<Desc/Clms Page number 1>
FOUR TUNNEL.
Les .fours tunnelsfonctionnent la plupart du temps avec récupéra- tion de chaleur, et dans ce but on fait traverser le four par un courant d air ou de gaz dirigé en sens inverse de la marche des produits. Pour obte- nir dans ce genre de fours une amélioration de la récupération de chaleur et par suite une réduction de la longueur de four nécessaire, il est déjà connu de disposer, dans les zones de préchauffage et de refroidissement du four,des ventilateurs qui brassent le véhicule gazeux de chaleur dans l'en- ceinte du four transversalement à l'axe du tunnel.
Les fours de ce genre déjà connus à ce jour sont surtout destinés au traitement des métaux, traitement dans lequel le gradient de la températu- re par rapport au temps ne joue pas en général un trop grand rôle, c'est-à- dire que la température dans le four peut augmenter ou diminuer relativement vite et présenter aussi certaines fluctuations. Cest pourquoi il est sans inconvénient de tenir le four relativement court, de sorte qu'il ne faut que très peu de ventilateurs transversaux et que cet agencement supplémentaire de ventilateurs est économiquement admissible.
Au contraire, les conditions d'exploitation des fours tunnels pair l'industrie céramique sont entièrement différentes et seuls de très faibles gradients de température par rapport au temps sont admissibles dans la zone de préchauffage sinon des criques se forment dans les produits à cuire. En conséquence, les fours tunnels pour le traitement thermique de produits cé- ramiques atteignent des longueurs très importantes, par exemple 100 m. et plus, et si l'on voulait faire se¯ succéder les ventilateurs transversaux de la manière connue, ce serait une solution économiquement inadmissible.
De plus, entre les ventilateurs transversaux ainsi juxtaposés avec action limi- tée dans le sens de l'axe du tunnel, il y a forcément toujours des distances assez considérables dans lesquelles la température reprend sa répartition na-
<Desc/Clms Page number 2>
turelle. Dans les espaces intercalaires où n'a lieu aucun brassage trans- versal de l'air,les produits seraient de ce fait exposés à de forts gra- dients de température qui entraîneraient leur détérioration.
Le but de la présente invention est d'obtenir, dans des fours tunnels avec récupération de chaleur, un brassage transversal de l'atmosphè- re du four qui cependant ne présente pas les inconvénients, mentionnés plus haut, des dispositions avec ventilateurs transversaux connus jusqu'à ce jour. Ce nouveau brassage transversal de l'air doit en premier lieu égali- ser autant que possible la différence de température entre le haut et le bas dans la section transversale du tunnel, différence de'température qui se produit par l'ascencion naturelle de l'air chaud, de sorte qu'avec un très faible gradient de température par rapport au temps, comme c'est néces- saire par exemple pour des produits céramiques, il est possible,de réaliser une répartition et une régulation de la chaleur encore meilleures et plus uniformes que jusqu'alors.
Suivant l'invention, le but poursuivi est atteint par le fait que les ventilateurs transversaux sont montés dans la voûte du four de maniè- re que chaque ventilateur se trouve en communication, côté refoulement, avec une chambre aménagée dans la voûte du four et s'étendant dans le sens de la longueur de ce four, laquelle chambre communique avec la partie inférieu- re de l'enceinte du four par au moins un canal prévu dans chacune des parois latérales du four..
L'invention sera expliquée ci-après en référence au dessin annexé., Les figures 1 et 2 montrent en coupes longitudinales et transversales la zone. de préchauffage d'un four tunnel où, pour plus dé simplicité, 'tous les éléments sans rapport direct avec l'invention ont été laissés de côté.
Dans le four tunnel représenté aux figures 1 et 2, il s'agit d'un four continu pour la cuisson de produits céramiques, où il est extrêmement important que l'allure- prescrite de la température soit observée exactement.
Les produits sont déplacés à travers le four dans un certain sens au moyen de chariots, pendant qu'en sens contraire l'atmosphère du four est chassée à travers ce four au moyen d'un ventilateur non représenté. Un certain nom- bre de ventilateurs transversaux 3 sont montés dans la voûte 1 du four pour obtenir dans la zone de préchauffage une meilleure égalisation de la tempé- rature entre la partie supérieure et la partie inférieure de la section trans- versale du tunnel. Chaque ventilateur 3 débouche, du côté refoulement, dans une chambre 5 qui s'étend dans la longueur du four et sur toute la largeur de ce dernier. Cette chambre 5 communique avec la partie inférieure de l'en- ceinte du four par des canaux 7 prévus dans les paro-is latérales, et par des ouvertures 8.
On peut prévoir un ou plusieurs canaux 7 par fraction de la longueur affectée à un ventilateur transversal et dans chaque paroi laté- rale.
Dans le mode d'exécution suivant l'invention représenté aux fi- gures 1 et 2, l'aspiration du ventilateur 3 se'trouve en relation avec une chambre d'aspiration 4 prévue également dans la maçonnerie de la voûte, la- quelle chambre d'aspiration, semblable à la chambre de refoulement 5, s'é- tend en direction longitudinale du four et sur toute la largeur de celui-ci.
Cette chambre d'aspiration 4 communique avec la partie supérieure de l'encein- te du four par un certain nombre de baies transversales 6 réparties réguliè- rement sur la longueur. Mais il est également possible de supprimer la cham- bre d'aspiration 4 et toutes les baies transversales 6 en.disposant le ven- tilateur 3 de manière qu'il aspire l'atmosphère du four directement dans la partie supérieure de la chambre du four. De cette manière on peut obtenir une construction un peu simplifiée et moins coûteuse, avec un résultat pres- que aussi bon.
Le brassage¯de l'air produit par le ventilateur transversal 3 est indiqué par des flèches dans les figures 1 et 2. Juste en-dessous de la voû- te du four,l'air chaud est aspiré dans la chambre d'aspiration 4 à travers
<Desc/Clms Page number 3>
les baies transversales 6, et de là il est transporté dans la chambre de re- foulement 5 par le ventilateur 3.
De la chambre 5, 1$ air parvient ensuite de nouveau, par les ca- nauxlatéraux 7, dans l'enceinte du four, savoir au-dessus de la sole 2. Il en résulte dès lors un brassage total de l'atmosphère du four transversalement au tunnel. En raison de l'étendue relativement grande des chambres d'aspira- tion et de refoulement de la section du four desservie par chaque ventilateur transversal, le nombre des ventilateurs nécessaires pour un brassage transver- sal dans la zone de préchauffage est très petit. De plus, aucune instabilité inadmissible n'est produite dans le gradient de température'en raison du fait que pratiquement il n'existe pas d'espaces morts entre les différentes sections de ventilateurs transversaux.
L'égalisation de la température dans les parties supérieure et inférieure de la section du tunnel consécutivement au brassage transversal de l'atmosphère du four permet une régulation plus. précise de l'allure de la température dans le tunnel, de sorte que la qualité des marchandises traitées est encore améliorée.
Dans les fours tunnels pour produits céramiques, on sait que dans la zone qui s'étend de la température maxima de cuisson jusqu'à environ 700 C les produits peuvent être refroidis très rapidement, c'est-à-dire avec un fort gradient de température. La récupération de la chaleur de la zone de refrôi- dissement rapide peut se réaliser très bien dans un four équipé avec un bras- sage transversal tel que décrit. Une disposition combinée de ce genre est re-. présentée à la figure 3, qui montre en coupe longitudinale un four tunnel dans lequel de l'air -additionnel de refroidissement est soufflé dans la zone de re- froidissement C à travers des canaux spéciaux prévus à cet effet dans la ma- çonnerie du four et séparés de l'enceinte de ce dernier.
Cet air de refroidis- sement est amené d'une part au point 10 pour ,le refroidissement de la voûte et d'autre part au point 11 pour le refroidissement des parois latérales.
Pour récupérer la chaleur de la zone de refroidissement rapide, ces deux cou- rants d'air sont conduits à l'aide d'un canal commun'12, et en contournant la zone de chauffage à'haute température B, à la zone de préchauffage A, d'où cet air chaud peut être introduit aisément dans le circuit des ventilateurs transversaux'13. La répartition désirée de l'air chaud entre les différen- tes sections de la zone de préchauffage A s'obtient à l'aide de simples vannes ou registres, non représentés, ce qui rend possible, sans autre diffi- ,culte, de régler à volonté l'allure de la température.
<Desc / Clms Page number 1>
TUNNEL OVEN.
Tunnel ovens operate most of the time with heat recovery, and for this purpose the oven is passed through a stream of air or gas directed in the opposite direction to the flow of the products. In order to obtain, in this type of furnace, an improvement in heat recovery and consequently a reduction in the length of the furnace required, it is already known to have, in the preheating and cooling zones of the furnace, fans which stir. the gaseous heat vehicle in the furnace enclosure transversely to the axis of the tunnel.
Furnaces of this type already known to date are above all intended for the treatment of metals, a treatment in which the gradient of temperature with respect to time does not generally play too great a role, that is to say that the temperature in the oven can rise or fall relatively quickly and also exhibit certain fluctuations. Therefore, it is convenient to keep the furnace relatively short, so that very few transverse fans are required and this additional arrangement of fans is economically acceptable.
On the contrary, the operating conditions of tunnel kilns in the ceramic industry are entirely different and only very low temperature gradients with respect to time are admissible in the preheating zone, otherwise cracks are formed in the products to be fired. As a result, tunnel furnaces for the heat treatment of ceramic products reach very long lengths, for example 100 m. and more, and if one wanted to succeed the transverse fans in the known manner, this would be an economically unacceptable solution.
In addition, between the transverse fans thus juxtaposed with limited action in the direction of the axis of the tunnel, there are necessarily always quite considerable distances in which the temperature returns to its natural distribution.
<Desc / Clms Page number 2>
turelle. In the intermediate spaces where no cross-circulation of the air takes place, the products would therefore be exposed to strong temperature gradients which would cause their deterioration.
The aim of the present invention is to obtain, in tunnel furnaces with heat recovery, transverse mixing of the atmosphere of the furnace which, however, does not have the drawbacks mentioned above of arrangements with transverse fans known until now. 'nowadays. This new transverse mixing of the air must first of all equalize as much as possible the temperature difference between the top and the bottom in the transverse section of the tunnel, a temperature difference which occurs by the natural rise of the air. hot air, so that with a very low temperature gradient with respect to time, as required for example for ceramic products, it is possible to achieve even better heat distribution and regulation and more uniform than before.
According to the invention, the aim pursued is achieved by the fact that the transverse fans are mounted in the vault of the furnace so that each ventilator is in communication, on the discharge side, with a chamber arranged in the vault of the furnace and s 'extending in the direction of the length of this oven, which chamber communicates with the lower part of the enclosure of the oven by at least one channel provided in each of the side walls of the oven.
The invention will be explained below with reference to the accompanying drawing. Figures 1 and 2 show the zone in longitudinal and transverse sections. preheating a tunnel oven where, for simplicity, all the elements not directly related to the invention have been left out.
In the tunnel kiln shown in Figures 1 and 2, it is a continuous kiln for firing ceramic products, where it is extremely important that the prescribed temperature pattern be observed exactly.
The products are moved through the oven in a certain direction by means of carriages, while in the opposite direction the atmosphere of the oven is driven through this oven by means of a fan, not shown. A certain number of transverse fans 3 are mounted in the vault 1 of the furnace in order to obtain in the preheating zone a better equalization of the temperature between the upper part and the lower part of the transverse section of the tunnel. Each fan 3 opens, on the discharge side, into a chamber 5 which extends along the length of the furnace and over the entire width of the latter. This chamber 5 communicates with the lower part of the enclosure of the oven by channels 7 provided in the side walls, and by openings 8.
One or more channels 7 can be provided for a fraction of the length allocated to a transverse fan and in each side wall.
In the embodiment according to the invention shown in Figures 1 and 2, the suction of the fan 3 is found in relation to a suction chamber 4 also provided in the masonry of the vault, which chamber suction, similar to the discharge chamber 5, extends in the longitudinal direction of the furnace and over the entire width of the latter.
This suction chamber 4 communicates with the upper part of the enclosure of the oven by a certain number of transverse openings 6 distributed regularly along the length. But it is also possible to eliminate the suction chamber 4 and all the transverse bays 6 by arranging the fan 3 so that it sucks the atmosphere of the oven directly in the upper part of the oven chamber. . In this way, a somewhat simplified and less expensive construction can be obtained, with almost as good a result.
The air circulation produced by the transverse fan 3 is indicated by arrows in figures 1 and 2. Just below the vault of the oven, hot air is sucked into the suction chamber 4 through
<Desc / Clms Page number 3>
the transverse bays 6, and from there it is transported into the discharge chamber 5 by the fan 3.
From the chamber 5, 1 $ air then arrives again, through the lateral channels 7, in the enclosure of the furnace, namely above the floor 2. This therefore results in total mixing of the atmosphere of the furnace. transversely to the tunnel. Due to the relatively large expanse of the suction and discharge chambers of the section of the furnace served by each cross fan, the number of fans required for cross circulation in the preheating zone is very small. In addition, no unacceptable instability is produced in the temperature gradient due to the fact that virtually no dead spaces exist between the different cross fan sections.
The equalization of the temperature in the upper and lower parts of the tunnel section as a result of the transverse mixing of the atmosphere of the furnace allows more regulation. precise temperature pattern in the tunnel, so that the quality of the processed goods is further improved.
In tunnel kilns for ceramic products, it is known that in the zone which extends from the maximum firing temperature up to about 700 C the products can be cooled very quickly, that is to say with a strong gradient of temperature. Heat recovery from the rapid cooling zone can be accomplished very well in a furnace equipped with transverse brazing as described. A combined arrangement of this kind is re-. shown in figure 3, which shows in longitudinal section a tunnel kiln in which additional cooling air is blown into the cooling zone C through special channels provided for this purpose in the masonry of the kiln and separated from the enclosure of the latter.
This cooling air is brought on the one hand to point 10 for cooling the roof and on the other hand to point 11 for cooling the side walls.
To recover heat from the rapid cooling zone, these two air streams are conducted through a common channel '12, and bypassing the high temperature heating zone B, to the heating zone. preheating A, from which this hot air can be easily introduced into the circuit of the transverse fans' 13. The desired distribution of the hot air between the different sections of the preheating zone A is obtained by means of simple valves or registers, not shown, which makes it possible, without further difficulty, to regulate. at will the temperature.