DE19537162C2 - Rohrglühofen mit Wärmerückgewinnung über zwei voneinander unabhängige Rekuperatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Glühofen zur Wärmebehand­ lung metallischer Werkstücke, insbesondere von Schleu­ dergußrohren, mit einem vom Ofeneinlauf zum Ofenauslauf durchgehenden Ofeninnenraum und einem Ofenherd, der im Bereich des Ofeneinlaufes eine Vorwärmzone, eine sich daran anschließende beheizbare Aufheizzone und eine sich daran anschließende getrennt beheizbare Haltezone aufweist, wobei dem Rauchgasabzug der Aufheizzone ein Rekuperator zur Wärmerückgewinnung zugeordnet ist.

Derartige Glühöfen, insbesondere beidseitig offene Durchstoß- bzw. Durchlauföfen, wie sie beispielsweise aus der DE 27 08 783 C2 bekannt sind, haben einen rela­ tiv hohen Energiegrundbedarf, den sog. Leerwert, mit dem der Ofen auf Betriebstemperatur gehalten wird. Zu­ sätzlich zu diesem Leerwert muß eine weitere Energie­ menge für den Betrieb und die Wärmebehandlung von Werk­ stücken aufgebracht werden. Werden derartige Öfen mit einem Schutzgas gefahren, so kann es erforderlich sein, dafür Kühlvorrichtungen einzusetzen, wie es aus der DE-AS 26 01 658 bekannt ist.

Bei beiden Energiemengen spielt Abwärme eine relativ große Rolle. Das in der Aufheizzone auftretende relativ hohe Energiepotential läßt sich zum Betrieb eines Reku­ perators und einer damit in Wirkverbindung stehenden Vorwärmung der Heizluft relativ problemlos zur Senkung des Energiebedarfes einsetzen. In den übrigen Zonen des bekannten Ofens entsteht jedoch ebenfalls Abwärme, die bisher aufgrund des niedrigen Energiepotential unge­ nutzt abgeführt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Glüh­ ofen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem auch die Abwärme der ein niedrigeres Energiepoten­ tial aufweisenden Ofenzonen zur Luftvorwärmung genutzt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Haltezone ein zweiter Rekuperator zugeordnet ist. Zur Ausgestaltung ist es dabei vorgesehen, daß der der Haltezone zugeordnete zweite Rekuperator unabhängig von dem ersten, der Aufheizzone zugeordneten Rekuperator ist.

Durch diese Maßnahmen wird ein Glühofen geschaffen, bei dem das Energiepotential auch in der sich an die Auf­ heizzone anschließenden Haltezone ausgenutzt werden kann. Zugleich kann deren die Umwelt belastende Emis­ sion erheblich reduziert werden. Der zweite Rekuperator verringert die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase und wirkt so als ein Vorfilter, durch den die mit Staub und Verbrennungsrückständen belasteten Rauchgase aus der getrennt beheizten Haltezone vorgereinigt werden. Ferner wird die umweltbelastende Abwärme erheblich ver­ ringert. Dieser zweite Rekuperator wird zwar mit einer geringeren Rauchgasmenge und mit geringerer Temperatur beschickt als der erste Rekuperator, er weist aber eine Auslegung auf, die von der Auslegung des Rekuperators der Aufheizzone abweicht und dadurch bei niedrigeren Abgastemperaturen und mit geringeren Abgasmengen arbei­ ten kann.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Un­ teransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist anhand ei­ nes Ausführungsbeispieles in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt die schematische Darstellung eines Durchlauf-Glühofens, mit ansteigendem Ofenherd, verschiedenen Wärmebehandlungszonen für metallische Werkstücke und mit zwei Rekuperatoren.

Der dargestellte Glühofen 10 besteht im wesentlichen aus einem Ofenherd 11 und einem Ofeninnenraum 30, der in eine Vorwärmzone 12, eine Aufheizzone 13, eine Hal­ tezone 14, eine Schnellkühlzone 15 und mindestens eine Ferritisierungszone 16 unterteilt ist. Der Ofeninnen­ raum 30 weist einen offenen Ofeneinlauf 19 und einen ebensolchen Ofenauslauf 20 auf, durch die wärme­ zubehandelnde Werkstücke, beispielsweise Schleuderguß­ rohre 21, kontinuierlich ein- und auslaufen können.

Die Schleudergußrohre 21 werden auf einer Rohrzuführung 22 zugeführt und durch den Ofeneinlauf 19 in den Ofeninnenraum 30 hineingerollt. Sie werden nun von an einer Transportkette 31 angebrachten Mitnehmern 29 kon­ tinuierlich über den leicht ansteigenden Ofenherd 11 gerollt, damit sie durch die Wärmeeinwirkung nicht un­ rund werden. Dabei durchfahren sie alle Wärmebehand­ lungszonen des Ofeninnenraums 30 und treten durch den Ofenauslauf 20 wieder aus, von wo sie auf eine Adjus­ tage 23 gerollt werden.

Um Energieverluste aus dem Ofeninnenraum 30 zu vermei­ den bzw. so gering wie möglich zu halten, ist im Be­ reich des Ofenauslaufes 20 ein Gebläse 17 vorgesehen, mit dem ein Luftschleier 18 schräg nach unten in Rich­ tung auf den Ofeninnenraum 30 geblasen wird. Der Luft­ schleier 18 besteht aus vorgewärmter Luft.

Die Aufheizzone 13 wird beheizt und weist einen Rauch­ gasabzug 25 auf, mit dem ein erster Rekuperator 24 be­ heizt wird. Durch diesen ersten Rekuperator 24 kann eine Heizluftvorwärmung 28 zur Vorwärmung der Heizluft versorgt werden. Auch die Haltezone 14 wird beheizt. Sie ist mit einem zweiten Rauchgasabzug 27 versehen, der mit einem zweiten, erfindungsgemäßen Rekuperator 26 in Wirkverbindung steht.

In der Aufheizzone 13 fällt ca. 60% der gesamten Rauchgasmenge des Glühofens 10 an. Die Rauchgase habe hier eine Temperatur von ca. 1020°C, mit denen der erste Rekuperator 24 betrieben wird. In der sich an­ schließenden Haltezone 14 fällt ca. 20% der gesamten Rauchgasmenge mit einer Temperatur von ca. 960°C an. Diese relativ kälteren Rauchgase werden über den zwei­ ten Rauchgasabzug 27 dem zweiten Rekuperator 26 zuge­ führt.

Im Bereich der gegenüber der Aufheizzone 13 relativ kühleren Haltezone 14 treten Temperaturschwankungen nicht auf. Dadurch entsteht in der Haltezone 14 ein Temperaturpotential, welches zum Betrieb des zweiten Rekuperators 26 geeignet ist. Mit diesem Rekuperator 26 wird die Luft für den Luftschleier 18 im Bereich des Ofenauslaufes 20 vorgewärmt.

Die Ofenzustellung 33 ist wärmespeichernd und wärmeiso­ lierend ausgelegt. Dadurch werden Wärmeverluste so ge­ ring wie möglich gehalten.

Der Ofeninnenraum 30 weist außer dem Ofeneinlauf 19 und dem Ofenauslauf 20 noch seitliche Ofentüren 32 auf. Die seitlichen Ofentüren 32 sind üblicherweise geschlossen und werden nur in Notfällen zum Rücken verkanteter Rohre 21 geöffnet.

Bezugszeichenliste

10 Glühofen
11 Ofenherd
12 Vorwärmzone
13 Aufheizzone
14 Haltezone
15 Schnellkühlzone
16 Ferritisierungszone
17 Gebläse
18 Luftschleier
19 Ofeneinlauf
20 Ofenauslauf
21 Schleudergußrohr
22 Rohrzuführung
23 Adjustage
24 erster Rekuperator
25 Rauchgasabzug
26 zweiter Rekuperator
27 zweiter Rauchgasabzug
28 Heißluftvorwärmung
29 Mitnehmer
30 Ofeninnenraum
31 Transportkette
32 seitliche Ofentür
33 Ofenzustellung

Claims (5)

1. Glühofen zur Wärmebehandlung metallischer Werk­ stücke, insbesondere von Schleudergußrohren, mit einem vom Ofeneinlauf zum Ofenauslauf durchgehenden Ofeninnenraum und einem Ofenherd, der im Bereich des Ofeneinlaufes eine Vorwärmzone, eine sich daran anschließende beheizbare Aufheizzone und eine sich daran anschließende getrennt beheizbare Haltezone aufweist, wobei dem Rauchgasabzug der Aufheizzone ein Rekuperator zur Wärmerückgewinnung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezone (14) ein zweiter Rekuperator (26) zugeordnet ist.

2. Glühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Haltezone (14) zugeordnete zweite Rekuperator (26) unabhängig von dem ersten, der Aufheizzone (13) zugeordneten Rekuperator (24) ist.

3. Glühofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (26) der Halte­ zone (14) eine Auslegung aufweist, die von der Aus­ legung des Rekuperators (24) der Aufheizzone (13) abweicht und die bei niedrigeren Abgastemperaturen und mit geringeren Abgasmengen als der Rekuperator (24) der Aufheizzone (13) arbeitet.

4. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rekuperator (26) der Halte­ zone (14) parallel und/oder in Reihe mit dem Reku­ perator (24) der Aufheizzone (13) einer Heizluft­ vorwärmung (28) vorgeschaltet ist.

5. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Rekuperator (26) zur Vorwärmung der Luft für einen im Bereich des Ofen­ auslaufes (20) vorgesehenen Luftschleier (18) ver­ wendet wird.