專利名稱：用于熱處理鋼絲的裝置和方法
用于熱處理鋼絲的裝置和方法本發(fā)明涉及一種爐，所述爐用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的，特別地比如一條或者更多條絲的金屬物體，所述一條或者更多條絲特別地是鋼絲，所述爐包括爐入口和爐出口，以及一個或者更多個爐段，所述一個或者更多個爐段在所述爐入口和所述爐出口之間延伸并且形成第一爐道，其中用于調(diào)整在所述一個爐段或者多個爐段中的溫度的一個或者更多個加熱元件被安置在所述爐中，特別地是在所述第一爐道中，并且，其中所述細(xì)長的，特別地是金屬物體可以沿所述第一爐道被傳送。本發(fā)明還涉及一種模塊，所述模塊用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的，特別地比如一條或者更多條絲的金屬物體，所述一條或者更多條絲特別地是鋼絲，其中，所述模塊包括模塊入口和模塊出口，以及被安置在所述模塊入口和所述模塊出口之間的水浴槽和位于所述水浴槽的下游并且包括一個或者多個加熱裝置的保持段。本發(fā)明另外還涉及一種裝置，所述裝置用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的比如一條或者更多條絲的金屬物體，所述一條或者更多條絲特別地是鋼絲。 本發(fā)明最后還涉及一種方法，所述方法用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的比如一條或者更多條絲的金屬物體，所述一條或者更多條絲特別地是鋼絲，其中所述金屬物體被引導(dǎo)通過爐和下游的模塊，所述模塊具有水浴槽和保持段以調(diào)整所述金屬物體的微觀結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的是使用裝置來在連續(xù)加工中熱處理一條或者更多條細(xì)長的特別地是一條或者更多條絲的金屬物體，所述一條或者更多條絲比如是鋼絲。在本文中，術(shù)語連續(xù)加工指的是通過解繞裝置解繞以例如金屬絲(比如鋼絲)或者金屬條(比如鋼條)的形式的至少一個細(xì)長的金屬物體，并且引導(dǎo)所述細(xì)長的金屬物體通過熱處理裝置。特別地，為了轉(zhuǎn)變要被處理的細(xì)長的金屬物體的微觀結(jié)構(gòu)，可以執(zhí)行熱處理，從而所述細(xì)長的金屬物體特別地適于進一步的加工步驟。例如，為了獲得具有珠光體微觀結(jié)構(gòu)的鋼絲，公知的是使鋼絲，特別地是具有超過重量百分比O. 5%至I. O %的碳含量的高碳鋼絲，經(jīng)受熱處理。在這種情況下，在鋼絲被保持在大約550°C的溫度以便保證微觀結(jié)構(gòu)在不形成馬氏體的情況下轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w(EP 0524689A1或者EP 0216434A1)之前，鋼絲首先被引導(dǎo)通過用于奧氏體化鋼絲的爐，然后鋼絲在與爐分離地實現(xiàn)的模塊中被淬火到在微觀結(jié)構(gòu)的珠光體峰值的范圍內(nèi)的一溫度。用于奧氏體化鋼絲的爐通常包括多個例如以氣體燃燒器形式的加熱元件，所述加熱元件用于加熱絲，特別地是鋼絲，或者甚至是多束平行的鋼絲至奧氏體化溫度或者超過奧氏體化溫度，從而微觀結(jié)構(gòu)可以以上面描述的方式隨后地被調(diào)整。EP 0524689A1公開了用于淬火或者調(diào)整鋼絲的微觀結(jié)構(gòu)的奧氏體化爐和下游模塊的組合，其中，在這種情況下，特別地當(dāng)加工具有大尺寸的鋼絲時，需要提供與空氣冷卻區(qū)交替地被安置的多個水浴槽。除其他之外，用于奧氏體化鋼絲或者其他細(xì)長的金屬物體的爐具有這樣的缺點，它們相當(dāng)?shù)亻L并且因此需要大的占地面積。與用于奧氏體化例如鋼絲等的爐結(jié)合使用的模塊具有這樣的缺點，特別地當(dāng)加工大型絲直徑時，多個水浴槽需要被提供并且與空氣冷卻區(qū)交替地被安置，從而這些模塊也具有非常大的結(jié)構(gòu)長度并需要相當(dāng)大的占地面積?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點還表現(xiàn)在裝置需要相當(dāng)大的占地面積，所述裝置包括用于奧氏體化例如一條或者更多條鋼絲的爐和用于實現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)調(diào)整的下游模塊的組合。先前引用類型的方法也具有相應(yīng)的缺點。本發(fā)明以公開這樣的先前引用類型的爐為目的，所述爐短于從現(xiàn)有技術(shù)可知的爐并且使得容易地加熱細(xì)長的，特別地是比如鋼絲的金屬物體至奧氏體化溫度或者其他溫度成為可能。本發(fā)明還意在公開這樣的先前引用類型的模塊，如果鋼絲預(yù)先被加熱到或者超過奧氏體化溫度，所述模塊使得在短的段之內(nèi)調(diào)整例如該鋼絲的期望的微觀結(jié)構(gòu)成為可能。本發(fā)明另外意在公開具有短的結(jié)構(gòu)長度的先前引用類型的裝置。 本發(fā)明最后還意在公開這樣的先前引用類型的方法，通過所述方法期望的微觀結(jié)構(gòu)可以在相對短的段之內(nèi)被調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明，該目的的實現(xiàn)方式在于，先前引用類型的爐被提供有至少一個與第一爐道連接的第二爐道和至少一個風(fēng)扇，通過所述至少一個風(fēng)扇，在爐中的氣可以以沿第一爐道和第二爐道的回路被循環(huán)?？梢妱?chuàng)新的爐取得的一個優(yōu)點特別地在于，其可以被實現(xiàn)為具有短的結(jié)構(gòu)長度。第一爐道和第二爐道共同地形成回路，沿所述回路，在爐中的氣或者再循環(huán)空氣可以在風(fēng)扇的幫助下連續(xù)地被循環(huán)。在鋼絲的熱處理期間，例如，氣以順流或者逆流的形式，例如以15ms-1至25!!^1的速度被循環(huán)通過鋼絲，從而產(chǎn)生相當(dāng)大的對流。對流導(dǎo)致更好的熱傳遞并且因此加速被引導(dǎo)通過爐的細(xì)長的金屬物體的加熱。所以，爐可以被實現(xiàn)為具有更短的處理段并且因此還具有比其中氣不被循環(huán)的爐更短的結(jié)構(gòu)長度。循環(huán)還導(dǎo)致在部分負(fù)載操作期間更好的可控性以及在爐中的氣成為與負(fù)載無關(guān)的。一個加熱元件或者多個加熱元件可以被安置在第一和/或第二爐道中。依據(jù)有效的熱處理和有目的的溫度調(diào)整，將一個加熱元件或者多個加熱元件安置在第一爐道中通常是有利的。為了加熱鋼絲到或者超過奧氏體化溫度，創(chuàng)新的爐優(yōu)選地被用于鋼絲的韌化處理，但是也適于其他熱處理，比如硬化和回火加工、擴散加工或者甚至消除應(yīng)力退火加工，其中適當(dāng)?shù)妮o助裝置，比如，舉例而言，用于硬化和回火加工的具有冷卻介質(zhì)或者水浴槽的模塊被安置在爐的下游。至少一個風(fēng)扇可以基本上被設(shè)置在爐的任何位置。優(yōu)選地將風(fēng)扇安置在與爐入口相比更靠近爐出口處，因為在爐中的氣通常相反于要被處理的材料的傳送方向或者以逆流的形式被循環(huán)，并且對于風(fēng)扇的溫度負(fù)載，在爐入口的區(qū)域低于在爐出口的區(qū)域。提供用于循環(huán)氣的具有多條支路的多個風(fēng)扇也將是可能的。在這種情況下，如果氧化或者還原的氣體可以通過相應(yīng)的供給線路被供應(yīng)給每條支路從而獨立加工的氣可以被保持也會是有利的。使用的加熱元件可以由任何加熱元件比如，舉例而言，電加熱元件構(gòu)成。加熱元件通常沿第一爐道被安置。加熱元件可以特別地由氣體燃燒器構(gòu)成，通過所述氣體燃燒器，熱的助燃?xì)怏w可以被垂直地或者橫向地供給到要被處理的材料的傳送方向。供給到第一爐道中的能量在不同地點橫向于細(xì)長的物體產(chǎn)生并且具有例如151^_1至25!118_1的高速的氣的循環(huán)增進對流，從而要被處理的材料的整體快速熱加工可以被實現(xiàn)。如果提供氣體燃燒器，則爐可以包括至少一個排氣出口，通過所述排氣出口過量的爐的排氣可以釋放。當(dāng)使用氣體燃燒器時，它們優(yōu)選地由回?zé)崾饺紵鳂?gòu)成，在所述回?zé)崾饺紵髦袪t的余熱可以被用于加熱助燃?xì)怏w并且供給到回?zé)崾饺紵鞯闹伎諝庖矁?yōu)選地被預(yù)熱到130°C到250°C?？商鎿Q地，具有中心預(yù)熱系統(tǒng)的冷空氣燃燒器或者熱空氣燃燒器也可以被提供。如果提供氣體燃燒器，爐有利地包括用于測量被使用的(燃料)氣體的發(fā)熱值的裝置以及用于控制被供給到氣體燃燒器的助燃?xì)怏w的體積流量的控制單元。被遞送或者供給到氣體燃燒器的可助燃的氣體可以具有不同的特性，從而局部不同的氣可以產(chǎn)生在爐中。這通常是不被期望的且利用該爐來防止。原則上，提供一個或者更多個爐段將是可能的，在所述一個或者更多個爐段中分別地安置一個或者更多個加熱元件。如果爐包括多個爐段會是有利的，在所述多個爐段中 溫度可以分離地被調(diào)整?？梢娺@樣的原因在于，例如，要承受熱處理的鋼絲在爐入口區(qū)域是冷的，從而與之后的爐段相比較，在第一爐段中需要更高的溫度，在所述之后的爐段中鋼絲基本上已經(jīng)是溫的并且僅應(yīng)當(dāng)保證在該鋼絲中的均勻溫度分布。在這方面，優(yōu)選地提供用于爐段中的溫度調(diào)節(jié)的控制電路。這使得分別地調(diào)整在爐中或者沿獨立的爐段的最佳溫度曲線成為可能。關(guān)于溫度曲線的調(diào)整，在許多實例中提供兩個到十個爐段，特別地提供兩個到六個爐段是有利的。為了實現(xiàn)被循環(huán)氣相對于被引導(dǎo)通過爐的材料的更好的對流，第一爐道還可以包括用于使被循環(huán)氣改變方向的凹部。以這種方式，爐中的氣不僅例如以相對于被引導(dǎo)通過爐的材料的逆流的形式被循環(huán)，還選擇性地相對于被引導(dǎo)通過爐的材料橫向地流動，從而材料被快速加熱并且因此最后還可以實現(xiàn)短結(jié)構(gòu)長度的爐。替代凹部，提供以相同的方式或者以相似的方式執(zhí)行功能的手段也將是可能的。例如，還將會是可能的是，將第一爐道的頂部和底部橫截面實現(xiàn)為具有筆直的側(cè)壁而在一個或者更多個位置上安置擋板，并且以相似于凹部的方式保證被循環(huán)氣朝被傳送或者引導(dǎo)通過爐的材料的改向。任何適合的手段可以一般地被用來使被循環(huán)氣改變方向。關(guān)于凹部，如果這些凹部在流入側(cè)會具有大約90°的角度基本上將會是理想的，但是對于氣例如以逆流形式的同時循環(huán)這是不可行的。然而，如果凹部在流入側(cè)具有在30°至60°之間的角度，則期望的效果已經(jīng)可以被可行地實現(xiàn)。如果替代凹部而提供以相同的方式或者以相似的方式執(zhí)行功能的手段則這也是適用的。關(guān)于不僅短而且還具有小的重量的結(jié)構(gòu)形狀，特別地被優(yōu)選的是，第一爐道水平地延伸并且至少一個第二爐道被安置在第一爐道的正下方。如果兩個爐道不被直接地彼此連接，則不言而喻的是，它們通過中間元件被分離，從而氣可以在回路中被循環(huán)。例如，兩個爐道可以通過在中間安置的陶瓷板被彼此大大地分離開。這樣的結(jié)構(gòu)在爐的操作期間還提供關(guān)于高效熱平衡的優(yōu)點。為了在爐中以一回路循環(huán)氣，爐優(yōu)選地以這種方式被實現(xiàn)，第一爐道和至少一個第二爐道在爐入口和爐出口的區(qū)域相互過渡。在其余的區(qū)域中，爐道以上面描述的方式被彼此分離。這樣的設(shè)計使得利用由在整個爐中的氣的循環(huán)實現(xiàn)的對流作用成為可能。這是為什么至少第一爐道應(yīng)當(dāng)延長超過爐長度的至少65%，優(yōu)選地超過至少75%的原因。如果爐被用于擴散加工，然而，可以為有利的是，如果至少第一爐道不延伸達(dá)到爐出口，而是在爐出口前終止，從而用于隨后的熱處理的保持區(qū)可以被整合到第一爐道的端部和爐出口之間。關(guān)于在爐和任何其他下游裝置的操作期間的有效的熱平衡和能量的低消耗，優(yōu)選的是，提供一個或者更多個熱交換器以利用爐和回?zé)崾饺紵鞯挠酂?。余熱可以例如被用于加熱干燥爐。作為利用廢氣或者煙道氣的熱含量來給外部系統(tǒng)，比如，舉例而言，水浴加熱器或者加熱腔的可替換的選擇，被供給到氣體燃燒器(特別地是回?zé)崾饺紵?的新鮮空氣可以利用煙氣通過熱交換器的方式，例如通過在排氣出口或者煙 內(nèi)安置耐酸的不銹鋼的新鮮空氣通道被預(yù)熱。因此，爐的熱損耗被減小為從爐的殼體表面進入到周圍空間中以及最終的排出氣體或者煙氣量的熱損耗乘以在煙囪出口處所需的最小煙氣溫度減去新鮮空氣溫度的差乘以比熱的積。通過熱交換表面的方式實現(xiàn)煙氣的結(jié)合外部和內(nèi)部的利用也將是可能的。由于氣體/空氣混合物在部分負(fù)載操作期間就其組成來說也是保持不變的，所以排出氣體量和新鮮空氣量之間的比例也是不變的，并且改變的煙氣溫度和由減小的流 動速度引起的熱交換表面的受熱表面應(yīng)力僅僅導(dǎo)致助燃空氣溫度和煙囪出口溫度的輕微的變化。創(chuàng)新的爐可以，例如，完全地或者專門地由磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。然而，優(yōu)選地是，爐僅由磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成達(dá)到一定高度并被實現(xiàn)為在其上端具有可分離地附接的殼體。這使得在故障或者保養(yǎng)和維修操作期間打開爐成為可能，并且使得在爐的內(nèi)部執(zhí)行所需工藝而不產(chǎn)生大的問題成為可能。在這種情況下，可拆卸的隔離件被安置在可分離地附接的殼體的下方，從而類似于專門地由磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成的爐，爐相對于周圍的事物被適當(dāng)?shù)馗綦x。本發(fā)明的另一個目的是利用先前引用類型的模塊實現(xiàn)的，在所述模塊中，水浴槽就其長度是以可變的方式可調(diào)整的并且保持段可以在水浴槽的方向被相應(yīng)地加長和縮短。可見利用創(chuàng)新的模塊所取得的一個優(yōu)點在于，其可以被實現(xiàn)為相當(dāng)?shù)亩滩⑶胰匀皇沟美缭诰哂兄睆礁哌_(dá)IOmm的鋼絲的韌化處理中調(diào)整期望的微觀結(jié)構(gòu)成為可能。另外，模塊提供了廣泛的靈活性，因為水浴槽的長度可以被可變地調(diào)整，從而要被處理的材料的尺寸可以被考慮并且從奧氏體化溫度的期望的冷卻可以被調(diào)整。當(dāng)加工具有更大尺寸的鋼絲時，僅僅提供單個水浴槽和下游保持段也被證明是足夠的，在所述下游保持段中，為了完成微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，要被處理的材料被保持在一特定溫度。在這種情況下，保持段可以在水浴槽的方向被相應(yīng)地加長和縮短，從而，在要被處理的材料從水浴槽出來后，其可以總是在限定的氣中被傳送。水浴槽優(yōu)選地以細(xì)長的方式被實現(xiàn)。關(guān)于鋼絲的韌化處理，例如，水浴槽有利地包括多個平行段，所述多個平行段可以就它們的長度被分離地和可變地調(diào)整。在這種情況下，保持段被實現(xiàn)為具有可以被相應(yīng)地加長和縮短的分段。因此，可能的是，為了熱處理的目的，引導(dǎo)例如具有不同尺寸的多束鋼絲平行地通過模塊，而不必放棄上面描述的優(yōu)點。為了在水浴槽中有目的地調(diào)整和保持特定的條件，多條供給線路以及，如果可以，至少一條排出線路可以沿水浴槽或者水浴槽的段的長度分別地被提供，以調(diào)整冷卻介質(zhì)。如果模塊是被包住的并且水浴槽或者水浴槽的段的長度可以，特別地，從外部手動地被調(diào)整和/或自動地被控制是有利的。如果要被處理的材料的尺寸變化，這使得相應(yīng)容易地調(diào)適水浴槽的長度成為可能。通過獨立的節(jié)，水浴槽或者水浴槽的段的長度可以是以無級變化的或者離散的方式可調(diào)整的，其中節(jié)的距離可以，特別地，從模塊入口至模塊出口對數(shù)地減小。因此，對于例如，鋼絲的幾乎任何尺寸，水浴槽的最佳長度都可以被容易地調(diào)整。本發(fā)明的另一個目的利用先前引用類型的裝置實現(xiàn)，所述裝置包括創(chuàng)新的爐以及創(chuàng)新的模塊?？梢娪蓜?chuàng)新的裝置取得的一個優(yōu)點在于，其具有短的或者緊湊的結(jié)構(gòu)，并且因此使得例如，在短的段之內(nèi)，韌化處理鋼絲或者大體上地調(diào)整被處理材料的期望的微觀結(jié)構(gòu)成為可能。優(yōu)選地將爐以氣密方式連接到模塊的模塊入口和模塊的水浴槽。因此，以相當(dāng)高的溫度離開爐的要被處理的材料不會在其浸入到水浴槽中之前與不受控的或者不可控的氣相接觸。 另外有利的是，提供具有卷軸和至少一條帶的拉入設(shè)備，其中至少一條帶延伸通過裝置并且優(yōu)選地被安置在所述裝置的側(cè)面區(qū)域。因此，絲或者類似物的插入的初始牽引(first draw)可以容易地被拉動通過裝置。帶保持永久地設(shè)置在裝置中并且有利地由超耐熱合金組成。本發(fā)明的另一個目的利用先前引用類型的方法實現(xiàn)，在所述方法中，爐中的氣以一回路被不斷地循環(huán)。在本創(chuàng)新的方法中，特別地有利的是，爐中的氣的循環(huán)導(dǎo)致更好的對流，從而在要被處理的材料被浸入到水浴槽中之前，所述材料可以在相當(dāng)短的段之內(nèi)被加熱到期望的溫度。為了以可能的最有效的方式實現(xiàn)期望的對流效果，氣有利地以高達(dá)δΟπ Γ1，優(yōu)選地15ms4至25ms-1的速度被循環(huán)。氣有利地以逆流的形式被循環(huán)，所述逆流是相對于細(xì)長的金屬物體的傳送方向。然而，在傳送方向?qū)崿F(xiàn)循環(huán)也自然是可能的。關(guān)于鋼絲的韌化處理，特別地，為了避免與不受控的或者不可控的氣的不期望的接觸，優(yōu)選的是，在受控的氣中將細(xì)長的金屬物體從爐引導(dǎo)到模塊中。細(xì)長的金屬物體優(yōu)選地通過根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的膜態(tài)沸騰方式在水浴槽中被冷卻。為此目的，適當(dāng)?shù)奶砑觿┍换旌系剿〔?。在這方面，為了保持冷卻介質(zhì)溫度不變并且同時保持水浴槽中的添加內(nèi)容物不變或者在預(yù)先限定的限度之內(nèi)，水或者添加劑可以通過測量單元和連接到所述測量單元的控制電路被添加。本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點和效果由下面描述的示例性實施方案得出。示例性實施方案的各自的特征可以與上面描述的本發(fā)明的一般原則相結(jié)合，也就是說，即使它們與其他特征相結(jié)合地被提及。在附圖
中圖I示出爐的示意性側(cè)視圖；圖2示出垂直于根據(jù)圖I的爐的縱軸通過所述爐的橫截面；圖3示出爐的可替換的實施方案；圖4示出垂直于根據(jù)圖3的爐的縱軸通過所述爐的橫截面；圖5示出包括水浴槽和保持段的模塊；
圖6示出拉入設(shè)備的示意性側(cè)視圖；圖7示出根據(jù)圖6的拉入設(shè)備的示意性頂視圖，以及圖8示出爐的示意性代表圖。圖I和圖2示出創(chuàng)新的爐I的第一變體。爐I以細(xì)長的方式被實現(xiàn)并且在爐I的端部包括爐入口 3和爐出口 4。爐I可以形成用于熱處理鋼絲，特別地韌化處理鋼絲的裝置的一部分。鋼絲在爐入口3的區(qū)域以成束地被引入并且在爐出口4的區(qū)域從爐I出來。爐I包括磚結(jié)構(gòu)的基底，所述基底由殼體環(huán)繞并支撐上層結(jié)構(gòu)。上層結(jié)構(gòu)包括殼體的另一部分，以及隔離元件。根據(jù)圖2，第一爐道8被形成在爐I的低段中。第二爐道9被形成在爐I的高段或者上層結(jié)構(gòu)中。第一爐道8和第二爐道9實質(zhì)上延伸遍布爐I的整個長度并且彼此平行。第一爐道8和第二爐道9在爐入口 3和爐出口 4的區(qū)域彼此連接，從而爐I中的氣可以以一回路被循環(huán)。因此，例如，為了被加熱到或者超過奧氏體化溫度的目的，被引 導(dǎo)通過第一爐道8并在所述第一爐道8中通過未示出的裝置被加熱的鋼絲可以在相當(dāng)短的段之內(nèi)獲得期望的溫度。如所示的，第二爐道9被安置在上層結(jié)構(gòu)中并且在第一爐道8之上。然而，第二爐道9也可以鄰近第一爐道8被設(shè)置或者延伸到殼體之外。圖3和圖4示出爐I的第二優(yōu)選變體。爐I再一次包括爐入口 3和爐出口 4。爐入口 3和爐出口 4由或者可以由可移除的遮板封閉，其中遮板分別地包括一個或者更多個開口，所述一個或者更多個開口大約被安置在遮板的中心，從而絲2或者多束絲2可以被引入到爐I中并隨后從爐I被移除。爐I以細(xì)長的方式被實現(xiàn)并且包括多個爐段5。以氣體燃燒器，特別地是回?zé)崾饺紵鞯男问降亩鄠€加熱元件6分別地被提供在獨立的爐段5中。氣體燃燒器通過中心主氣體管線被供給助燃?xì)怏w和助燃空氣。然而，分開地供給獨立的氣體燃燒器也是可能的。根據(jù)在圖3和圖4中圖示的概要結(jié)構(gòu)，爐I被實現(xiàn)為具有第一爐道8，沿所述第一爐道8，絲2或者一束或者更多束絲2可以被引導(dǎo)。為此目的，適當(dāng)?shù)膶?dǎo)絲器(wire guides)被提供。三個附加的第二爐道9被安置在第一爐道8下方。除了第一爐道8接近爐入口 3和爐出口 4的端部區(qū)域，第一爐道8沿爐I的縱軸與第二爐道9完全分離。第一爐道8在爐入口 3的區(qū)域和爐出口 4的區(qū)域通過彎曲的方式分別地過渡為第二爐道9，其中彎曲在絲2或者，如果可適用的，被平行引導(dǎo)的一束或者更多束絲2的傳送方向R的區(qū)域被阻斷。實質(zhì)上被實現(xiàn)在縱軸區(qū)域的第一爐道8與第二爐道9的分離可以通過陶瓷元件14容易地實現(xiàn)，所述陶瓷元件14延伸遍布第一爐道8的寬度。一般也將會是可能的是，提供過渡為單個第二爐道9或者多個分離的第二爐道9的多個第一爐道8。由于陶瓷元件14通常地被實現(xiàn)為盡可能的薄，所以磚結(jié)構(gòu)13包括附加的網(wǎng)，從而陶瓷元件可以在側(cè)面被磚結(jié)構(gòu)13支撐并且同時地擱置于(rest on)網(wǎng)上。這保證了如果陶瓷元件14具有薄的設(shè)計，則它們也可以承受產(chǎn)生的機械應(yīng)力。雖然可以只提供一個第二爐道9，但是這也導(dǎo)致了具有三個第二爐道9的設(shè)計。僅將網(wǎng)實現(xiàn)在特定的段中也將是可能的。磚結(jié)構(gòu)13延伸遍布第二爐道8的高度并且支撐組件12，所述組件12與陶瓷元件14以及可移除的隔離件16 —起至少以分段的方式限定第一爐道8。可分離地附接的殼體15被安置在隔離件16之上。由于在上端部區(qū)域的可分離地附接的殼體15與安置在所述殼體下方的可移除的隔離件16的組合，爐I可以，例如為了保養(yǎng)或維修操作，相反于單獨由磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成的爐，而從上面被打開。被安置在爐I的端部區(qū)域的風(fēng)扇7鄰近爐出口 4置放。風(fēng)扇7使得以一沿第一爐道8和第二爐道9的回路循環(huán)爐I中的氣成為可能，即以如在圖3中以多個箭頭指出的相對于傳送方向R的逆流形式。為了針對要被加熱的材料實現(xiàn)可能的最佳流動，第一爐道8包括凹部10，從而氣或者再循環(huán)空氣在特定段中與一條絲2或者多條絲2成一定角度。爐I不僅被實現(xiàn)為具有短的結(jié)構(gòu)尺寸，還被實現(xiàn)為具有高的能效，因為第一爐道8僅通過陶瓷元件14與第二爐道9分離，所述陶瓷元件14例如由堇青石構(gòu)成。由于例如，為了調(diào)整氣或者再循環(huán)空氣，氣體也可以被引入到第一爐道8中，所以小的排氣出口 11被進一步地提供，以允許過量的再循環(huán)空氣釋放并且防止不期望的壓力積累。各個爐段5中的溫度可以通過為此目的而提供的控制電路以及回?zé)崾饺紵鞯南鄳?yīng)控制來調(diào)整。特別地，實現(xiàn)所謂的低負(fù)載操作也是可能的，因為，由于再循環(huán)空氣的循環(huán)，絲2或者，如果可適用的，一束或者更多束絲2的足夠的加熱也可以以低負(fù)載來實現(xiàn)。當(dāng)使用氣體燃燒器時，這另外呈現(xiàn)顯著的問題，因為已經(jīng)不佳的熱傳遞被額外地減小。圖5示出包括水浴槽18和保持段19的模塊17，其中保持段19被直接地安置在水浴槽18的下游。模塊17包括分別地被安置在模塊的端部的模塊入口 20和模塊出口 21。在用于韌化處理鋼絲的裝置中，模塊入口 20被直接地安置在根據(jù)圖3的爐的下游，即以使 從爐出口 4出來的絲2在不接觸圍繞裝置的氣的情況下直接地浸入到模塊17的水浴槽18中這樣的方式被安置。因此，這保證了加熱到奧氏體化溫度的鋼絲在浸入到水浴槽18中之前，不會不利地被改變或者不會不利的改變。在圖5中僅被示意性地圖示說明的水浴槽18類似于整個模塊17，可以就其長度被改變。為此目的，例如，提供外部曲柄將是可能的，通過所述外部曲柄，堰板(weir)可以被連續(xù)地調(diào)整。將水浴槽18分為獨立的段也將是可能的，所述獨立的段可以根據(jù)要求或者冷卻段的所需長度被浸沒。然而，水浴槽18包括多個平行的段也將是可能的，所述多個平行的段可以被彼此獨立地控制，其中每個段的長度是可變的。保持段19被實現(xiàn)為具有多個保持區(qū)，所述多個保持區(qū)可以被彼此獨立地操作并且分別包括一個或者更多個加熱裝置。加熱裝置使得分別地調(diào)整各個保持區(qū)中的特定溫度成為可能，其中所述溫度符合例如用于韌化處理鋼絲所需的溫度并且介于500°C至600°C之間。出人意料地確定的是單個水浴槽18和包括多個溫控保持區(qū)的保持段19的組合足以韌化處理具有高達(dá)至少15_2的橫截面的鋼絲。為了遍及模塊17的整個長度實現(xiàn)溫度的精確控制，保持段19被實現(xiàn)為具有可以根據(jù)水浴槽18的可調(diào)整的長度被加長和縮短的元件。這些元件可以例如以可延伸的板的形式來實現(xiàn)，所述板在內(nèi)側(cè)還包括隔離件。保持段19也可以被這樣實現(xiàn)，從而在位于鄰近水浴槽18的端部，其可以分段地或者整體地以能伸縮的方式被延伸。這些結(jié)構(gòu)上的措施保證了不論絲2的長度如何，在絲2從水浴槽18出來后其可以被立即地傳送到溫控區(qū)中，并且不存在不受控的或者不可控的中間空間。圖6和圖7示出可以被提供與裝置連接的拉入設(shè)備22，特別地如果裝置被用于熱處理鋼絲，則所述裝置由爐I和連接到所述爐I的模塊17構(gòu)成。拉入設(shè)備22包括兩個卷軸23和24，帶25被分別地在側(cè)面卷繞在所述兩個卷軸23和24上。卷軸23和24兩者都被提供有馬達(dá)，從而帶25可以根據(jù)需要以一方向或者另一方向被移動。如上面所述的，整個拉入設(shè)備22可以形成裝置的一整體組件，所述裝置包括爐1，以及與爐相連并包括水浴槽18和保持段19的模塊17。延伸通過爐I和模塊17的拉入設(shè)備22的帶25在側(cè)面，特別地，在根據(jù)圖3的爐I的第一爐道8的側(cè)面或者在根據(jù)圖5的模塊17的側(cè)面被安置，以便在裝置的操作期間，不妨礙(impair)鋼絲的引導(dǎo)。這不會導(dǎo)致容量的減少，因為帶25僅要求很少的空間。帶25優(yōu)選地由超耐熱合金組成，從而它們可以承受高溫。帶25基本上盡可能地被卷緊在卷軸23上。帶25僅有一端與卷軸24連接。當(dāng)生產(chǎn)開始時，用來最終將絲2插入到裝置的所謂的初始牽引被施加到帶25。在這種情況下，初始牽引需要通過卷緊帶25而被傳送通過整個裝置，其中初始牽引在卷軸24上被附加到帶25。一旦初始牽引被傳送通過裝置，絲2就可以被拉入。另外，提供具有馬達(dá)的輔助卷繞器，其中已經(jīng)被引導(dǎo)通過裝置的絲2或者絲束可以被臨時卷繞在該輔助卷繞器26上。輔助卷繞器26隨后使絲2繼續(xù)移動直到焊接加工被實現(xiàn)，從而爐I中不利的絲的停留可以被避免。圖8示出以高度示意代表形式的創(chuàng)新的爐I的另一個變體。爐I以擴散爐的形式被實現(xiàn)并且包括一個或者更多個風(fēng)扇7，優(yōu)選地包括兩個風(fēng)扇7。風(fēng)扇7沿第一爐道8和兩個第二爐道9循環(huán)再循環(huán)空氣，即以相對于被引導(dǎo)通過爐I的絲2的逆流的形式。加熱組件，優(yōu)選地以電氣方式加熱或者采用氣體加熱的，比如，舉例而言，電動阻尼配風(fēng)器的加熱元件被安置在第二爐道9中。在爐I的入口側(cè)，爐I被實現(xiàn)為具有一區(qū)，在所述區(qū)中被引導(dǎo)通過裝置的絲2被垂直地與加熱介質(zhì)作用，從而絲2可以分別地快速獲得期望的溫度或者 在短的段之內(nèi)獲得期望的溫度。在接下來的區(qū)中，僅僅需要保持絲2的溫度，其中這通過借助風(fēng)扇7的幫助循環(huán)氣來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種爐(I),所述爐(I)用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的,特別地比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲，所述爐(I)包括爐入口(3)和爐出口(4)，以及一個或者更多個爐段(5)，所述一個或者更多個爐段(5)在所述爐入口(3)和所述爐出口(4)之間延伸并且形成第一爐道(8)，其中用于調(diào)整在所述一個爐段或者多個爐段(5)中的溫度的一個或者更多個加熱元件(6)被安置在所述爐(I)中，特別地是在所述第一爐道(8)中，并且，其中所述細(xì)長的，特別地是金屬物體可以沿所述第一爐道(8)被傳送，其特征在于，所述爐被提供有至少一個與所述第一爐道(8)連接的第二爐道(9 )和至少一個風(fēng)扇(7 )，通過所述至少一個風(fēng)扇(7 )，在所述爐(I)中的氣可以以沿所述第一爐道(8)和所述第二爐道(9)的回路被循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐(1)，其特征在于，與離開所述爐入口(3)的距離相比，所述風(fēng)扇(7)被安置為更靠近所述爐出口(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的爐(I)，其特征在于，所述加熱元件(6)由氣體燃燒器構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爐(1)，其特征在于，所述氣體燃燒器以回?zé)崾饺紵鞯男问絹韺崿F(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的爐(I)，其特征在于，提供用于測量被提供的燃料氣體的發(fā)熱值的裝置，以及用于控制被提供給所述氣體燃燒器的助燃空氣的體積流量的控制單
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的爐(1)，其特征在于，提供控制電路用于在所述爐段(5)中的溫度調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的爐(I)，其特征在于，提供兩個到十個爐段(5)，特別地提供兩個到六個爐段。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的爐(1)，其特征在于，所述第一爐道(8)包括凹部(10)，所述凹部(10)用于使所述循環(huán)的氣改變方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的爐(I)，其特征在于，所述凹部(10)在所述流入側(cè)大約具有30°至60°的角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的爐(1)，其特征在于，所述第一爐道(8)水平地延伸并且所述至少一個第二爐道(9)被安置在所述第一爐道(8)的正下方。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的爐(1)，其特征在于，所述第一爐道(8)和所述至少一個第二爐道(9)在所述爐入口(3)和所述爐出口(4)的區(qū)域相互過渡。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一所述的爐(I)，其特征在于，提供一個或者更多個熱交換器來利用所述爐(I)和所述回?zé)崾饺紵鞯挠酂帷?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求I至12之一所述的爐(I)，其特征在于，所述爐(I)被實現(xiàn)為在所述爐(I)的上端具有可分離地附接的殼體(15)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的爐(1)，其特征在于，可移除的隔離件(16)被安置在所述可分離地附接的殼體(15)的下方。
15.一種模塊(17)，所述模塊(17)用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的，特別地比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲，其中，所述模塊(17)包括模塊入口(20)和模塊出口(21)，以及被安置在所述模塊入口和所述模塊出口之間的水浴槽(18)和位于所述水浴槽的下游并且包括一個或者更多個加熱裝置的保持段(19)，其特征在于，所述水浴槽(18)可以就其長度被可變地調(diào)整，并且所述保持段(19)可以在所述水浴槽(18)的方向被相應(yīng)地加長和縮短。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模塊(17)，其特征在于，所述水浴槽(18)被以細(xì)長的方式實現(xiàn)并且包括多個平行段，所述多個平行段可以就它們的長度被分離地和可變地調(diào)整，并且，所述保持段(19)被實現(xiàn)為具有這樣的段，所述段可以被相應(yīng)地加長和縮短。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的模塊(17)，其特征在于，沿所述水浴槽(18)或者所述水浴槽(18)的所述段的所述長度提供多條供給線路以及，如果可以，至少一條排出線路，以調(diào)整冷卻介質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17之一所述的模塊(17)，其特征在于，所述模塊(17)是被包住的并且所述水浴槽(18)或者所述水浴槽(18)的所述段的所述長度可以，特別地，從外部手動地被調(diào)整和/或自動地被控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18之一所述的模塊(17)，其特征在于，通過獨立的節(jié)，所述水浴槽(18)或者所述水浴槽(18)的所述段的所述長度可以以無級變化的或者離散的方式被調(diào)整，其中，所述節(jié)的距離可以，特別地，從所述模塊入口(20)至所述模塊出口(21)對數(shù)地減小。
20.一種裝置，所述裝置用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲，其特征在于，所述裝置包括根據(jù)權(quán)利要求I至14之一的爐(I)以及根據(jù)權(quán)利要求15至19之一的模塊(17)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述爐(I)以氣密方式與所述模塊(17)的所述模塊入口(20)和所述模塊(17)的所述水浴槽(18)連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的裝置，其特征在于，提供具有卷軸(23、24)和至少一條帶(25)的拉入設(shè)備(22)，其中所述至少一條帶(25)延伸通過所述裝置并且優(yōu)選地被安置在所述裝置的側(cè)面區(qū)域。
23.一種方法，所述方法用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲，其中所述金屬物體被引導(dǎo)通過爐(I)和下游的模塊(17)，所述模塊(17)具有水浴槽(18)和保持段(19)以調(diào)整所述金屬物體的微觀結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述爐(I)中的氣以一回路被不斷地循環(huán)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述氣以高達(dá)SOms—1，優(yōu)選地ISms—1至25ms_1的速度被循環(huán)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24之一所述的方法，其特征在于，所述氣以逆流的形式被循環(huán)，所述逆流是相對于所述細(xì)長的金屬物體的傳送方向(R)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23至25之一所述的方法，其特征在于，所述細(xì)長的金屬物體在受控的氣中從所述爐(I)被弓I導(dǎo)到所述模塊(17)中。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至26之一所述的方法，其特征在于，所述細(xì)長的金屬物體通過膜態(tài)沸騰方式在所述水浴槽(18)中被冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爐(1)，所述爐(1)用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的，特別地比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲，所述爐(1)包括爐入口(3)和爐出口(4)，以及一個或者更多個爐段(5)，所述一個或者更多個爐段(5)在所述爐入口(3)和所述爐出口(4)之間延伸并且形成第一爐道(8)，其中在所述爐(1)中，特別地在所述第一爐道(8)中，用于設(shè)定在所述一個或者更多個爐段(5)中的溫度的一個或者更多個加熱元件(6)被安置，并且，其中所述細(xì)長的，特別地是金屬物體可以沿所述第一爐道(8)被傳送。根據(jù)本發(fā)明，提供至少一個與所述第一爐道(8)連接的第二爐道(9)和至少一個風(fēng)扇(7)，其中，在所述爐(1)中的氣可以通過所述風(fēng)扇以沿所述第一爐道(8)和所述第二爐道(9)的回路被循環(huán)。本發(fā)明進一步涉及一種模塊，所述模塊用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的，特別地比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲，以及涉及一種包括爐(1)和這樣的模塊的裝置，并且涉及一種方法，所述方法用于在連續(xù)加工中熱處理至少一個細(xì)長的比如一條或者更多條絲(2)的金屬物體，所述一條或者更多條絲(2)特別地是鋼絲。
文檔編號C21D9/52GK102782164SQ201180008517
公開日2012年11月14日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
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