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WO2014079976A1 - Kühlhaube zum langsamen abkühlen von glühgut - Google Patents

Kühlhaube zum langsamen abkühlen von glühgut Download PDF

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Publication number
WO2014079976A1
WO2014079976A1 PCT/EP2013/074489 EP2013074489W WO2014079976A1 WO 2014079976 A1 WO2014079976 A1 WO 2014079976A1 EP 2013074489 W EP2013074489 W EP 2013074489W WO 2014079976 A1 WO2014079976 A1 WO 2014079976A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling
hood
heating
gas
protective
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/074489
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Ebner
Franz Trummer
Original Assignee
Ebner Industrieofenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49667137&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2014079976(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ebner Industrieofenbau Gmbh filed Critical Ebner Industrieofenbau Gmbh
Publication of WO2014079976A1 publication Critical patent/WO2014079976A1/de

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84—Controlled slow cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/663—Bell-type furnaces
    • C21D9/673—Details, accessories, or equipment peculiar to bell-type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B11/00—Bell-type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B5/16—Arrangements of air or gas supply devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/007—Cooling of charges therein
    • F27D2009/0072—Cooling of charges therein the cooling medium being a gas
    • F27D2009/0078—Cooling of charges therein the cooling medium being a gas in indirect contact with the charge

Definitions

  • the invention relates to a cooling hood for a hood furnace, a hood furnace for heat treatment of annealing and a method for heat treating annealing material in a hood furnace.
  • AT 508776 discloses a method for heating Glühgut in a Bebelglühstrom with the annealed under a protective hood receiving Glühsockeln.
  • a heating hood the annealed material can be heated.
  • a cooling hood the heat-treated annealing material can be cooled.
  • a cooling hood for a hood furnace for cooling of previously heated with a heating hood of the hood furnace Glühgut is provided which for heating and cooling within a protective hood of the
  • Hood furnace is arranged, wherein the cooling hood a Cooling hood body for placing over the protective hood, which is at least partially formed of a thermal insulation material, adegaszu 1500ö réelle in the cooling hood body for supplying cooling gas in a space between the protective hood and
  • the invention is a hood furnace for heating and subsequent cooling of Glühgut provided, wherein the hood furnace, a protective hood, which is designed to receive the Glühguts (inside the protective hood) and for heating and subsequent cooling of the Glühguts by heat exchange gas (or inert gas) for thermal Interaction with the annealing material is filled inside the protective hood, in particular circulated, is a heating hood for placing over the guard for heating the Glühguts, wherein the heating hood is formed, heating gas in a space between the guard and heating hood for the thermal interaction of the heating gas with the annealing by means of To warm protective cover, and has a place on the bonnet over the protective hood aufdinde cooling hood with the features described above for cooling of previously heated with the heating Glühgut.
  • a protective hood which is designed to receive the Glühguts (inside the protective hood) and for heating and subsequent cooling of the Glühguts by heat exchange gas (or
  • a method for cooling of previously heated with a heating hood of a hood furnace Glühgut is provided by means of a cooling hood, which is arranged for heating and subsequent cooling within a protective hood of the hood furnace, wherein in the method, a cooling hood body of the cooling hood on the protective cover is placed, at least partially from a thermal
  • Insulation material is formed, cooling gas in a space between the protective hood and cooling hood body for thermal
  • Cooling gas outlet in the cooling hood body of the cooling hood is discharged, the cooling hood is provided with a closing device, which is designed for selectively closing or at least partially opening thedegasauslassö réelle, and the cooling gas between thedegaszu Technologyö réelle and thedegasauslassö réelle is ventilated by means of a ventilation device of the cooling hood.
  • Cooling hood provided, in contrast to conventional
  • Cooling hoods for hood ovens to an environment thermally insulated, that is thermally insulated, is. This actually contradicts that
  • Atmosphere like air By additionally providing a closing means for selectively gradually closing a cooling gas outlet opening on the cooling hood, the cooling gas supply opening can inflowing gas be brought into relatively weak thermal interaction with the protective hood by an opening degree of the
  • Closing device is preferably adjusted continuously. As a result, even to a small extent heat from the interior of the protective hood, that is, from the annealing material, be discharged to an environment.
  • the opening degree of the closing device By adjusting the opening degree of the closing device, the effective size of the cooling gas outlet opening can thus also be set, and thus the strength of the heat removal from the annealing stock to the
  • An embodiment of the invention is based on that a cooling hood (for example, a hollow cylinder open on one side, is sucked over the cooling air from below the guard along in example three fans on the top) is designed to the effect that an insulation of the outer cylinder is made and or the blowers are closed with a flap.
  • a cooling hood for example, a hollow cylinder open on one side, is sucked over the cooling air from below the guard along in example three fans on the top
  • a cooling hood for example, a hollow cylinder open on one side, is sucked over the cooling air from below the guard along in example three fans on the top
  • a cooling hood for example, a hollow cylinder open on one side, is sucked over the cooling air from below the guard along in example three fans on the top
  • This also allows very small cooling gradients of the material. Without insulation, the cooling could be too high due to radiation of the protective cover. Without the flaps, the natural pull between the protective hood and the cooling hood might be so great that the cooling of
  • Closing device can be realized.
  • the cooling hood body can have an outer stability jacket, in particular of a
  • the cooling hood body has an inside stability jacket, in particular of a metallic material (for example steel), wherein at least a part of the outside thereof with the thermal
  • Insulating material in particular with mineral fibers or organic fibers, is covered.
  • insulating material can also be integrated or embedded in such a stability jacket, ie. be provided in its interior.
  • the heat insulation of the cooling hood can be inside and / or outside and / or inside the supporting
  • Stability jacket for example, a metal cylinder
  • Stability jacket for example, a metal cylinder
  • the cooling gas supply opening may be formed at an open end (i.e., at a mounting end) of the
  • Cooling hood body be provided in a mounted on a base (in particular an incandescent base) of the hood furnace state of the cooling hood a lower, d .h. sockel discoveredes, forms the end of the cooling hood body.
  • a base in particular an incandescent base
  • d .h. sockel sockel
  • gas from a reservoir or the atmosphere can be selectively flowed into the cooling hood body, which takes place similar to a chimney draft Flowing the successively heating gas along the
  • Cooling hood body can be advantageously exploited.
  • the cooling gas supply opening may be used as a slit for drawing in ambient air (i.e.
  • the closing means may be formed as a closing flap (i.e., flap pivotally mounted, for example, about an axis), optionally for complete closing, full opening or just partial opening
  • the closing device may be designed to gradually close only a predefinable part (and thus to gradually open a remaining part) of the cooling gas outlet opening. According to this embodiment, the
  • Closing device not only close the cooling gas outlet completely or fully open. Rather, between the
  • each intermediate setting can be selected to adjust the thickness of the Cooling gas flow to heat dissipation of the annealed adjust continuously.
  • the ventilation device may be attached to an outer wall of the cooling hood body.
  • Closing device may be on an outer wall of the
  • Ventilation device attached.
  • Ventilation device is provided cooling hood body outside, it can be kept away from a disturbance of the thermal compensation in the interior of the cooling hood.
  • the cooling gas outlet opening may be formed, with at least partially open closing device, the cooling gas to an atmosphere surrounding the cooling hood, ie.
  • thedegasabriosö réelle at an otherwise closed end of the cooling hood body
  • Cooling hood body which, in a state of the cooling hood mounted on a base of the hood furnace, has an upper end (i.e., an end remote from the base or the base) of the cooling hood
  • Cooling hood body forms.
  • the ventilation device By thedegasabriosö réelle and the ventilation device are arranged in the mounted state of the upper end of the cooling hood, these can be due to a
  • the cooling hood may comprise a plurality, in particular three, closing devices and a plurality, in particular three, ventilating devices, wherein one of the
  • Closing devices associated with an associated one of the ventilation devices to these completely or partially open or completely closed.
  • the provision of exactly three fans is particularly advantageous, since thereby with reasonable expenditure on equipment around the cooling hood around in the
  • Substantially uniform heat dissipation for cooling the annealed material can be achieved.
  • Ventilation device may be sufficient.
  • Cooling gas outlet opening is formed to adjust a predetermined cooling profile of the Glühguts.
  • adeverlaufeinstell router may be a processor (for example, a microprocessor or a CPU, Central Processing Unit), for example, a predetermined
  • Cooling gas flow is dictated by the cooling hood.
  • a control sensor signals can be used inside the guard to use a current temperature profile of the refrigerated goods as a basis for adjustment of the coolant flow.
  • the cooling gas flow can be reduced or increased.
  • a further closing device also the inlet can be opened or closed with a different closing, for example, also a hinged flap, completely or partially).
  • Such cooling gradients are required for certain grades of steel strip, since the risk to
  • Insulating material have a thermal conductivity of at most about 3 W / m-K, in particular of at most about 0.5 W / m-K, more particularly of at most about 0.1 W / m-K.
  • Possible insulation materials are a vacuum insulation panel, an airgel,
  • the heating hood can be a heating device, in particular a burner (for example a
  • Gas burner which may be integrated in a wall of the heating hood), which is arranged for heating the heating gas and in the sequence of the Glühguts.
  • the intermediate space between the heating hood and the protective hood can be heated, wherein the heating gas contained therein via the thermally conductive wall of the protective hood through a thermal compensation with the inert gas contained therein and finally with there
  • the hood furnace may have a base on which the Glühgut, the protective hood and
  • the cooling hood or the heating hood are mountable. More specifically, for performing a heat treatment of Glühgut this first be mounted on the Glühsockel.
  • the guard can be placed on the base, and it can be embedded in the interior of the protective gas shielding gas.
  • the heating cover can then be mounted over the protective cover.
  • the annealed material can then be heated to high temperatures, for example 900 ° C.
  • the heating hood can be removed and replaced by the cooling hood.
  • ambient air or the like flows in an adjustable amount in the interior of the cooling hood, an adjustable degree can
  • Heat exchange can be achieved, which then becomes a slow
  • Fig. 1 shows a hood furnace according to an exemplary embodiment of the invention for heat treating Glühgut in an operating condition in which the Glühgut using a
  • Heating hood is heated.
  • FIG. 2 shows the hood furnace of FIG. 1 in another
  • FIG 3 shows a side view of a cooling hood according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a plan view of the cooling hood according to FIG. 3.
  • FIG. 1 shows a hood furnace 100 according to an exemplary embodiment of the invention in an operating state in which this annealing material 102 heats.
  • An incandescent base 216 serves to receive the incandescent material 102.
  • the incandescent base 216 is assigned a protective hood 104 which terminates the annealed material 102 and in the interior of which a protective gas is circulated in accordance with flow arrows 108 by means of a ventilator 106.
  • An outer housing of the glow base 216 is formed by a heating hood 110, which has, for example, gas-operated burner 112 to heat the Glühgut 102 by applying the protective hood 104 with the hot combustion gases to the predetermined treatment temperature. The heat transfer takes place from the hot combustion gases, also called hot gases, over the protective cover 104 to the inside of the protective hood 104 circulated Shielding gas and from this inert gas to the annealing material 102 flows around it.
  • a controller 120 may serve to fill and discharge fuel gas in the space between the heating hood 110 and the protective hood 104.
  • the in Fig. 1 operating state allows to bring the Glühgut 102 to a desired temperature of, for example, 800 ° C and to leave it there for a predetermined time.
  • Heating or heating mode it may be necessary to cool the annealing material 102. Under certain circumstances it is
  • the hood furnace 100 shown in Fig. 1 is to be rebuilt in the manner shown in Fig. 2.
  • the heating hood 110 is removed from the hood furnace 100, so that the protective hood 104 is exposed to the outside.
  • a cooling hood 200 according to an exemplary embodiment of the invention is subsequently mounted on the glow base 216.
  • the cooling hood 200 includes a cooling hood body 202 for mounting over the protective hood 104.
  • the cooling hood body 202 has a steel stability sleeve 214 for providing mechanical stability and has a thermal insulation layer 204 of mineral wool lining the stability sheath 214 inwardly (and / or outwardly).
  • adegaszu Glassö réelle 206 for supplying cooling gas, for example, air from the surrounding atmosphere, in a space between the protective hood 104 and the cooling hood body 202 for the thermal interaction of the
  • cooling gas supply openings 206 may be provided.
  • cooling gas outlet openings 208 are provided in the cooling hood body 202 to pass through
  • thedegasauslassö réelle 208 may convert this into a partially open state.
  • a pivotable closing flap or another adjustable opening can also be provided.
  • thedegasauslassö réelle 208 may also be realized by a flexible membrane (for example made of rubber) with a closed in the power-free slot, which opens when pressure is applied, similar to a pressure relief valve, temporarily.
  • eachdegasauslassö réelle 208 is associated with a fan 212 (or another fan), which is used to pump out the
  • Cooling gas is formed by thedegasauslassö Maschinenen 208.
  • the operation of the cooling hood 200 is as follows: The annealed material 102 under the protective hood 104 is in the heated state.
  • the inert gas can continue to be circulated.
  • the fan 106 may be turned off during cooling. Flows gas through the
  • the flow of cooling gas is greater or less.
  • the cooling gas is heated by interaction with the annealing material 102 via the shielding gas and the protective sheath 104 and thus extracts thermal energy from the annealing material 102. This leads to a - deliberately slow - cooling of the incandescent material 102 inside the protective hood 104. Since the
  • Cooling hood body 202 inside (and / or outside) is padded with a heat insulation 204, no or no
  • FIG. 2 further illustrates that a cooling history adjuster 218 is provided, which may be, for example, a processor of a computer.
  • the cooling history adjuster 218 may also be provided with control commands by a user, for example, when a user wishes to set a predetermined cooling rate or, more generally, a predetermined cooling gradient or history.
  • Thedeverlaufeinstell Surprise 218 controls or regulates the
  • Shutter plates 210 for example, sets a partial degree of opening
  • / or fans 212 for example, sets a respective speed
  • / or a closure 230 for optionally closing the cooling gas inlet port 206 (for example, sets a partial degree of opening).
  • FIG. 3 shows a side view and FIG. 4 shows a plan view of a cooling hood 200 according to an exemplary embodiment of the invention. This has three perimeter at the top of the
  • Cooling hood body 202 mounted fans 212, on whose respective upper side pivotable louvers are mounted as Verschiff arthritis 210.

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Abstract

Kühlhaube (200) für einen Haubenofen (100) zum Abkühlen von zuvor mit einer Heizhaube ( 110) erwärmtem Glühgut (102), das zum Erwärmen und zum Kühlen innerhalb einer Schutzhaube (104) des Haubenofens (100) angeordnet ist, wobei die Kühlhaube (200) einen Kühlhaubenkörper (202) zum Aufsetzen über die Schutzhaube (104), der zumindest teilweise aus einem thermischen Isolationsmaterial (204) ausgebildet ist, eine Kühlgaszuführöffnung (206) in dem Kühlhaubenkörper (202) zum Zuführen von Kühlgas in einen Zwischenraum zwischen Schutzhaube (104) und Kühlhaubenkörper (202) zur thermischen Wechselwirkung des Kühlgases mit dem Glühgut (102) mittels der Schutzhaube (104), eine Kühlgasauslassöffnung (208) in dem Kühlhaubenkörper (202) zum Abführen von zugeführtem Kühlgas nach der thermischen Wechselwirkung, eine Verschließeinrichtung (210), die zum selektiven Verschließen der Kühlgasauslassöffnung (208) ausgebildet ist, und eine Ventilationseinrichtung (212) zum Ventilieren des Kühlgases zwischen der Kühlgaszuführöffnung (206) und der Kühlgasauslassöffnung (208) aufweist.

Description

Kühlhaube zum langsamen Abkühlen von Glühgut
Die Erfindung betrifft eine Kühlhaube für einen Haubenofen, einen Haubenofen zum Wärmebehandeln von Glühgut und ein Verfahren zum Wärmebehandeln von Glühgut in einem Haubenofen.
AT 508776 offenbart ein Verfahren zum Erwärmen von Glühgut in einer Haubenglühanlage mit das Glühgut unter einer Schutzhaube aufnehmenden Glühsockeln. Mit einer Heizhaube kann das Glühgut geheizt werden. Mit einer Kühlhaube kann das wärmebehandelte Glühgut abgekühlt werden.
Bei bekannten Haubenöfen wird mit einer Kühlhaube mit
Ventilatoren das Glühgut nach Ende des Erwärmungsprozesses möglichst schnell abgekühlt. Es gibt jedoch einige Glühprozesse, bei denen die Abkühlung zu Beginn sehr langsam vor sich gehen soll. Ein solcher geringer Abkühlgradient wird konventionell unter einer Heizhaube durch eine geringe Kühlung über die Brenner mit der Kühlluft erreicht. Dies bedeutet aber eine lange Belegung der teuren Heizhaube.
Herkömmlich arbeitende Haubenöfen erlauben es somit nicht, ohne Verwendung einer aufwendigen Heizhaube eine langsame Abkühlung von Glühgut zu erreichen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit einfachen Mitteln eine langsame Abkühlung von Glühgut zu erreichen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere
Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Kühlhaube für einen Haubenofen zum Abkühlen von zuvor mit einer Heizhaube des Haubenofens erwärmtem Glühgut geschaffen, das zum Erwärmen und zum Kühlen innerhalb einer Schutzhaube des
Haubenofens angeordnet ist, wobei die Kühlhaube einen Kühlhaubenkörper zum Aufsetzen über die Schutzhaube, der zumindest teilweise aus einem thermischen Isolationsmaterial ausgebildet ist, eine Kühlgaszuführöffnung in dem Kühlhaubenkörper zum Zuführen von Kühlgas in einen Zwischenraum zwischen Schutzhaube und
Kühlhaubenkörper zur thermischen Wechselwirkung des Kühlgases mit dem Glühgut mittels der Schutzhaube, eine Kühlgasauslassöffnung in dem Kühlhaubenkörper zum Abführen von zugeführtem Kühlgas nach der thermischen Wechselwirkung, eine Verschließeinrichtung, die zum selektiven Verschließen oder zumindest teilweisen (insbesondere graduellen) Öffnen der Kühlgasauslassöffnung ausgebildet ist, und eine Ventilationseinrichtung zum Ventilieren des Kühlgases zwischen der Kühlgaszuführöffnung und der Kühlgasauslassöffnung (insbesondere zum Herausbefördern des Kühlgases aus dem Inneren der Kühlhaube durch die Kühlgasauslassöffnung) aufweist.
Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist ein Haubenofen zum Erwärmen und nachfolgenden Abkühlen von Glühgut bereitgestellt, wobei der Haubenofen eine Schutzhaube, die zum Aufnehmen des Glühguts (im Inneren der Schutzhaube) und zum Erwärmen und zum nachfolgenden Kühlen des Glühguts ausgebildet ist, indem Wärmeaustauschgas (oder Schutzgas) zum thermischen Wechselwirken mit dem Glühgut innerhalb der Schutzhaube eingefüllt, insbesondere zirkuliert, wird, eine Heizhaube zum Aufsetzen über die Schutzhaube zum Erwärmen des Glühguts, wobei die Heizhaube ausgebildet ist, Heizgas in einem Zwischenraum zwischen Schutzhaube und Heizhaube zur thermischen Wechselwirkung des Heizgases mit dem Glühgut mittels der Schutzhaube zu erwärmen, und eine anstelle der Heizhaube über die Schutzhaube aufzusetzende Kühlhaube mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Abkühlen von zuvor mit der Heizhaube erwärmtem Glühgut aufweist. Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Abkühlen von zuvor mit einer Heizhaube eines Haubenofens erwärmtem Glühgut mittels einer Kühlhaube geschaffen, das zum Erwärmen und zum nachfolgenden Kühlen innerhalb einer Schutzhaube des Haubenofens angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren ein Kühlhaubenkörper der Kühlhaube über die Schutzhaube aufgesetzt wird, der zumindest teilweise aus einem thermischen
Isolationsmaterial ausgebildet ist, Kühlgas in einen Zwischenraum zwischen Schutzhaube und Kühlhaubenkörper zur thermischen
Wechselwirkung des Kühlgases mit dem Glühgut mittels der Schutzhaube eingeführt wird, wobei das Kühlgas durch eine Kühlgaszuführöffnung in dem Kühlhaubenkörper der Kühlhaube zugeführt wird, zugeführtes Kühlgas nach der thermischen Wechselwirkung durch eine
Kühlgasauslassöffnung in dem Kühlhaubenkörper der Kühlhaube abgeführt wird, die Kühlhaube mit einer Verschließeinrichtung versehen ist, die zum selektiven Verschließen oder zumindest teilweisen Öffnen der Kühlgasauslassöffnung ausgebildet ist, und das Kühlgas zwischen der Kühlgaszuführöffnung und der Kühlgasauslassöffnung mittels einer Ventilationseinrichtung der Kühlhaube ventiliert wird.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist eine
Kühlhaube bereitgestellt, die im Gegensatz zu herkömmlichen
Kühlhauben für Haubenöfen zu einer Umgebung hin thermisch isoliert, das heißt wärmeisoliert, ist. Dies widerspricht eigentlich dem
Funktionsprinzip einer herkömmlichen Kühlhaube, nämlich für ein schnelles Kühlen von Glühgut eine gute Wärmeabfuhr hin zur Umgebung zu ermöglichen, und ermöglicht somit eine thermisch nur schwache Ankopplung an die Umgebung, insbesondere eine umgebende
Atmosphäre wie Luft. Indem aber zusätzlich eine Verschließeinrichtung zum selektiven graduellen Verschließen einer Kühlgasauslassöffnung an der Kühlhaube vorgesehen ist, kann durch die Kühlgaszuführöffnung einströmendes Gas in relativ schwache thermische Wechselwirkung mit der Schutzhaube gebracht werden, indem ein Öffnungsgrad der
Kühlgasauslassöffnung durch entsprechende Ansteuerung der
Verschließeinrichtung vorzugsweise stufenlos justiert wird . Dadurch kann auch in nur geringem Umfang Wärme aus dem Inneren der Schutzhaube, das heißt von dem Glühgut, zu einer Umgebung abgeführt werden. Durch Einstellung des Öffnungsgrades der Verschließeinrichtung kann somit auch die effektive Größe der Kühlgasauslassöffnung eingestellt werden, und damit die Stärke der Wärmeabfuhr von dem Glühgut an die
Umgebung . Durch diese kombinierte Maßnahme des zumindest teilweisen Vorsehens der Kühlhaube aus Wärmeisolationsmaterial einerseits und dem Schaffen eines schwachen, einstellbaren Wärmetransports über das zwischen Kühlgaszuführöffnung und Kühlgasauslassöffnung fließenden Kühlgases kann somit ein langsamer, kontrollierbarer Kühlgradient vorgegeben werden und somit dem Glühgut ein reproduzierbarer
Kühlvorgang aufgeprägt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht darauf, dass eine Kühlhaube (zum Beispiel ein einseitig offener Hohlzylinder, über den Kühlluft von unten der Schutzhaube entlang in zum Beispiel drei Gebläse an der Oberseite gesaugt wird) dahingehend ausgestaltet wird, dass eine Isolierung des Außenzylinders vorgenommen wird und das oder die Gebläse mit einer Klappe versehen werden. Dies ermöglicht auch sehr kleine Abkühlgradienten des Materials. Ohne Isolierung könnte die Abkühlung durch Abstrahlung der Schutzhaube zu hoch sein. Ohne die Klappen wäre der natürliche Zug zwischen Schutzhaube und Kühlhaube unter Umständen so groß, dass die Abkühlung des Materials ebenfalls zu groß wäre. Durch Variation der Ventilatordrehzahl der Kühlgebläse kann außerdem der Abkühlgradient mitbestimmt werden. Die Unterbrechung oder gezielte Schwächung des natürlichen Luftzuges kann alternativ durch ein zumindest teilweises Abdichten der unteren Ansaugöffnung mit einer weiteren Klappe (oder einer anderen steuerbaren
Verschließeinrichtung) realisiert werden.
Im Weiteren werden zusätzliche exemplarische
Ausführungsbeispiele der Kühlhaube, des Haubenofens und des
Verfahrens beschrieben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Kühlhaubenkörper einen außenseitigen Stabilitätsmantel, insbesondere aus einem
metallischen Material (zum Beispiel Stahl), aufweisen, wobei zumindest ein Teil von dessen Innenseite mit dem thermischen Isolationsmaterial, insbesondere mit Mineralfasern oder organischen Fasern, bedeckt ist. Es ist aber auch eine alternative Konfiguration möglich, bei welcher der Kühlhaubenkörper einen innenseitigen Stabilitätsmantel, insbesondere aus einem metallischen Material (zum Beispiel Stahl), aufweist, wobei zumindest ein Teil von dessen Außenseite mit dem thermischen
Isolationsmaterial, insbesondere mit Mineralfasern oder organischen Fasern, bedeckt ist. Schließlich kann Isolationsmaterial auch in einen derartigen Stabilitätsmantel integriert oder eingebettet, d .h . in dessen Innerem vorgesehen, sein. Somit kann die Wärmeisolation der Kühlhaube innerhalb und/oder außerhalb und/oder im Inneren des stützenden
Stabilitätsmantels (zum Beispiel eines Metallzylinders) angebracht sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Kühlgaszuführöffnung an einem offenen Ende (d .h. an einem Montageende) des
Kühlhaubenkörpers vorgesehen sein, das in einem an einem Sockel (insbesondere ein Glühsockel) des Haubenofens montierten Zustand der Kühlhaube ein unteres, d .h. sockelseitiges, Ende des Kühlhaubenkörpers bildet. Somit kann nahe des Sockels des Haubenofens Gas aus einem Vorratsbehälter oder der Atmosphäre gezielt in den Kühlhaubenkörper eingeströmt werden, wobei das ähnlich einem Kaminzug erfolgende Strömen des sich sukzessive erwärmenden Gases entlang des
Kühlhaubenkörpers vorteilhaft ausgenutzt werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Kühlgaszuführöffnung als Schlitz zum Ansaugen von Umgebungsluft (d.h. Luft unter
Normalbedingungen einer Laborumgebung, insbesondere ein Druck von 1 bar± 100 mbar und einer Temperatur von 20°C±20°C) ausgebildet sein. Ein solcher Schlitz kann somit zum Ansaugen von Luft verwendet werden. Hierfür muss auf der Seite des Schlitzes keine separate Saugeinheit vorgesehen werden, da die Ventilationswirkung der am anderen Ende des Kühlhaubenkörpers vorgesehen Ventilatoren oder dergleichen eine ausreichende Luftströmung bewirken, welche an der
Kühlgaszuführöffnung die Umgebungsluft ansaugt. Auch der Kamineffekt im Inneren der Kühlhaube fördert eine solche Strömung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Verschließeinrichtung als Verschlussklappe (d.h. als zum Beispiel um eine Achse schwenkfähig gelagerte Klappe) ausgebildet sein, die wahlweise zum vollständigen Verschließen, vollständigen Öffnen oder genau teilweise Öffnen
(insbesondere zu einem einstellbaren Grad) der Kühlgasauslassöffnung gegenüber dieser klappbar ist. Eine solche schwenkbare Klappe erlaubt es, durch Einstellung des Schwenkungsgrads oder Schwenkungswinkels die Stärke des Kühlgasflusses einzustellen und damit gezielt Einfluss auf die Abkühlrate des Glühguts zu nehmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Verschließeinrichtung zum graduellen Verschließen nur eines vorgebbaren Teils (und somit zum graduellen Öffnen eines verbleibenden Teils) der Kühlgasauslassöffnung ausgebildet sein. Gemäß dieser Ausgestaltung kann die
Verschließeinrichtung die Kühlgasauslassöffnung nicht nur vollständig schließen oder vollständig öffnen. Vielmehr kann zwischen dem
vollständigen Schließzustand und dem vollständigen Öffnungszustand jede Zwischeneinstellung gewählt werden, um die Stärke des Kühlgasflusses zum Wärmeabtransport von dem Glühgut stufenlos einzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ventilationseinrichtung an einer Außenwand des Kühlhaubenkörpers angebracht sein. Die
Verschließeinrichtung kann an einer Außenwand der
Ventilationseinrichtung angebracht sein. Indem die
Ventilationseinrichtung kühlhaubenkörperaußenseitig vorgesehen wird, kann diese von einer Störung des thermischen Ausgleichs im Inneren der Kühlhaube ferngehalten werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Kühlgasauslassöffnung ausgebildet sein, bei zumindest teilweise geöffneter Verschließeinrichtung das Kühlgas an eine die Kühlhaube umgebende Atmosphäre, d .h.
Umgebungsluft in Laborumgebung, auszulassen. Dies führt zu einem kompakten und einfachen Aufbau.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Kühlgasabführöffnung an einem ansonsten geschlossenen Ende des Kühlhaubenkörpers
(insbesondere nahe einer Deckfläche des becherförmigen
Kühlhaubenkörpers) vorgesehen sein, das in einem an einem Sockel des Haubenofens montierten Zustand der Kühlhaube ein oberes Ende (d.h. ein sockelfernes oder dem Sockel abgewandtes Ende) des
Kühlhaubenkörpers bildet. Indem die Kühlgasabführöffnung und die Ventilationseinrichtung am im montierten Zustand oberen Ende der Kühlhaube angeordnet werden, können diese die aufgrund eines
Kamineffekts von unten nach oben durch die Kühlgasabführöffnung strömende Luft mit geringem Aufwand abführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Kühlhaube mehrere, insbesondere drei, Verschließeinrichtungen und mehrere, insbesondere drei, Ventilationseinrichtungen aufweisen, wobei jeweils eine der
Verschließeinrichtungen einer zugehörigen der Ventilationseinrichtungen zugeordnet ist, um diese wahlweise vollständig oder teilweise offenzuhalten oder vollständig zu verschließen. Das Vorsehen von genau drei Ventilatoren ist besonders vorteilhaft, da dadurch mit vertretbarem apparativen Aufwand umfänglich um die Kühlhaube herum ein im
Wesentlichen gleichmäßiger Wärmeabtransport zum Kühlen des Glühguts erreicht werden kann. Es können aber auch zwei, vier, fünf oder mehr Ventilationseinrichtungen vorgesehen sein. Auch eine einzige
Ventilationseinrichtung kann ausreichend sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Kühlhaube eine
Kühlverlaufeinstelleinrichtung aufweisen, die zum Steuern (insbesondere basierend auf einem fest vorgebbaren Steuerschema) oder Regeln
(insbesondere eine Kühlgeschwindigkeit des Glühguts basierend auf einem gemessenen Sensorsignal - zum Beispiel einem für die aktuelle Temperatur des Glühguts indikativen Messsignal - nachführend) des Kühlgasflusses zwischen der Kühlgaszuführöffnung und der
Kühlgasauslassöffnung ausgebildet ist, um einen vorgebbaren Kühlverlauf des Glühguts einzustellen. Eine solche Kühlverlaufeinstelleinrichtung kann ein Prozessor (zum Beispiel ein Mikroprozessor oder eine CPU, Central Processing Unit) sein, der zum Beispiel einen vorgegebenen
Kühlgradienten oder eine vorgegebene Kühlgeschwindigkeit nachfährt, indem der Wärmeabtransport durch Steuern oder Regeln des
Kühlgasflusses durch die Kühlhaube vorgegeben wird. Im Falle einer Regelung können Sensorsignale im Inneren der Schutzhaube verwendet werden, um einen aktuellen Temperaturverlauf des Kühlguts als Basis für eine Anpassung des Kühlmittelflusses heranzuziehen. Je nachdem, ob die aktuell erfasste Kühlgeschwindigkeit im Vergleich zu einem Soll- Kühlverlauf zu hoch oder zu niedrig ist, kann der Kühlgasfluss verringert oder erhöht werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die
Kühlverlaufeinstelleinrichtung eingerichtet sein, den vorgebbaren
Kühlverlauf des Glühguts mittels Einstellens eines Bedeckungsgrads der Kühlgasauslassöffnung durch die Verschließeinrichtung (d .h . mittels Einstellens eines Öffnungsgrads der Kühlgasauslassöffnung durch eine bestimmte Teilbedeckung durch die Verschließeinrichtung) und/oder mittels Einstellens einer Ventilationsstärke der Ventilationseinrichtung (zum Beispiel mittels Einstellens einer Drehzahl eines Ventilators) und/oder mittels Einstellens eines Bedeckungsgrads der
Kühlgaseinlassöffnung durch eine weitere Verschließeinrichtung (auch der Einlass kann mit einer anderen Verschließeinrichtung, zum Beispiel ebenfalls einer schwenkbaren Klappe, ganz oder teilweise geöffnet bzw. verschlossen werden) einzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die
Kühlverlaufeinstelleinrichtung eingerichtet sein, den Kühlverlauf des Glühguts so einzustellen, dass eine Abkühlgeschwindigkeit kleiner als ungefähr 50 K/h (Kelvin pro Stunde), insbesondere kleiner als ungefähr 15 K/h, ist. Zum Beispiel kann die Abkühlgeschwindigkeit in einem
Bereich zwischen 1 K/h und 15 K/h, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 K/h und 10 K/h, liegen. Derartige Abkühlgradienten sind bei bestimmten Bandstahlqualitäten erforderlich, da das Risiko zur
Klebeneigung und Bandkantenbeschädigungen bei zu rascher Abkühlung solcher Materialen gegeben ist. Somit können gegenüber herkömmlichen Glühgutkühlsystemen auch sehr geringe Abkühlgeschwindigkeiten eingestellt werden, ohne dass es für das Kühlen des Einsatzes
aufwendiger und teurer Heizhauben bedarf.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das thermische
Isolationsmaterial eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens ungefähr 3 W/m-K, insbesondere von höchstens ungefähr 0.5 W/m- K, weiter insbesondere von höchstens ungefähr 0.1 W/m-K, aufweisen. Mögliche Isolationsmaterialien sind eine Vakuumdämmplatte, ein Aerogel,
Mineralwolle, Polyurethan, Polystyrol, Polyethylenschaumstoffe, Wolle, Kork, Cellulose, Holzfaserdämmplatten, Perlit, etc. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Heizhaube eine Heizeinrichtung, insbesondere einen Brenner (zum Beispiel einen
Gasbrenner, der in eine Wandung der Heizhaube integriert sein kann), aufweisen, der zum Erwärmen des Heizgases und in der Folge des Glühguts eingerichtet ist. Zum Beispiel kann mittels eines Gasbrenners der Zwischenraum zwischen Heizhaube und Schutzhaube aufgeheizt werden, wobei das darin enthaltene Heizgas über die thermisch leitfähige Wandung der Schutzhaube hindurch einen thermischen Ausgleich mit dem darin enthaltenen Schutzgas und schließlich mit dem dort
befindlichen Glühgut bewerkstelligen kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Haubenofen einen Sockel aufweisen, auf dem das Glühgut, die Schutzhaube und
wechselweise entweder die Kühlhaube oder die Heizhaube montierbar sind. Genauer gesagt kann zum Durchführen einer Wärmebehandlung von Glühgut dieses zunächst auf dem Glühsockel montiert werden.
Nachfolgend kann die Schutzhaube auf den Sockel aufgesetzt werden, und es kann Schutzgas in das Innere der Schutzhaube eingelassen werden. Zum Erwärmen des Glühguts, zum Beispiel Stahlband oder Drahtbunde, kann dann die Heizhaube über der Schutzhaube montiert werden. Durch Erhitzen des Heizgases unter der Heizhaube mittels eines Brenners oder elektrisch kann das Glühgut dann auf hohe Temperaturen, zum Beispiel 900°C, erhitzt werden. Danach kann die Heizhaube abmontiert werden und durch die Kühlhaube ersetzt werden. Indem Umgebungsluft oder dergleichen in einstellbarem Ausmaß in das Innere der Kühlhaube einströmt, kann ein einstellbarer Grad an
Wärmeaustausch erreicht werden, der dann zu einer langsamen
Abkühlung des Glühguts führen kann. Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Haubenofen gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Wärmebehandeln von Glühgut in einem Betriebszustand, in dem das Glühgut unter Einsatz einer
Heizhaube erhitzt wird .
Fig. 2 zeigt den Haubenofen von Fig . 1 in einem anderen
Betriebszustand, in dem das Glühgut unter Einsatz einer Kühlhaube gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung gekühlt wird .
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer Kühlhaube gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung .
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht der Kühlhaube gemäß Fig. 3.
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Fig. 1 zeigt einen Haubenofen 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Betriebszustand, in dem dieser Glühgut 102 heizt. Ein Glühsockel 216 dient der Aufnahme des Glühguts 102. Dem Glühsockel 216 ist eine das Glühgut 102 nach außen abschließende Schutzhaube 104 zugeordnet, in deren Inneren ein Schutzgas mit Hilfe eines Ventilators 106 entsprechend Strömungspfeilen 108 umgewälzt wird. Eine äußere Einhausung des Glühsockels 216 wird von einer Heizhaube 110 gebildet, die zum Beispiel mit Gas betriebene Brenner 112 aufweist, um das Glühgut 102 durch eine Beaufschlagung der Schutzhaube 104 mit den heißen Brennergasen auf die vorgegebene Behandlungstemperatur zu erwärmen. Die Wärmeübertragung erfolgt dabei von den heißen Brennergasen, auch Heizgase genannt, über die Schutzhaube 104 auf das innerhalb der Schutzhaube 104 umgewälzte Schutzgas und von diesem Schutzgas auf das davon umströmte Glühgut 102.
Eine Steuereinrichtung 120 kann das Einfüllen und Auslassen von Heizgas in dem Zwischenraum zwischen der Heizhaube 110 und der Schutzhaube 104 dienen.
Der in Fig . 1 gezeigte Betriebszustand erlaubt es, das Glühgut 102 auf eine gewünschte Temperatur von zum Beispiel 800°C zu bringen und es dort für eine vorgegebene Zeit zu belassen. Nach diesem
Erwärmungs- oder Erhitzungsmodus kann es erforderlich sein, das Glühgut 102 abzukühlen. Unter bestimmten Umständen ist es
wünschenswert, das Glühgut 102 mit sehr geringen
Abkühlgeschwindigkeiten von zum Beispiel 5 K/h abzukühlen.
Hierzu ist der in Fig. 1 gezeigte Haubenofen 100 in der in Fig. 2 gezeigten Weise umzubauen. Zunächst wird die Heizhaube 110 von dem Haubenofen 100 abgenommen, so dass die Schutzhaube 104 nach außen hin freigelegt wird. Auf dem Glühsockel 216 wird nachfolgend eine Kühlhaube 200 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung aufmontiert.
Die Kühlhaube 200 enthält einen Kühlhaubenkörper 202 zum Aufsetzen über die Schutzhaube 104. Der Kühlhaubenkörper 202 hat eine Stabilitätshülle 214 aus Stahl zum Bereitstellen mechanischer Stabilität und hat eine die Stabilitätshülle 214 nach innen (und/oder außen) hin auskleidende thermische Isolationsschicht 204 aus Mineralwolle. Am unteren Ende des Kühlhaubenkörpers 202 ist eine Kühlgaszuführöffnung 206 zum Zuführen von Kühlgas, zum Beispiel Luft aus der umgebenden Atmosphäre, in einen Zwischenraum zwischen der Schutzhaube 104 und den Kühlhaubenkörper 202 zur thermischen Wechselwirkung des
Kühlgases mit dem Glühgut 102 mittels der Schutzhaube 104
vorgesehen. Es können alternativ auch mehrere Kühlgaszuführöffnungen 206 vorgesehen sein. Am oberen Ende der Kühlhaube 200 sind Kühlgasauslassöffnungen 208 in dem Kühlhaubenkörper 202 vorgesehen, um durch die
Kühlgaszuführöffnung 206 zugeführtes Kühlgas nach der thermischen Wechselwirkung mit dem Glühgut 102 durch die Schutzhaube 110 hindurch aus der Kühlhaube 200 abzuführen. Jeder der
Kühlgasauslassöffnungen 208 ist eine seitlich hin und her verschiebbare Verschließplatte 210 zugeordnet, welche die zugeordnete
Kühlgasauslassöffnung 208 entweder vollständig öffnen, vollständig verschließen oder durch nur teilweise Bedeckung der jeweiligen
Kühlgasauslassöffnung 208 diese in einen teilweise geöffneten Zustand überführen kann. Anstelle der entlang eines Doppelpfeils verschiebbaren Verschließplatte 210 kann auch eine schwenkbare Verschließklappe oder eine andere einstellbare Öffnung vorgesehen sein. Zum Beispiel kann die Kühlgasauslassöffnung 208 auch durch eine flexible Membran (zum Beispiel aus Gummi) mit einem im kraftfreien Zustand verschlossenen Schlitz realisiert sein, der bei Beaufschlagung mit Druck, ähnlich wie ein Überdruckventil, vorübergehend öffnet.
Ferner ist jeder Kühlgasauslassöffnung 208 ein Ventilator 212 (oder ein anderes Gebläse) zugeordnet, der zum Abpumpen des
Kühlgases durch die Kühlgasauslassöffnungen 208 ausgebildet ist.
Aufgrund eines Kamineffekts wird das Kühlgas von der
Kühlgaszufuhröffnung 206 zu den Kühlgasauslassöffnungen 208 gezogen, was auch durch die Ventilatoren 212 gefördert wird .
Die Funktionsweise der Kühlhaube 200 ist wie folgt: Das Glühgut 102 unter der Schutzhaube 104 befindet sich im erhitzten Zustand .
Mittels der Umwälzpumpe bzw. des Gebläses 106 kann das Schutzgas weiterhin umgewälzt werden. Alternativ kann das Gebläse 106 während des Kühlens auch ausgeschaltet werden. Strömt Gas durch die
Kühlgaseinlassöffnung 206 in den Zwischenraum zwischen Schutzhaube 104 und Kühlhaube 200, so strömt dieses aufgrund eines Kamineffekts von unten nach oben und verlässt die Kühlhaube 200 durch die
Kühlgasauslassöffnungen 208, zusätzlich angetrieben durch die
Ventilatoren 212. Je nachdem, wie weit die Verriegelungsplatten 210 die jeweilige Kühlgasauslassöffnung 208 verschließen, ist der Kühlgasfluss größer oder kleiner. Während des Strömens entlang des Pfads von dem Kühlgaseinlass 206 zu den Kühlgasauslässen 208 erwärmt sich das Kühlgas durch Wechselwirkung mit dem Glühgut 102 über das Schutzgas und die Schutzhülle 104 und entzieht dem Glühgut 102 somit thermische Energie. Dadurch kommt es zu einer - bewusst langsamen - Abkühlung des Glühguts 102 im Inneren der Schutzhaube 104. Da der
Kühlhaubenkörper 202 innenseitig (und/oder außenseitig) mit einer Wärmeisolierung 204 ausgepolstert ist, erfolgt kein oder kein
nennenswerter Wärmeaustausch über die Wandung des
Kühlhaubenkörpers 202 hinweg.
Fig . 2 zeigt ferner, dass eine Kühlverlaufeinstelleinrichtung 218 vorgesehen ist, die zum Beispiel ein Prozessor eines Computers sein kann. Die Kühlverlaufeinstelleinrichtung 218 kann auch von einem Benutzer mit Steuerbefehlen versorgt werden, zum Beispiel wenn ein Benutzer eine vorgegebene Kühlgeschwindigkeit oder allgemeiner einen vorgegebenen Kühlgradienten oder Kühlverlauf einstellen möchte. Die Kühlverlaufeinstelleinrichtung 218 steuert oder regelt die
Verschließplatten 210 (zum Beispiel stellt einen teilweisen Öffnungsgrad ein) und/oder die Ventilatoren 212 (zum Beispiel stellt eine jeweilige Drehzahl ein) und/oder eine Verschließeinrichtung 230 zum optionalen Verschließen der Kühlgaseinlassöffnung 206 (zum Beispiel stellt einen teilweisen Öffnungsgrad ein). Dadurch kann die Menge des Kühlgases, deren Flussgeschwindigkeit und deren Wechselwirkungszeit im Inneren der Kühlhaube 200 eingestellt werden, um eine gewünschte,
vorzugsweise besonders niedrige Kühlgeschwindigkeit zu erreichen. Dies ist für bestimmte Glühgüter 102 wichtig oder vorteilhaft. Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht und Fig . 4 zeigt eine Draufsicht einer Kühlhaube 200 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung . Diese hat drei umfänglich am oberen Ende des
Kühlhaubenkörpers 202 angebrachte Ventilatoren 212, an deren jeweiliger Oberseite schwenkbare Luftklappen als Verschließeinrichtungen 210 angebracht sind .
Fig. 4 zeigt ferner, dass die Kühlgaseinführöffnung 206 in diesem Beispiel als Schlitz zum Ansaugen von Umgebungsluft ausgestaltet ist.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass„aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kühlhaube (200) für einen Haubenofen (100) zum Abkühlen von zuvor mit einer Heizhaube (110) erwärmtem Glühgut (102), das zum Erwärmen und zum Kühlen innerhalb einer Schutzhaube (104) des Haubenofens (100) angeordnet ist, wobei die Kühlhaube (200) aufweist:
einen Kühlhaubenkörper (202) zum Aufsetzen über die Schutzhaube (104), der zumindest teilweise aus einem thermischen Isolationsmaterial (204) ausgebildet ist;
eine Kühlgaszuführöffnung (206) in dem Kühlhaubenkörper (202) zum Zuführen von Kühlgas in einen Zwischenraum zwischen Schutzhaube (104) und Kühlhaubenkörper (202) zur thermischen Wechselwirkung des Kühlgases mit dem Glühgut (102) mittels der Schutzhaube (104);
eine Kühlgasauslassöffnung (208) in dem Kühlhaubenkörper (202) zum Abführen von zugeführtem Kühlgas nach der thermischen Wechselwirkung;
eine Verschließeinrichtung (210), die zum selektiven Verschließen oder zumindest teilweise Öffnen der Kühlgasauslassöffnung (208) ausgebildet ist;
eine Ventilationseinrichtung (212) zum Ventilieren des Kühlgases zwischen der Kühlgaszuführöffnung (206) und der Kühlgasauslassöffnung (208).
2. Kühlhaube (200) gemäß Anspruch 1, wobei der Kühlhaubenkörper (202) einen, insbesondere außenseitigen und/oder innenseitigen,
Stabilitätsmantel (214), insbesondere aus einem metallischen Material, aufweist, wobei zumindest ein Teil von dessen Oberfläche, insbesondere von dessen Innenseite und/oder Außenseite, mit dem thermischen Isolationsmaterial (204), insbesondere mit Mineralfasern oder organischen Fasern, bedeckt ist.
3. Kühlhaube (200) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlgaszuführöffnung (206) an einem offenen Ende des Kühlhaubenkörpers (202) angeordnet ist, das in einem an einem Sockel des Haubenofens (100) montierten Zustand der Kühlhaube (200) ein unteres Ende des Kühlhaubenkörpers (202) bildet.
4. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kühlgaszuführöffnung (206) zum Ansaugen von Umgebungsluft als Schlitz in dem Kühlhaubenkörper (202) ausgebildet ist.
5. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verschließeinrichtung (210) als Verschlussklappe ausgebildet ist, die zum selektiven Verschließen oder zumindest teilweise Öffnen der Kühlgasauslassöffnung (208) klappbar ist.
6. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verschließeinrichtung (210) zum graduellen Verschließen nur eines vorgebbaren Teils der Kühlgasauslassöffnung (208) ausgebildet ist.
7. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ventilationseinrichtung (212) an einer Außenwand des Kühlhaubenkörpers (202) angebracht ist und die Verschließeinrichtung (210) an einer Außenwand der Ventilationseinrichtung (212) angebracht ist.
8. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kühlgasauslassöffnung (208) ausgebildet ist, bei zumindest teilweise geöffneter Verschließeinrichtung (210) das Kühlgas an eine die Kühlhaube (200) umgebende Atmosphäre auszulassen.
9. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kühlgasauslassöffnung (208) an einem ansonsten geschlossenen Ende des Kühlhaubenkörpers (202) angeordnet ist, das in einem an einem Sockel (216) des Haubenofens (100) montierten Zustand der Kühlhaube (200) ein oberes Ende des Kühlhaubenkörpers (202) bildet.
10. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend mehrere, insbesondere drei, Verschließeinrichtungen (210) und mehrere, insbesondere drei, Ventilationseinrichtungen (212), wobei jeweils eine der Verschließeinrichtungen (210) jeweils einer der Ventilationseinrichtungen (212) zugeordnet ist.
11. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend eine Kühlverlaufeinstelleinrichtung (218), die zum Steuern oder Regeln des Kühlgasflusses zwischen der Kühlgaszuführöffnung (206) und der Kühlgasauslassöffnung (208) ausgebildet ist, um einen vorgebbaren Kühlverlauf zum Kühlen des Glühguts (102) einzustellen.
12. Kühlhaube (200) gemäß Anspruch 11, wobei die Kühlverlaufeinstelleinrichtung (218) eingerichtet ist, den vorgebbaren Kühlverlauf des Glühguts (102) :
mittels Einstellens eines Bedeckungsgrads der Kühlgasauslassöffnung (208) durch die Verschließeinrichtung (210); und/oder
mittels Einstellens einer Ventilationsstärke der Ventilationseinrichtung (212);
und/oder mittels Einstellens eines Bedeckungsgrads der Kühlgaszuführöffnung (206) durch eine weitere Verschließeinrichtung (210) einzustellen.
13. Kühlhaube (200) gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Kühlverlaufeinstelleinrichtung (218) eingerichtet ist, den Kühlverlauf des Glühguts (102) so einzustellen, dass eine Abkühlgeschwindigkeit kleiner als 50 K/h, insbesondere kleiner als 15 K/h, ist.
14. Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das thermische Isolationsmaterial (204) eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 3 W/m- K, insbesondere von höchstens 0.5 W/m-K, weiter insbesondere von höchstens 0.1 W/m- K, aufweist.
15. Haubenofen (100) zum Erwärmen und nachfolgenden Abkühlen von Glühgut (102), wobei der Haubenofen (100) aufweist:
eine Schutzhaube (104), die zum Aufnehmen des Glühguts (102) und zum Erwärmen und zum nachfolgenden Kühlen des Glühguts (102) ausgebildet ist, indem Wärmeaustauschgas zum thermischen Wechselwirken mit dem Glühgut (102) innerhalb der Schutzhaube (104) eingefüllt, insbesondere zirkuliert, wird;
eine Heizhaube (110) zum Aufsetzen über die Schutzhaube (104) zum Erwärmen des Glühguts (102), wobei die Heizhaube (110) ausgebildet ist, Heizgas in einem Zwischenraum zwischen Schutzhaube (104) und Heizhaube (110) zur thermischen Wechselwirkung des Heizgases mit dem Glühgut (102) mittels der Schutzhaube (104) zu erwärmen;
eine anstelle der Heizhaube (110) über die Schutzhaube (104) aufzusetzende Kühlhaube (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Abkühlen von zuvor mit der Heizhaube (110) erwärmtem Glühgut (102).
16. Haubenofen (100) gemäß Anspruch 15, wobei die Heizhaube (110) eine Heizeinrichtung (112), insbesondere einen Brenner, aufweist, der zum Erwärmen des Heizgases und in der Folge des Glühguts (102) eingerichtet ist.
17. Haubenofen (100) gemäß Anspruch 15 oder 16, aufweisend einen Sockel (216), auf dem das Glühgut (102), die Schutzhaube (104) und wechselweise entweder die Kühlhaube (200) oder die Heizhaube (110) montierbar sind .
18. Verfahren zum Abkühlen von zuvor mit einer Heizhaube (110) erwärmtem Glühgut (102) mittels einer Kühlhaube (200), das zum Erwärmen und zum Kühlen innerhalb einer Schutzhaube (104) des Haubenofens (100) angeordnet ist, wobei das Verfahren aufweist:
Aufsetzen eines Kühlhaubenkörpers (202) der Kühlhaube (200) über die Schutzhaube (104), der zumindest teilweise aus einem thermischen Isolationsmaterial (204) ausgebildet ist;
Zuführen von Kühlgas in einen Zwischenraum zwischen Schutzhaube (104) und Kühlhaubenkörper (202) zur thermischen Wechselwirkung des Kühlgases mit dem Glühgut (102) mittels der Schutzhaube (104), wobei das Kühlgas durch eine Kühlgaszuführöffnung (206) in dem Kühlhaubenkörper (202) der Kühlhaube (200) zugeführt wird;
Abführen von zugeführtem Kühlgas nach der thermischen Wechselwirkung durch eine Kühlgasauslassöffnung (208) in dem Kühlhaubenkörper (202) der Kühlhaube (200);
Vorsehen der Kühlhaube (200) mit einer Verschließeinrichtung (210), die zum selektiven Verschließen oder zumindest teilweise Öffnen der Kühlgasauslassöffnung (208) ausgebildet ist; Befördern des Kühlgases von der Kühlgaszuführöffnung (206) zu der Kühlgasauslassöffnung (208) mittels einer Ventilationseinrichtung (212) der Kühlhaube (200).
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