WO2009046469A1 - Hood-type annealing furnace having gas flushing line for the heat treatment of annealing product packets - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a crucible annealing furnace for heat treatment of Glühgutbunden with a Glühgutbunde receiving Glühsockel, with a gas-tight mounted on the glow cap guard, with a mounted in the glow base radial fan, which includes an impeller and a rotor enclosing the nozzle for circulating an inert gas, and with at least one flushing line guided through the glow base for injecting flushing gas and a gas outlet.
- the protective gas which is used as a heat carrier for the heat treatment of the annealing, generally wire or sheet metal coils, especially in emergencies when hydrogen is used as protective gas, rinse before removing the protective cover from the annealing furnace even in case of failure of the radial fan can, it is known (DE 43 27 975 A1, EP 0 714 452 A1), the blast line designed as a smooth jet nozzle paraxial in the annulus between the stacked stacked annealing bundles and the protective cover, so that the from the Blowing exiting high-velocity jet of purge gas, such as nitrogen, until far into the dome of the protective hood can be effective.
- purge gas such as nitrogen
- the hydrogen supply line which is also used for the supply of purge gas in the protective hood, opens in the region of the diffuser provided for the circulation of the protective gas radial fan, so that the protective gas with the help of the radial fan through the annular gap between the Glühgutbunden and promoted within the protective cover upwards becomes. If the radial fan fails, no rapid flushing of the protective hood is possible.
- the invention is therefore the object of a Haubenglühofen of the type described for heat treatment of Glühgutbunden with simple structural means in such a way that the mixture formation between the purging and the inert gas improved and the flushing process can be accelerated.
- the invention achieves the stated object in that the purge line opening out in a manner known per se within the diffuser has a bubble end directed radially outward with respect to the impeller.
- the invention is based on the finding that flow conditions are predetermined in the annular gap between the stack of Glühgutbunde and the protective hood, the suction of the protective gas from the flow channel formed by the hollow core of Glühgutbunde by the injector of the emerging in the annulus high-speed jet of purge gas only partially support.
- set in the field of the nozzle of the radial fan significantly more favorable flow conditions, so that these favorable flow conditions for the suction of the protective gas from the formed by the Glühgutbunde central flow channel through the injector effect of Spülgasstrahles can be advantageously used for the intake and mixture formation, if the flushing line opens with respect to the radial fan in the flow direction radially outward blast end within the nozzle.
- the forming gas mixture is deflected into the annulus between the Glühgutbunden and the guard, the occurring turbulent flow ensures an intimate mixing of protective and purge gas.
- two or more flushing lines can be used, which, however, should be distributed rotationally symmetrically with respect to the axis of the radial fan in the distributor in order to aim for a uniform over the circumference of the annular space between the protective hood and Glühgutbunden gas mixture distribution.
- a plurality of gas outlets can be provided for the same purpose, which can be omitted by a corresponding mutual displacement of the gas outlets on the one hand and the purge lines otherwise otherwise required measures to prevent short circuit flows between the gas outlets and the purge lines.
- the illustrated annealing furnace has a thermally insulated annealing base 1, in which a radial fan 2 is mounted, the impeller 3 is driven by a motor 4.
- the impeller 3 is enclosed by a distributor 5 with vanes 6.
- the stacked on the glow base 1 to a stack Glühgutbunde 7 are covered by a protective cover 8, which is supported via an annular flange 9 on the base 1, wherein provided by a circumferential seal 10 between the base 1 and the annular flange 9 for a gas-tight closure of the guard 8 is.
- the shielding gas Before the protective cover 8 can be opened after the heat treatment, the shielding gas must be flushed out. This can be done by introducing a purge gas, for example nitrogen, via the radial fan 2. In the event of failure of the radial blower 2 or in an emergency requiring rapid flushing, however, the flushing gas is blown through at least one purge gas line 13 which opens within the diffuser 5, with a blast end 14 facing radially outward in the direction of flow with respect to the impeller 3 , According to this measure, with the purge gas jet blown out of each purge line 13, inert gas is sucked out of the central flow channel 11 by injector action and discharged under mixture formation through the distributor 5 into the annulus 12, where the mixture formation is continued.
- a purge gas for example nitrogen
- the required for rapid flushing, comparatively high mass flow of the injected purge gas leads to a corresponding discharge of the gas mixture from the protective cover 8 via this provided ne gas outlet 15, which are preferably provided opposite the flushing lines 13 in the glow base 1. It is thus not only a rapid mixing of the protective gas with the purge gas, but also a rapid discharge of the gas mixture, resulting in the protective gas hood 8 accelerated dilution of the protective gas.
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Abstract
The invention relates to a hood-type annealing furnace for the heat treatment of annealing product packets (7), comprising an annealing base (1) receiving the annealing product packets (7), a protective hood (8), which is placed onto the annealing base (1) in a gas-tight manner, a radial fan (2), which is supported in the annealing base (1) and comprises an impeller (3) and a distributor (5) surrounding the impeller (3) for circulating a protective gas, further comprising at least one flushing line (13) conducted through the annealing base (1) for blowing in flushing gas, and a gas outlet (15). In order to achieve advantageous flushing conditions, according to the invention the flushing line (13) opening into the distributor (5) has a blowing end (14) radially outwardly directed with respect to the impeller (3).
Description
HAUBENGLÜHOFEN MIT GAS-SPÜLLEITUNG, ZUR WÄRMEBEHANDLUNG VON GLÜGUTBUNDEN HOUSING BRUSH WITH GAS REFILLING, FOR THE HEAT TREATMENT OF CONTAINER LINES
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf einen Haubenglühofen zur Wärmebehandlung von Glühgutbunden mit einem die Glühgutbunde aufnehmenden Glühsockel, mit einer gasdicht auf den Glühsockel aufgesetzten Schutzhaube, mit einem im Glühsockel gelagerten Radialgebläse, das ein Laufrad und einen das Laufrad umschließenden Leitapparat zur Umwälzung eines Schutzgases umfasst, und mit wenigstens einer durch den Glühsockel geführten Spülleitung zum Einbla- sen von Spülgas und einem Gasauslass.The invention relates to a crucible annealing furnace for heat treatment of Glühgutbunden with a Glühgutbunde receiving Glühsockel, with a gas-tight mounted on the glow cap guard, with a mounted in the glow base radial fan, which includes an impeller and a rotor enclosing the nozzle for circulating an inert gas, and with at least one flushing line guided through the glow base for injecting flushing gas and a gas outlet.
Stand der TechnikState of the art
Um das Schutzgas, das als Wärmeträger für die Wärmebehandlung des Glühgutes, im Allgemeinen Draht- oder Blechbunde, genützt wird, insbesondere in Notfällen, wenn als Schutzgas Wasserstoff Verwendung findet, vor dem Abnehmen der Schutzhaube aus dem Haubenglühofen auch bei einem Ausfall des Radialgebläses ausspülen zu können, ist es bekannt (DE 43 27 975 A1 , EP 0 714 452 A1), das als Glattstrahldüse ausgebildete Blasende der Spülleitung achsparallel in dem Ringraum zwischen den zu einem Stapel übereinan- dergeschichteten Glühgutbunden und der Schutzhaube münden zu lassen, sodass der aus dem Blasende austretende Hochgeschwindigkeitsstrahl des Spülgases, beispielsweise Stickstoff, bis weit in die Kuppel der Schutzhaube wirksam werden kann. Mit Hilfe des Hochgeschwindigkeitsstrahls soll ja einerseits zur Verdünnung des Schutzgases eine rasche Gemischbildung zwischen dem Schutzgas und dem Spülgas erreicht und anderseits ein Ansaugeffekt für
das Schutzgas sichergestellt werden. Trotz dieser Maßnahmen können jedoch höhere Anforderungen für den Fall einer Notspülung nicht erfüllt werden.To the protective gas, which is used as a heat carrier for the heat treatment of the annealing, generally wire or sheet metal coils, especially in emergencies when hydrogen is used as protective gas, rinse before removing the protective cover from the annealing furnace even in case of failure of the radial fan can, it is known (DE 43 27 975 A1, EP 0 714 452 A1), the blast line designed as a smooth jet nozzle paraxial in the annulus between the stacked stacked annealing bundles and the protective cover, so that the from the Blowing exiting high-velocity jet of purge gas, such as nitrogen, until far into the dome of the protective hood can be effective. With the help of the high-speed jet, on the one hand, a rapid mixture formation between the protective gas and the purge gas is achieved on the one hand for dilution of the protective gas and, on the other hand, a suction effect for the protective gas can be ensured. Despite these measures, however, higher requirements for emergency flushing can not be met.
Um die Reinigung von Haubenglühöfen von Feuchtigkeit, Fett- und Ölrückstän- den zu verbessern, ist es darüber hinaus bekannt, den Druck der Schutzgasatmosphäre auf Wasserstoffbasis in der die Glühgutbunde aufnehmenden Schutzhaube wiederholt zu erhöhen und abzusenken, indem bei offener Wasserstoffzufuhr der Druck in der Abgasleitung aus der Schutzhaube entsprechend begrenzt wird. Die Wasserstoffzuleitung, die auch für die Zuleitung von Spülgas in die Schutzhaube eingesetzt wird, mündet im Bereich des Leitapparates des für die Umwälzung des Schutzgases vorgesehenen Radialgebläses, sodass das Schutzgas mit Hilfe des Radialgebläses durch den Ringspalt zwischen den Glühgutbunden und innerhalb der Schutzhaube nach oben gefördert wird. Fällt das Radialgebläse aus, so ist keine rasche Spülung der Schutzhaube möglich.To improve the cleaning of crucible annealing furnaces from moisture, grease and oil residues, it is also known to repeatedly increase and lower the pressure of the protective gas atmosphere based on hydrogen in the guard receiving the Glühgutbunde and by lowering the pressure in the exhaust pipe with open hydrogen supply is limited accordingly from the protective cover. The hydrogen supply line, which is also used for the supply of purge gas in the protective hood, opens in the region of the diffuser provided for the circulation of the protective gas radial fan, so that the protective gas with the help of the radial fan through the annular gap between the Glühgutbunden and promoted within the protective cover upwards becomes. If the radial fan fails, no rapid flushing of the protective hood is possible.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Haubenglühofen der eingangs geschilderten Art zur Wärmebehandlung von Glühgutbunden mit einfachen konstruktiven Mitteln so auszugestalten, dass die Gemischbildung zwischen dem Spül- und dem Schutzgas verbessert und der Spülvorgang beschleunigt werden kann.The invention is therefore the object of a Haubenglühofen of the type described for heat treatment of Glühgutbunden with simple structural means in such a way that the mixture formation between the purging and the inert gas improved and the flushing process can be accelerated.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die in an sich bekannter Weise innerhalb des Leitapparates mündende Spülleitung ein bezüglich des Laufrades radial nach außen gerichtetes Blasende aufweist.The invention achieves the stated object in that the purge line opening out in a manner known per se within the diffuser has a bubble end directed radially outward with respect to the impeller.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Ringspalt zwischen dem Stapel der Glühgutbunde und der Schutzhaube Strömungsbedingungen vorgegeben sind, die ein Ansaugen des Schutzgases aus dem durch den hohlen Kern der Glühgutbunde gebildeten Strömungskanal durch die Injektorwirkung
des in den Ringraum austretenden Hochgeschwindigkeitsstrahls des Spülgases nur bedingt unterstützen. Im Gegensatz dazu stellen sich im Bereich des Leitapparates des Radialgebläses wesentlich günstigere Strömungsverhältnisse ein, sodass diese günstigeren Strömungsverhältnisse für die Ansaugung des Schutzgases aus dem durch die Glühgutbunde gebildeten zentralen Strömungskanal durch die Injektorwirkung des Spülgasstrahles vorteilhaft für die Ansaugung und die Gemischbildung genützt werden können, wenn die Spülleitung mit dem bezüglich des Radialgebläses in Strömungsrichtung radial nach außen verlaufenden Blasende innerhalb des Leitapparates mündet. Mit Hilfe des Leitapparates wird dann das sich bildende Gasgemisch in den Ringraum zwischen den Glühgutbunden und der Schutzhaube umgelenkt, wobei die dabei auftretende turbulente Strömung für eine innige Vermischung von Schutz- und Spülgas sorgt.The invention is based on the finding that flow conditions are predetermined in the annular gap between the stack of Glühgutbunde and the protective hood, the suction of the protective gas from the flow channel formed by the hollow core of Glühgutbunde by the injector of the emerging in the annulus high-speed jet of purge gas only partially support. In contrast, set in the field of the nozzle of the radial fan significantly more favorable flow conditions, so that these favorable flow conditions for the suction of the protective gas from the formed by the Glühgutbunde central flow channel through the injector effect of Spülgasstrahles can be advantageously used for the intake and mixture formation, if the flushing line opens with respect to the radial fan in the flow direction radially outward blast end within the nozzle. With the help of the diffuser then the forming gas mixture is deflected into the annulus between the Glühgutbunden and the guard, the occurring turbulent flow ensures an intimate mixing of protective and purge gas.
Damit der Spülvorgang beschleunigt werden kann, können zwei oder mehrere Spülleitungen eingesetzt werden, die allerdings rotationssymmetrisch in Bezug auf die Achse des Radialgebläses im Leitapparat verteilt werden sollen, um eine über den Umfang des Ringraumes zwischen Schutzhaube und Glühgutbunden möglichst gleichmäßige Gasgemischverteilung anzustreben. Analog zu den Spülleitungen können zum gleichen Zweck auch mehrere Gasauslässe vorgesehen werden, wobei durch eine entsprechende gegenseitige Versetzung der Gasauslässe einerseits und der Spülleitungen anderseits sonst allenfalls erforderliche Maßnahmen zum Unterbinden von Kurzschlussströmungen zwischen den Gasauslässen und den Spülleitungen unterbleiben können.So that the flushing process can be accelerated, two or more flushing lines can be used, which, however, should be distributed rotationally symmetrically with respect to the axis of the radial fan in the distributor in order to aim for a uniform over the circumference of the annular space between the protective hood and Glühgutbunden gas mixture distribution. Analogous to the purge lines, a plurality of gas outlets can be provided for the same purpose, which can be omitted by a corresponding mutual displacement of the gas outlets on the one hand and the purge lines otherwise otherwise required measures to prevent short circuit flows between the gas outlets and the purge lines.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird ein erfindungsgemäßer Haubenglühofen in einem schematischen Axialschnitt gezeigt.In the drawing, the subject invention is illustrated, for example, and that an inventive annealing furnace is shown in a schematic axial section.
Weg zur Ausführung der Erfindung
- A -Way to carry out the invention - A -
Der dargestellte Haubenglühofen weist einen wärmeisolierten Glühsockel 1 auf, in dem ein Radialgebläse 2 gelagert ist, dessen Laufrad 3 von einem Motor 4 angetrieben wird. Das Laufrad 3 ist von einem Leitapparat 5 mit Leitschaufeln 6 umschlossen. Die auf dem Glühsockel 1 zu einem Stapel übereinander angeordneten Glühgutbunde 7 werden von einer Schutzhaube 8 abgedeckt, die über einen Ringflansch 9 am Glühsockel 1 abgestützt ist, wobei durch eine umlaufende Dichtung 10 zwischen Glühsockel 1 und Ringflansch 9 für einen gasdichten Abschluss der Schutzhaube 8 gesorgt ist. Das für die Wärmebehandlung der Glühgutbunde 7 eingesetzte Schutzgas, z. B. Wasserstoff, wird mit Hilfe des Laufrades 3 des Radialgebläses 2 durch den zentralen Strömungskanal 11 angesaugt, der durch die hohlen Bundkerne gebildet wird, und über den Leitapparat 5 radial nach außen in den Ringraum 12 zwischen den Glühgutbunden 7 und der Schutzhaube 8 gefördert. Da der Mantel der Schutzhaube 8 von außen befeuert wird, wird das im Ringraum 12 nach oben strömende Schutzgas erwärmt, um die aufgenommene Wärme an die Glühgutbunde 7 abzugeben.The illustrated annealing furnace has a thermally insulated annealing base 1, in which a radial fan 2 is mounted, the impeller 3 is driven by a motor 4. The impeller 3 is enclosed by a distributor 5 with vanes 6. The stacked on the glow base 1 to a stack Glühgutbunde 7 are covered by a protective cover 8, which is supported via an annular flange 9 on the base 1, wherein provided by a circumferential seal 10 between the base 1 and the annular flange 9 for a gas-tight closure of the guard 8 is. The protective gas used for the heat treatment of Glühgutbunde 7, z. As hydrogen, is sucked by means of the impeller 3 of the radial fan 2 through the central flow channel 11, which is formed by the hollow coil cores, and promoted via the diffuser 5 radially outward into the annulus 12 between the Glühgutbunden 7 and the protective cover 8. Since the jacket of the protective cover 8 is fired from the outside, the protective gas flowing upwards in the annular space 12 is heated in order to deliver the absorbed heat to the annealing bundle 7.
Bevor nach der Wärmebehandlung die Schutzhaube 8 geöffnet werden kann, muss das Schutzgas ausgespült werden. Dies kann durch ein Einleiten eines Spülgases, beispielsweise Stickstoff, über das Radialgebläse 2 erfolgen. Bei einem Ausfall des Radialgebläses 2 oder in einem eine rasche Spülung erfordernden Notfall wird das Spülgas jedoch über wenigstens eine Spülgasleitung 13 eingeblasen, die innerhalb des Leitapparates 5 mündet, und zwar mit einem Blasende 14, das in Strömungsrichtung gegenüber dem Laufrad 3 radial nach außen zeigt. Zufolge Dieser Maßnahme wird mit dem aus jeder Spülleitung 13 ausgeblasenen Spülgasstrahl Schutzgas aus dem zentralen Strömungskanal 11 durch Injektorwirkung angesaugt und unter einer Gemischbildung durch den Leitapparat 5 in den Ringraum 12 ausgetragen, wo die Gemischbildung fortgesetzt wird. Der für eine rasche Spülung erforderliche, vergleichsweise hohe Massestrom des eingeblasenen Spülgases führt zu einer entsprechenden Austragung des Gasgemisches aus der Schutzhaube 8 über hiefür vorgesehe-
ne Gasaulässe 15, die vorzugsweise gegenüber den Spülleitungen 13 versetzt im Glühsockel 1 vorgesehen sind. Es erfolgt somit nicht nur eine rasche Mischung des Schutzgases mit dem Spülgas, sondern auch ein rascher Austrag des Gasgemisches, wobei sich innerhalb der Schutzgashaube 8 eine beschleunigte Verdünnung des Schutzgases ergibt.
Before the protective cover 8 can be opened after the heat treatment, the shielding gas must be flushed out. This can be done by introducing a purge gas, for example nitrogen, via the radial fan 2. In the event of failure of the radial blower 2 or in an emergency requiring rapid flushing, however, the flushing gas is blown through at least one purge gas line 13 which opens within the diffuser 5, with a blast end 14 facing radially outward in the direction of flow with respect to the impeller 3 , According to this measure, with the purge gas jet blown out of each purge line 13, inert gas is sucked out of the central flow channel 11 by injector action and discharged under mixture formation through the distributor 5 into the annulus 12, where the mixture formation is continued. The required for rapid flushing, comparatively high mass flow of the injected purge gas leads to a corresponding discharge of the gas mixture from the protective cover 8 via this provided ne gas outlet 15, which are preferably provided opposite the flushing lines 13 in the glow base 1. It is thus not only a rapid mixing of the protective gas with the purge gas, but also a rapid discharge of the gas mixture, resulting in the protective gas hood 8 accelerated dilution of the protective gas.
Claims
1. Haubenglühofen zur Wärmebehandlung von Glühgutbunden (7) mit einem die Glühgutbunde (7) aufnehmenden Glühsockel (1), mit einer gasdicht auf den Glühsockel (1) aufgesetzten Schutzhaube (8), mit einem im Glühsockel (1) gelagerten Radialgebläse (2), das ein Laufrad (3) und einen das Laufrad (3) umschließenden Leitapparat (5) zur Umwälzung eines Schutzgases umfasst, und mit wenigstens einer durch den Glühsockel (1) geführten Spülleitung (13) zum Einblasen von Spülgas sowie einem Gasauslass (15), dadurch gekennzeichnet, dass die in an sich bekannter Weise innerhalb des Leitapparates (5) mündende Spülleitung (13) ein bezüglich des Laufrades (3) radial nach außen gerichtetes Blasende (14) aufweist.1. bell annealing furnace for heat treatment of Glühgutbunden (7) with a Glühgutbunde (7) receiving glow socket (1), with a gas-tight on the Glühsockel (1) patch guard (8), with a in the glow socket (1) mounted radial blower (2) comprising an impeller (3) and a distributor (5) enclosing the impeller (3) for circulating an inert gas, and having at least one purge line (13) for injecting purge gas through the incandescent base (1) and a gas outlet (15). , Wherein the purge line (13) opening out in a manner known per se within the diffuser (5) has a blast end (14) directed radially outward with respect to the impeller (3).
2. Haubenglühofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Spülleitungen (13) rotationssymmetrisch bezüglich der Achse des Radialgebläses (2) vorgesehen sind. 2. bell annealing furnace according to claim 1, characterized in that at least two flushing lines (13) are rotationally symmetrical with respect to the axis of the radial fan (2) are provided.
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Legal Events
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 08799940 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |