Anwärmofen für langgestrecktes Gut

Die Erfindung betrifft einen Anwärmofen für langgestrecktes Gut, wi Stangen, Blöcke, Barren oder dgl . , aus Metall, insbesondere Alumini oder Aluminiumlegierungen, mit einem aus durchgehenden oder segment weise aneinandergefügten feuerfesten, insbesondere dünnwandigen Her schalen gebildeten Herdtunnel, der über die Schalenwandungen durch¬ setzende Heizelemente, wie Brenner, Heißgasdüsen oder dgl_, beheiz¬ bar ist, welche auf das in den Herdtuπnel längsgerichtet eingesetzte Gut zu dessen direkten Beaufschlagung gerichtet sind, sowie mit eine im oberen Ofenbereich angeordneten Abgaskanal.

Bei einem bekannten Ofen dieser Art {DE-PS 18 07 504) sind die dünn¬ wandigen Herdschalen ohne Wärmeisolation in die Ofenkonstruktion ein gesetzt. Dies führt zu Wärmeverlusten insbesondere durch Abstrahlung der Außenwände der Herdschalen. Das Abgas wird über einen Spalt oben im Herdtunnel in den Abgaskanal abgesaugt. Bei dem Weg des Gases zwi Herdtunnel und Abgaskanal geht Wärme verloren. Deshalb ist der Wirku grad des bekannten Ofens niedrig. Zudem ist die bekannte Konstruktio aufgrund der getrennten Anordnung des Abgaskanals oberhalb des Herd¬ tunnels kompliziert und baut hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anwärmofen der eingan genannten Art so auszubilden, daß die zum Heizen zugeführte Energie bei einfacher, kompakter Konstruktion effektvoller ausgenutzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Anwärmofen der eingangs ge¬ nannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Herdtunnel in den ein Wärmeisolierung aufweisenden ^' Abgaskanal integriert ist. Vorzugsweise

deckt dabei die Wärmeisolierung des Abgaskanals die Herdschalen des Herdtunnels mindestens in ihrem mittleren Bereich von außen ab, so daß die unteren Bereiche der Herdschalen zu Montage- und Wartungs¬ zwecken freibleiben.

Daß mit der Erfindung eine erheblich verbesserte Energieausnutzung e reicht wird, ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß das Abgas ohne jede Wärmeverluste aus dem Herdtunnel, beispielsweise über den oberen Spalt zwischen den. vertikal stehenden Herdschalenhälften ,in den Ab- gaskanal überführt wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion ist der mittlere und obere Bereich des Herdtunnels durch den Abgas¬ kanal selbst, d. h. ohne jegliche zusätzlichen Maßnahmen, ausreiche wärmeisol ert. Auf eine Wärmeisolierung des unteren Bereiches des He tunnels ist dabei bewußt zugunsten besserer Zugänglichkeit zu Montag und Wartungszwecken verzichtet. Nach Erkenntnissen des Erfinders sin die Verluste an abstrahlender Wärme in den unteren Bereichen der Herdschalen verhältnismäßig gering. Das Weglassen einer Wärmeisolier in diesen unteren Bereichen ist sehr vorteilhaft, weil Raum für die Aufnahme und Zugang! ichkeit von Aggregaten, wie Brenner, Stützgestell für die Herdschalen, und die Fördervorrichtung für das anzuwärmende Gut verbleibt.

Die Isol erteile können vertikal von den Abstützteilen nach oben rage oder sich an d-ϊe oberen Bereiche der Herdschalen anschmiegen.

Eine hinsichtlich einer einfachen Montage und Demontage besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Wärmeisolierung -von an ei-nem Stützgestell des Ofens ortsfest brachten Abstützteilen unterstützt ist und darüber angeordnete, wegnehmbare Isolierteile aufweist, von denen die unteren die Herd- schalen seitlich abstützen und isolieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, bei der untere und obere Brennerreihen über den Umfang des* Herdtunnels verteilt ange- ordnet sind, ist hierbei vorgesehen, daß die Brenner der oberen Brenn reihen wegnehmbare Isolierteile durchsetzen, während die Brenner der unteren Brennerreihen

e _> im unteren, nicht wärmeisolierten Bereich der Herdschalen vorgesehen sind, und daß jedes von Brennern durchsetzte Isolierteil gleiche _* Länge wie entsprechende Segmente der Herdschalen hat.

5 Sind nur untere Brennerreihen erforderlich, so ist gemäß einer andere Weiterbildung άer Erfindung vorgesehen, daß sämtliche Brennerreihen unterhalb der Wärmeisolierung in den Herdtunnel münden und daß der Abgaskanal als entfernbare Montageeinheit ausgebildet ist. Diese Ausführung ist hinsichtlich einer einfachen Montage ^' Wartung bzw. Aus- 10 tausch der Herdschalen besonders günstig, denn der Abgaskanal kann als Ganzes entfernt werden, so daß ein Austausch der oder einzelner ' Herdschalen leicht möglich ist.

Bei neueren Anwärmofen der beschriebenen Bauart wird das heiße Abgas 15 vom Abgaskanal in eine Vorwärmzone des Anwärmofens oder eines weitere Ofens zum Vorwärmen des Gutes geleitet (DE-OS 2637646.L wodurch eine besonders ökonomische BrennstoffVerwertung sichergestellt wird. Vor¬ teilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Qfengruppe _. , bei welcher der ^' Anwärmofen mit seinen Abgasen einen vorgeschal eten Vorwärmofen beheiz 20 der das Abgas über mindestens einen Ventilator zu mindestens einer Rei¬ he von längs dem Gut angeordneten Schl.itzriüsen führt und über diese auf das Gut lenkt.

Besonders vorteilhaft ist die Konstruktion nach der Erfindung, wenn 25 der Ofenraum des Anwärmofens in mehrere Heiz- und Regelzonen unter¬ teilt ist, die über den gemeinsamen Abgaskanal in Verbindung stehen. Wenn bei Erreichen der Solltemperatur einzelne Zonen ausgeschaltet sind, werden sie durch die übrigen Zonen trotz der Verbindung über

*« den Abgaskanal nicht beeinflußt; die Rauchgase strömen nur im oberen S. 30 Bereich in dem gemeinsamen Abgaskanal in Längsrichtung ab_, und zwar vorteilhaft in eine Vorwärmzone oder zum Vorwärmen des Gutes in einen vorgeschalteten Vorwärmofen ₃ um auf diese Weise in einer Ofengruppe aus dem Vorwärmofen und den in Reihe nachgeschalteten Anwärmofen den ^' Wärme-:.nhalt des Brennstoffs optimal auszunutzen.

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Die Erfindung ist im fol genden anhand von Querschnitten durch zwei ausgeführte Anwärmöfen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigen :

Fig. 1 einen Querschnitt nach der Linie I-I in Fig. 3 durch eine erste Ausführung eines Anwärmofens nach der Erfindung;

Fig. 2 einen an gleicher Stelle gelegenen Querschnitt durch eine zweite Ausführung;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine Ofen- gruppe aas einem Anwärmofen und einem vorgeschalteten Vor¬ wärmofen gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 durch einen

Vorwärmofen der Ofengruppe, der einem Anwärmofen nach den Fig. 1 oder 2 vorgeschaltet ist.

Die gezeigten Anwärmöfen weisen ein Stützgestell 10 aus einer Stahlkonstruktion auf.

Im unteren Ofenraum ist eine Doppelstrang-FÖrderkette 13 mit daran befestigten Tragvorrichtungen 12 für das anzuwärmende Gut 1, wie

Stangen oder Barren, vorgesehen, die das Gut intermittierend durch den von halbzylindrischen Herdschalenhälften 14 gebildeten zylindrisch Herdtunnel 15 transportiert. Die Herdschälen 14 sind in ihrem unteren

Bereich schwenkbar auf Tragschienen 16 gelagert und werden oben von

Abstandhaltern 17.in .Position gehalten.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind je Herdschalenreihe 14 ausschließl eine Brennerreihe mit in Längsreihen senkrecht zur Zeichenebene ange¬ ordneten Vorge ischbrennern 18 vorgesehen sind. Die Brenner 1& haben Brennerdüsen 20, die durch Offnungen 21 der Herdschalen in den zylindrischen Herdtunnel 15 hineinragen und das Gut direkt beauf¬ schlagen. Die Brenner 18 sind derart angeordnet, daß beim Anwärmen des Gutes 1 unterschiedlichen Durchmessers eine gute Ausnutzung der Oberfläche zur Wärmeübertragung und eine rotationssymmetrische Temperaturverteϊlung über den Querschnitt des Gutes erreicht wird. Dabei sind die Brennerdüsen 20 in ihrer Leistung so eingestellt, daß die gewünschte Temperaturverteilung erzeugt wird.

Anstatt Brennern 18 können auch Heißgasdüsen zur Beheizung vorge¬ sehen sein, die beispielsweise mit Heißluft auf das Gut 1 einwirken, welche in bekannter Weise elektrisch aufheizbar ist.

Die Abgase verlassen den Herdraum 15 nach oben durch einen von den Herdschalenhälften 14 bei den Abstandhaltern 17 gebildeten Längs¬ spalt 30, von welchem sie über einen vertikalen Kanal 31 direkt in einen Abgaskanal 32 gelangen. Von diesem wird das Abgas in eine nicht gezeigte, dem Anwärmofen vorgelagerte Vorwärmzone für das Gut 1 ge- fördert, z. B. mittels nicht gezeigter Ventilatoren gesaugt. Der Ab-

gaskanal hat eine Wärmeisolierung, deren untere Isolierteile 54 sich über die ganze Ofenlänge erstrecken, eine Lücke für den Herdtunnel 15 lassen und sich von außen an die mittleren Bereiche der Herdschalen 14 anlegen. Die unteren Isolierteile 54 sind von Trägern 52 unterstützt, welche ortsfest am Stützgestell 10 angebracht sind. Der Haupt- oder Oberabschnitt des Abgaskanals 32 ist von zwei vertikalen Isolier¬ teilen 56 und einem damit einstückigen oberen Isolierteil 58 ge¬ bildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 erstrecken sich die Isolierteile 56, 58 des Oberteiles ebenfalls über die ganze Ofenlänge. Der Hauptab¬ schnitt 56,58 läßt sich somit als Ganzes wegnehmen. Die Herdschalen 14 werden dann noch durch die unteren Isolierteile 54 seitlich ge¬ halten, lassen sich jedoch nach Wegnehmen der Abstandhalter 17 einzeln durch leichtes Schwenken nach innen um den jeweil gen Drehpunkt an den Tragschienen 16 zum Austausch entfernen.

Die Wärmeisolierung weist z. B. zwei Schichten auf, von .denen die innere aus die Wärme gut isolierenden, aber schlecht speichernden keramischen Fasern besteht, während die äußere Schicht, die im Be¬ reich tieferer Temperaturen liegt, aus Mineralfasern besteht.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, daß je Herdschalenreihe zusätzlich zu der unteren Brennerrεihe 18 eine obere Brennerreihe 19 vorgesehen ist. Zur Ein¬ stellung der oberen Brenner gegenüber den unteren Brennern ist in der BrennstoffZuleitung 23 ein einstellbares Drosselventil 24 ange¬ ordnet.

Die zusätzlichen oberen Brennerreihen bedingen eine Zwischenfügung von entsprechend den Herdschalen 14 in Segmente unterteilten vertikalen Isolierte len 59 zwischen die unteren,über die ganze Ofenlänge sich erstreckenden Isol erteile 54 und den Haupt- oder Oberteil des Abgas-

kanals 32, dessen Isolierteile 60, 62, 64 wiederum ein zusammen ^¬ hängendes, einheitlich als Ganzes wegnehmbares Stück bilden. Zum Austausch von Herdschalen muß das Stück 60, 62, 64 abgehoben werden. Dann müssen die entsprechenden Isolierteile 59 entfernt werden, so daß die zugehörigen Herdschalen 14 nach Entfernen der Abstandhalter wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ausgewechselt werden können. Der im Vergleich zu Fig. 1 etwas kompliziertere Aufbau ist der Preis für die höhere Gleichmäßigkeit der erzielten Durchwärmung des Gutes.

Fig. 3 zeigt in der rechten Hälfte eine Seitenansicht eines hier mit 90 bezeichneten Anwärmofens nach Fig. 1 oder Fig. 2 und in der linken Hälfte einen vorgeschalteten Vorwärmofen, der durch die Abgase des Anwärmofens beheizt wird. Zu diesem Zweck mündet der Abgaskanal 32 über eine Öffnung 33 in der in Fig. 3 rechten Stirnwand 34 des ins- gesamt mit dem Bezugszeichen 40 bezeichneten Vorwärmofens, der de¬ taillierter in Fig. 4 gezeigt ist. Im Ofenraum 41, der über die Öff¬ nung 33 mit dem Abgaskanal 32 in Verbindung steht und durch eine Wärmeisol erung 42 ähnlich ^' derjenigen des Anwärmofens 90 geschützt is sind hintereinander mehrere Umwälzzonen, z.B. zwei Umwälzzonen 47,48 mit je einem Ventilator 43 angeordnet,. elche das Abgas in Richtung der Pfeile F in Fig. 3 aus dem Abgaskanal 32 in den Ofen¬ raum 41 saugen und von dort über zwei Reihen von Schlitzdüsen 44 auf das Gut 1 lenken, die beidseitig auf das Gut 1 hin konvergierend angeordnet sind. Das Gut 1 wird durch Behandlungsräume 45 jeder Um- wälzzöne 4 mittels der Doppelstrang-Förderkette 13 in Transportrich¬ tung T gefördert, die beide Öfen 40,90 durchsetzt. Anschließend wird das Abgas aus den Behandlungsräumen 45 mittels der Ventilatoren 43 abgesaugt und erneut zirkuliert bzw. durch einen Abzug 46 abgegeben.

In den von rechts nach links in Fig. 3 aufeinanderfolgenden Umwälz¬ zonen 47,48 bilden sich in Richtung entgegen der Transportrichtung T abnehmende Temperaturen aus. Durch diese kaskadenartige Abgasführung entsteht eine kontrollierbare Beaufschlagung in jeder Umwälzzone , wobe der Wärmeinhalt des Abgases optimal genutzt wird. Die Ofengruppe nach den Fig. 3 und 4 zeichnet sich also durch besondere Wirtschaft!ichkeit d.h. besonders niedrigen Brennstoffverbrauch aus.