DE2610385A1

DE2610385A1 - Ferrite sintering pusher furnace - with nitrogen flows in preheating and cooling zones at specified directions (NL 14.9.77)

Info

Publication number: DE2610385A1
Application number: DE19762610385
Authority: DE
Inventors: Fritz Petzi
Original assignee: Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG
Current assignee: Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-12
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1977-09-15
Also published as: NL7607085A; JPS52110712A

Abstract

A pusher-type tunnel furnace with a controlled atmosphere for sintering ferrites consists of a preheating zone, a high temp. zone and a cooling zone. In the preheating zone an atmospheric flow is maintained within the furnace space, directed from the inlet towards the high temp. zone and most of it is discharged at the transition between the two zones. A similar flow is maintained in the reverse direction in the cooling zone and discharged at the transition. This eliminates the undesirable condensation of bonding medium vapours in the preheating zone. Any excessive temperature rise of the sintered articles by exothermic reactions is suppressed.

Description

"Platten-Durchschubofen zum Sintern von Ferriten" "Push-through plate furnace for sintering ferrites"

Zum Sintern von Ferriten in Schutzgasatmosphäre ist es üblich, elektrisch beheizte Tunnelöfen, vornehmlich Platten-Durchschuböfen zu verwenden. Diese Öfen weisen eine Vorwärmzone, anschließend eine Hochtemperaturzone und daran anschließend eine Abkühlzone auf. Die Ferrite, also die Sinterware durchwandert den Ofen vom Einlaß über die Vorwärmzone, die Hochtemperaturzone und die Abkühlzone nach dem Ofenauslaß hin. Die Zusammensetzung der im Ofenkanal herrschenden Gasatmosphäre soll entlang des Ofens nach festlegbaren Kurven sich verändern, um bestimmte technische Eigenschaften der Ferrite zu erzielen.For sintering ferrites in a protective gas atmosphere, it is common to use an electrical method Use heated tunnel ovens, mainly plate-type push-through ovens. These ovens have a preheating zone, then a high-temperature zone and then adjoining it a cooling zone. The ferrites, i.e. the sintered goods, migrate through the furnace Inlet via the preheating zone, the high temperature zone and the cooling zone after Furnace outlet. The composition of the gas atmosphere in the furnace duct should change along the furnace according to definable curves to certain technical To achieve properties of ferrites.

In der Vorwärmzone wird bislang etwa im Bereich der Übergangsstelle von der Hochtemperaturzone zur Vorwärmzone Luft in den Ofenkanal geleitet. Im Bereich des Ofeneinlasses mündet in den Ofenkanal ein Absaugventilator. Mittels dieses Absaugventilators wird in der Vorwärmzone eine Atmosphärenströmung erzeugt, welche von der Brennzone aus in Richtung zum Ofeneinlaß verläuft. Es herrscht also in der Abkühlzone eine Strömung im Ofenkanal, die der Förderrichtung der Sinterware entgegengerichtet ist. Infolgedessen trifft beim Betreiben des Ofens in der bekannten Weise die warme Gasatmosphäre auf kühlere Ofenteile und auf die kEhle Sinterware. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß die Bindemittel, welche in der Vorwärmzone aus der Sinterware austreten, von der strömenden Luft in kühlere Bereiche geführt werden und hier kondensieren. Dadurch wird das Mauerwerk des Ofens stark angegriffen, so daß dessen Lebensdauer erheblich verkürzt wird. Außerdem bilden die Kondensate Niederschläge, die von der Ofendecke auf das Sintergut tropfen können und damit die Sinterware verderben. Auch können sich in den Rohrleitungen, welche im vorderen Bereich der Vorwirmzone vorhanden sind, Kondensate absetzen und damit zu Rohrverstopfungen führen. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Zusammensetzung der Ofenatmosphäre sich verändert. Wegen der Kondensatbildung sind relativ häufig Betriebsunterbrechungen notwendig, weil der Ofen in Stand gesetzt und die Absaugleitungen gereinigt werden müssen.So far, the preheating zone has been around the transition point From the high temperature zone to the preheating zone, air is fed into the furnace duct. In the area of the furnace inlet, a suction fan opens into the furnace duct. Using this exhaust fan an atmospheric flow is generated in the preheating zone, Which extends from the firing zone in the direction of the furnace inlet. So it reigns in the Cooling zone a flow in the kiln channel that is opposite to the conveying direction of the sintered goods is. As a result, when the furnace is operated in the known manner, the warm one Gas atmosphere on cooler furnace parts and on the cool sintered goods. This affects to the effect that the binders, which in the preheating zone from the sintered goods escape, are led into cooler areas by the flowing air and condense here. As a result, the masonry of the furnace is severely attacked, so that its service life is shortened considerably. In addition, the condensates form precipitates, which from the The furnace roof can drip onto the sintered goods and thus spoil the sintered goods. Even can be found in the pipelines in the front area of the prewarming zone condensates deposit and thus lead to pipe blockages. This in turn has with the result that the composition of the furnace atmosphere changes. Because of the Condensate formation is relatively often necessary because of the The furnace has to be repaired and the suction lines have to be cleaned.

Wenn die Ferrite die Vorvermzone durchwandern, dann kommt es im Aufheizbereich (ca. 450 bis 6500 C) zu exothermen Reaktionen in den Sinterteilen. Dadurch steigt deren Temperatur unabhängig von der Ofentemperatur um beispielsweise 70 bis 100° C an. Eine solche Temperaturspitze führt zu Yerforiungen und Rissen der Sinterteile, kurzem zu Ausschuß.When the ferrites migrate through the premixing zone, it occurs in the heating area (approx. 450 to 6500 C) to exothermic reactions in the sintered parts. This increases their temperature independently of the oven temperature by, for example, 70 to 100 ° C at. Such a temperature peak leads to perforations and cracks in the sintered parts, recently to committee.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kondensation der Bindemitteldämpfe in der Vorwärmzene zu vermeiden. Außerdem soll durch die Erfindung der unerwüfleehte Temperaturanstieg der Sinterware durch exotherme Reaktionen unterbunden oder doch erheblich g--ild-rt werden.The invention is based on the object of the condensation of the binder vapors to avoid in the preheating scene. In addition, the invention is intended to provide the unsuccessful Temperature rise of the sintered goods prevented or at least due to exothermic reactions considerably g - ild-rt.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe wird ton einem Platten-Durchschubofen zum Sintern von Ferriten mit Schutzgasatmosphäre im Ofen ausgegangen, wobei dieser Ofen eine Vorwärmzone, anschliessend eine Hochtemperaturzone und daran anschließend eine Abkühlzone aufweist. An einem solchen Platten-Durchschubofen besteht die Erfindung darin, daß in der Vorwärmzone eine vom Ofeneinlaß zur Hochtemperaturzone gerichtete Strömung der Atmosphäre innerhalb des Ofenkanals geschaffen und aufrechterhalten wird und daß die in der Vorwärmzone strömende Atmosphäre im Bereich des tberganges von der Vorwärmzone zur Hochtemperaturzone, zumindest weitgehend, aus dem Ofenkanal nach außen geleitet wird.To solve the problem of the invention, a plate furnace is used for sintering ferrites with a protective gas atmosphere in Oven gone out, this furnace has a preheating zone, then a high-temperature zone and then subsequently has a cooling zone. There is a push-through oven of this type the invention is that in the preheating zone from the furnace inlet to the high temperature zone directed flow of the atmosphere created and maintained within the furnace channel and that the atmosphere flowing in the preheating zone is in the transition area from the preheating zone to the high-temperature zone, at least largely, from the furnace channel is directed to the outside.

Durch die Erfindung wird in der Vorwärmzone die hier vorhandene Luft, die gegebenenfalls mit Bindemitteldämpfen vermischt ist, immer nach Stellen geleitet, in welchen eine höhere Temperatur herrscht als an den Ausgangs stellen. Infolgedessen wird die Kondensation der Bindemitteldämpfe vermieden. Daher unterbleibt der Angriff des Kondensats auf das Ofenmauerwerk. Die Lebensdauer des Ofens wird somit erheblich verlängert. Auch bleibt das Sintergut frei von Bindemittelkondensat. , Der früher hierdurch bedingte Ausschuß kommt demzufolge in Fortfall. Schließlich wird auch das Absetzen von Kondensat in den Rohrleitungen und damit deren Verstopfen vermieden.With the invention, the air present in the preheating zone, which is possibly mixed with binder vapors, always routed to locations, in which the temperature is higher than at the exit points. Consequently the condensation of the binder vapors is avoided. Therefore the attack does not take place of the condensate on the furnace masonry. The service life of the furnace is therefore considerable extended. The sintered material also remains free of binding agent condensate. , The earlier one The resulting committee is therefore no longer applicable. Finally will too the settling of condensate in the pipelines and thus their clogging is avoided.

Von Vorteil ist es noch, wenn in der Abkühlzone eine vom Ofenauslaß zur Hochtemperaturzone gerichtete Strömung der Atmssphäre innerhalb des Ofenkanals geschaffen und aufrechterhalten wird und wenn die in der Abkühlzone strömende Atmosphäre, zumindest weitgehend, aus dem Ofenkanal nach außen geleitet wird.It is also advantageous if one from the furnace outlet is in the cooling zone Flow of the atmosphere within the furnace channel directed towards the high-temperature zone is created and maintained and if the atmosphere flowing in the cooling zone, at least largely, is passed out of the furnace duct to the outside.

Durch die neue Art der Strömungsführung in der Vorwärmzone und die angegebene Strömungsführung in der Abkühlzone wird die Hochtemperaturzone weitgehend strömungsfrei gehalten. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß aus der Sinterware, welche sich in der Hochtemperaturzone befindet, weniger Metalloxyde als bisher ausdampfen. Infolgedessen lassen sich die erstrebten technischen Werte auch bei relativ dünnwandiger Ware erreichen.Due to the new type of flow guidance in the preheating zone and the specified flow guidance in the cooling zone is largely the high temperature zone kept free of flow. This has the effect that from the sintered goods, which is located in the high temperature zone, evaporate less metal oxides than before. As a result, the desired technical values can also be achieved with relatively thin walls Reach goods.

Die weitere Aufgabe der Erfindung, die Entstehung der schädlichen Temperaturspitzen durch die exotherme Reaktion in der Vorwärmzone zu vermeiden, wird dadurch gelöst, daß entlang der Vorwärmzone Heizelement-Gruppen vorgesehen sind und daß diejenigen Heizelement-Gruppen, welche sich in demjenigen Bereich des Ofenkanals befinden, in welchem exothermische Raktionen der Bindomittel erfolgen, in solchem Maße ausgeschaltet werden, daß praktisch die durch die Abschaltung der Heizelement-Gruppen bedingte Wärmeminderung durch die Erwärmung der exothermischen Reaktion ausgeglichen wird.The further object of the invention, the emergence of harmful Avoid temperature peaks due to the exothermic reaction in the preheating zone, is achieved in that heating element groups are provided along the preheating zone are and that those heating element groups which are in that area of the Furnace duct, in which exothermic reactions of the binding agents take place, to such an extent that practically the shutdown of the Heat reduction due to the heating of the exothermic heating element groups Response is balanced.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 einen Platten-Durchschubofen, schematisch, Fig. 2 den Verlauf der Temperatur und des O2-Gehaltes entlang des Ofens nach Fig. 1 gemäß einer gewählten Kurve, Die zu sinternden Teil. durchwandern den Platten-Durchschubofen 1 in Richtung des Pfeiles R vom Einlaß 2 aus zunächst entlang der Vorwärmione A, dann entlang der Hochtexperatur- oder Sintern zone B und schließlich entlang der Abkühlzone C. Sie gelangen alsdann in die Schleuse 3 und damit in den Ofenauslaß.The figures show: FIG. 1 a schematic push-through furnace, FIG. 2 shows the course of the temperature and the O2 content along the furnace according to FIG a chosen curve, the part to be sintered. wander through the sliding plate furnace 1 in the direction of arrow R from inlet 2, initially along preheating ion A, then along the high temperature or sintering zone B and finally along the Cooling zone C. You then get into the lock 3 and thus into the furnace outlet.

Im Ofenkanal 4 soll ein. Atmosphäre mit einem O2-Gehalt geschaffen und aufrechterhalten werden, welcher entlang der Tunnelofenerstreckung einer vorgegebenen Kurve, beispielsweise der O2-Kurve in Fig. 2 folgen soll. Deswegen wird in die Abkühlzone G Stickstoff in den Of.nkanal 4 geleitet und in Richtung des Pfeiles S den Ofenkanal 4 entlang geführt. Im Bereich des Übergan ges der Abkühlzone C in die Hochtemperaturzone B, etwa bei 5, mündet eine Vakuum-Absaugpumpe in den Ofenkanal 4. Über die Absaugung bei 3 wird die Menge des eingeleiteten Stickstoffes rniedrigt. Außerdem wird die Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases reduziert, so daß sich eine Vergleichmäßigung des 02-Gehaltes und auch der Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases ergibt.In the furnace channel 4 a. Atmosphere created with an O2 content and are maintained, which along the tunnel kiln extension of a predetermined Curve, for example, the O2 curve in Fig. 2 should follow. That is why it is used in the cooling zone G nitrogen is passed into furnace channel 4 and the furnace channel in the direction of arrow S. 4 led along. In the area of transition from cooling zone C to the high temperature zone B, approximately at 5, a vacuum suction pump opens into the furnace channel 4. Via the suction at 3 the amount of nitrogen introduced is reduced. In addition, the Flow rate of the protective gas reduced so that an equalization of the O2 content and also the flow rate of the Protective gas results.

Im Bereich des Einlasses 2 wird bei 7 Luft in den Ofenkanal 4 geführt. Diese Luft kann beispielsweise mit einer Temperatur von 300° C zugeführt werden. Bei 8, also in der Nähe der Hochtemperaturzone B wird in die Vorwärmzone A außerdem Stickstoff eingeleitet.In the area of the inlet 2, air is fed into the furnace duct 4 at 7. This air can be supplied at a temperature of 300 ° C, for example. At 8, in the vicinity of the high temperature zone B, the preheating zone A is also activated Nitrogen introduced.

Unmittelbar anschließend an die Vorwärmzone A ist in der Hochtemperaturzone B eine Absaugeinrichtung 6 vorgesehen. Diese Absaugeinrichtung 6 bewirkt, daß die bei 7 in die Vorwärmzone ein geführte Luft und der bei 8 eingeführte Stickstoff zusammen mit den aus den Ferriten austretenden Bindemitteln die Vorwärmzone A in Richtung des Pfeiles R durchströmen und dann ins Freie geleitet werden. In der Vorwärmzone A bildet sich somit eine in Richtung des Pfeiles R strömende Ofenatmosphkre aus. Deren Strömungsrichtung stimmt mit der Förderrichtung der Sinterware durch den Ofenkanal 4 Uberein.Immediately following the preheating zone A is in the high temperature zone B a suction device 6 is provided. This suction device 6 causes the at 7 in the preheating zone a guided air and the nitrogen introduced at 8 together with the binding agents emerging from the ferrites, the preheating zone A in Flow through the direction of the arrow R and then be directed to the open air. In the preheating zone A thus forms a furnace atmosphere flowing in the direction of arrow R. The direction of flow of these coincides with the conveying direction of the sintered goods through the furnace channel 4 agree.

Bedingt durch die Strömung der O£enatmosphäre in der Vorwärmzone A in Richtung des Pfeiles R, werden die aus den Ferriten in der Vorwärmzone austretenden Bindemitteldämpfe nach Ofenbereichen geführt, deren Temperatur höher liegt als die Temperatur des Bereiches, in welchem die Bindemittel aus der Sinterware austreten. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß die Bindemittel innerhalb des Ofens nicht mehr kondensieren. Auf diese Weise wird vermieden, daß Kondensate das Ofenmauerwerk angreifen, Rohrleitungen verstopfen und die Sinterware verderben.Due to the flow of the open atmosphere in preheating zone A. in the direction of arrow R, are those emerging from the ferrites in the preheating zone Binder vapors led to furnace areas whose temperature is higher than that Temperature of the area in which the binding agents emerge from the sintered goods. The effect of this is that the binders are no longer within the furnace condense. In this way it is avoided that condensates attack the furnace masonry, Clog pipes and spoil the sintered goods.

Bei dem in Fig. 1 dsr£eBtellten Ofen ist in der Torwärmsone A eine elektrische Deckenheizung vorgesehen, die aus den Heizelement-Gruppen 9, 10, 11, 12 und 13 besteht. Die Heizelement-Gruppen können unabhängig voneinander eingeschaltet und ausgeschaltet werden0 Wenn die Sinterware die Vorwärmzone A durchwandert, dann kommt es in demjenigen Bereich des Ofenkanals 4, in welchem eine Temperatur von etwa 4500 C bis 6500 C herrscht, zu exothermen Reaktionen im Sintergut. Infolgedessen steigt hier die Temperatur der Sinterware unabhängig von der Temperatur innerhalb des Ofenkanals um beispielsweise 70 bis 1000 C an. Eine solche Temperaturspitze führt zu Verformungen und Reißen der Sinterteile, die hierdurch unbrauchbar werden. Der Bereich, innerhalb welchem die Bindemittelverbrennungen innerhalb des Ofenkanals erfolgen können, läßt sich relativ leicht ermitteln. Wenn nun in diesem Bereich, der beispielsweise dort liegen kann, wo sich die Heizelement-Gruppe 12 befindet, diese Heizelement-Gruppe 12 abgeschaltet wird, dann unterbleibt an dieser Stelle des Ofenkanals 4 die elektrische Heizung durch die Heizelement-Gruppe 12. Die durch die exothermische Verbrennung der Bindemittel an dieser Stelle entstehende Wärme tritt anstelle der durch die hier abgeschalteten Heizelemente ausgefallenen Wärme. Es läßt sich so erreichen, daß die infolge des Abschaltens der hier vorhandenen Heizelement-Gruppe 12 ausfallende Wärmemenge durch die Wärmemenge, welclie durch die exothermische Verbrennung der Bindemittel entsteht, kompensiert wird. Dadurch wird verhindert, daß im Verlauf der Wärmetemperaturkurve ein unerwünschter sprunghafter Anstieg erfolgt.In the oven in Fig. 1 dsr £ eBtellt in the Torwärmsone A is a electrical ceiling heating provided, consisting of the heating element groups 9, 10, 11, 12 and 13 consists. The heating element groups can be switched on independently of each other and switched off0 When the sintered goods reach the preheating zone A wandered through, then it comes in that area of the furnace channel 4 in which a Temperature of about 4500 C to 6500 C prevails, leading to exothermic reactions in the sintered material. As a result, the temperature of the sintered goods increases here regardless of the temperature within the furnace channel by, for example, 70 to 1000 C. Such a temperature spike leads to deformations and cracks of the sintered parts, which thereby become unusable. The area within which the binder burns within the furnace duct can take place can be determined relatively easily. If now in this area, which can, for example, be where the heating element group 12 is located, this heating element group 12 is switched off, then does not take place at this point of the furnace channel 4 the electrical heating through the heating element group 12. The through the exothermic combustion of the binder at this point is the heat generated occurs instead of the heat generated by the heating elements that are switched off here. It can be achieved that, as a result of the disconnection of the Heating element group 12 lost amount of heat through the amount of heat welclie through the exothermic combustion of the binding agent occurs, is compensated. Through this it is prevented that in the course of the heat temperature curve an undesired jump Increase takes place.

Bei der dargestellten Atmosphärenführung entsteht zwischen der Absaugeinrichtung 6 und der Absaugung 5 eine strömungsentlastete Zone Z. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß aus der in der Hochtemperaturzone B befindlichen Sinterware weniger Metalloxyde ausdampfen. Infolgedessen werden die bei den Ferriten erstrebten technischen Werte auch bei relativ dünnwandiger Ware erreicht.In the case of the atmosphere guidance shown, occurs between the suction device 6 and the suction 5 a flow-relieved zone Z. This has the effect from the fact that from the sintered goods located in the high-temperature zone B fewer metal oxides evaporate. As a result, the technical values aimed at in the ferrites become also achieved with relatively thin-walled goods.

Claims

Claims 1. Plate-type push-through furnace for sintering ferrites with Protective gas atmosphere in the furnace, this furnace having a preheating zone, then a Having a high temperature zone and a cooling zone adjoining it, characterized in that that in the preheating zone (A) one directed from the furnace inlet (2) to the high-temperature zone (B) Flow (R) of the atmosphere within the furnace channel (4) created and maintained and that the atmosphere flowing in the preheating zone (A) is in the area of the transition from the preheating zone (A) to the high temperature zone (B), at least largely, from the Oven channel (4) is directed to the outside.

2. Plate-type push-through furnace according to claim 1, characterized in that that in the cooling zone (C) one directed from the furnace outlet (3) to the high-temperature zone (B) Flow (S) of the atmosphere within the furnace channel (4) created and maintained and that the atmosphere flowing in the cooling zone (C), at least largely, is passed out of the furnace channel (4) to the outside.

3. Push-through furnace according to claims 1 and 2, characterized in that that in the high temperature zone (B) immediately following the preheating zone (A) a device (6) for sucking off the gas mixture from the furnace duct (4) in the Preheating zone (A) is provided.

4. Plate-type push-through furnace according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a device in the area of the furnace inlet (2) (7) is attached for introducing air into the furnace duct (4).

5. Plate-type push-through furnace according to one or more of the preceding Claims with electrical that can be switched on and off independently of one another Heating element groups in the preheating zone (A), characterized in that the heating element groups (12), which are located in that area of the furnace channel (4) in which exothermic Reactions of the binders take place to such an extent that practically the heat reduction caused by switching off the heating element groups (12) the heating is offset by the exothermic reaction.