DE700867C - Gluehofen fuer satzweise Beschickung mit Umwaeizheizung - Google Patents

Description

• Glühofen für satzweise Beschickung mit Umwä3zheizung Umwälzöfen mit satzweiser Beschickung werden besonders in den Fällen verwendet, in denen es auf eine genaue Innehaltung einer bestimmten Endtemperatur des Wärmgutes und auf eine völlige. Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung im Wärmgut ankommt. Dies betrifft vor allem die Vergüteöfen der Leichtmetallindustrie und Anlaßöfen für Stahlgegenstände. Wird, wie es die Regel ist, mit satzweiser Beschickung gearbeitet, so ist mit Rücksicht auf eine gute Leistung eine möglichst schnelle Aufheizung anzustreben. Um sie zu erzielen, muß das Umwälzgas mit der Temperatur eintreten, die das Wärmgut am Ende der Erwärmung- haben soll. Eine Beschleunigung der Aufheizung durch anfängliche Einstellung einer hohen Temperatur des Umwälzgases ist nicht statthaft, da dann durch Stoßwirkung örtliche Überhitzungen eintreten.
• Die Forderung, die Aufheizzeit durch. Gleichhaltung der Eintrittstemperatur soweit wie möglich abzukürzen, bewirkt, daß. zu Beginn der Erwärmung eine außerordentlich hohe Wärmezufuhr notwendig ist, die dann bei weiterer Erwärmung stark abfällt, und zwar bis auf einige Hundertteile der anfänglichen Wärmezufuhr.
• Bei einem Vergüteofen für Leichtmetall mit einem Einsatz von etwa 2000 kg beträgt z. B. die dem Behandlungsgut zuzuführende Wärmemenge zu Beginn der Aufheizzeit rund 90o ooo kcal/h, am Ende der etwa 1,3 h dauernden Aufheizdauer nur noch 700o kcal/h. Am Anfang ist also die i3ofache Wärmemenge der am Schluß benötigten zuzuführen.
• Es ist nun technisch unmöglich, die Beheizung in diesen Grenzen zu regeln. Eine Veränderung der Heizung um mehr als i : i o ist z. B. bei Gasbeheizung schon schwierig, sofern keine Brenner zu- und abgeschaltet werden können. Das vorgenannte Beispiel bezieht sich noch dazu auf einen sehr starkwandigen Einsatz, der infolgedessen eine längere Erwärmungsdauer braucht. Wird der Einsatz dünnwandiger, so wechselt die Be--, heizungsstärke im gleichen Maße in Zeiteis.': von o,25 bis 0,5 Stunden. Es ist nicht zu vermeiden, daß der Regler bei der Größe der Intensitätsänderung und bei der Geschwindig-' keit der Änderung nicht schnell genug herunterregelt oder ins Pendeln gerät, wodurch dann die Gleichmäßigkeit der Eintrittstemperatur des Rauchgases gestört und Überhitzung des Einsatzes verursacht wird.
• Wird weiterhin bei gasbeheizten Umwälzöfen aus Werkstoffrücksichten Luft als Wärmeträger benötigt, so muß die Luft in Oberflächenerhitzern auf die Solltemperatur gebracht werden. Der Vorwärmer muß dann entsprechend den Anforderungen zu Beginn der Erwärmung mehrfach so groß bemessen werden, als dem mittleren Wärmeverbrauch entspricht.
• Man hat sich bisher damit zufrieden gegeben, daß es nicht möglich ist, eine derartige Regelbarkeit anzuwenden. Um am Ende der Erwärmung keine Unsicherheit in der hinehaltung der Solltemperatur zu bewirken, darf dann die größte Wärmezufuhr nur vielleicht das i ofache der am Ende zulässigen Wärmezufuhr sein. Die Folge ist eine starke Verlängerung der Glühdauer und infolgedessen eine Verminderung der Ofenleistung.
• U m nein den durch diese Verhältnisse bedingten beiden Fehlern, nämlich der Unsicherheit in der Innehaltung der Endtemperatur oder der geringen Ofenleistung, zu entgehen, hat sich die Einschaltung eines Wärmespeichers gemäß der Erfindung in den Umlauf des Heizgases, und zwar zwischen dem Abzug des Umwälzgases aus dem Ofen und der Aufheizvorrichtung bewährt. Der Speicher gibt zu Beginn der Erwärmung des Einsatzes Wärme an das stark abgekühlte Heizgas ab. Infolgedessen braucht die Heizvorrichtung nur einen Teil der im Heizraum des Ofens vom Umlaufgas abgegebenen Wärme zu decken. Mit fortschreitender Heizdauer verläßt das Umlaufgas den Ofen wärmer; die Wärmeaufnahme aus dem Speicher nimmt ab. Schließlich kehren sich die Verhältnisse um; das Umlaufgas wird wärmer als der Speicher; es gibt Wärme an den Speicher ab. Diese Verhältnisse sind für das oben angeführte Beispiel in Fig. i schaubildlieh und maßstäblich richtig dargestellt. KÜrve a gibt den Verlauf der mittleren Wärmeeleemperatur an unter der Voraussetzung, daß die Temperatur des Umwälzgases beim Eintritt in den Heizraum auf gleichbleibender Temperatur, hier 52o° C, gehalten wird. Kurve b zeigt die Wärmeaufnahme, beginnend mit rund goo ooo kcal/h und endigend bei 7ooo kcal/h. Kurve c gibt die Abzugstemperatur des Umwälzgases aus dem Heizraum an. Wird nun ein Wärmespeicher aus Gittersteinen mit etwa 5fachem Gewicht der Beschickung zwischen Abzug und Heizung eingeschaltet, so erhält man den durch Kurve d dargestellten Temperaturverlauf des Heizgases hinter dem Wärmespeicher. Um das Umwälzgas auf die Solltemperatur von 52o° aufzuheizen, wird die durch Kurve e dargestellte Wärmezufuhr benötigt. Die Wärmezufuhr schwankt nun nur noch zwischen i 2o ooo und 295 ooo kcal/h; sie kann also mit den verfügbaren Regelorganen mit Leichtigkeit beherrscht werden.
• Den Umwälzofen mit Wärmespeicher zeigt Fig. 2. Der Ofenraum i mit abnehmbarem Deckel 2 ist mit Glühgut 3 beschickt. Das umgewälzte Heizgas wird durch das Gebläse 4 zum Ofen gedrückt. Vor dem Ofen befindet sich die Heizung 5 mit den Brennern 6, deren hocherhitzte Verbrennungsgase das Umwälzgas durch Vermischung beider Gasströme auf die Solltemperatur bringen. Durch Abzug y strömt das Umwälzgas aus dem Ofen ab und gelangt von da in den Wärmespeicher 8, in dem nun das Abgas je nach seiner Temperatur Wärme aufnimmt oder abgibt. Es zieht darauf mit einer ausgeglichenen Temperatur durch den Saugstutzen 9 zum Ventilator und beginnt den beschriebenen Weg von neuem.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Glühofen für satzweise Beschickung mit Umwälzheizung, dadurch gekennzeichnet, daß in den Umlauf der Heizgase, und zwar zwischen dem Abzug der Umwälzgase aus dem Ofen und der Aufheizvorrichtung ein Wärmespeicher eingeschaltet ist.