DE2355264A1 - Vorrichtung zum feuerverzinken von metallischen gegenstaenden, insbesondere von draehten und baendern - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern, bestehend aus Ofen mit Brennern und Heizgaskanälen sowie aus zumindest einer in den Ofenrauia eingesetzten, zumindest teilweise von den Keisgasen beaufschlagten Pfanne aus Stahlblech zur Aufnahme des schmelzflüssigen Zinks, deren Seitenwandungen von den Brennern beaufschlagt sind, wobei die Pfanne doppelwandig aus Innenpfanne und Außenpfanne zusammengesetzt und der Zwischenraum

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zwischen Innenpfanne und Außenpfanne mit einem flüssigen, inaktiven Wärmeträger, vorzugsweise schmelzflüssigem Blei, ausgefüllt ist.

Bekannte Vorrichtungen der beschriebenen Gattung (vgl· DT-OS 1 941 209) haben sich an sich bewährt und sind den klassischen Vorrichtungen überlegen, die nur mit einer ein» faehwandigen Pfanne aus Stahlblech ausgerüstet sind. Die bei Pfannen mit Einfachwand auftretende sogenannte Hartzinkbildung wird vermieden, die Lebensdauer einer solchen doppelwandigen Pfanne mit Innenpfanne und Außenpfanne übersteigt beachtlich die Ausführungsforra mit Einfachwand. Nichtsdestoweniger werden Nachteile beobachtet, und zwar dann, wenn der Vorrichtung eine sehr große Verzinkungsleistung abverlangt wird, die letzten Endes über die Brenner aufgebracht werden muß. Hier stellt man mangelnde Temperaturglelchverteilung und Überhitzungen sowohl an der Außenpfanne als auch an der Innenpfanne im Bereich der Brennerbeaufschlagung fest· Das kann an der Innenpfanne bereichsweise zu störenden Hartzinkbildungen führen, bedingt aber auch eine vorzeitige Zerstörung der Außenpfanne, zumal, durch Schichtbetrieb und Ausfallschichten,Temperaturweehsellreanspruchungen unvermeidbar sind. Man behilft sich damit, daß man bei großer Verzlnkungsleistung die Wanddicke von Innen- und Außenpfanne sieder vergrößert, um so die Lebensdauer zu erhöhen, kommt Jedoch kaum und jedenfalls nicht reproduzierbar zum Erfolg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung so weiter auszubilden,

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daß auch bei Auslegung für sehr große Verainkungsleistungen mit dünnen atabiblechwannen gearbeitet werdenkann.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung besteht die Erfindung darin, den Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne als Thermoslphön-Wärmetauscher mit Auf strömung an der Innenwand der Außenpfanne., Abströiming an der Innenwand der Innenpfanne auszubilden. Thermosiphon-WäTinetausoher bezeichnet dabei den gleichsam aus den Seitenwandungen von Innenpfanne und Außenpfanne ge~ üldeten Behälter, in dem wegen, der beschriebenen Beaufschlagung mit den Brennern eine intensive Zirkulation des flUssigen, inaktiven WKrmeträgers mit der angegebenen Strömungs~ richtung stattfindet» « was durch konfektive Wärmeabfuhr 3ede überhitssung vermeidet» Xm allgemeinen wird man auch "im Eahmen der Erfindung mit -schraelaflüssigem Blei als inaktivem Wärmeträger arbeiten» Dabei besteht die Möglichkeit, in diesem Thermosiphon-WHrznetauscher die Strömung noch besonders zu lenken, um so zu verhindern* daß temperaturmäßig gefährdete Stellen entstehen* Zu diesem Zweck lehrt die Erfindung, daß der Thermosiphon-WlnHefcausoher Leiteinrichtungen für die Auf strömung und/oder für die Abströmung des inaktiven Wärmeträgers aufweist* Handelt es sioh bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ua eine solche, bei der aa einer oder an mehreren Stellen Brenner Itogs der Seitenwand der Außenpfanne vertikal übereinander;'-angeordnet sind* so empfiehlt die

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Erfindung, daß der Thermosiphon-Wärnieaustauscher an der Innenseite der Außenwand in der Höhe zwischen den Brennern verlaufende Leiteinrichti'tigen aufweist und dadurch der Aufstroin des flüssigen Wärmeträgers einer Kaskadenumlenkung unterworfen ist. Das stellt die unter dem Einfluß thermodynaraiseher Potentialdiffersnzen erfolgende Thermosiphonströmung unter allen Betriebsbedingungen sicher. Zusätzlich kann man bei dieser und bei anderen Ausführungsformen StrS-mungsschikanen vorsehen, die der Thermosiphonströmung eine möglichst homogene Isotope Turbulenz überlagern· Als solche Strömungsschikanen kommen beispielsweise Turbulenzgitter und dergleichen in Frage. Die Leiteinrichtungen und die Turbulenzgitter bestehen zweckmäßigerweise aus einem nichtmetallischen, beispielsweise keramischen Werkstoff, um die Bildung einer Wärmebrücke zu vermeiden»

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die bei bekannten Vorrichtungen verwirklichten Maßnahmen nicht ohne weiteres zum Erfolg führen. Die angestrebte Teraperaturgleichverteilung in den Wänden der Innenpfanne verlangt die Unterbindung des konvektlven Wärmeaustausches zwischen Innenpfanne und Außenpfanne insbesondere im Bereich der arbeitenden Brenner, Die Erfindung überlagert diesem konvektlven Wärmeaustausch, dor von der Aüßenpfanne zur Innenpfannö gerichtet ist, eine thermodynamisch bedingte Strömung, die die Temperaturglelohverteilung sicherstellt. Diese Strömung hängt

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von der Viskosität des flüssigen inaktiven Wärme trägers ab. Arbeitet man beispielsweise mit sehiöeliflüssigem Blei, so ist ein Abstand zwischen Innenpfanne und Atißenpfanne im Bereich von 8- 10 cm in_; Ordnungj, um thernioöynamlscii bedingte Kräfte entstehen zu lassen, die die Viskos!tSfc überwinden und die beschriebene Thermosiphonströsiung sich ausbilden lsssen. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß bei dea? erfindimssgemäßen Vorrichtung eine seitliche Abstützung der Ffannenwände entfallen kann. Die innere Pfanne erfährt praktisch keine ausbauchenden Beanspruchungen mehr* die. äußere Pfanne behält infolge intensiver Kühlung ihrer Gestaltfestigkeit·

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Äusführungshelspiel darstellenden Zeichnung ausführlichör erläutert; es zeigen In schematis^her Darstellung

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit vergröBerteia Ausschnitt,, ; '

Fig. Z^^ ein^ andere^ Äusführungsform des üegenstandes nach -ljr-ebenfalls mit vergrößertem Ausscistnitt. , .

Die in den Fig. dargestellte Vorrichtung dient zum Feuerverzinken von laetallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bänderri, bestehend: aus 0f$a 1 lait Brennern 2 «ad Heizgaskanälen 5 sowie zumindest^^ einej? in den Of enrauia eingesetzten, zumindest teilweise von den^ Heizgasen beaufschlagten. Pfanne k» 5 aus Stahlblech zur AtifnabiBe des

7Mk& ß_a. 4erea Seiten^&ids von den Brennern siado Man entnisimt aus den: FIg* zunächst_# daß

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die Pfanne 4₄ 5 doppelwandig aus Innenpfanne 4 und Außenpfanne 5 zusammengesetzt ist, wobei eich Im Zwischenraum mischen Innenpfanne 4 und Äußsnpfamie 5 ein inaktiver flüssiger Wanne träger T befindet. Vorzugsweise wird mit scbmslzflüsslgeia Blei als WärBiefcräger gearbeitet» Der Zwischenraum zwischoa Innenpfaraie 4 imci Außenpfanno 6 ist als iEhermosiphonw^Bistaußciiei* 8 ausgebildet, was zu der in Fig.l (2urch Pfeile angedeuteten strömung führt, die durch Leiteinrichtungen 9 beeinflußt eein krnai* Ia der AusfÜhrungs« fois mit mshrsren lüngs der Seitenwanöimsen Überoiaandar aagaordneten Bremsern 2 empfiehlt die Erfindung» UaQ d©r !Siersiosipfoon-vrärmetauscher 8 aa, 4er Irmensöite der Äußeaipfaane 5 i» der KSixe iswisehen den Brennern 2 läiigslaufende !•eitoinrichtungen 10 auf^eiat unü dadwrcls dei* Aufstrosi einer- KacicadeniUiilerilams uiifcc^jn;orfen ist« Bas ist in FIg* bei U angedeutet worden· Außerdem erkennt man in Pig. 1, daß die Möglichkeit besteht* Gitter 12 im ^eriaosipkon-Wärmetauseiier 8 vorzusehen, die der wi© besohriebea zirku-> lierendea Strömung-^ eino möglichst homogene Isotop» Turbulenz 13 überlasorn.

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Claims (1)

1. Andrejewski, Honke & Geäihuysen, Futenianwalte, 4300 Essen, Theaterplatz

   A η s ρ r ti c he

   ß. j Vorrichtung zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern, bestehend aus Ofen mit Brennern und Heizkanälen sowie zumindest einer in den Ofenraum eingesetzten zumindest teilweise von den Heizgasen beaufschlagten Pfanne aus Stahlblech zur Aufnahme des sehmelzfltissigen Zinks, deren Seitenwandungen von den Brennern beaufschlagt sind, wobei die Pfanne doppelwandig

   . aus Innenpfanne und Außenpfanne zusammen gesetzt und der Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne mit einem flüssigen inaktiven Wärmeträger ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet* daß der Zwischenraum zwischen Innenpfanne (4) und Außenpfanne (5) als Thermosiphon^ärmetauscher (8) mit Auf strömung an der Innenwand der Außenpfanne (5) * Abströmung an der Innenwand der Innenpfanne (4) ausgebildet ist. ^:" -."-';.: ■■■/■,_ -'::// ~ : - ^ ':'. - ~^: ~_

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ©lermosiphon-Wärraetauscher (8) Leiteinriehtungen (9) für die Auf strömung und/oder die Abströmung des in dem Zwischenraum eingeschlossenen inaktiven VJäHneträgers (7) aufweist.

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   J. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, in der Ausführungsform mit mehreren längs der Seitenwand und übereinander angeordneten Brenn&ni, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermosiphon~Wämetauscher (8) an der Innenseite der Außenpfanne (5) in Höhe zitfischeii den Brennern (2) längslaufende Leiteinrichtungen (10) aufweist und dadurch der Auf strom einer Kaskadenuralenkung (11) unterworfen ist.

   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Therraosiphon-Wärraetauscher (8) zusätzliche Sfcrömungsschikanen (12) aufweist und dadurch der iherraosiphon-Ströraung eine möglichst homogene isotope Turbulenz Überlagert ist.

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