DE19519986C2

DE19519986C2 - Glühofen, insbesondere für Schleudergußrohre, mit einem Ofenauslauf mit einer Beschleunigungsstrecke

Info

Publication number: DE19519986C2
Application number: DE1995119986
Authority: DE
Inventors: Karl-Hans Friedrich
Original assignee: IOB IND OFEN BAU GmbH
Current assignee: IOB IND OFEN BAU GmbH
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2015-05-24
Also published as: DE19519986A1; ATA121695A; AT408688B

Description

Die Erfindung betrifft einen Glühofen mit mehreren Wär mebehandlungszonen für wärmezubehandelnde, zylindrische Werkstücke, insbesondere für Schleudergußrohre, mit ei nem Ofenherd mit einer leicht schräg ansteigenden Roll bahn, die an ihrem Ende mit einer Endschräge zur hinte ren Ofenöffnung hin leicht schräg abfällt, mit einer in dem Ofenherd angeordneten Transporteinrichtung, die die zu glühenden Werkstücke durch den Ofen rollt, und mit einem in den Ofeninnenraum gerichteten, ihn in einem Auftreffbereich nach außen hin abschließenden Luft schleier.

Ein derartiger Glühofen, wie er beispielsweise aus der DE 27 08 783 C2 bekannt ist, ist als Durchlaufofen mit ständig offenen Ofenöffnungen versehen. Da der Ofenherd leicht ansteigend ist, entsteht durch die Ofenöffnungen in dem Ofeninnenraum eine Kaminwirkung. Um zu verhin dern, daß durch diese Kaminwirkung die Ofentemperatur unkontrollierbar gestört und zu viel Wärmeenergie unge nutzt entweichen kann, ist es üblich, im Bereich der hinteren Ofenöffnung einen Luftschleier vorzusehen. Mit einem solchen Luftschleier wird ein Sperrlufteffekt er zielt, bei dem der Ofeninnenraum zwar offen, gegenüber der Umgebung aber quasi abgeschlossen ist.

Ein derartiger Luftschleier wird von einem Gebläse er zeugt, welches oberhalb der hinteren Ofenöffnung ange bracht ist und einen ständigen Luftstrom in Richtung auf den Ofeninnenraum bläst. Dieser Luftstrom verhin dert, daß die heiße Luft aus dem Ofen entweichen kann. Wird nun ein fertig geglühtes Rohr unter dem Luft schleier hindurch gerollt, so wird er aus seiner ge wünschten Richtung abgelenkt und es entstehen unkon trollierbare Sperrlufteffekte.

Aus "Wärmebehandlung für Walzwerke und Schmieden", VEB- Verlag Technik Berlin, 1959, S. 350, 351 ist ein ande rer Ofen bekannt, mit dem massive, dicht aneinanderlie gende Brammen erwärmt werden. Die Brammen werden einge setzt und stoßen sich gegenseitig auf Gleitschienen durch den Ofen hindurch. Am Ende des Ofens ist eine schräge, relativ steile Gleitbahn vorgesehen, auf die die Brammen abkippen und auf einen Transportrollgang rutschen können.

Aus der DE-AS 11 36 725 ist ein Ofen für platten förmiges, unmittelbar aneinanderliegendes durch den Ofen zu bewegendes Gut mit einer am Ende des Herdes an geordneten Gutaustragerutsche bekannt. Dabei ist zwi schen dem Herd und der Austragerutsche eine Gleitebene angeordnet, die einen zu großen Überhang beim Abknicken der Platten vermeiden soll.

Aus der GB-PS 1 033 703 ist ein Ofen bekannt, der Luft düsen am Ofenausgang aufweist, wobei der Luftschleier auf eine Gutaustragerutsche gerichtet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Glüh ofen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der die hintere Ofenöffnung abschließende Luft schleier beim Durchrollen der fertigen Schleuderguß rohre so wenig wie möglich gestört wird und ein kon trolliertes Ausrollen der Schleudergußrohre ohne ein abruptes Stoppen sichergestellt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in Durchroll richtung vor dem Auftreffbereich des Luftschleiers eine Kippkante angeordnet ist, die so ausgebildet ist, daß die zylindrischen Werkstücke kurzfristig beschleunigt werden, und daß sich an die Kippkante nach steilem An fangsabfall ein Übergang zu einem flacher werdenden Ausrollabschnitt der Rollbahn anschließt. Dabei weist der Übergang von der Kippkante zu der Rollbahn einen größeren Neigungswinkel auf als der Ausrollabschnitt. Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Übergang hohlkehlen förmig ausgebildet ist.

Durch diese Maßnahmen entsteht vor dem die hintere Ofenöffnung quasi abschließenden Luftschleier eine Be schleunigungsstrecke, durch die das ausrollende Werk stück, vorzugsweise ein Schleudergußrohr, kurz vor Er reichen der hinteren Ofenöffnung eine Beschleunigung gegenüber seiner bisherigen Durchrollgeschwindigkeit erfährt.

Das Schleudergußrohr rollt nun mit einer erhöhten Ge schwindigkeit auf den Ausrollabschnitt der Rollbahn auf und relativ schnell unter dem Luftschleier hindurch. Aufgrund seiner Trägheit wird der Luftschleier dadurch praktisch nicht gestört und eine Temperaturbeeinträch tigung im Ofeninnenraum wird vermieden.

Der Neigungswinkel des sich an den steilen Übergang an schließenden Ausrollabschnitts ist relativ flach, um die ausrollenden Schleudergußrohre nach Verlassen des Glühofens wieder zu verzögern und sanft abzubremsen. Die Schleudergußrohre sind oft recht dünnwandig und es besteht die Gefahr, daß sie brechen, wenn sie mit zu hoher Geschwindigkeit am Ende des Ausrollabschnitts, beispielsweise mit Hilfe von Stoppern, abgefangen wer den.

Die Schleudergußrohre werden einzeln und weit genug ge trennt voneinander über den Ofenherd gerollt, damit ge genseitige Temperaturbeeinflussungen vermieden werden. Durch die Kippkante wird die Ausrollgeschwindigkeit kurzzeitig gegenüber der Durchrollgeschwindigkeit er höht. Der Abstand zu dem nächstfolgenden Schleuderguß rohr wird dadurch vergrößert und es bleibt genügend Zeit, um das von den Stoppern abgefangene Rohr auf die Adjustagen zu übergeben.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Un teransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist anhand ei nes Ausführungsbeispiels in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschreiben; es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht eines gattungsgemäßen Glühofens;

Fig. 2 die Detaildarstellung des Ofenauslaufs eines Glühofens nach der Fig. 1, ge schnitten, mit einer in einer Kippkante abgewinkelten Rollbahn und einem die hintere Ofenöffung abschließenden Luft schleier;

Fig. 3 die vergrößerte Detaildarstellung der Kippkante der Rollbahn nach Fig. 2;

Fig. 4 die vergrößerte Detaildarstellung des flacher geneigten Ausrollabschnitts nach Fig. 2.

In der Fig. 1 ist ein Glühofen 10 dargestellt, der ei nen Ofeneinlauf 13 und einen Ofenauslauf 16 aufweist. Vor dem Glühofen 10 sind Gießmaschinen 11 zur Fertigung von zylindrischen Werkstücken, vorzugsweise von an ei nem Ende mit Rohrflanschen 38 versehenen Schleuderguß rohren 26, aufgestellt.

Die in den Gießmaschinen 11 produzierten Schleuderguß rohre 26 werden nach ihrem Strippen in dem Glühofen 10 einer Wärmebehandlung unterzogen. Dazu werden sie über eine Rohrzuführung 12 zum Ofeneinlauf 13 gerollt. Soll der Glühofen 10 zeitweilig abgestellt werden, so kann der Ofeneinlauf 13 durch eine vordere Ofentür 25 ver schlossen werden, wodurch Wärmeverluste vermeiden wer den.

Der Glühofen 10 weist einen Ofeninnenraum 31 auf, der in eine Aufheizzone 19, eine sich daran anschließende Haltezone 20, eine Schnellkühlzone 21 und zwei Fer ritisierungszonen 22 unterteilt ist. Diese einzelnen Wärmebehandlungszonen können durch nicht dargestellte Kettenvorhänge abgeteilt sein. Um in dem Ofeninnenraum 31 Tätigkeiten ausführen zu können, sind seitliche Ofentüren 15 vorgesehen.

Der Glühofen 10 weist einen Ofenherd 24 auf, der vom Ofeneinlauf 13 zum Ofenauslauf 16 hin leicht ansteigt. Der Anstiegswinkel beträgt ca. 2° bis 2,5°. Im Ofenherd 24 ist eine längsverlaufende Transportkette 23 angeord net. Die Schleudergußrohre 26 werden durch die Trans portkette 23 einzeln in Durchrollrichtung 40 über den leicht ansteigenden Ofenherd 24 gerollt, um gegenseiti ge Temperaturbeeinflussungen und hitzebedingte Verfor mungen zu vermeiden.

Die Durchrollgeschwindigkeit der Schleudergußrohre 26 ist von der metallurgisch erforderlichen Verweildauer und der Ofenlänge abhängig.

An den Glühofen 10 schließen sich zwei parallel ange ordnete Adjustagen 18 an, von denen jedoch nur eine dargestellt ist. Die fertigen Schleudergußrohre 26 wer den auf den Adjustagen 18 abgelegt.

Durch den schräg ansteigenden Ofenherd 24 entsteht im Ofeninnenraum 31 eine Kaminwirkung. Wie die Fig. 2 zeigt, ist deshalb der im Bereich des Ofenauslaufs 16 liegenden hinteren Ofenöffnung 29 ein Gebläse 30 zu geordnet, mit dem ein Luftschleier 32 in den Ofeninnen raum 31 gerichtet werden kann. Dieser Luftschleier 32 trifft mit einem bestimmten Druck auf einen vor bzw. in der hinteren Ofenöffnung 29 liegenden Auftreffbereich 35 auf das Ende des Ofenherdes 24 auf. Der Auftreffbe reich 35 kann in Abhängigkeit von den Durchmessern 37 der wärmezubehandelnden Werkstücke 26 variieren. Er weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Breite von ca. einem halben Rohrdurchmesser 37 auf.

Der Luftschleier 32 schließt den Ofeninnenraum 31 nach außen hin quasi ab. Zugleich verhindert er, daß heiße Ofenluft unkontrolliert entweichen und durch den Ofen einlauf 13 ständig kalte Umgebungsluft nachgesogen wer den kann. Zusätzlich kann die vordere Ofentür 25 ge schlossen werden, wenn produktionsbedingt zeitweilig keine neuen Schleudergußrohre 26 mehr nachgesetzt wer den und der Glühofen 10 Zone für Zone abgestellt wird.

Der Luftschleier 32 weist zwar eine bestimmte Trägheit auf, kann aber durch länger einwirkende Fremdeinflüsse empfindlich gestört werden. Solche Fremdeinflüsse ent stehen beispielsweise, wenn die fertig geglühten Schleudergußrohre 26 durch ihn hindurchrollen.

Um solche laufenden Störungen des Luftschleiers 32 beim Hindurchrollen aus der hinteren Ofenöffnung 29 so ge ring wie möglich zu halten, werden die Schleuderguß rohre 26 kurz vor Erreichen des Auftreffbereichs 35 be schleunigt. Dazu ist die Rollbahn 28 erfindungsgemäß mit einer geneigten Endschräge 39 versehen, die zu nächst einen von einer Kippkante 27 ausgehenden steile ren Übergang zu einem flacher werdenden Ausrollab schnitt 28a aufweist. Durch die Kippkante 27 werden die Schleudergußrohre 26 mit Hilfe der Gravitation so be schleunigt, daß sie relativ schnell über den Auf treffbereich 35 unter dem Luftschleier 32 hindurch und aus dem Glühofen 10 heraus rollen.

Der Übergang von der Kippkante 27 zu dem Ausrollab schnitt 28a ist 100 mm bis 200 mm, vorzugsweise 150 mm lang und weist, wie die Fig. 3 im Detail zeigt, einen Neigungswinkel 14 von 10° bis 30°, vorzugsweise von 20° gegenüber der Ebene 17 des Ofenherdes 24 auf.

Der Übergang von der Kippkante 27 zu dem Ausrollab schnitt 28a ist - je nach gerade wärmebehandelten Schleudergußrohren 26 - etwa einen halben bis einen Rohrdurchmesser vor dem Auftreffbereich 35 des Luft schleiers 32 vorgesehen.

An den relativ kurzen, anfangs steiler geneigten Über gang von der Kippkante 27 schließt sich der längere, flacher geneigte Ausrollabschnitt 28a der Rollbahn 28 an. Der Ausrollabschnitt 28a führt durch die hintere Ofenöffnung 29 und endet, wie die Fig. 2 weiter zeigt, außerhalb des Ofeninnenraums 31 an Stoppern 33. Der Übergang von der Kippkante 27 zu dem Ausrollabschnitt 28a kann hohlkehlenförmig ausgebildet sein und nach re lativ steilem Anfangsabfall etwas flacher werden. Er geht dann mit einer Anfasung 41 einstückig in den ge radlinigen Ausrollabschnitt 28a über. Die Anfasung 41 liegt dabei noch innerhalb des Glühofens 10.

Kurz vor den Stoppern 33 ist die Rollbahn 28 mit einer querverlaufenden Anliegekante 34 versehen, die ein si cheres Ruhen der Schleudergußrohre 26 an den Stoppern 33 gewährleistet, um sie dann bedarfsgerecht auf die Adjustagen 18 übergeben zu können.

Wie die Fig. 4 zeigt, geht die Endschräge 39 der Roll bahn 28 gleichmäßig in den Ausrollabschnitt 28a über. Der Ausrollabschnitt 28a weist einen wesentlich flache ren Neigungswinkel 36 auf. Der Neigungswinkel 36 des Ausrollabschnitts 28a ist weniger als halb so steil wie der Neigungswinkel 14 des Übergangs von der Kippkante 27 zu dem Ausrollabschnitt 28a; er beträgt 5° bis 15°, vorzugsweise beträgt er 8°.

Durch diese flache Neigung des Ausrollabschnittes 28a wird die von der im Ofeninnenraum 31 liegenden Kippkan te 27 erzeugte erhöhte Ausrollgeschwindigkeit der Schleudergußrohre 26 aufgrund ihrer Rollreibung wieder verringert. Durch dieses Quasi-Abbremsen wird ein har tes Auftreffen auf die Stopper 33 oder auf ein vorher geglühtes Schleudergußrohr 26 vermieden. Treffen die Schleudergußrohre 26 zu hart auf, so besteht die Ge fahr, daß sie zerbrechen. Nach Verlassen des Glühofens 10 wird die Geschwindigkeit der Schleudergußrohre 26 verzögert und sie können von den Stoppern 33 bruchsi cher aufgefangen werden.

Zum Verlassen des Glühofens 10 werden die Schleuderguß rohre 26 durch die Kippkante 27 kurz beschleunigt und rollen relativ schnell unter dem Luftschleier 32 hin durch. Der Luftschleier 32 weist eine gewisse Trägheit auf, die so groß ist, daß er nicht oder nur vernachläs sigbar gering von dem nun relativ schnell durch ihn hindurchrollenden Schleudergußrohr 26 beeinträchtigt wird. Zudem können die Intensität und die Länge in Durchrollrichtung 40 des Auftreffbereichs 35 des Luft schleiers 32 variiert und den Durchmessern 37 der je weils gefertigten Schleudergußrohre 26 angepaßt werden.

Der Glühofen 10 wird durch diese Maßnahmen stets abge dichtet, wodurch der Kaminwirkung in seinem Ofeninnen raum 31 entgegengewirkt wird. Die Ofentemperatur und die Ofenatmospähre bleiben dadurch konstant und kon trollierbar, ebenso können Energieverluste wirksam ver mieden werden.

Bezugszeichen

10

Glühofen

11

Gießmaschine

12

Rohrzuführung

13

Ofeneinlauf

14

Neigungswinkel

15

seitliche Ofentür

16

Ofenauslauf

17

Ebene

18

Adjustage

19

Aufheizzone

20

Haltezone

21

Schnellkühlzone

22

Ferritisierungszone

23

Transportkette

24

Ofenherd

25

Ofentür

26

Schleudergußrohr

27

Kippkante

28

Rollbahn

28

a Ausrollabschnitt

29

Ofenöffnung

30

Gebläse

31

Ofeninnenraum

32

Luftschleier

33

Stopper

34

Anliegekante

35

Auftreffbereich

36

Neigungswinkel

37

Rohrdurchmesser

38

Rohrflansch

39

Endschräge

40

Durchrollrichtung

41

Anfasung

Claims

1. Glühofen mit mehreren Wärmebehandlungszonen für wärmezubehandelnde, zylindrische Werkstücke, insbeson dere für Schleudergußrohre, mit einem Ofenherd mit ei ner leicht schräg ansteigenden Rollbahn, die an ihrem Ende mit einer Endschräge zur hinteren Ofenöffnung hin leicht schräg abfällt, mit einer in dem Ofenherd ange ordneten Transporteinrichtung, die die zu glühenden Werkstücke durch den Ofen rollt, und mit einem in den Ofeninnenraum gerichteten, ihn in einem Auftreffbereich nach außen hin abschließenden Luftschleier, dadurch ge kennzeichnet, daß in Durchrollrichtung (40) vor dem Auftreffbereich (35) des Luftschleiers (32) eine Kipp kante (27) angeordnet ist, die so ausgebildet ist, daß die zylindrischen Werkstücke kurzfristig beschleunigt werden, und daß sich an die Kippkante (27) nach steilem Anfangsabfall ein Übergang zu einem flacher werdenden Ausrollabschnitt (28a) der Rollbahn (28) anschließt.

2. Glühofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an die Kippkante (27) anschließende Über gang zu der Rollbahn (28) hohlkehlenförmig ausgebildet ist.

3. Glühofen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der sich an die Kippkante (27) an schließende Übergang zu der Rollbahn (28) im Ofeninnen raum (31) angeordnet ist.

4. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der einen steileren Neigungswinkel aufweisende Übergang an den einen flacheren Neigungs winkel (36) aufweisenden Ausrollabschnitt (28a) ein stückig angefast ist.

5. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der einen flacheren Neigungswinkel (36) aufweisende Ausrollabschnitt (28a) geradlinig ist.

6. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kippkante (27) einen halben bis einen Werkstückdurchmesser in Durchrollrichtung (40) vor dem Auftreffbereich (35) des Luftschleiers (32) im Ofeninnenraum (31) angeordnet ist.

7. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Intensität und die Länge in Durchrollrichtung (40) des Auftreffbereichs (35) des Luftschleiers (31) variierbar sind.

8. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Kippkante (27) und der Rollbahn (28) mit einem Neigungswinkel (14) von 15° bis 30°, vorzugsweise von 20°, und der Ausrollabschnitt (28a) mit einem Neigungswinkel (36) von 5° bis 15°, vorzugsweise 8°, gegenüber der Ebene (17) des Ofenherdes (24) geneigt sind.

9. Glühofen nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Kippkante (27) und der Rollbahn (28) eine Länge aufweist, die ein Zehntel bis ein Hundertstel der Länge des flacher ge neigten Ausrollabschnitts (28a) beträgt, wobei der Übergang zwischen der Kippkante (27) und der Rollbahn (28) eine Länge von 50 mm bis 300 mm aufweist.