DD250550A5

DD250550A5 - Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von stahldraehten

Info

Publication number: DD250550A5
Application number: DD86287552A
Authority: DD
Inventors: Michel Neirynck
Original assignee: �K�K@��@�K�Kk��
Priority date: 1985-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1987-10-14
Also published as: JPS61276938A; CZ149186A3; EP0195473A1; IN166412B; CA1270427A; CZ281967B6; SU1500167A3; CN86101334A; TR22844A; KR860007391A; ES552641A0; AU5389686A; EP0195473B1; ES8703528A1; ATE48444T1; KR930009977B1; AU591652B2; DE3667301D1; SK280378B6; BR8600916A

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Waermebehandlung von Stahldraehten, bei dem die austenitisierten Draehte in einer ersten Fliessbettzone als Abschreckzone abgeschreckt und zu einer zweiten Fliessbettzone als Umwandlungs-Durchwaermzone ueberfuehrt werden, wo die Umwandlung stattfindet, wobei die zweite Fliessbettzone durch Fluidisiergas erwaermt wird. Die Aufgabe besteht darin, die Stahldraehte derart zu behandeln, dass die Draehte ein verbessertes Ziehvermoegen und bessere Festigkeitseigenschaften aufweisen und eine gezielte Waermebehandlung nach vorgegebenen Waermebehandlungskurven moeglich ist. Dies wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, dass die erste Fliessbettzone durch ihr Fluidisiergas aufgeheizt wird und die Temperaturen der beiden Fliessbettzonen unabhaengig voneinander gesteuert werden.

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Stahldrähten, bei dem die austenitisierten Drähte in einer ersten Fließbettzone als Abschreckzone abgeschreckt und zu einer zweiten Fließbettzone als Umwandlungs-Durchwärmzone überführt werden, wo die Umwandlung stattfindet, wobei die zweite Fließbettzone durch Fluidisiergas erwärmt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Beim Patentieren von Kohlenstoffstahldrähten werden diese in die austenitische Phase, ungefähr oberhalb von 800⁰C, aufgeheizt, dann auf eine gewählte Temperatur abgeschreckt, auf der die Drähte während einer ausreichenden Zeitdauer gehalten werden, damit die annähernd isotherme Zersetzung und Umwandlung des Austenits vollendet wird. Die Temperatur liegt gewöhnlich im Bereich von 550⁰C, wobei allgemein beabsichtigt ist, eine feine perlitische Struktur zu schaffen. Anschließend werden die Drähte gezogen.

Im allgemeinen bestehen die Drähte aus einem einfachen oder legierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,1 % bis über 1 %, der vorzugsweise im Bereich von etwa 0,25% bis 1,25% liegt. Die Drähte können einen beliebigen Querschnitt, z. B. einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, aber vorzugsweise haben die gewöhnlichen Drähte einen Kreisquerschnitt, dessen Fläche vorzugsweise 0,15 mm² überschreitet. Der Begriff „Draht" soll sich beispielsweise bis zu Stangen, Streifen und anderen langgestreckten Elementen erstrecken und diese erfassen.

Bei einem herkömmlichen Patentierungsvorgang werden die Abschreck- und Umwandlungsschritte in einem Bad aus geschmolzenem Blei ausgeführt, das auf einer konstanten Temperatur gehalten wird. Obwohl dies gute Ergebnisse hinsichtlich des Wärmeabsorptionsvermögens des geschmolzenen Bleis ergibt, was ein rasches Kühlen bewirkt, bestehen Probleme. Abgesehen von Problemen hinsichtlich derUmgebung und Sicherheit beim Arbeiten mit geschmolzenem Blei kann es zu einem Herausziehen von Blei und zu durch Bleikontamination verursachten Oberflächendefekten kommen. Es ist vorgeschlagen worden, das Bleibad durch Druckgas-oder Druckluftkühlung zu ersetzen, aber diese ist bei Drahtdurchmessern unterhalb von 5 mm nicht ausreichend zuverlässig, und dies ist die Mehrzahl der Fälle bei Drahtziehanlagen, wobei die Nachteile insbesondere bei Drahtdurchmessern unterhalb von 2mm auftreten.

Es ist auch vorgeschlagen worden, Vorrichtungen mit erwärmten Wirbelschichten bzw. Fließbetten zu verwenden, die verbesserte Wärmeübertragungseigenschaften in bezug auf die Druckgas- oder Druckluftbehandlung aufweisen. Eine typische Fließbettanlage umfaßt eine feuerfeste Ofenkonstruktion mit zwei abgeteilten Bereichen, die durch eine feststehende horizontale Platte getrennt sind. Der obere abgeteilte Bereich bildet einen langen U-förmigen Behälter, in dem inerte Sandpartikel (Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid und dergl.) fluidisiert und aufgeheizt werden, indem ein heißes Gas durch seine horizontale Bodenplatte geblasen wird, die für diesen Zweck eine Anzahl von Öffnungen aufweist (d. h. aus perforiertem oder geschlitztem Metall besteht) oder aus einem porösen Keramikmaterial, wie z.B. Asbestlagen oder einer Keramikplatte, hergestellt ist. Der untere abgeteilte Bereich unterhalb der trennenden Gasverteilungsplatte ist die Gasplenumkammer, aus der das Fluidisiergas und der Druck zu dem Teilchenbehälter zugeführt wird. Das fluidisierte Partikelmedium, das durch in einem Fluidisiergas mit adäquater Geschwindigkeit (gewöhnlich zwischen 8 und 15 cm pro Sekunde für mittlere Teilchenabmessungen im Bereich von 150 bis 500μ,ηι) schwebenden Feststoffteilchen gebildet ist, verhält sich nahezu wie ein flüssiges

Wärmeübertragungsmedium und besitzt einen erhöhten Wärmeübertragungs-Koeffizienten, der zwischen dem der Druckluftkühlung und dem von geschmolzenem Blei liegt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die mechanischen Eigenschaften und die MikroStruktur von in derartigen Fluidisiervorrichtungen behandelten Drähten noch signifikant schlechter in der Qualität sind als bei denjenigen Drähten, die durch eine Bleibehandlung erhalten werden. Es treten signifikant häufiger Abweichungen von der idealen feinen perlitischen Struktur auf, wobei z.B. wesentliche Mengen an grobem Perlit oder Bainit, d.h. Zwischenstufengefüge, gebildet werden. Diese Probleme sind allgemein der geringeren Wärmekapazität und den schlechteren Übertragungseigenschaften eines Fließbetts im Vergleich mit einem Bleibad zugeschrieben worden, die zu einer niedrigen Kühlrate und dem Fehlen konsistenter isothermer Umwandlungsbedingungen führen. Bei einem Versuch, diese Probleme zu überwinden, insbesondere im Zusammenhang mit Stäben oder schweren Drähten mit z.B. einem Durchmesser von mehr als 2,5 mm, wurde in der US-PS 3615083 vorgeschlagen, eirt getrenntes, durch kühle Luft fluidisiertes Vorkühlungsbett zu verwenden, das zwischen dem Austenitisierungsofen und dem erwärmten Fließbett angeordnet ist. Gemäß diesem Patent besteht ein Problem beim Stand derTechnik darin, daß die Kühlrate nicht ausreichend schnell ist. Nichtsdestoweniger haben Untersuchungen ergeben, daß diese Lösung nicht zu den erforderlichen Verbesserungen in der Qualität führt, insbesondere für Drähte mit Durchmessern von etwa 3 mm oder kleiner und im typischen Bereich von 0,7 bis 1,5mm.

Es wird deshalb angenommen, daß die mit Fließbettverfahren verbundenen Probleme nicht so sehr in der Kühlrate liegen, sondern in der Schwierigkeit, eine Bettemperatur auszuwählen, die einen zufriedenstellenden Kompromiß zwischen den Anforderungen des Abschreckens und dem Durchwärmen bei einer erhöhten Temperatur darstellt.

Während der Stufe des Durchwärmens, d. h. während das Material längere Zeit auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird, sollte eine im wesentlichen isotherme Umwandlung stattfinden. Die Umwandlung ist jedoch exotherm, und es besteht die Tendenz, daß die Temperatur der Drähte ansteigt. Bei einem Bleibad mit einer wesentlichen Wärmekapazität kann die Temperatur fast konstant gehalten werden, aber bei einem herkömmlichen Fließbett tritt eine signifikante Zunahme der Temperatur auf. Dies kann zur Bildung von grobem Perlit führen. Andererseits kann eine signifikante Unterkühlung vor dem Durchwärmen bei einer erhöhten Temperatur in der Umwandlungsstufe eine anfängliche Bildung unerwünschter Strukturen, wie z.B. oberen Bainits, begünstigen.

Das Temperaturband, oberhalb dessen feine Perlitstrukturen zuverlässig erhalten werden können, ist relativ eng und für optimale Mikrostrukturen noch enger. Bei herkömmlichen zur Behandlung von Drähten verwendeten beheizten Fließbetten können sich die Temperaturänderungen über einen Bereich erstrecken, der mit diesen bevorzugten Bändern vergleichbar oder größer als diese ist. Wenn die Temperatur des Fließbettes ausreichend niedrig eingestellt wird, so daß die Durchwärmtemperatur annehmbar ist, wobei die exotherme Natur der Umwandlung berücksichtigt wird, besteht ein Risiko in der Unterkühlung während der Abschreckstufe und einer ungewünschten Bildung von Bainit. Wenn die Bettemperatur zur Vermeidung dieses Problems erhöht wird, besteht ein Risiko in der Überhitzung während der Umwandlungsstufe und einer ungewünschten Bildung groben Perlits.

Die US-PS 3 615083 gibt für diese Probleme keine Lösung, da diese Anordnung wahrscheinlich besonders im Fall von dünnen Drähten zu einer Unterkühlung führt, obwohl zwei Betten vorgesehen sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Qualität von Stahldrähten zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stahldrähte bei einem Patentiervorgang, bei dem die austenitisierten Drähte in einer ersten Fließbettzone abgeschreckt und zu einer zweiten Fließbettzone überführt werden, die durch Fluidisiergas erwärmt wird und wo die Umwandlung stattfindet, derart zu behandeln, daß die Drähte ein verbessertes Ziehvermögen und bessere Festigkeitseigenschaften aufweisen und eine gezielte Wärmebehandlung nach vorgegebenen Wärmebehandlungskurven möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die erste Fließbettzone durch ihr Fluidisiergas aufgeheizt wird und die Temperaturen der beiden Fließbettzonen unabhängig voneinander gesteuert werden.

Die beiden Fließbettzonen werden durch unabhängig voneinander gesteuerte Gasversorgungen fluidisiert.

Die Temperatur der zweiten Fließbettzone wird zumindest teilweise durch eine Zusatzherstellung im Fließbett gesteuert.

Die Temperaturen einzelner Bereiche entlang der zweiten Fließbettzone werden zumindest teilweise durch individuelle Heizeinrichtungen für jeden Bereich gesteuert. Sie werden so gesteuert, daß sie einen Temperaturgradienten entlang der zweiten Fließbettzone ergeben. Der Temperaturgradient ist dabei derart, daß die Umwandlung bei einer ersten Temperatur begonnen und nachfolgend bei einer zweiten höheren Temperatur fortgesetzt wird. Die Umwandlung wird bei der zweiten Temperatur initiiert, nachdem etwa 10 bis 20% der Umwandlung stattgefunden haben.

In vorteilhafterweise wird eine rasche Unterkühlung des austenitisierten Drahtes mit einem anschließenden raschen Aufheizen auf eine für die Umwandlung geeignete Temperatur vorgenommen.

Die Temperatur der ersten Fließbettzone wird zumindest teilweise durch zusätzliche Kühleinrichtungen gesteuert. Die erste Fließbettzone kann auch einer kontinuierlichen Kühlung durch eine erste Kühleinrichtung und einer veränderbaren Kühlung durch eine zweite Kühleinrichtung unterzogen werden.

Weiterhin wird die erste Fließbettzone durch im wesentlichen nicht oxydierende Abgase von einem Austenitisierungsofen fluidisiert, wobei die Abgase durch Zusatzeinrichtungen gekühlt und/oder aufgeheizt werden können, bevor sie in die erste Fließbettzone eingeleitet werden.

Die Abgase werden auf einem Sauerstoffgehalt von 2 Vol.-% oder weniger gehalten. Die Abgase enthalten einen Kohlenstoffmonoxid-Restanteil, um weiter nicht oxydierende Bedingungen zu begünstigen. Der Kohlenstoffmonoxid-Restanteil wird zwischen 0,5 und 2% gehalten.

In weiterer Ausbildung werden die Bedingungen so gesteuert, daß eine im wesentlichen völlig lamellare MikroStruktur erzeugt wird, die im wesentlichen aus feinem Perlit oder Sorbit besteht.

Die Fließbettvorrichtung zur Wärmebehandlung von Stahldrähten mit einer ersten Fließbettzone als Abschreckzone für die Drähte, einer zweiten beheizten Fließbettzone als Umwandlungs-Durchwärmzone und Einrichtungen zum Fluidisieren und Aufheizen der zweiten Fließbettzone ist gekennzeichnet durch Einrichtungen in Form eines Extraktionsgebläses zum Fluidisieren und Aufheizen der ersten Fließbettzone und einer Steuervorrichtung sowie einer Steuertafel zum unabhängigen Steuern der Temperaturen der ersten und zweiten Fließbettzone.

Es sind Einrichtungen zum Kühlen der Abschreckzone vorgesehen, die eine feste Kühleinrichtung und zusätzliche veränderbare Kühleinrichtungen in Form eines Gebläses und eines Ventils umfassen.

Weiterhin sind Einrichtungen zum unabhängigen Steuern der Temperaturen separater Abschnitte längs der zweiten Fließbettzone vorgesehen. In den separaten Abschnitten sind separat gesteuerte Heizelemente vorgesehen.

Die Abschreckzone ist mit einem Austenitisierungsofen verbunden, und weiterhin sind eine Vorkühleinrichtung in Form eines Ofenwärmekuperators sowie eine zusätzliche Vorheizeinrichtung für das Abgas vorgesehen.

In weiterer Ausbildung sind Einrichtungen für die sequentielle Führung des Abgases durch die Abschreckzone und die Umwandlungs-Durchwärmzone und separate Temperatur-Steuereinrichtungen in Form von Wärmetauschern für das Abgas vorgesehen.

Die Abschreckzone und die Umwandlungs-Durchwärmzone sind durch völlig unabhängige Gasquellen in Form eines Gasbrenners fluidisiert.

Durch die Erfindung ist es nicht erforderlich, einen Kompromiß zwischen der Abschreck- und der Umwandlungstechriik zu finden. Die Temperatur der zweiten Flußbettzone kann gewählt und die Wärmeeingabe gesteuert werden, um die gewünschte MikroStruktur zu schaffen, ohne daß eine Störung oder Beeinflussung durch die Abschrecktemperatur in der ersten Fließbettzone stattfindet und umgekehrt.

In der ersten Fließbettzone ermöglicht es, das Vorsehen eines erwärmten bzw. beheizten Fluidisiergases sicherzustellen, daß die gesamte Wärmeeingabe einschließlich der Wärme von den behandelten Drähten derart ist, daß die Temperatur der Drähte nicht unter einen kritischen Wert abfällt, bei dem die Bildung von Bainit begünstigt wird. Dies bietet einen besonderen Vorteil in dem Fall von dünnen Drähten, bei dem die durch die Drähte gespeicherte Wärme nicht so groß wie bei dickeren Drähten ist. Allgemein sind lamellare Mikrostrukturen erwünscht, aber es kann erforderlich sein, sicherzustellen, daß die Drahttemperatur nicht auf einen Wert ansteigt, bei dem grobe perlitische Strukturen bevorzugt gegenüber feinen Strukturen erhalten werden. Dies wird durch die separat steuerbaren Kühleinrichtungen in der ersten Fließbettzone erreicht. Das zwischen der Wärmeeingabe und der Kühleinrichtung erhaltene Gleichgewicht erleichtert es, eine gewünschte Temperatur beizubehalten.

Diese Kühleinrichtungen könnten eingetauchte Kühlrohre mit einer feststehenden oder vorzugsweise geregelten Wasserströmungsrate oder einem regelbaren Wassersprühnebel oder noch bevorzugter eine Luftkühlung der Oberfläche des Fließbettes umfassen.

In vielen Fällen sind die Temperaturen der beiden Fließbettzonen ähnlich, obwohl die entsprechenden Wärmeeingaben unabhängig gesteuert werden, um die verschiedenen Bedingungen und Anforderungen zu berücksichtigen. Es ist so eine verbesserte Steuerung und Kontrolle über die zweite Fließbettzone ermöglicht worden, die es gestattet/die Durchwärmtemperatur auf einem konstanteren Pegel zu halten, und dies verbessert weiter die Mikrostrukturen, die erhalten werden können. Somit ist ein weiteres Problem bei bekannten Fließbettsystemen verringert worden. In Verbindung mit den Möglichkeiten der Steuerung und Regelung der Drahtkühlung und der Anfangsbedingungen für die Umwandlung sind signifikante Verbesserungen erhalten worden.

Diebeiden Fließbettzonen können auch mit zwei separaten Fließbetten mit unabhängig gesteuerter Fl uidisieru ng versehen sein.

Alternativ könnte ein einziger Fließbett in zwei Zonen aufgeteilt sein. Während diese beiden Zonen durch eine einzige Quelle heißen Gases fluidisiert werden, wäre zumindestens eine Zone mit einer unabhängig gesteuerten Zusatzheizung und/oder Kühleinrichtung versehen. Auf diese Weise könnte die Abschreckzone mit einer Kühleinrichtung wie den oben erwähnten versehen sein und/oder die Abschreckzone könnte mit Heizeinrichtungen versehen sein, abhängig von der Basistemperatur des heißen Gases.

Es wurde gefunden, daß selbst in der Abschreckzone und bei der durch die Erfindung erhaltenen verbesserten Funktionen Abweichungen von der idealen Temperatur auftreten können, die z. B. durch die exotherme Natur der Umwandlung verursacht sind. Dies kann dadurch korrigiert werden, daß die Durchwärmzone selbst in eine Anzahl getrennter Zonen mit Zusatzheizung und/oder Kühleinrichtungen aufgeteilt wird.

Im Zusammenhang mit dem z. B. bei der oberen Patentierung verwendeten 2-Zonen-Fließbett istes nichtallgemeim erforderlich, daß die Abschreckzone eine zusätzliche Kühleinrichtung besitzt, während es vorteilhaft sein kann, daß sie eine zusätzliche Heizeinrichtung aufweist. So können elektrische Widerstandsheizeinrichtung in aufeinanderfolgende Abschreckbettabschnitte eingetaucht sein. Diese könnten auch durch eingetauchte Strahlungsrohrheizeinrichtungen ersetzt werden. Bei derartigen Anordnungen ist die Basiswärmeeingabe vom Fluidisiergas, z. B. dessen Einlaßtemperatur, relativ niedrig eingestellt, und sie beruhen darauf, daß die zusätzlichen Heizeinrichtungen das Bett auf die benötigte Temperatur bringen.

Bei sämtlichen Anordnungen können zur Regelung der Einlaßtemperatur des Fluidisiergases für jede Fließbettzone schwache oder extra schwache bzw. magere Gemische, Mischkühlluft mit dem Verbrennungsgas, verwendet werden, oder ein Regelwärmetauscher zwischen dem Plenum und Vergasungsbrenner (Combustor) vorgesehen werden.

Die getrennten bzw. einzelnen Wärmeübertragungs- und Steuerabteilungen in Längsrichtung der Abschreckzone ermöglichen es, lokal das Energiegleichgewicht anzupassen, das von der Arbeitslastwärme, von der Wärmeeingabe durch Primärfluidisierung und durch Zusatzheizeinrichtungen und Kühl- und Umgebungswärmeverlusten herrühren, wodurch augenblicklich eine verbesserte Genauigkeit der lokalen Fließbettemperatur ermöglicht wird, die über die gesamte Durchwärmebettlänge konstant gehalten oder so programmiert werden kann, daß sie ein vorgestimmtes Profil vom Eingang bis zum Ausgang der Durchwärmezone aufprägt und beibehält.

Obwohl die Vorrichtung und die Verfahren gemäß den verschiedenen Aspekten der Erfindung bei einem Patentierungsvorgang unter Verwendung herkömmlicher Abschreck- und Durchwärmtemperaturen besonders nützlich sind, können andere Möglichkeiten in Betracht gezogen werden. So könnte eine „Schritt-Patentierung" vorgenommen werden. Hierbei ist die Abschrecktemperatur niedriger, z. B. 400°C, während sie noch oberhalb Ms ist, und hierauf folgt eine rasche Erwärmung auf die

ausgewählte Umwandlungstemperatur. Es könnte auch eine „Gradienten-Patentierung" vorgenommen werden, indem abgeschreckt wird und dadurch einen gewählten Temperaturgradienten umgewandelt wird, wobei eine separate Temperatursteuerung der verschiedenen Zone eines Fließbetts verwendet wird. Die Vorrichtung könnte auch bei anderen Verfahren überhaupt verwendet werden, wie z.B. der Bildung und nachfolgenden Temperung von Martensit, um harte Strukturen zu erzeugen. Bei derartigen Verfahren ist die Abschrecktemperatur unterhalb von Ms. Andere mögliche Verfahren sind Aushärtung, Vergütung, Abschreckhärtung etc.

Bei dem Verfahren der Gradienten-Patentierung beginnt die Perlit-Reaktion bei einem niedrigen Temperaturpegel, wie z.B. 540-560"C, und setzt sich bis zu einem vorgegebenen Grad fort. Dies initiiert die Bildung von feinem Sorbit. Anschließend und z.B. nach 10 bis 20% Umwandlung wird der verbleibende Austenit bei einem höheren Temperaturpegel, wie z.B. 600bis650°C und mehr, versetzt. Somit ist die Zuwachsrate von Zementit signifikant niedriger. Es ist daher möglich, feine Strukturen mit einem kleinen interlamellaren Abstand ohne die Zuwachsdefekte zu erzeugen, denen bei feinen Perliten begegnet wird, die bei höheren Raten (z. B. bei konstanten niedrigeren Temperaturen) insotherm reagiert haben.

Auf diese Weise erzeugte Drähte weisen ein verbessertes Ziehvermögen und bessere Festigkeitseigenschaften auf. In der Tat gestatten die Fließbettvorrichtung und das Fließbettverfahren der bevorzugten Ausführungsbeispiele die Auswahl einer beliebigen geeigneten, d. h. günstigen Kühlungs-Umwandlungskurve im ZTU-Diagramm oder die Ausführung einer Patentierungsbehandlung entsprechend einer spezifischen Kurve, um z.B. spezielle Effekte oder besondere Drahteigenschaften zu erhalten. Dies ist von gewöhnlichen Fließbettanlagen oder von Bleibädern nicht bekannt.

Eine Möglichkeit, den vollen Vorteil aus der exothermen Natur der Reaktion zu ziehen, besteht darin, gleichmäßige perlitische Strukturen mit einem interlamellaren Abstand zu bilden, der größer als gewöhnlich ist. Auf diese Weise könnte die Reaktion bei 580 bis 600⁰C beginnen, und es würde ermöglicht, daß die Drähte durch die Wirkungen der Umwandlungswärme (mit Temperaturanstiegen bis zu 60 bis 80⁰C) einen Temperaturanstieg erführen. Obwohl die Drahtfestigkeit geringer ist, hat der Draht gute Deformationseigenschaften.

Ein weiteres Problem beim Abschrecken von Stahldrähten in einem Fließbett, wie z. B. einem Kaltluftbett gemäß dem Stand der Technik, besteht in der Oxydation der Oberflächen der Drähte, durch die unerwünschte Schuppenbildung erzeugt wird. Es wird daher vorgeschlagen, ein im wesentlichen nicht oxydierendes heißes Gas zum Fluidisieren (und Erwärmen) der Abschreckzone zu verwenden.

Werden zwei Fließbettzonen verwendet, können die Abgase durch beide Fließbettzonen geführt werden, entweder durch Fluidisieren eines einzigen, in Zone unterteilten Bettes, oder durch Hindurchführen durch zwei getrennte Betten. Im letzteren Fall können die Abgase sequentiell die beiden Betten durchtreten.

Das Abgas weist vorzugsweise einen Sauerstoffgehalt von 5VoI.-% oder weniger auf und von vorzugsweise nicht mehr als 2% mit einem Zielwert von maximal 1 %. Vorzugsweise ist der Gehalt nicht mehr als 0,5%, insbesondere 0,1 oder 0,2%, mit einem restlichen Kohlenmonoxidgehalt von nicht weniger als 0,1 % und vorzugsweise von 0,5 bis 2%.

Es ist vorstell bar, daß andere Arten nichtoxydierender Gase verwendet werden könnten, selbst wenn sie nicht von einem Austenitisierofen zugeführt werden·.

Bei einer bevorzugten Anordnung wird das heiße Abgas in einem Rekuperator oder Wärmeaustauscher, z.B. einem Kessel für Restwärme, auf einen Pegel vorgekühlt, der 150⁰C nicht überschreitet, und nachfolgend auf die gewünschte Eingangstemperatur aufgeheizt. Dies kann durch eine Batterie von elektrischen Heizeinrichtungen mit veränderlicher Leistung ausgeführt werden. Die Einlaßtemperaturen können von 100 bis 150⁰C bis 450 bis 500⁰C entsprechend der Betriebsstufe (d.h. die höchste Temperatur wird beim Anfahren bzw. Arbeitsbeginn benötigt) und dem Drahtdurchmesser variiert werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Fließbettvorrichtung ist eine separate Fluidisiergas-Vorbereitungsstation vorzugsweise außerhalb des Basisfließbettgehäuses angeordnet. Anstelle der Verwendung herkömmlicher Ofenkonstruktionen (steifen Konstruktionen mit feststehenden Verbindungen von feuerfestem Metallmaterial) zum Aufbauen des Fließbettes wird es vorgezogen, eine modulare und flexible Anordnung zu verwenden, wie sie in der britischen Patentmeldung Nr.84.26455 beschrieben ist, obwohl diese Wahl nicht wesentlich ist, um die verschiedenen Aspekte der Erfindung zur Wirkung zu bringen. Eine besonders bevorzugte Anordnung umfaßt ein Hauptgehäuse aus feuerfestem Material mit Stahlunterlage, wobei ein durch ein entfernbares oder abhebbares Dach gebildeter tunnelartiger Zwischenraum gebildet ist, in dem mindestens zwei getrennte Fließbettmodule (ohne eingebaute Brenner) bzw. ein Abschreckmodul und ein oder mehr Durchwärmmodule angeordnet sind. Ein einzelnes Modul wird vorzugsweise in der Form einer Zweikammer-Anordnung aus Metall hergestellt, die ein offenes Gefäß zum Aufnehmen derTeilchen und eine benachbarte Gasplenumkammer umfaßt, die unten von dem Teilchengefäß durch eine Gasverteilungsbodenplatte (mit Öffnungen und/oder Düsen für die Zuführung von Fluidisiergas) getrennt ist und des weiteren dahingehend verbessert ist, daß die Modulteile in einer einzelnen einstückigen Anordnung integriert sind. Eine derartige modulare Konstruktion, bei der Verbrennungsheizeinrichtungen nicht vorhanden sind, ist hinsichtlich der Auswertung und der Wartung vorteilhaft: die individuellen Zonen module werden leicht in dem Gehäuse der Vorrichtung angebracht und können bei Bedarf vom Hauptrahmen abgenommen werden (z. B. zur Reparatur) und durch andere Module ersetzt werden. Die Durchwärmezone kann ein Fließbettmodul mit geeigneter Länge oder eine Anzahl kleinerer, miteinander verbundener Module aufweisen, wenn eine Durchwärmezone mit beträchtlicher Länge gewünscht ist. Die Zuführung von Fluidisiergas zur Durchwärmzone mit einem oder mehreren Modulen kann mittels eines zentralen Einlassens von einer Durchwärmgasstation zu einem gemeinsamen Plenumkanal erfolgen, der sich unterhalb der aneinanderstoßenden Plenumkammern erstreckt. Überdies veranlaßten die ungünstige Gestaltung bekannter Anlagen und die ungünstige Konstruktion solcher Vorrichtungen, die mit dem Vorliegen innerer Vergasungsbrenner (Combustoren), wärmeempfindlicher Teile (der direkten Flammwärme ausgesetzt) und fester Verbindungen zwischen unähnlichen Teilen aus Metall und feuerfestem Material verbunden sind, eine häufige Ausfall- bzw. Stillstandszeit, hohe Reparaturkosten und Produktionsverluste. Diese Dauerprobleme mit in weitem Maße divergierender Natur können zumindest teilweise durch hier beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiele gelöst werden. Dabei ist jede Zone mit ihrem eigenen Fluidisierungskreis und einem integrierten Wärmesteuerungssystem ausgestattet. Entsprechend werden die separate Abschreckzone und die Durchwärmzone individuell mittels geeigneter Gasgemische fluidisiert, die außerhalb der Vorrichtung in der Gasvorbereitungsstation einer jeden Zone (bei einer regelbaren Basistemperatur) vorbereitet worden sind, und es gibt eine unabhängige Wärmeeingaberegelung und Bettemperatur-Steuerungssysteme. Ein solches integrietes System pro Zone ist in der Praxis in bezug auf das Starten und Betreiben eines Fließbettstrangs effektiv. Es gestattet auf diese Weise die Verwendung eines geeigneten Gasgemisches in jeder Zone und vorzugsweise eines nicht oxydierenden Gases in der Abschreckzone zur schuppenfreien Abkühlung der heißen Drähte. Es

ermöglicht auch die allmähliche Anpassung (vom Hochfahren bis zum konstanten Betrieb) der Gaseinlaßtemperatur an eine spezifizierte Basistemperatur (als Funktion des Drahttyps und der Verfahrensbedingungen ausgewählt), wie sie für jede Zone benötigt wird, von der der Basispegel der Temperatur innerhalb des Fließbetts durch spezielle zusätzliche Steuereinrichtungen genauer eingestellt wird, die jeweils in der Abschreck-und in der Durchwärmezone eingebaut sind. Da es in den Zonenmodulen keine Brenner (zum Aufheizen und Fluidisieren) gibt, wird des weiteren eine direkte thermische Beschädigung reduziert, und der Zutritt, die Reparatur und der Austausch der Modulteils ist leichter.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In derzugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 a; 1 b: jeweils Längsschnitte einer herkömmlichen Standard-Patentierungsanlage mit Bleibad bzw. Fließbett und die und 2 a; 2 b: entsprechenden DrahtkühIungs-UmWandlungskurven;

Fig. 3: eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen dem Zeit-Temperatur-Umwandlungsdiagramm

(ZTU-Diagramm) und der Kühlungs-Umwandlungskurve für einen bleipatentierten und einen auf herkömmliche Weise fließbettpatentierten Kohlenstoffstahldraht;

Fig. 4 a; 4 b: ein erstes und zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Fließbettvorrichtung; Fig. 5 a; 5 b: eine schematische Ansicht eines dritten Beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit den erreichbaren Patentierungskurven;

Fig. 6: weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 7: Drahtkühlungs- und Umwandlungskurven, die durch das erfindungsgemäße Fließbett-Patentierungsverfahren

erreichbarsind;

Fig. 8: weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 9 a; 9 b: einen Vergleich der Schwankung der Festigkeit von patentiertem Draht bei Blei- und Fließbettpatentierung; Fig. 10: eine Anzahl speziell ausgewählter Fließbett-Patentierungskurven.

Es wird auf Fig. 1 a und 2a Bezug genommen, in denen schematisch eine Blei (Pb)- und eine bekannte Fließbett (FB)-Patentierungslinie dargestellt sind. Ein Draht W tritt nach der Erwärmung in einem Austentisierungsof en 1 in ein Bleibad 2'oder eine Fließbettvorrichtung 2 mit gewöhnlicher Einzelzonen-Konstruktion ein, die durch geeignete (nicht gezeigte) Einrichtungen auf einer konstanten Temperatur gehalten sind.

In Fig.! bund 2 b sind jeweils die Änderung en in der Drahttemperatur als Funktion der Zeit von der AustenitisiertemperaturTa bis zur Patentierungs-Haltetemperatur Tp dargestellt. Weiterhin ist schematisch der Verlauf Tq der Drahttemperatur während des Abschreckens gezeigt. Aus einem Vergleich von Fig. 1 b und 2b geht klar hervor, daß bei einer herkömmlichen FB-Vorrichtung der Beginn der Umwandlung und die durch die Temperaturkurve T-i und die Schraffierung gezeigten tatsächlichen Drahtumwandlungstemperaturen beträchtlich von der bevorzugten Patentierungs-HaltetemperaturTp abweichen und daß die Perlitreaktion über einen breiten Temperaturbereich auftreten kann. Bei diesem besteht die Tendenz, daß sie aufgrund der kombinierten Wirkung der Wärmetönung und -zunähme (Wärmefreigabe durch die Umwandlung) und der niedrigeren Wärmeübertragung und Wärmekapazität eines Fließbetts während des Fortschreitens der Reaktion übermäßig ansteigen. In Fig.3 sind die durch herkömmliche Fließbettpatentierung erhaltenen Drahtkühlungs-Umwandlungskurven (FB) in einem ZTU-Diagramm im Vergleich mit den durch Bleipatentierung (Pb) erhaltenen Kurven dargestellt. Die gestrichelten Kurven (TR) und (TR) 100 zeigen den Beginn und das Ende der Austenit-Umwandlüng an, und der schrafierte Bereich (OTB) veranschaulicht das optimale Umwandlungsband zum Erhalten einer feinen perlitischen Struktur. Es sei festgestellt, daß im Fall einer herkömmlichen FB-Patentierung dieTemperaturvom OTB-Bereich abweicht. Bekannte Versuchezum Abstellen dieser Situation, beispielsweise durch Verwendung einer Vorkühlungseinheit, wie z. B. einer Kaltluft-FB-Zone, oder durch drastische Senkung der Fließbett-Durchwärmtemperatur zu dem Zweck, eine Temperaturkurve T₂ wie in Fig. 2 b zu erhalten, sind meistens aufgrund einer möglichen Bai nit-Bil du ng zu kritisch, die durch das Ausmaß einer Unterkühlung gemäß der Temperaturkurve T₂ unterhalb der Patentierungs-Haltetemperatur Tp hervorgerufen wird.

In Fig.4a ist ein allgemeines Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es sind ein Austenitisierungsofen 1 und eine Zweizonen-Fließbettvorrichtung 2 mit einer unabhängigen Abschreckzone Q und einer Umwandlungs-Durchwärmezone TR-S gezeigt. Diese Zonen enthalten jeweils eine modulare Anordnung 3, die im wesentlichen aus einem Teilchenbett 4, einer Plenumkammer 5, einer Gasverteilerplatte 6 (z. B. perforierten Platte, vorzugsweise mit Gasrohren oder -düsen), die den Behälterboden und den oberen Teil des Plenums verbindet, und einem Gaszuführungskanal 5' besteht, der mit dem Boden des Plenums verbunden ist. Ein (gewünscht abnehmbarer) Rohranschluß 8 verbindet jedes Modul mit dem Gaszuführungskanal einer Fluidisiergas-Vorbereitungsstation (hier nicht im Detail gezeigt), wo das benötigte Gas (in bezug auf Volumen und Zusammensetzung) bei einer regelbaren Basistemperatur vorbereitet wird. Diese Basistemperatur wird für jede Zone entsprechend dem Drahttyp und dem ausgewählten Verfahren bestimmt und wird während der Verarbeitung entsprechend den vorherrschenden Bettbedingungen in bezug auf z.B. das Hochfahren oder den laufenden Betrieb des Verfahrens, eine Änderung des Drahtdurchmessers etc. eingestellt. Für die externen Gasvorbereitungsstationen sind mögliche Anlagen Gasgeneratoren, geeignete Vorbereitungsbrenner, die ein (vorzugsweise mageres) Verbrennungsgemisch zuführen, Druckluftheizeinrichtungen und Kombinationen davon. Die Abschreckzone Q und die Umwandlungs-Durchwärmezone TR-S sind durch eine Wärmeisolierwand getrennt, die geeignet mit Öffnungen versehen ist, um das Hindurchtreten von Drähten zu gestatten. Die Vorrichtung ist so konstruiert, daß eine Anzahl von Drähten gehandhabt werden kann, die längs gerader und paralleler Bahnen vorbewegt werden. Die Drähte können durch eine Schutzhaube oder dergleichen vom Austenitisierungsofen 1 zur Abschreckzone Q durchgeführt werden.

In Fig.4b ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Zweizonen-Fließbetts gezeigt, bei dem Austenitisierofen-Abgas verwendet wird, um zuerst die Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S und dann die Abschreckzone Q (oder umgekehrt), wenn vorgekühltes Ofengas verwendet wird, zu fluidisieren. In diesem Fall wird das Abgas vom Austenitisierungsofen 1 mittels eines Extraktionsgebläses T durch einen Rohranschluß 8 zur Fließbettvorrichtung 2 zugeführt. Bevor das Gas den Durchwärm- und Abschreckzonenmodulen zugeführt wird, wird eine Basistemperatureinstellung des Gases mittels individueller geeigneter Wärmetauscher 10; 10' ausgeführt, die am Eingang jeder Zone angeordnet sind. ,.

In Fig. 5a ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt, das besonders vorteilhaft ist. Es umfaßt einen gasbeheizten Austenitisierungsofen 1 und eine Zweizonen-Fließbettvorrichtung 2 mit einer getrennten Abschreckzone Q und einer Umwandlungs-Durchwärmezone TR-S, wobei die Abschreckzone Q mittels eines (vorzugsweise nicht oxydierenden) Ofenabgases über einen Rohranschluß 8 fluidisiert wird, während die Umwandlungs-Durchwärmezone TR-S mit einem unabhängigen Gasgenerator 7" ausgestattet ist, beispielsweise mit einem geeigneten Vergasungsbrenner (z. B. einem Vorbereitungsbrenner).

In diesem speziellen Fall wird die Fluidisierbasistemperatur am Einlaß der Abschreckzone Q vorzugsweise folgendermaßen gesteuert. Als erstes wird das extrahierte Ofenabgas in einem Ofenwärmekuperator 11 vorgekühlt, vorzugsweise unter 150⁰C, und es wird dann zu einem regelbaren Wärmetauscher (beispielsweise einer elektrischen Vorheizeinrichtung 12) geblasen, um die tatsächliche Gastemperatur auf einen augenblicklich benötigten Einlaßtemperaturpegel einzustellen, der sich entsprechend der augenblicklich vorherrschenden Wärmebedingungen innerhalb des Abschreckbetts in Abhängigkeit vom Betriebszustand und -verfahren, der Wärmeeingabe von den heißen Drähten, der Durchsatzgeschwindigkeit etc. ändern kann. Die priämre Einstellung der Abschreckgas-Einlaßtemperatur wird durch ein zweites Steuersystem zum genauen Einstellen der Temperatur im Inneren des Abschreckbetts ergänzt, um jeden gewünschten vorliegenden Wert beizubehalten. In der Praxis übernimmt das sekundäre Steuersystem die Steuerung vollkommen, sobald ein Vollzeit-Arbeitsbetrieb vollkommen eingerichtet worden ist, d.h. wenn die zusätzliche Wärmeeingabe mehr vom Fluidisiergas benötigt wird und die Abschreckgas-Vorheizbatterie ausgeschaltet werden kann. Dies wird untenstehend näher im einzelnen beschrieben.

Die Umwandlungs-Durchwärmezone TR-S wird mittels eines heißen Gases fluidisiert und aufgeheizt, das von dem Gasgenerator 7", z.B. einem Vorbereitungsvergasungsbrenner, zugeführt wird, der dem Durchwärmezonenmodul ein gasförmiges Verbrennungsgemisch mit einer vorgegebenen Basistemperatur zuführt. Der Gaseinlaßtemperaturpegel, der zum Heizen und Halten des Durchwärmbetts auf einer konstanten vorliegenden (mittleren) Temperatur benötigt wird, wird als Funktion des tatsächlichen Durchwärmbett-Wärmegleichgewichts (Arbeitslast, Wärmetönung, Wärmeverluste etc.) automatisch angepaßt. Auf diese Weise werden sowohl das Abschreck- als auch das Durchwärmbett individuell fluidisiert, aufgeheizt und auf solche Weise temperaturgesteuert, daß sie eine konstante Bettemperatur beibehalten, die für jede Zone charakteristisch ist und entsprechend dem Draht und gewünschten Eigenschaften für ein gegebenes Verfahren angepaßt ist. Beispielsweise bei der Drahtpatentierung kann die innere Abschreckbettemperatur von 250⁰C bis 600⁰C variiert werden (um eine Drahttemperatur zwischen Ms und einer vorgegebenen Perlit-Reaktionstemperatur zu erhalten), während in der Durchwärmzone die voreingestellte Temperatur innerhalb eines Bereiches von 45O⁰C bis 700⁰C ausgewählt werden kann (um eine Perlitstruktur mit veränderbarer Feinheit zu erhalten).

In Fig.5b ist ein Bündel von Drahtkühlungs-Umwandlungskurven gezeigt, die bei einer Drahtpatentierung mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines Verfahrens erreicht worden sind (Kurven FB-IN), die mit Kurven gemäß einer herkömmlichen Fließbettpatentierung verglichen werden, bei dereine einzige Zone verwendet wird (Kurven FB-PA). Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, entsprechend die Kurven FB-IN einer viel dichter bzw. enger gesteuerten Patentierbehandlung, als dies mit dem herkömmlichen Verfahren möglich ist, wodurch eine bessere Einstellung der Drahtkühlungsbedingungen und der Bedingungen für den Beginn der Umwandlung in Kombination mit einer präziseren Steuerung der Perlit-Reaktionstemperatur gegeben sind.

Bei der lokalen Bettemperatur kann eine Tendenz dazu bestehen, daß sie an einigen Stellen über den optimalen Pegel bei einer vorgegebenen Umwandlungsstufe ansteigen kann, was auf den zuvor erwähnten Wärmetönungseffekt (Beigabe von Umwandlungswärme) zurückzuführen ist. Es wurde aufgrund von Experimenten herausgefunden, daß der Grad der Wärmetönung und die Stelle ihres Temperaturspitzen-Effekts in der Durchwärmezone sich mit dem Drahtdurchmesser, der Durchsetzgeschwindigkeit und der ausgewählten Umwandlungskurve ändern kann.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen sind dementsprechend zusätzliche Heizelemente und Temperatursensoren im Teilchenbett des Durchwärmezonenmoduls vorgesehen, wobei diese Elemente in Gruppen angeordnet sind und in einer Anzahl von einzelnen Zonenabteilungen betätigt werden, die die gesamte Durchwärm-Umwandlungszoneniänge ausmachen. Die Gruppen werden unabhängig von der Abteilung geregelt, um die lokale Durchwärmezonentemperatur in Kombination mit der Steuerung der primären Fluidisierungswärme zu korrigieren. Um'das Problem ungleicher Wärmeverluste bei Vorhandensein einer variablen Freigabe von Umwandlungswärme zu lösen, wird die mittlere Wärmeeingaben in eine primäre und eine sekundäre Fraktion aufgeteilt, wobei die primäre Fraktion beliebig unterhalb der konstanten Arbeitsheizerfordernisse gewählt wird. Auf diese Weise liefern die zusätzlichen Heizeinrichtungen nicht nur die erforderliche Leistung, um einen lokalen Wärmemangel zu kompensieren, sondern auch einen Teil der Primärwärme. Dies hat zur Folge, daß eine mögliche lokale Bettüberhitzung aufgrund des Drahtwärmetönungspeaks (der den mittleren Bettwärmeverlust übersteigen kann) noch entgegengewirkt werden kann, ohne daß die benachbarten Umwandlungszonen beeinträchtigt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme besteht in der Möglichkeit, eine programmierte Perlit-Reaktion zu erhalten, z.B. in Schritten mit unterschiedlichen Temperaturpegeln und Reaktionsgeschwindigkeiten. Dies hat in der Praxis verschiedene Vorteile, wie z. B. eine erhöhte Flexibilität zur Ausführung einer Patentierung direkt am Target bzw. Soll (möglicherweise noch besser als bei der Bleipatentierung) der Möglichkeit, die Patentierungsreaktion über die gewöhnlich angenommenen Kühlungs-Umwandlungskurven hinaus zu steuern, und einer besseren Produktivität in bezug auf die verwendete Vorrichtung, was auf kürzeren Hochfahrzeiten und einem schnelleren Übergang zu einem gewünschten Arbeitsbetrieb beruht. In Fig. 6 ist dargestellt, wie die optimale Reaktionstemperatur während der fortschreitenden Umwandlung an einem Draht W gemäß den obigen Prinzipien präzise eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Umwandlungs-Durchwärmezone TR-S in eine Anzahl von Abschnitten 13 eingeteilt worden, die jeweils einen Satz individueller Heizelemente 14 innerhalb des Fließbetts, einen geeigneten Temperatursensor 16 und einen mit einer Steuertafel 15 verbundenen Heizleistungsregler 17 umfassen. Die Heizelemente 14 werden mit einer vorgegebenen Basisleistung betätigt, um das Durchwärmbett bei einer voreingestellten

Temperatur, in Kombination mit der Wärmeeingabe von heißem Fluidisiergas zu halten, das durch die Gasvorbereitungsstation für das Durchwärmbett zugeführt wird. Sie werden des weiteren mit zunehmender oder abnehmender Leistung betrieben, wenn die lokale Bettemperatur unter die festgelegte Durchwärmtemperatur abfällt oder diese überschreitet. Die Heiz- und Fluidisiergasvorbereitungsstation ist außerhalb, des Hauptgehäuses der Vorrichtung angordnet. Die Station ist hier im wesentlichen eine Verbrennungsvorrichtung, die angeordnet ist, um ein Verbrennungsgasgemisch mit einer gewünschten Rate, Temperatur und Druck vorzubereiten, und umfaßt eine Verbrennungskammer 20 und einen Gasbrenner 21 mit einer Zufuhr von vorzugsweise gasförmigem Brennstoff 23 (z. B. natürlichem Gas) und Druckluft 22 von einem Gebläse 7. Die Gaseinlaßtemperatur wird durch eine Leitung 18 der Steuertafel 15 zugeführt. Das Gasfür die Abschreckzone Q, z.B. vorgekühltes Gas von einem Ofen, tritt durch eine Vorheizeinrichtung 12 hindurch.

In Fig. 7 ist die Wirkung einer zusätzlichen Temperaturkorrektur im Inneren der Durchwärmzone an der Stelle der Patentierkurven in einem ZTU-Diagramm veranschaulicht. Wie ersichtlich ist, kann die Drahtumwandlungstemperatur oder die Perlit-Reaktion völlig in den erforderlichen optimalen OTB-Bereich (Kurve A) durch eine augenblickliche Korrektur der lokalen Durchwärmbettemperatur gerückt werden, während ansonsten (Kurven B) d. h. im Fall des Fehlens individuell geregelter Bettabschnitte, die Temperatur zu einem vorgegebenen Ausmaß von dem Band für die optimale Umwandlung abweichen könnte, was zu einer teilweise ausgeglühten (gröberen) perlitischen Struktur führt.

In Fig.8 ist eine detalliertere Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Fließbettanlage dargestellt, bei der die Prinzipien von Fig. 6 verwendet werden. Ein in einem gasbeheizten Austenitisierungsofen 1 austenitisierter Draht W tritt sukzessive durch eine abgeteilte Abschreckzone Q und eine getrennte Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S einer Fließbettvorrichtung 2. Die Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S enthält eine Anzahl von Abschnitten 13 mit eingetauchten Zusatzbettheizeinrichtungen und damit in Zusammenhang stehenden Steuereinrichtungen (in Fig. 6 gezeigt, aber hier nicht wieder dargestellt). Die Verbrennungsluft für einen Gasbrenner 21 ist vorzugsweise vorgeheizt und wird zu diesem Zweck durch ein Gebläse 7 über einen Wärmerekuperator 24 zugeführt, der in der Durchwärmbettableitung 25 angeordnet ist. Von der Verbrennungskammer 20 wird das vorbereitete Fluidisiergas durch Rohre zur Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S geführt, das eine im wesentlichen metallische Anordnung ist, die in dem U-förmigen Innenraum des FB-Ofens angeordnet ist, wobei in der Anordnung das Teilchengefäß, die Plenumkammer und der Gaszuführungskanal integriert sind. Das in der modularen Anordnung 3 enthaltene Teilchenbett 4 ist fluidisiert. Es sind auch eine Plenumkammer 5 mit einem Gaszuführungskanal 5' und eine Gasverteilerplatte 6 zwischen dem Gefäßboden und dem benachbarten Plenum gezeigt, bei der es sich vorzugsweise um eine perforierte Platte mit einer großen Anzahl von Fluidisierdüsen 6' in einem regelmäßigen, kurzen Abstand voneinander (z. B. im B*ereich von 3 bis 20cm) handelt. Die Fluidisierdüsen 6' nehmen Fluidisiergas von der Plenumkammer 5 auf, deren Gaszuführungskanal 5' an ein Zuführungsrohr 9 der Verbrennungskammer 20 angeschlossen ist, und ermöglichen es, eine optimale Fluidisiergeschwindigkeit (gewöhnlich um 10 bis 20cm pro Sekunde) und stabile Bettbedingungen zu erhalten und beizubehalten. Steuereinrichtungen für das Durchwärmbett umfassen eine Steuervorrichtung (hier nicht gezeigt) zum Regeln des Gasbrenners 21, um die benötigte Durchwärmgaseinlaßtemperatur einzustellen (Primärdurchwärmbettheizung und Halten auf Basistemperatur), und sekundäre Steuervorrichtungen, wie sie oben im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert wurden, die an die zusätzlichen Heizeinrichtungen eines jeden Durchwärmzonenabschnitts angeschlossen sind, um die lokale Durchwärmbettemperatur zu korrigieren und die Basiswärmeeingabe von heißem Fluidisiergas zu Durchwärmzone zu erhöhen (was insbesondere beim Hochfahren der Fließbett-Vorrichtung nützlich ist). Die Abschreckzone Q umfaßt ein Fließbettmodel von derselben Art, wie es für die Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S oben beschrieben wurde, das jedoch eine kürzere Länge besitzt und vorzugsweise zwischen 50 und 250cm lang ist. Im Grunde kann die Abschreckzone Q auf dieselbe Weise wie die Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S fluidisiert werden, d.h. mittels einer separaten externen Aufbereitungsstation für Verbrennungsgas, die mit dem Abschreckmodul verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch das Abschreckgas vom Abgas des vorhergehenden gasbefeuerten Austenitisierungsofens 1 abgeleitet. Die Zusammensetzung des Abgases ist so angepaßt, daß eine Oxydation der heißen Drähte W während des Abschreckens herabgesetzt und sogar vermieden wird. Das in das Abschreckmodul eintretende Abgasgemisch besitzt somit einen Sauerstoffgehalt von max. 2 Vol.-% und vorzugsweise von nicht mehr als 0,5%, um eine unerwünschte Oberflächenoxydation zu verlangsamen oder zu verhindern. Mehr im einzelnen, der Sauerstoffgehalt wird vorzugsweise auf max. 0,1 % für ein oxydationsfreies Abschrecken begrenzt, in Kombination mit einem geringen Anteil von CO zwischen 0,5 und ungefähr 2%, um sicherzustellen, daß oxydationsfreie Bedingungen angetroffen werden. Im letzteren Fall ist der Energieverbrauch aufgrund einer nicht stöchiometrischen Verbrennung im Heizofen geringfügig erhöht. Ein Extraktionsgebläse 8' führt Abgas zu, das zum Senken der Gastemperatur durch eine Vorkühlungseinrichtung oder einen (nicht gezeigten) Abgaswärmerekuperator und eine regelbare elektrische Vorheizeinrichtung 12 geführt wird, wobei gestattet wird, daß das Fluidisiergas zur Abschreckzone Q mit jedem gewünschten Einlaßtemperaturpegel zugeführt wird. Die primäre Steuerung enthält eine Steuervorrichtung 34, die die Energiezufuhr 36 der Vorheizeinrichtung 12 als Funktion der Abschreckbettemperatur und der durch Leitungen 33 und 35 zugeführten Einlaßtemperatur regelt.

Es sind zusätzliche Kühl- und Bettsteuereinrichtungen vorgesehen, um im Inneren des Abschreckbetts eine voreingestellte Temperatur während des konstanten Betriebsablaufs einzustellen und beizuhalten, d. h. wenn die Wärmeeingabe der heißen Drähte W weitgehend die Wärmeentnahmekapazität des Abschreckfließbetts bei ausgeschalteter Vorheizeinrichtung 12 überschreitet. Diese zusätzlichen Kühleinrichtungen umfassen feste Bettkühleinrichtungen, wie z.B. eingetauchte Wasserspulen (nicht gezeigt) und eine regelbare Bettkühleinrichtung. Letztere umfaßt ein Gebläse 28, das eine veränderbare Menge von Kühlluft aus einer Quelle 29 durch ein Rohr 26 auf die Oberfläche des Abschreckbetts oder sogar in das Abschreckbett hinein führt. Ein mit Motorantrieb versehenes Ventil 27 stellt die Rate der Kühlluft mittels einer geeigneten Steuervorrichtung 34 ein, mit der es über eine Leitung 30 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 34 mißt mittels eines Sensors über eine Leitung 33 die aktuelle Bettemperatur, vergleicht sie mit der Abschreckbettemperatur und regelt entsprechend das mit Motorantrieb versehene Ventil 27 der Kühlluftversorgung. Alternativ kann eine regelbare Wasserkühlung mit Wärmeaustauschwicklungen (unter Druck stehendes Wasser oder kochendes Wasser) verwendet werden, die im Inneren des Teilchenbetts angeordnet sind, wobei eine veränderliche Wasserströmungsrate mittels eines mit Motorantrieb versehenen Steuerventils erhalten wird. Bei der Patentierung von Kohlenstoffstahldrähten wird die Abschreckzone Q auf die Temperatur im Bereich von 250⁰C bis 650⁰C, vorzugsweise von 350⁰C bis 550 °C, für eine Abschrecklänge von 0,5 bis 2,5 meingestellt und auf dieser Temperatur gehalten. Die Temperatur der Umwandlungs-Durchwärmzone TR-S ist im Bereich von 450⁰C bis 700⁰C, vorzugsweise im Bereich von 500⁰C bis 650°C, einstellbar

Die oben beschriebenen Steuerungen der verschiedenen Heiz- und Kühleinrichtungen sind vorzugsweise automatisch.

Im folgenden wird auf bestimmte Beispiele Bezug genommen:

Beispiel 1

Es wurden Stahldrähte mit einem Durchmesser von 1,50 mm und 0,71 % C-Gehalt längs verschiedener FB-Patentierlinien behandelt und mit den Ergebnissen einer Blei-Patentierung verglichen. Die Austenitisiertemperatur und die Drahtgeschwindigkeit waren in jedem Fall dieselbe, nämlich 920°C und 24m/Minute. Es wurden zwei verschiedene Fließbett-Betriebsarten verwendet:

FB-1: eine herkömmliche Fließbettvorrichtung mit einer Eintauchzone. Die Bettemperatureinstellung lag bei T_FB = 560⁰C. FB-2: eine erfindungsgemäße Fließbettvorrichtung mit getrennten Abschreck- und Durchwärmzonen und individuellen Fluidisiereinrichtungen und Zonensteuerung. Die Bettemperaturen wurden folgendermaßen eingestellt:

Temperatursteuerung:

T_q = 500°C in der Abschreckzone

Tfb = 560°C in der Durchwärmzone. Länge der Abschreckzone: 2,5m Länge der Durchwärmzone: 4,5 m.

Die Eigenschaften der patentierten Drähte waren die folgenden:

Tabelle 1

Zugfestigkeit

N/mm²

Maximale Streubreite^+l bei Drähten N/mm²

MikroStruktur Mikrostruktur

Patentierung FB-1 (Stand derTechnik)

(erfindungsgemäße Lösung)

1 240-1 255 1 140-1 204

1 186-1222

15 64

36

feiner

Perlit (100%) gemischt, bis zu 20% gröberer Perlit

feiner Perlit + einigegrobe lamellare Bereiche (5-10%)

"" 'Maximale Streubreite, am selben Draht und zwischen unterschiedlichen Drähten entsprechend ihrer Position im Ofen gemessen.

Die Ergebnisse zeigen die vorteilhafte Wirkung der Erfindung (FB-2) auf die Eigenschaften der patentierten Drähte im Vergleich mit der herkömmlichen Fließbettpatentierung (FB-1).

Beispiel 2

Es wurde ein FB-Patentierstrang mit 36 Drähten mit einer erfindungsgemäßen Fließbettvorrichtung mit zwei Zonen ausgestattet, die eine Abschreckzone mit 1,5m Länge und eine Durchwärmzone mit 5,5 m Länge umfaßt, wobei jede Zone individuelle Temperatureinstellungen aufweist. Die Abschreckzone wurde mit verschiedenen Gasgemischen fluidisiert. Verfahrensbedingungen:

— Drahtdurchmesser 1,3mm; 0,69%iger Kohlenstoffstahl

— Temperatur des Abschreckbetts: 445°C

— Temperatur des Durchwärmbetts: 53O⁰C

— Austenitisiertemperatur: 900°C, Drahtgeschwindigkeit: 30m pro Minute

— Abschreckbetriebsarten entsprechend der Gasvorbereitung und Gaszusammensetzung in der Abschreckzone:

• FB-3: Ofenabgas % CO = 0,15; % O₂ 2

• FB-4: Verbrennungsgas von externer Brennerstation % CO₂ 4; % O₂ 5; % CO =

• FB-5: Heißluft.

Die Ergebnisse der FB-Drahtpatentierung wurden mit den Ergebnissen der Draht-Bleipatentierung verglichen, bei der eine

isotherme Umwandlung bei 560⁰C stattfand.

Die Drahteigenschaften sind in untenstehender Tabelle angegeben:

	Zugfestig	Striktion	MikroStruktur	-10- 250 550
Tabelle 2	keit
				Oberflächen
	N/mm²	%		oxydation:
	1 207-1 221	56,5-53,5	feiner Sorbit +	Schuppendicke
			Spuren lamella-	in/xm
FB-3			ren Perlits	0,6-0,9
	1 204-1 222	52-57	feinerSorbit +
			Spurenlamella-
FB-4			rer Perlits	1,2-1,5
	1 191-1281	41-54	feiner Sorbit +
			grober Perlit +
FB-5			Ferrit	1,5
	1 224-1238	48-55	feiner Sorbit

Blei 560 °C			1,0-1,2

Es ist ersichtlich, daß die Eigenschaften und die MikroStruktur von erfindungsgemäß erhaltenem patentiertem Draht nahe an die mit Blei patentiertem Draht herankommen, ausgenommen im Fall von (weniger gesteuerter) Heißluft zum Abschrecken. Die vorteilhafte Wirkung der Verwendung eines nicht oxydierenden Abschreckgases auf die Drahtoberflächenoxydation ist klar erkennbar.

Beispiel 3

Hier wurde derselbe FB-Patentierstrang wie beim Beispiel 2 verwendet, aber mit einer extra Temperaturregelung der Durchwärm-Umwandlungszone, die in fünf Unterabschnitte mit einzelnen Heizelementen für eine Zusatzheizung und Korrektur der lokalen Durchwärmzonentemperatur unterteilt war

Draht: Durchmesser 1,25mm; 0,73% C Stahl Voreingestellte Temperatur: Abschreckzone 550°C

Durchwärmzone 520⁰C

Der Betrieb des Strangs wurde unter den folgenden Verhältnissen verglichen: A: Heizelemente der Durchwärmabschnitte eingeschaltet A1: Einlaßgastemperatur auf 400⁰C eingestellt;

Abschnittsheizeinrichtungen mit 12kW-Gesamtleistung A2: Einlaßgastemperatur bei 355°C;

Abschnittsheizeinrichtungen mitzunehmender Heizleistung (25 kW), um sowohl eine lokale Temperaturkompensation als

auch eine Basisheizunterstützung zu ermöglichen B: Durchwärmzone wie gewöhnlich (ohne Verwendung zusätzlicher Heizeinrichtungen; Fluidisiergas bei etwa 500⁰C

zugeführt).

Im FaIIAI wurde ein effektiver Betrieb in weniger als 40 Minuten und im Fall A2 in weniger als 30 Minuten erreicht. Im Fall B betrug die Zeit zum Erreichen des erforderlichen Temperaturprofils in der Umwandlungszone über eine Stunde

Außerdem wurden die Verteilung und Streuung derTemperaturwährend eines normalen Betriebsablaufs in den verschiedenen Bettabschnitten verglichen. Die Ergebnisse der Temperaturmessungen sind in Tabelle 3 zusammengefaßt:

Tabelle 3 Temperaturverteilung über die Länge des Fließbetts

Abschreckzone

Abschnitt 1

Durchwärmezone

Abschnitt2 Abschnitt3 Abschnitt4 Abschnitt5⁺

FaIIAI FallA2 FaIIB

440-450 440-450 440-460

495-510 515-525 490-530

515-525

520-550

510-520

520

525-580

510-515

520

540-570

485-500 515-520 450-490

"""'Temperatur des letzten Zonenabschnitts: Temperaturabfall durch FB-Ofenausgang beeinflußt.

Die günstige Wirkung von getrennten Durchwärmzonen-Steuerabschnitten auf die Bettemperaturabgleichung ist aus dem Fällen A1 und A2 ersichtlich. Im Fall B steigen die lokalen Teilchenbettemperaturen weiter an (die echte Draht- oder Umwandlungstemperatur ist sogar ein bißchen höher), möglicherweise über den optimalen Wert. Diese unerwünschten Temperaturschwankungen könnten beträchtlich werden, z. B. wenn Drahtdurchmesser geändert werden oder wenn ein

intermittierender (Stop and go — bzw. Stop- und Arbeits-) Betrieb auftritt (beispielsweise im Fall von Schwierigkeiten im Strang), was zu minderer Drahtqualität und zu einer größeren Menge an Ausschußdraht führen könnte, wie dies häufig der Fall bei Fließbett-Patentierung nach dem Stand der Technik ist. Aus dem Fall A 2 ist auch ersichtlich, daß eine zweckentsprechende Wahl der Zusatzheizleistung (die groß genug sein muß, um einen breiten Kompensationsbereich zu umfassen) und eine Primärgastemperatur, die niedriger als gewöhnlich ist, eine ausgezeichnete Flexibilität ergeben und es ermöglichen, die lokale Temperatur sehr nahe beim festgelegten Pegel zu halten.

Die gemäß dem Fall A1, A2 und B erhaltenen Drahteigenschaften waren (bezogen auf die Bleipatentierung als Referenz) die folgenden:

Zugfestigkeit mittlere Streuung

zwischen den Drähten (N/mm²) (N/mm²)

FaIIAI 1217 12,7

Fall A 2 1234 10,2

FaIIB 1192 19,5

Blei . 1247 12,4 (56O⁰C)

In Fig.9 (a) und (b) ist die Zugfestigkeitsverteilung behandelter Drähte (in bezug auf ihre Ofenposition) entsprechend den Fällen A1 und B mit der von bleipatentierten Drähten verglichen, die verbesserte Reproduzierbarkeit und Festigkeit der unter den Bedingungen von A1 erhaltenen Drahteigenschaften sind offensichtlich.

In Fig. 10 ist eine Anzahl von Patentier-Betriebsarten schematisch dargestellt, die ausgewählt und korrekt ausgeführt werden können, wenn ein erfindungsgemäßes Zweizonen-Fließbett mit einzelnen Durchwärmzonen-Steuerabteilungen verwendet wird. Bei den Kurven 1 und 2 des ZPU-Diagramms ist eine FB-Patentierung bei zwei verschiedenen Temperaturpegeln dargestellt; Kurve 3 veranschaulicht eine FB-Patentierung mit einem Umwandlungsbeginn bei einer ersten Temperatur und einem Fortschreiten und Ende der Umwandlung bei einer ausgewählten höheren Temperatur, die von einer beliebigen Umwandlungsfraktion (TR)x aus fortschreitend aufgeprägt werden kann (3 a, 3 b, 3c). Die Kurve 4 ist ein Beispiel einer Stufenpatentierung mit austenitischer Unterkühlung vor einer raschen Aufheizung auf eine geeignete Temperatur zur isothermen Umwandlung zu Perlit.

Eine spezielle Anpassung bezieht sich auf eine kontinuierliche martensitische Härtung von Stahldraht mittels eines Fließbetts mit zwei Zonen, wobei zu diesem Zweck eine angepaßte Abschreckzone zur Tiefkühlung vorgesehen ist, die es ermöglicht, eine sanfte Abschreckung auf unter Ms (Martensit-Starttemperatur), ohne daß die Perlit-Nase der ZPU-Kurve geschnitten wird, wobei die Abschreckzone lang genug ist oder, falls erforderlich, ein zusätzliches Kaltbettmodul vorhanden ist, um eine vollständige Umwandlung des Austenits in Martensit vor dem Eintritt in die Durchwärmzone sicherzustellen, wo der Martensit bei einer voreingestellten Haltetemperatur getempert werden soll.

Bei einer Anordnung zum Patentieren von Stahldrähten, insbesondere mit kleinem Durchmesser, kann eine Vorrichtung mit nur einem gemeinsamen Teilchen-Eintauchbett verwendet werden, das durch ein Gasgemisch (von Ofenabgas oder einem Vorbereitungsbrenner zugeführt) bei einer beliebig gewählten „niedrigen" Basistemperatur fluidisiert wird. Die Eintauch- oder Modullängewird dann in eine Anzahl separater Steuerabschnitte unterteilt, bei denen der erste zum Abschrecken verwendete Abschnitt außerdem mit einer festen Kühlung sowie mit einer regelbaren Kühleinrichtung ausgestattet ist, um die überschüssige Abschreckwärme abzuführen. Die zweiten und folgenden Modulabschnitte, die die eigentliche Umwandlungszone bilden, sind mit regelbaren internen Heizeinrichtungen mit ausreichender Leistung versehen, um eine festgelegte Umwandlungstemperatur einzustellen und beizuhalten. In diesem Fall ist die Fließbett-Hardware in eine modulare Konstruktion integriert, während die Wärmesteuerungs- und Temperaturkompensationsvorrichtungen zwei unabhängige Systeme für das Abschrecken bzw. für die Umwandlung oder Durchwärmung bilden.

Es ist ersichtlich, daß es zumindest im Fall bestimmter Aspekte dieser Erfindung nicht signifikant sein kann, ob eine bestimmte Anlage als eine Anzahl separater Fließbetten oder als ein einziges, in separater Zonen unterteiltes Bett betrachtet wird. Es kann eine Gradienten-Patentierung beispielsweise unter Verwendung einer Anzahl benachbarter, separat fluidisierter Betten verwendet werden. Es sind Modifikationen der hier offenbarten Prinzipien und Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung und unter Beibehaltung von deren Vorteilen möglich.

Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf die Wärmebehandlung von Stahldrähten in einem Patentierungsvorgang, wobei die Drähte von einem Austenitisierungsofen zuerst in einem Fließbett ist durch heiße Gase vom Ofen fluidisiert und auch mit einem Kühlsystem versehen. Die Drähte werden dann in ein zweites Fließbett befördert, wo die Umwandlung stattfindet. Dieses Bett ist von einer unabhängigen Quelle mit heißem Gas fluidisiert und im Bereich längs seiner Länge unterteilt, die unabhängig steuerbare Zusatzheizeinrichtungen besitzen. Die Temperaturen in der Abschreckzone und im Bereich längs der Durchwärmzone des zweiten Fließbetts sind gesteuert, um eine feine Perlit-Mikrostruktur im Draht zu ergeben.

Claims

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldrähten bei einem Patentiervorgang, bei dem die austenitisierten Drähte in einer ersten Fließbettzone als Abschreckzone abgeschreckt und zu einer zweiten Fließbettzone als Umwandlungs-Durchwärmzone überführtwerden, wo die Umwandlung stattfindet, wobei die zweite Fließbettzone durch Fluidisiergas erwärmt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Fließbettzone durch ihr Fluidisiergas aufgeheizt wird und die Temperaturen der beiden Fließbettzonen unabhängig voneinander gesteuert werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Fließbettzonen durch unabhängig voneinander gesteuerte Gasversorgungen fluidisiert werden.

3. Verfahren nach Punkt 1 'oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur der zweiten Fließbettzone zumindest teilweise durch eine Zusatzheizeinrichtung im Fließbett gesteuert wird.

4. Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperaturen einzelner Bereiche entlang der zweiten Fließbettzone zumindest teilweise durch individuelle Heizeinrichtungen für jeden Bereich gesteuert werden.

5. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperaturen der einzelnen Bereiche so gesteuert werden, daß sie einen Temperaturgradienten entlang der zweiten Fließbettzone ergeben.

6. Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Temperaturgradient derart ist, daß die Umwandlung bei einer ersten Temperatur begonnen und nachfolgend bei einer zweiten höheren Temperatur fortgesetzt wird.

7. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlung bei der zweiten Temperatur initiiert wird, nachdem etwa 10 bis 20% der Umwandlung stattgefunden haben.

8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine rasche Unterkühlung des austenitisierten Drahtes mit einem anschließenden raschen Aufheizen auf eine für die Umwandlung geeignete Temperatur vorgenommen wird.

9. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur der ersten Fließbettzone zumindest teilweise durch zusätzliche Kühleinrichtungen gesteuert wird.

10. Verfahren nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Fließbettzone einer kontinuierlichen Kühlung durch eine erste Kühleinrichtung und einer veränderbaren Kühlung durch eine zweite Kühleinrichtung unterzogen wird.

11. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Fließbettzone durch im wesentlichen nicht oxydierende Abgase von einem Austenitisierungsofen fluidisiert wird.

12. Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Abgase durch Zusatzeinrichtungen gekühlt und/oder aufgeheizt werden, bevor sie in die erste Fließbettzone eingeleitet werden.

13. Verfahren nach Punkt 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Abgase auf einem Sauerstoffgehalt von 2Vol.-% oder weniger gehalten werden.

14. Verfahren nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Abgase einen Kohlenstoffmonoxid-Restanteil enthalten.

15. Verfahren nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß der Kohlenstoffmonoxid-Restanteil zwischen 0,5 und 2% gehalten wird.

16. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Bedingungen so gesteuert werden, daß eine im wesentlichen völlig lamellare MikroStruktur erzeugt wird.

17. Verfahren nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Bedingungen so gesteuert werden, daß eine MikroStruktur, die im wesentlichen aus feinem Perlit oder Sorbit besteht, erzeugt wird.

18. Fließbettvorrichtung zur Wärmebehandlung von Stahldrähten mit einer ersten Fließbettzone als Abschreckzone für die Drähte, einer zweiten beheizten Fließbettzone als Umwandlungs-Durchwärmzone und Einrichtungen zum Fluidisieren und Aufheizen der zweiten Fließbettzone, gekennzeichnet durch Einrichtungen in Form eines Extraktionsgebläses (8') zum Fluidisieren und Aufheizen der ersten Fließbettzone sowie einer Steuervorrichtung (34) und einer Steuertafel (15) zum unabhängigen Steuern derTemperaturen der ersten und zweiten Fließbettzone.

19. Vorrichtung nach Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, daß Einrichtungen zum Kühlen der Abschreckzone (Q) vorgesehen sind.

20. Vorrichtung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühleinrichtung eine feste Kühleinrichtung und zusätzliche veränderbare Kühleinrichtungen in Form eines Gebläses (28) und eines Ventils (27) umfaßt.

21. Vorrichtung nach Punkt 18,19 oder 20, gekennzeichnet dadurch, daß Einrichtungen zum unabhängigen Steuern derTemperaturen separater Abschnitte (13) längs derzweiten Fließbettzone vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß separat gesteuerte Heizelemente (14) in den separaten Abschnitten (13) der Fließbettzone vorgesehen sind.

23. Vorrichtung nach einem der Punkte 18 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß die Abschreckzone (Q) mit einem Austenitisierungsofen (1) verbunden ist.

24. Vorrichtung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß eine Vorkühleinrichtung in Form eines Ofenwärmrekuperators (11) und eine zusätzliche Vorheizeinrichtung (12) für das Abgas vorgesehen sind.

25. Vorrichtung nach Punkt 23 oder 24, gekennzeichnet dadurch, daß Einrichtungen für die sequentielle Führung des Abgases durch die Abschreckzone (Q) und die Umwandlungs-Durchwärmzone (TR-S) und separate Temperatur-Steuereinrichtungen in Form von Wärmetauschern (10; 10') für das Abgas vorgesehen sind.

26. Vorrichtung nach einem der Punkte 10 bis 24, gekennzeichnet dadurch, daß die Abschreckzone (Q) und die Umwandlungs-Durchwärmzone (TR-S) durch völlig unabhängige Gasquellen in Form eines Gasbrenners (21) fluidisiert sind.