DE2637646A1 - Anwaermofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anwärmofen zum Anwärmen von metallischem Gut, insbesondere von vereinzelten Barren, Stangen oder Bolzen aus Leichtmetall, wie Aluminium und seinen Legierungen, mit einer den Ofenraum durchlaufenden Transportvorrichtung für das Gut und Vorrichtungen, welche die Oberfläche des anzuwärmenden Gutes mit heißen Gasen in Berührung bringen.

Es ist ein Ofen dieser Art bekannt, (DT-PS 1 807 504) bei dem die Vorrichtungen zum Anwärmen des Gutes Brennerreihen sind, welche das Gut direkt mit ihren Flammen beaufschlagen.

Es ist auch schon ein Wärmebehandlungsofen mit Durchlaufbetrieb bekannt, der zwei Anwärmzonen aufweist. In der ersten Anwärmzone wird das Gut ohne Berührung mit Verbrennungsgasen erwärmt, während es in der zweiten Anwärmzone in Berührung mit Verbrennungsgasen auf Wärmebehandlungstemperatur gebracht wird (DT-OS 1 558 788).

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ORIGINAL INSPECTED

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anwärmofen der beschriebenen Art zu,schaffen, in dem das Gut, insbesondere vereinzeltes Gut, wie Barren, Stangen oder Bolzen, sich unter geringstmöglichem Brennstoffverbrauch schnell, gleichmäßig und reproduzierbar aus kaltem Zustand auf eine gewünschte Temperatur anwärmen läßt, um auf eine weitere Behandlung, insbesondere ein weiteres Aufheizen auf eine gewünschte Endetemperatur, vorbereitet zu werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Anwärmofen der beschriebenen Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Vorrichtungen mindestens eine Reihe von längs der Bewegungsbahn des Gutes angeordneten Schlitzdüsen mit länglichen Mündungen aufweisen, die auf die Oberfläche des Gutes gerichtet sind und über die heißes Gas an das Gut herangeführt wird.

Der Ofen kann dabei im Durchlaufbetrieb oder stationär betrieben werden. Das Gut kann in bewegtem oder ruhendem Zustand angewärmt werden, was überraschend ebenso schnell wie mit dem bekannten Ofen (DT-PS 1 807 504) jedoch unter Brennstoffersparnis, d.h. mit höherem Wirkungsgrad, vonstatten geht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Ofens ist, daß die für die Beheizung zu wählende Energieart beliebig ist und daß ohne großen Mehraufwand von vorneherein Vorkehrungen für zwei unterschiedliche Beheizungsarten getroffen sein können, z.B. Gas und Strom,oder eine nachträgliche Umrüstung auf eine Beheizung mit anderer Energie leicht .möglich ist, sollte die eine Energie zu knapp oder teuer werden.

Die hohe Anwärmleistung des neuen Ofens kommijin der ungewöhnlich hohen erzielbaren mittleren Wärmeübergangszahl ¹^. bis zu etwa 200 Kcal/m h C des Wärmeübergangs zwi sehen den heißen Gasen und der Gutoberfläche zum Ausdruck.

Vorteilhaft sind die Schlitzdüsen der oder jeder Reihe im Abstand voneinander quer zur Längsachse des Gutes angeordnet. Das Gut kann dabei m it seiner Längsachse quer zur oder in Transportrichtung ausgerichtet sein. Bei einer bevorzugten Ausführung sind zwei

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seitlich und symmetrisch zur Bewegungsbahn des Gutes liegende Reihen von SchlitzdUsen vorgesehen, wobei das Gut in Richtung seiner Löngsachse durch den Ofen transportierbar ist.

Maß und Gleichmäßigkeit der Erwärmung werden maßgeblich durch die Wahl der Umwälzmenge der heißen Gase sowie der Abmessungen und Abstände der Schlitzdüsen untereinander und von dem Gut bestimmt. In dieser Hinsicht besonders günstig ist, wenn der Abstand von in der Reihe benachbarten Schlitzdüsen so gewählt ist, daß eine störungsfreie Rückströmung der aus den Düsen austretenden heißen Gase in den zwischen den Schlitzdüsen gebildeten Rückströmkanälen gewährleistet ist, beispielsweise bei einem runden Bolzen etwa gleich dessem halbem Durchmesser, wenn ferner die Breite der Mündungen der Schlitzdüsen zwischen 1/3 und 1/10 des genannten Abstandes beträgt, vorzugsweise 1/8, wenn weiterhin der Querabstand der Mündungen von der Oberfläche des Gutes mindestens etwa 30 mm beträgt und wenn schließlich die Mündungen der Schlitzdüsen eine Länge haben, die gleich der Höhe der seitlichen Projektion des Gutes ist, vorzugsweise größer. Insbesondere bei Gut mit Kreisquerschnitt ist es zweckmäßig, wenn die Schlitzdüsen zum Gut hin konvergierend gestaltet sind.

Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung des Ofens ist vorgesehen, daß die Schlitzdüsen der oder jeder Reihe eine Trennwand durchsetzen, welche den Ofenraum in mindestens einen das Gut enthaltenden Behandlungsraum, in welchen hinein sich die Mündungen der Schiitzdüsen öffnen, und mindestens einen Druckraum unterteilt. Bei elektrischer Beheizung sind elektrische Heizvorrichtungen in diesem Druckraum untergebracht. Der so beheizte Ofen benötigt .weder Auslässe noch Einlasse für heiße Gase; die Ofenatmosphäre wird also von außen völlig umbeeinflußt umgewälzt. Ist eine Beheizung durch Brennstoff oder durch Abgase z,B,eines anderen Ofens vorgesehen, so hat der Ofen zweckmäßig mindestens einen Gaseinlaßkanal und einen Auslaß für die heißen Gase.Der Ofen kann in mehrere Umwälzzonen, insbesondere durch Trennwände unterteilt seiii. Auch kann der Ofen eine oder mehrere Heizzonen mit jeweils eigener 'Beheizung, Ventilation und Temperaturregelung aufweisen. Dies kann zweckmäßig auch bei stationärem Betrieb sein, weil es eine individuelle Einstellung der Temperatur in den einzelnen Heizzonen, z.B. zum Ausgleich von örtlichen Störungen ermöglicht. Bei Durchlaufbetrieb und Unterteilung in mehrere Heizzonen ist jedoch ein besonderer

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Vorteil, daß die Solltemperatur stufenweise in Transportrichtung zunehmend einstellbar ist. Gemäß einer besonders wichtigen Weiterbildung der Erfindung wird bei der Temperaturregelung die Guttemperatur als Regelgröße verwendet und direkt am Gut gemessen.

Der Anwärmofen gemäß der Erfindung kann allein zum Anwärmen von Gut" eingesetzt werden, wobei er sich auf die oben beschriebenen Weisen mit allen Energiearten beheizen läßt.

Eine bevorzugte Anwendung findet der Anwärmofen in einer Ofengruppe zum schnellen Anwärmen metallischen Gutes, bei welcher der Ofen einem anderen gleichen oder andersartigen Schnellanwärmofen (DT-PS 1 807 504) vorgeschaltet ist, dessen Abgase die heißen Gase zum Anwärmen des Gutes bilden. Hierbei ist eine gemeinsame Transportvorrich tung vorgesehen, welche beide Öfen durchläuft. Die genannte Ofengruppe führt zu einer besonders schnellen und gleichzeitig energiesparenden Anwärmung des Gutes, weil die Abgase des in Transportrichtung hinteren Anwärmofens zur Heizung des vorgeschalteten Anwärmofens benutzt werden. Dies ermöglicht ohne merklichen zusätzlichen Energieaufwand ein Vorwärmen des Gutes, bevor es in den hinteren Anwärmofen eintritt, so daß dort der eigentliche Anwärmvorgang in kürzerer Zeit durchgeführt werden kann.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schema tischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Hg. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Anwärmofen gemäß der Erfindung; Fig. la einen Ausschnitt des Ofens nach Bg. 1 mit einer Abwandlung; Fig. Ib einen Ausschnitt des Ofens nach Fig. 1 mit einer anderen Abwandlung;' Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch den Ofen nach Fig. 1; Fig. 3 einen im Maßstab vergrößerten Teilschnitt nach der Linie Ill-Ill in Fig. 1;" Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1; Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht von innen auf eine Reihe von Schlitzdüsen des Ofens nach den Figuren 1 bis 4;

Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 3; Fig. 7 eine Ofenbaugruppe mit einem Durchlaufanwärmofen nach der Erfindung,

welcher einem SchneiIerwärmungsofen vorgeschaltet ist; Fig. 8 und 9 Querschnitte durch eine konstruktive Ausführung einer Ofenbaugruppe nach Fig. 7 in vergrößertem Maßstab nach den Linien VIII-VIII und IX-IX.

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Der in den Figuren 1 bis 6 gezeigte Anwärmofen weist im Inneren eines Ofenmantels aus feuerfesten Steinen einen Druckraum 2 und einen Behandlungsraum 3 auf. Der Druckraum 2 ist von dem Behandlungsraum 3 durch seitliche Trennwände 4,5 und Bodenwände 6,7 abgeteilt. Eine Verbindung zwischen dem Druckraum 2 und dem Behandlungsraum 3 ist im wesentlichen über zwei Reihen 8,9 von Schll tzdüsen 40 hergestellt, von denen je eine im unteren, nach innen abgewinkelten Bereich 4', 5' der zugehörigen seitlichen Trennwand 4 bzw. 5 angeordnet ist. Der Aufbau und die Anordnung der Schlitzdüsenreihen 8,9 ist im einzelnen anhand der Fig. 3 bis 6 beschrieben. Die Reihen 8,9 sind je zu einer Seite der Bewegungsbahn von zu erwärmenden Bolzen 1 angeordnet, die von Tragvorrichtungen 12 einer Doppelstrangförderkette 13 durch den Behandlungsraum 3 transportiert werden. Der Behandlungsraum 3 wird über einen Gaseinlaßkanal 2' mit heißem Gas versorgt. Ein Abzug oder Auslaß·· 11 für einen Teil der heißen Gase durchsetzt die Ofendecke 101. Der Gaseinlaßkanal kann mit der Abgasseite eines anderen Anwärmofens (z.B. dem Ofen nach Fig. 9) verbunden sein.

Gemäß Fig. la kann in das äußere geschlossene Ende des Gaseinlaßkanals 2' auch ein Gas- oder Ölbrenner 110 münden.

Gemäß Fig. Ib kann der Ofen auch eine elektrische Beheizung 120 in Gestalt eines elektrischen Widerstandsheizregisters mit sich quer durch den Druckraum zu den Trennwänden 4,5 (es sit nur die eine Seite des Ofens mit Trennwand 5 gezeigt) erstreckenden Isolierstäben 121 aufweisen, welche mit stromduchflossenen Heizwendeln 122 umwickelt sind.Die Heizwendeln werden über durch einen Isolierstopfen 123 geführte Leitungen gespeist. In diesem Fall erübrigt sich ein Gaseinlaßkanal sowie der Auslaß 11; die Ofenatmosphäre ist vollkommen abgeschlossen.

Der Behandlungsraum 3 hat eine obere Längsöffnung 3', oberhalb der ein Absaugventilator 10 vorgesehen ist. Schließlich ist in der Decke 101 des Ofenmantels der Auslaß 11 für die heißen Gase vorgesehen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Ofen axial in mehrere Zonen mit entsprechenden Behandlungsräumen 3 undzugehörigan Gaseinlaßräumen 2 unterteilt ist, wobei die zur axialen Unterteilung erforderlichen Trennwände mit Bezugszeichen 102 bezeichnet sind. Jedem Behandlungsraum ist ein gesonderter Ventilator 10 und ggf. Gaseinlaßkanal 2'sowie AuslaQ zugeordnet.

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Anhand der Figuren 3 bis 6 sei nun die Ausbildung der Schlitzdüsen der Reihen 8,9 im einzelnen beschrieben.

In den Figuren sind die Schlitzdüsen mit Bezugszeichen 40 bezeichnet. Die Schlitzdüsen 40 ragen von de.i schrägen unteren Wandabschnitten 4' bzw. 5' nach innen in den Behandlungsraum 3 und weisen Seitenwände 41, Deckwände 42, Bodenwände43 und längliche Mündungen 44 auf, die senkrecht stehen und der Bewegungsbahn des vorbeibewegten Gutes zugewandt sind. Die Deckfläche 42 und die Bodenfläche 43 sind derart zueinander geneigt, daß eine aus der Mündung 44 austretende Strömung aus heißen Gasen in der Ansicht nach Fig. 6 gesehen auf das Gut hin konvergiert.

Die Länge I der Düse wird so gewählt und die Düse wird so angeordnet, daß die der Düse zugewandte Umfagshälfte vollständig mit den austretenden heißen Gasen bestrahlt wird. Die Länge I der Düsenmündung 44 wird zweckmäßig so gewählt, daß der obere äußerste Rand des Gasstrahls durch den Punkt P und nicht oberhalb davon verläuft, um eine unnötige und ungünstige Verwirbelung mit dem entsprechenden, aus der gegenüberliegenden Düse kommenden Strahl (s. Fig. 4, in Fig. 6 nicht gezeigt) zu vermeiden. Die Länge I kann noch größer als in Fig. 6 gezeigt sein, wobei dann die Neigung der Deckfläche 42 entsprechend steiler zu wählen wäre, damit der obere Rand des Gasstrahls nicht über den Punkt P hinauskommt. Auch die Bodenfläche 43 ist zweckmäßig geneigt, jedoch nach oben und unter einem geringeren Winkel (Fig. 6).

Gemäß Fig. 4 beträgt der axiale Abstand α von den in den Reihen 8,9 benachbarten Schlitzdüsen etwa die Hälfte des Durchmesser der zu erwärmenden Bolzen. Die Düsenbreite b liegt zwischen einem Drittel und einem Zehntel des axialen Abstandes a. vorzugsweise bei etwa einem Achtel. Der Querabstand c der Mündungen 44 der Düsen von dem zu behandelnden Gut 1 beträgt nicht weniger als 30 mm und nicht mehr als 100 mm.

Bei einem Ausfuhrungsbeispiel, bei dem der Durchmesser von zu erwärmenden Bolzen in der Größenordnung von 300 mm liegt, ist der axiale Abstand a = 150 mm,die Düsen-

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breite b = 20 mm und der Querabstand c -30 bis 50 mm. Der Bolzendurchmesser kann bei solchen Abmessungen selbstverständlich auch kleiner bis zu den kleinsten üblichen Bolzendurchmessern oder größer als 300 mm sein.

Für eine optimale Wärmeübertragung ist neben der Fläche die Geschwindigkeit maßgebend, mit welcher die Wärme auf bzw. an diese Fläche transportiert wird. Maßgebend für diese Geschwindigkeit ist der Querschnitt der Düsenmündung 44 sowie die Umwälzmenge. Der Fachmann ist in der Lage, die genannten Abmessungen und die Umwälzmenge so zu optimieren, daß eine sehr hohe Wärmeübergangszahl OCfi^200 Kcal/ m h C erreicht wird.

Die. Umwälzmenge läßt sich durch richtige Wahl und Auslegung der Ventilatoren 10 erhalten . In der Praxis erzeugen die Ventilatoren in jeder Vorwärmzone zwischen zwei Trennwänden 102 (Fig. 2, Fig. 7) Druckunterschiede von ca. 300 mmWS, wobei ein Überdruck im Druckraum 2 und ein Unterdruck im Behandlungsraum 3 erzeugt wird. Bei der im Zahlenbeispiel beschriebenen Dimensionierung der Schlitzdüsen 40 herrschen dann Austrittsgeschwindigkeiten der heißen Gase in der Größenordnung von 50 bis 70 m/s.

Die in Fig. 7 gezeigte Ofenbaugruppe dient zum Schnellanwärmen von anzuwärmendem Gut im Durchlauf und umfaßt einen prinzipiell wie der Ofen nach den Fig. 1 bis 6 aufgebauten Ofen, der in der linken Hälfte der Fig. 7 und in Fig. 8 dargestellt ist und insgesamt mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet ist, sowie einen Schnellanwärmofen bekannter Bauart,, der in der rechten Hälfte der Fig. 7 und in Fig. 9 dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet ist.

Die bereits anhand der Fig. 1 bis 6 beschriebenen Bauelemente des Ofens 50 sind in Fig. 8 der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nur soweit notwendig nochmals beschrieben. Fig. 8 zeigt einige zusätzliche Details, wie sie für die konstruktive Ausführung und für den Zusammenbau mit dem Schnellanwärmofen 60 erforderlich sind. Ein wichtiges Detail ist hierbei ein durch einen

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Mantel aus feuerfesten Steinen isolierter Gasführungskanal 51, von dem aus die Gaseinlaßkanäle 2' in den Behandlungsraum 3 ausgehen und der mit einem Gasabführungskanal 61 des SehneManwärmofens 60 verbunden ist. Der Ofen 50 wird also durch Abgase des Schneilerwärmungsofens 60 beheizt.

In Fig. 8 sind weitere Einzelheiten des in Fig. 1 mehr schematisch dargestellten Ofens 50 dargestellt. So ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 52 bezeichnete Stahl konstruktion in Fig. 8 zu sehen, welche den Ofenmantel zusammenhalt.

Besonders wichtig sind für den beschriebenen Ofen sowohl allein als auch in Kombination mit einem weiteren Anwärmofen beidseitig der von der Doppelstrangförderkette 13 nach oben ragende Tragvorrichtungen 12 angeordnete Dichtleisten 53 aus Grauguß, welche in die Bodenwände 6,7 eingesetzt sind, die sich längs des Ofens erstrecken und nicht nur eine weitgehende Abdichtung des unter Überdruck stehenden Behandlungsraumes 3 von dem die Förderkette 13 aufnehmenden mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum schaffen, sondern gleichzeitig zur seitlichen Führung der Förderkette 13 bzw. deren Tragvorrichtungen 12 dienen . Die Dichtungen sind als Spaltdichtungen ausgebildet, wobei die der Förderkette 13 zugewandten Dichtflächen 53' auch ohne Bearbeitung ihre Dichtungsund Führungsaufgabe erfüllen. Die Führung der Förderkette 13 mittels der Dichtleisten erübrigt die sonst üblichen Führungsbunde an den Laufrollen 55 der Förderkette 13, über welche diese auf Schienen 56 abläuft.

In Fig. 8 ist auch der Antrieb des Ventilators gezeigt, der die durch die Decke 101 des Ofenmantels 100 nach oben herausgeführte Welle 55 des Ventilators treibt. Dieser Antrieb umfaßt eine Kupplung 56, deren Antriebswelle 57 über einen Riementrieb 58 von einem Elektromotor 59 angetrieben wird. Der Ofen 50 hat ebenso wie der Ofen 60 eine solche Länge, daß ein Barren oder Bolzen der größten in der Praxis vorkommenden Länge ( 7 bis 8 m) der Länge nach hineinpaßt.

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Die DoppeIstrangförderkette 13 erstreckt sich durch eine Öffnung 62 in einer Trennwand 63 (Fig. 7) zwischen den beiden Öfen 50, 60 in den Schnei ianwärmofen 60 hinein und durchsetzt diesen ebenfalls der Länge nach. In dem Schnellanwärmofen ragen die Tragvorrichtungen 12 in einen von zwei Herdschalen 14 gebildeten zylindrischen Herdraum 15 durch einen Längsspalt hinein. Die Herdschalen sind mit ihren unteren Enden schwenkbar je auf einer Tragschiene 16 gelagert und oben von Abstandhaltern 17 zusammengehalten. Seitlich sind die Herdschalen durch radiale StUtzleisten 18 an der Ofenwand abgestützt. Durch Entfernen der Abstandhalter 17 und leichtes Schwenken um die Abstützstellen an den Tragschienen 16 nach innen können die Herdschalen 15 mühelos ausgebaut werden.

Die Herdschalen 14 weisen vier radial gerichtete Reihen von Öffnungen 22 auf, in welche ebenfalls radial gerichtete Düsen 21 von Vorgemischbrennern 19, 20 münden. Die radial gerichteten Brennerreihen erstrecken sich über die ganze Länge der Herdschalen 14. Dabei sind die unteren Brennerreihen 20 nahe an den Tragvorrichtungen 12 angeordnet und schräg nach oben gerichtet, während die beiden oberen Brennerreihen um etwa 90 zu den jeweiligen unteren Brennerreihen versetzt und schräg nach unten gerichtet sind. Die oberen Brennerreihen 19 lassen sich gegenüber den unteren Brennerreihen 20 einstellen.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung der Brennerreihen 19, 20 werden beim Anwärmen der Barren 1 bzw. T (kleinerer Durchmesser) die Oberflächen zur Wärmeübertragung optimal ausgenutzt, so daß eine rotationssymmetrische Temperaturverteilung über den Querschnitt der Barren erreicht wird. Die Brennerdüsen 21 sind dabei in ihrer Leistung unterschiedlich eingestellt, so daß die jeweils gewünschten Temperaturverteilung erreicht wird.

Die Tragvorrichtungen 12 für die Barren 1 bzw. Γ sind dort, wo sie den zwischen den beiden Herdscharen 14 gebildeten Spalt durchdringen, ebenfalls durch die oben beschriebenen Dichtleisten 53 abgedichtet.

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Die Rauchgase verlassen den Herdraum 15 nach oben durch den von den Herdschal en 14 und den Abstandhaltern 17 gebildeten Spalt und werden durch die Absaugventilatoren 10 über den Abgaskanal 61 ab und in den Gaseinlaßkanal des Ofens 50 gesaugt.

Die für die Mischung und Dosierung des Brenngases erforderlichen Rohrleitungen 28 sowie eine Vorrichtung 29 für die Messung der Temperatur der Bolzen 1 bzw. Γ sind an der in Fig. 9 rechten Seite des Ofens angeordnet.

Zum Anwärmen werden die Barren oder Bolzen in Richtung des Pfeiles A in Fig. 7 in die Ofengruppe von links her eingeschoben und von den Trag vorrichtungen 12 übernommen, welche von der Doppelstrang-Förderkette 13 bewegt werden. Der Antrieb für die Doppelstrang-Förderkette 13 wird durch nicht gezeigte Endschalter gesteuert, die den Antrieb abschalten, wenn ein Bolzen 1 gegen einen nicht gezeigten Anschlag am rechten Ende der Herdschale 14 anläuft.

In gleichmäßigen Abständen über die Länge der Herdschalen 14 angeordnete, nicht gezeigte Meßaufnehmer messen die Länge des jeweils eingesetzten Barrens 1. Diese Meßaufnehmer steuern die Brenner 19 und 20 in Gruppen derart, daß jeweils nur eine der Barrenlänge entsprechende Brenneranzahl beim Anwärmen betätigt wird.

Bei kürzeren Barrenlängen ist auch möglich, die Ofengruppe 50,60 mit mehreren Bolzen zu beschicken.

Das Arbeiten mit der beschriebenen Ofenbaugruppe geht schneller vonstatten, als wenn allein ein Schnellanwärmofen nach Fig. 9 verwendet werden würde, weil nämlich das Gut beim Eintritt in den Schnellanwärmofen 60 bereits im Ofen 50 auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmt ist, anstatt kalt in den Schnellanwärmofen eingesetzt zu werden. Dies ermöglicht eine merkliche Energieerspanrnis im Schnellanwärmofen.

Das Vorwärmen in dem Ofen 50 geschieht abgesehen von der zum Betrieb der Ventilatoren 10 erforderlichen elektrischen Energie ohne zusätzlichen Energieaufwand, weil hierzu die Abgase des Schnellanwärmofens 60 verwendet werden.

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Der Ofen nach den Fig. 1 bis 6 oder die Ofenbaugruppe nach Fig. 7,8 und 9 lassen sich mit besonderem Vorteil zum Anwärmen von Gut verwenden, das anschliessend in einem nachgeschalteten Warmhalteofen wärmebehandelt, z.B. hochgegluht wird. Die Schnelligkeit und Gleichmäßigkeit der mit dem Ofen bzw. der Ofenbaugruppe erzielten Durchwärmung des Gutes kommt bei dieser Anwendung der Qualität und Reproduzierbarkeit der mit der Wärmebehandlung geschaffenen Produkte unmittelbar zugute.

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Le'erseite

Claims (25)

1. 6000 Münzen BO Mühldorfstraße

   Telefon (0«) 496872 Telegramms patemus miinchen Postscheck München 39418-802 Bank Reuschal S Co München 2603007

   Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang .

   FRIEDRICH WILHELM ELHAUS
   P 021 02

   Ansprüche

   . Anwärmofen zum Anwärmen von metallischem Gut, insbesondere von Barren, Stangen, Bolzen aus Leichtmetall wie Aluminium und seinen Legierungen, mit einer im Ofenraum angeordneten Transportvorrichtung für das Gut und Vorrichtungen, welche die Oberfläche des anzuwärmenden Gutes mit heißen Gasen in Berührung bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen mindestens eine Reihe (8,9) von längs dem Gut (1) angeordneten Schlitzdüsen (40) mit länglichen Mündungen (44) aufweisen, die auf die Oberfläche des Gutes (1) gerichtet sind und über die heißes Gas an das Gut (1) herangeführt wird.
2. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die SchlitzdUsen (40) der oder jeder Reihe (8,9) im Abstand voneinander quer zur Längsachse des Gutes (1) angeordnet sind.

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3. 3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzmenge der heißen GaSe₇ die Abmessungen der Schlitzdüsen (40) und ihre Abstände (a,c) voneinander und von dem Gut auf die Abmessungen des anzuwärmenden Gutes abgestimmt und so gewählt sind, daß eine mittlere Wärmeübergangszahl ( Ou ) bei der Wärmeübertragung zwischen den heißen Gasen und dem Gut von mindestens 100 Kcal/m h C erzielt wird.
4. 4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzmenge und die genannten Abmessungen so gewählt sind, daß eine Wärmeübertragungszahl ( Oi ) von etwa 200 Kcal/m h C erzielt wird.
5. 5. Ofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) von in der Reihe benachbarten Schlitzdüsen (40) so gewählt ist, daß eine störungsfreie Rückströmung der aus den Düsen austretenden heißen Gase in den zwischen den Schlitzdüsen gebildeten Rückströmkanälen (45) gewährleistet ist.
6. 6. Ofen nach Anspruch3,4oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Schlitzdüsen (40) zwischen 1/3 und 1/10 des genannten Abstandes (a) beträgt.
7. 7. Ofen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querabstand (c) der Mündungen von der Oberfläche des Gutes (1) mindestens 30 mm beträgt, so daß die heißen Gase gut abströmen können und ein Anecken des eventuell verkrümmten Gutes(l) an den Schlitzdüsen (40) vermieden wird.
8. 8. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (44) der Schlitzdüsen (40) eine Länge (L) haben, die mindestens der Höhe der seitlichen Projektion des Gutes (1) entspricht.
9. 9. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüsen (40) auf das Gut (1) hin konvergierend gestaltet sind.

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10. 10. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beidseitig symmetrisch zu der Transportbahn des Gutes liegende Reihen (8,9) von Schlitzdüsen vorgesehen sind.
11. 11. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüsen (40) der oder jeder Reihe (8,9) eine Trennwand (4,4';5,5') durchsetzen, welche den Ofenraum in mindestens einen das Gut enthaltenden Behandlungsraum (3), in welchen hinein sich die Mündungen (44) der Schlitzdüsen (40) öffnen, und mindestens einen Druckraum(2)unterteiIt, in den das heiße Gas unter Druck eingeblasen wird.
12. 12. Ofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dsm oder jedem Behandlungsraum (3) ein Ventilator (10) zugeordnet ist, der das heiße Gas aus dem Behandlungsraum (3) absaugt und über seinen Auslaß in den Druckraum (2) hineinbläst, aus dem heraus das heißeGas über die Schlitzdüsen (40) auf das Gut (1) geblasen wird.
13. 13. Ofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckraum (2) insbesondere beidseitig des Behandlungsraumes (3) elektrische Heizvorrichtungen angeordnet sind.
14. 14. Ofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behandlungsraum (3) mindestens ein Gaseinlaßkanal (2') für heiße Gase mündet, und daß ein Auslaß (11) für die heißen Gase im Ofenmantel (100) vorgesehen ist.
15. 15. Ofen nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsraum (3) unmittelbar unter der Transportbahn des Gutes (1), welche in dem Behandlungsraum (3) liegt, mittels Dichtungen (53) abgedichtet ist, die gleichzeitig zur Führung der Transportvorrichtung (Förderkette 13) gestaltet sind.

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16. 16. Ofen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen beidseitig längs der Förderkette (13) angeordnete Dichtleisten (53) aus Metall, insbesondere Grauguß umfassen, welche zwischen ihren der Förderkette zugewandten Dichtflächen und entsprechenden Flächen an der Förderkette eine einfache Spaltdichtung bilden.
17. 17. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Beheizung mit Brennstoff oder elektrischer '-nergie aufweist.
18. 18. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß er in mehrere Umwälzzonen mit je einer eigenen Ventilation, Druckraum (2) und Behandlungsraum (3) und ggf. Gaseinlaßkanal (2') unterteilt ist, insbesondere durch Trennwände (102).
19. 19. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen eine oder mehrere Heizzonen mit jeweils eigener Beheizung, Ventilation und Temperaturregelung aufweist.
20. 20. Ofen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Heizzonen und Durchlaufbetrieb die Solltemperatur stufenweise in Transportrichtung zunehmend einstellbar ist.
21. 21. Ofen nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Guttemperatur als Regelgröße verwendet und direkt am Gut (1) gemessen wird.
22. 22. Ofengruppe zum schnellen Anwärmen metallischen Gutes mit einem Ofen nach einem der AnspjrtJche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (50) einem anderen Anwärmofen (60) vorgeschaltet ist, dessen Abgase die heißen Gase zum Vorwärmen des Gutes (1) bilden.

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23. 23. Ofengruppe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Transportvorrichtung (13) für das Gut (1) vorgesehen ist, die beide Öfen (50,60) durchläuft.
24. 24» Verfahren zum schnellen Anwärmen von metallischem Gut in einer Ofen" gruppe nach einem der Ansprüche 22 oder 23 / dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Anwärmphase das Gut in einem direkt oder indirekt beheizten Ofenraum auf Endtemperatur gebracht und in einer vorgeschalteten ersten Anwärmphase mit den in der zweiten Anwärmphase erzeugten Abgasen unter deren Umwälzung vorgewärmt wird.
25. 25. Verfahren nach Anspruch 24/ dadurch gekennzeichnet, daß das Gut in der ersten Anwärmphase nacheinander mehrere Anwärmzonen mit jeweils eigener Umwälzatmosphäre passiert.

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