DE586977C - Wasserstoffofen zum Blankgluehen von Metallen - Google Patents

Description

• Wasserstoffofen zum Blankglühen von Metallen Die Erfindung betrifft einen Wasserstoffofen, insbesondere einen Durchlaufofen, zum Blankglühen von Metallen, insbesondere in Band-, Draht- oder Blechform.
• Beim Glühen von Metallgegenständen in einem Wasserstoffofen, z. B. bei der Warmbehandlung von kalt gewalztem Stahl, macht man die Beobachtung, daß das Behandlungsgut auf seiner Oberfläche mit einer Oxydschicht überzogen wird. Dies rührt davon her, daß es praktisch nicht zu vermeiden ist, Sauerstoff und Wasserdampf von solchen Öfen fernzuhalten. Gewöhnlich gelangt Luft entgegen dem Wasserstoffdruck durch Diffusion in den Ofen, und ferner wird auch stets eine gewisse Feuchtigkeit sich in dem Ofen bzw. an seiner Ausmauerung niederschlagen oder auch in der Kühlzone des Ofens anzutreffen sein. Es befindet sich daher eine genügende Menge von Sauerstoff im Ofen, so daß auf dem zu glühenden Metallgegenstand sich eine Oxydschicht bilden kann. Man hatbereits die Beobachtung gemacht, daß es beim Abkühlen einen kritischen Temperaturbereich gibt hinsichtlich der Einwirkung einer durch Sauerstoff verunreinigten Wasserstoffatmosphäre auf Eisen. Auch ist bereits vorbekannt vorgeschlagen worden, in die Kühlzone nicht das verunreinigte Gas der Heizzone, sondern frisches, unverunreinigtes Schutzgas einzuleiten.
• Zumeist weisen die Wasserstofföfen eine Heiz- und eine besondere Kühlkammer auf. Da der Wasserstoff bei erhöhter Temperatur die Eigenschaft hat, die Sauerstoffanreicherung auf dem Stahl zu unterbinden, indessen aber die Aufnahmefähigkeit des Stahles für Sauerstoff bei gewissen niedrigeren Temperaturen, wie sie etwa in der Kühlkammer des Ofens herrschen, größer ist als das Bestreben des Wasserstoffs, Sauerstoff aufzunehmen, so ist es nahezu unmöglich, das Überziehen des Stahles mit einer.Oxydschicht zu verhindern.
• Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, durch ein einfaches und wirksames Mittel die Oxydation der auszuglühenden Metallgegenstände vollends auszuschalten. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem von Schutzgas durchspülten, aus keramischem Baustoff bestehenden Ofenraum ein mit ruhender Schutzgasatmosphäre angefüllter metallischer, allseitig geschlossener Behälter angeordnet ist, der sich innerhalb der Kühlkammer befindet und sich teilweise bis in die Heizkammer erstreckt und vom Behandlungsgut.auf.seinem Wege von der Heizzur Kühlzone des Ofens durchfahren wird.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. An den Wasserstoffofen i mit 'der Heizkammer 2 schließt sich die Kühlkammer 3 an. Die Heizkammer enthält eine Röhre q. aus elektrisch isolierendem Werkstoff, z. B. aus Ton o. dgl. Um diese Heizröhre q. ist eine Heizwicklung 5 gelegt, der in bekannter Weise elektrische Energie zugeleitet wird. Die Kammer 3 wird mit Hilfe eines Kühlmantels 6, durch den ein beliebiges Kühlmittel hindurchgeführt wird, gekühlt. Das Kühlmittel kann z. B. bei 7 ein- und bei 8 aus dem Kühlmantel austreten. Die Einführung von Wasserstoffgas in den Ofen erfolgt durch das Einlaßrohr 9. Das Gas erfüllt die Kühl- und Heizkammer des Ofens und wird bei seinem Austritt an einer Öffnung des Deckels io am Ende der Heizkammer 2 entzündet. Diese Einrichtung ist zwar an sich bekannt, sie soll hier hauptsächlich zur Klarstellung der Erfindung beitragen.
• Beim Glühen eines Metallbandes wird dieses durch die Heizkammer .2 und von dort aus durch die Kühlkammer 3 des Ofens hindurchgezogen. Hierbei entsteht, wie oben dargetan, der Oxydüberzug auf dem Metallband. Zum Zwecke `der Verhinderung des Oxydniederschlages wird der Erfindung gemäß ein Behälter, z. B. eine Eisenröhre i i, im Innern des Durchlaufofens untergebracht. Sie ist derart angeordnet, daß sie sich fast vollständig innerhalb der Kühlkammer 3 und nur zu einem kleinen Teil innerhalb der Heizkammer 2 (vgl. die Zeichnung) erstreckt. Das eine Ende der Röhre i i ist mit einem Graphitpfropfen oder einem anderen Abschlußstück 12 und das andere Ende, das sich in der Heizkammerzone befindet, mit einer Metallabschlußplatte 13 verschlossen. Die Abschlußteile 12 und 13 besitzen eine Öffnung, die deü Durchgang des Behandlungsgutes gestatten, die also dessen Querschnitt angepaßt sind. Die Kühlkammer 2 ist durch einen Abschlußteil 14 aus Graphit gegen die Außenluft abgeschlossen. Dieser Abschlußteil weist ebenfalls eine Öffnung 15 auf, deren Form dem Querschnitt des durch den Ofen hindurchgeführten Glühgutes entsprechend gestaltet ist. Um den Durchgang des Metallbandes durch den Ofen und durch die Röhre i i unbehindert erfolgen lassen zu können, ist das eine Ende der Röhre i i in einem gewissen Zwischenraum durch ein Distanzstück 16 von dem Abdeckstück 14 entfernt angeordnet.
• Das Metallband 17, das ausgeglüht werden soll, läuft von einer Rolle ab (nicht dargestellt), zieht durch die Öffnung der Abdeckplatte io in den Glühraum 2, von hier aus durch die Eisenröhre ii und durch die Abschlußstücke 12 und 1q., um dann zwischen zwei mit Gummi belegten Führungsscheiben 18 und i9 weitergeleitet zu werden. Diese Scheiben werden über ein Übersetzungsgetriebe 21 von dem Elektromotor 2o aus angetrieben. Das bandförmige Glühgut wird genügend gespannt, um es vom Boden des Ofens und der Röhre i i abzuhalten.
• Beim Glühen von Stahlband, z. B. von kalt gewalztem Stahlband oder -draht, -blechen o. dgl. wird das Band langsam durch den Ofen mittels Motorantriebes hindurchgczogen. In der Eisenröhre i i ist eine tote Atmosphäre vorhanden, d. h. es findet hier kein Umlauf von Wasserstoff statt, mit Ausnahme von derjenigen Stelle, welche eine Diffusion von Wasserstoff aus dem Ofenraum durch die schlitzartigen Öffnungen der Abdeckplatte 12 bzw. 13 an den Rohrenden zuläßt. Wenn auch bei Einleitung des Glühprozesses sich etwas Sauerstoff innerhalb der Röhre i i befindet, so wird dieser doch schnell gebunden, weil der Sauerstoff mit dem heißen Teil der Eisenröhre in Berührung kommt. Dieser Teil der Röhre besitzt noch eine genügend geringe Temperatur, um den Sauerstoff in Gegenwart von Wasserstoff aufzunehmen.
• Bei einem kleinen Wasserstoffofen gemäß der Erfindung kann die Geschwindigkeit des durchbewegten bandförmigen Gutes sehr klein und auch gleichmäßig gehalten werden, so daß die Oxydation, sei es innerhalb der Röhre ii oder an der Stelle, wo das Gut die Röhre verläßt, mit Sicherheit ausgeschlossen wird. Vornehmlich- wählt man eine Fahrgeschwindigkeit von ungefähr o,oo5 m/sek. Selbstverständlich kann das Glühgut durch den Ofen auch bei jeder anderen Geschwindigkeit hindurchgeführt werden; bei höheren Geschwindigkeiten empfiehlt es sich jedoch, eine längere Heizzone zu schaffen als beim Betrieb mit geringeren Geschwindigkeiten, um den Oxydüberzug auf dein Gut wegzubringen und eine ziemlich lange Röhre i i zu nehmen, so daß die Temperatur des Metallbandes, wenn es aus der Röhre i i austritt, so niedrig ist, claß keine Oxydation mehr stattfinden kann.

Claims (3)

1. PATI.NTANSPRÜciir: i. Wasserstoffofen zum Blankglühen von Metallen, insbesondere in Band-, Draht- oder Blechform, dadurch gekennzeichnet, daß in einem von Schutzgas durchspülten, aus keramischem Baustoff bestehenden Ofenraum ein mit ruhender Schutzgasatmosphäre angefüllter metallischer, allseitig geschlossener Behälter angeordnet ist, der sich innerhalb der Kühlkammer befindet und sich teilweise bis in die Heizkammer erstreckt und vom Behandlungsgut auf seinem Wege von der Heiz- zur Kühlzone des Ofens durchfahren wird.
2. 2. Wasserstoffofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter von einer Eisenröhre gebildet wird, die allseitig geschlossen ist und lediglich dem Ouerschnitt des Behandlungsgutes angepaßte Durchführungsöffnungen besitzt.
3. 3. Wasserstoffofen nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre unter Belassung eines kleinen Zwischenraumes von dem äußersten Kühlkammerende sich bis zu einer Stelle im Heizkammerinnern erstreckt, an der sie noch eine genügend hohe Temperatur besitzt, um die Verunreinigungen des Schutzgases aufzunehmen.