutet. Er liegt zwischen den Rollgangsrollen 4 und ist heb- und senkbar, beispielsweise an Ketten aufgehängt. Es ist daher möglich, das eingefahrene Gut 14 kurzzeitig vom Rollgang abzuheben und über den Flüssigkeitsspiegel heraus anzuheben und auch wieder einzutauchen, je nachdem, wie dies im Zuge der Behandlung der verschiedenen Werkstoffe notwendig oder zweckmäßig ist. Dieser Balkenrost kann auch so angeordnet sein, daß er über eine Längskante des Flutbehälters 3 gekippt werden kann. In diesem Fall kann das Gut aus dem Flutbehälter ohne Benutzung des verfahrbaren Rollentisches seitlich abgelegt werden. Es ist zweckmäßig, die Steuerung der Schleusentore und der Flutventile elektrisch so zu koppeln, daß die Öffnung der Flutventile erst möglich ist, wenn die Schleusentore vollständig geschlossen sind und umgekehrt die Öffnung der Schleusentore erst möglich wird, wenn die Ablaßventile eine gewisse Zeit lang geöffnet waren.At 24 a bar grating is indicated. It lies between the roller table rollers 4 and can be raised and lowered, for example suspended from chains. It is therefore possible to briefly lift the retracted material 14 from the roller table and to raise it above the liquid level and also to immerse it again, depending on how this is necessary or expedient in the course of the treatment of the various materials. This bar grating can also be arranged so that it can be tilted over a longitudinal edge of the flood tank 3. In this case, the material from the flood tank can be placed on the side without using the movable roller table. It is advisable to electrically couple the control of the flood gates and the flood valves so that the flood valves can only be opened when the flood gates are completely closed and, conversely, the flood gates can only be opened after the drain valves have been open for a certain period of time .

Claims

PATENT CLAIMS-. i. Arrangement for quenching to be hardened non-alloy or alloy steel in a water-filled flood tank, characterized indicates overall that the flood tank is designed as a roller-provided case with lock gates at the end faces, waste pipes with quick opening valves and flow pipes with quick-closing valves in the bottom .

2. Arrangement according to claim i, characterized in that drain pipes and flood pipes are connected to an elevated tank. 3. flood tank according to claim i and 2, characterized in that the roller table rollers are mounted in the container wall and driven from the outside. 4. flood tank according to claim i to 3, characterized by a grate between the roller plane and inlet openings of the flood pipes. 5. flood tank according to claim i to 4, characterized in that the upper edges of the drainage pipes are higher than the bottom of the flood tank. 6. flood tank according to claim i to 5, characterized by a bar grate that can be raised and lowered between the rollers of the roller table. 7. flood tank according to claim i to 6, characterized in that a cooling unit, for example in the form of an evaporative cooler, is switched on in the closed water circuit.