<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pflasterziegeln oder andern keramischen Erzeugnissen.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
unterworfen worden sind, nur aus wasserfreien Gemischen von freier Kieselsäure, kristallisierter Kieselsäure, kieselsaurer Tonerde und kieselsaurem Kalk, Eisenoxyd u. dgl., je nach der Zusammensetzung des Tons.
An dieser Stelle beginnt die Wirkung der Alkalien und der Metalloxyde in dem Masse als die Temperatur steigt, Verbindungen in Anwesenheit von Tonerde und Kieselsäure herzustellen und kombinierte Silikate zu bilden, bis mit dem Ansteigen der Temperaturen auf etwa 11500 C die Affinität der Basen für die Säuren grösser wird und auf die Art die charakteristische Verglasung hervorbringt, die für die Herstellung von Pflasterziegeln notwendig ist.
Während der Verglasung wird eine plötzliche Abkühlung eine glasartige Konsolidierung bewirken und auf die Art einen Ziegel von spröder Beschaffenheit schaffen, der als Pflasterziegel nicht verwendet werden kann, während die entsprechende Kontrolle des allmählichen Passierens vom glasartigen zum festen Zustand eine Entglasung'oder Kristallisation des Stoffes bewirken wird und auf die Art einen Ziegel von grosser Widerstandsfähigkeit gegen Stösse ergibt, welche Eigenschaft bei einem guten Pflasterziegel ganz besonders wichtig ist.
Bezüglich der Wirkungen des Brennens zu den erwähnten verschiedenen Temperaturen sei bemerkt, dass das Verfahren vom Beginn des Brennens bis zur Zeit der Verglasung rasch durchgeführt werden kann, jedoch eine Ofenatmosphäre erfordert, die bei 700 C von sehr oxydierender Beschaffenheit ist, während die Kühlperiode nach der Verglasung langsam und fortschreitend kontrolliert werden muss.
Versuche haben gelehrt, dass unter 8500 C keine weitere Kristallisation stattfindet und die Kühlung danach rasch erfolgen kann, mit Ausnahme des Umstandes, dass bei 5800 C in den Ziegeln, die eine bestimmte Menge freier Kieselsäure in Form von Quarz enthalten, Sprünge entstehen, die von der rasehen Zusammenziehung des Quarzes bei dieser Temperatur herrühren.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Ofen eine zentrale Kammer 1 mit einem Geleise, auf dem Rollkarren 2 laufen. die mit dem Brenngute beladen sind. Beiderseits dieser Kammer sind Längsleitungen 3, die mit der Kammer 1 zunächst dem Ausbringende der Erzeugnisse mittels Durchlässe 5 in Verbindung stehen. Beim Eingang ist die Zentralkammer mittels einer Tür 6 und an der Eingangsseite des Durchlasses 5 mittels einer lotrechten Schiebetür 8 geschlossen, die auf den flachen Teil des Karrens, der sich an dieser Stelle befindet, herabgleiten kann, wobei für diesen Zweck auf den Karren, wenn sie mit den Ziegeln od. dgl. beladen werden, ein freier Raum gelassen werden kann. Diese Tür wird angehoben und niedergelassen, sowie jeder Wagen in den Ofen eintritt.
Die Leitungen 3 stehen mit der Kammer 1 mittels Öffnungen 10 in Verbindung, die mittels Schieber 11 geregelt werden können, die längs des Ofens in Abständen angeordnet sind.
Nahe der Eingangstür 6 ist ein Saugventilator angeordnet, der mit einer Leitung 13 verbunden ist, die mit der Kammer mittels seitlicher Öffnungen 14 in Verbindung steht, die mittels Ventile regelbar sind. Die Aussenluft tritt beim Ende la des Ofens in diesen ein. Zunächst dem Ausgang sind zwei Gebläse 15 angeordnet, die den Leitungen 3 durch Düsen. 16 Luft zuführen, die aus Aussenluft oder aus Luft besteht, die aus dem Ofeninneren durch Leitungen 18 stammt, sowie um die Luftzirkulation in den Leitungen durch Erzeugung eines verstärkten Zuges zu fördern.
Der aus Kohlenpulver bestehende Brennstoff wird in die Kammer 1 mittels selbsttätiger Fördervorriehtungen eingebracht, die ihn durch Kanäle 20 (Fig. 1 und 3) in den Oberteil des Ofens zuführen.
Es kann jedoch auch anderer geeigneter Brennstoff verwendet werden.
Die Arbeitsweise in dieser Vorrichtung, die hauptsächlich zum Brennen von Pflasterziegeln eingerichtet ist, ist folgende :
Angenommen, der Ofen enthalte 37 Karren, deren jeder beispielsweise 3 m lang ist, und es werde alle zwei Stunden ein Karren eingeführt, der mit dem Brenngut beladen ist.
Wenn der Ofen in vollem Betriebe steht, wird der Karren durch Öffnen der Tür 6 sowie der Tür 8 eingeführt, die dann geschlossen werden. Die mit der Leitung 13 verbundene Saugvorrichtung saugt durch la Aussenluft in den Ofen. Da die Tür 8 geschlossen ist, streicht die Luft durch die Leitungen 3 und tritt durch die Öffnungen 10 in den Ofen ein.
Dieser Karren befindet sich an erster Stelle in Zone A, die sechs Karren enthält, und die Erhitzung wird allmählich stattfinden, veranlasst von der Absorption der Hitze der heissen Gase, die von der Feuerregion herstammen und durch die Ventile 14 allmählich ausströmen. Nach einem Betrieb von 12 Stunden gelangen die Erzeugnisse in Zone B, die fünf Karren aufnimmt. In dieser Zone sind die Erzeugnisse mit den heissen Verbrennungsgasen und mit der Luft in Berührung, die bei den letzten drei Öffnungen 10 eintritt und auf die Art eine stark oxydierende Atmosphäre schafft, welche das Entfernen organischer
Stoffe fördert. Nach zehn Stunden werden die Erzeugnisse in die Zone C überführt, der zur Erzielung der Verglasungstemperatur die grösste Menge von Pulverkohle oder anderm Brennstoff zugebracht wird.
Diese Zone nimmt sieben Karren auf und erhält einen Teil der zur Verbrennung durch die Öffnungen 10 erforderlichen Luft. Nach 14 Stunden gelangen die Erzeugnisse in die Zone D, die fünf
Karren aufnimmt. Diese Zone hat weder eine Zufuhr von Luft aus den Leitungen 3 noch eine Zufuhr von Brennstoff ; das Brenngut wird auf einer Temperatur erhalten, die beträchtlich niedriger ist als die
Verglasungstemperatur und dies ist die erste Entglasungs-oder Kristallisationszone. Nach zehn Stunden gelangen die Erzeugnisse in die Zone E, die fünf Karren aufnimmt und durch die regelbaren Öffnungen 10
<Desc/Clms Page number 3>
Luft und auch Brennstoff zugeführt erhält, so dass die Temperatur nach Belieben geregelt werden kann, um die Kristallisation zu kontrollieren und ein Wiederbrennen der Ziegel zu bewirken.
Nach zehn Stunden in dieser Brennzone werden die Erzeugnisse in die Zone F gebracht, in der sie langsam gekühlt werden, da durch diesen Teil kein Luftstrom hindurchzieht. Diese Zone nimmt fünf Karren auf und durch das ganz allmähliche Kühlen in derselben wird das erwähnte Springen der Erzeugnisse bei 580 vermieden. Nach zehn Stunden wird der Karren durch die Tür 8 hinausgebracht und die Erzeugnisse befinden sieh nun in der Zone, die vier Karren aufnimmt und von der ganzen hereinströmenden Luft durchzogen wird, so dass man ein rasches Kühlen erzielt.
Ein besonderer Vorteil der Luftregelung entlang der ganzen Länge der Leitungen 3 ergibt sich aus dem Umstande, dass bei Verwendung entsprechender Heizmittel, wie Kohle, Gas, flüssigem Brennstoff od. dgl. eine Atmosphäre von reduzierender, neutraler oder oxydierender Eigenschaft in der Feuerzone vorgesehen werden kann und dieses Merkmal ist für das Brennen aller keramischen Erzeugnisse von verglaster oder halbverglaster Beschaffenheit, wie Steingut, Töpferware oder Porzellan von grosser Wichtigkeit.
Weiter verhindert die Anordnung der Tür 8, welche die Luft in den Leitungen 3 ablenkt, jedes rasche KÜhlen in den Zonen F und D, und die durch die Öffnungen 10 in die Kammer eintretende Luft für Verbrennungszwecke wird beim Vorbeiströmen an den Ofenwandungen erhitzt. Erforderlichenfalls kann die Tür 8 unter Umständen teilweise geöffnet werden.
Gemäss der Anordnung der Luftzufuhröffnungen. M für den Ofen und der Anordnung der Leitungen 20 für Brennstoffzufuhr an der Oberseite des Ofens kann dieser in einzelne Zonen geteilt werden, die eine bestimmte Länge und Temperatur haben, die von der Beschaffenheit des in Behandlung stehenden Brenngutes abhängen.
Bei der Herstellung von Ziegeln oder Blöcken zum Pflastern ist es gemäss der Erfindung notwendig oder in jedem Masse wünschenswert, dass die Blöcke, bevor sie in den Tunnelofen eingebracht werden, mit etwas konvexen Seiten geformt werden, so dass die Ziegel nach dem Verglasungs-, Kühlungs-und Brennprozess vollständig ebene Flächen erhalten und es ist weiter notwendig, die rohen Ziegel oder Blöcke derart im Ofen anzuordnen, dass sie nicht mit andern zu brennenden Ziegeln in Berührung stehen, mit denen und andern Gegenständen sie vorzugsweise auf Unterlagen angeordnet sind, die aus hochkantig gelegten feuerfesten Ziegeln oder Steinplatten bestehen, von denen einige oder alle gelocht sind, um das freie Durchstreichen der Heizgase oder Flammen zu ermöglichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Pflasterziegeln oder andern keramischen Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziegel od. dgl. nach Verglasung in der intensiven Brennzone eines Tunnelofens einem Entglasungs-oder Kristallisationsprozess unterworfen werden, indem sie in einer entglasenden Zone von niedrigerer Temperatur als die Verglasungszone einer ersten, allmählichen Kühlung unterworfen, sodann in einer Brennzone entsprechende Zeit hindureh zu einer höheren Temperatur erhitzt und dann bei einer noch niedrigeren Temperatur als jene der ersten Kühlzone ganz allmählich gekühlt werden, bevor sie in eine Endkühlzone gelangen, in der das Kühlen sehr rasch stattfindet.
2. Tunnelofen zum Brennen keramiseher Erzeugnisse und insbesondere von Pflasterziegeln, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere zur Ofenkammer parallele Leitungen und längs des Ofens in Abständen angeordnete regelbare Öffnungen angeordnet sind, so dass im Ofen mehrere Zonen gebildet werden, die den verschiedenen Stufen des Brennprozesses entsprechen, wobei die Ofenkammer durch zwei Türen nahe dem Lufteinlass und an der Stelle, wo die Erzeugnisse ausgebracht werden, geschlossen werden kann, so dass die Luft zum Kreisen durch die Leitungen gezwungen wird.