EP0790320A1 - Haubenglühofen - Google Patents
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- EP0790320A1 EP0790320A1 EP96890020A EP96890020A EP0790320A1 EP 0790320 A1 EP0790320 A1 EP 0790320A1 EP 96890020 A EP96890020 A EP 96890020A EP 96890020 A EP96890020 A EP 96890020A EP 0790320 A1 EP0790320 A1 EP 0790320A1
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- EP
- European Patent Office
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- hood
- annular gap
- protective
- base
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/663—Bell-type furnaces
- C21D9/673—Details, accessories, or equipment peculiar to bell-type furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/663—Bell-type furnaces
- C21D9/667—Multi-station furnaces
- C21D9/67—Multi-station furnaces adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
Definitions
- the invention relates to a bell annealer, in particular for steel strip or wire coils, with an annealing base for storing the annealing material and a protective hood that can be placed tightly on the annealing base, wherein in the annealing base a fan with a central impeller and this surrounding guide apparatus for circulating the one located in the protective hood Shielding gas is provided.
- both the heat treatment and the necessary subsequent cooling take place under protective gases, which usually contain nitrogen or hydrogen or a mixture of these gases and are used primarily for the purpose of avoiding oxidation on the metal surface of the annealing material.
- protective gases usually contain nitrogen or hydrogen or a mixture of these gases and are used primarily for the purpose of avoiding oxidation on the metal surface of the annealing material.
- the annealing material stored on the annealing base is covered by the protective hood in which, after an evacuation or flushing out process, the protective gas is coated on the annealing surface by a forced circulation caused by the fan.
- a heating hood placed over the protective hood for heating is replaced by a cooling hood and the batch is cooled by air flowing over the outer surface of the protective hood.
- water can be added instead of the switched-off cooling air flow after reaching a certain temperature level.
- the invention is therefore based on the object of eliminating these deficiencies and of creating a hood annealing furnace of the type described at the outset in which the cooling process is accelerated without fear of damage or contamination and without having to provide any additional space underneath the annealing base.
- the invention solves this problem by means of a closable annular gap arranged between the impeller and the diffuser, which is followed by a heat exchanger from which the portion of protective gas diverted into the annular gap flows back into the protective hood.
- the annular gap is of course closed during the heat treatment and the usual circulation of the entire protective gas results.
- part of the protective gas flow is passed through the annular gap and the heat exchanger, that is to say cooled, and only then admixed with the still warm protective gas, so that the protective gas cools down more quickly and thus the cooling process is shortened.
- No additional fan is required, and only the downstream heat exchanger is required, the dimensions of which are relatively small and do not require any significant space below the glow base. This results in a substantially lower technical outlay with approximately the same effect as in the known external cooling circuit. Since there is no additional fan, there is no need to worry about contamination from evaporating lubricant residues.
- annular gap for returning the portion of the protective gas emerging from the heat exchanger is left free in a manner known per se between the glow base and the protective hood jacket.
- the blades of the guide device each have a recess in the area of the closable annular gap for the entry of the closure collar when the annular gap is opened.
- the drawing shows schematically an axial section of half of the parts of a bell annealing furnace essential to the invention.
- the hood annealing furnace has an annealing base 1 for storing the indicated annealing material 2 and a protective hood 3 which can be placed tightly on the annealing base 1.
- a fan with a central impeller 4 and a diffuser 5 surrounding it is provided in the glow base 1.
- the construction carrying the annealing material 2 is not shown for the sake of simplicity.
- annular gap 7 is arranged between the impeller 4 and the diffuser 5 and leads downward to the heat exchanger 8, an annular gap 9 likewise being provided between the glow base or the filling device 6 and the glow hood 3, so that the gas can flow from the annular gap 9 through the heat exchanger 8 back into the main space of the protective hood 3.
- a cylinder 11 carrying a closure collar is provided, which can be displaced with the aid of an adjusting device 12 arranged outside the glow base 1 and connecting rods 13, which penetrate the bottom of the glow base under sealing, so that the closure collar 10 can be moved Closes annular gap 7 or can be brought into different open positions.
- the blades of the guide apparatus 5 are each provided with a recess 14.
- part of the protective gas passes from the fan 4 into the annular duct 7, from there to the heat exchanger 8 and finally mixes with the main flow under the glow hood 3 when it flows back.
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Abstract
Ein Haubenglühofen besitzt einen Glühsockel (1) zur Lagerung des Glühgutes (2) und eine auf den Glühsockel (1) dicht aufsetzbare Schutzhaube (3). Im Glühsockel (1) ist ein Ventilator mit zentralem Laufrad (4) und dieses umschließendem Leitapparat (5) vorgesehen. Um eine raschere Kühlung nach der Wärmebehandlung zu erzielen, ist zwischen dem Laufrad (4) und dem Leitapparat (5) ein verschließbarer Ringspalt (7) angeordnet, der einen Wärmetauscher (8) nachgeordnet hat, aus dem die in den Ringspalt (7) abgezweigte Schutzgasteilmenge zurück in die Schutzhaube (3) strömen kann.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Haubenglühofen, insbesondere für Stahlband- oder Drahtbunde, mit einem Glühsockel zur Lagerung des Glühgutes und einer auf den Glühsockel dicht aufsetzbaren Schutzhaube, wobei im Glühsockel ein Ventilator mit zentralem Laufrad und dieses umschließendem Leitapparat zur Umwälzung des in der Schutzhaube befindlichen Schutzgases vorgesehen ist.
- Bei der Warmebehandlung von derartigem metallischem Glühgut erfolgt sowohl die Wärmebehandlung als auch die notwendige nachfolgende Abkühlung unter Schutzgasen, die meist Stickstoff oder Wasserstoff bzw. ein Gemisch dieser Gase enthalten und hauptsächlich zum Zwecke der Vermeidung von Oxidationen an der Metalloberfläche des Glühgutes dienen. Um dieses Schutzgas anwenden zu können, wird das auf dem Glühsockel lagernde Glühgut durch die Schutzhaube abgedeckt, in der nach einem Evakuier- oder Ausspülvorgang das Schutzgas durch eine vom Ventilator bewirkte Zwangsumwälzung die Glühgutoberfläche bestreicht.
- Nach erfolgter Wärmebehandlung wird eine zur Erwärmung über die Schutzhaube gestülpte Heizhaube durch eine Kühlhaube ersetzt und die Charge durch über die Außenoberfläche der Schutzhaube strömende Luft abgekühlt. Um den Abkühlvorgang zu beschleunigen, kann auch nach Erreichen eines bestimmten Temperaturniveaus anstelle des abgeschaltelten Kühlluftstromes Wasser aufgegeben werden. Nach dem Abkühlvorgang und einem Spülvorgang wird die Kühlhaube entfernt und die Schutzhaube vom Glühsockel abgehoben.
- Um den Abkühlvorgang des Glühgutes, also der aufgegebenen Charge, zu beschleunigen, ist es bekannt, aus dem Bereich des Glühsockels über eine oder mehrere Auslaßöffnungen eine Teilmenge des Schutzgasumwälzstromes über einen Kühler von einem zusätzlichen Gebläse nach außen anzusaugen und wieder dem Glühraum zurückzuführen. Durch diesen Externkühlkreis kommt es während der Erwärmung aber zu erhöhten Energieverlusten durch die Aus- bzw. Eintrittsöffnungen des beim Kühlvorgang abgezweigten Umwälzstromes. Außerdem ist, bedingt durch abdampfende Schmiermittelreste im Kühlerbereich, eine Verschmutzung unvermeidbar, die einen hohen Wartungsaufwand bedingt. Darüber hinaus ergibt sich wegen des Gebläses und Kühlers unterhalb des Glühsockels ein aufwendiges Kellerfundament unterhalb dieses Konstruktionsteiles.
- Zur Beschleunigung des Abkühlvorganges ist es auch bekannt, im Glühsockelleitapparat quer zur Ventilatorachse verlaufende Kühlrohre vorzusehen, die während des Glühvorganges unbenützt bleiben und durch die nur während des Abkühlvorganges ab einem gegebenen Zeitpunkt Kühlmedium fließt. Hier ist aber eine erhöhte Störanfälligkeit durch Rißbildung der Rohrbündel vorhanden. Bei der Einleitung des Kühlmediums und der damit verbundenen raschen Abkühlung ziehen sich nämlich die Rohre schockartig zusammen und es entstehen dann durch Materialermüdung nach verhältnismäßig kurzer Zeit Leckagen, die zu einer unerwünschten Erhöhung des Feuchtegehalts des umgewälzten Schutzgases fuhren und die wärmebehandelten Metalloberflächen sogar oxidieren lassen.
- Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Haubenglühofen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem der Abkühlvorgang beschleunigt wird, ohne Schäden oder Verschmutzungen befürchten und keinen zusätzlichen Raum unterhalb des Glühsockels vorsehen zu müssen.
- Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch einen zwischen dem Laufrad und dem Leitapparat angeordneten, verschließbaren Ringspalt, dem ein Wärmetauscher nachgeordnet ist, aus dem die in den Ringspalt abgezweigte Schutzgasteilmenge zurück in die Schutzhaube strömt.
- Während der Wärmebehandlung ist der Ringspalt selbstverständlich geschlossen und es ergibt sich die übliche Umwälzung des gesamten Schutzgases. In der Kühlphase wird dagegen ein Teil des Schutzgasstromes durch den Ringspalt und den Wärmetauscher geführt, also abgekühlt, und dann erst wieder dem noch warmen Schutzgas zugemischt, so daß eine raschere Schutzgasabkühlung erfolgt und damit auch der Abkühlvorgang verkürzt wird. Dabei wird kein zusätzlicher Ventilator benötigt, und es ist nur der nachgeordnete Wärmetauscher erforderlich, dessen Abmessungen verhältnismäßig gering sind und keinen wesentlichen Raum unterhalb des Glühsockels erfordern. Es ergibt sich also bei etwa gleicher Wirkung, wie beim bekannten Externkühlkreis, ein wesentlich geringerer technischer Aufwand. Da kein zusätzlicher Ventilator vorhanden ist, braucht auch keine Verschmutzung durch abdampfende Schmiermittelreste befürchtet zu werden.
- Um den Ringspalt verschließen und darüber hinaus auch eine Regelung im Hinblick auf die jeweils abgezweigte Schutzgasmenge auf einfache Weise vornehmen zu können, ist im abwärts führenden Ringspalt ein einen Verschlußkragen od.dgl. tragender, zum Wärmetauscher hin offener dünnwandiger Zylinder gelagert und mit Hilfe einer außerhalb des Glühsockels angeordneten Verstellvorrichtung über den Boden des Glühsockels unter Abdichtung durchsetzende Verbindungsstangen verschiebbar. Über ein Temperaturerfassungs- und -auswertesystem kann der Zylinder mit dem Verschlußkragen so verstellt werden, daß die Leistung des nachgeordneten Wärmetauschers nicht überschritten wird.
- Zwischen Glühsockel und Schutzhaubenmantel ist in an sich bekannter Weise ein Ringspalt zur Rückführung der aus dem Wärmetauscher austretenden Schutzgasteilmenge freigelassen. Um die Verstellbarkeit des Zylinders mit dem Schutzkragen zu ermöglichen, weisen die Schaufeln des Leitapparates im Bereich des verschließbaren Ringspaltes jeweils eine Ausnehmung für den Eintritt des Verschlußkragens beim Öffnen des Ringspaltes auf.
- Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine Hälfte der erfindungswesentlichen Teile eines Haubenglühofens schematisch im Axialschnitt.
- Der Haubenglühofen weist einen Glühsockel 1 zur Lagerung des angedeuteten Glühgutes 2 und eine auf den Glühsockel 1 dicht aufsetzbare Schutzhaube 3 auf. Im Glühsockel 1 ist ein Ventilator mit zentralem Laufrad 4 und dieses umschließendem Leitapparat 5 vorgesehen. Die das Glühgut 2 tragende Konstruktion ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Unterhalb des Laufrades 4 bzw. des Leitapparates 5 befindet sich eine nicht näher dargestellte Fülleinrichtung 6, unter der ein Wärmetauscher 8 vorgesehen ist.
- Zwischen dem Laufrad 4 und dem Leitapparat 5 ist ein Ringspalt 7 angeordnet, der abwärts zum Wärmetauscher 8 führt, wobei zwischen dem Glühsockel bzw. der Fülleinrichtung 6 und der Glühhaube 3 ebenfalls ein Ringspalt 9 vorgesehen ist, damit das Gas vom Ringspalt 9 durch den Wärmetauscher 8 zurück in den Hauptraum der Schutzhaube 3 strömen kann. Im abwärts führenden Ringspalt 7 ist ein einen Verschlußkragen 10 tragender Zylinder 11 vorgesehen, der mit Hilfe einer außerhalb des Glühsockels 1 angeordneten Verstellvorrichtung 12 und Verbindungsstangen 13, die den Boden des Glühsockels unter Abdichtung durchsetzen, verschoben -werden kann, so daß der Verschlußkragen 10 den Ringspalt 7 verschließt oder in verschiedene Öffnungsstellungen gebracht werden kann. Um für den Verschlußkragen 10 bzw. den Zylinder 11 Platz zu schaffen, sind die Schaufeln des Leitapparates 5 jeweils mit einer Ausnehmung 14 versehen.
- In der dargestellten Lage, also bei einer Abkühlphase, gelangt ein Teil des Schutzgases vom Ventilator 4 in den Ringkanal 7, von dort zum Wärmetauscher 8 und mischt sich schließlich beim Rückströmen mit dem Hauptstrom unter der Glühhaube 3.
Claims (4)
- Haubenglühofen, insbesondere für Stahlband- oder Drahtbunde, mit einem Glühsockel (1) zur Lagerung des Glühgutes (2) und einer auf den Glühsockel (1) dicht aufsetzbaren Schutzhaube (3), wobei im Glühsockel (1) ein Ventilator mit zentralem Laufrad (4) und dieses umschließendem Leitapparat (5) zur Umwälzung des in der Schutzhaube (3) befindlichen Schutzgases vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Laufrad (4) und dem Leitapparat (5) angeordneten, verschließbaren Ringspalt (7), dem ein Wärmetauscher (8) nachgeordnet ist, aus dem die in den Ringspalt (7) abgezweigte Schutzgasteilmenge zurück in die Schutzhaube (3) strömt.
- Haubenglühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im abwärts führenden Ringspalt (7) ein einen Verschlußkragen (10) od.dgl. tragender, zum Wärmetauscher (8) hin offener, dünnwandiger Zylinder (11) gelagert und mit Hilfe einer außerhalb des Glühsockels (1) angeordneten Verstellvorrichtung (12) über den Boden des Glühsockels (1) unter Abdichtung durchsetzende Verbindungsstangen (12) verschiebbar ist.
- Haubenglühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise zwischen Glühsockel (1) und Schutzhaubenmantel (3) freigelassene Ringspalt (9) zur Rückführung der aus dem Wärmetauscher (8) austretenden Schutzgasteilmenge ausgebildet ist.
- Haubenglühofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des Leitapparates (5) im Bereich des verschließbaren Ringspaltes (7) jeweils eine Ausnehmung (14) für den Eintritt des Verschlußkragens (10) beim Öffnen des Ringspaltes (7) aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP96890020A EP0790320A1 (de) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | Haubenglühofen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP96890020A EP0790320A1 (de) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | Haubenglühofen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0790320A1 true EP0790320A1 (de) | 1997-08-20 |
Family
ID=8226189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP96890020A Withdrawn EP0790320A1 (de) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | Haubenglühofen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0790320A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1462529A1 (de) * | 2003-03-24 | 2004-09-29 | Ebner Industrieofenbau Gesellschaft m.b.H. | Haubenglühofen, insbesondere für Stahlband- oder Drahtbunde |
WO2018040291A1 (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 盐城圣奥热处理有限公司 | 罩式退火炉 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1253742B (de) * | 1964-05-23 | 1967-11-09 | Wellman Incandescent Furn Co | Vorrichtung zur Waermebehandlung von Werkstuecken, insbesondere von gewickelten Eisen- und Metallbaendern |
DE2228215A1 (de) * | 1971-12-29 | 1973-07-12 | Guinea Hermanos Ingenieros Sa | Vorrichtung zum beschleunigten kuehlen von chargen in hochoefen mit zwangsumlauf und gesteuerter atmosphaere |
US4310302A (en) * | 1980-03-28 | 1982-01-12 | Midland-Ross Corporation | Batch coil annealing furnace baseplate |
US4445852A (en) * | 1982-05-10 | 1984-05-01 | Corbett Reg D | Diffusers |
-
1996
- 1996-02-13 EP EP96890020A patent/EP0790320A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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