M e t a l l R u b R i k 233METALL 69 Jahrgang 6 2015 M e t a l l M a g a z n aufgrund ihres Konzepts auf eine einzige Ofentemperatur im konvektiven Heizteil beschränkt sind Stabile Bandlage und Zugregelung nach dem Banddurchhang In Durchhangöfen findet das Band durch die durch die Seillinie vorgegebene Krüm mung eine äußerst stabile Lage Maß nahmen zur Stabilisierung der Bandlage wie das Verhindern einer Verdrehung im Vertikalofen sind nicht erforderlich Die Seillinie wiederum ist nur von der Spann weite Rollenabstand und der Bandspan nung abhängig Gleiche Bandspannungen führen unabhängig von Bandbreite und dicke zur selben Seillinie Der Durchhang wird von einem berührungslosen Sensor erfasst In Abhängigkeit der Position wird die Geschwindigkeit der vorangehenden S Rolle geregelt Dies erlaubt es ein Hochkonvektions Düsensystem innerhalb der Anlage an die Seillinie anzuformen Höchste konvektive Wärmeübergänge in Heiz und Kühlzonen Bei einem Hochtemperaturofen mit höhe ren Zonentemperaturen steigt der Wärme eintrag ins Gut durch Strahlung zwangsläu fig an Der HExAR Ofen ist aber so ausge legt dass beim Glühen von blankem Band aus Kupferlegierungen über den gesamten Temperaturbereich und in allen Zonen der konvektive Wärmeeintrag immer domi niert Dies ist in Bild 3 a und b für zwei ver schiedene Zonentemperaturen dargestellt siehe auch Bild 3 c für Erläuterungen Aus diesen Diagrammen sind weitere Vorteile der Konvektion abzuleiten W Der konvektive Wärmeübergang ist konstant für eine bestimmte Zonentem peratur Bei gleicher Zonentemperatur und konstanter Ventilatordrehzahl stellt sich somit immer derselbe Wär meübergang ein resultierende Band temperaturen sowie Glühresultate sind exzellent reproduzierbar W Die Wärmeübertragung durch Strahlung wird dagegen neben der Temperaturdif ferenz von den Oberflächen des Ofens und der Oberfläche des Bands bestimmt Emmissivität der Ofenbauteile die das Band anstrahlen Absorptionszahl des blanken Cu Bandes Ändert sich die Emmissivität durch Ablagerungen an den Ofeneinbauten oder durch Unter schiede in der Oberflächenbeschaffen heit des Bandes ändert sich auch der Wärmeübergang Sogar innerhalb eines Bandbundes sind geringe Änderungen in der Oberflächenbeschaffenheit und somit der Absorptionszahl nicht völlig auszuschließen Aus diesem Grund ist der Wärmeeintrag durch Strahlung weit schlechter zu kontrollieren W Der hochkonvektive Wärmeübergang ist für blankes Cu Band deutlich grö ßer als der Wärmeübergang durch Strahlung Bei rein strahlungsbeheiz ten Ofenzonen sind folglich weit grö ßere Übertemperaturen nötig um den gleichen Wärmeeintrag in das Band zu erhalten Diese Übertemperaturen gilt es zu vermeiden da drei negative Effek te resultieren Die Übertemperaturen vergrößern erstens die Temperaturdif ferenzen innerhalb des Bandmaterials was zu inhomogeneren Glühresultaten führen kann Sie beschleunigen zwei tens die Kriechvorgänge an den metal lischen Ofenbauteilen was zu einem erhöhten Verschleiß führt Drittens steigt das Risiko von Bandrissen bei Bandstillstand da das stehende Band nun zu den höheren Übertemperaturen erwärmt wird Diese letzten Aussagen gelten nicht in glei chem Maße für den beispielhaft in Bild 3 a und b dargestellten Edelstahl als Glühgut mit etwa den 10 fachen Absorptionszahlen gegenüber blankem Kupfer Edelstahl lässt sich mittels Strahlung effizient erwärmen Die hohen konvektiven Wärmeübergänge in den Heizzonen des HExAR Ofens wer den auch durch die passgenaue Auslegung von Heißgasventilatoren ermöglicht Die Heißgasventilatoren aus eigener Entwick lung und Fertigung liefern im Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit sehr hohe Volumenströme und Druckerhöhun gen und eignen sich daher optimal für Hochtemperaturöfen Auch in der Kühlzone zahlen sich die hohen Wärmeübergangskoeffizienten aus Teil weise kann auf eine Wassertasse als letzte Kühlstufe verzichtet werden Die abdich tende Funktion des Wassers wird in diesen Fällen durch eine Rollenschleuse ersetzt Einsatz von erhöhtem Anteil Wasserstoff im Schutzgas in der Regel nicht erforderlich Der Einsatz von höherem Wasserstoffgehalt im Schutzgas ist bei WSP eine Option Bei dieser steigen zwar die konvektiven Wär meübergänge weiter an jedoch müssen die hohen zusätzlichen Kosten für den Was serstoff und die Investitionskosten für die benötigte Sicherheitstechnik immer beach tet werden Auch nicht außer Acht gelassen werden dürfen dabei die Folgekosten für die Wartung und Prüfung der Sicherheitstech Bild 2 Durchsätze bezogen auf die Bandendtempe ratur Bild 3 a und b Wärmeübergangsfaktoren Strahlung Konvektion für verschiedene Zonen temperaturen Bild 3 c Erläuterungen zu Bild 3 a und b

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