DE2355264C3 - Ofen zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern, mit einer aus Innenpfanne und Außenpfanne zusammengesetzten, doppelwandigen Pfanne aus Stahlblech, die in der Innenpfanne mit schmelzflüssigem Zink und im Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne mit einem flüssigen inaktiven Wärmeträger ausgefüllt und deren Außenpfanne über Brenner beheizt ist, wobei in den Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne Leiteinrichtungen zur Ausbildung des Zwischenraums als Thermosiphon-Wärmetauscher mit Aufströmung des inaktiven Wärmeträgers an der Innenwand der Außenpfanne und seiner Abströmung an der Außenwand dir Innenpfanne eingebracht sind.

Vorrichtungen der vorgenannten Art sind bekannt. Mit ihnen wird die bei einfachwandigen Pfannen auftretende sogenannte Hartzinkbildung vermieden; die Lebensdauer einer doppelwandigen Pfanne übersteigt beachtlich die einer einfachwandigen Pfanne, und zwar insbesondere durch die mittels der Leiteinrichtungen begünstigte Thermosiphon-Strömung. Nichtsdestoweniger werden auch bei Vorrichtungen mit doppelwandiger Pfanne, auch wenn in dem Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne eine Leiteinrichtung in Form eines durchgehenden Mantels vorgesehen ist, wie es aus der DT-PS 8 98 703 bekannt ist, Nachteile beobachtet, und zwar dann, wenn der Vorrichtung eine sehr große Verzinkungsleistung abverlangt wird, die über die Brenner aufgebracht werden muß. Io diesen Fällen stellt man mangelnde Temperaturgleichverteilung und Überhitzungen sowohl an der Außenpfanne als auch an der Innenpfanne im Bereich der Brennerbeaufschlagung fest, auch wenn die Brenner längs einer Seitenwand der Außenpfanne übereinander angeordnet sind, wie es für eine Vorrichtung mit doppelwandiger Pfanne ohne Leiteinrichtung aus der DT-OS 19 41 209 bekannt ist. Das kann an der Innenpfanne bereichsweise zu störenden Hartzinkbildungen führen, bedingt aber auch eine vorzeitige Zerstörung der Außenpfanne, zumal durch Schichtbetrieb und Ausfallschichten Temperaturwechselbeanspruchungen unvermeidbar sind. Man behilft sich damit, daß man bei Vorrichtungen für große Verzinkungsleistungen die Wanddicke der Pfannen vergrößert, um so die Lebensdauer zu erhöhen. Jedoch stellt sich der Erfolg nicht in allen Fällen und auch nicht reproduzierbar ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiter

auszubilden, daß auch bei Auslegung für sehr große Verzinkungsleistungen mit dünnen Stahlblechwannen gearbeitet werden kann.

Ausgehend von einem Ofen der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere Brenner längs einer Seitenwand der Außenpfanne übereinander angeordnet sind und daß der Thermosiphon-Wärmetauscher an der Innenseite der Außenpfanne in Höhe zwischen den Brennern in Richtung des Spiegels des schmelzflüssigen Zinks verlaufende Leiteinrichtungen für eine Kaskadenumlenkung der Auf strömung aufweist.

Bti der Erfindung wird der Aufstrom des inaktiven Wärmeträgers, bei dem es sich vorzugsweise um schmelzflüssiges Blei handelt, einer Kaskadenumlenkung unterworfen. Das stellt die unter dem Einfluß thermodynamischer Potentialdifferenzen erfolgende Thermosiphon-Strömung unter allen Betriebsbedingungen sicher. Zusätzlich können Strömungsschikanen vorgesehen sein, die der Thermosiphon-Strömung eine möglichst homogene isotrope Turbulenz überlagern. Als solche Strömungsschikanen kommen beispielsweise Turbulenzgitter u. dgl. in Frage. Die Leiteinrichtungen und die Turbulenzgitter bestehen zweckmäßigerweise aus einem nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, Werkstoff, um die Bildung einer Wärmebrücke zu vermeiden. Die Strömung hängt von der Viskosität des flüssigen inaktiven Wärmeträgers ab. Arbeitet man beispielsweise mit schmelzflüssigem Blei, so ist ein Abstand zwischen Innenpfanne und Außenpfanne von 8 bis 10 cm zweckmäßig, um thermodynamisch bedingte Kräfte entstehen zu lassen, welche die Viskosität überwinden und zu der beschriebenen Thermosiphon-Strömung führen. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß eine seitliche Abstützung der Pfannenwände entfallen kann. Die innere Pfanne erfährt praktisch keine ausbauchenden Beanspruchungen mehr; die äußere Pfanne behält infolge intensiver Kühlung ihre Gestaltfestigkeit.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

f.

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt, jedoch mit zusätzlichen Strömungsschikanen.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern. Sie besteht aus einem Ofen 1 mit Brennern 2 und Heizgaskanälen 3 sowie einer in den Ofenraum eingesetzten doppelwandigen Pfanne 4, 5 aus Stahlblech zur Aufnahme von schmelzflüssigem Zink 6, deren Seitenwände von den Brennern beaufschlagt sind. In dem aus der Innenpfanne 4 und der Außenpfanne 5 gebildeten Zwischenraum 8 befindet sich ein inaktiver flüssiger Wärmeträger 7, vorzugsweise schmelzflüssiges Blei.

Senkrecht an der Innenwand der Außenpfanne 5 sind Leiteinrichtungen 10 angesetzt, die sich so weit in den Zwischenraum zwischen Außenwanne 5 und Innenwanne 4 erstrecken, daß sich eine durch Pfeile 11 angedeutete Kaskadenströmung ausbilden kann. Die Brenner 2 liegen unterhalb der Leiteinrichtungen 10. Durch die Gesamtanordnung von in Richtung des Spiegels des schmelzflüssiger. Zinks 6 laufenden Leiteinrichtungen 10 und Brennern 2 wird ein schonender und zuverlässiger Betrieb auch unter extremen

ίο Betriebsbedingungen gewährleistet.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Strömungsgitter 12 vorgesehen, das am inneren Ende der Leiteinrichtunsen 10 angeordnet ist. Auf diese Weise wird der zirkulierenden Strömung 11 eine homogene isotrope Turbulenz 13 überlagert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ofen zum Feuerverzinken von metallischen Gegenständen, insbesondere von Drähten und Bändern, mit einer aus Inner.pfanne und Aiißenpfanne zusammengesetzten, doppelwandigen Pfanne aus Stahlblech, die in der Innenpfanne mit schmelzflüssigem Zink und im Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne mit einem flüssigen inaktiven Wärmeträger ausgefüllt und deren Außenpfanne über Brenner beheizt ist, wobei in den Zwischenraum zwischen Innenpfanne und Außenpfanne Leiteini ichtungen zur Ausbildung des Zwischenraums als Thermosiphon-Wärmetauscher mit Aufströmung des inaktiven Wärmeträgers an der Innenwand der Außenpfanne und seiner Abströmung an der Außenwand der Innenpfanne eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Brenner (2) längs einer Seitenwand der Außenpfanne (S) übereinander angeordnet sind und daß der Thermosiphon-Wärmetauscher (8) an der Innenseite der Außenpfanne (5) in Höhe zwischen den Brennern (2) in Richtung des Spiegels des schmelzflüssigen Zinks (6) verlaufende Leiteinrichtungen (10) für eine Kaskadenumlenkung (11) der Aufströmung aufweist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermesiphon-Wärmetauscher (8) zusätzliche Strömungsschikanen (12) aufweist, die der Strömung des Wärmetiägers eine möglichst homogene isotrope Turbulenz (13) überlagern.