DE4025022C2 - Verfahren zum Glühen von NE-Metallbändern in einem Schwebebandofen - Google Patents
Verfahren zum Glühen von NE-Metallbändern in einem SchwebebandofenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glühen von
NE-Metallbändern in einem Schwebebandofen bei
Temperaturen von 750 bis 850°C in einer Wasserstoff
enthaltenden Schutzgasatmosphäre, die ansonsten aus
einem Trägergas oder einer Trägergasmischung für den
Wasserstoff besteht.
Das Glühen von NE-Metallbändern wird häufig in
Schwebebandöfen ausgeführt. Dabei wird das Blech in
abgewickeltem Zustand durch den Glühofen gezogen,
wobei es von unten und von oben aus Düsen mit Schutz
gas angeblasen wird. Dieses Schutzgas wird anschlie
ßend seitlich am Ofen abgezogen und über Gebläse den
Düsen wieder zugeführt. Die Schutzgasmenge, die von
unten an das Blech geblasen wird, ist zur Erzeugung
eines höheren Staudrucks von unten etwas größer als
von oben, wodurch das Band über die gesamte Ofenlän
ge in Schwebe gehalten und der Ofen somit berührungs
los durchlaufen wird.
Als Schutzgas wird entweder Exogas, also ein z. B. aus
Erdgas und Luft durch Verbrennung erzeugtes Gasge
misch aus ca. 80% N₂ Rest H₂, CO, CO₂ und H₂O, ange
wendet oder ein Gasgemisch aus den getrennt aus Spei
cherbehältern verfügbaren Ausgangsgasen Stickstoff
und Wasserstoff dem Ofen zugeführt. Am Ofeneinlauf
kann zur Verringerung des Gasaustritts aus dem Ofen
eine Umlenkrolle sowie eine Balkendichtung angeord
net sein. Am Ofenauslauf wird dasselbe durch eine Was
serbadvorlage erreicht. Die Ofentemperatur für die hier
relevanten Glühbehandlungen liegt zwischen 750 und
850°C.
Bei der Durchführung dieser Glühverfahren tritt hin
sichtlich des Wasserstoffgehalts der Schutzgase folgen
de Problematik auf. Der Wasserstoffanteil der Schutz
gasatmosphären wird in aller Regel und mit hinreichen
der Wirksamkeit im Bereich von 5 Vol-% eingestellt.
Für das Glühen bestimmter Bandsorten, insbesondere
bestimmte Arten von Messingbändern, ist jedoch ein
Wasserstoffanteil von etwa 5 Vol-% im Schutzgas nicht
ausreichend. Der H₂-Anteil sollte hierfür in Bereichen
von 20 bis 30 Vol-% an der Schutzgasatmosphäre lie
gen. Erhöht man aber den H₂-Anteil in den besagten
Schutzgasatmosphären, also beispielsweise dem
N₂-H₂-Atmosphärengemisch, so sinkt aufgrund der ge
ringen Dichte des Wasserstoffs auch die Dichte des
Schutzgases insgesamt ab. Dies hat jedoch auch eine
abgesenkte Tragfähigkeit des Schutzgasgemisches zur
Folge. Daraus resultierend kann es zum Aufsitzen oder
Anstreifen des zu behandelnden Blechbandes beim
Ofendurchlauf kommen, womit sich auch eine abge
senkte Obergrenze für das Gewicht bzw. die Dicke der
Bleche, die noch einer entsprechenden Glühung unter
zogen werden, ergibt. Bei Messingblechen und 20%
H₂-Anteil im Schutzgas ist diese Dicke etwa bei 0,9 mm
Blechstärke angesiedelt. Dieser Grenzwert kann auch in
andere Hinsicht nicht umgangen werden, da auch die
Leistung der Umwälzgebläse nicht mehr wesentlich er
höht werden kann, weil diese im Betrieb mit dem etwa
800°C heißen Schutzgas ohnehin im Grenzbereich ihrer
Betriebsfähigkeit betrieben werden und dabei bereits an
ihre mechanischen Stabilitätsgrenzen gefahren werden.
Die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung
besteht daher darin, eine Verbesserung dieser nachteil
igen Umstände bei Glühverfahren für NE-Metallbänder
in Schwebebandöfen zu bewirken.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß mindestens in dem Maß ein inertes Gas höherer
Dichte als Stickstoff zum Trägergas hinzugefügt wird,
als es die Tragfähigkeit und/oder die Notwendigkeit an
Wasserstoffgas im Schutzgas erfordert.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn als zuzufügen
des Gas Argon verwendet wird. Argon erfüllt alle gefor
derten Bedingungen für diese Anwendung und ist von
der Aufwands- und Kostenseite her vertretbar.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung eines Trä
gergases mit mehr als 50%igem Anteil an Argon. In
dieser Variante ergibt sich der erfindungsgemäße Effekt,
nämlich die Erhöhung der Tragkraft bei gleichem Was
serstoffgehalt oder die Erhaltung der Tragkraft bei hö
herem Wasserstoffgehalt, gleich in deutlichem Ausmaß,
so daß eine spezielle Regulierung der Argonzugabe hier
bereits weitgehend entfallen kann.
Der erfindungsgemäße Effekt ist darauf zurückzufüh
ren, daß z. B. Argon - möglich sind prinzipiell auch
andere schwere Edelgase - neben vergleichsweise
inerten Eigenschaften, wie sie auch Stickstoff besitzt,
eine jedoch um etwa 1/3 höhere Dichte aufweist. Argon
kann also die Aufgaben eines Trägergases übernehmen,
wobei sich aufgrund seiner höheren Dichte gleichzeitig
die Dichte und die Tragkraft des sich dann ergebenden
Schutzgases erhöht. Daraus ergeben sich Spielräume
für Tragkraft und Wasserstoffzumischung, die zur
Überwindung der oben geschilderten Nachteile ausge
nutzt werden können.
Einerseits sind damit Glühbehandlungen mit höheren
Wasserstoffanteilen (weit mehr als 5%) ohne weiteres
möglich und andererseits können bei höherem Wasser
stoffgehalt jetzt erheblich höhere Blechdicken einer
Glühbehandlung unterzogen werden.
Besonders vorteilhaft sind Trägergase mit 100% Ar
gon, denen bis zu 35% Wasserstoff, bezogen auf das
dann vorhandene Gesamtvolumen, beigegeben werden
können, wobei damit immer noch wesentliche Blechdic
kenbereiche behandelt werden können.
Werden Trägergase, die nicht zu 100% aus Argon
bestehen, angewendet, so empfiehlt es sich als weitere
Komponente für das Trägergas Stickstoff oder gegebe
nenfalls auch Exogas anzuwenden. Grundsätzlich kann
mit solchen gemischten Trägergasen unter Umstände
eine Kostenverminderung erzielt werden.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren
beispielhaft näher erläutert werden.
Den Ausgangspunkt bilden die Dichtewerte von Ar
gon, nämlich 0,4476 kg/m³, Stickstoff, nämlich 0,3139 kg/
m³, und Wasserstoff, nämlich 0,0229 kg/m³, bei 800°C.
Man kann also die Dichteverhältnisse von Argon zu
Stickstoff zu Wasserstoff mit 0,45 : 0,31 : 0,023 beschrei
ben. Eine 95 : 5 Stickstoff zu Wasserstoff-Atmosphäre
besitzt eine Dichte von 0,293 kg/m³. Daraus ist erkenn
bar, daß durch eine Argonzumischung z. B. zu einem
Stickstoff-Trägergas eine wesentliche Veränderung in
dessen Dichte erreicht werden kann.
Bestehen beispielsweise die Anforderungen bei einer
Glühbehandlung darin, ein Messingblechband in einem
20vol-%igen Wasserstoff-Schutzgas zu Glühen, so ist
dies nur mehr für vergleichsweise dünne Bleche möglich
(Blechdicke unter 0,9 mm). Das Glühen eines z. B.
1,3 mm starken Blechbandes kann nur noch in einer an
deren Glühanlage durchgeführt werden, die beispiels
weise mit Rollen und anderen Führungseinrichtungen
ausgestattet ist.
Erfindungsgemäß ist dieses Problem jedoch ohne
weiteres auf der vorhandenen Anlage lösbar. Es wird
von dem konventionellen Trägergas für den Wasser
stoff auf ein reines Argon-Trägergas übergegangen. Da
die Dichte dieses 80% Argon und 20% Wasserstoff ent
haltenden Schutzgases sich etwa um das 0,3fache im
Vergleich zu Stickstoff als Trägergas erhöht hat, gelingt
es mit der vorhandenen Anlage das zu behandelnde
Band in der Schwebe zu halten, womit eine Glühbe
handlung wieder möglich wird und wobei ebenso ein
vollkommen zufriedenstellendes Glüh-Ergebnis erhal
ten wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also mit
Schwebeband-Glühanlagen ein erheblich erweitertes
Spektrum an Glühverfahren durchgeführt werden.
Claims (6)
1. Verfahren zum Glühen von NE-Metallbändern in
einem Schwebebandofen bei Temperaturen von
750 bis 850°C in einer Wasserstoff enthaltenden
Schutzgasatmosphäre, die ansonsten aus einem
Trägergas oder einer Trägergasmischung für den
Wasserstoff besteht, wobei diese Schutzgasmi
schung unter Druck dem Ofen zugeführt und das zu
glühende Band damit in der Schwebe gehalten wird
und wobei gegebenenfalls zumindest ein Teil des
Schutzgases im Kreislauf geführt wird, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens in dem Maß ein
inertes Gas höherer Dichte als Stickstoff zum Trä
gergas hinzugefügt wird, als es die Tragfähigkeit
und/oder die Notwendigkeit an Wasserstoffgas im
Schutzgas erfordert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß als zuzuführendes inertes Gas Argon
verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas ein Gas
mit 50 oder mehr Vol-% Argon verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas ein Gas
aus 100% Argon verwendet wird und diesem bis zu
35 Vol-% Wasserstoff zugefügt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß Stickstoff oder Exo
gas als weitere, zusätzliche Trägergaskomponente
zusammen mit Argon verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ofeneingang und
der Ofenausgang durch Stickstoffschleusen abge
dichtet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904025022 DE4025022C2 (de) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | Verfahren zum Glühen von NE-Metallbändern in einem Schwebebandofen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904025022 DE4025022C2 (de) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | Verfahren zum Glühen von NE-Metallbändern in einem Schwebebandofen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4025022A1 DE4025022A1 (de) | 1992-02-13 |
DE4025022C2 true DE4025022C2 (de) | 1996-07-11 |
Family
ID=6411792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904025022 Expired - Fee Related DE4025022C2 (de) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | Verfahren zum Glühen von NE-Metallbändern in einem Schwebebandofen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4025022C2 (de) |
-
1990
- 1990-08-07 DE DE19904025022 patent/DE4025022C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE4025022A1 (de) | 1992-02-13 |
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