DE2313974C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzbädern wie Verzinkungs-, Emaillier-, Glas- od. dgl. -bäder in Wannen oder Becken - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzbädern wie Verzinkungs-, Emaillier-, Glas- od. dgl. -bäder in Wannen oder Becken

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DE2313974C2
DE2313974C2 DE2313974A DE2313974A DE2313974C2 DE 2313974 C2 DE2313974 C2 DE 2313974C2 DE 2313974 A DE2313974 A DE 2313974A DE 2313974 A DE2313974 A DE 2313974A DE 2313974 C2 DE2313974 C2 DE 2313974C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beheizen von offenen Schmelzbädern, wie Verzinkungs-, Emaillier-, Verbleiungs-, Metall-, Glas- oder dergleichen -bäder, in Wannen oder Becken. Sie betrifft feiner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und soll sich auf alle Verfahren und Vorrichtungen beziehen, bei denen einem offenen Materialbacl Wärme von außen zugeführt wird, um den Erwärmungszustand des Bades herbeizuführen und zu unterhalten. Als offenes Schmelzbad soll nachstehend ein solches verstanden werden, dessen Wanne oder Becken mindestens zeitweise zum Einbringen von Badmatcrial oder aber zum Eintauchen von Körpern oder Gegenständen in das Bad offen ist.
Das Beheizen derartiger offener Bäder erfolgte bislang im allgemeinen durch eine Beheizung der
3 4
Außenseite der Wanne oder des Beckens von der symmetrisch zur Längs- oder Querachse der Wanne
Seite oder von unten mittels Gas-, öl- oder Kohlen- oder des Beckens in das Bad eingeleitet und symme-
staubbrenner. Auch eine elektrische Aufheizung trisch abgezogen.
wurde angewandt. Entsprechend der Wandstärke In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen und dem Material der Wanne oder des Beckens er- 5 Verfahrens für Bäder, in denen ein zu behandelnder gab sich ein erhebliches Temperaturgefälle zwischen Körper oder Gegenstand eingetaucht wird, ist vorgederen InhsU, d. h. dem Bad und den Brennern oder sehen, daß das Gas nach dem Verlassen des Bades dem Aufheizmittel, wodurch eine starke Temperatur- auf den in dem Bad zu behandelnden oder auf den in beanspruchung der Wannen- oder Beckenwand her- dem Bad bereits behandelten Körper oder Gegenvorgerufen wurde. Darüber hinaus war selbst bei io stand geleitet wird, um anschließend erhitzt zu wergünstiger Anordnung der Brenner oder der Rauch- den.
gasrücksaugung oder bei Mischung mit Kühlluft eine In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die
gleichmäßige Beheizung nicht möglich. Es traten Wanne oder das Becken bis oberhalb der Mündung
Schaden durch Durchbrennen, Risse oder Verfor- der das Gas in das Bad einleitenden Rohre und des
mung auf. i5 unteren Endes eines Abzugschachtes der Wanne für
Man hat daher einen weiteren Weg beschritten, das inerte Gas gefüllt
der darin bestand, die Beheizung oberhalb der Wan- Durch die deutsche Auslegeschrift 1 201 856 ist es nen oder Becken anzuordnen und auf die Oberfläche bei einer Vorrichtung zum Übertragen der Wärme des Bades einwirken zu lassen. Für Glasschmelzen eines Gases auf das Arbeitsmittel eines wärmeverließ sich diese Beheizungsart anwenden. Bei Verzin- ao brauchenden Prozesses r* :reits bekannt, durch ein kungs-, Verbleiungs- und Emaillicrbädern wie bei mc- flüssiges Metallbad wärmeabrebendes Gas hindurchtallischen Schmelzbädern war abet, abgesehen von zuleiten. Aus der deutschen Auslegeschrift 1922 647 der störenden Anordnung der Beheizangsvorrichtung ist es ferner bei einem Wärmeaustauscher zur Kühoberhalb der Wanne oder des Beckens, die Einwirk- lung heißer inerter Gase in einem Metallbad unter liefe der Energie von der Oberfläche aus relativ ge- as Erzeugung von Dampf bekannt, das heiße inerte Gas ring. Darüber hinaus zeigte sich in erheblichem durch Tauchrohre in das Metallbad einzuleiten. Maße eine unerwünschte Metalloxydbildung durch Durch die deutsche Auslegeschrift 1 928 093 ist weiden direkten Kontakt der Schmelze mit der Außen- terhin bekannt, ein wärmeabgebendes Edelgas aus luft unter Berücksichtigung der Wärmebeaufschla- einem Kernreaktor durch ein Metallbad zu leiten, gung der Badoberfläche. 30 Letztlich lehrt die deutsche Auslegeschrift 1 922 646,
Als weiterer Nachteil bekannter Verfahren und durch ein Metallbad geführtes inertes Gas in einem
Vorrichtungen zum Beheizen von Materialbädern in Kreislauf zu führen, in dem ein Erhitzer und ein Me-
Wannen und Becken war es anzusehen, daß die Ab- tallbad vorgesehen sind. Bei den bekannten.Vorrich-
gase die Vorrichtung mit einer Temperatur verlassen, tungen dient das Flüssigmetall ausschließlich als
die 100cC und mehr über der niedrigsten Wannen- 35 Wärmeübertragungsmittel in einem Wärmetauscher
temperatur lag, so daß die Abgastemperatur meist mit geschlossener Wanne oder Becken. Die Erfin-
noch über 600° C betrug. Diese Abgasverluste be- dung schlägt einen hiervon grundsätzlich abweichen-
eintrichtigen die Wirtschaftlichkeit der bekannten den Weg ein. Sie benutzt die Badflüssigkeit oder
Verfahren und Vorrichtungen. Schmelze nicht als Wärmeübertragungsmittel auf
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 40 wärmeaufnehmende Medien, vielmehr wird das inein Verfahren zum Beheizen von offenen Material- crte Gas zum unmittelbaren Erhitzen eines offenen schmelzbädern in Wannen oder Becken zu schaffen, Behandlungsbades, z. B. eines Verzinkungs-, Emailbei dem eine Aufheizung des Bades in wirtschaftli- Her-, Verbleiungsbades od. dgl. benutzt. Das Durchcher Weise und mit geringem Arbeitsaufwand erfol- perlen des inerten Gases durch das Bad in der gen kann. Die Vorrichtung nach der Erfinaung soll 45 Wanne oder das Becken bewirkt enie sogenannte hierbei einfach ir. ihrem Aufbau und in ihier Bedie- Mammutpumpenwirkung, durch die ein Umwälzen nung sein. Insbesondere soll das Verfahren die Mög- des Bades erfolgt, so daß das Abziehen des Gases lichkcit der Anwendung bei solchen Bädern bieten, aus dem offenen Bad in einen Teil des Bades erfolin die in dem Bad zu behandelnde Körper oder Ge- gen kann» der z.B. bei Verzinkungs-, Emaillier- und genstände aller Art eingetaucht werden, d. h. ein be- 50 Verbleiungsbädem außerhalb des den zu behandelnstimmter Bereich innerhalb des Bades selbst vor den Körper oder Gegenstand aufnehmenden AbRohren und Leitungen frei bleibt und dennoch eine Schnitts des Bades gelegen ist. Ohne Zuhilfenahme Zirkulation der Badschmelze gewährleistet ist. mechanischer oder anderer Umwälzmittel werden
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein alle Bereiche des Bades ohne Behinderung durch ein-
Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vor, 55 getauchte, zu behandelnde Körper oder Gegenstände das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein inertes Gas oder Zufuhr- oder Abzugsrohre umgewälzt,
im Kreislauf durch gasseitig abgeschlossene Teile des Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Ver-
öffenen Bades und einen Erhitzer geleitet wird. fahrens weist die Wanne oder das Becken an jeder
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Er- Längs* und/oder Querseite mehrere, das Gas in das
findung wird das inerte Gas mittels Rohre, Kanäle, 60 Bad einleitende Rohre auf, Außerdem sind in der
Schlitze u. dgl. in das Bad eingeleitet und oberhalb Gaskreislaufleitung hinter der Wanne oder dem Bek-
der Rohre, und bei Bädern zur Behandlung einzutau- ken ein Abscheider, ein Verdichter und ein Erhitzer
chender Korper oder Gegenstände außerhalb der Be- vorgesehen.
wegungsbahn Lines solchen Körpers oder Gegenstan- Hierbei kann in die Gasleitung zweckmäßigerweise des oder außerhalb einer Zugabe- und Abschöpfein- 65 zwischen der das Bad aufnehmenden Wanne oder
richtung abgezogen. dem Becken und dem Verdichter ein Luftvorwärmer
Das inerte G;i£ wird bei einer vorzugsweisen Aus- für die Verbrennungsluft des Erhitzers angeordnet führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sein. In andersartiger Ausgestaltung kann in die Lei-
lung mischen dem VerLcr und de, Hrh,,.
den Verzug, daß das aus der ^
kcn gelangende Gas in dem Luftvor
mais abgekühlt wird und mit der niedrigeren Fempe-
für das in das Bad einzutauchende G , gcschaltel ist, MaBs g,üb gegenüber den Dar-
ist .5
.st ,5
hierbei an sich bekannte
hen parallel zu und nahe f
seitenwänden angeordnet smd Vorte
zwischen dem unterenJA iifcrechSi Schacht- oder Becken.nnem zugekehiten senkrechten^
wand und dem Tauchrohr bzw. der
eine Umlenkwand vorgesehen. Durch
in das Bad eingeleitete. Gasf™^
gende Bewegungen "ahe ^
wand beim Durchperlen dJf
Gas verleiht dem Badte.l mi den ^
Gasblasen f'n« Se^g^E»: aus den Rohren aufteil oberhalb des Gasaurtntts aus der^
wärts beweglt w.rd und lj«>g* * n Vorlagen, Badinhalts erfolgt. Wird das Oa^en der Wanne oder
α" ÄnÄSÜ[so fS an den Wänden der Weanne oder SL
°. Das .5
3°
von »fii?^JS^w?kuS?dn Umwälzen des tretende Maminutpmpenwirkung ein
Wannen- und ?«*^J^ jS tel selbst um eingetauchte Korper oder
gewährleistet vnrnieweise in einem
Die U«J"^^SS!^BS stimmten Abstandyorn Wannen ade Ausb.ldungsm^hkeit der
f to^^ ernn-
dungsgemäßen Verfahrens besteht im wesentlichen
aus einer Wanne oder einem Becken 1, einem Ver- ^.^ sowje ^ Zwi henlci.
U.ngen zwischen diesen Teilen. Der Erhitzers weist £ Wärmetauscher 4 einen Luftvorwar-
g für den Brenner 6 des Erhi,zers auf. Die in den F i g. 1 bis 3 wiedergegebene Wanne odcr das Becken 1 dient mit ihrem Inhalt der Verenkung bahnförmigen Metallbandes. Die Wanne oder das Becken t ist hierzu aus einem Unterteil 7 geb.ld das die Wände 8>q und den Boden 10 aufweist. Die Wände und der Boden können aus zwei verschiedef en Materialschichten gebildet sein, wöbe, die äußere Materialschicht 11 aus Metall besteht und mit seitlichen Flanschen 12 versehen .st. D.e innere Schicht hingegen ist wie üblich eine keram.sche
^Mif den Flanschen 12 der äußeren Schicht des unteren Teils 7 sind die Flansche 13 eines metallischen Aufsatzes 15 verbunden, der eine keramische Auskleidung 16 trägt. Der Unterteil 7 sowie ^ Aufsätze 15 bilden, wie aus F i g. 3 zu erkenner, ist, eine oben offene Wanne oder Becken.
Seitlich und oberhalb der Aufsätze ist an den
d£s Beckens ,e ein
sich
der
und geht in einen aus der Wand 21, den Stirn
SnTin die SSA
verbunden. Ferner kann hinter scheider Kr Jitotojfc
1S
ter und
ch
In
Leitung 37^ g. 1) mit dem Verdichtet verbunden smd. ^ ^^ ^
f^. Beckeninnern abgekehrt, ein Abscheider 26 an, de, von Südlichen 50 in einen Schachtabschnitt 27 ragt. In diesen mündet d die Zuleitungen 28, die gemeinsam in die Leitung 3'!
^ ^^ übergehen, während diesen Zu
Wannen- leitungen 28 gegenüberliegend Tauchrohre 29 in den
sich um solch e
hinein- und
bahnen, wie » Ti^un«f Körper, die im Emtauchverfanren
m^eria]. fc Eintrittsstelle in die Wanne oder das Becken ab un
um terhalb des üblichen Metallbadspiegels Sp m de
be- Wanne oder dem Becken gelegen sind, oc OT den m Reihe nebeneinanderliegende
7 8
•ndet etwas unterhalb des unteren Endes der Tauch- wärmer 5 für die Verbrennungsluft des Brenners 6
t>er untere Rand der Trenn- oder Umlenkwand 32 angeordnet. Der Luftvorwärmers kann im Gegen-
lohre 29, die ihrerseits etwa auf halber Höhe der satz hierzu auch in die Leitung 37 geschaltet werden,
Schmelzbadtiefe enden. wodurch das aus den Schächten 17, 18 austretende
Die Trenn- oder Umlenkwände 32 finden gegen S inerte Gas noch weiter abgekühlt und in diesem Zuden Boden 7 der Wanne oder des Beckens 1 zu ihre stand dem Verdichter 2 zugeführt wird.
Fortsetzung in je einem Gitter 33, so daß, wie die in Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist in dem F i g. 3 eingezeichneten Strömungspfeile erkennen gasdicht abgeschlossenen Kreislauf des inerten Gases fassen, Schmelzbadteile in Richtung der Pfeile 34 zwischen den Leitungen 25 und dem Verdichter 2 durch das Gitter 33 in dem Raum 35 zwischen dem to eine Behandlungskammer 40 vorgesehen, wobei Lei-Gitter bzw. der Trenn- und Umlankwand 32 und der tungen 41, 42 das inerte Gas beidseitig einer zu beWand 8 oder 9 der Wanne oder des Beckens 1 ein- handelnden Warenbahn W oder einer bereits in dem strömen. Das aus den Tauchrohren 29 an deren unte- Bad M der Wanne oder des Beckens 1 behandelten ren Ende austretende inerte Gas perlt durch die Warenbahn zuführen und diese hierbei vorerwärmen Schmelze in diesem Raum 35 auswärts und gelangt 15 oder aber trocknen. Das Gas wird über die Leitunin Richtung der Pfeile durch die Schächte 17,18 und gen 43, 44 abgezogen und dem Verdichter 2 zugedie Leitung 37 zu dem Verdichter 2. führi, der hierdurch mit kühlerem Gas beaufschlagt
Der Abstand der Trenn- oder Umlenkwand 32 so- wird, als dies bei der Ausführungsform nach F i g. 1
wie des Gitters 33 von den Wänden 8,9 bzw. 15, 16, der Fall ist.
die Anordnung der Tauchrohre 29, die Eintauchtiefe ao Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ragt ein ein-
der Rohre, der Abstand des oberen Randes der zelnes Tauchrohr 45 in eine zylindrische Trenn- oder
Trenn- oder Umlenkwände 32 sowie die Zuordnung Umlenkwand 46, die nach unten in ein Gitter 47 ver-
der Wände 19 der Schächte 17,18, die mit ihrem un- längen ist. Oberhalb der Wand 46 ist eine topfartige
teren Rand unter den Spiegel Sp des Schmelzeba- Haube 48 angeordnet, deren senkrechte oder schräge
des M ragen, bedingen ein Umwälzen des Metallba- 25 Wand 49 ebenso wie der obere Rand der Trenn-
des, wobei der mittlere Abschnitt 36 der Wanne für oder Umlenkwand 46 bis unterhalb des Schmelzbad-
einen Behandlungskörper bzw. für das Durchlaufen spiegeis reicht. In die Haube münden ein oder meh-
der zu behandelnden Warenbahn frei bleibt. rere Abzugsrohre 50, durch die das Gas abgezogen
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 gelangt das wird. Die Ausführungsform nach F i g. 4 eignet sich
abgekühlte verdichtete inerte Gas über eine Leitung 30 insbesondere zum nachträglichen Anbringen an be-
38 zu dem Wärmeaustauscher 3, um von dort über reits bestehende Wannen oder Becken und hat den
die Leitung 39 den Tauchrohren 29 zugeführt zu Vorteil, nach Bedarf in beliebiger Anzahl und an be-
werden, zu deren waagerechten Abschnitt 30 eine liebiger Stelle am Wannenrand angeordnet zu wer-
Leitung 26 α parallel geführt ist, über welche durch den.
den Abscheider 26 abgeschiedene Schmelzteile dem 35 Die Anzahl der Tauchrohre 45 in jeder Haube
Bad wieder zugeführt werden. kann variiert werden, wie auch die Anordnung und
Oberhalb des Wärmetauschers 4 ist der Luftvor- Anzahl der Abzugsrohre 50 geändert werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Beheizen von offenen Materialschmelzbädern, wie Verzinkungs-, Email-Her-, Verbleiungs-, Metall-, Glas- oder dergleichen -bäder, in Wannen oder Becken, dadurch gekennzeichnet, daß ein inertes Gas im Kreislauf durch gasseitig abgeschlossenü Teile des offenen Bades und einen Erhitzer geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas durch Rohre, Schlitze, Kanäle u. dgl. in das Bad eingeleitet und oberhalb der Rohre, Schlitze, Kanäle u.dgl. und außerhalb der Bewegungsbahn eines in dem Bad zu behandelnden Körpers oder einer Zugabeoder Abschöpfeinrichtung abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas symmetrisch zur Längs- oder Querachse der Wanne oder des Beckens in das Bad eingeleitet und symmetrisch abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 für Behandlungsbäder für einzutauchende Körper oder Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach dem Verlassen des Bades auf den in dem Bad zu behandelnden oder auf den in dem Bad bereits behandelten Körper oder Gegenstand geleitet wird, am anschließend erhitzt zu werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne oder das Becken bis oberhalb der Rohrmiindur '.en und des unteren Endes eines Abzugschachtes der Wanne oder des Beckens für das inerte Gas gefüllt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne oder das Becken (1) an jeder Längs- und/oder Querseite mehrere, das Gas in das Bad (M) einleitende Rohre (29) aufweist und daß in der Gaskreislaufleitung hinter der Wanne oder dem Becken ein Abscheider (26), ein Verdichter (2) und ein Erhitzer (3) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gasleitung zwischen der das Bad (M) aufnehmenden Wanne oder dem Becken (1) und dem Verdichter (2) ein Luftvorwärmer (5) für die Verbrennungsluft des Erhitzers (3) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung zwischen dem Verdichter (2) und dem Erhitzer (3) oder in dem Erhitzer ein Luftvorwärmer (5) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Rohre am Wannen- oder Beckenrand ein Abzugsschacht (17, 18) angeordnet ist, dessen dem Wannenoder Beckeninnenraum zugekehrte, senkrechte Wand (19) oberhalb der Rohrmündungen endet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre an sich bekannte Tauchrohre (29) sind, die in Reihen parallel zu und nahe den Wannen- oder Beckenseitcnwändcn (8,9) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren Abschnitt der dem Wannen- oder Beckeninnern zugekehrten senkrechten Schachtwand (19) und dem Tauchrohr bzw. der Rohrmündung eine Trenn- oder Umlenkwand (32) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- oder Umlenkwand (32) oberhalb des unteren Randes der dem Wannen- oder Beckeninnern zugekehrten Schachtwand (19) endet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- oder Umlenkwand (32) nach unten in ein Gitter (33) übergeht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- oder Umlenkwand (32) im Abstand vom Wannen- oder Bekkenboden (10) endet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (17, 18) an jeder Wannen- oder Beckenseite mit eirici.i in die Zulaufleitung (26 a) zu den Tauchrohren (29) mündenden Abscheider (26) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schacht (17, 18) jeder Wannen- oder Beckenseite und dem Verdichter (2) oder dem vor diesen geschalteten Luftvorwärmer (5) eine gasdicht abgeschlossene Bekrindlungskammer (40) für die in das Bad einzutauchenden oder eingetauchten Körper angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Ansprüche bis8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gas in das Bad (M) einleitenden Rohre (45) in ihrem in das Bad eintauchenden Abschnitt von einem Trennoder Umlenkzylinder (46) umgeben sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrohre (45) oberhalb des Trenn-und Umlenkzylinders (46) durch eine zylindrische oder konische Haube (49) ragen, ir· die ein oder mehrere Oasabzugsrohre (50) münden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrisch zu dem Tauchrohr (45) und der Haube (49) angeordnete Trenn- oder Umlenkzylinder mit diesen Teilen und dem Gasabzugsrohr (50) eine Baueinheit bildet und mehrere dieser Baueinheiten an den Längs- oder Querrändern der Wanne oder des Beckens (1) angeordnet sind.
DE2313974A 1973-03-21 1973-03-21 Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen von offenen Materialschmelzbädern wie Verzinkungs-, Emaillier-, Glas- od. dgl. -bäder in Wannen oder Becken Expired DE2313974C2 (de)

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