EP2825830B1 - Sinterofen mit einer gasabführvorrichtung - Google Patents

Sinterofen mit einer gasabführvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP2825830B1
EP2825830B1 EP13715124.7A EP13715124A EP2825830B1 EP 2825830 B1 EP2825830 B1 EP 2825830B1 EP 13715124 A EP13715124 A EP 13715124A EP 2825830 B1 EP2825830 B1 EP 2825830B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
zone
discharge device
gas
gas discharge
sintering 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.)
Active
Application number
EP13715124.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2825830A1 (de
Inventor
Eberhard Ernst
René ALBERT
Thomas Schupp
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.)
GKN Sinter Metals Holding GmbH
Original Assignee
GKN Sinter Metals Holding 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 GKN Sinter Metals Holding GmbH filed Critical GKN Sinter Metals Holding GmbH
Publication of EP2825830A1 publication Critical patent/EP2825830A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2825830B1 publication Critical patent/EP2825830B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F27B21/00—Open or uncovered sintering apparatus; Other heat-treatment apparatus of like construction
    • F27B21/06—Endless-strand sintering machines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/10—Arrangements for using waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/30—Arrangements for extraction or collection of waste gases; Hoods therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangement of monitoring devices; Arrangement of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12—Travelling or movable supports or containers for the charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining or circulating atmospheres in heating chambers

Definitions

  • the invention relates to a sintering furnace with a gas discharge device, wherein the gas discharge device enables exhaust gases to be discharged efficiently from the sintering furnace. Furthermore, a method for removing gases from a sintering furnace is proposed.
  • Sintering furnaces are known through which bodies to be sintered, such as each of, are known WO 95/27802 , U.S. 4,221,559 , U.S. 4,536,211 , U.S. 3,244,507 , EP 0 378 877 or EP 0 566 376 .
  • the bodies to be sintered are first transported through a burn-out zone, in which lubricants and / or waxes present in the bodies to be sintered are removed by burn-out at temperatures lower than the sintering temperature.
  • sintering furnaces Immediately or indirectly behind the burnout zone, such sintering furnaces have the so-called sintering zone in which the actual sintering process takes place.
  • the advantage of such sintering furnaces is the possibility of sintering a large number of bodies to be sintered in a short time in a continuous or largely continuous process.
  • a disadvantage of the sintering furnaces described is that the furnace is open at least on its inlet side and on its outlet side. This, as well as the lack of separation of the different areas of the sintering furnace, enables convection and / or diffusion of contaminants through the openings and between the different areas of the sintering furnace.
  • These impurities can, in particular during the sintering process, lead to deterioration of the sintered bodies if the impurities are diffused into the surface of the bodies and / or if chemical reactions take place on the surface of the bodies with the impurities.
  • diffusion of undesired elements emanating from the surface of the body into the body volume and / or reaction products that arise can lead to a change in the material properties of the body, which can be expressed in undesired properties.
  • a diffusion of atoms present in the bodies to the surface of the body can also lead to a deterioration in properties of the body due to a reaction that may occur there with substances present in the atmosphere surrounding the body. Examples of the latter mechanism are the mechanisms of decarburization and decarburization. Reduced hardness and / or greater brittleness can frequently occur as exemplary undesirable consequences.
  • the invention is based on the object of providing a sintering furnace by means of which sintered bodies can be produced with an improved quality.
  • a sintering furnace which has a first zone, a second zone and a transition zone arranged between the first zone and the second zone. Furthermore, the sintering furnace has at least one conveying mechanism, by means of which a conveyance of bodies to be sintered is made possible on a conveying surface from the first zone through the transition zone to the second zone. Furthermore, the sintering furnace has at least one gas discharge device with at least one gas discharge device opening. The gas discharge device opening is arranged at least partially in a region of the transition zone.
  • bodies to be sintered are conveyed through the furnace on a conveying surface by means of a conveying mechanism.
  • the bodies to be sintered can lie directly on the conveying surface, or they can also be collected on or in transport devices, which in turn lie on the conveying surface.
  • the transport devices can be graphite or ceramic plates, for example.
  • containers that are open on one side, such as bowls, boxes or baskets, can also be provided, which can be made of ceramic, graphite, wire mesh or sheet metal, for example.
  • Embodiments are possible in which the bodies to be sintered are transported with the conveying surface by moving the conveying surface along the conveying direction.
  • the conveying surface can be designed, for example, as a belt, in particular as a conveyor belt.
  • the conveying mechanism can have, for example, revolving rollers.
  • Another possible embodiment of a conveying mechanism is found in the so-called walking beam furnace, in which the conveying surface is formed by so-called walking beams on which bodies to be sintered can be placed.
  • the bodies to be sintered are transported through the sintering furnace by conveying the walking beams via a corresponding lifting mechanism, which among other things results in a translational movement of the walking beam, which causes the bodies to be sintered to be transported further from the burnout zone to the sintering zone of the sintering furnace .
  • a sintering furnace Another possibility for designing a sintering furnace is to design it as a push-through furnace.
  • the bodies to be sintered are arranged directly or indirectly on a base area which, in this embodiment, represents a stationary conveying surface within the sintering furnace.
  • the bodies to be sintered can be conveyed in a pusher furnace, for example, by means of a pushing device via a corresponding pushing device arranged, for example, in an area of the furnace entrance.
  • a sintering furnace in which bodies to be sintered are conveyed is to design it as a roller hearth furnace.
  • the conveying surface is formed from rollers on which the bodies to be sintered are arranged directly or indirectly.
  • rollers that can be driven by means of motors come into consideration, via which a pulse can be transmitted to the body to be sintered, or a pulse is transmitted to the body to be sintered via an impact mechanism, similar to, for example, a pusher furnace and the bodies to be sintered are then transported over rollers, which in this case cannot be driven.
  • a combination of drivable and non-drivable rollers can also be provided to form the conveying surface.
  • One advantage of the roller hearth furnace is, for example, that the roller hearth furnace can usually be used at higher temperatures than, for example, a sintering furnace in the form of a sintering belt furnace.
  • roller hearth furnace Another advantage of the roller hearth furnace is that the speed of movement of the bodies to be sintered can be different along the longitudinal extension of the sintering furnace, so that, for example, the dwell time within a region of the sintering furnace can be adapted according to the respective process design.
  • a gas discharge device with at least one gas discharge device opening is arranged at least partially in a region of the transition zone.
  • the arrangement at least partially in a region of the transition zone has the consequence that at least not the entire gas discharge device opening is arranged within the first zone or within the second zone.
  • sintering furnaces which are used in particular for industrial production, zones of different functionality are usually arranged one behind the other.
  • at least one burnout zone and one sintering zone are part of the sintering furnace in an imaginary direction of passage of the bodies to be sintered.
  • a compensation zone, a carburization zone, a rough cooling zone for carrying out hardening processes, a tempering zone and / or a cooling zone can also be arranged on the sintering furnace, with the different zone types also listed in this case according to a typical arrangement in an imaginary flow direction are.
  • individual types of zones can also be arranged several times on the sintering furnace, for example in order to carry out the corresponding functionality at different temperatures and / or in different atmospheres.
  • not all of the named types of zones are necessarily present in a sintering furnace.
  • the listed sequence is a typical sequence in which the corresponding types of zones are typically arranged, but if necessary a reversal of the sequence can be provided, for example hardening and tempering processes can be flexibly connected one after the other.
  • a transition zone can be provided between different zones.
  • One of the purposes of the transition zone here is to separate, at least to a certain extent, the atmospheres that predominate in the zones arranged one behind the other.
  • the gas discharge device can be used at least partially within transition zones between any of the named zones or other zones.
  • the transition zone comprises at least one area, the smallest cross-sectional area of which is smaller than the cross-sectional area of at least one zone adjoining the transition zone.
  • the cross section within the transition zone is at least partially smaller than the cross section of the immediately adjacent areas adjoining the transition zone, or at least an area with a narrowed cross section is also located in one area of the transition zone.
  • the area of the sintering furnace with the smallest cross-section of the sintering furnace can also be possible for the area of the sintering furnace with the smallest cross-section of the sintering furnace to be present in an area of the transition zone or within the transition zone. This achieves, among other things, that gases flowing from the first zone into the second zone and / or gases flowing from the second zone into the first zone are forced to pass a cross-section that is narrowed compared to the areas adjoining the transition zone.
  • the resulting flow conditions in a region of the transition zone have proven in many cases to be advantageous for the quality of the sintered bodies.
  • At least one, possibly exchangeable, cross-sectional constriction body is arranged at least partially in a region of the transition zone above the conveying surface.
  • the advantage of an exchangeable cross-sectional constriction body is that when the sintering furnace is designed, the cross-sectional size and the course of the cross-section with the longitudinal extent of the transition zone do not have to be known, but rather that these can be changed depending on the process design.
  • one or more fixed and therefore non-exchangeable cross-sectional constrictions can also be provided.
  • the cross-sectional constriction body can, in principle, be a body of any geometry and any material, the prerequisite for usability being a material selection that is suitable for the respective process.
  • the cross-sectional constriction body is thermodynamically stable at the temperatures prevailing in each case in the transition zone. Furthermore, a selection of the material of the cross-sectional constriction body is advantageous in that there is no substantial outgassing of substances undesirable for the process atmosphere and that chemical reactions with the process atmosphere used in each case do not occur. With a view to this requirement profile, provision can be made for many cases, for example, to use ceramic bodies as cross-sectional constriction bodies, which bodies can be designed, for example, as a plate.
  • the cross-sectional constriction body can in this case within the transition zone, at one or several side walls and / or be attached to the top wall.
  • Fastening can take place, for example, by means of a screw connection, a permanent or releasable connection with other connecting elements or by hanging in a corresponding hanging device, the latter being done, for example, by hanging one or more eyelets made on the cross-sectional constriction in hooks appropriately placed in a region of the transition zone can.
  • a plurality of cross-sectional constrictions to be arranged at different positions between the first zone and the second zone. In all cases, it can also be possible that one or more cross-sectional constrictions protrude at least partially into the first zone and / or into the second zone, with one or more of the cross-sectional constrictions protruding into only one or both the adjacent zones may be possible.
  • At least one cross-section modifying body which can be moved into the transition zone and out of the cross-section of the transition zone is arranged above the conveying surface.
  • the intended cross-sectional change body can be arranged in a state moved into it in accordance with the exchangeable cross-sectional constriction body.
  • the cross-section changing body can be, for example, a ceramic plate that can be moved into the cross-section of the transition zone.
  • the cross-sectional constriction body is designed as a lamella, and that at least two lamellae are arranged one behind the other and spaced apart from one another in the longitudinal direction of the sintering furnace, at least one lamella being arranged within the transition zone.
  • the lamellae have a width which corresponds or almost corresponds to the distance between the inner walls of the sintering furnace, which are designed as muffle walls, for example.
  • the lamellae are significantly less wide than the distance between the inner walls of the sintering furnace, and that several lamellae are positioned next to one another when viewed in the direction of transport of the bodies to be sintered.
  • lamellae when viewed perpendicular to the transport direction of the bodies to be sintered, lamellae are positioned shifted to one another. Furthermore, it can be provided that one or more of the lamellae have different widths, thicknesses and / or lengths. It can also be provided that one or more of the slats, when viewed in parallel projection onto the conveying surface, are positioned in an orientation other than parallel to one another.
  • the lamellae can be made of any material, such as a metal alloy or ceramic. In an advantageous embodiment, it can be provided that the lamellae are arranged in an alignment parallel to one another.
  • the lamellae are spaced apart from one another by a distance which is preferably between approximately 100 mm and 200 mm, preferably between 130 mm and 170 mm.
  • the advantage of designing a cross-sectional constriction body as a lamella or, if more than one lamella is arranged within the sintering furnace, as a total of lamellae, is that the flow of gases is stabilized in areas of the sintering furnace equipped with lamellae. This is caused, among other things, by the fact that the lamellae influence the gas flow in such a way that the flow stabilizing turbulence of the gas flow through the lamellae is caused.
  • lamellae are arranged within one or more of the zones.
  • the entirety of the lamellae extends from an area of a transition zone into an area of a zone adjoining the transition zone.
  • the entirety of the lamellae extends from an area of one zone to an area of another zone, wherein lamellae can also be arranged in further zones and / or transition zones located between these two zones.
  • a total of lamellas is arranged only within one zone or within several zones, but no lamella is arranged within an adjoining transition zone.
  • the gas discharge device opening is arranged completely in a region of the transition zone. This avoids protruding or at least partially protruding into the first zone and / or the second zone. As a result, the transition zone enables a largely complete conceptual separation of the first zone from the second zone.
  • the gas discharge device opening is arranged at least partially at the level of the conveying surface or below the level of the conveying surface.
  • the gas discharge device opening is arranged at least partially, preferably completely, above the conveyance level of the conveyance surface.
  • the gas discharge device opening is suitable for discharging gases which flow into the transition zone from one of the two zones adjacent to the transition zone in which the gas discharge device is arranged and from gas flowing from the other of the two adjacent zones is underflow.
  • At least one gas discharge device opening is arranged at least partially, preferably completely, at the level of the transport surface or below the height level of the transport surface, and that in addition at least one further gas discharge device opening is arranged at least partially, preferably completely, above the transport level of the transport surface.
  • at least one gas discharge device opening is arranged at least partially, preferably completely, at the level of the transport surface or below the height level of the transport surface, and that in addition at least one further gas discharge device opening is arranged at least partially, preferably completely, above the transport level of the transport surface.
  • the prevailing atmospheric conditions such as in particular the gas temperatures and the prevailing flow conditions
  • the parallel projection of the gas discharge device opening onto the conveying surface extends at least over almost the entire width of the conveying surface.
  • the parallel projection of the gas discharge device opening extends at least over the entire width of the conveying surface.
  • the width of the conveying surface denotes the extent which the conveying surface has perpendicular to the direction of movement of the body.
  • the gas discharge device opening extends along the width of the inner walls of the sintering furnace, which are designed as muffle walls, for example, in the region of the transition zone.
  • the advantage of extending the gas discharge device over the entire or at least almost the entire width of the conveying surface is that a largely homogeneous gas flow around or underflow is brought about for all bodies to be sintered located on the conveying surface.
  • the width of the gas evacuation device is greater than the width of the conveyance surface, the parallel projection of the gas evacuation device opening onto the conveyance surface extends beyond at least the entire width of the conveyance path.
  • the parallel projection of the gas discharge device opening extends over the entire distance between the lateral boundary walls of the sintering furnace.
  • the sintering furnace has at least one flow rate changing component which is arranged within the gas discharge device.
  • the flow rate changing component can be a valve, for example.
  • a valve can be designed, for example, as a hand-operated valve, medium-operated valve, machine-operated valve, electromagnetic valve, electrically operated valve, pneumatically operated valve, hydraulically operated valve or spring-loaded and weight-loaded valve.
  • the sintering furnace has at least one convection forcing device which is arranged within the gas discharge device.
  • the convection enforcement device can be designed, for example, as a compressor in the broader sense, for example as a fan for convection enforcement with a low pressure ratio between suction and pressure side between about 1 and 1.1 or as a fan with a higher pressure ratio than the values mentioned above Suction and pressure side.
  • At least one inlet device for introducing protective gas is arranged in a region of the transition zone essentially opposite the gas discharge device opening.
  • protective gas here generally refers to a gas which is provided for, indirectly or directly, introduction into the sintering zone, for example in an area of the sintering zone and / or coming from the furnace outlet, during the sintering process.
  • This can be, for example, an inert gas such as argon, krypton, xenon or mixtures of these.
  • other gases and / or gas mixtures can also be involved, it being advantageous if the chemical reactivity between the protective gas and the bodies to be sintered is low at the respective sintering temperature used.
  • a gas mixture of nitrogen N 2 and hydrogen H 2 as protective gas
  • typical gas mixtures for example, of 70% by volume of N 2 and 30% by volume of H 2 , or of 95% by volume.
  • % N 2 and 5% by volume H 2 or within the composition range between these two compositions.
  • the introduction device can be, for example, a nozzle or several nozzles through which the protective gas, comparable to a veil, preferably over the entire width of the sintering furnace and / or over part of the Longitudinal extension or the largely entire longitudinal extension of the transition zone is let into the sintering furnace.
  • the protective gas can be introduced via the introduction device under comparatively high pressure so that the introduced gas has a high kinetic energy.
  • the volume flow of gas guided out of the sintering furnace through the gas discharge device can be adjusted.
  • the volume flow of gas discharged from the sintering furnace by the gas discharge device can preferably be regulated.
  • the volume flow can be regulated, for example, by means of a two-position controller or by means of a three-position controller.
  • the volume flow can be changed separately or in combination with one another, for example through an adjustment by means of the flow rate changing component, the convection force device and / or the speed of the protective gas introduced into the sintering furnace by means of the introduction device.
  • the gas discharge device runs from the gas discharge device opening to a heat exchanger.
  • gas can be fed from the sintering furnace to the heat exchanger in order to heat fluid in the heat exchanger.
  • it can be provided to heat protective gas for a subsequent introduction into the sintering furnace.
  • preheated protective gas can be used for introduction into the sintering furnace, which in comparison to a heating of the protective gas that takes place only within one of the zones of the sintering furnace, for example the sintering zone and / or the cooling zone, is necessary for maintaining or achieving the The energy input to be applied in the corresponding zone can be reduced.
  • gases can be preheated, such as combustion air for use in the burnout zone, fuel gas for use by burners used in the burnout zone and / or for gas heating of gas-operated furnaces.
  • a recuperator is particularly suitable as a heat exchanger, for example a plate heat exchanger, a spiral heat exchanger, a tube heat exchanger, a U-tube heat exchanger, a jacket-tube heat exchanger, a heating register and / or a layer heat exchanger.
  • the first zone is a burn-out zone and that the second zone is a sintering zone.
  • lubricants and / or waxes are removed from the bodies to be sintered by burning out at temperatures which can typically be between 500 ° C. and 800 ° C.
  • the bodies to be sintered After passing through the burnout zone, the bodies to be sintered enter the sintering zone, in which the sintering process takes place at temperatures which are typically in a range between 80 percent and 95 percent of the absolute melting temperature of the material to be sintered, expressed in Kelvin. At these temperatures, the oxides in the bodies are initially reduced. At this stage, the sintering of the body is already taking place largely at the same time.
  • the bodies pass into a cooling zone, which is typically still present, in which the then already sintered bodies can cool down before they can then optionally be subjected to one or more post-treatments, such as post-heat treatments.
  • the cooling zone can also be used, for example, in order to be able to carry out post-heat treatment of the sintered bodies in it.
  • the named zones can be arranged one behind the other in a non-communicable manner, or they can be separated from one another by further zones arranged between the respective zones.
  • At least one transition zone is arranged between the burnout zone and the sintering zone.
  • the transition zone here has a cross-section that is narrowed both compared to the burn-out zone and the sintering zone.
  • the transition zone differs from the zones adjoining the transition zone by other parameters.
  • the transition zone is an area with conditions that differ from the conditions prevailing in the adjacent zones, in which, for example, a different temperature and / or a different atmosphere prevails and / or a different wall lining is arranged on the sintering furnace than in a or more of the adjacent zones.
  • One concept of the invention provides a method by means of which gases are removed from a sintering furnace.
  • the method provides that gas flowing between a first zone of the sintering furnace and a second zone of the sintering furnace passes through a transition zone arranged between the first zone and the second zone. While passing through the transition zone, at least a portion of gas flowing from one of the two zones in the direction of the other of the two zones passes through at least one gas discharge device opening in at least one gas discharge device and is then discharged from the sintering furnace by the gas discharge device.
  • the term gas can also include particles dispersed in such a state, which, for example, are distributed in the gas phase during the burn-out process.
  • the less warm of the two gases flows under the warmer of the two gases. At least a portion of the less warm of the two gases enters the gas discharge device opening at the level of the conveying surface and / or below the level of the conveying surface.
  • the advantage of the less warm of the two gases entering the gas discharge device opening at the level of a transport surface and / or below this level can be, for example, that the less warm of the two gases can be removed from the sintering furnace on the basis of natural convection alone.
  • the principle of operation is based on the fact that, due to the generally higher temperatures in one area of the sintering zone compared to the burn-out zone, a large proportion of the heating is caused by the sintering zone flowing sintering zone gas takes place at higher temperatures than a considerable proportion of burnout zone gas has after flowing through the burnout zone. It is thus achieved in such an exemplary embodiment that at least a portion of the burnout zone gas enters the gas discharge device opening at the level of the conveying surface and / or below the level of the conveying surface.
  • sintering zone gas denotes the entirety of the gas located in the sintering zone and flowing out of the sintering zone.
  • gas and the term sintering zone gas can be used in addition to substances in a gaseous state of aggregation comprise dispersed particles which are distributed, for example, in the gas phase during the sintering process.
  • One advantage of the described removal of burnout zone gas by the gas removal device from the sintering furnace is that impurities caused by burnout zone gas reach the sintering zone to a lesser extent than would be the case without the removal of burnout zone gas. If the proportion of burnout zone gas discharged from the sintering furnace is sufficient, further measures to reduce the impurities present in the sintering zone are therefore necessary to a lesser extent. For example, the volume flow of protective gas that is admitted into the sintering furnace at the sintering zone outlet can be reduced in order to flow from there in the direction of the burnout zone and reduce the influx of burnout zone gas into the sintering zone.
  • the less warm of the two gases flows under the warmer of the two gases, and that at least a portion of the warmer of the two gases is at the level of the transport surface and / or above the level of the Conveyor surface enters the gas discharge opening.
  • the portion of the gas flowing from one of the two zones in the direction of the other of the two zones reaches the gas discharge device as a result of natural convection through the gas discharge device opening and as a further consequence of natural convection through the gas discharge device is discharged from the sintering furnace.
  • the course of the gas discharge device is designed for this purpose in such a way that a less warm two gases are directed essentially downwards and a warmer two gases are directed essentially upwards out of the sintering furnace.
  • turbulence occurring in the gases present in the sintering furnace can be reduced or even completely avoided, which means that, for example, gases from a zone in another zone, for example from the first zone into the second zone and / or from the second zone into the first zone, can be prevented.
  • the gas flowing between the first and the second zone at least partially flows past at least one cross-sectional constriction body, thereby changing the direction of flow in the direction of the gas discharge device opening.
  • the cross-sectional constriction body is designed as a total of lamellae.
  • the proportion of the gas flowing from one of the two zones in the direction of the other of the two zones is accelerated and thereby changed, preferably by protective gas introduced in a region of the transition zone essentially opposite the gas evacuation device, in the direction of the gas evacuation device set, particularly preferably regulated, is.
  • protective gas is introduced at a comparatively high pressure, which has a high kinetic energy as a result of the introduction at high pressure, gases coming from the adjacent zones into the region of the transition zone would be accelerated in the direction of the gas discharge device opening.
  • the movement components caused by this are superimposed on those that are already present Movement components, such as those that occur as a result of natural convection.
  • the volume flow of gas discharged by the gas discharge device, and thereby the level of the portion of the gas flowing out of one of the two zones in the direction of the other of the two zones, discharged by the gas discharge device, by means of at least one within the Gas discharge device arranged flow change component set, preferably regulated, is.
  • This makes it possible to regulate the amount of the discharged portion of the gas flowing from the first zone in the direction of the second zone by means of a flow rate change component in accordance with the present process parameters, for example based on the prevailing or set temperatures.
  • One advantage of such a method is, for example when the first zone is designed as a burn-out zone and the second zone as a sintering zone, that with simultaneous removal of sintering zone gas with the burn-out zone gas, which may not be desired, or, for example, if turbulence that is likewise undesirable or if further turbulence occurs undesired, for example flow dynamic, effects, the expression of which can be reduced or avoided by means of a change, in particular a reduction, of the volume flow of the gas discharged into the gas discharge device by convection.
  • the volume flow of gas discharged by the gas discharge device and thereby the level of the proportion of the gas flowing from one of the two zones in the direction of the other of the two zones is set by means of at least one convection forcing device arranged within the gas discharge device , preferably increased, particularly preferably regulated.
  • the level of the proportion of the gas flowing from one of the two zones in the direction of the other of the two zones is adjusted as a control that is carried out by means of a control circuit.
  • This control loop can, for example, change the volume flow after measuring process parameters.
  • a change in the proportion of the gas flowing between the first zone and the second zone discharged by the gas discharge device can be achieved by means of a Flow changing member and / or a convection forcing device are effected.
  • a sensor for measuring the dew point temperature of steam located in the sintering furnace is in the control circuit for regulating the level of the removed portion of the burnout zone gas.
  • This is preferably the dew point temperature of water vapor.
  • a dew point mirror hygrometer for example, can be used as the sensor. It is particularly advantageous here if the sensor for measuring the dew point temperature is arranged within a zone in which an inflow of gases from adjacent zones is to be avoided by means of the gas discharge device. For example, if the first zone were designed as a burn-out zone and the second zone as a sintering zone, the sensor for measuring the dew point temperature would preferably be arranged within the sintering zone.
  • One advantage of such a method is, for example, that a possibly undesirably high concentration of undesired gas components originally originating from one of the two zones and / or dispersed components can be measured by means of moderate measuring-technical effort. If a limit value is exceeded, above which deterioration of the sintered components is to be expected, an increase in the level of the proportion of the gas guided through the gas discharge device can then take place in that the flow rate changing component is at least partially guided out of the cross section of the gas discharge device and / or by means of the Convection forcing device is increased by the gas discharge device from the gas discharge device opening away from the volume flow.
  • the first zone as a burnout zone and the second zone as a sintering zone it can be avoided, for example, that an undesirably high concentration undesirably got into the burnout zone atmosphere during the burnout process and transported into the sintering zone with the burnout zone gas and / or as a component of the burnout zone gas Substances can be reduced considerably.
  • An embodiment of the method is also provided, during which at least the portion of the gas flowing out of one of the two zones in the direction of the other of the two zones, discharged by the gas discharge device, into a heat exchanger is performed, in which a heating of fluid takes place through the transfer of thermal energy from the removed portion of the gas.
  • An embodiment of the method is also provided, during which at least the portion of the gas flowing from one of the two zones in the direction of the other of the two zones that is removed from the sintering furnace is conducted into a heat exchanger.
  • thermal energy of the warm gas is used to heat the protective gas to be introduced into the sintering furnace by transferring thermal energy.
  • An example of the introduction of protective gas into the sintering furnace is the introduction of protective gas in an area of the sintering zone. If protective gas that has already been preheated is introduced into an area of the sintering zone, at least the heat output required to maintain the sintering temperature in an area of the sintering zone is reduced.
  • the heat exchanger can be a recuperator, for example, which can be designed, for example, in cocurrent, cross-flow, counter-flow and / or core-flow designs, or in combinations thereof.
  • the first zone is the burnout zone and the second zone is the sintering zone.
  • One advantage of using this embodiment of the method is that in the burn-out zone, in accordance with the purpose of the burn-out zone, components outgas from the bodies to be sintered.
  • combustion products such as CO, CO 2 , H 2 O and / or soot arise in the burn-out zone, which can arise, for example, from the combustion of pressing aids present in the pellets and / or the combustion of the fuel gas.
  • undesired processes can be caused at the high temperatures typically prevailing in the sintering zone, such as the formation of reaction products from the previously outgassed constituents and the surface of the body to be sintered and / or diffusion of the previously outgassed components into the volume of the body to be sintered.
  • the described sintering furnace and / or the described method is used for the production of non-oxidic sintered bodies.
  • the advantage here is that as a result of gas flowing out of the first zone, for example the burn-out zone, in the direction of the second zone, for example the sintering zone, through the gas discharge device, the proportion of burn-out zone gas in the sintering zone is reduced.
  • this has the advantage, for example, that outgassing excreted and / or generated during the burn-out is partly or even largely due to the gas discharge device from the Transition zone are discharged and thus can only get into the sintering zone to a small extent or hardly at all or in an optimal case no longer at all.
  • sintered bodies which tend to react with such parts, in particular non-oxidic, can be produced with a high resulting quality, such as a high surface quality.
  • Fig. 1a shows a sintering furnace 1 in the configuration of a sintering belt furnace according to the prior art in a plan view.
  • the sintering furnace 1 comprises in the direction of the intended transport direction indicated by the arrow a furnace inlet 16, a first zone 2 designed as a burnout zone, a transition zone 4, a second zone 3 designed as a sintering zone, a cooling zone 17 and a sintering furnace outlet 18.
  • Bodies to be sintered 6 are located on the conveying surface 7, which is designed as a sintering belt in the sintering furnace 1 shown.
  • a muffle wall 19 is arranged on both sides of the conveying surface 7, which extends parallel to the boundary lines of the conveying surface 7 of the sintering furnace 1 from the beginning of the transition zone 4 along the sintering zone 3 up to, considering the intended transport direction the end of the cooling zone 17 extends.
  • a sintering furnace 1 in the form of a sintering belt furnace according to the prior art is shown in a side view.
  • the ones in the description of the Fig. 1a named features are the Figure 1b also to be taken, so that for the designations on the description of the Fig. 1a is referred.
  • a conveying mechanism 5 is shown at the ends of the conveying surface 7, which is designed as a sintered belt roll arranged at the ends of the conveying belt.
  • a possible embodiment of the muffle walls 19 can be found, the height of which in the three zones of their longitudinal extent, transition zone 4, sintering zone 3 and cooling zone 17, can be of different sizes.
  • a section of a sintering furnace 1 in an embodiment as a sintering belt furnace according to the prior art is shown in side view.
  • the drawing shows areas of the burnout zone 2 and the sintering zone 3 as well as the transition zone 4 arranged between these two.
  • Bodies 6 to be sintered are located on the conveying surface 7 in order to be conveyed on this in the conveying direction indicated by the arrow.
  • Muffle walls 19 are arranged around the conveying surface 7 along the longitudinal extension of the transition zone 4 and along the visible longitudinal extension of the sintering zone 3.
  • Figure 2b is shown by arrows how the gas flow within the sintering furnace 1 in its in Fig. 2a
  • the embodiment shown is essentially carried out during its operation according to experiments carried out.
  • the reference numbers agree with those of the Fig. 2a match.
  • the dotted arrow indicates in Figure 2b a direction of flow of sintering zone gas originating from the area of the sintering zone 3.
  • This sintering zone gas is permanently introduced as a protective gas in an area of the transition between the sintering zone and the cooling zone.
  • the solid arrows indicate directions of flow of the burnout zone gas located in an area of the burnout zone 2 and coming from the area of the burnout zone 2 and flowing in the direction of the sintering zone 3.
  • the sintering zone gas flowing from the area of the sintering zone 3 into the area of the burnout zone 2 is underflowed in an approximately wedge-shaped manner by the burnout zone gas flowing from the area of the burnout zone 2 into the area of the sintering zone 3 as a result of convection.
  • circulation movements of burnout zone gas take place, which flow through the conveying surface 7, since in the embodiment shown this is designed as an at least partially gas-permeable conveyor belt.
  • the following table 1 shows the measurement data listed in a table, which are obtained from a sintering furnace in accordance with Fig. 2a were determined without a gas discharge device arranged in an area of the transition zone, the longitudinal extent of the sintering zone and the cooling zone in the transport direction being 6 m each during the experiments carried out.
  • a gas inlet As an inlet for letting protective gas into the sintering furnace, a corresponding gas inlet was arranged in an area between the sintering zone and the cooling zone.
  • the upper values relate to results that were determined during Burners located in the burnout zone were switched off, while the lower values relate to results during which burners located in the burnout zone were switched on and thus led to the heating of the burnout zone gas and the addition of burner gases and dispersoids originating from the burners to the burnout zone gas.
  • the fields in which only one value is entered relate to results that were determined without the burner switched on in the burnout zone.
  • the specified temperatures are measured values measured on the sintering furnace, while the volume flows and the mass flows are results determined by means of simulation calculations.
  • the experimentally determined mean gas temperatures in an area of the furnace entrance, within the burnout zone, within the transition zone, within the sintering zone, which was 6 m long in the furnace used, within the cooling zone, which was also 6 m long, were used as input values and measured in an area of the furnace exit.
  • the mean temperature was calculated as the arithmetic mean from temperature values determined along a largely complete longitudinal extension of each zone.
  • the specified temperatures are the mean gas temperatures measured with thermometers specially shielded against radiant heat. As can be seen in Table 1, the gas in the sintering furnace had an average temperature of 700 ° C. within the burnout zone, while the average temperature of the gas in the sintering furnace was 1050 ° C.
  • the table shows that the total pressure difference in the area between the furnace inlet and the gas inlet located at the end of the sintering zone and in the area between the gas inlet and the furnace outlet with the burners switched on, at 0.512 Pa each, is about 2.5 times that of the switched off Burners obtained value.
  • Fig. 3a shows a further embodiment of a sintering furnace 1 in side view.
  • the configuration shown differs from that in Fig. 2a
  • a gas discharge device 8 in the form of a line leading from the interior of the sintering furnace 1 into the surroundings is arranged within the transition zone. Inside the sintering furnace, the gas discharge device 8 opens into a gas discharge device opening 9 which, in the embodiment shown, is arranged below the conveying surface 7, which in the embodiment shown is designed to be gas-permeable.
  • the meaning of the other reference symbols and of the arrow indicating the direction of transport is corresponding Fig. 2a chosen.
  • Figure 3b is shown schematically by means of arrows how the course of the gas flows within the sintering furnace 1 in its in Fig. 3a
  • the embodiment shown is essentially carried out during its operation according to experiments carried out.
  • the reference symbols here correspond to those of Fig. 3a .
  • Dotted arrows indicate directions of flow of sintering zone gas originating from the area of the sintering zone 3.
  • the solid arrows indicate directions of flow of the burnout zone gas located in an area of the burnout zone 2 and coming from the area of the burnout zone 2 and flowing in the direction of the sintering zone 3.
  • sintering zone gas flowing from the area of the sintering zone 3 into the area of the burnout zone 2 is from
  • the burnout zone gas flowing under the area of the burnout zone 2 in the direction of the sintering zone 3 within the burnout zone 2 and within an area of the transition zone 4 is approximately wedge-shaped.
  • circulation movements of burnout zone gas take place, which flow through the conveying surface 7, which is possible because the conveying surface in the embodiment shown is at least partially gas-permeable.
  • the following table 2 shows the measurement data listed in a table, which in a sintering furnace in an embodiment according to Fig. 3a with the gas discharge device arranged in the transition zone, the longitudinal extent of the sintering zone and the cooling zone in the transport direction being 6 m each during the experiments carried out.
  • the general conditions described in the description of Table 1 apply with regard to the determination of the values listed.
  • an additional column “Gas suction” is inserted in Table 2, in which values obtained in a region of the gas discharge device opening are entered.
  • Table 2 Values determined on a sintering furnace according to FIG. 3a and thus with a gas discharge device.
  • Table 2 shows in particular that the pressure difference between the furnace inlet and the gas inlet and the pressure difference between the gas inlet and the furnace outlet, both with the burners switched on and with the burners switched off, are significantly lower than those listed in Table 1 for the sintering furnace without a gas discharge device.
  • Table 2 shows in particular that the pressure difference between the furnace inlet and the gas inlet and the pressure difference between the gas inlet and the furnace outlet, both with the burners switched on and with the burners switched off, are significantly lower than those listed in Table 1 for the sintering furnace without a gas discharge device.
  • FIG. 3c a further embodiment of a sintering furnace 1 can be seen in a side view.
  • the one in this Figure 3c The sintering furnace 1 shown differs from that in Figure 3b
  • the embodiment shown essentially to the effect that gas inlet devices 20 designed as nozzles are arranged within the transition zone 4 and above the gas discharge device opening 9.
  • gas inlet devices 20 designed as nozzles are arranged within the transition zone 4 and above the gas discharge device opening 9.
  • an acceleration of gas originating in the first zone as well as gas originating in the second zone is effected with at least one directional component in the direction of the gas evacuation device opening.
  • This is shown sketchily by the course of the arrows, the meaning of which is analogous to that in Fig. 3b shown arrows.
  • FIG. 3d a section of an embodiment of a sintering furnace 1 is shown in plan view, as it is shown in FIG Fig. 3a is shown in side view.
  • the parallel projection of the gas discharge device opening 9 on the conveying surface 7 extends in the transverse direction to the direction of transport of the bodies to be sintered completely over the distance between the two muffle walls 19, which represent the inner walls of the sintering furnace.
  • a further embodiment of a sintering furnace 1 can be seen in a side view. Similar to the embodiment shown in FIG. 3a, the embodiment shown in FIG Fig. 3e The sintering furnace 1 shown has a gas discharge device 8 with a gas discharge device opening 9, which is designed as a line leading completely in a region of the transition zone 4 from the interior of the sintering furnace 1 into the environment, the transition zone 4 in the example shown between the adjoining first zone 2 , which in this example is designed as a rough cooling zone, and the second zone 3 which is adjacent to the other side of the transition zone 4 and which is designed as a tempering zone in this example.
  • the gas evacuation device opening is in the embodiment of FIG Fig. 3e not arranged below the level of the conveying surface 7, but above the level of the conveying surface 7.
  • Fig. 3f is shown schematically by means of arrows how the course of the gas flows within the sintering furnace in its in Fig. 3f
  • the embodiment shown was essentially observed during operation in accordance with experiments carried out.
  • the first zone 2 is designed as a rough cooling zone
  • the second zone 3 is designed as a tempering zone.
  • the dashed arrows designate gas flowing essentially in the direction of the rough cooling zone
  • the solid arrows inside the sintering furnace 1 designate gas flowing out of the rough cooling zone essentially in the direction of the tempering zone.
  • the mean gas temperature of the gases flowing from the rough cooling zone in the direction of the tempering zone is lower than the mean gas temperature of the gases originating from the tempering zone.
  • the gas discharge device opening 9 is arranged above the conveying surface 7 in the example shown, it is achieved that the prevailing flow conditions compared to those in FIG Figure 3b
  • the flow conditions shown are mirrored approximately on a plane parallel to the conveying surface 7. In the example shown, it can thus be achieved that the proportion of gases originating from the tempering zone, such as air, which reaches the rough cooling zone, can be reduced.
  • FIG. 4a a further embodiment of a sintering furnace 1 is shown.
  • the embodiment shown here essentially corresponds to that in FIG Fig. 3a embodiment shown.
  • a difference from the latter is that Figure 4a it can be seen that a cross-sectional constriction body 10 is arranged above the conveying surface in a region of the transition zone.
  • the cross-sectional constriction body 10 is here cuboid and, possibly detachably, attached to the top of the muffle wall.
  • the other reference symbols are analogous to Fig. 3a forgive.
  • FIG. 4b Another embodiment of a sintering furnace 1 is shown in which, in particular, a cross-sectional change body 11 is arranged within the transition zone 4, which body can be moved into and out of the cross-sectional area of the transition zone 4.
  • the cross-section changing body 11 is designed as a plate which is held in a guide and can be raised or lowered via a traction system.
  • the other reference symbols are analogous to Fig. 3a forgive.
  • FIG. 4c a further embodiment of a sintering furnace 1 is shown.
  • the configuration shown essentially corresponds to that in FIG Figure 4a However, it differs slightly from this embodiment, namely essentially in that the cross-sectional constriction body 10 is designed as a lamella 21.
  • the cross-sectional constriction body 10 is designed as a lamella 21.
  • three lamellae are arranged within the transition zone.
  • the lamellae are arranged one behind the other and equidistantly.
  • the number of lamellae is higher than in the embodiment shown and that the entirety of the lamellae extends into one or both of the adjacent zones.
  • Figure 4d is shown schematically by means of arrows how the course of the gas flows within the sintering furnace 1 in its in Figure 4c
  • the embodiment shown is essentially carried out during its operation according to experiments carried out.
  • the reference symbols here correspond to those in Figure 2b used reference symbols.
  • Dotted arrows indicate directions of flow of sintering zone gas originating from the area of the sintering zone 3.
  • the solid arrows indicate directions of flow of the burnout zone gas located in an area of the burnout zone 2 and coming from the area of the burnout zone 2 and flowing in the direction of the sintering zone 3.
  • Figure 4e is based on a sintering furnace 1 in Figure 4c
  • the shown embodiment of the measurements carried out shows how the relative flow resistance behaves in percent as a function of the lamella spacing in mm.
  • Two lamellas were hung at different distances between 0 mm and 300 mm from one another in the transition zone of the sintering furnace.
  • the relative flow resistance of the entirety of the two lamellae is shown as a function of the lamella spacing, with the flow resistance of one at the same position positioned cross-sectional constriction body 10 designed as a solid body was selected as a reference variable, the flow resistance of which corresponds to 100%.
  • the in Fig. 4f The results plotted in the diagram shown in the diagram were determined by changing the number of lamellae, the lamellae being positioned at equidistant distances from one another along a direction pointing in the transport direction of the body to be sintered.
  • the relative flow resistance of the entirety of the lamellae is shown as a function of the lamellae spacing, the flow resistance of a cross-sectional constriction body 10, positioned at the same position as a solid body, being selected as a reference value, the flow resistance of which corresponds to 100%.
  • the entirety of the lamellae is not designed as a cross-sectional narrowing body, as shown here, but as a cross-sectional change body, and the lamellae are designed to be movable into and out of the cross-section of the transition zone, for example. It can be provided here that the entirety of the slats as such can be moved in and out, but also that the slats can be moved independently of one another.
  • FIG. 5a a further embodiment of a sintering furnace 1 is shown in side view. From the Figure 5a the arrangement of a flow rate changing component 12 arranged within the gas discharge device 8 can be seen.
  • the flow rate changing component 12 is designed as a plate which can be inserted and removed sideways into the cross section of the gas discharge device 8.
  • the other reference symbols are analogous to Fig. 3a forgive.
  • FIG. 5b a further embodiment of a sintering furnace 1 is shown in side view.
  • the figure shown shows that a convection forcing device 13 is arranged within the gas discharge device 8.
  • the convection forcing device 13 is an axial fan formed, which, depending on the design, speed of rotation, direction of rotation or other parameters, causes a forced convection, which is superimposed with existing natural convection.
  • the other reference symbols are analogous to Fig. 3a forgive.
  • a further embodiment of a sintering furnace 1 is shown in side view.
  • the sintering furnace comprises both a flow rate change component 12 and a convection force device 13.
  • the sintering furnace 1 comprises a control circuit 14 for regulating the setting of the flow rate change component 12 and the convection force device 13.
  • there is a sensor for measuring the dew point temperature T dew of water vapor located in the sintering zone is arranged as a measuring element of the control circuit 14.
  • a further embodiment of a sintering furnace 1 is shown in a configuration as a sintering belt furnace in a side view.
  • the gas discharge device 8 leads to a heat exchanger 15, in which heat from the gas discharged from the sintering furnace 1 can be used to heat a fluid.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sinterofen mit einer Gasabführvorrichtung, wobei die Gasabführvorrichtung eine effiziente Abführung von Abgasen aus dem Sinterofen ermöglicht. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Abführung von Gasen aus einem Sinterofen vorgeschlagen.
  • Es sind Sinteröfen bekannt, die von zu sinternden Körpern durchlaufen werden, wie beispielsweise aus jedem von WO 95/27802 , US 4 221 559 , US 4 536 211 , US 3 244 507 , EP 0 378 877 oder EP 0 566 376 . Die zu sinternden Körper werden zunächst durch eine Ausbrennzone transportiert, in denen bei geringeren Temperaturen als der Sintertemperatur in den zu sinternden Körpern vorhandene Schmiermittel und/oder Wachse durch Ausbrennen entfernt werden. Unmittelbar oder mittelbar hinter der Ausbrennzone weisen solche Sinteröfen die sogenannte Sinterzone aus, in denen der eigentliche Sinterprozess stattfindet. Vorteil solcher Sinteröfen ist die Möglichkeit, eine hohe Anzahl an zu sinternden Körpern in kurzer Zeit in einem kontinuierlichen oder weitgehend kontinuierlichen Prozess zu sintern. Ein Nachteil der beschriebenen Sinteröfen ist jedoch, dass der Ofen wenigstens an seiner Eingangsseite und an seiner Ausgangsseite geöffnet ist. Hierdurch sowie durch die fehlende Separierung der verschiedenen Bereiche des Sinterofens ist eine Konvektion und/oder Diffusion von Verunreinigungen durch die Öffnungen und zwischen den verschiedenen Bereichen des Sinterofens möglich. Diese Verunreinigungen können, insbesondere während des Sinterprozesses, zu einer Verschlechterung der gesinterten Körper führen, wenn eine Diffusion der Verunreinigungen in die Oberfläche der Körper erfolgt und/oder wenn chemische Reaktionen an der Oberfläche der Körper mit den Verunreinigungen erfolgen. Zudem kann eine von der Oberfläche der Körper in das Körpervolumen ausgehende Diffusion unerwünschter Elemente, beispielsweise Sauerstoff, und/oder können entstehende Reaktionsprodukte zu einer Veränderung der Werkstoffeigenschaften des Körpers führen, die sich in unerwünschten Eigenschaften äußern können. Ebenfalls kann eine Diffusion von in den Körpern vorhandenen Atomen hin zur Oberfläche der Körper aufgrund gegebenenfalls dort erfolgender Reaktion mit in der die Körper umgebenen Atmosphäre vorhandenen Stoffen zu einer Verschlechterung von Eigenschaften des Körpers führen. Beispiele für den letztgenannten Mechanismus sind die Mechanismen der Abkohlung und der Entkohlung. Als beispielhafte unerwünschte Folgen können häufig reduzierte Härten und/oder höhere Sprödigkeiten auftreten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sinterofen zur Verfügung zu stellen, mittels dessen Sinterkörper mit einer verbesserten Qualität hergestellt werden können.
  • Die Aufgabe wird mit einem Sinterofen mit den Merkmalen des Anspruches 1 wie auch mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch den Figuren können mit ein oder mehreren Merkmalen daraus zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Insbesondere können auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere andere Merkmale ersetzt werden. Der vorgeschlagene Gegenstand ist nur als Entwurf zur Formulierung der Erfindung aufzufassen, ohne diesen aber zu beschränken.
  • Es wird ein Sinterofen vorgeschlagen, der eine erste Zone, eine zweite Zone sowie eine zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone angeordnete Übergangszone aufweist. Weiterhin weist der Sinterofen zumindest einen Beförderungsmechanismus auf, mittels dessen ein Transport von zu sinternden Körpern auf einer Beförderungsfläche von der ersten Zone durch die Übergangszone zu der zweiten Zone ermöglicht wird. Weiterhin weist der Sinterofen zumindest eine Gasabführvorrichtung mit zumindest einer Gasabführvorrichtungsöffnung auf. Die Gasabführvorrichtungsöffnung ist hierbei zumindest teilweise in einem Bereich der Übergangszone angeordnet.
  • In dem beschriebenen Sinterofen ist vorgesehen, dass zu sinternde Körper mittels eines Beförderungsmechanismus auf einer Beförderungsfläche durch den Ofen befördert werden. Die zu sinternden Körper können hierbei direkt unmittelbar auf der Beförderungsfläche aufliegen, oder aber auch auf oder in Transportvorrichtungen gesammelt sein, die ihrerseits auf der Beförderungsfläche aufliegen. Bei den Transportvorrichtungen kann es sich beispielsweise um Graphit- oder Keramikplatten handeln. Beispielsweise können auch einseitig geöffnete Behältnisse wie Schalen, Kästen oder Körbe vorgesehen sein, die beispielsweise aus Keramik, Graphit, Drahtgeflecht oder Blech hergestellt sein können. Es sind Ausgestaltungen möglich, in denen ein Transport der zu sinternden Körper mit der Beförderungsfläche erfolgt, indem die Beförderungsfläche entlang der Beförderungsrichtung bewegt wird. Als Beispiel hierfür kann die Beförderungsfläche beispielsweise als Band, insbesondere als Förderband, ausgebildet sein. Für die Ausbildung des Förderbands kommt beispielsweise ein Drahtgeflecht aus Metallen oder Metalllegierungen mit genügend hoher Schmelztemperatur oder keramische Bänder in Betracht. In einer solchen Ausgestaltung der Beförderungsfläche als Band wird dessen Bewegung durch den Beförderungsmechanismus bewirkt. Der Beförderungsmechanismus kann hierbei beispielsweise Umlaufrollen aufweisen. Eine weitere mögliche Ausgestaltung eines Beförderungsmechanismus findet sich in dem sogenannten Hubbalkenofen, in welchem die Beförderungsfläche durch sogenannte Hubbalken gebildet wird, auf denen zu sinternde Körper platziert werden können. Ein Transport der zu sinternden Körper durch den Sinterofen erfolgt beim Hubbalkenofen über eine Beförderung der Hubbalken über einen entsprechenden Hebemechanismus, der unter anderem eine translatorische Bewegung der Hubbalken zur Folge hat, welche einen Weitertransport der zu sinternden Körper von der Ausbrennzone zu der Sinterzone des Sinterofens bewirkt. Eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung eines Sinterofens ist die Ausbildung als Durchstoßofen. In einem Durchstoßofen sind die zu sinternden Körper mittelbar oder unmittelbar auf einer Grundfläche angeordnet, welche eine in dieser Ausgestaltung innerhalb des Sinterofens ortsfeste Beförderungsfläche darstellt. Die Beförderung der zu sinternden Körper kann in einem Durchstoßofen beispielsweise mittels eines Stoßens über eine entsprechende beispielsweise in einem Bereich des Ofeneingangs angeordnete Stoßvorrichtung erfolgen. Eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung eines Sinterofens, in welchem zu sinternde Körper befördert werden, ist die Ausbildung als Rollenherdofen. In einem Rollenherdofen wird die Beförderungsfläche aus Rollen gebildet, auf welchen die zu sinternden Körper mittelbar oder unmittelbar angeordnet werden. Als Beförderungsmechanismus kommen hierbei zum einen, beispielsweise mittels Motoren, antreibbare Rollen in Betracht, über welche ein Impulsübertrag auf die zu sinternden Körper erfolgen kann, oder aber ein Impulsübertrag, der auf die zu sinternden Körper über einen Stoßmechanismus, ähnlich beispielsweise wie beim Durchstoßofen, erfolgt und die zu sinternden Körper dann über in diesem Fall nicht antreibbare Rollen transportiert werden. Auch eine Kombination von antreibbaren und nicht antreibbaren Rollen kann zur Bildung der Beförderungsfläche vorgesehen sein. Ein Vorteil des Rollenherdofens ist beispielsweise, dass der Rollenherdofen üblicherweise bei höheren Temperaturen verwendet werden kann als beispielsweise ein Sinterofen in Ausgestaltung eines Sinterbandofens. Ein weiterer Vorteil des Rollenherdofens ist, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der zu sinternden Körper entlang der Längserstreckung des Sinterofens unterschiedlich sein kann, so dass beispielsweise die Verweildauer innerhalb eines Bereichs des Sinterofens entsprechend der jeweiligen Prozessauslegung angepasst werden kann.
  • In dem beschriebenen Sinterofen ist es vorgesehen, dass zumindest teilweise in einem Bereich der Übergangszone eine Gasabführvorrichtung mit zumindest einer Gasabführvorrichtungsöffnung angeordnet ist. Die Anordnung zumindest teilweise in einem Bereich der Übergangszone hat hierbei zur Folge, dass zumindest nicht die gesamte Gasabführvorrichtungsöffnung innerhalb der ersten Zone oder innerhalb der zweiten Zone angeordnet ist.
  • Bei, insbesondere für die industrielle Fertigung genutzten, Sinteröfen sind üblicherweise Zonen unterschiedlicher Funktionalität hintereinander angeordnet. In einer gedachten Durchlaufrichtung der zu sinternden Körper sind in praktisch allen Ausgestaltungen eines Sinterofens zumindest eine Ausbrennzone und eine Sinterzone Bestandteil des Sinterofens. Weiterhin können zudem beispielsweise auch noch eine Ausgleichzone, eine Aufkohlungszone, eine Schroffkühlzone für die Durchführung von Härtungsverfahren, eine Anlasszone und/oder eine Kühlzone an dem Sinterofen angeordnet sein, wobei auch in diesem Fall die unterschiedlichen Zonentypen entsprechend einer typischen Anordnung in einer gedachten Durchlaufrichtung aufgelistet sind. Einzelne Typen von Zonen können allerdings auch mehrmals an dem Sinterofen angeordnet sein, beispielsweise um die entsprechende Funktionalität bei unterschiedlichen Temperaturen und/oder in unterschiedlichen Atmosphären durchzuführen. Weiterhin ist nicht notwendigerweise jeder der genannten Typen von Zonen in einem Sinterofen vorhanden. Die aufgeführte Reihenfolge ist eine typische Reihenfolge, in der die entsprechenden Typen von Zonen typischerweise angeordnet sind, im Bedarfsfall kann aber auch eine Umkehrung der Reihenfolge vorgesehen sein, beispielsweise können somit Härtungs- und Anlassprozesse flexibel hintereinander geschaltet sein. In allen Fällen kann zwischen unterschiedlichen Zonen eine Übergangszone vorgesehen sein. Die Übergangszone dient hierbei unter anderem dem Zweck, wenigstens zu einem gewissen Grad eine Trennung der in hintereinander angeordneten Zonen vorherrschenden Atmosphären voneinander vorzunehmen. Eine Nutzung der Gasabführvorrichtung kann zumindest teilweise innerhalb von Übergangszonen zwischen beliebigen der genannten oder auch weiteren Zonen genutzt werden.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Sinterofens umfasst die Übergangszone zumindest einen Bereich, dessen geringste Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche von zumindest einer an die Übergangszone angrenzenden Zone. In dieser Ausgestaltung ist, beispielsweise bei Betrachtung einer zwischen einer Ausbrennzone und einer Sinterzone angeordneten Übergangszone, somit beispielsweise bei Betrachtung in die Bewegungsrichtung der zu sinternden Körper von dem Ende der Ausbrennzone durch die Übergangszone hindurch bis hin zu dem Beginn der Sinterzone erreicht, dass bei Betrachtung entlang der Längserstreckung des Sinterofens der Querschnitt innerhalb der Übergangszone zumindest bereichsweise kleiner ist als der Querschnitt der unmittelbar an die Übergangszone angrenzenden Bereiche, oder aber zumindest auch in einem Bereich der Übergangszone ein Bereich mit einem verengten Querschnitt befindlich ist. Je nach Ausgestaltung kann es auch möglich sein, dass in einem Bereich der Übergangszone oder innerhalb der Übergangszone der Bereich des Sinterofens mit dem geringsten Querschnitt des Sinterofens vorliegt. Hierdurch wird unter anderem erreicht, dass von der ersten Zone in die zweite Zone strömende Gase und/oder von der zweiten Zone in die erste Zone strömende Gase zur Passierung eines im Vergleich zu den an der Übergangszone angrenzenden Bereichen verengten Querschnitts gezwungen sind. Die hierdurch bewirkten in einem Bereich der Übergangszone vorliegenden Strömungsverhältnisse haben sich in vielen Fällen als vorteilhaft für die Qualität der gesinterten Körper erwiesen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest teilweise in einem Bereich der Übergangszone zumindest ein, möglicherweise austauschbarer, Querschnittverengungskörper oberhalb der Beförderungsfläche angeordnet ist. Vorteil eines austauschbaren Querschnittverengungskörpers ist, dass bei Konstruktion des Sinterofens die Querschnittsgröße und der Verlauf des Querschnitts mit der Längserstreckung der Übergangszone nicht bekannt sein muss, sondern dass diese je nach Prozessauslegung veränderlich sind. Aber auch einer oder mehrere fest montierte und somit nicht austauschbare Querschnittverengungskörper können vorgesehen sein. Bei dem Querschnittverengungskörper kann es sich prinzipiell um einen Körper beliebiger Geometrie und beliebigen Materials handeln, wobei Voraussetzung für eine Nutzbarkeit eine für den jeweiligen Prozess geeignete Materialauswahl ist. Beispielsweise ist erforderlich, dass der Querschnittverengungskörper bei den jeweils in der Übergangszone vorherrschenden Temperaturen thermodynamisch stabil ist. Weiterhin ist eine Auswahl des Materials des Querschnittverengungskörpers dahingehend vorteilhaft, dass keine wesentliche Ausgasung von für die Prozessatmosphäre unerwünschten Stoffen erfolgt, und dass gegebenenfalls chemische Reaktionen mit der jeweils verwendeten Prozessatmosphäre unterbleiben. Mit Hinblick auf dieses Anforderungsprofil kann für viele Fälle beispielsweise vorgesehen sein, als Querschnittverengungskörper keramische Körper zu verwenden, die beispielsweise als Platte ausgebildet sein können. Der Querschnittverengungskörper kann hierbei innerhalb der Übergangszone, an einer oder mehreren Seitenwänden und/oder aber an der Oberwand befestigt sein. Die Befestigung kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung, eine unlösbare oder lösbare Verbindung mit sonstigen Verbindungselementen oder durch ein Einhängen in eine entsprechende Hängevorrichtung erfolgen, wobei letzteres beispielsweise durch Einhängen von einer oder mehrerer an dem Querschnittverengungskörper eingebrachter Ösen in entsprechend in einem Bereich der Übergangszone angebrachter Haken erfolgen kann. Weiterhin ist beispielsweise möglich, dass eine Mehrzahl von Querschnittverengungskörpern an verschiedenen Positionen zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone angeordnet sein kann. In allen Fällen kann es auch möglich sein, dass ein zumindest teilweises Hineinragen eines oder mehrerer Querschnittverengungskörper in die erste Zone und/oder in die zweite Zone möglich sein kann, wobei sowohl ein Hineinragen eines oder mehrerer der Querschnittverengungskörper jeweils in nur eine oder auch in beide der angrenzenden Zonen möglich sein kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass in einem Bereich der Übergangszone zumindest ein in die Übergangszone hineinbewegbarer und aus dem Querschnitt der Übergangszone herausbewegbarer Querschnittveränderungskörper oberhalb der Beförderungsfläche angeordnet ist. Der vorgesehene Querschnittveränderungskörper kann in einem hineinbewegten Zustand hierbei entsprechend dem austauschbaren Querschnittverengungskörper angeordnet sein. Vorteil einer Ausgestaltung als hineinbewegbarer und herausbewegbarer Querschnittveränderungskörper gegenüber einer Ausgestaltung als zwar gegebenenfalls austauschbarer, jedoch im angeordneten Zustand unbeweglicher Querschnittverengungskörper ist, dass ein vereinfachtes Hinein- und Herausbewegen ermöglicht wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass innerhalb eines gewissen Parameterbereichs eine Veränderung des Sinterprozesses hinsichtlich der Prozesseigenschaften durch die Ausgestaltung des Sinterofens in einem Bereich der Übergangszone ohne aufwendige Umbaumaßnahmen ermöglicht wird. Bei dem Querschnittveränderungskörper kann es sich beispielsweise um eine in den Querschnitt der Übergangszone hineinbewegbare keramische Platte handeln.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Querschnittverengungskörper als Lamelle ausgebildet ist, und dass wenigstens zwei Lamellen in Längsrichtung des Sinterofens hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei wenigstens eine Lamelle innerhalb der Übergangszone angeordnet ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Lamellen eine Breite aufweisen, welche dem Abstand der, beispielsweise als Muffelwände ausgebildeten, Innenwandungen des Sinterofens entsprechen oder nahezu entsprechen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Lamellen deutlich weniger breit sind als der Abstand der Innenwandungen des Sinterofens, und dass mehrere Lamellen, bei Betrachtung in Transportrichtung der zu sinternden Körper, nebeneinander positioniert sind. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei Betrachtung senkrecht auf die Transportrichtung der zu sinternden Körper Lamellen zueinander verschoben positioniert sind. Desweiteren kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Lamellen unterschiedliche Breiten, Dicken und/oder Längen aufweisen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Lamellen, bei Betrachtung in Parallelprojektion auf die Beförderungsfläche, in einer anderen als einer parallelen Ausrichtung zueinander positioniert sind. Die Lamellen können aus einem beliebigen Material bestehen wie beispielsweise aus einer Metalllegierung oder aus Keramik. Es kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Lamellen in zueinander paralleler Ausrichtung angeordnet sind. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Lamellen mit einem Abstand voneinander beabstandet sind, der vorzugsweise etwa zwischen 100 mm und 200 mm, bevorzugt zwischen 130 mm und 170 mm liegt. Der Vorteil einer Ausgestaltung eines Querschnittverengungskörpers als Lamelle oder, bei Anordnung von mehr als einer Lamelle innerhalb des Sinterofens, als Gesamtheit von Lamellen, ist, dass die Strömung von Gasen in mit Lamellen ausgestatteten Bereichen des Sinterofens stabilisiert wird. Dies wird unter anderem dadurch bewirkt, dass die Lamellen den Gasfluss dahingehend beeinflussen, dass die Strömung stabilisierende Turbulenzen des Gasflusses durch die Lamellen verursacht werden. Es kann weiterhin auch vorgesehen sein, dass einige oder mehrere Lamellen innerhalb einer oder mehrerer der Zonen angeordnet sind. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Gesamtheit der Lamellen sich übergreifend von einem Bereich einer Übergangszone bis in einen Bereich einer an die Übergangszone angrenzenden Zone hinein erstreckt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass sich die Gesamtheit der Lamellen von einem Bereich einer Zone bis zu einem Bereich einer anderen Zone erstreckt, wobei auch in zwischen diesen beiden Zonen befindlichen weiteren Zonen und/oder Übergangszonen Lamellen angeordnet sein können. Es kann aber auch vorgesehen, sein, dass eine Gesamtheit von Lamellen lediglich innerhalb einer Zone oder innerhalb mehrerer Zonen angeordnet ist, hingegen aber keine Lamelle innerhalb einer angrenzenden Übergangszone angeordnet ist.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung vollständig in einem Bereich der Übergangszone angeordnet ist. Ein Hineinragen oder wenigstens teilweises Hineinragen in die erste Zone und/oder die zweite Zone ist hierdurch vermieden. Hierdurch wird durch die Übergangszone eine weitgehend vollständige konzeptionelle Trennung der ersten Zone von der zweiten Zone ermöglicht.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Sinterofens ist vorgesehen, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung zumindest teilweise auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche oder unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche angeordnet ist. Ein Vorteil einer solchen Anordnung ist, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung zur Abführung von Gasen geeignet ist, welche die im Sinterofen befindlichen Körper umströmen oder unterströmen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, oberhalb des Beförderungsniveaus der Beförderungsfläche angeordnet ist. Ein Vorteil einer solchen Anordnung ist es, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung zur Abführung von Gasen geeignet ist, welche aus einer der beiden der Übergangszone, in welcher die Gasabführvorrichtung angeordnet ist, benachbarten Zonen in die Übergangszone strömt und von aus der anderen der beiden benachbarten Zone herströmendem Gas unterströmt wird.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Gasabführvorrichtungsöffnung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche oder unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche angeordnet ist, und dass zusätzlich zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, oberhalb des Beförderungsniveaus der Beförderungsfläche zumindest eine weitere Gasabführvorrichtungsöffnung angeordnet ist. In einem solchen Fall ist besonders zweckmäßig, dass von der erstgenannten Gasabführvorrichtungsöffnung ausgehend die dieser zugehörige Gasabführvorrichtung im Wesentlichen abwärts gerichtet verläuft, während von der zweitgenannten Gasabführvorrichtungsöffnung ausgehend die dieser zugehörige Gasabführvorrichtung im Wesentlichen aufwärts gerichtet verläuft.
  • Je nach Ausgestaltung der ersten Zone und der zweiten Zone, der herrschenden atmosphärischen Bedingungen, wie insbesondere der Gastemperaturen sowie der herrschenden Strömungsverhältnisse, kann somit durch entsprechende Anordnung der Gasabführvorrichtung und der Gasabführvorrichtungsöffnung beziehungsweise der Gasabführvorrichtungen und der Gasabführvorrichtungsöffnungen erreicht werden, dass durch eine Konvektion in einem Bereich der Übergangszone aufwärts strömendes Gas und/oder innerhalb der Übergangszone abwärts strömendes Gas aus dem Sinterofen geführt wird. Durch die gezielte Abführung können somit entsprechend der herrschenden Strömungsverhältnisse und insbesondere der vorliegenden Konvektion Gasströme zumindest zu einem gewissen Anteil voneinander getrennt werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung auf die Beförderungsfläche sich zumindest über nahezu die gesamte Breite der Beförderungsfläche erstreckt. In bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung sich zumindest über die gesamte Breite der Beförderungsfläche. Die Breite der Beförderungsfläche bezeichnet hierbei die Erstreckung, welche die Beförderungsfläche senkrecht zur Bewegungsrichtung der Körper aufweist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung sich entlang der Breite der, beispielsweise als Muffelwände ausgebildeten, Innenwandungen des Sinterofens in dem Bereich der Übergangszone erstreckt. Vorteil der Erstreckung der Gasabführvorrichtung über die gesamte oder wenigstens nahezu gesamte Breite der Beförderungsfläche ist es, dass eine weitgehend homogene Gasumströmung oder Gasunterströmung für alle auf der Beförderungsfläche befindlichen zu sinternden Körper bewirkt wird. Hierfür kann auch vorgesehen sein, dass die Breite der Gasabführvorrichtung größer ist als die Breite der Beförderungsfläche, die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung auf die Beförderungsfläche in ihrer Erstreckung also zumindest die gesamte Breite der Beförderungsstrecke überragt. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung sich über den gesamten Abstand der seitlichen Begrenzungswände des Sinterofens erstreckt. Mit einer auf diese Weise ausgebildeten Gasabführvorrichtungsöffnung wird erreicht, dass der Anteil von durch die Gasabführvorrichtungsöffnung abgeführtem Gas maximiert wird, indem ein seitliches Vorbeiströmen von aus der ersten Zone in die Richtung der zweiten Zone strömendem Gas außerhalb des Bereichs der Erstreckung der Gasabführvorrichtung verhindert wird.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Sinterofen zumindest ein Durchflussveränderungsbauteil auf, welches innerhalb der Gasabführvorrichtung angeordnet ist. Mittels des Durchflussveränderungsbauteils kann eine Einstellung von durch die Gasabführvorrichtung strömendem Volumenstrom bewirkt werden. Bei dem Durchflussveränderungsbauteil kann es sich hierbei beispielsweise um ein Ventil handeln. Ein solches Ventil kann beispielsweise als handbetätigtes Ventil, mediumbetätigtes Ventil, maschinell betätigtes Ventil, elektromagnetisches Ventil, elektrisch betätigtes Ventil, pneumatisch betätigtes Ventil, hydraulisch betätigtes Ventil oder feder- und gewichtbelastetes Ventil ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Sinterofen zumindest eine Konvektionserzwingungsvorrichtung auf, welche innerhalb der Gasabführvorrichtung angeordnet ist. Mittels der Konvektionserzwingungsvorrichtung kann der durch die Gasabführvorrichtung strömende Volumenstrom erhöht werden. Die Konvektionserzwingungsvorrichtung kann hierbei beispielsweise als Verdichter im weiteren Sinne ausgebildet sein, zum Beispiel als Ventilator zur Konvektionserzwingung mit einem geringen Druckverhältnis zwischen Ansaug- und Druckseite etwa zwischen 1 und 1,1 oder als Gebläse mit einem im Vergleich zu den zuvor genannten Werten höheren Druckverhältnis zwischen Ansaug- und Druckseite.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einem Bereich der Übergangszone im Wesentlichen gegenüber der Gasabführvorrichtungsöffnung wenigstens eine Einleitvorrichtung angeordnet ist zur Einleitung von Schutzgas. Der Begriff Schutzgas bezeichnet hierbei im Allgemeinen ein Gas, welches zur, mittelbaren oder unmittelbaren, Einleitung in die Sinterzone beispielsweise in einem Bereich der Sinterzone und/oder von dem Ofenausgang herkommend, während des Sintervorgangs vorgesehen ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Inertgas, wie zum Beispiel Argon, Krypton, Xenon oder Gemische aus diesen handeln. Es kann sich aber auch um andere Gase und/oder Gasgemische handeln, wobei vorteilhaft ist, wenn die chemische Reaktivität zwischen dem Schutzgas und den zu sinternden Körpern bei der jeweils verwendeten Sintertemperatur gering ist. In vielen Fällen ist es beispielsweise üblich, ein Gasgemisch aus Stickstoff N2 und Wasserstoff H2 als Schutzgas zu verwenden, wobei typische Gasgemische beispielsweise aus 70 Vol.-% N2 und 30 Vol.-% H2, oder aus 95 Vol.-% N2 und 5 Vol.-% H2, oder aber innerhalb des zwischen diesen beiden Zusammensetzungen befindlichen Zusammensetzungsbereichs zusammengesetzt sind.
  • Bei der Einleitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Düse oder mehrere Düsen handeln, durch welche das Schutzgas, vergleichbar einem Schleier, vorzugsweise über die gesamte Breite des Sinterofens und/oder aber auch über einen Teil der Längserstreckung oder die weitgehend gesamte Längserstreckung der Übergangszone in den Sinterofen eingelassen wird. Ein Einleiten des Schutzgases über die Einleitvorrichtung kann hierbei unter vergleichsweise hohem Druck erfolgen, damit das eingeleitete Gas eine hohe kinetische Energie aufweist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung aus dem Sinterofen geführtem Gas einstellbar ist. Bevorzugt ist der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung aus dem Sinterofen abgeführtem Gas regelbar. Eine Regelung des Volumenstroms kann hierbei beispielsweise mittels eines Zweipunktreglers oder mittels eines Dreipunktreglers erfolgen. Eine Änderung des Volumenstroms kann hierbei jeweils getrennt oder in Kombination miteinander beispielsweise durch eine Einstellung mittels des Durchflussveränderungsbauteils, der Konvektionserzwingungsvorrichtung und/oder der Geschwindigkeit von mittels der Einleitungsvorrichtung in den Sinterofen eingeleiteten Schutzgases sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Gasabführvorrichtung ausgehend von der Gasabführvorrichtungsöffnung zu einem Wärmetauscher verläuft. Hierdurch kann Gas aus dem Sinterofen zu dem Wärmetauscher geführt werden, um in dem Wärmetauscher Fluid zu erwärmen. Insbesondere kann vorgesehen sein, Schutzgas für eine nachfolgende Einleitung in den Sinterofen zu erwärmen. Vorteil hiervon ist, dass vorgewärmtes Schutzgas zur Einleitung in den Sinterofen verwendet werden kann, wodurch im Vergleich zu einer erst innerhalb einer der Zonen des Sinterofens, beispielsweise der Sinterzone und/oder der Abkühlzone, erfolgenden Erwärmung des Schutzgases der für die Beibehaltung oder ein Erreichen der in der entsprechenden Zone vorgesehenen Temperatur aufzubringende Energieaufwand reduziert werden kann. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass innerhalb des Wärmetauschers die Temperatur von Fluiden für andere Verwendungszwecke erhöht wird. Beispielsweise können Gase vorgewärmt werden, wie Verbrennungsluft zur Nutzung in der Ausbrennzone, Brenngas für die Nutzung durch in der Ausbrennzone verwendete Brenner und/oder für Gasheizungen von mit Gas betriebenen Öfen. Als Wärmetauscher kommt insbesondere ein Rekuperator in Frage, beispielsweise ein Plattenwärmerübertrager, ein Spiralwärmübertrager, ein Rohrwärmeübertrager, ein U-Rohr-Wärmeübertrager, ein Mantelrohrwärmeübertrager, ein Heizregister und/oder ein Schichtwärmeübertrager.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist beispielsweise vorgesehen, dass die erste Zone eine Ausbrennzone ist und dass die zweite Zone eine Sinterzone ist. In einem solchen Fall liegt ein Bereich eines Sinterofens vor, in welchem eine Ausbrennzone und eine Sinterzone hintereinander angeordnet sind, und die beiden Zonen durch eine Übergangszone voneinander getrennt sind.
    In der Ausbrennzone des Sinterofens werden bei Temperaturen, die typischerweise zwischen 500 °C und 800 °C betragen können, Schmiermittel und/oder Wachse durch Ausbrennen aus den zu sinternden Körpern entfernt. Nach Passieren der Ausbrennzone gelangen die zu sinternden Körper in die Sinterzone, in welcher der Sinterprozess bei Temperaturen erfolgt, welche typischerweise etwa in einem Bereich zwischen 80 Prozent und 95 Prozent der in Kelvin ausgedrückten absoluten Schmelztemperatur des zu sinternden Werkstoffs betragen. Bei diesen Temperaturen findet zunächst eine Reduktion der Oxide in den Körpern statt. Weitgehend gleichzeitig findet in diesem Stadium bereits das Sintern der Körper statt. Nach Durchlaufen der Körper durch die Sinterzone gelangen die Körper in eine typischerweise noch vorhandene Abkühlzone, in welcher die dann bereits gesinterten Körper abkühlen können, bevor sie anschließend gegebenenfalls einer oder mehreren Nachbehandlungen, wie beispielsweise Wärmenachbehandlungen, unterzogen werden können. Die Abkühlzone kann ebenfalls beispielsweise dazu genutzt werden, um in dieser eine Wärmenachbehandlung der gesinterten Körper vornehmen zu können. Die genannten Zonen können hierbei unmitteilbar hintereinander angeordnet sein, oder aber durch zwischen den jeweiligen Zonen angeordnete weitere Zonen voneinander getrennt sein. Zwischen der Ausbrennzone und der Sinterzone ist zumindest eine Übergangszone angeordnet. Laut der Ansprüche weist die Übergangszone hierbei einen sowohl gegenüber der Ausbrennzone als auch der Sinterzone verengten Querschnitt auf. Es kann aber auch möglich sein, dass die Übergangszone sich von den an die Übergangszone angrenzenden Zonen durch andere Parameter unterscheidet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Übergangszone ein Bereich mit von den in den angrenzenden Zonen vorherrschenden Bedingungen unterschiedlichen Bedingungen ist, in welchem beispielsweise eine andere Temperatur und/oder eine andere Atmosphäre vorherrscht und/oder eine andere Wandauskleidung an dem Sinterofen angeordnet ist als in einer oder mehrerer der angrenzenden Zonen.
  • Ein Gedanke der Erfindung sieht ein Verfahren vor, mittels dessen Gase aus einem Sinterofen abgeführt werden. Das Verfahren sieht vor, dass zwischen einer ersten Zone des Sinterofens und einer zweiten Zone des Sinterofens strömendes Gas eine zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone angeordnete Übergangszone passiert. Während des Passierens der Übergangszone gelangt zumindest ein Anteil von aus einer der beiden Zonen in die Richtung der anderen der beiden Zonen strömendem Gas zumindest in einem Bereich der Übergangszone durch wenigstens eine Gasabführvorrichtungsöffnung in wenigstens eine Gasabführvorrichtung und wird hieraufhin durch die Gasabführvorrichtung aus dem Sinterofen abgeführt. Der Begriff Gas kann hierbei neben in einem gasförmigen Aggregatzustand befindlichen Stoffen auch in einem solchen dispergierte Teilchen umfassen, die beispielsweise während des Ausbrennvorgangs in der Gasphase verteilt werden.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausbildung des Verfahrens unterströmt als Folge von natürlicher Konvektion das weniger warme der beiden Gase das wärmere der beiden Gase. Zumindest ein Anteil des weniger warmen der beiden Gase tritt auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche und/oder unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche in die Gasabführvorrichtungsöffnung ein. Vorteil eines Eintretens des weniger warmen der beiden Gase in die Gasabführvorrichtungsöffnung auf dem Höhenniveau einer Beförderungsfläche und/oder unterhalb dieses Höhenniveaus kann beispielsweise sein, dass alleine bereits auf Grundlage von natürlicher Konvektion ein Abführen von dem weniger warmen der beiden Gase aus dem Sinterofen ermöglicht wird. In einer beispielhaften Ausbildung der ersten Zone als Ausbrennzone und der zweiten Zone als Sinterzone liegt dem Verfahren das Wirkprinzip zu Grunde, dass aufgrund der im Allgemeinen in einem Bereich der Sinterzone im Vergleich zur Ausbrennzone vorherrschenden höheren Temperaturen eine Aufwärmung von einem großen Anteil von durch die Sinterzone strömendem Sinterzonengas auf höhere Temperaturen erfolgt, als ein beträchtlicher Anteil von Ausbrennzonengas nach Durchströmen der Ausbrennzone aufweist. Es wird somit in einer solchen beispielhaften Ausbildung erreicht, dass zumindest ein Anteil des Ausbrennzonengases auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche und/oder unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche in die Gasabführvorrichtungsöffnung eintritt. Der Begriff des Sinterzonengases bezeichnet hierbei die Gesamtheit von in der Sinterzone befindlichem und aus der Sinterzone herausströmendem Gas. Der Begriff Gas und der Begriff Sinterzonengas können hierbei neben in einem gasförmigen Aggregatzustand befindlichen Stoffen auch in einem solchen dispergierte Teilchen umfassen, die beispielsweise während des Sintervorgangs in der Gasphase verteilt werden.
  • Als ein Vorteil der beschriebenen Abführung von Ausbrennzonengas durch die Gasabführvorrichtung aus dem Sinterofen ergibt sich, dass durch Ausbrennzonengas verursachte Verunreinigungen in geringerem Maße in die Sinterzone gelangen als dies ohne eine Abführung von Ausbrennzonengas der Fall wäre. Bei hinreichender Höhe des aus dem Sinterofen abgeführten Anteils von Ausbrennzonengas sind somit in geringerem Maße weitere Maßnahmen zur Verringerung der in der Sinterzone vorhandenen Verunreinigungen notwendig. Beispielsweise kann der Volumenstrom von Schutzgas reduziert werden, der am Sinterzonenausgang in den Sinterofen eingelassen wird, um von dort in Richtung der Ausbrennzone zu strömen und ein Einströmen von Ausbrennzonengas in die Sinterzone zu reduzieren. Auch auf die Nutzung von Schleusen in einem Bereich zwischen der Ausbrennzone und der Sinterzone kann verzichtet werden, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass zeitaufwendige durch Schleusennutzung verursachte Verzögerungen vermieden werden können. Analog ergibt sich der Vorteil bei entsprechender Verwendung des beschriebenen Verfahrens in Übergangszonen zwischen anderen als der Ausbrennzone und der Sinterzone, beispielsweise zwischen der Sinterzone und der Aufkohlungszone.
  • Bei anderer Ausbildung der ersten und der zweiten Zone würde sich der Vorteil einer Verringerung des Anteils von Verunreinigungen, welche von einer Zone in einer anderen Zone gelangen, in analoger Weise ergeben.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass als Folge von natürlicher Konvektion das weniger warme der beiden Gase das wärmere der beiden Gase unterströmt, und dass zumindest ein Anteil des wärmeren der beiden Gase auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche und/oder oberhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche in die Gasabführöffnung eintritt.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest der Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases als Folge von natürlicher Konvektion durch die Gasabführvorrichtungsöffnung in die Gasabführvorrichtung gelangt und als weitere Folge von natürlicher Konvektion durch die Gasabführvorrichtung aus dem Sinterofen abgeführt wird. Der Verlauf der Gasabführvorrichtung ist zu diesem Zweck derart gestaltet, dass ein weniger warmes zweier Gase im Wesentlichen abwärts und ein wärmeres zweier Gase im Wesentlichen aufwärts gerichtet aus dem Sinterofen geleitet wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein wesentlicher Beitrag zur Ausleitung des Gases oder der Gase aus dem Sinterofen als Folge der aufgrund der vorhandenen Gastemperaturen verursachte natürliche Konvektion erfolgt und in der Folge auf zusätzliche Mittel zur Konvektionserzwingung weitgehend oder gar vollständig verzichtet werden kann. Vorteil eines solchen Verfahrens ist, dass keine Beschleunigung des Gases mittels entsprechend hierfür vorgesehener Vorrichtungen, wie beispielsweise Verdichter, notwendig ist. Hierdurch ergibt sich beispielsweise der Vorteil, dass bei Möglichkeit zum Verzicht auf weitere Vorrichtungen, wie beispielsweise Verdichter, durch diese verursachte Nachteile vermieden werden können. Beispielsweise können durch einen Verzicht auf Verdichter oder zumindest die Möglichkeit zur Nutzung einer geringeren Anzahl von Verdichtern in dem Sinterofen auftretende Turbulenzen von in dem Sinterofen vorhandenen Gasen verringert oder gar ganz vermieden werden, wodurch beispielsweise einem in unerwünschtem Maß auftretenden Gelangen von Gasen aus einer Zone in eine andere Zone, beispielsweise von der ersten Zone in die zweite Zone und/oder von der zweiten Zone in die erste Zone, vorgebeugt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest teilweise das zwischen der ersten und der zweiten Zone strömende Gas an wenigstens einem Querschnittverengungskörper vorbeiströmt und hierdurch die Strömungsrichtung in Richtung der Gasabführvorrichtungsöffnung verändert wird. Es kann hierbei beispielsweise vorgesehen sein, dass der Querschnittverengungskörper als Gesamtheit von Lamellen ausgebildet ist.
  • In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases durch in einem Bereich der Übergangszone im Wesentlichen gegenüber der Gasabführvorrichtung eingeleitetes Schutzgas in Richtung der Gasabführvorrichtung beschleunigt und hierdurch verändert, bevorzugt eingestellt, besonders bevorzugt geregelt, wird. Beispielsweise würden bei mit vergleichsweise hohem Druck erfolgender Einleitung des Schutzgases, welches als Folge der mit hohem Druck erfolgten Einleitung eine hohe kinetische Energie aufweist, aus den angrenzenden Zonen in den Bereich der Übergangszone gelangende Gase in die Richtung der Gasabführvorrichtungsöffnung beschleunigt. Die hierdurch bewirkte Bewegungskomponente überlagert sich hierbei mit bereits vorhandenen Bewegungskomponenten, wie sie beispielsweise als Folge natürlicher Konvektion vorhanden sind.
  • In einer Ausbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung abgeführtem Gas, und hierdurch die Höhe des durch die Gasabführvorrichtung abgeführten Anteils des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases, mittels zumindest eines innerhalb der Gasabführvorrichtung angeordneten Durchflussveränderungsbauteils eingestellt, bevorzugt geregelt, wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass entsprechend der vorliegenden Prozessparameter, beispielsweise aufgrund der vorherrschenden beziehungsweise eingestellten Temperaturen, eine Regulierung der Höhe des abgeführten Anteils des von der ersten Zone in Richtung der zweiten Zone strömenden Gases mittels eines Durchflussveränderungsbauteils bewirkt werden kann. Ein Vorteil eines solchen Verfahrens ist, beispielsweise bei Ausgestaltung der ersten Zone als Ausbrennzone und der zweiten Zone als Sinterzone, dass bei gleichzeitiger Abführung von Sinterzonengas mit dem Ausbrennzonengas, welche möglicherweise nicht erwünscht ist, oder beispielsweise bei Auftreten von ebenfalls nicht erwünschten Turbulenzen oder bei weiteren nicht erwünschten, beispielsweise strömungsdynamischen, Effekten, deren Ausprägung mittels einer Veränderung, insbesondere einer Reduktion, des Volumenstroms des durch Konvektion in die Gasabführvorrichtung abgeführten Gases reduziert oder vermieden werden kann.
  • In einer weiteren Ausführung des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung abgeführtem Gas und hierdurch die Höhe des Anteils des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases mittels zumindest einer innerhalb der Gasabführvorrichtung angeordneten Konvektionserzwingungsvorrichtung eingestellt, bevorzugt erhöht, besonders bevorzugt geregelt, wird.
  • In einer Ausbildung des Verfahren kann vorgesehen sein, dass eine Einstellung der Höhe des Anteils des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases als Regelung erfolgt, die mittels eines Regelungskreises durchgeführt wird. Dieser Regelungskreis kann beispielsweise nach Messung von Prozessparametern eine Veränderung des Volumenstromes bewirken. Hierfür kann beispielsweise eine Veränderung des durch die Gasabführvorrichtung abgeführten Anteils des zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone strömenden Gases mittels eines Durchflussveränderungsbauteils und/oder einer Konvektionserzwingungsvorrichtung bewirkt werden.
  • In einer Ausbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass im Regelungskreis zur Regelung der Höhe des abgeführten Anteils des Ausbrennzonengases als zumindest ein Messglied ein Sensor zur Messung der Taupunkttemperatur von in dem Sinterofen befindlichem Dampf ist. Bevorzugt handelt es sich hierbei um die Taupunkttemperatur von Wasserdampf. Als Sensor kann beispielsweise ein Taupunktspiegelhygrometer verwendet werden. Es ist hierbei besonders vorteilhaft, wenn der Sensor zur Messung der Taupunkttemperatur innerhalb einer Zone angeordnet ist, in welcher mittels der Gasabführvorrichung ein Einströmen von Gasen aus angrenzenden Zonen vermieden werden soll. Beispielsweise würde bei einer Ausbildung der ersten Zone als Ausbrennzone und der zweiten Zone als Sinterzone der Sensor zur Messung der Taupunkttemperatur vorzugsweise innerhalb der Sinterzone angeordnet sein.
  • Ein Vorteil eines solchen Verfahrens ist beispielsweise, dass mittels moderaten messtechnischen Aufwands eine möglicherweise unerwünscht hohe Konzentration unerwünschter ursprünglich aus einer der beiden Zonen stammender Gasbestandteile und/oder dispergierter Bestandteile gemessen werden kann. Bei Überschreiten eines Grenzwertes, oberhalb dessen eine Verschlechterung der gesinterten Bauteile zu erwarten ist, kann hieraufhin eine Erhöhung der Höhe des Anteils des durch die Gasabführvorrichtung geführten Gases erfolgen, indem das Durchflussveränderungsbauteil zumindest teilweise aus dem Querschnitt der Gasabführvorrichtung geführt wird und/oder der mittels der Konvektionserzwingungsvorrichtung durch die Gasabführvorrichtung von der Gasabführvorrichtungsöffnung weg geführte Volumenstrom erhöht wird. Bei dem Beispiel der Ausbildung der ersten Zone als Ausbrennzone und der zweiten Zone als Sinterzone kann beispielsweise vermieden werden, dass eine unerwünscht hohe Konzentration unerwünschter, während des Ausbrennvorgangs in die Ausbrennzonenatmosphäre gelangte und mit dem Ausbrennzonengas und/oder als Bestandteil des Ausbrennzonengases in die Sinterzone transportierter Stoffe beträchtlich reduziert werden kann.
  • Es ist weiterhin eine Ausbildung des Verfahrens vorgesehen, während dessen zumindest der durch die Gasabführvorrichtung abgeführte Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases in einen Wärmetauscher geführt wird, in welchem eine Erwärmung von Fluid durch die Übertragung thermischer Energie von dem abgeführten Anteil des Gases erfolgt.
  • Es ist weiterhin eine Ausbildung des Verfahrens vorgesehen, während dessen zumindest der aus dem Sinterofen abgeführte Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases in einen Wärmetauscher geführt wird. In dem Wärmtauscher wird Wärmeenergie des warmen Gases genutzt, um in den Sinterofen einzuleitendes Schutzgas durch Übertragung thermischer Energie zu erwärmen. Vorteil der Erwärmung von in die den Sinterofen einzuleitendem Schutzgas vor dessen Einleitung in den Sinterofen ist, dass die zur Aufrechterhaltung der in einem Bereich des Sinterofens, in welchem das Schutzgas eingeleitet wird, vorherrschende Temperatur innerhalb der Sinterzone aufzubringende Wärmeleistung reduziert werden kann. Ein Beispiel für die Einleitung von Schutzgas in den Sinterofen ist die Einleitung von Schutzgas in einem Bereich der Sinterzone. Erfolgt in einem Bereich der Sinterzone ein Einleiten von bereits vorgewärmten Schutzgas, so ist zumindest der zur Aufrechterhaltung der Sintertemperatur in einem Bereich der Sinterzone erforderliche Wärmeleistung verringert.
  • Bei dem Wärmetauscher kann es sich beispielsweise um einen Rekuperator handeln, der beispielsweise in Gleichstrom-, Querstrom-, Gegenstrom und/oder Kernstromausführungen ausgebildet sein kann oder in Kombinationen hieraus.
  • In einer Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die erste Zone die Ausbrennzone und die zweite Zone die Sinterzone ist. Ein Vorteil einer Nutzung dieser Ausbildung des Verfahrens ergibt sich, da in der Ausbrennzone, dem Zweck der Ausbrennzone gemäß, Bestandteile aus den zu sinternden Körpern ausgasen. Außerdem entstehen in der Ausbrennzone Verbrennungsprodukte, wie beispielsweise CO, CO2, H2O und/oder Ruße, die beispielsweise bei der Verbrennung von in den Presslingen vorhandenen Presshilfsmitteln und/oder der Verbrennung des Brenngases entstehen können. Sofern einer oder mehrere dieser Bestandteile in die Sinterzone gelangen, können bei den in der Sinterzone typischerweise vorherrschenden hohen Temperaturen unerwünschte Prozesse verursacht werden, wie beispielsweise die Bildung von Reaktionsprodukten aus den zuvor ausgegasten Bestandteilen und der Oberfläche der zu sinternden Körper und/oder eine Diffusion der zuvor ausgegasten Bestandteile in das Volumen des zu sinternden Körpers hinein.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass der beschriebene Sinterofen und/oder das beschriebene Verfahren zur Herstellung von nichtoxidischen Sinterkörpern verwendet wird. Vorteil hierbei ist, dass als Folge einer Abführung von aus der ersten Zone, beispielsweise der Ausbrennzone, in Richtung der zweiten Zone, beispielsweise der Sinterzone, strömendem Gas durch die Gasabführvorrichtung der Anteil von Ausbrennzonengas in der Sinterzone reduziert wird. Am Beispiel einer Ausbildung der ersten Zone als Ausbrennzone und der zweiten Zone als Sinterzone ergibt sich hierdurch beispielsweise der Vorteil, dass während des Ausbrennens ausgeschiedene und/oder erzeugte Ausgasungen somit je nach Einstellung beziehungsweise je nach Regelung zu Teilen oder sogar weitgehend durch die Gasabführvorrichtung aus der Übergangszone abgeführt werden und somit nur noch in geringem Maße oder kaum noch oder in einem Optimalfall gar nicht mehr in die Sinterzone gelangen können. Dies hat zur Folge, dass auch zur Reaktion mit solchen Teilen neigende, insbesondere nichtoxidische, Sinterkörper mit einer hohen resultierenden Qualität, wie beispielsweise einer hohen Oberflächenqualität, hergestellt werden können.
  • Im Folgenden werden weitere Ausgestaltungen der Erfindungen mit Bezugnahme zu den Figuren im Detail näher erläutert. Die Figuren und begleitenden Beschreibungen der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltungen, dienen jedoch zur Illustration einer beispielsweisen Ausgestaltung. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserungen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, die nicht in näheren Details hier dargestellt sind.
  • Die Figuren zeigen nachfolgend:
  • Fig. 1a:
    einen Sinterofen in Ausgestaltung eines Sinterbandofens gemäß dem Stand der Technik in Draufsicht,
    Fig. 1b:
    einen Sinterofen in Ausgestaltung eines Sinterbandofens gemäß dem Stand der Technik in Seitenansicht,
    Fig. 2a:
    einen Ausschnitt eines Sinterofens in Ausgestaltung eines Sinterbandofens gemäß dem Stand der Technik in Seitenansicht,
    Fig. 2b:
    eine schematische Darstellung von in dem in Fig. 2a gezeigten Sinterofen während dessen Betrieb vorherrschender Strömung in Seitenansicht,
    Fig. 3a:
    einen Ausschnitt eines Sinterofens in Ausgestaltung eines Sinterbandofens mit in einem Bereich der Übergangszone angeordneter Gasabführvorrichtung in Seitenansicht,
    Fig. 3b:
    eine schematische Darstellung der in dem in Fig. 3a gezeigten Ausschnitt eines Sinterofen während dessen Betrieb vorherrschender Strömung in Seitenansicht,
    Fig. 3c:
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung des Sinterofens in Seitenansicht,
    Fig. 3d:
    eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Sinterofens mit innerhalb einer Übergangszone angeordneter Gasabführvorrichtung in Draufsicht,
    Fig. 3e:
    einen Ausschnitt eines Sinterofens in Ausgestaltung eines Sinterbandofens mit in einem Bereich der Übergangszone angeordneter Gasabführvorrichtung in Seitenansicht in einer weiteren Ausgestaltung,
    Fig. 3f:
    eine schematische Darstellung der in dem in Fig. 3e gezeigten Ausschnitt eines Sinterofen während dessen Betrieb vorherrschender Strömung in Seitenansicht,
    Fig. 4a - Fig. 4d:
    Ausschnitte von weiteren Ausgestaltungen eines Sinterofens in Seitenansicht,
    Fig. 4e - Fig. 4f:
    Diagramme zur Darstellung des relativen Strömungswiderstands eines als Gesamtheit von Lamellen ausgebildeten Querschnittverengungskörpers,
    Fig. 5a - Fig. 5c:
    Ausschnitte von weiteren Ausgestaltungen eines Sinterofens in Seitenansicht,
    Fig. 6:
    einen Ausschnitt eines Sinterofens in Ausgestaltung eines Sinterbandofens mit einem der Gasabführvorrichtung nachgeschalteten Wärmetauscher in Seitenansicht.
  • In Fig. 1a ist ein Sinterofen 1 in der Ausgestaltung eines Sinterbandofens gemäß dem Stand der Technik in einer Draufsicht dargestellt. Der Sinterofen 1 umfasst hierbei in der Richtung der durch den Pfeil gekennzeichneten vorgesehenen Transportrichtung einen Ofeneingang 16, eine als Ausbrennzone ausgebildete erste Zone 2, eine Übergangszone 4, eine als Sinterzone ausgebildete zweite Zone 3, eine Kühlzone 17 sowie einen Sinterofenausgang 18. Zu sinternde Körper 6 befinden sich auf der Beförderungsfläche 7, welche in dem dargestellten Sinterofen 1 als Sinterband ausgebildet ist. Weiterhin ist in dem dargestellten Sinterofen 1 an beiden Seiten der Beförderungsfläche 7 jeweils eine Muffelwand 19 angeordnet, welche sich parallel zu den Begrenzungslinien der Beförderungsfläche 7 des Sinterofens 1 von, in Betrachtung der vorgesehenen Transportrichtung, dem Beginn der Übergangszone 4 entlang der Sinterzone 3 bis zu dem Ende der Kühlzone 17 erstreckt.
  • In Fig. 1b ist ein Sinterofen 1 in Ausgestaltung eines Sinterbandofens gemäß dem Stand der Technik in Seitenansicht dargestellt. Die in der Beschreibung der Fig. 1a benannten Merkmale sind der Fig. 1b ebenfalls zu entnehmen, so dass für die Bezeichnungen auf die Beschreibung der Fig. 1a verwiesen wird. Zusätzlich ist in der Seitenansicht an den Enden der Beförderungsfläche 7 ein Beförderungsmechanismus 5 dargestellt, welcher als an den Enden des Beförderungsbands angeordnete Sinterbandrolle ausgebildet ist. Weiterhin ist Fig. 1b eine mögliche Ausgestaltung der Muffelwände 19 zu entnehmen, deren Höhenerstreckung in den drei Zonen ihrer Längserstreckung, Übergangszone 4, Sinterzone 3 und Kühlzone 17, jeweils unterschiedlich groß sein kann.
  • In Fig. 2a ist ein Ausschnitt eines Sinterofens 1 in einer Ausgestaltung als Sinterbandofen gemäß dem Stand der Technik in Seitenansicht dargestellt. Der Zeichnung sind Bereiche der Ausbrennzone 2 und der Sinterzone 3 sowie der zwischen diesen beiden angeordneten Übergangszone 4 zu entnehmen. Zu sinternde Körper 6 befinden sich auf der Beförderungsfläche 7, um auf dieser in die durch den Pfeil gekennzeichnete Transportrichtung befördert zu werden. Entlang der Längserstreckung der Übergangszone 4 und entlang der sichtbaren Längserstreckung der Sinterzone 3 sind um die Beförderungsfläche 7 Muffelwände 19 angeordnet.
  • In Fig. 2b ist anhand von Pfeilen gezeigt, wie die Gasströmung innerhalb des Sinterofens 1 in seiner in Fig. 2a gezeigten Ausgestaltung während seines Betriebes gemäß durchgeführter Experimente im Wesentlichen erfolgt. Die Bezugszeichen stimmen hierbei mit denen der Fig. 2a überein. Der gepunktete Pfeil kennzeichnet in Fig. 2b eine Strömungsrichtung von aus dem Bereich der Sinterzone 3 stammendem Sinterzonengas. Dieses Sinterzonengas wird permanent als Schutzgas in einem Bereich des Übergangs zwischen der Sinterzone und der Kühlzone eingeleitet. Die durchgezogenen Pfeile kennzeichnen Strömungsrichtungen von in einem Bereich der Ausbrennzone 2 befindlichem und aus dem Bereich der Ausbrennzone 2 stammendem, in Richtung der Sinterzone 3 strömendem Ausbrennzonengas. Es ist insbesondere ersichtlich, dass aus dem Bereich der Sinterzone 3 in den Bereich der Ausbrennzone 2 strömendes Sinterzonengas von aus dem Bereich der Ausbrennzone 2 in den Bereich der Sinterzone 3 strömendem Ausbrennzonengas etwa keilförmig unterströmt wird als Folge von Konvektion. Innerhalb der Ausbrennzone 2 finden darüber hinaus auch Zirkulationsbewegungen von Ausbrennzonengas statt, welche die Beförderungsfläche 7 durchströmen, da diese in der gezeigten Ausgestaltung als zumindest teilweise gasdurchlässiges Förderband ausgebildet ist.
  • Der folgenden Tabelle 1 sind tabellarisch aufgeführt Messdaten zu entnehmen, welche an einem Sinterofen in einer Ausführung gemäß Fig. 2a ohne in einem Bereich der Übergangszone angeordnete Gasabführvorrichtung ermittelt wurden, wobei während der durchgeführten Experimente die Längserstreckung der Sinterzone und der Kühlzone in die Transportrichtung jeweils 6 m betrugen. Als Einlass für ein Einlassen von Schutzgas in den Sinterofen war ein entsprechender Gaseinlass in einem Bereich zwischen der Sinterzone und der Kühlzone angeordnet. In Feldern der Tabelle, welche zwei Werte aufweisen, beziehen sich die oberen Werte auf Ergebnisse, die ermittelt wurden während in der Ausbrennzone befindliche Brenner ausgeschaltet waren, während die unteren Werte sich auf Ergebnisse beziehen, während derer in der Ausbrennzone befindliche Brenner eingeschaltet waren und somit zur Erhitzung des Ausbrennzonengases sowie zur Zufügung von Brennergasen und aus den Brennern stammenden Dispersoiden zu dem Ausbrennzonengas führten. Die Felder, in die nur ein Wert eingetragen ist, beziehen sich auf Ergebnisse, die ohne in der Ausbrennzone eingeschalteten Brenner ermittelt wurden. Bei den angegebenen Temperaturen handelt es sich um an dem Sinterofen gemessene Messwerte, während es sich bei den Volumenströmen und bei den Masseströmen um mittels Simulationsrechnungen ermittelte Ergebnisse handelt. Für die Simulationsrechnungen wurde die Annahme getroffen, dass die Schutzgasmenge, welche durch die Sinterzone in die Richtung der Ausbrennzone strömt, identisch ist mit der Schutzgasmenge, die durch die Kühlzone in die ausgehend von dem Gaseinlass von der Ausbrennzone wegweisende Richtung strömt. Bei den angegebenen Werten für Druckdifferenz und Geschwindigkeit handelt es sich ebenfalls um mittels Simulationsrechnungen erhaltene Ergebnisse unter Verwendung von experimentell gemessenenen Strömungswiderständen in einzelnen Zonen des Sinterofens. Die Plausibilität der mittels Simulationsrechnungen ermittelten Werte für die Druckdifferenz und Geschwindigkeit konnte durch mit einem realen Sinterofen unter Betriebsbedingungen durchgeführte Vergleichsexperimente bestätigt werden. Tabelle 1: An einem Sinterofen gemäß Fig. 2a und somit ohne Gasabführvorrichtung ermittelte Werte.
    Brenner Ofeneingang Ausbrennzone Übergangszone Sinterzone 6 m Gaseinlass am Ende Kühlzone 6 m Ofenausgang mit Vorhängen
    Mittlere Gastemperatur / °C aus 700 700 1050 700 550 50
    an 700 700 1050 700 550 50
    Massestrom / kg/s aus 0,0115 0,0115 0,0115 0,0115 0,0085 0,0085
    an 0,0245 0,0245 0,0065 0,0065 0,0135 0,0135
    Volumenstrom / m3/s aus 0,032 0,032 0,043 0,032 0,020 0,008
    an 0,068 0,068 0,025 0,018 0,032 0,012
    Querschnitt / m2 0,072 0,500 0,072 0,126 0,072 0,072
    Geschwindigkeit / m/s aus 0,442 0,064 0,601 0,253 0,276 0,108
    an 0,943 0,136 0,341 0,143 0,438 0,172
    Dichte / kg/m3 aus 0,361 0,361 0,266 0,361 0,427 1,089
    an 0,361 0,361 0,266 0,361 0,427 1,089
    Ceta / -- aus 2,99 0 1,87 0,72 0,72 30
    an 2,99 0 1,87 0,72 0,72 30
    Druckdifferenz / Pa aus 0,106 0,000 0,090 0,008 0,012 0,192
    an 0,480 0,000 0,029 0,003 0,029 0,482
    Gesamtdruckdifferenz / Pa aus 0,204 0,204
    an 0,512 0,512
  • Als Eingabewerte wurden die experimentell ermittelten mittleren Gastemperaturen in einem Bereich des Ofeneingangs, innerhalb der Ausbrennzone, innerhalb der Übergangszone, innerhalb der Sinterzone, welche in dem verwendeten Ofen eine Länge von 6 m aufwies, innerhalb der Kühlzone, welche ebenfalls eine Länge von 6 m aufwies und in einem Bereich des Ofenausgangs gemessen. Die mittlere Temperatur wurde hierbei als arithmetischer Mittelwert aus jeweils entlang einer weitgehend vollständigen Längserstreckung jeder Zone ermittelten Temperaturwerten berechnet. Die angegebenen Temperaturen sind hierbei die mittleren mit speziell gegen Strahlungswärme abgeschirmten Thermometern gemessenen Gastemperaturen. Wie Tabelle 1 zu entnehmen ist, wies in dem Sinterofen befindliches Gas innerhalb der Ausbrennzone eine mittlere Temperatur von 700 °C auf, während in einem Bereich der Übergangszone zwischen der Ausbrennzone und der Sinterzone die mittlere Temperatur von in dem Sinterofen befindlichem Gas auf 1050 °C erhöht war. Mit diesen Bedingungen, mit dem in der Zeile "Mittlere Gastemperatur/°C" aufgeführten Temperaturprofil sowie dem in der Zeile "Ceta" angegebenen Druckverlustbeiwert als Druckverlust bei Durchströmen der jeweiligen Zone wurden, bei den in der Zeile "Querschnitt/m2" gegebenen Querschnitten des Sinterofens, die in der Tabelle aufgeführten Werte für den Massestrom, den Volumenstrom, die Geschwindigkeit, die Dichte des Gases, und die Druckdifferenz berechnet, die sich jeweils auf die Eigenschaften von in dem Sinterofen befindlichen Gasen beziehen. Die Werte wurden für eingeschaltete und nicht eingeschaltete Brenner berechnet.
  • Der Tabelle ist zu entnehmen, dass die Gesamtdruckdifferenz in dem Bereich zwischen dem Ofeneingang und dem am Ende der Sinterzone angeordneten Gaseinlass und in dem Bereich zwischen dem Gaseinlass und dem Ofenausgang mit eingeschalteten Brennern mit jeweils 0,512 Pa etwa das 2,5-fache des bei ausgeschalteten Brennern erhaltenen Wertes beträgt. In der Folge ist zu erwarten, dass Gase und/oder Dispersoide aus der Ausbrennzone mittels beispielsweise Diffusion und insbesondere Konvektion in die Sinterzone gelangen. Dies wurde an einem realen Sinterofen unter Betriebsbedingungen messtechnisch bestätigt.
  • Fig. 3a zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Seitenansicht. Die gezeigte Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 2a gezeigten Ausgestaltung insbesondere dahingehend, dass innerhalb der Übergangszone eine Gasabführvorrichtung 8 in Ausgestaltung einer von dem Inneren des Sinterofens 1 in die Umgebung führenden Leitung angeordnet ist. Innerhalb des Sinterofens mündet die Gasabführvorrichtung 8 in eine Gasabführvorrichtungsöffnung 9, welche in der gezeigten Ausgestaltung unterhalb der Beförderungsfläche 7 angeordnet ist, welche in der gezeigten Ausgestaltung gasdurchlässig ausgebildet ist. Die Bedeutung der übrigen Bezugszeichen sowie des die Transportrichtung kennzeichnenden Pfeils ist entsprechend Fig. 2a gewählt.
  • In Fig. 3b ist anhand von Pfeilen schematisch dargestellt, wie der Verlauf der Gasströmungen innerhalb des Sinterofens 1 in seiner in Fig. 3a gezeigten Ausgestaltung während seines Betriebes gemäß durchgeführter Experimente im Wesentlichen erfolgt. Die Bezugszeichen entsprechen hierbei denen der Fig. 3a. Gepunktete Pfeile kennzeichnen hierbei Strömungsrichtungen von aus dem Bereich der Sinterzone 3 stammendem Sinterzonengas. Die durchgezogenen Pfeile kennzeichnen Strömungsrichtungen von in einem Bereich der Ausbrennzone 2 befindlichem und aus dem Bereich der Ausbrennzone 2 stammendem, in die Richtung der Sinterzone 3 strömendem, Ausbrennzonengas. Es ist insbesondere ersichtlich, dass aus dem Bereich der Sinterzone 3 in den Bereich der Ausbrennzone 2 strömendes Sinterzonengas von aus dem Bereich der Ausbrennzone 2 in Richtung der Sinterzone 3 strömendem Ausbrennzonengas innerhalb der Ausbrennzone 2 sowie innerhalb eines Bereichs der Übergangszone 4 etwa keilförmig unterströmt wird. Innerhalb der Ausbrennzone 2 finden darüber hinaus auch Zirkulationsbewegungen von Ausbrennzonengas statt, welche die Beförderungsfläche 7 durchströmen, was deswegen möglich ist, weil die Beförderungsfläche in der gezeigten Ausgestaltung zumindest teilweise gasdurchlässig ausgebildet ist. Weiterhin ist Fig. 3b zu entnehmen, dass aus der Ausbrennzone 2 in Richtung der Sinterzone 3 strömendes Gas in einem Bereich der Übergangszone 4 durch die Gasabführvorrichtungsöffnung 9 in die Gasabführvorrichtung 8 gelangt, und schließlich durch diese aus dem Sinterofen 1 geführt wird. Analog gelangt aus der Sinterzone 3 in Richtung der Ausbrennzone 2 strömendes Gas während der Passage der Übergangszone durch die Gasabführvorrichtungsöffnung 9 in die Gasabführvorrichtung 8 und wird schließlich durch diese aus dem Sinterofen 1 hinausgeführt.
  • Der folgenden Tabelle 2 sind tabellarisch aufgeführt Messdaten zu entnehmen, welche an einem Sinterofen in einer Ausführung gemäß Fig. 3a mit in der Übergangszone angeordneter Gasabführvorrichtung ermittelt wurden, wobei während der durchgeführten Experimente die Längserstreckung der Sinterzone und der Kühlzone in die Transportrichtung jeweils 6 m betrugen. Es gelten die in der Beschreibung zu Tabelle 1 beschriebenen Rahmenbedingungen bezüglich der Bestimmung der aufgeführten Werte. Im Unterschied jedoch zu der Tabelle 1 ist in Tabelle 2 eine zusätzliche Spalte "Gasabsaugung" eingefügt, in welcher für in einem Bereich der Gasabführvorrichtungsöffnung erhaltene Werte eingetragen sind. Tabelle 2: : An einem Sinterofen gemäß Fig. 3a und somit mit Gasabführvorrichtung ermittelte Werte.
    Brenner Ofeneingang Ausbrennzone Gasabsaugung Übergangszone Sinterzone 6 m Gaseinlass am Ende Kühlzone 6 m Ofenausgang mit Vorhängen
    Mittlere Gastemperatur / °C aus 700 700 800 1050 700 550 50
    an 700 700 1050 700 550 50
    Massestrom / kg/s aus 0,0000 0,0000 0,0132 0,0132 0,0132 0,0068 0,0068
    an 0,0000 0,0180 0,0312 0,0132 0,0132 0,0068 0,0068
    Volumenstrom / m3/s aus 0,000 0,000 0,040 0,050 0,037 0,016 0,006
    an 0,000 0,050 0,024 0,050 0,037 0,016 0,006
    Querschnitt / m2 0,072 0,500 0,072 0,072 0,126 0,072 0,072
    Geschwindigkeit / m/s aus 0,000 0,000 0,560 0,691 0,290 0,220 0,087
    an 0,000 0,100 0,337 0,691 0,290 0,220 0,087
    Dichte / kg/m3 aus 0,361 0,361 0,328 0,266 0,361 0,427 1,089
    an 0,361 0,361 1,288 0,266 0,361 0,427 1,089
    Ceta / -- aus 2,99 0 1 1,87 0,72 0,72 30
    an 2,99 0 1 1,87 0,72 0,72 30
    Druckdifferenz / Pa aus (0,000) (0,000) (0,051) 0,119 0,011 0,007 0,122
    an (0,000) (0,000) (0,073) ) 0,119 0,011 0,007 0,122
    Gesamtdruckdifferenz / Pa aus 0,130 0,130
    an 0,130 0,130
  • Die in der Tabelle 2 in Klammern aufgeführten Ergebnisse wurden nicht bei der Berechnung der Gesamtdruckdifferenz berücksichtigt. Tabelle 2 ist insbesondere zu entnehmen, dass die Druckdifferenz zwischen Ofeneingang und dem Gaseinlass wie auch die Druckdifferenz zwischen Gaseinlass und Ofenausgang sowohl mit eingeschalteten als auch mit ausgeschalteten Brennern signifikant geringer sind, als es für den Sinterofen ohne Gasabführvorrichtung in Tabelle 1 aufgeführt ist. In der Folge ist zu erwarten, dass im Vergleich zu der in Fig. 2a gezeigten Versuchsanordnung eine in Fig. 3a gezeigte Versuchsanordnung in einem viel geringerem Maße zu einer Diffusion und/oder Konvektion von Gas und/oder Dispersoiden aus der Ausbrennzone in die Sinterzone führt. Weiterhin ist an den in der Tabelle 2 aufgeführten Ergebnissen insbesondere bemerkenswert, dass aufgrund der nun vorgenommenen Gasabsaugung die Einstellung des Strömungsgleichgewichts unabhängig davon ist, ob die Brenner eingeschaltet oder ausgeschaltet sind.
  • Der Fig. 3c ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Seitenansicht zu entnehmen. Der in dieser Fig. 3c gezeigte Sinterofen 1 unterscheidet sich von der in Fig. 3b gezeigten Ausgestaltung im Wesentlichen dahingehend, dass innerhalb der Übergangszone 4 und oberhalb der Gasabführvorrichtungsöffnung 9 als Düsen ausgebildete Gaseinlassvorrichtungen 20 angeordnet sind. Durch ein Einleiten von Schutzgas mittels dieser Gaseinleitvorrichtungen wird, insbesondere in einem Bereich der Übergangszone, eine Beschleunigung sowohl von aus der ersten Zone stammendem als auch von aus der zweiten Zone stammendem Gas mit wenigstens einer Richtungskomponente in Richtung der Gasabführvorrichtungsöffnung bewirkt. Dies ist durch den Verlauf der Pfeile skizzenhaft dargestellt, deren Bedeutung analog zu den in Abb. 3b dargestellten Pfeilen ist.
  • Der Fig. 3d ist ein Ausschnitt einer Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Draufsicht gezeigt, wie er etwa in Fig. 3a in Seitenansicht gezeigt ist. In der gezeigten Ausgestaltung erstreckt sich die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung 9 auf die Beförderungsfläche 7 in der Querrichtung zu der Richtung des Transports der zu sinternden Körper vollständig über den Abstand der beiden Muffelwände 19, welche Innenwandungen des Sinterofens darstellen.
  • Der Fig. 3e ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Seitenansicht zu entnehmen. Ähnlich der in 3a gezeigten Ausgestaltung weist der in Fig. 3e gezeigte Sinterofen 1 eine Gasabführvorrichtung 8 mit einer Gasabführvorrichtungsöffnung 9 auf, die als eine vollständig in einem Bereich der Übergangszone 4 von dem Inneren des Sinterofens 1 in die Umgebung führende Leitung ausgebildet ist, wobei die Übergangszone 4 in dem gezeigten Beispiel zwischen der angrenzenden ersten Zone 2, die in diesem Beispiel als Schroffkühlzone ausgebildet ist, und der auf der anderen Seite der Übergangszone 4 angrenzenden zweiten Zone 3, die in diesem Beispiel als Anlasszone ausgebildet ist. Als ein Unterschied zu dem in Fig. 3a gezeigten Beispiel ist die Gasabführvorrichtungsöffnung jedoch in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3e nicht unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche 7, sondern oberhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche 7 angeordnet.
  • In Fig. 3f ist schematisch anhand von Pfeilen schematisch dargestellt, wie der Verlauf der Gasströmungen innerhalb des Sinterofens in seiner in Fig. 3f gezeigten Ausgestaltung während eines Betriebs gemäß durchgeführter Experimente im Wesentlichen beobachtet wurde. In dem gezeigten Beispiel ist die erste Zone 2 als Schroffkühlzone ausgebildet, während die zweite Zone 3 als Anlasszone ausgebildet ist. Demnach bezeichnen die gestrichelten Pfeile im Wesentlichen in Richtung der Schroffkühlzone strömendes Gas, während die durchgängigen Pfeile innerhalb des Sinterofens 1 aus der Schroffkühlzone im Wesentlichen in Richtung der Anlasszone strömendes Gas bezeichnet. Aufgrund der in der Anlasszone im Vergleich zu der Schroffkühlzone deutlich höheren vorherrschenden Temperaturen ist auch die mittlere Gastemperatur der aus der Schroffkühlzone in Richtung der Anlasszone strömenden Gase geringer als die mittlere Gastemperatur der aus der Anlasszone stammenden Gase. Dadurch, dass in dem gezeigten Beispiel die Gasabführvorrichtungsöffnung 9 oberhalb der Beförderungsfläche 7 angeordnet ist, wird erreicht, dass die vorherrschenden Strömungsverhältnisse im Vergleich zu den in Fig. 3b gezeigten Strömungsverhältnissen etwa an einer zu der Beförderungsfläche 7 parallelen Ebene gespiegelt sind. In dem gezeigten Beispiel kann somit erreicht werden, dass der Anteil von aus der Anlasszone stammenden Gasen, wie zum Beispiel Luft, reduziert werden kann, welcher in die Schroffkühlzone gelangt.
  • In Fig. 4a ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 dargestellt. Im Wesentlichen entspricht die gezeigte Ausgestaltung hierbei der in Fig. 3a gezeigten Ausgestaltung. Als ein Unterschied zu letzterer ist der Fig. 4a zu entnehmen, dass in einem Bereich der Übergangszone ein Querschnittverengungskörper 10 oberhalb der Beförderungsfläche angeordnet ist. Der Querschnittverengungskörper 10 ist hierbei quaderförmig ausgebildet und, möglicherweise lösbar, an der Oberseite der Muffelwand befestigt. Die übrigen Bezugszeichen sind analog zu Fig. 3a vergeben.
  • In Fig. 4b ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 dargestellt, in welcher insbesondere ein Querschnittveränderungskörper 11 innerhalb der Übergangszone 4 angeordnet ist, welcher in den Querschnittsbereich der Übergangszone 4 hinein- und hinausbewegbar ist. In der gezeigten Ausgestaltung ist der Querschnittveränderungskörper 11 hierbei als Platte ausgebildet, welche in einer Führung gehalten ist und über ein Zugsystem angehoben oder abgesenkt werden kann. Die übrigen Bezugszeichen sind analog zu Fig. 3a vergeben.
  • In Fig. 4c ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 dargestellt. Die in Fig. 4c gezeigte Ausgestaltung entspricht im Wesentlichen der in Fig. 4a gezeigten Ausgestaltung, unterscheidet sich von dieser jedoch geringfügig und zwar Wesentlichen dahingehend, dass der Querschnittverengungskörper 10 als Lamelle 21 ausgebildet ist. In der gezeigten Ausgestaltung sind drei Lamellen innerhalb der Übergangszone angeordnet. In Richtung des Transports der zu sinternden Körper sind die Lamellen hintereinander und äquidistant angeordnet. Es kann aber beispielsweise auch möglich sein, dass die Anzahl der Lamellen höher ist als in der gezeigten Ausgestaltung und dass die Gesamtheit der Lamellen in eine oder in beide der benachbarten Zonen hineinreicht. In Fig. 4d ist anhand von Pfeilen schematisch dargestellt, wie der Verlauf der Gasströmungen innerhalb des Sinterofens 1 in seiner in Fig. 4c gezeigten Ausgestaltung während seines Betriebes gemäß durchgeführter Experimente im Wesentlichen erfolgt. Die Bezugszeichen entsprechen hierbei den in Fig. 2b verwendeten Bezugszeichen. Gepunktete Pfeile kennzeichnen hierbei Strömungsrichtungen von aus dem Bereich der Sinterzone 3 stammendem Sinterzonengas. Die durchgezogenen Pfeile kennzeichnen Strömungsrichtungen von in einem Bereich der Ausbrennzone 2 befindlichem und aus dem Bereich der Ausbrennzone 2 stammendem, in die Richtung der Sinterzone 3 strömendem, Ausbrennzonengas. Innerhalb der Ausbrennzone 2 finden darüber hinaus auch Zirkulationsbewegungen von Ausbrennzonengas statt, welche die Beförderungsfläche 7 durchströmen, was deswegen möglich ist, weil die Beförderungsfläche in der gezeigten Ausgestaltung zumindest teilweise gasdurchlässig ausgebildet ist. Weiterhin ist Fig. 4d zu entnehmen, dass aus der Ausbrennzone 2 in Richtung der Sinterzone 3 strömendes Gas in einem Bereich der Übergangszone 4 durch die Gasabführvorrichtungsöffnung 9 in die Gasabführvorrichtung 8 gelangt, und schließlich durch diese aus dem Sinterofen 1 geführt wird. Analog gelangt aus der Sinterzone 3 in Richtung der Ausbrennzone 2 strömendes Gas während der Passage der Übergangszone durch die Gasabführvorrichtungsöffnung 9 in die Gasabführvorrichtung 8 und wird schließlich durch diese aus dem Sinterofen 1 hinausgeführt. Weiterhin hat sich gezeigt, dass sich in einem Bereich zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen Zirkulationsbewegungen einstellen. Insgesamt über die Gesamtheit der Lamellen betrachtet führt die Hintereinanderanordnung von Lamellen in Zusammenwirkung mit den zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen ausgebildeten Halbräumen zu einer beträchtlichen Erhöhung des Strömungswiderstands, wodurch sich der erreichte und mit Hilfe der Pfeile in Fig. 4d schematisch dargestellte erreichte Effekt besonders ausgeprägt ausbildet. Die zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen ausbildenden Zirkulationsbewegungen haben sich als ursächlich für dieses vorteilhafte Verhalten erwiesen.
  • In Fig. 4e ist anhand einer an einem Sinterofen 1 der in Fig. 4c gezeigten Ausgestaltung durchgeführter Messungen gezeigt, wie sich der relative Strömungswiderstand in Prozent in Abhängigkeit vom Lamellenabstand in mm verhält. Zwei Lamellen wurden in verschiedenen Abständen zwischen 0 mm und 300 mm voneinander in der Übergangszone des Sinterofens aufgehängt. In dem gezeigten Diagramm ist der relative Strömungswiderstand der Gesamtheit der beiden Lamellen in Abhängigkeit von dem Lamellenabstand gezeigt, wobei der Strömungswiderstand eines an der gleichen Position positionierten als Massivkörper ausgebildeten Querschnittverengungskörpers 10 als Referenzgröße ausgewählt wurde, dessen Strömungswiderstand 100 % entspricht.
  • Die in dem in Fig. 4f gezeigten Diagramm aufgetragenen Ergebnisse wurden ermittelt, indem die Lamellenzahl verändert wurde, wobei die Lamellen entlang einer in die Transportrichtung der zu sinternden Körper weisenden Richtung in äquidistanten Abständen voneinander positioniert wurden. In dem gezeigten Diagramm ist der relative Strömungswiderstand der Gesamtheit der Lamellen in Abhängigkeit von dem Lamellenabstand gezeigt, wobei der Strömungswiderstand eines an der gleichen Position positionierten als Massivkörper ausgebildeten Querschnittverengungskörpers 10 als Referenzgröße ausgewählt wurde, deren Strömungswiderstand 100 % entspricht.
  • Es kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Gesamtheit der Lamellen nicht, wie hier gezeigt, als Querschnittverengungskörper sondern als Querschnittveränderungskörper ausgebildet ist, und die Lamellen beispielsweise in den Querschnitt der Übergangszone hinein- und aus dem Querschnitt der Übergangszone herausbewegbar ausgebildet sind. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Gesamtheit der Lamellen als solche hinein- und herausbewegbar sind, aber auch, dass die Lamellen voneinander unabhängig bewegbar sind.
  • Wie sowohl der Fig. 4e als auch der Fig. 4f zu entnehmen ist, kann ein optimaler Wert für einen verringerten Strömungswiderstand erreicht werden, der bei beiden Versuchen, denen die beiden in Fig. 4e und in Fig. 4f gezeigten Diagramme zu Grunde liegen, etwa 150 mm beträgt.
  • In Fig. 5a ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Seitenansicht abgebildet. Aus der Fig. 5a geht die Anordnung eines innerhalb der Gasabführvorrichtung 8 angeordneten Durchflussveränderungsbauteils 12 hervor. Das Durchflussveränderungsbauteil 12 ist in der gezeigten Ausgestaltung als Platte ausgebildet, welche seitwärts in den Querschnitt der Gasabführvorrichtung 8 ein- und ausführbar ist. Die übrigen Bezugszeichen sind analog zu Fig. 3a vergeben.
  • In Fig. 5b ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Seitenansicht abgebildet. Aus der gezeigten Figur geht hervor, dass innerhalb der Gasabführvorrichtung 8 eine Konvektionserzwingungsvorrichtung 13 angeordnet ist. In der gezeigten Ausgestaltung des Sinterofens 1 ist die Konvektionserzwingungsvorrichtung 13 als Axialventilator ausgebildet, der je nach Auslegung, Drehgeschwindigkeit, Drehrichtung oder weiterer Parameter eine erzwungene Konvektion bewirkt, welche sich mit vorhandener natürlicher Konvektion überlagert. Die übrigen Bezugszeichen sind analog zu Fig. 3a vergeben.
  • In Fig. 5c ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in Seitenansicht abgebildet. In der gezeigten Ausgestaltung umfasst der Sinterofen sowohl ein Durchflussveränderungsbauteil 12 als auch eine Konvektionserzwingungsvorrichtung 13. Weiterhin umfasst der Sinterofen 1 einen Regelungskreis 14 zur Regelung der Einstellung des Durchflussveränderungsauteils 12 und der Konvektionserzwingungsvorrichtung 13. In der gezeigten Ausgestaltung ist ein Sensor zu Messung der Taupunkttemperatur T Tau von in der Sinterzone befindlichem Wasserdampf als Messglied des Regelungskreises 14 angeordnet.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Ausgestaltung eines Sinterofens 1 in einer Ausgestaltung als Sinterbandofen in einer Seitenansicht gezeigt. Die Gasabführvorrichtung 8 führt in der gezeigten Ausgestaltung des Sinterofens 1 zu einem Wärmetauscher 15, in welchem Wärme von aus dem Sinterofen 1 abgeführtem Gas zur Erwärmung eines Fluids genutzt werden kann.

Claims (17)

  1. Sinterofen (1), umfassend eine erste Zone (2), eine zweite Zone (3), eine zwischen der ersten Zone (2) und der zweiten Zone (3) angeordnete Übergangszone (4), zumindest einen Beförderungsmechanismus (5) zum Transport von zu sinternden Körpern (6) in Form von Presslingen aufweisend Schmiermittel und/oder Wachs auf einer Beförderungsfläche (7) von der ersten Zone (2) durch die Übergangszone (4) zur zweiten Zone (3) sowie zumindest eine Gasabführvorrichtung (8) mit zumindest einer Gasabführvorrichtungsöffnung (9), wobei die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) zumindest teilweise in einem Bereich der Übergangszone (4) angeordnet ist, wobei die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche (7) oder unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangszone (4) zumindest einen Bereich umfasst, dessen geringste Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche von zumindest einer an der Übergangszone (4) angrenzenden Zone, wobei die erste Zone (2) eine Ausbrennzone ist und die zweite Zone (3) eine Sinterzone ist, wobei die Übergangszone (4) einen verengten Querschnitt gegenüber der Ausbrennzone und der Sinterzone aufweist.
  2. Sinterofen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise in einem Bereich der Übergangszone (4) zumindest ein, möglicherweise austauschbarer, Querschnittverengungskörper (10) oberhalb der Beförderungsfläche (5) angeordnet ist und/oder in einem Bereich der Übergangszone (4) zumindest ein in den Querschnitt der Übergangszone (4) hineinbewegbarer und aus dem Querschnitt der Übergangszone (4) herausbewegbarer Querschnittveränderungskörper (11) oberhalb der Beförderungsfläche (7) angeordnet ist.
  3. Sinterofen (1) nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittverengungskörper (10) als Lamelle (21) ausgebildet ist, und dass wenigstens zwei Lamellen in Längsrichtung des Sinterofens hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei wenigstens eine Lamelle innerhalb der Übergangszone (4) angeordnet ist.
  4. Sinterofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) vollständig in einem Bereich der Übergangszone (4) angeordnet ist.
  5. Sinterofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) zumindest teilweise oberhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche (7) angeordnet ist.
  6. Sinterofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung (9) auf die Beförderungsfläche (7) sich zumindest nahezu über die gesamte Breite der Beförderungsfläche (7) erstreckt, insbesondere die Parallelprojektion der Gasabführvorrichtungsöffnung (9) auf die Beförderungsfläche (7) in ihrer Erstreckung sich zumindest über die gesamte Breite der Beförderungsfläche, bevorzugt über den Abstand von als Muffelwände (19) ausgebildeten seitlichen Innenwandungen des Sinterofens (1), erstreckt.
  7. Sinterofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gasabführvorrichtung (8) zumindest ein Durchflussveränderungsbauteil (12) zur Einstellung von durch die Gasabführvorrichtung (8) strömendem Volumenstrom angeordnet ist und/oder innerhalb der Gasabführvorrichtung (8) zumindest eine Konvektionserzwingungsvorrichtung (13) zur Einstellung von durch die Gasabführvorrichtung (8) strömendem Volumenstrom angeordnet ist.
  8. Sinterofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich der Übergangszone (4) im Wesentlichen gegenüber der Gasabführvorrichtungsöffnung (9) wenigstens eine Einleitvorrichtung (20) angeordnet ist zur Einleitung von Schutzgas.
  9. Sinterofen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung (8) aus dem Sinterofen (1) geführtem Gas einstellbar, bevorzugt regelbar, ist und/oder die Gasabführvorrichtung (8) von der Gasabführvorrichtungsöffnung (9) ausgehend zu einem Wärmetauscher (15) verläuft zur Führung von Gas aus dem Sinterofen (1) zu dem Wärmetauscher (15) zur dortigen Erwärmung von Fluid, insbesondere von Schutzgas für dessen nachfolgende Einleitung in den Sinterofen (1).
  10. Verfahren zur Abführung von Gasen aus einem Sinterofen (1), wobei der Sinterofen (1) eine erste Zone (2), eine zweite Zone (3), eine zwischen der ersten Zone (2) und der zweiten Zone (3) angeordnete Übergangszone (4), zumindest einen Beförderungsmechanismus (5) zum Transport von zu sinternden Körpern (6) in Form von Presslingen aufweisend Schmiermittel und/oder Wachs auf einer Beförderungsfläche (7) von der ersten Zone (2) durch die Übergangszone (4) zur zweiten Zone (3) sowie zumindest eine Gasabführvorrichtung (8) mit zumindest einer Gasabführvorrichtungsöffnung (9) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Zone (2) und der zweiten Zone (3) strömendes Gas die zwischen der ersten Zone (2) und der zweiten Zone (3) angeordnete Übergangszone (4) mit einer gegenüber der ersten und der zweiten Zone (2, 3) verengten Querschnittsstelle passiert und die erste Zone (2) eine Ausbrennzone und die zweite Zone (3) eine Sinterzone ist, wobei in der Ausbrennzone eine Temperatur zwischen 500 °C und 800 °C zum Ausbrennen von Schmiermittel und/oder Wachs aus den zu sinternden Körpern in Form von Presslingen eingestellt wird, während die Temperatur in einem Bereich der Sinterzone im Vergleich zur Ausbrennzone zum Sintern der zu sinternden, als Presslinge geformten Körper (6) höher eingestellt wird und zumindest ein Anteil von aus einer der beiden Zonen in die Richtung der anderen der beiden Zonen strömendem Gas zumindest in einem Bereich der Übergangszone (4) durch die wenigstens eine Gasabführvorrichtungsöffnung (9) in die wenigstens eine Gasabführvorrichtung (8) gelangt und durch diese hindurch aus dem Sinterofen (1) abgeführt wird, wobei als Folge von natürlicher Konvektion das weniger warme der beiden Gase das wärmere der beiden Gase unterströmt, und dass zumindest ein Anteil des weniger warmen der beiden Gase auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche (7) und/oder unterhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche (7) in die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) eintritt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Folge von natürlicher Konvektion das weniger warme der beiden Gase das wärmere der beiden Gase unterströmt, und dass zumindest ein Anteil des wärmeren der beiden Gase auf dem Höhenniveau der Beförderungsfläche (7) und/oder oberhalb des Höhenniveaus der Beförderungsfläche (7) in die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) eintritt und/oder dass zumindest der Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases als Folge von natürlicher Konvektion durch die Gasabführvorrichtungsöffnung (9) in die Gasabführvorrichtung (8) gelangt und als weitere Folge von natürlicher Konvektion durch die Gasabführvorrichtung (8) aus dem Sinterofen (1) abgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise das zwischen der ersten und der zweiten Zone strömende Gas an wenigstens einem Querschnittverengungskörper, der bevorzugt als Gesamtheit von Lamellen mit wenigstens einer Lamelle ausgebildet ist, vorbeiströmt und hierdurch die Strömungsrichtung in Richtung der Gasabführvorrichtungsöffnung verändert wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases durch in einem Bereich der Übergangszone (4) im Wesentlichen gegenüber der Gasabführvorrichtungsöffnung (9) eingeleitetes Schutzgas in Richtung der Gasabführvorrichtungssöffnung (9) beschleunigt und hierdurch verändert, bevorzugt eingestellt, besonders bevorzugt geregelt, wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung (8) abgeführtem Gas und hierdurch die Höhe des durch die Gasabführvorrichtung (8) abgeführten Anteils des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases mittels zumindest eines innerhalb der Gasabführvorrichtung (8) angeordneten Durchflussveränderungsbauteils (12) eingestellt, bevorzugt geregelt, wird und/oder der Volumenstrom von durch die Gasabführvorrichtung (8) abgeführtem Gas und hierdurch die Höhe des Anteils des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases mittels zumindest einer innerhalb der Gasabführvorrichtung (8) angeordneten Konvektionserzwingungsvorrichtung (13) eingestellt, bevorzugt erhöht, besonders bevorzugt geregelt, wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Höhe des Anteils des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases als Regelung erfolgt, die mittels eines Regelungskreises (14) durchgeführt wird, wobei bevorzugt ein Messglied des Regelungskreises (14) ein Sensor zur Messung der Taupunkttemperatur von in dem Sinterofen (1), bevorzugt in einem Bereich der zweiten Zone (3), befindlichem Dampf, bevorzugt Wasserdampf, ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der durch die Gasabführvorrichtung (8) abgeführte Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases in einen Wärmetauscher (15) geführt wird, in welchem eine Erwärmung von Fluid durch die Übertragung thermischer Energie von dem abgeführten Anteil des Gases erfolgt und/oder dass zumindest der durch die Gasabführvorrichtung (8) abgeführte Anteil des aus einer der beiden Zonen in Richtung der anderen der beiden Zonen strömenden Gases in einen Wärmetauscher (15) geführt wird, in welchem eine Erwärmung von in den Sinterofen (3) einzuleitendem Schutzgas durch die Übertragung thermischer Energie von dem abgeführten Anteil des Gases auf das in den Sinterofen (1) einzuleitende Schutzgas erfolgt.
  17. Verwendung eines Sinterofens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 16 zur Herstellung von nichtoxidischen Sinterkörpern.
EP13715124.7A 2012-03-16 2013-03-13 Sinterofen mit einer gasabführvorrichtung Active EP2825830B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012005180A DE102012005180A1 (de) 2012-03-16 2012-03-16 Sinterofen mit einer Gasabführvorrichtung
PCT/EP2013/000732 WO2013135373A1 (de) 2012-03-16 2013-03-13 Sinterofen mit einer gasabführvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2825830A1 EP2825830A1 (de) 2015-01-21
EP2825830B1 true EP2825830B1 (de) 2021-09-08

Family

ID=48083090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13715124.7A Active EP2825830B1 (de) 2012-03-16 2013-03-13 Sinterofen mit einer gasabführvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9841236B2 (de)
EP (1) EP2825830B1 (de)
JP (1) JP2015513659A (de)
CN (1) CN104321605A (de)
DE (1) DE102012005180A1 (de)
IN (1) IN2014DN07711A (de)
WO (1) WO2013135373A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104959607B (zh) * 2015-06-30 2017-05-17 成都易态科技有限公司 排气烧结一体化方法及实施该方法的工装
CN109520302B (zh) * 2018-12-29 2024-08-02 广州薪光合环保技术有限公司 烧结炉
WO2021003045A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Corning Incorporated Shuttle kiln with enhanced radiant heat retention
CN112665375A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 米巴精密零部件(中国)有限公司 烧结炉
JP7443122B2 (ja) * 2020-03-27 2024-03-05 株式会社ジェイテクトサーモシステム 熱処理装置
US20240027400A1 (en) * 2020-11-24 2024-01-25 Hatch Ltd. System and method for assessing deterioration of a metallurgical runner using acoustic emissions
CN114322587B (zh) * 2021-12-28 2024-03-26 湖南湘投轻材科技股份有限公司 一种连续烧结控制方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3244507A (en) * 1964-06-10 1966-04-05 Reserve Mining Co Method of indurating ore particles
FR2055946A5 (de) * 1969-08-08 1971-05-14 Commissariat Energie Atomique
JPS5531001Y2 (de) * 1974-05-28 1980-07-24
JPS5342205A (en) * 1976-09-29 1978-04-17 Nippon Toki Kk Continuous burning furnace
CA1079962A (en) * 1976-10-15 1980-06-24 Roland Drugge Method of sintering and apparatus for carrying out the method
AT352408B (de) * 1978-03-24 1979-09-25 Voest Ag Verfahren zum brennen von pellets auf einem wanderrost
SE420533B (sv) * 1979-09-06 1981-10-12 Luossavaara Kiirunavaara Ab Anordning vid anleggning for vermning eller vermebehandling av en materialbedd, som uppberes av en ovre part av en endlos perforerad transportor av bondtyp
JPS602597B2 (ja) 1982-05-18 1985-01-22 住友重機械工業株式会社 排ガス循環式焼結装置
JPS61130897U (de) * 1985-02-05 1986-08-15
JPS61264102A (ja) * 1985-05-17 1986-11-22 Mitsubishi Metal Corp 表面に梨地模様が形成された焼結部材の製造方法およびその焼結部材を製造するための焼結炉
JPH0217383A (ja) * 1988-07-05 1990-01-22 Noritake Co Ltd 燃焼式連続焼成炉のバインダー除去装置
DE3843929A1 (de) * 1988-12-24 1990-07-05 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur verringerung der emission von sox im abgas von sinteranlagen
US5074533A (en) * 1990-04-06 1991-12-24 Monroe Auto Equipment Company Endothermic furnace
JP2522847Y2 (ja) * 1990-11-16 1997-01-16 トヨタ自動車株式会社 連続式焼結炉
JPH0526580A (ja) * 1991-07-17 1993-02-02 Ngk Spark Plug Co Ltd 連続焼成炉
EP0566376B1 (de) * 1992-04-15 1996-01-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Verfahren und Vorrichtung zum Sintern von Flugasche von verbranntem Hausmüll
WO1995027802A1 (de) 1994-04-06 1995-10-19 Steag Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zum wärmebehandeln eines behandlungsgutes
JP3011366B2 (ja) * 1995-10-26 2000-02-21 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 膜形成素材を含む基板の焼成方法および装置
US6533996B2 (en) * 2001-02-02 2003-03-18 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for metal processing
JP2003328007A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ni多孔体の製造方法
JP4245177B2 (ja) * 2006-07-10 2009-03-25 日立プラズマディスプレイ株式会社 熱処理装置
JP4595954B2 (ja) * 2007-03-15 2010-12-08 セイコーエプソン株式会社 焼結体の製造方法
JP5534384B2 (ja) * 2007-12-27 2014-06-25 株式会社Ihi 多室型熱処理装置及び温度制御方法
JP2009229013A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Ngk Insulators Ltd 急速昇温機能を有するローラハースキルン
US9290823B2 (en) * 2010-02-23 2016-03-22 Air Products And Chemicals, Inc. Method of metal processing using cryogenic cooling
DE102011077172A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-13 Areva Np Gmbh Mikrowellenofen
US10287651B2 (en) * 2014-09-04 2019-05-14 Research Institute Of Industrial Science & Technology Thermal reduction apparatus for metal production, gate device, condensing system, and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013135373A1 (de) 2013-09-19
CN104321605A (zh) 2015-01-28
US9841236B2 (en) 2017-12-12
IN2014DN07711A (de) 2015-05-15
US20150050610A1 (en) 2015-02-19
JP2015513659A (ja) 2015-05-14
EP2825830A1 (de) 2015-01-21
DE102012005180A1 (de) 2013-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013135373A1 (de) Sinterofen mit einer gasabführvorrichtung
DE60133520T2 (de) Kontinuierlicher Sinterofen und Nutzung desselben
DE2907960C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von vereinzeltem, langgestrecktem metallischen Gut
DE2601658C3 (de) Kühlvorrichtung für einen an der Ein- und Auslaßseite offenen Durchlaufofen zum Wärmebehandeln von Werkstücken
EP2531624B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum wärmebehandeln von stahldrähten
DE102012102194A1 (de) Ofenanlage sowie Verfahren zum Betreiben der Ofenanlage
DE60207933T2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Metallen unter Argonatmosphäre
EP1830147A1 (de) Mehrkammer-Durchlaufofen mit Schutzgasbetrieb und Verfahren zum oxidfreien Erwärmen von verzinkten Werkstücken
EP0074615A2 (de) Industrieofen mit Luftumwälzung für Wärmebehandlungsverfahren
EP1294512B1 (de) Verfahren zum sintern von aluminium-basierten sinterteilen sowie vorrichtung zum sintern von aluminium-basierten sinterteilen
DE102015112375A1 (de) Durchlaufofen und Verfahren zu dessen Betrieb
AT524369B1 (de) Vertikalofen zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes
EP3743391B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen wärmebehandlung von pharmazeutischen glasbehältern
DE2830589A1 (de) Durchlaufofen zum prozessieren von halbleiterplaettchen
AT390322B (de) Vorrichtung zum durchwaermen von stahlteilen
DE19538364A1 (de) Vorrichtung zur Schnellerwärmung von Metall-Preßbolzen
DE2031897C2 (de) Stoßofen zum unter Schutzgas erfolgenden pulvermetallurgischen Sintern
EP0120378B1 (de) Verfahren und Tunnelofen zum Sintern von Grünlingen
EP2886986A1 (de) Ofen zum Erwärmen von Metallgütern
DE102005022242B4 (de) Anlage zur Entbinderung/Restentbinderung und Sinterung
DEH0014462MA (de)
DE102008053893B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen wenigstens eines Gussbauteils
DE3605726C1 (de) Durchlaufofen zum Waermen und anschliessenden Abkuehlen von Werkstuecken
WO2024175232A1 (de) Tunnelofen zur wärmebehandlung von produkten, ein verfahren zum betreiben eines solchen tunnelofens sowie die verwendung eines solchen tunnelofens
DE20113882U1 (de) Vorrichtung zum Temperieren eines Werkstoffes

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140902

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20171221

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210407

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1428940

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20210915

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502013015921

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20210908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211208

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211208

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211209

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220108

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220110

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502013015921

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

26N No opposition filed

Effective date: 20220609

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20220313

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1428940

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220313

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20130313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210908

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20250331

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20260320

Year of fee payment: 14