EP2406569A1 - High-temperature furnace for annealing sheet metal packets - Google Patents

High-temperature furnace for annealing sheet metal packets

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Publication number
EP2406569A1
EP2406569A1 EP10710150A EP10710150A EP2406569A1 EP 2406569 A1 EP2406569 A1 EP 2406569A1 EP 10710150 A EP10710150 A EP 10710150A EP 10710150 A EP10710150 A EP 10710150A EP 2406569 A1 EP2406569 A1 EP 2406569A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
protective
base
annealing
hood
temperature furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10710150A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Ebner
Dieter Ch. BRANDSTÄTTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebner Industrieofenbau GmbH
Original Assignee
Ebner Industrieofenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebner Industrieofenbau GmbH filed Critical Ebner Industrieofenbau GmbH
Publication of EP2406569A1 publication Critical patent/EP2406569A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B11/00—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
    • 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 high-temperature furnace for the annealing of metal coils with a Glühsockel, with a support device which forms a contact surface for coaxial receiving a metal collar at a distance above the Glühsockels, coaxially enclosing the Glühsockel with the support device, to a protective gas supply and a protective gas connected protective cover of a cylindrical shell and the cloak top closing dome, with a circumferential seal between the glow base and the guard and with a protective cover with distance enclosing heating hood.
  • Steel transformer plates with a silicon content of 0.5-3.5% by weight are, for technological reasons, usually subjected to high-temperature treatment in a hood furnace.
  • a protective gas in particular nitrogen and / or hydrogen until heated to 1200 0 C, namely substantially by radiant heat.
  • the inherent strength of the annealed material decreases sharply, so that the metal coils, which consist of reeled steel bands, are each supported on a supporting device, the load-bearing resting on an incandescent base or the glow base resting on a foundation.
  • a disadvantage of the known high-temperature furnaces of this kind is especially that when annealing of a single sheet metal of the above the Glühsockel on the support device centrally supported metal collar in its lower area is heated significantly lower than in its upper area. As a result, the annealing process must be extended to achieve the magnetic properties of the sheet over the entire waist height.
  • the heating of the upper collar and the upper collar is much faster than that of the lower collar, which thus does not reach the desired end temperature and thus affected accordingly has magnetic properties.
  • the heat-insulating structure of the base made of refractory concrete slabs brings little improvement in this regard.
  • the protective seal is sealed by means of a sand bed which receives the lower edge of the protective cover so that the protective gas escapes through the sand bed into the heating hood and is withdrawn therefrom.
  • the invention is therefore based on the object, a high-temperature furnace of the type described for the annealing of Blechbunden so that the annealed material can be heated uniformly in a protective gas atmosphere to high treatment temperatures to a beneficial, uniform annealing of metal coils for transformer sheet steel with a Silicon content up to 3.5 wt.% Guaranteed to be able.
  • the invention solves the problem set by the fact that the determined by the vertical distance of the contact surface of the support device from the glow base, axial shell portion of the guard has a surface that makes up at least three quarters of the dome area.
  • the invention is based on the recognition that radiant heat is additionally added to the annealed material in the upper region of the protective hood via its dome. is performed so that when protective hoods for the annealing of a single sheet metal collar of the metal collar is heated faster in its upper region than in the lower region. In the annealing treatment of two or more coaxially stacked on the support plate provided Blechbunden the upper or top is acted upon by a larger amount of radiant heat.
  • the protective cover is extended, so that between the glow base and the contact surface of the support device for the (lower) Blechbund by the extended in this area coat the guard an additional radiation surface is obtained, which corresponds to at least three quarters of the dome area so that a sufficient amount of heat can be supplied to the annealing material in the lower region of the protective hood in order to at least partially compensate for the heat supply in the upper region of the protective hood. Due to this measure, it is thus possible to ensure a largely uniform heating of the annealing stock to the treatment temperature.
  • the surface of the protective jacket corresponding to the vertical distance of the contact surface from the incandescent base must correspond at least to the dome surface.
  • heat losses due to heat dissipation via the glow socket are not yet taken into account.
  • An increase of 5 to 20% is generally sufficient to cover the heat losses through the glow base.
  • the glow base can be constructed of mineral wool, which has a significantly higher thermal insulation value compared to conventional refractory concrete slabs.
  • the carrying device penetrates the mineral wool made of mineral wool. base and is based on load transfer at the furnace foundation.
  • the height of the built-up of mineral wool annealing base should correspond to at least a third, preferably half, of the diameter of the guard.
  • the guard can apply the guard through the heating hood with a decreasing heating power, so that due to the higher heat input in the lower part of the guard for improved heating the Glühguts can be taken care of.
  • heating mantles with an electric heater can be provided for this purpose the height of each other separate, each controllable sections of the heater.
  • the burners can preferably be arranged in the region between the glow base and the contact surface of the carrying device for the annealed material provided above the glow base.
  • Show it 1 shows a high-temperature furnace according to the invention with a gas-heated heating hood in a schematic longitudinal section and
  • Fig. 2 is a similar to Fig. 1 representation of a high temperature furnace according to the invention with an electrically heated heating hood.
  • the high-temperature furnace according to FIGS. 1 and 2 has a furnace foundation 1 with an annealing base 2, which is penetrated by a supporting device 3 supported on the furnace foundation 1 for the annealed material.
  • the support device 3 is designed according to the two embodiments for receiving two metal coils 4, which are mounted one above the other on support disks 5.
  • the jacket 7 is closed gas-tight with the aid of a Aufsetzflansches 8 and a ring seal 9 against the furnace foundation 1 and the glow base 2.
  • the protective gas usually nitrogen and / or hydrogen, is supplied via a protective gas supply line 10, which has distributed over the circumference of the protective cover 6 outlet openings 11, so that the protective gas flows between the jacket 7 and the base 2 along the jacket 7 in the protective cover 6 and can be withdrawn centrally via an exhaust pipe 12 passing through the glow base 2.
  • the heating of the annealing is carried out via an attached heating hood 13, the distributed according to FIG. 1 over the circumference of the burner 14 and according to FIG. 2, an electric heater each having individually controllable heating sections 15.
  • the annealed material is thus heated by the respective heating device of the heating hood 13, essentially by radiant heat radiating from the protective hood 6.
  • the protective hood 6 offers not only with its jacket 7, but also with its dome 16 radiation surfaces, so that in the area of the upper metal collar 4, the Bunder noirrmung also on the dome area.
  • the jacket 7 is in the area extended between the glow base 2 and the contact surface 17 of the support device 3 for the lower flange 4.
  • the arrangement is made such that the height distance h of the contact surface 17 of the supporting device 3 from the glow base 2 determines a jacket portion of the protective hood 6, which has a corresponding surface at least three quarters of the coupling surface, preferably the entire dome surface.
  • this lateral surface section can be 5 to 20% larger than the dome surface.
  • an incandescent base 2 made of mineral wool is not suitable for removing the loads caused by the annealed material on the furnace foundation 1, so that the support device 3 for the metal coils 4 is supported on the furnace foundation 1 by itself.
  • the protective cover 6 can be acted upon by the height with different heating powers.
  • the burners 14 for the gas heating in FIG. 1 are arranged below the contact surface 17 for the lower sheet metal collar 4.
  • the individual sections 15 of the electric heating device can be activated, so that different heating outputs, for example, can be ensured by switching off or de-energizing individual sections, as required.
  • the high-temperature furnace could also only be used to heat an individual metal collar 4 or more than two metal coils 4. lays down.
  • the selected depending on the dome area height distance h of the contact surface 17 of the support device 3 from the base 2 prevents uneven heating of this collar 4 the amount.

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Abstract

A high-temperature furnace for annealing sheet metal packets (4) is described, comprising an annealing base (2), a carrying apparatus (3) which forms a support surface (17) for coaxially receiving a sheet metal packet (4) at a distance above the annealing base (2), a protective hood (6) which coaxially encloses the annealing base (2) with the carrying apparatus (3) and is connected to a protective gas vent and which is composed of a cylindrical jacket (7) and a dome (16) closing off the jacket (7) at the top, further comprising a peripheral seal (9) between the annealing base (2) and the protective hood (6), and a heating hood (13) that encloses the protective hood (6) at a distance. In order to achieve uniform heating of the annealing product, it is proposed that the axial jacket section of the protective hood (6) determined by the height distance (h) of the support surface (17) of the carrying apparatus (3) from the annealing base (2) has a surface which accounts for at least three quarters of the dome surface.

Description

Hochtemperaturofen zur Glühbehandlunq von Blechbunden High-temperature furnace for annealing of metal coils
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochtemperaturofen zur Glühbehandlung von Blechbunden mit einem Glühsockel, mit einer Tragvorrichtung, die eine Aufsetzfläche zur koaxialen Aufnahme eines Blechbundes mit Abstand oberhalb des Glühsockels bildet, mit einer den Glühsockel mit der Tragvorrichtung koaxial umschließenden, an eine Schutzgaszuleitung und einen Schutzgasabzug angeschlossenen Schutzhaube aus einem zylindrischen Mantel und einer den Mantel oben abschließenden Kuppel, mit einer umlaufenden Dichtung zwischen dem Glühsockel und der Schutzhaube und mit einer die Schutzhaube mit Abstand umschließenden Heizhaube.The invention relates to a high-temperature furnace for the annealing of metal coils with a Glühsockel, with a support device which forms a contact surface for coaxial receiving a metal collar at a distance above the Glühsockels, coaxially enclosing the Glühsockel with the support device, to a protective gas supply and a protective gas connected protective cover of a cylindrical shell and the cloak top closing dome, with a circumferential seal between the glow base and the guard and with a protective cover with distance enclosing heating hood.
Stand der TechnikState of the art
Transformatorbleche aus Stahl mit einem Siliziumanteil von 0,5 - 3,5 Gew.% werden aus technologischen Gründen einer Hochtemperaturbehandlung üblicherweise in einem Haubenofen unterworfen. Dabei wird das Glühgut in einer Schutzhaube unter Schutzgas, insbesondere Stickstoff und/oder Wasserstoff, bis zu 1200 0C erwärmt, und zwar im Wesentlichen durch Strahlungswärme. Bei diesen hohen Temperaturen nimmt die Eigenfestigkeit des Glühguts stark ab, sodass die Blechbunde, die aus aufgehaspelten Stahlbändern bestehen, je für sich auf einer Abstützvorrichtung abgestützt werden, die lastabtragend auf einem Glühsockel oder den Glühsockel durchsetzend auf einem Fundament aufruhen. Nachteilig bei den bekannten Hochtemperaturöfen dieser Art ist vor allem, dass bei einer Glühbehandlung eines einzigen Blechbundes der über dem Glühsockel auf der Tragvorrichtung zentral abgestützte Blechbund in seinem unteren Bereich deutlich geringer als in seinem oberen Bereich erwärmt wird. Dadurch muss der Glühvorgang verlängert werden, um die magnetischen Eigenschaften des Blechs über die gesamte Bundhöhe zu erzielen.Steel transformer plates with a silicon content of 0.5-3.5% by weight are, for technological reasons, usually subjected to high-temperature treatment in a hood furnace. Here, the material to be annealed in a protective hood under a protective gas, in particular nitrogen and / or hydrogen until heated to 1200 0 C, namely substantially by radiant heat. At these high temperatures, the inherent strength of the annealed material decreases sharply, so that the metal coils, which consist of reeled steel bands, are each supported on a supporting device, the load-bearing resting on an incandescent base or the glow base resting on a foundation. A disadvantage of the known high-temperature furnaces of this kind is especially that when annealing of a single sheet metal of the above the Glühsockel on the support device centrally supported metal collar in its lower area is heated significantly lower than in its upper area. As a result, the annealing process must be extended to achieve the magnetic properties of the sheet over the entire waist height.
Werden zwei Blechbunde koaxial übereinander je für sich auf einer entsprechenden Tragvorrichtung abgestützt, so ist zu beachten, dass die Erwärmung des oberen Bundes bzw. der oberen Bunde deutlich schneller als die des unteren Bundes erfolgt, der somit die gewünschte Endtemperatur nicht erreicht und folglich entsprechend beeinträchtigte magnetische Eigenschaften aufweist. Der wärmedämmende Aufbau des Glühsockels aus feuerfesten Betonplatten bringt diesbezüglich kaum Verbesserungen. Dazu kommt, dass zur Ableitung des mittig in die Schutzhaube eingeleiteten Schutzgases die Abdichtung der Schutzhabe über ein Sandbett erfolgt, das den unteren Rand der Schutzhaube aufnimmt, sodass das Schutzgas durch das Sandbett in die Heizhaube entweicht und von dort abgezogen wird.If two metal coils coaxially superimposed each supported on a corresponding support device, it should be noted that the heating of the upper collar and the upper collar is much faster than that of the lower collar, which thus does not reach the desired end temperature and thus affected accordingly has magnetic properties. The heat-insulating structure of the base made of refractory concrete slabs brings little improvement in this regard. In addition, in order to dissipate the inert gas introduced centrally into the protective cover, the protective seal is sealed by means of a sand bed which receives the lower edge of the protective cover so that the protective gas escapes through the sand bed into the heating hood and is withdrawn therefrom.
Darstellungen der ErfindungIllustrations of the invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Hochtemperaturofen der eingangs geschilderten Art zur Glühbehandlung von Blechbunden so auszugestalten, dass das Glühgut in einer Schutzgasatmosphäre auf hohe Behandlungstemperaturen gleichmäßig erwärmt werden kann, um eine vorteilhafte, gleichmäßige Glühbehandlung auch von Blechbunden für Transformatorblech aus Stahl mit einem Siliziumgehalt bis 3,5 Gew.% gewährleistet zu können.The invention is therefore based on the object, a high-temperature furnace of the type described for the annealing of Blechbunden so that the annealed material can be heated uniformly in a protective gas atmosphere to high treatment temperatures to a beneficial, uniform annealing of metal coils for transformer sheet steel with a Silicon content up to 3.5 wt.% Guaranteed to be able.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der durch den Höhenabstand der Aufsetzfläche der Tragvorrichtung vom Glühsockel bestimmte, axiale Mantelabschnitt der Schutzhaube eine Fläche aufweist, die zumindest drei Viertel der Kuppelfläche ausmacht.The invention solves the problem set by the fact that the determined by the vertical distance of the contact surface of the support device from the glow base, axial shell portion of the guard has a surface that makes up at least three quarters of the dome area.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass dem Glühgut im oberen Bereich der Schutzhaube über deren Kuppel zusätzlich Strahlungswärme zuge- führt wird, sodass bei Schutzhauben für die Glühbehandlung eines einzelnen Blechbundes der Blechbund in seinem oberen Bereich schneller als im unteren Bereich erwärmt wird. Bei der Glühbehandlung von zwei oder mehreren koaxial übereinander auf der Tragvorrichtung vorgesehenen Blechbunden wird der obere bzw. oberste mit einer größeren Menge an Strahlungswärme beaufschlagt. Zum Ausgleich dieser unterschiedlichen Wärmeeintragung in die Schutzhaube wird die Schutzhaube verlängert, sodass zwischen dem Glühsockel und der Aufsetzfläche der Tragvorrichtung für den (unteren) Blechbund durch den in diesem Bereich verlängerten Mantel der Schutzhaube eine zusätzliche Strahlungsfläche erhalten wird, die zumindest drei Viertel der Kuppelfläche entspricht, sodass auch im unteren Bereich der Schutzhaube dem Glühgut eine ausreichende Wärmemenge zugeführt werden kann, um die Wärmezufuhr im oberen Bereich der Schutzhaube zumindest teilweise auszugleichen. Aufgrund dieser Maßnahme kann somit für eine weitgehend gleichmäßige Erwärmung des Glühguts auf die Behandlungstemperatur gesorgt werden.The invention is based on the recognition that radiant heat is additionally added to the annealed material in the upper region of the protective hood via its dome. is performed so that when protective hoods for the annealing of a single sheet metal collar of the metal collar is heated faster in its upper region than in the lower region. In the annealing treatment of two or more coaxially stacked on the support plate provided Blechbunden the upper or top is acted upon by a larger amount of radiant heat. To compensate for this different heat entry into the protective hood, the protective cover is extended, so that between the glow base and the contact surface of the support device for the (lower) Blechbund by the extended in this area coat the guard an additional radiation surface is obtained, which corresponds to at least three quarters of the dome area so that a sufficient amount of heat can be supplied to the annealing material in the lower region of the protective hood in order to at least partially compensate for the heat supply in the upper region of the protective hood. Due to this measure, it is thus possible to ensure a largely uniform heating of the annealing stock to the treatment temperature.
Damit eine der Strahlungsfläche der Kuppel entsprechende Strahlungsfläche im Bereich der Aufsetzfläche der Tragvorrichtung über den Schutzhaubenmantel erreicht werden kann, muss die Fläche des dem Höhenabstand der Aufsetzfläche vom Glühsockel entsprechenden Mantelabschnitts der Schutzhaube zumindest der Kuppelfläche entsprechen. Dadurch werden allerdings Wärmeverluste aufgrund der Wärmeabfuhr über den Glühsockel noch nicht berücksichtigt. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, die Fläche des dem Höhenabstand der Aufsetzfläche vom Glühsockel entsprechenden Mantelabschnitts größer als die Kuppelfläche auszubilden. Eine Vergrößerung um 5 bis 20 % reicht im Allgemeinen zur Abdeckung der Wärmeverluste durch den Glühsockel aus. Damit die Wärmeabfuhr über den Glühsockel weitgehend unterbunden werden kann, kann der Glühsockel aus Mineralwolle aufgebaut sein, die im Vergleich zu herkömmlichen feuerfesten Betonplatten einen erheblich höheren Wärmedämmwert aufweist. Über einen aus Mineralwolle aufgebauten Glühsockel können jedoch keine größeren Lasten abgetragen werden. Aus diesem Grund durchsetzt die Tragvorrichtung den aus Mineralwolle aufgebauten Glüh- sockel und stützt sich auf zur Lastabtragung am Ofenfundament ab. Um eine vorteilhafte Wärmeisolierung durch den Glühsockel sicherzustellen, sollte die Höhe des aus Mineralwolle aufgebauten Glühsockels zumindest einem Drittel, vorzugsweise der Hälfte, des Durchmessers der Schutzhaube entsprechen.In order that a radiation surface corresponding to the radiation surface of the dome can be achieved in the region of the contact surface of the support device via the protective jacket jacket, the surface of the protective jacket corresponding to the vertical distance of the contact surface from the incandescent base must correspond at least to the dome surface. As a result, however, heat losses due to heat dissipation via the glow socket are not yet taken into account. For this reason, it is recommended that the surface of the height distance of the contact surface corresponding to the incandescent base shell section be formed larger than the dome surface. An increase of 5 to 20% is generally sufficient to cover the heat losses through the glow base. So that the heat dissipation over the glow base can be largely prevented, the glow base can be constructed of mineral wool, which has a significantly higher thermal insulation value compared to conventional refractory concrete slabs. However, no larger loads can be removed by means of an incandescent base made of mineral wool. For this reason, the carrying device penetrates the mineral wool made of mineral wool. base and is based on load transfer at the furnace foundation. In order to ensure an advantageous thermal insulation through the glow base, the height of the built-up of mineral wool annealing base should correspond to at least a third, preferably half, of the diameter of the guard.
Wird die umlaufende Dichtung zwischen dem Glühsockel und der Schutzhaube gasdicht ausgeführt, wobei die Schutzgaszuleitung über den Umfang der Schutzhaube verteilte Austrittsöffnungen sowie der Schutzgasabzug eine den Glühsockel mittig durchsetzende Abgasleitung aufweisen, so ergeben sich hinsichtlich der Schutzgasführung besonders vorteilhafte Verhältnisse, weil sich das Schutzgas auf der Außenhülle des Glühsockels und der Innenoberfläche des Schutzhaubenzylinders gleichmäßig erwärmt. Dieses erwärmte Schutzgas strömt an den außenliegenden heißen Blechbundbereichen vorbei und wird über die kälteren Bereiche im Blechbundinneren der zentral durch den Glühsockel geführten Abgasleitung zugeleitet.If the circumferential seal between the glow base and the protective hood gas-tight, with the protective gas supply over the circumference of the protective hood distributed outlet openings and the protective gas outlet have a glow plug centrally passing exhaust pipe, so arise in terms of the protective gas guide particularly advantageous conditions, because the inert gas on the Evenly heat the outer shell of the glow socket and the inner surface of the protective hood cylinder. This heated shielding gas flows past the outer hot Blechbundbereichen and is fed through the colder areas in the inner diameter of the lead centrally guided by the Glühsockel exhaust pipe.
Eine weitere Möglichkeit, um eine über die Höhe der Schutzhaube unterschiedliche Erwärmung des Glühguts zu berücksichtigen, besteht darin, die Schutzhaube durch die Heizhaube mit einer der Höhe nach abnehmenden Heizleistung zu beaufschlagen, sodass aufgrund der höheren Wärmezufuhr im unteren Bereich der Schutzhaube für eine verbesserte Erwärmung des Glühguts gesorgt werden kann. Bei Heizhauben mit einer elektrischen Heizung können zu diesem Zweck der Höhe nach voneinander getrennte, je für sich ansteuerbare Abschnitte der Heizeinrichtung vorgesehen werden. Bei einer gasbeheizten Heizhaube können die Brenner vorzugsweise im Bereich zwischen dem Glühsockel und der oberhalb des Glühsockels vorgesehenen Aufsetzfläche der Tragvorrichtung für das Glühgut angeordnet sein.Another way to consider a different over the height of the guard heating of the Glühguts, is to apply the guard through the heating hood with a decreasing heating power, so that due to the higher heat input in the lower part of the guard for improved heating the Glühguts can be taken care of. In heating mantles with an electric heater can be provided for this purpose the height of each other separate, each controllable sections of the heater. In the case of a gas-heated heating hood, the burners can preferably be arranged in the region between the glow base and the contact surface of the carrying device for the annealed material provided above the glow base.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Hochtemperaturofen mit einer gasbeheizten Heizhaube in einem schematischen Längsschnitt undIn the drawing, the subject invention is shown, for example. Show it 1 shows a high-temperature furnace according to the invention with a gas-heated heating hood in a schematic longitudinal section and
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäßen Hochtemperaturofens mit einer elektrisch beheizten Heizhaube.Fig. 2 is a similar to Fig. 1 representation of a high temperature furnace according to the invention with an electrically heated heating hood.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
Der Hochtemperaturofen gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein Ofenfundament 1 mit einem Glühsockel 2 auf, der von einer auf dem Ofenfundament 1 abgestützten Tragvorrichtung 3 für das Glühgut durchsetzt wird. Die Tragvorrichtung 3 ist gemäß den beiden Ausführungsbeispielen zur Aufnahme zweier Blechbunde 4 ausgelegt, die übereinander auf Tragscheiben 5 gelagert werden. Für die Glühbehandlung der Blechbunde 4 werden diese von einer Schutzhaube 6 umschlossen, deren Mantel 7 mit Hilfe eines Aufsetzflansches 8 und einer Ringdichtung 9 gegenüber dem Ofenfundament 1 und dem Glühsockel 2 gasdicht abgeschlossen ist. Das Schutzgas, üblicherweise Stickstoff und/oder Wasserstoff, wird über eine Schutzgaszuleitung 10 zugeführt, die über den Umfang der Schutzhaube 6 verteilte Austrittsöffnungen 11 aufweist, sodass das Schutzgas zwischen dem Mantel 7 und dem Glühsockel 2 entlang des Mantels 7 in die Schutzhaube 6 strömt und zentral über eine den Glühsockel 2 durchsetzende Abgasleitung 12 abgezogen werden kann.The high-temperature furnace according to FIGS. 1 and 2 has a furnace foundation 1 with an annealing base 2, which is penetrated by a supporting device 3 supported on the furnace foundation 1 for the annealed material. The support device 3 is designed according to the two embodiments for receiving two metal coils 4, which are mounted one above the other on support disks 5. For the annealing of the metal coils 4, these are enclosed by a protective cover 6, the jacket 7 is closed gas-tight with the aid of a Aufsetzflansches 8 and a ring seal 9 against the furnace foundation 1 and the glow base 2. The protective gas, usually nitrogen and / or hydrogen, is supplied via a protective gas supply line 10, which has distributed over the circumference of the protective cover 6 outlet openings 11, so that the protective gas flows between the jacket 7 and the base 2 along the jacket 7 in the protective cover 6 and can be withdrawn centrally via an exhaust pipe 12 passing through the glow base 2.
Die Beheizung des Glühguts erfolgt über eine aufgesetzte Heizhaube 13 die gemäß Fig. 1 über den Umfang verteilte Brenner 14 und nach Fig. 2 eine elektrische Heizeinrichtung aus einzelnen je für sich ansteuerbaren Heizabschnitten 15 aufweist. Das Glühgut wird somit über die jeweilige Heizeinrichtung der Heizhaube 13 erwärmt, und zwar im Wesentlichen durch Strahlungswärme, die von der Schutzhaube 6 abstrahlt. Die Schutzhaube 6 bietet dabei nicht nur mit ihrem Mantel 7, sondern auch mit ihrer Kuppel 16 Strahlungsflächen, sodass im Bereich des oberen Blechbundes 4 die Bunderwärmung auch über die Kuppelfläche erfolgt. Um den dadurch bedingten größeren Wärmeeintrag im oberen Bereich der Schutzhaube 6 auszugleichen, ist der Mantel 7 im Bereich zwischen dem Glühsockel 2 und der Aufsetzfläche 17 der Tragvorrichtung 3 für den unteren Blechbund 4 verlängert. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass der Höhenabstand h der Aufsetzfläche 17 der Tragvorrichtung 3 vom Glühsockel 2 einen Mantelabschnitt der Schutzhaube 6 bestimmt, der eine zumindest drei Viertel der Kupplungsfläche, vorzugsweise der gesamten Kuppelfläche entsprechende Fläche aufweist. Um zusätzliche Wärmeverluste über den Glühsockel 2 zu berücksichtigen, kann dieser Mantelflächenabschnitt 5 bis 20 % größer als die Kuppelfläche ausfallen. Damit ist für die Erwärmung des unteren Blechbundes 4 eine Strahlungsfläche verfügbar, die an die Strahlungsfläche für den oberen Blechbund 4 angepasst ist, was eine gleichmäßige Erwärmung beider Blechbunde 4 mit dem Vorteil ermöglicht, dass die durch die Glühbehandlung bedingten Werkstoffeigenschaften übereinstimmen. Zur Unterbindung einer Wärmeabfuhr durch den Glühsockel 2 kann dieser aus gute Wärmedämmeigenschaften aufweisenden Mineralwolle aufgebaut sein, und zwar in einer Höhe, die zumindest einem Drittel des Durchmessers des Mantels 7 der Schutzhaube 6 entspricht. Ein aus Mineralwolle aufgebauter Glühsockel 2 ist allerdings nicht geeignet, die durch das Glühgut bedingten Auflasten auf das Ofenfundament 1 abzutragen, sodass die Tragvorrichtung 3 für die Blechbunde 4 für sich am Ofenfundament 1 abgestützt wird.The heating of the annealing is carried out via an attached heating hood 13, the distributed according to FIG. 1 over the circumference of the burner 14 and according to FIG. 2, an electric heater each having individually controllable heating sections 15. The annealed material is thus heated by the respective heating device of the heating hood 13, essentially by radiant heat radiating from the protective hood 6. The protective hood 6 offers not only with its jacket 7, but also with its dome 16 radiation surfaces, so that in the area of the upper metal collar 4, the Bunderwärmung also on the dome area. To compensate for the consequent greater heat input in the upper part of the protective cover 6, the jacket 7 is in the area extended between the glow base 2 and the contact surface 17 of the support device 3 for the lower flange 4. The arrangement is made such that the height distance h of the contact surface 17 of the supporting device 3 from the glow base 2 determines a jacket portion of the protective hood 6, which has a corresponding surface at least three quarters of the coupling surface, preferably the entire dome surface. In order to take account of additional heat losses via the glow base 2, this lateral surface section can be 5 to 20% larger than the dome surface. Thus, a radiation surface is available for the heating of the lower metal collar 4, which is adapted to the radiation surface for the upper sheet metal collar 4, which allows a uniform heating of both metal coils 4 with the advantage that the conditional by the annealing treatment material properties match. To prevent heat dissipation through the glow base 2, this can be constructed of good thermal insulation properties having mineral wool, in a height corresponding to at least one third of the diameter of the shell 7 of the protective cover 6. However, an incandescent base 2 made of mineral wool is not suitable for removing the loads caused by the annealed material on the furnace foundation 1, so that the support device 3 for the metal coils 4 is supported on the furnace foundation 1 by itself.
Zur Unterstützung der gleichmäßigen Erwärmung der Blechbunde 4 kann die Schutzhaube 6 über die Höhe mit unterschiedlichen Heizleistungen beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck sind die Brenner 14 für die Gasbeheizung in der Fig. 1 unterhalb der Aufsetzfläche 17 für den unteren Blechbund 4 angeordnet. Nach der Fig. 2 können die einzelnen Abschnitte 15 der elektrischen Heizeinrichtung angesteuert werden, sodass je nach Bedarf der Höhe nach unterschiedliche Heizleistungen beispielsweise durch ein Abschalten bzw. Abregein einzelner Abschnitte sichergestellt werden können.To support the uniform heating of the metal coils 4, the protective cover 6 can be acted upon by the height with different heating powers. For this purpose, the burners 14 for the gas heating in FIG. 1 are arranged below the contact surface 17 for the lower sheet metal collar 4. According to FIG. 2, the individual sections 15 of the electric heating device can be activated, so that different heating outputs, for example, can be ensured by switching off or de-energizing individual sections, as required.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So könnte der Hochtemperaturofen auch nur zur Erwärmung eines einzelnen Blechbundes 4 oder von mehr als zwei Blechbunden 4 ausge- legt sein. Im Fall der Erwärmung eines einzelnen Blechbundes 4 verhindert der in Abhängigkeit von der Kuppelfläche gewählte Höhenabstand h der Aufsetzfläche 17 der Tragvorrichtung 3 vom Glühsockel 2 eine ungleichmäßige Erwärmung dieses Blechbundes 4 der Höhe nach. The invention is of course not limited to the illustrated embodiments. For example, the high-temperature furnace could also only be used to heat an individual metal collar 4 or more than two metal coils 4. lays down. In the case of heating a single metal collar 4, the selected depending on the dome area height distance h of the contact surface 17 of the support device 3 from the base 2 prevents uneven heating of this collar 4 the amount.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Patent claim:
1. Hochtemperaturofen zur Glühbehandlung von Blechbunden (4) mit einem Glühsockel (2), mit einer Tragvorrichtung (3), die eine Aufsetzfläche (17) zur koaxialen Aufnahme eines Blechbundes (4) mit Abstand oberhalb des Glühsockels (2) bildet, mit einer den Glühsockel (2) mit der Tragvorrichtung (3) koaxial umschließenden, an eine Schutzgaszuleitung (10) und einen Schutzgasabzug angeschlossenen Schutzhaube (6) aus einem zylindrischen Mantel (7) und einer den Mantel (7) oben abschließenden Kuppel (16), mit einer umlaufenden Dichtung (9) zwischen dem Glühsockel (2) und der Schutzhaube (6) und mit einer die Schutzhaube (6) mit Abstand umschließenden Heizhaube (13), dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Höhenabstand (h) der Aufsetzfläche (17) der Tragvorrichtung (3) vom Glühsockel (2) bestimmte, axiale Mantelabschnitt der Schutzhaube (6) eine Fläche aufweist, die zumindest drei Viertel der Kuppelfläche ausmacht.1. Hochtemperaturofen for annealing of Blechbunden (4) with a Glühsockel (2), with a support device (3) which forms a contact surface (17) for coaxial receiving a metal collar (4) at a distance above the Glühsockels (2), with a the glow base (2) with the support device (3) coaxially enclosing, to a protective gas inlet (10) and a protective gas outlet protective hood (6) of a cylindrical shell (7) and the jacket (7) top closing dome (16), with a circumferential seal (9) between the glow base (2) and the protective hood (6) and with a protective hood (6) with distance enclosing heating hood (13), characterized in that by the height distance (h) of the contact surface (17) the support device (3) from the annealing base (2) certain, axial shell portion of the protective hood (6) has a surface which makes up at least three quarters of the dome surface.
2. Hochtemperaturofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des dem Höhenabstand (h) der Aufsetzfläche (17) vom Glühsockel (2) entsprechenden Mantelabschnitts zumindest der Kuppelfläche entspricht.2. High temperature furnace according to claim 1, characterized in that the surface of the height distance (h) of the contact surface (17) from the annealing base (2) corresponding shell portion corresponds at least to the dome surface.
3. Hochtemperaturofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des dem Höhenabstand (h) der Aufsetzfläche (17) vom Glühsockel (2) entsprechenden Mantelabschnitts um 5 bis 20 % größer als die Kuppelfläche ist.3. High-temperature furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the height distance (h) of the contact surface (17) from the glow base (2) corresponding jacket portion by 5 to 20% larger than the dome surface.
4. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühsockel (2) aus Mineralwolle aufgebaut ist und dass die Tragvorrichtung (3) den Glühsockel (2) durchsetzt und auf einem Ofenfundament (1) abgestützt ist. 4. High-temperature furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Glühsockel (2) is constructed of mineral wool and that the support device (3) passes through the Glühsockel (2) and is supported on a furnace foundation (1).
5. Hochtemperaturofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des aus Mineralwolle aufgebauten Glühsockels (2) zumindest einem Drittel, vorzugsweise der Hälfte, des Durchmessers der Schutzhaube (6) entspricht.5. High-temperature furnace according to claim 4, characterized in that the height of the constructed of mineral wool annealing base (2) at least one third, preferably half, of the diameter of the protective hood (6).
6. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Dichtung (9) zwischen dem Glühsockel (2) und der Schutzhaube (6) gasdicht ausgeführt ist und dass die Schutzgaszuleitung (10) über den Umfang der Schutzhaube (6) verteilte Austrittsöffnungen (11) sowie der Schutzgasabzug eine den Glühsockel (2) mittig durchsetzende Abgasleitung (12) aufweisen.6. High-temperature furnace according to one of claims 1 to 5, characterized in that the peripheral seal (9) between the glow base (2) and the protective cover (6) is gas-tight and that the protective gas inlet (10) over the circumference of the protective cover (6 ) distributed outlet openings (11) and the protective gas outlet have a glow socket (2) centrally passing through the exhaust pipe (12).
7. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube (6) durch die Heizhaube (13) mit einer der Höhe nach abnehmenden Heizleistung beaufschlag bar ist. 7. High-temperature furnace according to one of claims 1 to 6, characterized in that the protective cover (6) through the heating hood (13) with a height decreasing heating power is acted upon bar.
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