DE4129879A1 - Verfahren zum austausch der atmosphaere eines industrieofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austauschen der At­ mosphäre eines Industrieofens durch Schutzgas, das in den Ofen eingeleitet wird während die Ofenatmosphäre über eine Drossel­ stelle abströmt, wobei eine Mengenmessung durchgeführt wird.

Das Verfahren findet Anwendung beispielsweise beim Glühen von gewalzten Blechen in Haubenöfen. Für die Erzielung hoher Band­ reinheit ist das ausreichende Ausspülen der beim Glühprozeß entstehenden Walzöldämpfe erforderlich.

Zum Spülen wird kontinuierlich Schutzgas zugeführt und die Ofenatmosphäre über eine Drosselstelle, beispielsweise über eine Dosierblende, abgeführt, um zu gewährleisten, daß der Ofen unter Überdruck steht. Die Drosselstelle kann auch durch ein Regelventil gebildet werden, das den Schutzgasstrom kon­ stant hält.

Bisher erfolgte die Schutzgaszufuhr nach fest vorgegebenen Spülraten und -zeiten. Die ausreichende Ausspülung der Walzöl­ dämpfe konnte damit nicht gewährleistet werden, da die einge­ brachten Ölmengen sehr unterschiedlich sein können.

Auch ist es bei vielen Wärmbehandlungsprozessen erforderlich, ein Prozeßgas gegen ein Schutzgas mit anderer Dichte auszutau­ schen. Bei errechneten Spülzeiten ist nicht gewährleistet, daß tatsächlich das Gas vollständig ausgetauscht wird. Anderer­ seits ist bei zu langen Spülzeiten der Schutzgasverbrauch hoch.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hier Abhil­ fe vorzusehen und eine Möglichkeit zu schaffen, die Dauer der Schutzgaszufuhr zu optimieren.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mengenmessung über­ wacht wird und daß die Schutzgaszufuhr abgeschaltet wird, wenn sich die Mengenmessung auf eine konstanten Wert einstellt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Men­ ge des Schutzgases bei Abführung der Ofenatmosphäre über eine Drosselstelle solange ändert, bis die Ofenatmosphäre ausge­ spült ist. Danach bleibt der Schutzgasstrom konstant.

Die Mengenmessung kann auf verschiedene Art und Weise durchge­ führt und überwacht werden, beispielsweise durch Überwachen eines Verdrängungszähler oder durch Abgreifen des Differenz­ druckes, der an der Drosselstelle in Form einer Meßdrossel, beispielsweise einer Meßblende, entsteht. Durch Anwendung des Verfahrens wird eine prozeßabhängige optimale Dauer der Schutz­ gaszufuhr erreicht.

Bei Anlagen mit einem motorischen Regelventil für die abströ­ mende Ofenatmosphäre wird die Schutzgasmenge durch entspre­ chendes Auf- bzw. Zufahren des Regelventils konstant gehalten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verstellung des die Drosselstelle bildenden Regelventils überwacht wird. Das Aus­ spülen kann beendet werden, wenn der Mengenregler kein Aus­ gangssignal mehr an den Stellmotor des Regelventils gibt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be­ steht darin, daß aus der Mengenmessung elektrische Signale abgeleitet werden, daß diese Signale rechnerisch über die Zeit differenziert werden und daß die Schutzgaszufuhr beendet wird, wenn der Differenzialquotient einen vorgegebenen Wert unter­ schritten hat. Dieser Wert geht gegen Null, wenn sich die Men­ genmessung auf einen konstanten Wert einstellt. Die Dauer der Schutzgaszufuhr läßt sich automatisch zu einem optimalen Zeit­ punkt beenden, ohne daß die Zusammensetzung der Ofenatmosphäre bekannt ist oder das Bedienungspersonal eingreifen muß.

Aus Sicherheitsgründen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schutzgaszufuhr erst nach Ablauf einer eingestellten Nachspül­ zeit beendet wird.

Als erfindungsgemäß offenbart gelten auch solchen Kombinatio­ nen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den obigen Ver­ knüpfungen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels im Zu­ sammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt den Schutzgasdurchsatz in m³ in Abhängigkeit von der Zeit in Stunden.

Beim Glühen von gewalzten Blechen in Haubenöfen ist das aus­ reichende Ausspülen der beim Glühprozeß entstehenden Walzöl­ dämpfe erforderlich.

In einen nicht dargestellten Haubenofen wird Schutzgas einge­ leitet, während die Ofenatmosphäre über eine Dosierblende ab­ strömt. Das in der Zeichnung dargestellt Diagramm zeigt den Schutzgasdurchsatz in Abhängigkeit von der Zeit. Je nach An­ teil der Walzöldämpfe an der Ofenatmosphäre ändert sich deren Dichte, wodurch ein höherer Druckverlust an der Drosselstelle entsteht und der Schutzgasstrom absinkt.

Aus einer Mengenmessung werden mittels eines Meßumformers elek­ trische Signale erzeugt und in einem Prozeßrechner über die Zeit differenziert. Wenn der Differentialquotient gegen Null geht und einen vorgegebenen Wert unterschritten hat, wird die Schutzgaszufuhr nach Ablauf einer Nachspülzeit automatisch beendet, ohne daß die Walzölbeladung bekannt ist oder das Be­ dienungspersonal eingreifen muß.

Im Diagramm ist zu erkennen, daß sich zum Zeitpunkt A die Schutzgasmenge auf eine konstanten Wert einstellt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Austauschen der Atmosphäre eines Industrieofens durch Schutzgas, das in den Ofen eingeleitet wird, während die Ofenatmosphäre über eine Drosselstelle abströmt, wobei eine Mengenmessung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenmessung überwacht wird und daß die Schutzgaszu­ fuhr abgeschaltet wird, wenn sich die Mengenmessung auf einen konstanten Wert einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung eines die Drosselstelle bildenden Regel­ ventils überwacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Mengenmessung elektrische Signale abgleitet wer­ den, daß diese Signale rechnerisch über die Zeit differenziert werden und daß die Schutzgaszufuhr beendet wird, wenn der Dif­ ferenzialquotient einen vorgegebenen Wert unterschritten hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgaszufuhr erst nach Ablauf einer einstellbaren Nachspülzeit beendet wird.