KR20190062297A

KR20190062297A - 풀림 재료를 위한 뱃치 노 및 노 재료의 열처리를 위한 방법

Info

Publication number: KR20190062297A
Application number: KR1020180149388A
Authority: KR
Inventors: 라이너 에만
Original assignee: 가우츠시 엔지니어링 게엠베하
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2019-06-05
Also published as: BR102018074451A8; EP3489602A1; CN109837369A; CN109837369B; EP3489602B1; BR102018074451A2; DE102017128076A1; US11060793B2; KR102132799B1; US20190162474A1

Abstract

본 발명은 풀림 재료를 위한 뱃치 노에 관한 것으로, 이 뱃치 노는 노 하우징을 포함하고, 노 하우징은 폐쇄 가능한 로딩 개구, 노 재료를 위한 수용 챔버(11), 및 열전달 매체에 의한 노 재료에의 대류 열전달을 위한 장치(20)를 가지며, 대류 열전달 장치(20)는 적어도 하나의 가열 장치(21) 및 노 하우징(10) 안에 배치되는 적어도 하나의 팬(fan)(22)을 포함하고, 수용 챔버(11)는 팬(22)의 흡인측(23)에 배치되고, 적어도 하나의 노즐 어레이(30)가 팬(22)의 압력측(24)에 배치되며, 노즐 어레이(30)는 팬(22)의 흡입 덕트(31)를 형성하는 중심 개구를 가지며, 노즐 어레이(30)는 팬(22)을 반경 방향으로 넘어 돌출해 있다. 본 발명은 또한 노 재료의 열처리를 위한 방법에 관한 것이다.

Description

풀림 재료를 위한 뱃치 노 및 노 재료의 열처리를 위한 방법{BATCH FURNACE FOR ANNEALING MATERIAL AND METHOD FOR HEAT TREATMENT OF A FURNACE MATERIAL}

본 발명은 풀림(annealing) 재료를 위한 뱃치 노(batch furnace) 및 노 재료의 열처리를 위한 방법에 관한 것이다. 특허 청구항 1의 전제부에 따른 뱃치 노는 예컨대 DE 42 43 127 A1에 알려져 있다.

산업용 노의 건설에서 연속 노와 뱃치 노 간에 차이가 있다. 뱃치 노는, 개별 뱃치가 열처리되는 폐쇄형 노 챔버를 가지고 있다. 뱃치 노의 예를 들면, 개별 코일의 유연하고 개별적의 열처리를 가능하게 해주는 단일 코일 노가 있다. 뱃치 노의 다른 예를 들면, 코일, 슬라브 및 빌렛(billet)의 열처리에 사용되는 소위 챔버 노가 있다.

처음에 언급된 DE 42 43 127 A1에 알려져 있는 뱃치 노는 실질적으로 팬(fan), 가열 유닛, 고온 가스 흐름물을 안내하기 위한 노즐 박스, 및 고온 가스 노즐을 포함한다. 이 경우 고온 가스 노즐은 코일을 가열하기 위한 노즐 판에 결합된다. 코일에서 균일한 온도 분포를 가능하게 하고 또한 코일에서 국부적인 과도한 온도를 피하기 위해, 코일과 고온 가스 흐름물은 서로에 대해 움직이게 된다. 코일과 고온 가스 흐름물의 상대 운동은, 노의 외부에 배치되어 있는 회전 베어링 블럭 또는 코일 및/또는 노즐 판이 함께 연결될 수 있는 진자 진동 시스템에 의해 이루어진다.

일반적으로, 공지된 챔버 노와 단일 코일 노는 복잡한 구성을 가지며 또한 비교적 크며, 따라서, 에너지 손실이 높거나 또는 그에 따라 종합적인 절연 대첵이 필요하다.

본 발명의 목적은, 풀림 재료를 위한 뱃치 노로서, 개선된 구조로 인한 컴팩트한 노 크기를 가능하게 하고 또한 열처리의 증가된 효율로 인해 에너지 손실을 줄이는 뱃치 노를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 노 재료의 열처리를 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 위의 목적은 뱃치 노에 대해 청구항 1의 주제로 달성된다. 위에서 언급한 목적은 열처리 방법에 대해서는 청구항 19의 주제로 달성된다.

본 발명은, 풀림 재료를 위한 뱃치 노를 제공하는 아이디어에 기초하는데, 이 뱃치 노는 노 하우징을 포함하고, 노 하우징은 폐쇄 가능한 로딩 개구, 노 재료를 위한 수용 챔버, 및 열전달 매체에 의한 상기 노 재료에의 대류 열전달을 위한 장치를 갖는다. 대류 열전달 장치는 적어도 하나의 가열 장치 및 노 하우징 안에 배치되는 적어도 하나의 팬(fan)을 포함한다. 수용 챔버는 상기 팬의 흡인측에 배치되고, 적어도 하나의 노즐 어레이가 팬의 압력측에 배치된다. 이 경우, 노즐 어레이는 팬의 흡입 덕트를 형성하는 중심 개구를 가지며, 노즐 어레이는 상기 팬을 반경 방향으로 넘어 돌출해 있다.

본 발명은 다양한 이점을 가지고 있다.

열전달 매체는 특히 팬의 압력측에 있는 노즐 어레이에 의해 노 재료 또는 코일 상으로 안내된다. 이 경우, 노즐 어레이는 상기 팬을 반경 방향으로 넘어 돌출해 있어, 유리하게 팬의 압력측에 압력 덕트가 형성된다. 압력 덕트에서, 팬에 의해 가속되는 열전달 매체가 압축된다. 그런 다음 열전달 매체는 고속으로 노즐 어레이를 관류하여 수용 챔버 안으로 들어가 직접 노 재료 또는 코일 상으로 가게 된다. 열전달 매체의 속도 증가로 인해, 노 재료에 대해 대류 열전달을 하는 장치의 효율이 증가된다. 그래서, 열처리 동안에 뱃치 노의 효율이 뚜렷히 증가된다. 이리하여, 열처리에 요구되는 에너지가 더 감소될 수 있다.

노즐 어레이는 팬의 흡인측에 배치되는 흡입 덕트를 포함한다. 또한, 노즐 어레이는 수용 챔버와 대향하는 압력 덕트의 일측에서 압력 덕트를 한정한다. 이 경우, 노즐 어레이는 노즐을 가지며, 이 노즐에 의해 팬의 압력측 및 압력 덕트가 수용 챔버와 유체 연통한다. 그러므로 노즐 어레이는 팬의 흡인측 및 팬의 압력측에 배치된다. 이리하여, 유리하게, 뱃치 노의 컴팩트한 설계가 가능하고, 그 결과, 노 및 노의 외측면에 대한 공간 요건이 감소된다. 따라서, 추가적인 열절연 조치가 없이 열손실 또는 에너지 손실이 감소된다. 또한, 노 공간이 효율적으로 이용됨으로 인해, 보호 가스 분위기를 사용할 때 생기는 플러싱(flushing) 손실이 감소된다.

예컨대 고온 공기, 배출 가스 또는 보호 가스가 노 재료에 따라 열전달 매체로 사용된다.

본 발명에 따른 뱃치 노는 알루미늄 풀림 재료, 특히 알루미늄 코일의 열처리에 특히 잘 적합하다.

가열 장치가 팬에 주어질 수 있다. 예컨대, 가열 장치는 팬의 압력측의 바로 하류에 배치된다. 가열 장치는 또한 팬의 흡인측의 상류에 배치될 수 있다. 또한, 가열 장치, 특히 제 1 가열 장치는 팬의 흡인측의 바로 상류에 배치될 수 있고/있거나 가열 장치, 특히 제 2 가열 장치는 팬의 압력측의 바로 하류에 배치될 수 있다. 가열 장치는 팬과 동일한 방식으로 노 하우징 안에 배치된다.

가열 장치가 팬의 압력측의 바로 하류에 배치되면, 저온인 열전달 매체는 노즐 어레이의 흡입 채널을 관류하여 팬 안으로 들어가고 다시 압력측에서 팬에서 나가게 된다. 그런 다음 열전달 매체는 가열 장치 상으로 안내되어 열을 흡수하게 된다. 그런 다음 열전달 매체는 노즐 어레이를 관류하여 수용 챔버 안으로 들어가게 된다. 노즐 어레이는, 가열된 열전달 매체가 수용 챔버 안에 위치하는 노 재료 상으로 안내되도록 구성되어 있다.

가스 가열식 노 설비에서, 원리적으로 2가지의 가능한 가열 방식 간에 차이가 있다. 한 가열 방식에서, 버너가 직접 노 안으로 검화를 한다. 여기서, 배출 가스가 열전달 매체를 형성하므로 직접 가열 장치에 대해 말한다. 직접 가열 장치에서, 버너는 폐쇄 회로 내에서 관, 특히 강 관 안으로 점화한다. 이때, 고온 관은 열전달 매체에 열을 전달한다. 이는 배출 가스는 노 내부에 들어가지 않음을 의미한다. 알루미늄 섹터에서는 양 방식이 나타난다.

노 하우징 안에 팬이 배치됨으로써, 공지된 노즐 시스템과 비교하여, 노 하우징 안에서 더 짧은 유동 경로 및 그래서 더 낮은 압력 손실이 얻어지게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 형태는 종속 청구항에 기재되어 있다.

특히 바람직한 실시 형태에서, 팬 및 노즐 어레이는 서로에 대해 동심으로 배치된다. 이리하여, 팬의 압력측에서 열전달 매체의 균일한 부피 분포가 가능하게 된다는 이점이 얻어진다. 그러므로 열전달 매체는 노즐 어레이를 통과하여 노 재료 상으로 균일하게 안내되고, 그 결과, 균일한 열처리가 가능하게 된다.

일 바람직한 실시 형태에서, 상기 가열 장치는 상기 팬과 노 하우징 사이의 압력 덕트에서 팬에 대해 동심으로 배치된다. 이 경우, 열전달 매체를 위한 가열 장치는 노 하우징에서 팬의 압력측의 바로 하류에 배치된다. 그래서 압력 덕트는 팬의 압력측에 형성된다. 이 경우, 열전달 매체는 유리하게 팬을 통해 가열 장치 상으로 직접 안내된다. 결과적으로, 압력 손실이 감소되고 열전달 매체의 열 흡수 효율이 증가된다.

바람직하게는, 노즐 어레이는 상기 노 하우징의 내벽에서 유밀하게 끝나 있다. 따라서 압력 덕트는 팬의 압력측에서 폐쇄 영역을 형성하고, 이 영역은 열전달 매체의 고 압축을 가능하게 한다. 이리하여, 열전달 매체는 고압 및 고속으로 노즐 어레이를 통과해 수용 챔버 안으로 들어가 노 재료 또는 코일 상으로 가게 되는 이점이 얻어진다. 이렇게 해서 대류 열전달의 효율이 증가된다.

더 바람직하게는, 노즐 어레이는 팬의 흡인측의 바로 상류에 배치된다. 이리하여, 뱃치 노의 컴팩트한 설계가 가능하고, 그 결과, 절연될 노의 외측면 및 공간 요건이 감소된다.

노즐 어레이는 깔대기형 노즐 판을 포함한다. 노즐 판의 깔대기형 구성의 결과, 가속된 열전달 매체는 팬의 압력측으로부터 집속 방식으로 노 재료 상으로 안내된다. 따라서 노즐 어레이는 또한 팬의 압력측에 배치된다. 이리하여, 유리하게, 노 재료 또는 코일의 특정한 열처리가 가능하게 된다.

노즐 판은 바람직하게는 환형으로 구성되어 있다. 이 경우 노즐 판은 팬의 흡입 덕트를 형성하는 중심 개구를 포함한다.

일 바람직한 실시 형태에서, 노즐 판은, 적어도 하나의 노즐 영역에서 내측면에서 노즐 판의 중심 주위에서 원형으로 배치되어 있는 복수의 관형 및/또는 슬롯형 노즐을 가지고 있다. 이 경우, 노즐 판의 내측면은 수용 챔버와 대향한다. 관형 및 슬롯형 노즐은, 번들링(bundling) 및 열전달 매체의 속도의 증가가 각 노즐에 의해 이루어진다는 이점을 가지고 있다. 따라서, 노 재료의 특정한 열처리가 가능하고 대류 열전달의 효율이 증가된다.

바람직하게는, 팬의 압력측은 상기 관형 및/또는 슬롯형 노즐을 통해 상기 수용 챔버와 유체 연통한다. 팬의 압력측이 수용 챔버에 연결되어 있음으로 해서, 열전달 매체가 노 재료 상으로 유입할 수 있고 또한 마찬가지로 노 하우징 안에서 열전달 매체의 순환이 가능하다.

노즐 어레이의 흡입 덕트는 팬의 흡인측의 바로 반대편에 배치된다. 이리하여, 흡입 덕트의 컴팩트하고 선형적인 설계가 가능하다는 이점이 얻어진다. 따라서, 열전달 매체의 흡입 중에 압력 손실이 감소된다. 흡입 덕트는 열전달 매체의 순환을 위해 상기 팬과 수용 챔버 사이에 형성된다. 흡입 덕트를 통해, 열전달 매체는 팬을 통해 흡인된다. 흡입 덕트의 중심적 구성의 결과, 노 하우징 안에서 노 재료의 열처리 동안에 열전달 매체의 유동 안내가 유리하게 개선된다.

특히 바람직한 실시 형태에서, 수용 챔버의 양 측에 적어도 2개의 팬이 병렬로 배치되어 있다. 각 팬에는, 적어도 하나의 가열 장치 및/또는 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 적어도 하나의 입구가 주어져 있다. 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 가열 장치 또는 입구 및 각각 주어진 팬은 대류 열전달 장치를 형성하는 유닛을 형성한다. 이 실시 형태는, 노 재료는 양측에서 균일하게 가열된다는 이점을 갖는다. 그 실시 형태는 코일, 특히 알루미늄 코일의 가열 및 다른 노 재료에 특히 적합하다.

바람직하게는 각 경우 팬은 팬의 압력측에 배치되는 적어도 하나의 유동 덕트를 가지며, 유동 덕트는 상기 열전달 매체를 적어도 하나의 가열 장치에 보낸다. 팬은 또한 팬에 원주 방향으로 방사상으로 배치되는 여러 개의 유동 덕트를 가질 수 있다. 유리하게, 팬에 의해 가속되는 열전달 매체는 유동 덕트를 통해 특히 가열 장치에 안내되거나 보내진다. 결과적으로, 열전달 매체의 열 흡수 효율이 가열 장치에 의해 증가된다.

더 바람직하게는, 적어도 하나의 팬은 레이디얼 팬으로 형성된다. 이리하여, 열전달 매체는 레이디얼 팬에 의해 수용 챔버로부터 흡입될 수 있고 흡입 방향에 대해 반경 방향으로 팬을 통해 다시 방출될 수 있다. 따라서, 열전달 매체는 수용 챔버 또는 전방으로부터 흡인되므로, 레이디얼 팬은 노 하우징의 하우징 단부에 배치될 수 있다. 이로써, 유리하게 대류 열전달 장치 및 뱃치 노의 컴팩트한 구조가 얻어진다.

적어도 하나의 팬은 상기 노 하우징의 외부에 배치되는 구동기를 가지고 있다. 이리하여, 팬 구동기는 비교적 낮은 열적 부하에 노출된다는 이점이 얻어진다. 그래서, 구동기를 위한 특수한 열절연 또는 열소산 조치가 필요 없다.

수용 챔버는 실질적으로 중공 대칭형으로 구성되어 있고, 상기 팬은 수용 챔버의 전방측에 배치된다. 결과적으로, 노 재료의 빠르고 효율적인 균일한 가열을 가능하게 해주는 뱃치 노의 특히 컴팩트한 설계가 얻어진다.

추가의 바람직한 실시 형태에서, 노 하우징은 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 적어도 하나의 입구를 가지고 있다. 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 입구의 위치는 노 내의 어떤 지점이라도 될 수 있다. 입구는 노 내부 또는 노 재료를 위한 수용 챔버에의 접근을 가능하게 해주고, 그래서, 외부적으로 가열되는 열전달 매체가 수용 챔버 안으로 들어갈 수 있다. 예컨대, 외부적으로 가열되는 열전달 매체로서 다른 노의 설비의 배출 가스가 사용된다. 바람직하게는, 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 입구는 팬의 압력측의 바로 하류에 배치된다. 그래서 본 발명은 이러한 배치에 한정되지 않는다.

열전달 매체, 바람직하게는 고온 공기 및/또는 고온 보호 가스 및/또는 고온 배출 가스(분무 랜스(lance)를 사용하는 경우)는 입구를 통해 뱃치 노에 공급될 수 있고, 이는 외부적으로, 즉 노의 외부에서 가열된다. 가열 장치를 사용하여 노 내의 예열된 열전달 매체를 원하는 최종 온도로 되게 하기 위해, 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 하나 이상의 입구를 예컨대 하나 이상의 가열 장치와 조합할 수 있다.

일 바람직한 실시 형태에서, 가열 장치는 기체 가열 매체를 위한 가열 라인을 포함한다. 가열 장치는 강 관, 특히 부분 관으로 형성될 수 있다. 가열 라인은 팬 주위의 압력 덕트에 배치될 수 있다. 가열 라인은 바람직하게는 팬의 압력측에 배치된다. 외부적으로 가열되는 열전달 매체는 유리하게는 가열 라인을 통해 안내될 수 있고, 그 결과, 가열 라인이 가열된다. 또한 노 하우징 안에서 순환하는 열전달 매체는 가열된 가열 라인에 의해 가열된다.

뱃치 노로 노 재료를 열처리하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 노 재료는 상기 뱃치 노의 수용 챔버 안에 배치된다. 열전달 매체가 팬, 특히 레이디얼 팬에 의해 가열 장치에 안내된다. 이 경우, 열전달 매체는 그 가열 장치로 가열된다. 그런 다음, 가열된 열전달 매체는 대류 열전달을 위해 노즐 어레이(30)를 통해 상기 노 재료 상으로 안내된다.

본 발명에 따른 뱃치 노를 사용하여 노 재료를 열처리하기 위한 방법의 이점에 대해서는, 뱃치 노와 관련하여 설명한 이점을 참조하면 된다. 또한, 본 방법은 뱃치 노와 관련하여 전술한 개별적인 특징적 사항 또는 복수의 특징적 사항의 조합을 대안적으로 또는 추가로 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 설명되는 실시 형태는 본 발명에 따른 뱃치 노가 어떻게 구성될 수 있는지에 대한 예를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 예시적인 실시 형태에 따른 노즐 어레이를 갖는 뱃치 노의 하우징 부분의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 따른 뱃치 노의 하우징 부분을 통과한 사시 종단면도를 나타낸다.

도 1에 따른 노 하우징의 하우징 부분(10a)을 갖는 뱃치 노는, 바람직하게는 알루미늄 풀림(annealing) 재료, 예컨대 알루미늄 코일의 열처리에 사용된다. 뱃치 노는 일반적으로 코일(재료에 독립적임) 또는 다른 풀림 재료를 위해 사용될 수 있다. 뱃치 노는 특히 개별 코일의 열처리에 적합한 단일 코일 노를 포함한다. 본 발명은 슬라브, 빌렛 또는 코일의 열처리에 적합한 단일 챔버 노에도 적용될 수 있다.

뱃치 노는 노 하우징(10)을 포함하고, 이 노 하우징은 실질적으로 알루미늄 수용 챔버(11), 폐쇄 가능한 로딩 개구(나타나 있지 않음), 및 열전달 매체를 통한 노 재료에 대한 대류 열전달을 위한 하나 이상의 장치(20)를 포함한다. 각각의 대류 열전달 장치(20)는 이 경우 가열 장치(21)와 팬(fan)(22)을 포함한다. 대류 열전달 장치(20)는 다음에 상세히 설명할 것이다.

노 하우징(10)은 중공 원통형으로 구성되어 있고, 도 1에 따른 하우징 부분(10a)은 각 경우 노 하우징(10)의 축방향 단부에 배치된다. 또한, 노 하우징(10)은 다른 노 형상으로도 형성될 수 있다. 예컨대, 노 하우징(10)은 직사각형 노 형상, 특히 박스형 노 형상을 갖는다. 노 하우징(10)은 예컨대 노 하우징(10)의 축방향 단부에서 단지 하나의 하우징 부분(10a)을 가질 수 있다. 노 하우징(10)은, 노 하우징(10)의 외측면에 배치되어 하우징을 강화시켜주는 강 구조물을 포함한다.

하우징 부분(10a)은 하우징 부분(10a)의 전방측에 있는 원주 방향 영역에서 원주 방향 형상 윤곽을 갖는다. 노 하우징(10)의 폐쇄 상태에서, 특히 뱃치 노의 작동 중에, 그 형상 윤곽은 추가 하우징 부분(나타나 있지 않음), 특히 하우징 중심 부분의 상보적인 형상 윤곽에 결합한다. 원주 방향 형상 윤곽에 의해, 예컨대 하우징 부분(10a)과 하우징 중심 부분의 단단한 연결을 이룰 수 있다. 하우징 부분(10a)은 하우징 부분(10a)과 하우징 중심 부분 사이의 단단한 연결을 보장하기 위한 2개의 원통을 형상 윤곽에서 가지고 있다. 하우징 부분(10a)은 또한 형상 윤곽에서 복수의 원통을 가지고 있다. 이들 원통은 이 경우 고정 원통, 특히 폐쇄 원통 및/또는 잠금 원통으로 형성될 수 있다. 또한, 하우징 부분(10a)은 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 입구를 가지고 있다. 마찬가지로, 하우징 부분(10a)은 버너 가스를 배출 가스 라인 안으로 제거하기 위한 출구(12)를 가지고 있다.

또한, 노 하우징(10)은 노 하우징(10)에서 내부에 배치되는 열절연부를 가지고 있다. 이 열절연부는 노 재료의 열처리 동안에 온도의 허용 불가능한 영향으로 인한 손상으로부터 노 하우징(10)을 보호한다. 또한, 열처리 중의 에너지 손실이 열절연부에 의해 감소된다.

노 하우징(10)은 다른 변형예(나타나 있지 않음)로 형성될 수 있다. 제 1 변형예에서, 노 하우징(10)은 교환 가능한 하우징 중심 부분, 특히 중심 편을 갖는 3개의 부분으로 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징 중심 부분은 교환될 수 있도록 2개의 측방 하우징 부분(10a)으로부터 분리되어 있다. 그러므로 뱃치 노는 길이에 따라 다른 풀림 재료 부분, 특히 다른 코일에 적합하게 될 수 있다.

제 2 변형예에서, 노 하우징(10)은 또한 3개의 부분으로 형성될 수 있다. 제 1 변형예와는 달리, 제 2 변형예에서는, 하우징 중심 부분은 바닥 편으로 형성될 수 수 있다. 바닥 편은 운송 수단, 특히 롤러를 가질 수 있어, 하우징 중심 부분을 뱃치 노의 길이 방향에 대해 횡으로 이동시킬 수 있다. 측방 하우징 부분(10a) 각각은 뱃치 노의 길이 방향으로 하우징 연장부를 갖는다. 이 경우 하우징 연장부는 수용 챔버(11)의 방향으로 연장되어 있다. 뱃치 노의 폐쇄 상태에서, 하우징 연장부는 바닥 편과 함께 수용 챔버(11)를 형성하고, 이 수용 챔버(11)는 옆에서 하우징 부분(10a)에 의해 한정된다. 노 하우징(10)은 또한 다른 변형예에서 분할되어 또는 단일체로 형성될 수 있다.

그러므로 도 1에 따른 노 하우징(10)은, 뱃치 노의 작동 중에 노 재료 또는 풀림 재료가 배치되는 수용 챔버(11)를 한정한다. 이는 단일 수용 챔버(11)이다. 노 하우징(10)을 갖는 뱃치 노에서, 수용 챔버(11)에는 코일, 특히 알루미늄 코일이 로딩될 수 있다. 이를 위해, 수용 챔버(11)는 노 재료, 특히 알루미늄 코일을 위한 베어링 장치를 가질 수 있다. 예컨대, 이 베어링 장치는 베어링 블럭 또는 베어링 링크로 형성된다. 베어링 장치는 수용 챔버(11)의 바닥에 연결될 수 있다. 예컨대, 코일은 그의 측면에서 배치될 수 있다. 코일은 또한 수용 챔버(11) 안에다르게 저장될 수 있다. 수용 챔버(11)는 실질적으로 중공 원통형으로 구성되고 그래서 가열될 코일의 형상에 대략 맞게 되어 있다. 수용 챔버(11)는 뱃치 노의 언로딩 상태에서 빈 자유 공간을 형성한다. 수용 챔버(11)는 이 경우 폐쇄 가능한 로딩 개구(나타나 있지 않음)를 통해 접근 가능하다.

로딩 개구는, 노 하우징(10)의 길이 방향으로 있는 길이 방향 회전 축선 주위로 회전될 수 있는 커버로 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 여기서, 수용 챔버(11)에 대한 로딩을 위한 코일 그립퍼가 사용될 수 있다. 이 설계는 원통형 노 하우징에 특히 적합하다. 또한 로딩 개구는 측방 하우징 부분(10a)의 축방향 변위로 개방 또는 폐쇄될 수 있고, 그래서 수용 챔버(11)는 C 훅크 또는 포크 리프트 트럭에 의해 로딩될 수 있다. 예컨대, 노 하우징(10a)의 추가 설계에서, 한 측방 하우징 부분(10a) 또는 양 측방 하우징 부분(10a)은 노 하우징(10)의 길이 방향에 대해 횡으로 있는 횡방향 회전 축선 주위로 회전할 수 있다. 로딩 개구는 또한 커버 또는 하우징의 특정되지 않은 다른 설계로 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

도 1에 따른 사시도에서, 대류 열전달 장치(20)를 위한 팬(22) 및 노즐 어레이(30)가 더 나타나 있다. 노즐 어레이(30)는 팬(22)의 압력측(24)(나타나 있지 않음)에 배치된다. 또한, 노즐 어레이(30)는 팬(22)의 흡입 덕트(31)를 형성하는 중심 개구를 갖는다. 여기서 팬(22) 및 노즐 어레이(30)는 서로에 대해 동심으로 배치된다. 따라서 흡입 덕트(31)는 열전달 매체를 순환시키기 위해 팬(22)과 수용 챔버(11) 사이에 형성된다. 또한, 흡입 덕트(31)는, 노즐 어레이(30)에서 임의의 위치, 특히 편심 위치에 형성되는 개구로 형성될 수 있다. 또한, 팬(22) 및 노즐어레이(30)는 서로에 대해 편심적으로 배치될 수 있다. 노즐 어레이(30)는 팬(22)을 반경 방으로 넘어 돌출해 있다. 노즐 어레이(30)는 노 하우징(10)의 내벽에서 유밀하게 끝나도록 구성되어 있다. 예컨대, 노즐 어레이(30)는, 노즐 어레이(30)의 반경 방향 외측면, 특히 원주와 노 하우징(10)의 내벽 사이에 간격이 형성되도록 구성되어 있다. 노즐 어레이(30)와 노 하우징(10)의 내벽 사이의 간격은 환형 틈으로 형성될 수 있다.

노즐 어레이(30)는 팬(22)의 흡인측(23)의 바로 상류에 배치된다. 따라서, 노 하우징(10) 안에 노즐 어레이(30)가 있는 팬(22)의 컴팩트한 구성이 가능하게 된다. 그리하여, 유리하게 수용 챔버(11)는 노 하우징(10)의 동일한 치수로 확대될 수 있고 또는 노 하우징(10)의 치수가 감소될 수 있다. 그래서, 뱃치 노의 전체 크기가 감소될 수 있다.

팬(22)은 노즐 어레이(30)의 흡입 덕트(31)를 통해 노 재료의 수용 챔버(11)와 유체 연통한다. 그러므로 노즐 어레이(30)의 흡입 덕트(31)는 팬(22)의 흡인측(23)의 바로 반대편에 배치된다. 도 1에 따른 노즐 어레이(30)는 깔대기형 노즐 판(32)을 갖는다. 이 노즐 판(32)은 이 경우 원형으로 구성되어 있다. 노즐 판(32)은 또한 다른 기하학적 형상으로 형성될 수 있다. 또한 노즐 판(32)은 복수의 관형 노즐(33)을 포함한다. 이 관형 노즐(33)은 이 경우 노즐 판(32)의 내측면의 중심 주위에 배치된다. 예컨대, 노즐(33)은 정사각형 또는 다각형 단면 형상을 갖는다. 특히, 노즐(33)은 슬롯형으로 구성될 수 있다. 노즐(33)은 또한 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 노늘(33)은 일측으로 테이퍼지도록 구성될 수 있다. 예컨대, 노즐 판(32)은 다른 단면 형상 및/또는 노즐 길이를 갖는 노즐(33)를 갖는다.

이하의 설명에서, 동일한 또는 대략 동일한 특성을 갖는 노즐 원(34a, 34b, 34c)은 노즐 원(34)으로 나타낸다.

도 1에 따르면, 복수의 관형 노즐(33)은 노즐 판(32)의 내측면에서 복수의 원형 노즐 영역(35)에 배치되어 있다. 노즐 영역(35)은 이 경우 또한 다르게 구성될 수 있다. 예컨대, 노즐 영역(35)은 별 형태로 구성될 수 있다. 특히, 노즐 영역(35)은 서로 평행하게 구성될 수 있다. 그래서 각각의 노즐(33)은 노즐 판(32)에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 노즐 영역(35)은 내측 노즐 원(34a), 중간 노즐 원(34b), 및 외측 노즐 원(34c)으로 형성된다. 내측 노즐 원(34a)은 이 경우 팬(22)의 흡입 덕트(31)에 인접하여 노즐 판(32) 배치된다. 외측 노즐 원(34c)은 노 하우징(10)의 내벽에 인접하여 노즐 판(32)에 배치된다. 중간 노즐 원(34b)은 노즐 판(32)에서 내측 노즐 원(34a)과 외측 노즐 원(34c) 사이에 배치된다. 노즐 원(34) 각각은 서로에 대해 간격을 두고 있다. 다시 말해 노즐 원(34)은 서로 다른 직경을 갖는다.

노즐 판(32)의 내측면은 수용 챔버(11)와 대향한다. 따라서, 노즐 판(32)의 외측면은 팬(22)의 압력측과 대향한다. 노즐 판(32)은, 노 재료의 열처리 동안에 각기 하나의 노즐 영역(35)의 노즐(33)이 직접 노 재료 상으로 향하도록 깔대기 형상으로 구성되어 있다. 각각의 노즐 원(34)은 동일한 노즐 길이를 갖는 노즐(33)을 갖는다. 여기서 내측 노즐 원(34a)의 노즐(33)은 중간 노즐 원(34b)의 노즐(33) 보다 길게 구성되어 있다. 여기서 중간 노즐 원(34b)의 노즐(33)은 외측 노즐 원(34c)의 노즐(33) 보다 길게 구성되어 있다. 다시 말해, 노즐(33)의 길이는 노즐 판(32)의 중심으로부터 외측으로 노즐 판(32)의 원주 쪽으로 가면서 감소한다. 노즐 판(34)의 노즐(33)의 길이는, 노즐 어레이(30)의 측면도(나타나 있지 않음)에서 볼 때 노즐(33)들이 그의 자유 노즐 단부로 서로에 대해 수직 방향으로 정렬되게 구성되도록 되어 있다. 다시 말해, 노즐(33)의 각 자유 단부는 측면도에서 수직 방향 정렬을 이룬다. 각각의 노즐 원(34)은 다른 노즐 길이를 갖는 노즐(33)을 포함할 수 있다.

도 2에 따르면, 도 1에 따른 하우징 부분(10a)의 사시 종단면도가 나타나 있다. 노 하우징(10), 하우징 부분(10a), 및 노즐 어레이(30)는 도 1에서 전술한 바와 같이 되어 있다. 마찬가지로, 도 2에 따른 노 하우징(10) 또는 하우징 부분(10a)에서 노즐 어레이(30)와 팬(22)의 배치는, 도 1에서 전술한 바와 같은 노즐 어레이(30)와 팬(22)의 배치에 대응한다.

도 2에 나타나 있는 바와 같이, 하우징 부분(10a)은 대류 열전달 장치(20)를 갖는다. 여기서 대류 열전달 장치(20)는 가열 장치(21) 및 팬(22)을 포함한다. 예컨대, 대류 열전달 장치(20)는 복수의 가열 장치(21) 및/또는 복수의 팬(22)을 포함한다.

도 2에 따른 하우징 부분(10a)에서, 팬(22)은 노 하우징(10)의 외부에 배치되는 구동기, 특히 전기 모터를 갖는다. 이 구동기는 공지된 방식으로 팬(22)에 직접 연결된다. 예컨대, 구동기는 벨트 구동기 또는 트랜스미션에 의해 팬(22)에 연결된다. 팬(22)의 로터는 노 하우징(10) 안에 배치된다. 도 2에 따르면, 팬(22)은 레이디얼 팬(27)으로 형성되어 있다. 이 레이디얼 팬(27)은, 레이디얼 팬(27)의 압력측(24)에 배치되는 복수의 유동 덕트(26)를 갖는다. 이 유동 덕트(26)는 이 경우 직접 레이디얼 팬(27)에 방사 상으로 원주 방향으로 배치된다. 예컨대, 유동 덕트(26)는 레이디얼 팬(27)에 원주 방향으로 완전히 방사상으로 배치된다. 유동 덕트(26)는 또한 레이디얼 팬(27)에 원주 방향으로 부분적으로 방사상으로 배치된다.

레이디얼 팬(27)에는 가열 장치(21)가 주어져 있다. 레이디얼 팬(27)에는 복수의 가열 장치(21)가 주어질 수 있다. 가열 장치(21)는 노 하우징(10)과 레이디얼 팬(27) 사이의 압력 덕트(25)에서 레이디얼 팬(27)에 대해 동심으로 배치된다. 이 경우 가열 장치(21)는 압력 덕트(25)에서 레이디얼 팬(27)의 압력측(24)에서 유동 덕트(26)의 바로 하류에 배치된다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 가열 장치(21)는 기체 가열 매체를 위한 가열 라인(28)으로 형성된다. 여기서 이 가열 라인(28)은 압력 덕트에서 레이디얼 팬(27) 주위에 있다. 또한, 가열 라인(28)은 관, 특히 강 관으로 형성된다. 관은 부분 배관으로 구성될 수 있다. 가열 라인(28)은 또한 호스, 특히 가요성 강 호스로 형성될 수 있다. 또한, 가열 라인(28)은 다른 설계 및 다른 재료로 형성될 수 있다. 가열 라인(28)은, 이 가열 라인(28)을 가열하는 외부적으로 가열되는 열전달 매체, 특히 기체 가열 매체를 위한 입구(나타나 있지 않음)에 연결된다. 예컨대, 고온 공기 및/또는 고온 보호 가스 및/또는 고온 배출 가스가 외부적으로 가열되는 열전달 매체로서 사용될 수 있다.

압력 덕트(25)는 레이디얼 팬(27)의 압력측(24)에 형성된다. 압력 덕트(25)는 후방 벽, 방사상 원주 방향 측벽 및 노즐 어레이(30)로 형성된다. 또한, 압력 덕트(25)는 노즐 어레이(30)의 노즐(33)을 통해 수용 챔버(11)와 유체 연통한다. 그래서 압력 덕트(25)는 수용 챔버(11)와 대향하는 측에서 노즐 어레이(30)의 노즐 판(32)에 의해 한정된다. 그러므로 노즐 어레이(30)는 팬(27)의 압력측(24)에 배치된다.

노 재료의 열처리를 위한 뱃치 노의 작동 중에, 열전달 매체는 레이디얼 팬(27)을 통해 수용 챔버(11)로부터 노즐 어레이(30)의 흡입 덕트(31)를 통해 흡입된다. 그리하여, 레이디얼 팬(27)의 전방측은 흡입측(23)을 형성한다. 그런 다음열전달 매체는 레이디얼 팬(27)에 의해 열전달 매체의 흡입 방향에 대한 반경 방향으로 전환되어 가속된다. 마지막으로, 열전달 매체는 유동 덕트(26)를 통해 직접 가열 장치(21)로 안내된다. 그리하여, 유리하게, 열전달 매체가 가열 장치로부터 열을 흡수하는 효율이 증가한다. 따라서 열전달 매체는 압력 덕트(25)에서 가열 장치(21)로 가열된다. 마찬가지로, 열전달 매체는 압력 덕트(25)에서 레이디얼 팬(27)에 의해 압축된다. 그런 다음 열전달 매체는 노 재료에의 대류 열전달을 위해 노즐 어레이(30)의 노즐을 통과하게 된다.

10 노 하우징
11 수용 챔버
12 버너 가스의 제거를 위한 출구
20 대류 열전달 장치
21 가열 장치
22 팬
23 흡인측
24 압력측
25 압력 덕트
26 유동 덕트
27 레이디얼 팬
28 가열 라인
30 노즐 어레이
31 흡입 덕트
32 노즐 판
33 노즐
34 노즐 원
34a 내측 노즐 원
34b 중간 노즐 원
34c 외측 노즐 원
35 노즐 영역

Claims

풀림 재료를 위한 뱃치 노로서, 노 하우징(10)을 포함하고, 노 하우징은 폐쇄 가능한 로딩 개구, 노 재료를 위한 수용 챔버(11), 및 열전달 매체에 의한 상기 노 재료에의 대류 열전달을 위한 장치(20)를 가지며, 대류 열전달 장치(20)는 적어도 하나의 가열 장치(21) 및 노 하우징(10) 안에 배치되는 적어도 하나의 팬(fan)(22)을 포함하고, 상기 수용 챔버(11)는 상기 팬(22)의 흡인측(23)에 배치되고, 적어도 하나의 노즐 어레이(30)가 팬(22)의 압력측(24)에 배치되며,
상기 노즐 어레이(30)는 팬(22)의 흡입 덕트(31)를 형성하는 중심 개구를 가지며, 상기 노즐 어레이(30)는 상기 팬(22)을 반경 방향으로 넘어 돌출해 있는, 뱃치 노.
제 1 항에 있어서,
상기 팬(22) 및 노즐 어레이(30)는 서로에 대해 동심으로 배치되는, 뱃치 노.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 장치(21)는 상기 팬(22)과 노 하우징(10) 사이의 압력 덕트(25)에서 팬(22)에 대해 동심으로 배치되는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 어레이(30)는 상기 노 하우징(10)의 내벽에서 유밀하게 끝나 있는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 어레이(30)는 팬(22)의 흡인측(23)의 바로 상류에 배치되는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
산기 노즐 어레이(30)는 깔대기형 노즐 판(32)을 포함하는, 뱃치 노.
제 6 항에 있어서,
상기 노즐 판(32)은 환형으로 구성되어 있는, 뱃치 노.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 노즐 판(32)은, 적어도 하나의 노즐 영역(34)에서 내측면에서 노즐 판(32)의 중심 주위에서 원형으로 배치되어 있는 복수의 관형 및/또는 슬롯형 노즐(33)을 가지고 있는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 팬(22)의 압력측(24)은 상기 관형 및/또는 슬롯형 노즐(33)을 통해 상기 수용 챔버(11)와 유체 연통하는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 어레이(30)의 흡입 덕트(31)는 팬(22)의 흡인측(23)의 바로 반대편에 배치되는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡입 덕트(31)는 열전달 매체의 순환을 위해 상기 팬(22)과 수용 챔버(11) 사이에 형성되는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용 챔버(11)의 양 측에 적어도 2개의 팬(22)이 병렬로 배치되어 있고, 각 팬(22)에는 적어도 하나의 가열 장치(21) 및/또는 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 적어도 하나의 입구가 주어져 있는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
각 경우 팬(22)은 팬(22)의 압력측(24)에 배치되는 적어도 하나의 유동 덕트(26)를 가지며, 유동 덕트(26)는 상기 열전달 매체를 적어도 하나의 가열 장치(21)에 보내는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 팬(22)은 레이디얼 팬(27)으로 형성되어 있는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 팬(22)은 상기 노 하우징(10)의 외부에 배치되는 구동기를 가지고 있는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용 챔버(11)는 실질적으로 중공 원통형으로 구성되어 있고, 상기 팬(22)은 수용 챔버(11)의 전방측에 배치되는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노 하우징(10)은 외부적으로 가열되는 열전달 매체를 위한 적어도 하나의 입구를 가지고 있는, 뱃치 노.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 장치(21)는 기체 가열 매체를 위한 가열 라인(28)을 포함하는, 뱃치 노.
제 1 항에 따른 뱃치 노로 노 재료를 열처리하기 위한 방법으로서,
상기 노 재료는 상기 뱃치 노의 수용 챔버(11) 안에 배치되고,
열전달 매체가 팬(22), 특히 레이디얼 팬(27)에 의해 가열 장치(21)에 안내되고,
상기 열전달 매체는 상기 가열 장치(21)로 가열되며,
가열된 열전달 매체는 대류 열전달을 위해 노즐 어레이(30)를 통해 상기 노 재료 상으로 안내되는, 뱃치 노로 노 재료를 열처리하기 위한 방법.