Horno de solera giratoria.

Horno de solera giratoria (1) de tipo anular para el tratamiento térmico de piezas de trabajo (15),

comprendiendo una pared exterior y una interior (2, 3), que delimitan un espacio de horno (6) que presenta al menos una zona de tratamiento (8, 9, 10, 11, 12, 13), al menos un dispositivo de calentamiento (18) que calienta el espacio de horno (6), una solera giratoria (5) anular y un accionamiento de giro que acciona la solera giratoria (5), proporcionándose en el espacio de horno (6) varios soportes (16), que están dispuestos perimetralmente sobre la solera giratoria (5) anular para el alojamiento o la sujeción de piezas de trabajo (15) introducidas en el espacio de horno (6), presentando la pared exterior (2) al menos una abertura que puede cerrarse para cargar y/o descargar el espacio de horno (6), y estando provisto un correspondiente soporte (16) de elementos de alojamiento (21), que dividen el soporte (16) en al menos dos planos horizontales (17, 17a, 17b, 17c, 17d) para el alojamiento dispuesto en superposición de piezas de trabajo (15), pudiendo alojarse al menos una pieza de trabajo (15) en cada plano horizontal (17, 17a, 17b, 17c, 17d), caracterizado por que al menos entre dos planos horizontales (17, 17a, 17b, 17c, 17d) de un correspondiente soporte (16), hay dispuesto al menos un dispositivo de calentamiento adicional (24a) que calienta las piezas de trabajo (15) sujetadas en los correspondientes planos horizontales (17, 17a, 17b, 17c, 17d), siendo el al menos un dispositivo de calentamiento adicional (24a) un dispositivo de calentamiento accionado eléctricamente, que está conectado eléctricamente con al menos un carril de contacto (25) que se extiende por debajo de la solera giratoria (5).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11162322.

Solicitante: LOI THERMPROCESS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: AM LICHTBOGEN 29 45141 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: GOCKEL,ALFONS, SCHRÖDER,DOMINIKUS DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C21D9/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C21 METALURGIA DEL HIERRO.C21D MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES FERROSOS; DISPOSITIVOS GENERALES PARA EL TRATAMIENTO TERMICO DE METALES O ALEACIONES FERROSOS O NO FERROSOS; PROCESOS DE MALEABILIZACION POR DESCARBURACION, REVENIDO U OTROS TRATAMIENTOS (cementación por procesos de difusión C23C; tratamiento de la superficie de materiales metálicos utilizando al menos un proceso cubierto por la clase C23 y al menos un proceso cubierto por la presente subclase, C23F 17/00; solidificación unidireccional de materiales eutécticos o separación unidireccional de materiales eutectoides C30B). › Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido, revenido, temple, adaptado para artículos particulares; Sus hornos.
  • F27B9/16 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F27 ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS.F27B HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN GENERAL; APARATOS DE SINTERIZACION A CIELO ABIERTO O APARATOS SIMILARES (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › F27B 9/00 Hornos en los cuales la carga se desplaza mecánicamente, p. ej. de tipo túnel (F27B 7/14 tiene prioridad ); Hornos similares en los cuales la carga se desplaza por gravedad. › desplazándose la carga según una trayectoria circular o curva.
  • F27B9/36 F27B 9/00 […] › Disposición de los dispositivos de calentamiento.
  • F27D11/00 F27 […] › F27D PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN LA MEDIDA EN QUE SON COMUNES A MAS DE UN TIPO DE HORNO (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › Disposición de los elementos de calefacción eléctrica en o sobre los hornos (calefacción eléctrica en sí H05B).
  • F27D99/00 F27D […] › Materia no prevista en otros grupos de esta subclase.

PDF original: ES-2531314_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Horno de solera giratoria La invención se refiere a un horno de solera giratoria de tipo anular para el tratamiento térmico de piezas de trabajo, que comprende una pared exterior y una interior que delimitan un espacio de horno que presenta al menos una zona de tratamiento, al menos un dispositivo de calentamiento que calienta el espacio de horno, una solera giratoria anular y un accionamiento de giro que acciona la solera giratoria, presentando la pared exterior al menos una abertura que se puede cerrar para cargar y/o descargar el espacio de horno, habiendo dispuestos varios soportes para el alojamiento o la sujeción de piezas de trabajo perimetralmente sobre la solera giratoria anular, estando provisto un correspondiente soporte de elementos de alojamiento, que dividen el soporte en al menos dos planos horizontales para el alojamiento con disposición superpuesta de piezas de trabajo, pudiéndose alojar al menos una pieza de trabajo en cada plano horizontal.

Para la producción de características de pieza de trabajo definidas, como por ejemplo, una alta dureza y/o una alta resistencia a la fluencia o límite de elasticidad, se somete una pieza de trabajo, como por ejemplo, aceros endurecidos aleados al boro (22MnB5) , a un tratamiento térmico, como por ejemplo, a un calentamiento/austenitización. El tratamiento térmico antes del temple en prensa de piezas de trabajo, como por ejemplo, de pletinas de acero revestidas y sin revestimiento (por ejemplo, aceros endurecidos aleados al boro) , se produce hasta ahora en un horno de solera de rodillos, utilizándose para el transporte de las pletinas de acero a través del espacio de horno, rodillos transportadores de cerámica. Se ha demostrado sin embargo, que durante el calentamiento de las pletinas de acero en el rango de temperaturas entre 450 º C y 750 º C, se produce una reacción entre el revestimiento Al-Si de las pletinas de acero entonces líquido y los rodillos. Las mezclas de metal/óxido de metal que se forman aquí se infiltran en los rodillos y los dañan hasta la rotura. Como alternativa a un horno de solera de rodillos, tales tratamientos térmicos que han de llevarse a cabo en pletinas de acero, también pueden realizarse en un horno de solera giratoria, que se caracteriza por su diseño con ahorro de espacio. En este tipo de horno las piezas de trabajo o las pletinas de acero no son transportadas durante el tratamiento térmico sobre rodillos, sino que se introducen a través de una abertura en el espacio de horno y se colocan para el tratamiento térmico sobre soportes configurados correspondientemente y dispuestos en el espacio de horno sobre la solera giratoria. Un horno de solera giratoria del tipo indicado inicialmente, se conoce por ejemplo del documento DE 10 2007 048 041 A1 y del documento US 3.545.733 A, en el que varias piezas de trabajo están dispuestas colocadas unas detrás de otras radialmente con respecto al perímetro del horno de solera giratoria en un correspondiente soporte. Para presentar además, una capacidad de tratamiento idéntica en comparación con hornos de solera de rodillos, es conocido configurar los soportes o los soportes de carga de tal manera, que pueden disponerse en un soporte varias piezas de trabajo para el tratamiento térmico en varios planos horizontales o planos de soporte superpuestos.

Como se ha mencionado anteriormente, para la producción de características de piezas de trabajo definidas, es necesario un calentamiento uniforme y homogéneo de las piezas de trabajo durante el tratamiento térmico. Sin embargo, en el caso de una disposición superpuesta de las piezas de trabajo a tratar con calor en varios planos de soporte, un calentamiento uniforme de las piezas de trabajo de los planos centrales es problemático. Bien es cierto que la pared del espacio del horno irradia el calor en todo su perímetro, el cual es entregado por el dispositivo de calentamiento dispuesto en el espacio del horno. En el caso de por ejemplo, cuatro capas dispuestas unas sobre las otras de piezas de trabajo configuradas como pletinas de acero, se produce no obstante el problema, de que la radiación de calor reflejada solo alcanza de manera insuficiente las pletinas de acero dispuestas en los planos de soporte centrales, de manera que ha de aumentarse el tiempo de permanencia de las piezas de trabajo en el espacio del horno, para que las piezas de trabajo de los planos horizontales o de soporte centrales también experimenten el calentamiento deseado, lo cual conlleva costes de funcionamiento y de producción más altos.

La invención se basa por lo tanto en la tarea, de proporcionar en el caso de un horno de solera giratoria del tipo mencionado inicialmente, una solución que posibilite de manera constructiva sencilla y económica un calentamiento extremadamente uniforme de las piezas de trabajo a tratar con calor en el espacio del horno, y concretamente con condiciones de producción y de técnica de funcionamiento ventajosas.

En el caso de un horno de solera giratoria del tipo señalado inicialmente, esta tarea se soluciona según la invención, debido a que hay dispuesto al menos entre dos planos horizontales de un correspondiente soporte, al menos un dispositivo de calentamiento adicional que calienta las piezas de trabajo sujetadas en los correspondientes planos horizontales, siendo el al menos un dispositivo de calentamiento adicional, un dispositivo de calentamiento activado eléctricamente, que está conectado eléctricamente con al menos un carril de contacto que se extiende por debajo de la solera giratoria.

De las reivindicaciones dependientes resultan configuraciones y perfeccionamientos de la invención ventajosos y adecuados.

Mediante la invención se pone a disposición una posibilidad, con la cual pueden tratarse con calor de manera constructivamente sencilla y económica, piezas de trabajo en series grandes con una capacidad de tratamiento alto. El soporte posibilita el alojamiento de varias piezas de trabajo, sujetando un correspondiente soporte las piezas de trabajo tanto unas junto a otras, como también dispuestas unas sobre otras. Debido a que hay dispuesto al menos un dispositivo de calentamiento adicional entre dos planos horizontales de un soporte, que calienta las piezas de trabajo sujetadas en los correspondientes planos horizontales, se garantiza un calentamiento uniforme de las piezas de trabajo durante un tiempo de permanencia mínimo de las piezas de trabajo en el espacio del horno. El tiempo de permanencia de las piezas de trabajo en el espacio del horno se atiene por lo tanto en primer lugar a la naturaleza de los materiales a tratar y no es dependiente en su caso, de una disposición desventajosa de piezas de trabajo individuales en relación con el dispositivo de calentamiento primario.

Un correspondiente soporte puede consistir en puntales, piezas moldeadas cocidas o perfiles cocidos y/o comprender un enrejado por cada plano horizontal para el alojamiento de piezas de trabajo. Debido al objetivo de utilización de un correspondiente soporte a altas temperaturas en el espacio del horno, es ventajoso cuando un correspondiente soporte está producido a partir de un carburo de silicio (SiC) o a partir de acero resistente al calor.

El dispositivo de calentamiento adicional puede estar conectado con el soporte mediante aisladores cerámicos a base de aluminio (Al2O3) u óxido de circonio (ZrO2) . De esta manera el dispositivo de calentamiento adicional puede ser parte del soporte dispuesto sobre la solera giratoria o alternativamente estar dispuesto y fijado mediante una sujeción separada sobre la solera giratoria entre dos planos de soporte.

El control o la regulación del al menos un calefactor adicional, previsto para un soporte, se produce independientemente o por separado del control o de la regulación del dispositivo de calentamiento primario en el espacio del horno, que puede estar configurado en forma de varios tubos radiantes o como calentamiento directo, que pueden estar dispuestos con transcurso vertical u horizontal en el espacio del horno.

Es particularmente ventajoso, cuando el al menos un dispositivo de calentamiento adicional, está configurado como elemento plano, que se extiende entre los planos horizontales. Dicho de otra manera, el al menos un calefactor adicional previsto por cada soporte, está configurado entre dos zonas de alojamiento horizontales o superficies de alojamiento que cubren la superficie hacia las superficies de alojamiento, de manera que la radiación de calor del dispositivo de calentamiento adicional está dirigida tanto hacia el lado inferior de las piezas de trabajo dispuestas por encima del dispositivo de calentamiento adicional, como también hacia el lado superior de las piezas de trabajo dispuestas por debajo del dispositivo de calentamiento adicional, y las... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Horno de solera giratoria (1) de tipo anular para el tratamiento térmico de piezas de trabajo (15) , comprendiendo una pared exterior y una interior (2, 3) , que delimitan un espacio de horno (6) que presenta al menos una zona de tratamiento (8, 9, 10, 11, 12, 13) , al menos un dispositivo de calentamiento (18) que calienta el espacio de horno (6) , una solera giratoria (5) anular y un accionamiento de giro que acciona la solera giratoria (5) , proporcionándose en el espacio de horno (6) varios soportes (16) , que están dispuestos perimetralmente sobre la solera giratoria (5) anular para el alojamiento o la sujeción de piezas de trabajo (15) introducidas en el espacio de horno (6) , presentando la pared exterior (2) al menos una abertura que puede cerrarse para cargar y/o descargar el espacio de horno (6) , y estando provisto un correspondiente soporte (16) de elementos de alojamiento (21) , que dividen el soporte (16) en al menos dos planos horizontales (17, 17a, 17b, 17c, 17d) para el alojamiento dispuesto en superposición de piezas de trabajo (15) , pudiendo alojarse al menos una pieza de trabajo (15) en cada plano horizontal (17, 17a, 17b, 17c, 17d) , caracterizado por que al menos entre dos planos horizontales (17, 17a, 17b, 17c, 17d) de un correspondiente soporte (16) , hay dispuesto al menos un dispositivo de calentamiento adicional (24a) que calienta las piezas de trabajo (15) sujetadas en los correspondientes planos horizontales (17, 17a, 17b, 17c, 17d) , siendo el al menos un dispositivo de calentamiento adicional (24a) un dispositivo de calentamiento accionado eléctricamente, que está conectado eléctricamente con al menos un carril de contacto (25) que se extiende por debajo de la solera giratoria (5) .

2. Horno de solera giratoria (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que un correspondiente soporte (16) está producido a partir de carburo de silicio o de acero resistente al calor.

3. Horno de solera giratoria (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un dispositivo de calentamiento adicional (24a) está configurado como elemento plano, que se extiende entre los planos horizontales (17a, 17b, 17c, 17d) .

4. Horno de solera giratoria (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que por debajo del plano horizontal más bajo (17a) de un correspondiente soporte (16) , hay dispuesto otro dispositivo de calentamiento adicional (24b) , que está configurado como elemento plano que se extiende entre el plano horizontal más bajo (17a) y la solera giratoria (5) .

5. Horno de solera giratoria (1) según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que la capacidad de calentamiento del al menos un dispositivo de calentamiento adicional (24a, 24b) puede aumentar concéntricamente desde el exterior hacia el interior para un correspondiente plano horizontal (17a, 17b, 17c, 17d) , en cuya proximidad se extiende.

6. Horno de solera giratoria (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se asocia a un correspondiente dispositivo de calentamiento adicional (24a, 24b) al menos un termoelemento para la regulación de la temperatura del dispositivo de calentamiento adicional (24a, 24b) o se predetermina una variable de control de calentamiento mediante una receta.

7. Horno de solera giratoria (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la al menos una abertura que puede cerrarse para cargar y/o descargar el espacio del horno (5) , está configurada como puerta de ranura desplazable verticalmente, a través de la cual pueden introducirse en el espacio de horno (6) o extraerse del espacio de horno (6) piezas de trabajo para un correspondiente plano horizontal (17a, 17b, 17c, 17d) del soporte (16) .

 

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