[0001] 本发明涉及一种用于产品的热处理的隧道式炉(Tunnelofen)、一种用于运行这样的隧道式炉的方法以及这样的隧道式炉的使用。

[0002] 也被称作连续炉(Durchlaufofen)的隧道式炉是一种连续的炉类型，即连续地被充入以在炉中待以热量处理的产品的工业炉。为此，隧道式炉具有呈隧道状的炉膛，待以热量处理的产品被连续移动通过该炉膛且在此被加载以热量。呈隧道状的炉膛由在其处产品被引入到炉膛中的第一端部伸延直至相对而置的第二端部，在其处产品在其在炉膛中的热处理之后又从炉膛中被引出。隧道式炉通常根据逆流原理来运行。在此，在也被称作炉出口的第二端部处新鲜空气被导入到炉膛中，紧接着被导引穿过炉膛且在也被称作炉入口的第一端部处又从炉膛中被导出。在也被称作燃烧区的炉膛的中间区域中布置有通常以燃气燃烧器的形式的用于加热炉膛的装置。在第二端部处被引入到炉膛中的新鲜空气因此首先相对较冷，在燃烧区中被加热，该热的燃烧气(Brenngas)紧接着被继续引导至炉膛的第一端部且在该处从炉中被导出。被运输通过炉膛的产品因此首先通过经加热的燃烧气预热，在燃烧室中通过热的气体被热处理且紧接着在离开炉膛之前通过热交换器被间接冷却。隧道式炉的炉膛的这三个区域因此也被称作加热区、保温区(Haltezone)和冷却区。为了减少在炉入口和炉出口处的温度损失，如下是已知的，即，通过例如以闸(Schleuse)的形式的关闭装置可封闭地设计炉入口和炉出口。

[0003] 为了将产品运输通过炉膛，导轨引导的窑车(Ofenwagen)是已知的。这些窑车通常通过绳索或其它机械驱动器件来移动。

[0004] 原则上，这样的用于产品的热处理的隧道式炉已证明是有效的。然而，挑战是以粉末的形式的产品在这样的隧道式炉中的热处理。因为由于在炉膛中的燃烧气的在已知的隧道式炉中出现的气体流动可能出现呈粉末状产品的非期望的搅动。同时可能产生呈粉末状产品的非期望的污染。

[0099] 图1显示了垂直于隧道式炉的运输方向或者纵轴线朝向隧道式炉的横截面的视图，其中，隧道式炉在其整体上利用附图标记1来标明。隧道式炉1的运输方向和纵轴线在图1中垂直于图纸平面伸延。纵轴线在图2和3中以L来标明，其中，运输方向沿着图2和3中的纵轴线L向右伸延。隧道式炉1包括呈隧道状的炉膛2，其垂直于图纸平面由炉膛2的第一端部(在图纸平面之前)伸延至第二端部(在图纸平面之后)，其中，炉膛2在顶面通过炉顶3且侧向上通过第一(在图1中左侧的)炉壁4和第二(在图1中右侧的)炉壁5限制。此外，隧道式炉1包括窑车6，其经由轮子7在导轨8上沿着运输方向、即在图1中垂直于图纸平面且在图2和3中向右可行进穿过炉膛2。在窑车6上布置有用于容纳产品的窑具9。

[0100] 炉顶3由耐火陶瓷砖砌筑。均匀地彼此间隔地，在炉顶3的中间布置有以穿过炉顶3的开口的形式的气体出口10，其中在附图中可识别出这样的气体出口10。气体出口10均匀地彼此间隔地沿着运输方向布置在炉顶3处。气体出口10通向由马达11所驱动的鼓风机12。

[0101] 鼓风机12构造成以离心风机的形式的风机。鼓风机12包括(未详细示出的)吸取接管和叶轮，这两者具有由如下化学成分的镍基合金构成的涂层：90质量百分比的Ni和10质量百分比的Al。涂层具有0.5mm的厚度。

[0102] 垂直伸延的炉壁4,5由耐火陶瓷砖砌筑。在侧壁4,5中设置有以穿过炉壁4,5的开口的形式的气体入口17,18,19。气体入口17,18,19沿着运输方向彼此均匀地在炉长度上间隔地在不同高度上布置在炉壁4,5处。在此，相应地在侧壁4,5处布置有相对而置的下方的气体入口17、布置在其上的气体入口18和在侧壁4,5处的又布置在其上的气体入口19。最下方的气体入口17如此地布置，即，经由该气体入口可将在窑具9下方的气体导入到炉膛2中。在此，如更下面详细实施的那样，经由这些最下方的气体入口17气体可被导入到在窑具9下方构造的气体分配室20中，通过箭头P1来表示。经由气体入口17,18,19，气体可相应水平地被导入到炉膛2中，其中，经由下方的气体入口17气体可以以更高的速度被导入到炉膛2中，相比通过布置在其上的气体入口18,19。

[0103] 炉顶6和炉壁4,5的耐火陶瓷砖是含高氧化铝的砖，带有超过99质量百分比的Al2O3的含量(关于砖的质量)。

[0104] 隧道式炉1在外侧由钢外壳27构成，其气密地向外密封隧道式炉1。钢外壳27具有大致矩形的轮廓，带有水平伸延的顶盖27.1、水平伸延的底部27.2和两个相应垂直伸延的壁27.3,27.4。在钢套27的顶盖27.1下方，由耐火陶瓷砖构成的吊顶16被悬挂在顶盖27.1处，其在炉顶3上方相对该炉顶间隔地伸延。由此，在炉顶3上方构造有在炉顶3与吊顶16之间的空隙13。

[0105] 钢套27的两个壁27.3,27.4在内侧被提供以由耐火砖14,15构成的覆层(Verkleidung)，其在侧壁4,5的高度上到达直至侧壁4,5。由耐火砖14,15构成的覆层具有垂直伸延的开口28，其彼此间隔地在壁27.3,27.4与侧壁4,5之间延伸。气体入口17,18,19相应地通过侧壁4,5由炉膛2延伸直到这些开口28中。

[0106] 空隙13和开口28共同构成气体管线，气体可被导引通过其。

[0107] 通过吊顶16引导有废气管线31，其在其一端处通入到空隙13中且在其另一端处通入到在顶盖27.1中的阀33中。

[0108] 此外，新鲜气体管线32被引导通过覆层14,15，其在其一端处通入到开口28中且在其另一端处通入到在壁27.3,27.4中的阀34中。

[0109] 垂直布置的电加热元件21由吊顶16延伸穿过空隙13和开口28。电加热元件21是由SiC构成的陶瓷加热元件。

[0110] 窑车6大致根据现有技术来构造。就此而言，窑车6可经由轮子7在导轨8上沿着运输方向行进，其中，其可经由(未示出的)绳索移动。窑车6具有(在俯视图中)大致矩形的外部轮廓。窑车6的顶面22构造成平整的面且在底面限制炉膛2。朝向侧面，窑车6相应地经由迷宫式封闭件23相对隧道式炉1的覆层14,15的基础24被密封。

[0111] 窑车6的顶面22充当用于窑具9的支座(Auflage)。在此，窑具9经由以耐火陶瓷砖的形式的支座25相对窑车6的顶面22间隔地被放置到其上。由此，在窑车6与窑具9之间构造有气体分配室20。

[0112] 窑具9由陶瓷结合的SiC构成的可垂直堆垛的盒子构成。窑具9具有(在俯视图中)矩形的外轮廓。在其下方的区域中，窑具9具有封闭的壁而在其上部区域中具有穿孔，从而在垂直相邻的彼此堆垛的窑具9之间留有可穿流的通道。

[0113] 在该实施例中，相应地八个窑具9彼此堆垛。该堆垛相应按排在运输方向上布置在窑车6上。在此，这些排中的三排横向于运输方向如此地彼此并排布置，即，在彼此堆垛的窑具9的相邻排之间相应地留有在窑具9之间的垂直间隙26。

[0114] 在窑具9中相应地布置有呈粉末状的阴极材料。

[0115] 在炉膛2的第一(在图3中左侧的)端部处，隧道式炉1具有入口闸(Einlaufschleuse)29，且在炉膛2的第二(在图3中右侧的)端部处具有用于根据现有技术的炉膛2的气密密封的出口闸30。入口闸29和出口闸30使得窑车6到炉膛2中和从炉膛2中的移入和移出成为可能，其中，炉膛2然而可被同时气密封闭。

[0116] 隧道式炉1在运输方向上具有约150m的长度。

[0117] 在实际应用中，在附图中所示出的隧道式炉1如下来运行：

[0118] 窑车6通过入口闸29被推入到炉膛2中，紧接着连续地在运输方向上沿着纵轴线L被移动通过炉膛2且在炉期(Ofenreise)之后穿过处在炉膛2的第二端部处的出口闸30又从炉膛2中移出。

[0119] 处在炉膛2中的气体经由气体出口10从炉膛2中导出。气体从炉膛2中经由气体出口10的该导出通过经由马达11来驱动的鼓风机12支持，其将炉气在从气体出口10的导出之后经由吸取接管和鼓风机12的外壳首先被输送到空隙13(通过箭头P3表示)中，进一步被输送至陶瓷加热元件21且在其处沿着被进一步输送通过开口28且最后被输送通过气体入口17,18,19回到炉膛2中。由于吸取接管和鼓风机12的叶轮以镍基合金的涂层，如下被有效地防止，即，炉气通过鼓风机12的组成部分污染。在陶瓷加热元件21处沿着导引期间，炉气被加热，从而经相应加热的气体经由气体入口17,18,19紧接着又被导入到炉膛2中，通过箭头P1表示。

[0120] 在此，经加热的气体经由下方的气体入口17被导入到气体分配室20中且经由布置在其上的气体入口18,19在彼此堆垛的窑具9的相应外部的排(其相应相邻于侧壁4,5)的方向上被导引。在气体分配室20中，被导入的气体分配且紧接着通过构造在窑具9之间的间隙26垂直向上(通过箭头P2表示)流动直到炉顶3的区域中，在其处气体又经由气体出口10离开炉膛2。经由气体入口18,19被导入到炉膛2中的气体在窑具9的外部堆垛与侧壁4,5之间垂直向上流动直到炉顶3的区域中，在其处气体同样经由气体出口10离开炉膛2。相应地，气体连续地在循环中被循环。

[0121] 在此，炉膛2中的燃烧气可大致垂直向上流动。燃烧气在水平且尤其同样在运输方向上的流动可被实际完全避免。

[0122] 由在循环中被循环的燃烧气中，部分可作为废气被抽出。为此，经由废气管线31燃烧气可从空隙13中被抽出，通过阀33的打开从炉1中被导出且被供应给废气处理装置。此外，新鲜气体可被供应给燃烧气。为此，通过阀34的打开，经由新鲜气体管线32，新鲜气体(例如空气或氧气)可在开口28的区域中被导入到燃烧气的循环中。

[0123] 在此，隧道式炉1以氧化的炉气氛来运行，其中炉膛2中的氧气浓度处在超过95体积百分比。

[0124] 经由陶瓷加热元件21，炉膛在此被如此地加热，即，炉膛2中的温度为大约1100℃。由此，处在窑具9中的呈粉末状的阴极材料可被合成。

[0125] 由于在炉膛2中的上述流动条件，在此不产生呈粉末状的阴极材料的搅动。

[0126] 附图标记列表

[0127] 1 隧道式炉

[0128] 2 炉膛

[0129] 3 炉顶

[0130] 4 炉膛的左侧壁

[0131] 5 炉膛的右侧壁

[0132] 6 窑车

[0133] 7 轮子

[0134] 8 导轨

[0135] 9 窑具

[0136] 10 气体出口

[0137] 11 马达

[0138] 12 鼓风机

[0139] 13 空隙

[0140] 14,15钢套的侧覆层

[0141] 16钢套的顶覆层

[0142] 17,18,19气体入口

[0143] 20 气体分配室

[0144] 21 陶瓷加热元件

[0145] 22 窑车的顶面

[0146] 23 迷宫式封闭件

[0147] 24 侧覆层的基础

[0148] 25 支座

[0149] 26 间隙

[0150] 27 钢套

[0151] 27.1‑4钢套的壁件

[0152] 28 开口

[0153] 29 入口闸

[0154] 30 出口闸

[0155] 31 废气管线

[0156] 32 新鲜气体管线

[0157] 33 废气管线的阀

[0158] 34 新鲜气体管线的阀

[0159] P1‑P3 气体流动