EP3110981A1 - Verfahren und anlage zur thermischen behandlung von langgestrecktem, flachem metallischen gut, insbesondere aluminium-walzbarren, in einem ringherdofen - Google Patents

Verfahren und anlage zur thermischen behandlung von langgestrecktem, flachem metallischen gut, insbesondere aluminium-walzbarren, in einem ringherdofen

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EP3110981A1
EP3110981A1 EP15711059.4A EP15711059A EP3110981A1 EP 3110981 A1 EP3110981 A1 EP 3110981A1 EP 15711059 A EP15711059 A EP 15711059A EP 3110981 A1 EP3110981 A1 EP 3110981A1
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EP
European Patent Office
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furnace
aluminum ingots
ring hearth
ring
hearth
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EP15711059.4A
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Joachim Nacken
Krzysztof Hornig
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SMS Group GmbH
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Publication date
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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0037—Rotary furnaces with vertical axis; Furnaces with rotating floor
    • 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
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
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    • F27B9/10—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated by hot air or gas
    • 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
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a method for the thermal treatment of
  • Furnace control is connected to a higher-level process control system, using as a furnace, a ring hearth furnace is used between a
  • heat-insulated outer casing and a heat-insulated inner casing has a sealed against the housing, rotary ring hearth bottom, said sealed with a heat-insulated ceiling ring hearth furnace is formed with at least one closable loading and discharge opening and is heated with gas or electric. Furthermore, the invention relates to a system comprising a ring hearth furnace for carrying out the method.
  • a ring hearth furnace In a ring hearth furnace is a special form of a
  • Rotary hearth furnace both types of furnace in the industry for a long time prior art and in the special form as a ring hearth in the steel industry, there especially in the forging industry for heating forging blocks, but also in the heat treatment, especially for carburizing example of
  • Gear parts are used.
  • the pusher furnace comprises the heat-insulating bricked housing with a seen in the direction of passage of the goods front end wall and a rear end wall, two connecting the two end walls together
  • the transport device is designed such that it receives the elongated, flat Good transversely to the direction of passage.
  • the material to be treated is placed on sliding shoes, which can be moved to arranged in the furnace chamber rails, usually by means of a hydraulic impact device.
  • Discharge opening or openings for loading and unloading must release an extremely large passage, even if the aluminum ingots are pushed standing on its narrow, long end face through the oven.
  • the lot sizes which are equipped with low-temperature ovens, is usually between 30 t and 300 t, wherein the aluminum ingots standing upright on one of their narrow end faces in corresponding receptacles at the bottom of the furnace or flat lying on each other, separated by spacers, in the Tiefofen be charged.
  • Aluminum ingot with high air speed In the case of the aluminum ingots, which are stationary from the time of loading to the time of removal, uneven heating or partially excessive heating, so-called hot spots, can occur.
  • the aluminum rolling ingots are loaded and unloaded with the help of a block tongs movable over the deep furnace or a hall crane. If a heated aluminum ingot removed from the deep furnace, which is at least over a partial length and over the entire width of the furnace chamber extending furnace cover lifted or driven up, with a large part of the hot Bleglasungs Kunststoff exiting the furnace, which inevitably leads to a reduction of the preset oven temperature leads.
  • the invention has for its object to provide a method and a system for the thermal treatment of aluminum ingots, with which the advantages of a proven in the steel industry ring hearth furnace with the proven in the aluminum industry with a simplified structure Combine convection heating to a significantly reduced
  • Rolling surfaces are flowed around by the air. This results in an all-round flow around the aluminum ingots, which can still be favored by the fact that the aluminum ingots are placed on a resting on the ring hearth bottom, continuous storage rack in honeycomb form of heat-resistant cast steel.
  • the ring hearth furnace can be inventively for
  • Heating the aluminum ingots to rolling temperature and in contrast increased temperature also operate to homogenize the aluminum ingots, the aluminum ingots after expiration of the
  • Residual heat of the aluminum ingots are heated again to rolling temperature.
  • thermocouples and reference junction are via thermocouples and reference junction directly in the
  • PLC Programmable Logic Controller
  • Temperature control takes place.
  • For monitoring and control of the ring hearth furnace is formed with independent control zones and zone-independent control loops.
  • the setpoints and parameters required for an annealing program are loaded from the existing higher-level process control system into the corresponding furnace control.
  • heated Furnace space aluminum ingots with a total weight of, for example, 430 1, 530 1 or 620 t are introduced at maximum load.
  • the heating process starts after the glow plug to be used has been called from the PLC.
  • the air temperature is set to an excess temperature (max 650 ° C) and automatically maintained at this excess temperature.
  • Ring hearth bottom advantageously continuously rotated slowly to avoid overheating on the narrow longitudinal sides of the aluminum ingots and to even out the temperature, which also contributes significantly to the rotation of the ring hearth bottom.
  • the ring hearth furnace allows for always constant loading and unloading a load with the aluminum ingots from above, z. B. by means of a hall crane, or from the side, z. B. by means of a handling robot.
  • different loading strategies can be carried out, namely by distributing the aluminum ingots circumferentially with their wide rolling surfaces spaced one-lane or two-lane with then also spaced apart narrow longitudinal sides, ie on an outer circular path and a concentric inner circular path, can be placed in the hearth interior, the two-lane loading can be done with in-line or offset aluminum ingots.
  • the two-lane loading with offset aluminum ingots and no fixed positions in relation to the ring hearth furnace allows a maximum batch weight, z. B. 620 t, compared to a two-lane loading of series shut down aluminum ingots with a batch weight of about 440 t, the same
  • a further measure according to the invention provides that the actual temperature of the aluminum rolling bars per zone, which is predetermined by each of the ceiling-side circulation fans, is periodically checked, for which purpose the rotational movement of the ring hearth bottom is briefly stopped.
  • the measured values are processed in the PLC or the higher-level process control system and loaded into the furnace control.
  • Inner walls of the outer and inner housing extend. The to
  • Inner housing burner ring are arranged forming, with their burner tubes adjacent to the inner walls of the outer and the inner housing extending immersed in the upper Ringherdinninnere.
  • the aluminum rolling ingots parked in the upright position with their short end faces on the ring hearth bottom are thus blown from their two narrow longitudinal sides with the air which accelerates out of the slot nozzles.
  • the over the circulating fans sucked in from the bottom upwards air is passed after its heating by the two burner rings on the inner walls of the outer and inner housing in the local pressure channels.
  • rotatably mounted ring hearth bottom is mounted on fixed rollers and has a toothed ring for driving, with which a pinion acted upon by a frequency-controlled electric motor meshes. It is thus only a working according to the operating principle drive block drive unit needed to stop the rotational movement or the positionally accurate clocking of the driven
  • the rollers on which the ring hearth bottom expires offer a long service life due to central lubrication of their rolling bearings.
  • Measuring lance is provided by the inner or outer housing in the ring hearth inside immersing Andschreib thermocouple.
  • the pressing thermocouples can be actuated electromechanically and serve on the one hand to measure the air temperature and on the other hand to measure the temperature of the aluminum ingots.
  • the at least one loading and unloading opening of the annular hearth furnace for loading and unloading from above or from the side with a horizontal in the ceiling or on the outer circumference of the
  • Figure 1 in a longitudinal section of a plant for the thermal treatment of aluminum ingots with a means for
  • Figure 2 shows the annular hearth furnace of Figure 1 in plan view
  • Figure 3 is a plan view of a ring hearth furnace as before in Figure 1, in contrast, has an opening for loading and a separate opening for discharging the aluminum ingots
  • Figure 4 is a schematic plan view of the ceiling side a loading and
  • Figure 5 is a plan view as before in Figure 4, in contrast, with two-lane
  • Figure 6 is a plan view as before in Figure 5, in contrast with not
  • the annular hearth furnace 1 consists of an outer housing 3 and an inner housing 4, the inside complete with a heat insulation 3a, 4a, z. As ceramic and mineral mats are provided.
  • the furnace chamber or the hearth interior 1 a closing furnace roof 6 is also with a
  • Rotary ring hearth bottom 7a which is sealed here opposite the furnace housing or the furnace bottom 7 on both sides, ie the separation points, via a circumferential water cup 9.
  • the rotary-driven ring hearth bottom 7 a is mounted on fixed rollers 10 and is of a frequency-controlled electric motor 1 1 driven, which meshes via a pinion 12 with a ring gear 13 of the ring hearth bottom 7a.
  • Furnace housings are for the introduction of cooling air and removal of exhaust gases
  • the loading and unloading of the ring hearth furnace 1 is carried out in the embodiments from above by means of the hall crane, to which the loading and unloading opening 15 can be temporarily temporarily opened and closed by a horizontally movable in the ceiling 6 by an electric motor with rack drive oven door 16.
  • the aluminum ingots are in the from Figure 1 to
  • two openings 15a, 15b can be provided adjacent to each other in the furnace roof instead of the one loading and unloading opening 15, which can alternately be closed or opened alternately by a horizontally displaceable oven door 16, wherein the opening 15a of Charge with cold aluminum ingots and the opening 15b is used for unloading or removal of the heated aluminum ingots.
  • a divider 18 provides thermal separation of the "hot" unloading station from the "cold" loading station.
  • the annular hearth furnace 1 For heating or heating and / or homogenization of the aluminum ingots 2, the annular hearth furnace 1, to which a higher-level process control system or a higher-level computer is assigned for regulation and control, not shown, formed with means for convection heating.
  • FIGS. 2 and 3 With the exception of the area of the loading and unloading opening 15 or the openings 15a, 15b for loading and removal on the oven roof 6, they are in alignment with the rotary drive
  • Ring hearth bottom 7a lying circumferentially distributed numerous circulation fans 19 arranged, the ends with their vanes 19a in the hearth interior 1 a with some air above the upright aluminum ingots 2 ends.
  • Heating means 20a, 20b arranged in the form of gas burners arranged on an outer burner ring and an inner burner ring, which are provided with their
  • Burner tubes 21 on the one hand close to the outer housing 3 and its
  • Heating means applies - up to the furnace bottom 7 out extending pressure channels 22 formed distributed over the height of numerous slot nozzles 32, the air outlets are aligned with the narrow longitudinal sides 24 of the switched on or off aluminum rolling ingots 2.
  • Blowing air used in the forward and return of the circulator built-in thermocouples, for measuring the temperature of the aluminum ingots 2 are in each of a circulating fan 19 with his
  • Impact range predetermined fan zone in the embodiment of Figure 1 from the outside through the inner housing 4 with its measuring lances 27 in the ring hearth inside 1 a dipping, electromechanically operated pressure-thermocouples 28 is provided.
  • a heating process can thus be controlled and regulated.
  • a heating process begins after the glow plug to be used has been called from the PLC. This can be done so that the air temperature is set to an overtemperature (max 650 ° C) and automatically to this
  • the ingots for example, 1350 mm wide, 600 mm thick and 4500 mm long, can be variable
  • FIG. 6 shows a two-lane load, as previously in FIG. 5, but not with aluminum rolling bars 2 arranged radially in series, but rather the aluminum rolling bars 2 are of concentric inner Circular path offset to the aluminum ingots 2 of the outer circular path in the hearth interior 1 a turned off.
  • Discharge position namely predetermined by the in the embodiments with at least one in the furnace roof 6 horizontally movable oven door 16th
  • the two-lane loading enables the highest possible throughput with correspondingly high batch weights.
  • Aluminum rolling ingots with convection heating trained annular hearth furnace brings compared to the used in industry shock and Tieföfen numerous advantages with it, as achieved by the small loading and unloading, minimized heat loss, high thermal efficiency

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur thermischen Behandlung von langegestrecktem, flachem metallischem Gut, insbesondere Aluminium- Walzbarren (2), in einem Ofen, wobei als Ofen ein Ringherdofen (1) zum Einsatz kommt, der zwischen einem wärmeisolierten Außengehäuse (3) und einem wärmeisolierten Innengehäuse (4) einen gegen die Gehäuse (3, 4) abgedichteten, drehantriebenen Ringherdboden (7a) und mindestens eine verschließbare Be-und Entladeöffnung (15; 15a, 15b) aufweist. Zur Konvektionserwärmung der in den Ringherdofen (1) eingebrachten Aluminium-Walzbarren (2) wird von deckenseitig vorgesehenen, über den Umfang der Decke (6) verteilten Umwälz-Ventilatoren (19) aus dem von dem Außen-und Innengehäuse (3, 4) eingekammerten Ringherdinneren (1a) nach oben angesaugte Luft zunächst entlang deckenseitig angeordneten, in das Herdinnere (12) ragenden Heizmitteln (20a, 20b; 21) geleitet und strömt danach in sich an den Innenwänden des Außen-und des Innengehäuses (3, 4) erstreckende Druckkanäle (22) ein, aus denen die Aluminium-Walzbarren (2) mit der sich während der Aufheizphase zunehmend erwärmenden Luft zum Aufheizen der Aluminium-Walzbarren (2) über Schlitzdüsen (23) angeblasen werden.

Description

Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von langgestrecktem, flachem metallischen Gut, insbesondere Aluminium-Walzbarren, in einem Ringherdofen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von
langgestrecktem, flachem metallischen Gut, insbesondere Aluminium-Walzbarren, in einem Ofen, der zur Temperaturregelung und -Überwachung sowie
Ofensteuerung mit einem übergeordneten Prozessleitsystem verbunden ist, wobei als Ofen ein Ringherdofen zum Einsatz kommt, der zwischen einem
wärmeisolierten Außengehäuse und einem wärmeinsolierten Innengehäuse einen gegen die Gehäuse abgedichteten, drehangetriebenen Ringherdboden aufweist, wobei der mit einen wärmeisolierten Decke verschlossene Ringherdofen mit mindestens einer verschließbaren Be- und Entladungsöffnung ausgebildet ist und mit Gas oder elektrisch beheizt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage, umfassend einen Ringherdofen, zum Durchführen des Verfahrens.
Bei einem Ringherdofen handelt es sich um eine besondere Form eines
Drehherdofens, wobei beide Ofentypen in der Industrie seit langem Stand der Technik sind und in der Sonderform als Ringherd in der Stahlindustrie, dort besonders in der Schmiedeindustrie zum Erwärmen von Schmiedeblöcken, aber auch in der Wärmebehandlung, speziell zum Aufkohlen beispielsweise von
Getriebeteilen, zum Einsatz kommen. Ein Drehherdofen in Ringbauart zur
Wärmebehandlung solcher Werkstücke ist durch das DE 8422370.7 U1 bekannt geworden.
Wie aus der DE 10 2009 053 343 A1 bekannt, erfolgt eine Erwärmung bzw.
Homogenisierung von Aluminium-Walzbarren bis heute fast immer in Stoßöfen, die mit Konvektionserwärmung betrieben werden und bei denen das Gut im
Durchlauf durch das Ofengehäuse bewegt und dabei bis zur Walztemperatur von 500 - 560 °C aufgeheizt wird. Der Stoßofen umfasst dabei das wärmeisolierend ausgemauerte Ofengehäuse mit einer in Durchlaufrichtung des Gutes gesehenen vorderen Stirnwand und einer hinteren Stirnwand, zwei die beiden Stirnwände miteinander verbindenden
Längswänden und eine Transporteinrichtung zum Durchfördern des zu
behandelnden Gutes durch das Ofengehäuse. Die Transporteinrichtung ist so ausgebildet, dass sie das langgestreckte, flache Gut quer zur Durchlaufrichtung aufnimmt. Hierzu wird das zu behandelnde Gut auf Gleitschuhe gestellt, die sich auf im Ofenraum angeordneten Schienen verschieben lassen, in der Regel mittels einer hydraulischen Stoßvorrichtung.
Die zur Beschickung und Entnahme des Gutes an den Stirnseiten des Ofens vorhandenen Türen besitzen einen Öffnungsquerschnitt, der mindestens den Abmessungen des zu behandelnden, langgestreckten flachen metallischen Guts entsprechen muss. Das deutet für Aluminium-Walzbarren, deren Länge ein
Mehrfaches der Dicke beträgt und die typischerweise eine Dicke bis zu 0,8 m, eine Breite bis 2,6 m und eine Länge bis 8,4 m aufweisen, das die Be- und
Entladeöffnung bzw. -Öffnungen zur Be- und Entladung einen außerordentlich großen Durchlass freigeben müssen, selbst wenn die Aluminium-Walzbarren auf ihrer schmalen, langen Stirnseite stehend durch den Ofen geschoben werden.
Durch die starke Umwälzung der Beblasungsluft im Ofen, die auch unmittelbar vor den großflächigen stirnseitigen Türen erfolgt, wird bei geöffneten Türen daher zwangsläufig ein Teil der bis zu 650 °C heißen Beblasungsluft aus dem Ofen gepresst. Gleichzeitig strömt kalte Außenluft in den Ofenraum ein, die dann auf die Behandlungstemperatur gebracht werden muss. Hinzu kommt noch, dass die während der Be- und Entladung im Ofenraum vor den Türen stehenden heißen Aluminium-Walzbarren eine große Wärmemenge nach außen abstrahlen, wodurch sich die Energiebilanz weiter verschlechtert. Zur Erwärmung bzw. Homogenisierung von Aluminium-Walzbarren sind weiterhin Tieföfen (vergleiche DE 2758292 C) bekannt, die mittels Konvektionserwärmung betrieben werden. Ein solcher Tiefofen besitzt einen durch isolierte Außenwände begrenzten, rechteckförmigen Ofenraum, der oben von einem abheb- bzw.
aufsetzbaren oder waagerecht verfahrbaren stabilen Ofendeckel verschlossen wird.
Die Losgrößen, mit denen Tieföfen bestückt werden, liegt üblicherweise zwischen 30 t und 300 t, wobei die Aluminium-Walzbarren hochkant stehend auf einer ihrer schmalen Stirnseiten in entsprechenden Aufnahmen am Boden des Ofens positioniert werden oder aber flach aufeinander liegend, getrennt durch Spacer, im Tiefofen chargiert werden.
Bei der Konvektionserwärmung des Tiefofens erfolgt eine Beblasung der
Aluminium-Walzbarren mit hoher Luftgeschwindigkeit. Dabei kann es bei den von der Beschickung bis zur Entnahme unbewegten Aluminium-Walzbarren zu einer ungleichmäßigen Erwärmung oder partiell zu übermäßig starken Erwärmungen, so genannten Hot-Spots, kommen. Die Aluminium-Walzbarren werden mit Hilfe einer über den Tiefofen verfahrbaren Blockzange oder einem Hallenkran be- und entladen. Wird ein aufgeheizter Aluminium-Walzbarren aus dem Tiefofen entnommen, muss der sich zumindest über eine Teillänge und über die gesamte Breite des Ofenraums erstreckende Ofendeckel abgehoben bzw. aufgefahren werden, wobei ein Großteil der heißen Beblasungsluft aus dem Ofen austritt, was unvermeidlich zu einer Herabsetzung der voreingestellten Ofentemperatur führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zur thermischen Behandlung von Aluminium-Walzbarren zu schaffen, mit denen sich bei vereinfachtem Aufbau die Vorteile eines in der Stahlindustrie bewährten Ringherdofens mit der in der Aluminium-Industrie bewährten Konvektionserwärmung vereinigen lassen, um einen deutlich reduzierten
Energieverbrauch sowie variable Betriebsweisen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Konvektionserwärmung der in den Ringherdofen eingebrachten Aluminium- Walzbarren von deckenseitig vorgesehenen, über den Umfang der Decke verteilten Umwälz-Ventilatoren aus dem von dem Außen- und Innengehäuse eingekammerten Ringherdinneren nach oben angesaugte Luft zunächst entlang deckenseitig angeordneten, in das Herdinnere ragenden Heizmitteln geleitet wird und danach in sich an den Innenwänden des Außen- und des Innengehäuses erstreckende Druckkanäle einströmt, aus denen die Aluminium-Walzbarren mit der sich während der Aufheizphase zunehmend erwärmenden Luft zum Aufheizen der Aluminium-Walzbarren über Schlitzdüsen angeblasen werden. Die deckenseitig zahlreichen Umwälz-Ventilatoren sowie Heizmittel, z. B. direkt gasbeheizt mit Warmluft- oder Gasbrennern oder elektrisch beheizt über
Elektrostrahlheizrohre, im Zusammenspiel mit den sich an den Innenwänden der Gehäuse von oben nach unten erstreckenden Druckkanälen ermöglichen in dem Ringherdofen das Aufheizen von Aluminium-Walzbarren mit intensiver
Konvektionswirkung der im geschlossenen Kreislauf aus dem Ofeninneren nach oben angesaugten und von dort nach der Erwärmung durch die Heizmittel entlang der Innenwände bis nach unten mit Anblasen der Aluminium-Walzbarren zurückgeführten Luft. Aus den in den Druckkanälen bis unterhalb der Heizmittel über die gesamte Höhe des Ofeninneren verteilt angeordneten Schlitzdüsen tritt die Beblasungsluft mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 m/s bis 60 m/s aus. Somit lässt sich auch zum Anwärmen bzw. Aufheizen von Aluminium-Walzbarren eine hocheffiziente Wärmeübertragung mit schneller Aufheizgeschwindigkeit und hoher Durchsatzleistung erreichen. Das Rotieren des Ringherdbodens mit den darauf stehenden Aluminium-Walzbarren gewährleistet dabei eine sehr gute Temperaturgleichmäßigkeit im Glühgut. Nach einem Vorschlag der Erfindung werden die Aluminium-Walzbarren in Hochkantlage so auf den Ringherdboden abgestellt, dass ihre schmalen
Längsseiten mit der umgewälzten Luft direkt angeblasen und ihre breiten
Walzflächen von der Luft umströmt werden. Damit ergibt sich eine allseitige Umströmung der Aluminium-Walzbarren, was dadurch noch begünstigt werden kann, dass die Aluminium-Walzbarren auf einen sich auf dem Ringherdboden abstützenden, durchgehenden Ablagerost in Wabenform aus hitzebeständigem Stahlguss abgestellt werden. Der Ringherdofen lässt sich in bevorzugter Weise erfindungsgemäß zum
Aufheizen der Aluminium-Walzbarren auf Walztemperatur und bei demgegenüber erhöhter Temperatur ebenfalls zum Homogenisieren der Aluminium-Walzbarren betreiben, wobei die Aluminium-Walzbarren nach Ablauf der
Homogenisierungszeit durch Einblasen von Kaltluft in das Ringherdinnere oberflächig abgekühlt und zum Ende einer bestimmten Kühlzeit durch die
Restwärme der Aluminium-Walzbarren wieder auf Walztemperatur erwärmt werden. Die zum Homogenisieren der Aluminium-Walzbarren mit einer
Verweildauer im Ofen von z. B. 20 bis 25 Stunden erforderliche Temperatur der Aluminium-Walzbarren von ca. 600 bis
650 °C wird über Thermoelemente und Vergleichsstelle direkt in der
speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) erfasst, in der auch die
Temperaturregelung erfolgt. Zur Überwachung und Regelung ist der Ringherdofen mit voneinander unabhängigen Regelzonen und zonenweise unabhängigen Regelkreisen ausgebildet. Die für ein Glühprogramm erforderlichen Sollwerte und Parameter werden von dem vorhandenen übergeordneten Prozessleitsystem in die entsprechende Ofensteuerung geladen.
Der Ringherdofen ermöglicht in vorteilhafter Weise einen Betrieb mit
chargenweiser oder kontinuierlicher Beladung. Dabei können abhängig vom Ofendurchmesser und damit den Abmessungen des nutzbaren, beheizten Ofenraums Aluminium-Walzbarren mit einem Gesamtgewicht von beispielsweise 430 1, 530 1 oder 620 t bei maximaler Beladung eingebracht werden.
Nach der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass beim Chargenbetrieb der leere Ringherdofen bzw. dessen Nutzungsraum zu Anfang einer Glühung vollbefullt und nach Erreichen der Walztemperatur aller Aluminium-Walzbarren komplett leergefahren wird. Beim optionalen Konti-Betrieb wird ein aufgewärmter
Aluminium-Walzbarren entnommen und danach der Ringherdboden um einen Takt weitergedreht, bevor ein kalter Aluminium-Walzbarren zum Aufwärmen eingebracht wird. Es wird somit kurz vor der Entnahme des auf Walztemperatur erwärmten Barrens und dem neu chargiertem, kalten Barren ein Leerplatz geschaffen, um eine negative Temperaturbeeinflussung zu vermeiden. Aus dem gleichen Grund wird nach jeder Entnahme bzw. Beladung die Beschickungs- und Entladungsöffnung geschlossen.
Der Aufheizprozess beginnt, nachdem das zu verwendende Glührezept aus der SPS aufgerufen worden ist. Die Lufttemperatur wird auf eine Übertemperatur (max. 650 °C) eingestellt und automatisch auf dieser Übertemperatur gehalten. Während der Zeit, in der mit Übertemperatur gefahren wird, wird der
Ringherdboden vorteilhaft kontinuierlich langsam gedreht, um Überhitzungen an den schmalen Längsseiten der Aluminium-Walzbarren zu vermeiden und die Temperatur zu vergleichmäßigen, wozu maßgeblich auch das Rotieren des Ringherdbodens beiträgt. Der Ringherdofen erlaubt bei immer gleichbleibender Be- und Entladeposition eine Beladung mit den Aluminium-Walzbarren von oben, z. B. mittels eine Hallenkrans, oder von der Seite her, z. B. mittels eines Handhabungsroboters.
Unabhängig davon, ob von oben oder von der Seite her beladen wird, lassen sich verschiedene Beladungsstrategien durchführen, indem nämlich die Aluminium- Walzbarren umfangsverteilt mit ihren breiten Walzflächen voneinander beabstandet einbahnig oder zweibahnig mit dann zudem voneinander beabstandeten schmalen Längsseiten, d. h. auf einer äußeren Kreisbahn und einer dazu konzentrischen inneren Kreisbahn, in das Ringherdinnere abgestellt werden können, wobei die zweibahnige Beladung mit in Reihe liegenden oder versetzten Aluminium-Walzbarren erfolgen kann. Die zweibahnige Beladung mit versetzen Aluminium-Walzbarren und keinen fixen Positionen in Bezug auf den Ringherdofen erlaubt hierbei ein maximales Chargengewicht, z. B. 620 t, gegenüber einer zweibahnigen Beladung von in Reihe abgestellten Aluminium- Walzbarren mit einem Chargengewicht von dann etwa 440 t, gleiche
Abmessungen und Gewichte der einzelnen Aluminium-Walzbarren vorausgesetzt.
Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme sieht vor, dass die Ist-Temperatur der Aluminium-Walzbarren je Zone, die von jedem der deckenseitigen Umwälz- Ventilatoren vorgegeben wird, periodisch überprüft wird, wozu die Drehbewegung des Ringherdbodens kurz gestoppt wird. Die Messwerte werden in der SPS bzw. dem übergeordneten Prozessleitsystem verarbeitet und in die Ofensteuerung geladen.
Bei einer Anlage zum Durchführen des Verfahrens ist erfindungsgemäß
vorgesehen, dass der Ringherdofen über die zum drehangetriebenen
Ringherdboden fluchtende Ringfläche seiner Decke verteilt einerseits Umwälz- Ventilatoren und andererseits sowohl der Innenwand des Außengehäuses als auch der Innenwand des Innengehäuses zugeordnete Heizmittel aufweist, wobei die Umwälz-Ventilatoren und die Heizmittel durch die Decke bis in das obere Ringherdinnere reichend hindurchgeführt sind, und mit Schlitzdüsen aufweisenden Druckkanälen ausgebildet ist, die sich unterhalb der Heizmittel an den
Innenwänden des Außen- und des Innengehäuses erstrecken. Die zur
Konvektionserwärmung eines Ringherdofens benötigen Aggregate sind damit für das Instandhaltungspersonal gut erreichbar, wobei ein einfacher Aus- und Einbau der Umwälz-Ventilatoren und der Heizmittel mit Hilfe des Hallenkrans möglich ist. Es wird vorgeschlagen, dass für den mit Abgasleitungen und Kühlluft-Zuleitungen ausgebildeten Ringherdofen als Heizmittel Gasbrenner vorgesehen sind, die voneinander beabstandet einen Außengehäuse-Brennerkranz und einen
Innengehäuse-Brennerkranz bildend angeordnet sind, wobei ihre Brennerrohre angrenzend zu den Innenwänden des Außen- und des Innengehäuses verlaufend in das obere Ringherdinnere eintauchen. Die in Hochkantlage mit ihren kurzen Stirnseiten auf den Ringherdboden abgestellten Aluminium-Walzbarren werden damit von ihren beiden schmalen Längsseiten her mit der aus den Schlitzdüsen beschleunigt austretenden Luft angeblasen. Die über die Umwälz-Ventilatoren von unten nach oben angesaugte Luft wird nach ihrer Erwärmung durch die beiden Brennerkränze an den Innenwänden des Außen- und Innengehäuses in die dortigen Druckkanäle geleitet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der
drehangetriebene Ringherdboden auf feststehenden Rollen gelagert ist und zum Antrieb einen Zahnkranz aufweist, mit dem ein von einem frequenzgeregelten Elektromotor beaufschlagtes Ritzel kämmt. Es wird damit nur eine nach dem Funktionsprinzip Triebsstock arbeitende Antriebseinheit benötigt, die das Stoppen der Drehbewegung oder das positionsgenaue Takten des angetriebenen
Ringherdbodens gewährleistet. Die Rollen, auf denen der Ringherdboden abläuft, bieten durch eine Zentralschmierung ihrer Wälzlager lange Standzeiten.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in jeder von einem Umwälz-Ventilator vorgegebenen Ventilatorzone zumindest ein mit seiner
Messlanze durch das Innen- oder Außengehäuse in das Ringherdinnere eintauchendes Andrück-Thermoelement vorgesehen ist. Die Andrück- Thermoelemente können elektromechanisch betätigt werden und dienen einerseits zur Messung der Lufttemperatur und andererseits zur Messung der Temperatur der Aluminium-Walzbarren. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Be- und Entladungsöffnung des Ringherdofens zur Be- und Entladung von oben oder von der Seite her mit einer in der Decke horizontal oder am Außenumfang des
Außengehäuses seitlich verfahrbaren Ofentür ausgebildet. Ganz gleich, ob eine Be- und Entladungsöffnung oder ob zwei solche Öffnungen vorhanden sind, wobei dann die eine Öffnung zur Be- und die andere zur Entladung dient, ist eine flexible Beladung bei immer gleichbleibender Be- und Entladeposition gewährleistet und wird energieeffizient stets nur ein kleiner Abschnitt des Ringherdofens oben an der Decke oder seitlich am Außengehäuse geöffnet.
Hierbei empfiehlt es sich, dass bei zwei durch jeweils eine Ofentür
verschließbaren Be- und Entladungsöffnungen zur thermischen Trennung der Entladungsöffnung für heiße Aluminium-Walzbarren und der Beladungsöffnung für kalte Aluminium-Walzbarren zwischen den beiden Öffnungen ein Trennwehr vorgesehen ist.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen vereinfacht dargestellten Ausführungen der Erfindung.
Es zeigen:
Figur 1 in einem Längsschnitt von einer Anlage zur thermischen Behandlung von Aluminium-Walzbarren einen mit Mitteln zur
Konvektionserwärmung der Aluminium-Walzbarren ausgebildeten Ringherdofen;
Figur 2 den Ringherdofen der Figur 1 in der Draufsicht; Figur 3 in der Draufsicht einen Ringherdofen wie zuvor in Figur 1 , demgegenüber eine Öffnung zur Beladung und eine davon getrennte Öffnung zur Entladung der Aluminium-Walzbarren aufweisend; Figur 4 als schematische Draufsicht des deckenseitig eine Be- und
Entladungsöffnung aufweisenden Ringherdofens, die einbahnige Beladung des Ringherdes mit den Aluminium-Walzbarren;
Figur 5 eine Draufsicht wie zuvor in Figur 4, demgegenüber mit zweibahniger
Beladung von symmetrisch in Reihe abgestellten Aluminium-
Walzbarren; und
Figur 6 eine Draufsicht wie zuvor in Figur 5, demgegenüber mit nicht
symmetrisch in Reihe, sondern von Bahn zu Bahn versetzt
abgestellten Aluminium-Walzbarren.
Von einer industriellen Anlage zur thermischen Behandlung von langgestrecktem, flachem metallischen Gut ist in den Zeichnungsfiguren ein Ringherdofen 1 zum Aufwärmen bzw. -heizen und / oder Homogenisieren von Aluminium-Walzbarren 2 dargestellt. Der Ringherdofen 1 besteht aus einem Außengehäuse 3 und einem Innengehäuse 4, die innenliegend komplett mit einer Wärmeisolierung 3a, 4a, z. B. keramische und mineralische Matten, versehen sind. Die die Ofenkammer bzw. das Ringherdinnere 1 a verschließende Ofendecke 6 ist ebenfalls mit einer
Wärmeisolierung 6a ausgekleidet. Der unten den Raum zwischen dem
Außengehäuse 3 und dem Innengehäuse 4 überbrückende Ofenboden 7, der eine Wärmeisolierung 8 aus beispielsweise Feuerleichtbeton aufweist, besitzt in seinem dem Nutzungsraum entsprechendem mittleren Bereich einen
drehangetriebenen Ringherdboden 7a, der hier gegenüber dem Ofengehäuse bzw. dem Ofenboden 7 an beiden Seiten, d. h. den Trennstellen, über eine umlaufende Wassertasse 9 abgedichtet ist. Der drehangetriebene Ringherdboden 7a ist auf feststehenden Laufrollen 10 gelagert und wird von einem frequenzgeregeltenn Elektromotor 1 1 angetrieben, der über ein Ritzel 12 mit einem Zahnkranz 13 des Ringherdbodens 7a kämmt. Am Außenumfang des
Ofengehäuses sind zur Einbringung von Kühlluft und Abfuhr von Abgasen
Leitungen 14 vorgesehen.
Die Be- und Entladung des Ringherdofens 1 erfolgt in den Ausführungsbeispielen von oben her mittels des Hallenkrans, wozu die Be- und Entladungsöffnung 15 durch eine in der Decke 6 durch einen Elektromotor mit Zahnstangenantrieb horizontal verfahrbar Ofentür 16 temporär kurzzeitig geöffnet und verschlossen werden kann. Die Aluminium-Walzbarren werden in der aus Figur 1 zu
entnehmenden Hochkantlage mit ihren schmalen Stirnseiten auf einen
wabenförmigen Ablagerost 17 des Ringherdbodens 7a abgestellt. Wie in Figur 3 gezeigt, können statt der einen Be- und Entladungsöffnung 15 nebeneinander liegend in der Ofendecke zwei Öffnungen 15a, 15b vorgesehen werden, die von je einer horizontal verschiebbaren Ofentür 16 wechselweise kurzzeitig verschlossen bzw. geöffnet werden können, wobei die Öffnung 15a der Ladung mit kalten Aluminium-Walzbarren und die Öffnung 15b zur Entladung bzw. Entnahme der aufgewärmten Aluminium-Walzbarren dient. Ein Trennwehr 18 sorgt für eine thermische Trennung des„heißen" Entladeplatzes von dem„kalten" Beladeplatz.
Zur Anwärmung bzw. Aufheizung und / oder Homogenisierung der Aluminium- Walzbarren 2 ist der Ringherdofen 1 , dem zur Regelung und Steuerung ein übergeordnetes Prozessleitsystem bzw. ein übergeordneter Rechner zugeordnet ist, nicht dargestellt, mit Mitteln zur Konvektionserwärmung ausgebildet. Wie sich den Figuren 2 und 3 entnehmen lässt, sind dazu mit Ausnahme des Bereichs der Be- und Entladungsöffnung 15 bzw. der Öffnungen 15a, 15b zum Beladen und zur Entnahme auf der Ofendecke 6 in Flucht mit dem drehangetriebenen
Ringherdboden 7a liegend umfangsverteilt zahlreiche Umwälz-Ventilatoren 19 angeordnet, die mit ihren Flügelrädern 19a in das Ringherdinnere 1 a eintauchend mit etwas Luft oberhalb der hochkant eingestellten Aluminium-Walzbarren 2 enden. Durch die Ofendecke 6 hindurchragend sind weiterhin zahlreiche auf einem äußeren Brennerkranz und einem inneren Brennerkranz angeordnete Heizmittel 20a, 20b in Form von Gasbrennern angeordnet, die mit ihren
Brennerrohren 21 einerseits nahe zum Außengehäuse 3 bzw. dessen
Wärmeisolierung 3a und nahe zum Innengehäuse 4 bzw. dessen Wärmeisolierung 4a verlaufen und im Ringherdinneren 1 a etwa in Höhe der Flügelräder 19a der Umwälz-Ventilatoren 19 enden. Mit etwas Abstand unterhalb der Brennerrohre 21 sind an der Wärmeisolierung 3a des Außengehäuses 3 und der Wärmeisolierung 4a des Innengehäuses 4 über den gesamten Umfang des Ringherdinneren 1 a verteilt - ausgenommen wiederum lediglich der Bereich der Be- und
Entladungsöffnung 15 bzw. der Öffnungen 15a, 15b, was so auch für die
Heizmittel gilt - sich bis zum Ofenboden 7 hin erstreckende Druckkanäle 22 ausgebildet, die über die Höhe verteilt zahlreiche Schlitzdüsen 32 aufweisen, deren Luftaustritte auf die schmalen Längsseiten 24 der ein- bzw. abgestellten Aluminium-Walzbarren 2 ausgerichtet sind.
Zur Konvektionserwärmung beim Anwärmen / Aufheizen bzw. Homogenisieren der Aluminium-Walzbarren 2 wird die von den Umwälz-Ventilatoren 19 von unten nach oben aus dem Ringherdinneren 1 a angesaugte Luft unterstützt durch Leitbleche 25 zu den Brennerrohren 21 umgelenkt, weiter erwärmt und im geschlossenen Kreislauf über die seitlichen Druckkanäle 22 nach unten hin zurückgeführt. Beim Passieren der Druckkanäle 22 werden über die Schlitzdüsen 23 die Aluminium-Walzbarren von beiden Seiten her an ihren schmalen
Längsseiten 24 angeblasen und umströmen in der Folge deren breiten
Walzflächen 26. Zur Messung und Überwachung der Temperatur der
Beblasungsluft werden im Vor- und Rücklauf des Umwälzers fest eingebaute Thermoelemente verwendet, zur Messung der der Temperatur der Aluminium- Walzbarren 2 sind in jeder von einem Umwälz-Ventilator 19 mit seinem
Wirkbereich vorgegebenen Ventilatorzone im Ausführungsbeispiel der Figur 1 von außen durch das Innengehäuse 4 mit ihren Messlanzen 27 in das Ringherdinnere 1 a eintauchende, elektromechanisch betriebene Andrück-Thermoelemente 28 vorgesehen. Ein Aufheizprozess kann somit gesteuert und geregelt werden. Ein Aufheizprozess beginnt, nachdem das zu verwendende Glührezept aus der SPS aufgerufen worden ist. Dieser kann so ablaufen, dass die Lufttemperatur auf eine Übertemperatur (max. 650 °C) eingestellt und automatisch auf diese
Übertemperatur gehalten wird. Während dieser Zeit, in der mit Übertemperatur gefahren wird, wird der Ringherdboden 7a kontinuierlich langsam gedreht, um Überhitzungen an den schmalen Längsseiten 24 der Aluminium-Walzbarren 2 zu vermeiden. Die aktuelle Temperatur der Aluminium-Walzbarren wird periodisch über die Andrück-Thermoelemente 28 je Ventilatorzone überprüft, wozu die Drehbewegung des Ringherdbodens 7a kurz gestoppt wird. Kurz vor Erreichen der entsprechenden Material-Solltemperatur wird die Temperatur der Umwälzluft automatisch auf die Walzbarren-Solltemperatur zurückgestellt, um Überhitzungen zu vermeiden. Nachdem sich alle Aluminium-Walzbarren im Toleranzbereich befinden, startet die werkstoffabhängige Haltezeit. Das Zyklusende wird akustisch oder optisch angezeigt, worauf die auf Walztemperatur von etwa 520 °C gebrachten Aluminium-Walzbarren 2 mit dem vorhandenen Hallenkran einzeln entnommen und ausgewalzt werden können.
Die Belegung des Ringherdofens 1 mit Aluminium-Walzbarren 2, für die verschiedene AL-Legierungen infrage kommen, wobei die Barren beispielsweise 1350 mm breit, 600 mm dick und 4500 mm lang sind, kann nach variablen
Strategien erfolgen. Wie in Figur 4 dargestellt, sind die Aluminium-Walzbarren 2 auf einer Kreisbahn umfangsverteilt mit ihren breiten Walzflächen 26 voneinander beabstandet in das Ringherdinnere 1 a abgestellt worden. Nach Figur 5 sind die Aluminium-Walzbarren 2 - und insofern übereinstimmend mit u.a. Figur 1 - auf zwei Kreisbahnen in das Ringherdinnere 1 a abgestellt worden, wobei die
Aluminium-Walzbarren 2 der äußeren Kreisbahn mit einem Abstand in Reihe zu den schmalen Längsseiten 24 der Aluminium-Walzbarren 2 der inneren Kreisbahn liegen. Die Figur 6 zeigt eine zweibahnige Beladung, wie zuvor in Figur 5, demgegenüber allerdings nicht mit radial in Reihe liegenden Aluminium- Walzbarren 2, vielmehr sind die Aluminium-Walzbarren 2 der konzentrisch inneren Kreisbahn versetzt zu den Aluminium-Walzbarren 2 der äußeren Kreisbahn in das Ringherdinnere 1 a abgestellt.
Die somit flexible Beladung findet bei immer gleichbleibender Be- und
Entladeposition, nämlich vorgegeben durch die in den Ausführungsbeispielen mit mindestens einer in der Ofendecke 6 horizontal verfahrbaren Ofentür 16
ausgebildeten Be- und Entladungsöffnung 15, statt. Hierbei ermöglicht die zweibahnige Beladung eine größtmögliche Durchsatzleistung mit entsprechend hohen Chargengewichten. Der zum Aufheizen und Homogenisieren von
Aluminium-Walzbarren mit Konvektionserwärmung ausgebildete Ringherdofen bringt gegenüber den dazu in der Industrie eingesetzten Stoß- und Tieföfen zahlreiche Vorteile mit sich, wie durch die kleine Be- und Entladeöffnung erreichte, minimierte Wärmeverluste, einen hohen thermischen Wirkungsgrad durch
Verbrennungsluft-Vorerwärmung, niedrige NOxWerte im Abgas, einen verringerten Energieverlust durch niedrige O2-Werte im Abgas und insgesamt einen
niedrigeren spezifischen Energieverbrauch.
Bezugszeichenliste
1 Ringherdofen
1 a Ringherdinnere
2 Aluminium-Walzbarren
3 Außengehäuse
3a Wärmeisolierung
4 Innengehäuse
4a Wärmeisolierung
6 Decke / Ofendecke
6a Wärmeisolierung
7 Ofenboden
7a drehangetriebener Ringherdboden
8 Wärmeisolierung
9 Wassertasse
10 Rolle / Laufrolle
1 1 frequenzgeregelter Elektromotor
12 Ritzel
13 Zahnkranz
14 Leitung (Zufuhr Kühlluft und / oder Abfuhr Abgas)
15 Be- und Entladungsöffnung
15a Beladungsöffnung
15b Entnahmeöffnung
16 Ofentür
17 Ablagerost
18 Trennwehr
19 Umwälz-Ventilator
9a Flügelrad
20a/b Heizmittel (Gasbrenner)
21 Brennerrohre
22 Druckkanal Schlitzdüse
schmale Längsseite Leitblech
breite Walzfläche
Messlanze
Andrück-Thermoelement

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur thermischen Behandlung von langgestrecktem, flachem
metallischem Gut, insbesondere Aluminium-Walzbarren (2), in einem Ofen, der zur Temperaturregelung und -Überwachung sowie Ofensteuerung mit einem übergeordneten Prozessleitsystem verbunden ist, wobei als Ofen ein
Ringherdofen (1 ) zum Einsatz kommt, der zwischen einem wärmeisolierten Außengehäuse (3) und einem wärmeisolierten Innengehäuse (4) einen gegen die Gehäuse (3, 4) abgedichteten, drehangetriebenen Ringherdboden (7a) aufweist, wobei der mit einer wärmeisolierten Decke (6) verschlossene
Ringherdofen (1 ) mit mindestens einer verschließbaren Be- und
Entladungsöffnung (15; 15a; 15b) ausgebildet ist und mit Gas oder elektrisch beheizt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Konvektionserwärmung der in den Ringherdofen (1 ) eingebrachten
Aluminium-Walzbarren (2) von deckenseitig vorgesehenen, über den Umfang der Decke (6) verteilten Umwälz-Ventilatoren (19) aus dem von dem Außen- und Innengehäuse (3, 4) eingekammerten Ringherdinneren (1 a) nach oben angesaugte Luft zunächst entlang deckenseitig angeordneten, in das
Herdinnere (1 a) ragenden Heizmitteln (20a, 20b; 21 ) geleitet wird und danach in sich an den Innenwänden des Außen- und des Innengehäuses (3, 4) erstreckende Druckkanäle (22) einströmt, aus denen die Aluminium- Walzbarren (2) mit der sich während der Aufheizphase zunehmend
erwärmenden Luft zum Aufheizen der Aluminium-Walzbarren (2) über
Schlitzdüsen (23) angeblasen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aluminium-Walzbarren (2) in Hochkantlage so auf den Ringherdboden (7a) abgestellt werden, dass ihre schmalen Längsseiten (24) mit der umgewälzten Luft direkt angeblasen und ihre breiten Walzflächen (26) von der Luft umströmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ringherdofen (1 ) zum Aufheizen der Aluminium-Walzbarren (2) auf Walztemperatur und bei dem gegenüber erhöhter Temperatur ebenfalls zum Homogenisieren der Aluminium-Walzbarren (2) betrieben werden kann, wobei die Aluminium-Walzbarren (2) nach Ablauf der Homogenisierungszeit durch Einblasen von Kaltluft in das Ringherdinnere (1 a) abgekühlt und zum Ende einer bestimmten Abkühlzeit durch die Restwärme der Aluminium-Walzbarren (2) wieder auf Walztemperatur erwärmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ringherdofen (1 ) mit chargenweiser oder kontinuierlicher Beladung betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Chargenbetrieb der leere Ringherdofen (1 ) zu Anfang einer Glühung voll befüllt und nach Erreichen der Walztemperatur aller Aluminium-Walzbarren (2) komplett leergefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Konti-Betrieb ein aufgewärmter Aluminium-Walzbarren (2) entnommen und danach der Ringherdboden (7a) um einen Takt weitergedreht wird, bevor einer kalter Aluminium-Walzbarren (2) zum Aufwärmen eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aluminium-Walzbarren (2) umfangsverteilt mit ihren breiten Walzflächen (26) voneinander beabstandet einbahnig oder zweibahnig mit dann zudem voneinander beabstandeten schmalen Längsseiten in das Ringherdinnere (1 a) abgestellt werden können,
wobei die zweibahnige Beladung mit in Reihe liegenden oder von Kreisbahn zu Kreisbahn versetzten Aluminium-Walzbarren (2) erfolgen kann. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Aufheizphase des Ringherdofens (1 ) mit eingestellter und gehaltener erhöhter Temperatur der Ringherdboden (7a) kontinuierlich gedreht wird, um Überhitzungen an den schmalen Längsseiten (24) der Aluminium-Walzbarren (2) zu vermeiden und die Temperatur zu vergleichmäßigen.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ist-Temperatur der Aluminium-Walzbarren (2) je Zone, die von jedem der deckenseitigen Umwälz-Ventilatoren (19) mit ihrem Wirkbereich vorgegeben wird, periodisch überprüft wird, wozu die Drehbewegung des Ringherdbodens (7a) kurz gestoppt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ringherdofen (1 ) von oben oder der Seite her mit den Aluminium- Walzbarren (2) beladen wird.
1 1 .Anlage zur thermischen Behandlung von langgestrecktem, flachem
metallischem Gut, insbesondere Aluminium-Walzbarren (2), umfassend einen Ofen, der zur Temperaturregelung und -Überwachung sowie Ofensteuerung mit einem übergeordneten Prozessleitsystem verbunden ist, wobei als Ofen ein Ringherdofen (1 ) zum Einsatz kommt, der zwischen einem wärmeisolierten Außengehäuse (3) und einem wärmeisolierten Innengehäuse (4) einen gegen die Gehäuse (3, 4) abgedichteten, drehangetriebenen Ringherdboden (7a) aufweist, wobei der mit einer wärmeisolierten Decke (6) verschlossene
Ringherdofen (1 ) mindestens eine verschließbare Be- und Entladungsöffnung (15; 15a, 15b) aufweist und mit Gas oder elektrisch beheizt wird, zum
Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ringherdofen (1 ) über die zum drehangetriebenen Ringherdboden (7) fluchtende Ringfläche seiner Decke (6) verteilt einerseits Umwälz-Ventilatoren (19) und andererseits sowohl der Innenwand des Außengehäuses (3) als auch der Innenwand des Innengehäuses (4) zugeordnete Heizmittel (20a, 20b; 21 ) aufweist, wobei die Umwälz-Ventilatoren (19) und die Heizmittel (20a, 20b; 21 ) durch die Decke (6) bis in das obere Ringherdinnere (1 a) reichend
hindurchgeführt sind, und mit Schlitzdüsen (23) aufweisenden Druckkanälen (22) ausgebildet ist, die sich unterhalb der Heizmittel (20a, 20b; 21 ) an den Innenwänden des Außen- und des Innengehäuses (3, 4) erstrecken.
12. Anlage nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Heizmittel (20a, 20b; 21 ) Gasbrenner vorgesehen sind, die voneinander beabstandet einen Außengehäuse-Brennerkranz und einen Innengehäuse- Brennerkranz bildend angeordnet sind, wobei ihre Brennerrohre (21 ) angrenzend zu den Innenwänden des Außen- und des Innengehäuses (3, 4) verlaufend in das obere Ringherdinnere (1 a) eintauchen.
13. Anlage nach Anspruch 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der drehangetriebene Ringherdboden (7a) auf feststehenden Rollen (10) gelagert ist und zum Antrieb einen Zahnkranz (13) aufweist, mit dem ein von einem frequenzgeregelten Elektromotor (1 1 ) beaufschlagtes Ritzel (12) kämmt. 14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jeder von einem Umwälz-Ventilator (19) vorgegebenen Ventilatorzone zumindest ein mit seiner Messlanze (27) durch das Innen- oder Außengehäuse (3, 4) in das Ringherdinnere (1 a) eintauchendes Andrück-Thermoelement (28) vorgesehen ist.
15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Be- und Entladungsöffnung (15; 15a, 15b) des
Ringherdofens (1 ) zur Be- und Entladung von oben oder von der Seite her mit einer in der Decke (6) horizontal verfahrbaren Ofentür (16) oder einer am Umfang des Außengehäuses (3) seitlich verfahrbaren Ofentür ausgebildet ist.
16. Anlage nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei zwei durch jeweils eine Ofentür (16) verschließbaren Be- und
Entladungsöffnungen (15a, 15b) zur thermischen Trennung der
Entladungsöffnung (15b) für heiße Aluminium-Walzbarren (2) und der
Beladungsöffnung (15a) für Kalt-Aluminium-Walzbarren (2) zwischen den beiden Öffnungen (15a, 15b) ein Trennwehr (18) vorgesehen ist.
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