EP0499850A1 - Process and continuous furnace for the heat treatment of articles - Google Patents
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- EP0499850A1 EP0499850A1 EP92101498A EP92101498A EP0499850A1 EP 0499850 A1 EP0499850 A1 EP 0499850A1 EP 92101498 A EP92101498 A EP 92101498A EP 92101498 A EP92101498 A EP 92101498A EP 0499850 A1 EP0499850 A1 EP 0499850A1
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Durchlaufofen zum Wärmebehandeln von Werkstückchargen, die am einlaßseitigen Ende des Durchlaufofens in diesen eingebracht, hintereinander durch den Durchlaufofen hindurchbewegt und am auslaßseitigen Ende aus dem Durchlaufofen entnommen werden.The invention relates to a method and a continuous furnace for the heat treatment of workpiece batches, which are introduced at the inlet end of the continuous furnace, moved in succession through the continuous furnace and removed from the continuous furnace at the outlet end.
Bekannte Durchlaufverfahren und -Öfen besitzen gegenüber stationären Öfen, wie Kammer-, Haubenglühöfen etc. erhebliche Vorteile, was den Automatisierungsgrad und dementsprechend die Wirtschaftlichkeit sowie die steigenden Qualitätsansprüche bei der Massenstahl-Wärmebehandlung anbelangt. Diese Vorteile müssen jedoch mit gewissen Nachteilen erkauft werden, die den apparativen Aufwand und die Anwendbarkeit betreffen. So treten bei Durchstoßöfen erhebliche Reibkräfte auf. Diese werden zwar bei Hubbalken- und Gleichschrittöfen sowie bei Rollenherdöfen vermieden, jedoch ist hier der apparative Aufwand höher. Hubbalken- und Gleichschrittöfen benötigen sehr leistungsfähige Antriebsmechaniken, da der gesamte Ofeninhalt gleichzeitig transportiert werden muß. Bei Rollenherdöfen stellen die Rollen mit ihren Antrieben einen wesentlichen Preisfaktor dar. Auch beschränken sie den Anwendungsbereich durch ihre begrenzte Tragfähigkeit und Temperaturfestigkeit.Known continuous processes and furnaces have considerable advantages over stationary furnaces, such as chamber and bell annealers etc., in terms of the degree of automation and, accordingly, the cost-effectiveness as well as the increasing quality requirements for bulk steel heat treatment. However, these advantages have to be bought with certain disadvantages, which relate to the expenditure on equipment and the applicability. Considerable frictional forces occur with push-through furnaces. Although these are avoided in walking beam and step-by-step furnaces as well as in roller hearth furnaces, the outlay on equipment is higher here. Walking beam and step-by-step furnaces require very powerful drive mechanisms, since the entire furnace content has to be transported at the same time. In roller hearth furnaces, the rollers with their drives represent a significant price factor. They also limit the area of application due to their limited load-bearing capacity and temperature resistance.
Insbesondere die Faktoren Gewicht und Glühtemperatur sind bei der Wärmebehandlung von Coils aus Stahl oder Bundmetall von ausschlaggebender Bedeutung. Dementsprechend kamen bisher nur Haubenglühöfen in Frage, obwohl diese nur begrenzt automatisierbar sind und dementsprechend in ihrer Wirtschaftlichkeit zu wünschen übrig lassen. Auch werden sie den steigenden Qualitätsansprüchen bei der Massenstahlglühung kaum gerecht. Hinzu kommen eine wenig schonende Kantenbehandlung der Coils und die Gefahr von Bandklebern.In particular, the factors of weight and annealing temperature are of crucial importance in the heat treatment of coils made of steel or coil metal. Accordingly, only bell-type annealing furnaces have so far been considered, although these can only be automated to a limited extent and accordingly leave much to be desired in terms of their economy. They also hardly meet the increasing quality requirements for mass steel annealing. In addition, there is less gentle edge treatment of the coils and the risk of tape adhesives.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Durchlaufglühen von Werkstückchargen zu verbessern und insbesondere anwendbar zu machen auf Werkstückchargen von großem Gewicht.The invention has for its object to improve the continuous annealing of workpiece batches and in particular to make them applicable to workpiece batches of great weight.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückchargen bei jedem Takt einzeln, beginnend am auslaßseitigen Ende des Durchlaufofens, um einen Schritt versetzt werden.The method according to the invention is used to achieve this object characterized in that the workpiece batches are moved one step at a time, starting at the outlet end of the continuous furnace.
Die Erfindung verbessert also den Durchlaufofenbetrieb und ermöglicht insbesondere dessen Anwendung auf extrem schwere Werkstückchargen, wie sie beispielsweise beim Glühen von Coils gegeben sind.The invention thus improves continuous furnace operation and, in particular, enables its use on extremely heavy batches of workpieces, such as are present, for example, when annealing coils.
Im Vergleich mit konventionellen Haubenglühanlagen entfallen Schutz- und Abkühlhauben und damit deren Abdichtungsprobleme. Auch vereinfachen sich die Beschickungs- und Entnahmevorgänge unter gleichzeitiger Verminderung des Platzbedarfes. Vor allen Dingen ergeben sich Vorteile im Zusammenhang mit der Führung von Temperatur und Ofenatmosphäre. Schutzgas- und Heizgasverbrauch sind geringer, wobei das Schutzgas problemlos einer Nachverbrennung zugeführt werden kann. Sämtliche mit Durchlauföfen und Kammeröfen möglichen Leit- und Konvektionssystme in der Decke und in den Wänden sind für die Beheizung und Kühlung einsetzbar, und zwar auch in Verbindung mit Kollektorhauben zur Stapelabdeckung. Der Rücklauf der Gasumwälzung erfolgt von unten nach oben, wobei die Umwälzventilatoren in der Decke angeordnet sind. Sie werden also durch das Glühgut nicht gefährdet und erzielen sehr günstige Standzeiten. Vorzugsweise werden regelbare Umwälzventilatoren verwendet, die eine Spirale mit zwei Auslässen aufweisen. Bei Schutzgasbetrieb wird das Schutzgas im Gegenstrom geführt, woraus optimale Oberflächenqualitäten resultieren. Hervorzuheben ist ferner, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren ganz besonders für den Hochkonvektionsbetrieb eignet, daß aber auch gleichermaßen ein Hochtemperaturbetrieb möglich ist.In comparison with conventional bell annealers, there are no protective and cooling hoods and thus their sealing problems. The loading and unloading processes are also simplified, while at the same time reducing the space requirement. Above all, there are advantages in connection with the control of temperature and furnace atmosphere. Shielding gas and heating gas consumption are lower, whereby the shielding gas can easily be re-burned. All guiding and convection systems in the ceiling and in the walls, which are possible with continuous ovens and chamber ovens, can be used for heating and cooling, and also in connection with collector hoods for stack covering. The return of the gas circulation takes place from bottom to top, the circulation fans being arranged in the ceiling. You are therefore not endangered by the annealing material and achieve very favorable service lives. Adjustable circulation fans are preferably used which have a spiral with two outlets. In the case of protective gas operation, the protective gas is conducted in countercurrent, which results in optimal surface qualities. It should also be emphasized that the method according to the invention is particularly suitable for high-convection operation, but that high-temperature operation is equally possible.
Vorteilhafterweise werden die Werkstückchargen einzeln angehoben und in Durchlaufrichtung transportiert, wobei sie vorzugsweise durch mindestens eine Ausnehmung im Boden des Durchlaufofens hindurch von unten angehoben werden. Insoweit bedient sich also die Erfindung des Bewegungsablaufs von Hubbalkenöfen, allerdings mit der Maßgabe, daß immer nur eine einzige Werkstückcharge zur Zeit versetzt wird.Advantageously, the batches of workpieces are individually lifted and transported in the direction of passage, preferably being lifted from below through at least one recess in the bottom of the continuous furnace. In this respect, the invention uses the movement sequence of walking beam furnaces, but with the proviso that only one batch of workpieces is moved at a time.
In wesentlicher Weiterbildung schlägt die Erfindung vor, daß die Werkstückchargen von mobilen Bodenelementen getragen werden, die in abgesenkter Stellung gemeinsam die Ausnehmung im Boden des Durchlaufofens verschließen. Der unterhalb des Ofenboden befindliche Hubmechanismus wird also optimal abgeschirmt, und zwar während des stationären Zustandes durch einen Doppelboden, wobei dieser während des Umsetzens den Unterboden und dessen Ausnehmung immer nur partiell und kurzzeitig freigibt.In a further development, the invention proposes that the workpiece batches be carried by mobile floor elements, which together in the lowered position close the recess in the floor of the continuous furnace. The lifting mechanism located underneath the furnace floor is thus optimally shielded, namely during the stationary state by a double floor, which only partially and briefly releases the underbody and its recess during the relocation.
Die mobilen Bodenelemente sind so gestaltet, daß sie in Durchlaufrichtung aneinander anschließen und dadurch eine geschlossene Bodenfläche bilden können. Dabei kann dann die Anordnung der Werkstückchargen auf den mobilen Bodenelementen so getroffen werden, daß Türen oder Trennschieber zur Bildung von Kammern, d.h., von unterschiedlichen Heiz-, Kühl-, Stoffübergangs- oder Spülzonen eingefahren und an den mobilen Bodenelementen zur Anlage gebracht werden können. Alternativ kann es vorteilhaft sein, daß die Schritte, um die die Werkstückchargen einzeln versetzt werden, von unterschiedlicher Länge sind. Dadurch werden unabhängig von der gegenseitigen räumlichen Zuordnung der Werkstückchargen Lücken für das Einfahren der Trennschieber geschaffen.The mobile floor elements are designed so that they connect to each other in the direction of passage and can thereby form a closed floor surface. The batches of workpieces can then be arranged on the mobile floor elements in such a way that doors or separating slides can be retracted to form chambers, i.e. from different heating, cooling, mass transfer or flushing zones and brought to bear on the mobile floor elements. Alternatively, it can be advantageous that the steps by which the workpiece batches are displaced individually are of different lengths. This creates gaps for retracting the gate valve regardless of the mutual spatial assignment of the workpiece batches.
Die Erfindung richtet sich ferner auf einen Durchlaufofen zum Wärmebehandeln von Werkstückchargen mit einem Eingangsförderer, einer Einlaßkammer, mindestens einer Behandlungskammer, einer Auslaßkammer und einem Ausgangsförderer sowie mit einer Transporteinrichtung zum taktweisen Transportieren der Werkstückchargen durch den Durchlaufofen, wobei letzterer erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist , daß er in seinem Boden mit mindestens einer in Ofenlängsrichtung verlaufenden Ausnehmung versehen ist und daß die Transporteinrichtung unterhalb des Bodens einen in Ofenlängsrichtung verfahrbaren Umsetzer mit mindestens einer durch die Ausnehmung des Bodens hochfahrbaren Hubeinrichtung aufweist. Bei jedem Takt beginnt der Umsetzer am auslaßseitigen Ende des Durchlaufofens und versetzt die dort befindliche Werkstückcharge um einen Schritt in Durchlaufrichtung. Sodann bewegt er sich gegen die Durchlaufrichtung, um die jeweils nächstfolgende Charge zu versetzen, bis er oder der Eingangsförderer den ersten Behandlungs-Stellplatz beschickt hat, woraufhin der nächstfolgende Wärmebehandlungszyklus beginnen kann. Der Durchlaufofen nach der Erfindung ermöglicht die Erzielung derjenigen Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden.The invention further relates to a continuous furnace for the heat treatment of workpiece batches with an input conveyor, an inlet chamber, at least one treatment chamber, an outlet chamber and an output conveyor and with a transport device for the cyclical transport of the workpiece batches through the continuous furnace, the latter being characterized according to the invention in that it is provided in its base with at least one recess running in the longitudinal direction of the furnace and that the transport device below the base has a converter which can be moved in the longitudinal direction of the furnace and has at least one converter which can be raised through the recess in the base Has lifting device. With each cycle, the converter begins at the outlet end of the continuous furnace and shifts the workpiece batch located there by one step in the direction of passage. It then moves in the opposite direction to move the next batch in each case until it or the input conveyor has loaded the first treatment slot, whereupon the next heat treatment cycle can begin. The continuous furnace according to the invention enables those advantages to be achieved which have already been explained in connection with the method according to the invention.
Für extrem schwere Werkstückchargen eignet sich insbesondere eine Konstruktion, bei der der Boden des Durchlaufofens mit zwei parallelen Ausnehmungen versehen ist, die ihn in zwei Randstreifen und einen Mittelstreifen unterteilen, und bei der der Umsetzer zwei nebeneinanderliegende Hubeinrichtungen aufweist. Das Behandlungsgut wird also nicht nur zentral, sondern in zwei beabstandeten Bereichen gestützt und getragen. Dabei ist es herstellungstechnisch günstig, die Randstreifen des Bodens mit den Seitenwänden des Durchlaufofens einstückig zu verbinden.For extremely heavy workpiece batches, a construction is particularly suitable in which the bottom of the continuous furnace is provided with two parallel recesses which divide it into two edge strips and a central strip, and in which the converter has two lifting devices located next to one another. The material to be treated is not only supported and carried centrally, but in two spaced-apart areas. In terms of manufacturing technology, it is advantageous to connect the edge strips of the base in one piece to the side walls of the continuous furnace.
Es hat sich gezeigt, daß es konstruktiv und bewegungstechnisch vorteilhaft ist, wenn der Umsetzer zwei nebeneinander synchron verfahrbare Lafetten mit je einer Hubeinrichtung aufweist. Dies läßt auch eine zentrale Abstützung der Mittelstreifen des Ofenbodens zu.It has been shown that it is advantageous in terms of design and movement if the converter has two mountings which can be moved synchronously next to each other, each with a lifting device. This also allows the central stripes of the furnace floor to be supported centrally.
In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung ist der Eingangsförderer und vorzugsweise auch der Ausgangsförderer als sich bis mindestens in die Einlaßkammer erstreckender Rollenförderer ausgebildet, dessen am inneren Ende liegende Rollen je in mindestens zwei beabstandete Abschnitte unterteilt sind. Die Erfindung macht sich also Merkmale konventioneller Rollenherdöfen zu nutze, allerdings mit zwei Besonderheiten. Zum einen werden die Rollen nur in Bereichen niedriger Temperatur eingesetzt, was einerseits ihrer Tragfähigkeit und ihrer Absicherung gegen Notsituationen zu gute kommt und andererseits hohe Behandlungstemperaturen im Mittelteil des Durchlaufofens zuläßt. Im übrigen ergeben sich daraus Preisvorteile sowie Möglichkeiten zur Durchführung definierter Sturzprogramme. Zum anderen sind die Rollenförderer mit Übergabebereichen versehen, in denen die Rollen jeweils Rollenabschnitte mit Zwischenräumen zum Durchtritt der von unten einwirkenden Hubeinrichtung bilden. Dies gestattet einen günstigen Übergang von der Rollenförderung auf die erfindungsgemäße Einzelumsetzung.In an essential further development of the invention, the input conveyor and preferably also the output conveyor is designed as a roller conveyor extending at least into the inlet chamber, the rollers located at the inner end of which are each divided into at least two spaced sections. The invention therefore makes use of features of conventional roller hearth furnaces, but with two special features. On the one hand, the rollers are only used in areas with low temperatures, which on the one hand means their load capacity and their security against emergency situations and on the other hand allows high treatment temperatures in the middle part of the continuous furnace. For the rest, this results in price advantages and options for implementing defined fall programs. On the other hand, the roller conveyors are provided with transfer areas in which the rollers each form roller sections with spaces for the passage of the lifting device acting from below. This allows a favorable transition from role promotion to the individual implementation according to the invention.
Die in Abschnitte unterteilten Rollen bilden vorzugsweise je drei Abschnitte, von denen die beiden seitlichen antreibbar sind. Damit wird bereits durch die Art der Förderung ein Verkanten der Werstückchargen verhindert.The rollers divided into sections preferably each form three sections, of which the two lateral ones can be driven. This already prevents the workpiece batches from tilting due to the type of funding.
Wird der erfindungsgemäße Durchlaufofen zum Coilglühen eingesetzt, so kann der Eingangsförderer ohne weiteres entsprechende Kipp- und Coilwendeeinrichtung aufweisen.If the continuous furnace according to the invention is used for coil annealing, the input conveyor can easily have corresponding tilting and coil turning devices.
Die Einlaß- und Auslaßkammern wird man in der Regel als Schleusen ausbilden, sei es als Vakuum- oder Spülschleusen. Der Einlaßförderer wird sich meist nur in die Einlaßkammer hineinerstrecken, da sich an diese die Heizzonen anschließen. Anders im Auslaßbereich. Dort können der Auslaßkammer Kühlzonen, beispielsweise Schnellkühleinrichtungen zur Restkühlung bei Hochtemperaturbetrieb vorgeschaltet sein. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, den Ausgangsförderer bis zu diesen Zonen in den Durchlaufofen hinreichen zu lassen. Die innen liegenden Übergangsbereiche mit den in Abschnitte unterteilten Rollen wird man aus Kostengründen nur so lange wählen, wie es für den Stellplatz einer Charge erforderlich ist.The inlet and outlet chambers will usually be designed as locks, whether as vacuum or flushing locks. The inlet conveyor will usually only extend into the inlet chamber, since this is followed by the heating zones. Different in the outlet area. There, cooling zones, for example rapid cooling devices for residual cooling in high-temperature operation, can be connected upstream of the outlet chamber. Accordingly, it is possible to have the exit conveyor reach these zones in the continuous furnace. For cost reasons, the internal transition areas with the roles divided into sections will only be selected as long as is necessary for the storage space of a batch.
Grundsätzlich können die Werkstückchargen auf beliebigen Trägern bzw. in beliebigen Behältern angeordnet sein. So kommen konventionelle Roste, Körbe u.dgl. in Frage. Allerdings besteht eine besonders vorteilhafte und dementsprechend wesentliche Weiterbildung der Erfindung darin, daß jeder Werkstückcharge ein mobiles Bodenelement zugeordnet ist, wobei die mobilen Bodenelemente beim Aufruhen auf dem Boden des Durchlaufofens die Ausnehmung in jenem Boden abdecken. Dies gilt auch für diejenige Bereiche der Rollenförderer, in denen die Rollen jeweils in Abschnitte unterteilt sind. Der gesamte, unterhalb des Bodens befindliche, in die Ofenatmosphäre integrierte Bereich oder "Unterofen" wird also thermisch optimal abgeschirmt. Im stationären Zustand bilden die mobilen Bodenelemente einen geschlossenen Oberboden. Während des Umsetzens beträgt ihr Hub ca. 50 mm, wobei der Umsetzvorgang etwa eine Minute in Anspruch nimmt. Während des gesamten Umsetztaktes kann die Beheizung abgeschaltet sein. Selbst bei Behandlungstemperaturen von über 1000°C nimmt der Unterofen lediglich eine geringfügig über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur an. Die mobilen Bodenelemente sind wiederverwendbar und werden zwischen dem Auslaß und dem Einlaß des Durchlaufofens im Kreislauf geführt.In principle, the workpiece batches can be arranged on any supports or in any containers. This is how conventional grates, baskets and the like come. in question. However, a particularly advantageous and, accordingly, essential further development of the invention is that a mobile floor element is assigned to each workpiece batch, the mobile floor elements when resting on the floor of the continuous furnace, cover the recess in that floor. This also applies to those areas of the roller conveyor in which the rollers are each divided into sections. The entire area or "sub-furnace" located below the floor and integrated into the furnace atmosphere is thus optimally thermally shielded. When stationary, the mobile floor elements form a closed top floor. During the transfer, its stroke is approx. 50 mm, the transfer process taking about one minute. The heating can be switched off during the entire conversion cycle. Even at treatment temperatures of over 1000 ° C, the lower furnace only takes on a temperature slightly above the ambient temperature. The mobile floor elements are reusable and are circulated between the outlet and the inlet of the continuous furnace.
Eine besonders vorteilhafte Konstruktion des Durchlaufofens besteht darin, daß jedes Bodenelement eine Basisplatte, auf der Basisplatte angeordnete Abstützungen für die Werkstückchargen und eine zwischen die Abstützungen eingelegte Wärmeisolierung aufweist. Die Wärmeisolierung erhöht die thermische Abschirmung des Unterofens, wobei die Basisplatte in Verbindung mit den Abstützungen für die erforderliche Festigkeit und Belastbarkeit sorgt.A particularly advantageous construction of the continuous furnace consists in that each floor element has a base plate, supports for the workpiece batches arranged on the base plate and thermal insulation inserted between the supports. The thermal insulation increases the thermal shielding of the sub-oven, whereby the base plate in conjunction with the supports provides the required strength and resilience.
Vorzugsweise ist auf den Abstützelementen ein Stütz- und Leitsystem für die Werkstückcharge angeordnet. Dieses Stütz- und Leitsystem sorgt für eine optimale Anpassung an die jeweilige Werkstückcharge, und zwar sowohl hinsichtlich der mechanischen Beschaffenheit als auch hinsichtlich der gewünschten Konvektionsbedingungen. Auf diese Weise wird eine optimale Wärmebehandlung unter schonensten Bedienungen beispielsweise für die Bandkanten sichergestellt. Das Stütz- und Leitsystem kann beispielsweise zur Aufnahme einzelner Coils großen Durchmessers oder einer Mehrzahl von Coils mit kleinerem Durchmesser ausgelegt sein. Es ist vorzugsweise lösbar mit den Abstützungen verbunden und kann, sofern Hochtemperaturbedingungen verlangt werden, aus Keramik bestehen.A support and guidance system for the workpiece batch is preferably arranged on the support elements. This support and control system ensures optimal adaptation to the respective workpiece batch, both with regard to the mechanical properties and the desired convection conditions. In this way, optimal heat treatment under the most gentle operations, for example for the belt edges, is ensured. The support and control system can be designed, for example, to accommodate individual coils with a large diameter or a plurality of coils with a smaller diameter. It is preferably detachably connected to the supports and can be made of ceramic if high temperature conditions are required.
Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein mobiles Bodenelement zum Tragen einer Werkstückcharge während des taktweisen Transports durch einen Durchlaufofen, wobei dieses Bodenelement dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Basisplatte, auf der Basisplatte angeordnete Abstützungen für die Werkstückcharge und eine zwischen die Abstützungen eingelegte Wärmeisolierung aufweist. Das Bodenelement kombiniert in optimaler Weise mechanische Festigkeit mit hoher thermischer Isolationswirkung und eignet sich dazu, im Verein mit benachbarten gleichartigen Bodenelementen einen geschlossenen Oberboden im Durchlaufofen zu bilden. Zur Anpassung an unterschiedliche mechanische und strömungstechnische Gegebenheiten ist auf den Abstützelementen vorzugsweise ein Stütz- und Leitsystem für die Werkstückcharge angeordnet, vorteilhafterweise lösbar mit den Abstützungen verbunden. Im Falle hoher Temperatur besteht das Stütz- und Leitsystem aus Keramik. In jedem Falle ist das Bodenelement sandwichartig aufgebaut.Furthermore, the invention is directed to a mobile base element for carrying a batch of workpieces during the cyclical transport through a continuous furnace, this base element being characterized in that it has a base plate, supports for the workpiece batch arranged on the base plate and thermal insulation inserted between the supports. The floor element optimally combines mechanical strength with a high thermal insulation effect and is suitable for forming a closed top floor in the continuous furnace in conjunction with neighboring floor elements of the same type. To adapt to different mechanical and fluidic conditions, a support and guidance system for the workpiece batch is preferably arranged on the support elements, advantageously detachably connected to the supports. In the case of high temperatures, the support and control system is made of ceramic. In any case, the floor element is sandwiched.
Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kombinationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den vorstehend diskutierten Verknüpfungen abweichen.Combinations of the features according to the invention that differ from the links discussed above are also considered to be disclosed as essential to the invention.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
- Fig. 1A
- einen Vertikalschnitt durch das einlaßseitige Ende eines erfindungsgemäßen Durchlaufofens, gesehen entlang der Linie I-I in Fig. 2A und Fig. 3;
- Fig. 1B
- einen Schnitt entsprechend Fig. 1A durch das auslaßseitige Ende des Durchlaufofens, gesehen entlang der Linie I-I in Fig. 2B und Fig. 3;
- Fig. 2A
- einen Horizontalschnitt durch das einlaßseitige Ende des Durchlaufofens;
- Fig. 2B
- einen Schnitt entsprechend Fig. 2A durch das auslaßseitige Ende des Durchlaufofens nach Verfahren des Umsetzers;
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1A;
- Fig. 4
- einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsmäßes mobiles Bodenelement.
- Fig. 1A
- a vertical section through the inlet end of a continuous furnace according to the invention, seen along the line II in Fig. 2A and Fig. 3;
- Figure 1B
- a section corresponding to Figure 1A through the outlet end of the continuous furnace, seen along the line II in Fig. 2B and Fig. 3.
- Figure 2A
- a horizontal section through the inlet end of the continuous furnace;
- Figure 2B
- a section corresponding to FIG. 2A through the outlet side End of the continuous furnace according to the converter's method;
- Fig. 3
- a section along the line III-III in Fig. 1A;
- Fig. 4
- a vertical section through an inventive mobile floor element.
Nach Fig. 1 umfaßt der Durchlaufofen einen Einlaßförderer 1 in Form eines Rollenförderers, der sich bis in eine Einlaßkammer 2 hineinerstreckt, welche als Schleusenkammer ausgebildet ist. An die Einlaßkammer 2 schließt sich eine Mehrzahl von Behandlungskammern an, von denen in Fig. 1A die Behandlungskammern 3 und 4 und in Fig. 1B die Behandlungskammern 5, 6 und 7 gezeigt sind. Die Behandlungskammern können ineinander übergehen. Es können jedoch auch Trennschieber 8 vorgesehen werden, um die Behandlungskammern wahlweise gegeneinander zu verschließen. Ausschlaggebend ist das jeweilige Heiz-, Stoffübergangs- und Kühlprogramm. Den Trennschiebern 8 sind die Türen der Schleusenkammer gleichzusetzen.1, the continuous furnace comprises an inlet conveyor 1 in the form of a roller conveyor which extends into an
An die Behandlungskammer 7 schließt sich gemäß Fig. 1B eine Auslaßkammer 9 an, die ebenfalls als Schleuse ausgebildet ist. Fig. 1B zeigt ferner einen Ausgangsförderer 10, auch hier in Form eines Rollenförderers, der sich bis in die Behandlungskammern hineinerstreckt. Da es sich bei den Behandlungskammern 6 und 7 um Kühlkammern handelt, wird der Ausgangsförderer 10 genauso wenig wie der Eingangsförderer 1 thermischen Belastungen unterworfen.According to FIG. 1B, the
Sämtliche Behandlungskammern sowie auch die Einlaß- und Auslaßkammern sind mit strichpunktiert angedeuteten Werkstückchargen 11 bestückt. Die Werkstückcharge in der Auslaßkammer 9 ist zur Entnahme bereit.All treatment chambers and also the inlet and outlet chambers are equipped with
Jede Werkstückcharge 11 ruht auf einem mobilen Bodenelement 12, wie es im Zusammenhang mit Fig. 4 noch näher erläutert werden soll. Den Transport der mobilen Bodenelemente 12 besorgt ein Umsetzer 13 gemäß Fig. 1A und 3, der auch in Fig. 1B dargestellt ist, und zwar in strichzweipunktierten Linien am Ende seiner Verfahrbewegung.Each
Der Umsetzer 13 ist unterhalb des Ofenbodens 14 in einem Unterofen 15 angeordnet und weist zwei Lafetten 16 auf, die nebeneinander synchron in Längsrichtung verfahrbar sind. Zu ihrem Antrieb dient ein in Fig. 1B schematisch angedeuteter Kettentrieb 17. Jede Lafette 16 trägt eine Hubeinrichtung 18 mit einem oberen Flacheisen 19 (in Fig. 1A in abgesenkter Stellung gezeigt). Der Boden 14 des Durchlaufofens ist mit zwei in Durchlaufrichtung versehenen Ausnehmungen 20 und 21 versehen, die den Boden in zwei Randstreifen 22 und einen Mittelstreifen 23 (Fig. 3) unterteilen. Letzterer ist gesondert abgestützt, während die Randstreifen 22 einstückig mit den zugehörigen Ofenseitenwänden verbunden sind. Ferner sind die Rollen der Rollenförderer 1 und 10 in der Einlaßkammer 2 und in der Behandlungskammer 6 je in drei Abschnitte unterteilt, und zwar in die seitlichen Abschnitte 24 und die mittleren Abschnitte 25. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Abschnitten, von denen lediglich die äußeren Abschnitte 24 angetrieben sind, bilden Fortsetzungen der Ausnehmungen 20 und 21 des Bodens 14. Durch diese Ausnehmungen 20 und 21 sowie durch die Zwischenräume zwischen den Abschnitten 24 und 25 der Rollen können die Flacheisen 19 des Umsetzers 13 bei hochgefahrenen Hubeinrichtungen 18 hindurchgreifen und jeweils ein mobiles Bodenelement 12 mit darauf befindlicher Werkstückcharge 11 anheben und in Ofenlängsrichtung versetzen.The
Soll das Wärmebehandlungsgut nach Beendigung einer Wärmebehandlungsphase um einen Takt weitergeschaltet werden, so geschieht dies folgendermaßen.If the material to be treated is to be switched one cycle after the end of a heat treatment phase, this is done as follows.
Die Auslaßkammer 9 wird, sofern dies noch nicht geschehen ist, geleert, worauf die gekühlte Charge aus der Behandlungskammer 7 durch Betätigung des Ausgangsförderers 10 in die Auslaßkammer 9 transportiert wird. Gleichzeitig oder danach wandert die Charge aus der Behandlungskammer 6 in die Behandlungskammer 7. Dies geschieht jeweils unter Mitnahme der mobilen Bodenelemente 12. Der Umsetzer 13 befindet sich unterhalb der Behandlungskammer 5. Sobald die Behandlungskammer 6 geleert ist, werden die Hubeinrichtungen 17 betätigt, so daß die Flacheisen 19 das mobile Bodenelement 12 mit der darauf befindlichen Werkstückcharge 11 anhebt. Eine Betätigung des Kettentriebes 17 läßt den Umsetzer 13 unter die Behandlungskammer 6 wandern, wobei sich die Flacheisen zwischen die Rollenabschnitte bewegen. Sodann kann die Last abgesenkt und abgesetzt werden (Position des Umsetzers 13 gemäß Fig. 1B). Es folgt das Umsetzen der Charge aus der benachbarten Behandlungskammer in die nun geleerte Behandlungskammer 7. Dieser Vorgang setzt sich schrittweise fort, bis die Charge samt mobilem Bodenelement aus der Einlaßkammer 2 in die erste Behandlungskammer überführt worden ist. Sodann kann die Einlaßkammer 2 durch Betätigung des Eingangsförderers 1 befüllt werden. Dies kann jedoch hinausgeschoben werden, bis es an der Zeit ist, die Behandlungskammer 3 neu zu besetzen.If this has not yet been done, the
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf die Wärmebehandlung besonders schwer Werkstückchargen, beispielsweise auf das Coilglühen. Was die Beheizung, Kühlung und Umwälzung der Atmosphäre anbelangt, so ist die gesamte verfügbare Variationsbreite anwendbar. Andeutungen von Heiz- oder Kühleinrichtungen finden sich in den Behandlungskammern 4, 5 und 6. Ferner zeigen die Behandlungskammern 4 bis 7 schematische Hinweise auf im oberen Bereich angeordnete Umwälzeinrichtungen.The invention is particularly applicable to heat treatment of particularly difficult workpiece batches, for example coil annealing. As far as heating, cooling and circulation of the atmosphere are concerned, the entire range of variations available can be used. Indications of heating or cooling devices can be found in the
Zumindest in den Beheizungszonen werden die mobilen Bodenelemente 12 um gleiche Schrittlängen versetzt. Im Ruhezustand bilden sie also einen geschlossenen Oberboden, der die Ausnehmungen 20 und 21 sicher verschließt und dadurch den Unterofen 15 thermisch abschirmt. Im Einlaß- und Auslaßbereich kann die Schrittlänge den jeweiligen Platzverhältnissen angepaßt werden.At least in the heating zones, the
Fig. 4 zeigt eines der mobilen Bodenelemente 12 in vergrößertem Maßstab. Das Bodenelement weist eine stählerne Basisplatte 26 auf, die Abstützungen 27 trägt. Zwischen die Abstützungen ist eine Wärmeisolierung 28 eingelegt. Die Abstützungen 27 tragen ein Stütz- und Leitsystem 29, welches lösbar aufgesteckt ist und im vorliegenden Fall aus Keramik besteht. Das mobile Bodenelement verbindet große Tragfestigkeit mit guter Wärmeisolierung.4 shows one of the
Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann der Boden des Durchlaufofens mit einer einzigen, in Durchlaufrichtung verlaufenden Ausnehmung versehen sein. Die Teilung der Rollen wird dann an diese Bauweise angeglichen. Gleiches gilt für den Umsetzer, der unter diesen Umständen lediglich eine einzige zentrale Hubeinrichtung benötigt. Im übrigen kann der Umsetzer mit einer einzigen zentralen Lafette arbeiten. Die Eingangs- und Ausgangsförderer können beliebig gestaltet sein, solange sie in den Übergabebereich ein Hindurchgreifen des Umsetzers ermöglichen. Dies läßt sich allerdings bei Rollenförderern besonders einfach gewährleisten. Erwähnt sei noch die Möglichkeit, die Last beim Umsetzen in mehr als zwei Bereichen quer zur Durchlaufrichtung zu unterstützen. Bei den mobilen Bodenelementen kann auf das Stütz- und Leitsystem verzichtet werden, sofern die Konvektionssteuerung unterhalb der Werkstückcharge keine Rolle spielt. Die Last ruht dann direkt auf den Abstützungen. Wird ein Stütz- und Leitsystem eingesetzt, so kann dieses auch fest mit den Abstützungen verbunden sein, sofern die Werkstückchargen nicht variieren. In der Regel sieht man allerdings speziell angepaßte System vor, beispielsweise zur Aufnahme mehrerer kleiner Coils oder zum Tragen andersartiger Werkstücke oder Werkstückbehälter.Within the scope of the invention, modification options are readily available. For example, the bottom of the continuous furnace can be provided with a single recess running in the direction of the throughflow. The division of the roles is then adapted to this design. The same applies to the converter, which under these circumstances only requires a single central lifting device. The converter can also work with a single central carriage. The input and output conveyors can be of any design as long as they allow the converter to reach through in the transfer area. However, this can be ensured particularly easily in the case of roller conveyors. Mention should also be made of the possibility of supporting the load in more than two areas transversely to the direction of travel. The support and guidance system can be omitted for the mobile floor elements, provided that the convection control below the workpiece batch is not important. The load then rests directly on the supports. If a support and control system is used, this can also be permanently connected to the supports, provided the workpiece batches do not vary. As a rule, however, specially adapted systems are provided, for example for holding several small coils or for carrying different types of workpieces or workpiece containers.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückchargen bei jedem Takt einzeln, beginnend am auslaßseitigen Ende des Durchlaufofens, um einen Schritt versetzt werden, wobei sie vorzugsweise einzeln angehoben und in Durchlaufrichtung transportiert werden.Process for the heat treatment of batches of workpieces which are introduced in cycles at the inlet end of a continuous furnace, moved in succession through the continuous furnace and removed from the continuous furnace at the outlet end,
characterized,
that the workpiece batches are shifted one step at a time, starting at the outlet-side end of the continuous furnace, and are preferably lifted individually and transported in the direction of passage.
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