<Desc/Clms Page number 1>
Mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff beheizter Tunnelofen Die Erfindung bezieht sich auf einen mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff beheizten Tunnelofen für die keramische Industrie, der im Bereich der Brenn- zone in kurzen Abständen in. Ofenlängsrichtung aufein- anderfolgende, offen von der Seite her in. den Ofenkanal brennende Brenner aufweist.
Tunnelöfen der keramischen Industrie werden nach ihren Hauptbereichen in die Vorbrennzone, die Brennzone und die Kühlzone unterteilt.
Beim Durchgang des zu brennenden Gutes durch den Tunnelofen wird das Gut vom Einfahrtende her allmählich in der Vorbrennzone angewärmt, bis es in der Brennzone die höchste Temparatur erreicht.
Nach dem Verlassen der Brennzone wird das Brenngut .dann bis zum Austritt aus dem Tunnelofen allmählich abgekühlt.
Da das zu brennende Gut beim Durchlaufen der verschiedenen Temperaturbereiche unterschiedliche Empfindlichkeiten gegenüber Temperaturwechsel aufweist, ist es erforderlich, eine genau vorbestimmte Temperaturkurve einzuhalten.
Diese Einhaltung einer genau vorbestimmten Temperaturkurve stösst aber auf Schwierigkeiten., weil die Ofenatmosphäre im Ofenkanal wegen des thermischen Auftriebs im oberen Bereich eine höhere Temperatur als in den unteren Bereichen annimmt, und weil beim Übergang von .der einen in die andere Zone Temperatursprünge auftreten.
Bei mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff beheizten Tunnelöfen ergeben sich besondere Schwierigkeiten, weil unmittelbar an der Brennerdüse besonders hohe Temperaturen entstehen, die zu örtlichen Überhitzungen des Brenngutes und zu entsprechenden Schäden am Brenngut führen können.
Um diese bekannten Erscheinungen zu mildern, werden Tunnelöfen, die mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff beheizt werden, mit einer Vielzahl von Brennern ausgerüstet, die im Bereich der Brennzone in kurzen Abständen in Ofenlängsrichtung aufeinanderfol- gend angeordnet sind:.
Da verhältnismässig viele Bren- ner vorgesehen sind, ergibt sich für jeden Brenner nur eine vergleichsweise geringe Durchsatzleistung, wodurch die auftretenden Temperaturspitzen zwar nicht vermieden werden können, ihre Wirkung auf das Brenngut aber beträchtlich herabgesetzt werden kann.
Mit dieser Anordnung gelangt es, im Bereich. der Garb-randtemperatur befriedigende Verhältnisse zu er- zielen.
Schwierigkeiten treten aber bei den ersten Brennern in der Brennzone auf, die vom Brenngut passiert werden, weil hier im Ofenkanal eine wesentlich geringere Temperatur als die Garbrandtemperatur herrscht, und weil damit die unvermeidlichen Temperaturspitzen an den ersten Brennern zu den oben aufgezeigten Schwierigkeiten führen müssen.
Hier setzt die Erfindung ein und schafft Abhilfe dadurch, dass in der der Brennzone vorausgehenden Vorbrennzone im unteren Bereich des Ofenkanals horizontale, in Richtung der Ofenkanalachse verlaufende Brennkammern vorgesehen sind, aus denen die von den in .ihnen brennenden Brennern erzeugten heis- sen Gase durch seitliche Öffnungen in den Ofenkanal austreten.
Damit wird erreicht, dass die Temperatur im Ofenkanal im Bereich der ersten offenen Brenner der Brennzone bereits eine solche Höhe aufweist, dass die Temperaturspitzen an den ersten Brennern keine schädlichen Auswirkungen mehr haben können. Gleichzeitig wird mit dieser Massnahme dafür gesorgt, dass der Temperaturunterschied zwischen dem oberen und dem unteren Bereich im Ofenkanal vor den ersten offen in den Ofenkanal brennenden Brennern weitestgehend verringert wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Brennkam- mern einen Zuführungskanal für Frischluft und/oder Gase aus der Ofenatmosphäre aufweisen. Man hat es damit in der Hand, die Temperatur der aus den seitlich angeordneten Brennkammern austretenden Verbrennungsgase auf den gewünschten und an der jeweiligen Stelle erforderlichen Temperaturwert einzustellen, in-
<Desc/Clms Page number 2>
dem man entweder kältere Gase oder wärmere gase aus der Ofenatmosphäre beimischt.
Die Brennkammern sind zweckmässig in zwei übereinander angeordnete, über einen Verbindungskanal miteinander verbundene Kammerteile unterteilt, in deren einzm Teil der Brenner brennt, während der andere die in den. Ofenkanal ausmündenden Öffnungen aufweist. Besonders zweckmässig ist es, wenn der den Brenner enthaltende Teil der Brennkammer über dem die Öffnungen zum Ofenkanal aufweisenden Teil der Brennkammer liegt.
Damit wird die aus der Brennkammer kommende Wärme im unteren Bereich des Brenngutes wirksam, was wesentlich zu einem Ausgleich der Temperaturen zwischen dem oberen und unteren Bereich des Ofenkanals beiträgt.
Die in den Ofenkanal ausmündenden Öffnungen der Brennkammer sind in weiterer Ausbildung der Erfindung im wesentlichen in Höhe des Plateaus der .den Ofenkanal durchfahrenden Brennwagen angeordnet. Falls die Brennwagen über ihrem Plateau und unterhalb des Brenngutes Brennhilfsmittel oder Brennkanäle aufweisen, wählt man die Anordnung der in den Ofenkanal ausmündenden Öffnungen der Brennkammern zweckmässig so, dass sich diese Öffnungen in Höhe dieser Brennhilfsmittel oder Brennkanäle befinden.
Vorteilhaft ist wenigstens die Trennwand des den Brenner enthaltenden Brennkammerteils zum Ofenkanal hin möglichst dünn ausgebildet, während die äus- sere Wand dagegen möglichst gut isoliert ist.
Zweckmässig verwendet man bei Ölfeuerungen an sich bekannte Winkelbrenner für die Brennkammem, mit deren Hilfe es möglich ist, die Flamme in Längsrichtung des Ofenkanals zu richten.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele, in: Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch die Vorbrenn- zone eines erfindungsgemäss ausgestalteten Tunnelofens, wobei di-- unt:rhalb der strichpunktierten Mittelachse an sich vorgesehene, zur wiedergegebenen Anordnung spiegelbildliche Anordnung der Wandung mit den eingebauten Brennkammern zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen ist;
Fig. 2 einen zur Ofenlängsachse parallelen Vertikal- schnitt durch eine d; r in Fig. 1 angedeuteten Brenn- kammern; Fig. 3 einen zur Ofenlängsachse senkrechten Vertikalschnitt durch die Brennkammer nach Fig. 2; und in Fig.4 eine vergrösserte Darstellung einer Brenn- kammer mit verschiedenen Anschlüssen zur Beeinflussung der Temperatur der in den Ofenkanal austretenden Gase.
Bei dem in Fig.1 gezeichneten Horizontalschnitt durch einen Tunnelofen erkennt man in der Wandung 1 der Vorbrennzone, die sich über den durch den Doppelpfeil 2 angedeuteten Bereich erstreckt, Brennkammern 3, in die bei. 4 nicht im einzelnen dargestellte Brenner einmünden, deren Abgase nach dem Passieren eines Umlenkkanals 5 durch die nur bei der linken Kammer bezeichneten Öffnungen 6 in den Ofenkanal 7 austreten.
Bei 8 und 9 sind Abzugskanäle für die Ofenatmosphäre angedeutet.
\Wie man aus den Fig. 2 und 3 erkennt, sind die Brennkammern in zwei Teile 3a und 3b unterteilt. Die Unterteilung erfolgt mit Hilfe einer Trennwand 10, auf der ein Brennerstein 11 sitzt, in den der durch die öff- nung 4 eingeführte, als Winkelbrenner ausgebildete, nicht im einzelnen dargestellte Brenner brennt.
Im unteren Teil 3b befinden sich die in den. Ofenkanal ausmündenden Öffnungen 6.
Aus Fig. 3 erkennt man, dass diese Öffnungen 6 zweckmässig in die auf den nur schematisch angedeuteten Brennwagen 12 angeordneten Brennhilfsmittel oder Brennkanäle 13 ausmünden, welche über vertikale Öffnungen 14 mit dem Brenngut 15 in Verbindung stehen.
Man erkennt aus Fig. 2 auch, dass die Teile 3a und 3b der Brennkammer über den Verbindungskanal 5 miteinander in Verbindung stehen.
Aus Fig. 3 ist erkennbar, dass die Trennwand 16 zum Ofenkanal hin möglichst dünn ausgebildet ist, während die Trennwand 17 eine mäglichst gute Isolierung aufweist.
Die Brennkammern 3 können so ausgebildet sein, dass die Brenner in Durchfahrtrichtung des Tunnelofens oder gegen Durchfahrtrichtung des Tunnelofens brennen. Bei 18 ist in Fig. 2 eine Eintrittsöffnung für die den Brenngasen des im Brennkammerteil 3a brennenden Brenners zuzuführende Frischluft bzw. zuzuführende Ofenatmosphärengase angedeutet.
Aus Fig. 4 erkennt man, dass durch die Abzugsöffnung 9 Ofenatmosphäre. über die Drosselklappe 19 zu dem Gebläse 20 und von dort über eine Drosselklappe 21 durch die Öffnung 18 in den Brennkammerteil 3a eingeführt werden kann. Bei 22 ist eine Leitung für normale Luft angedeutet, die über eine Drosselklappe 23 .der in der Leitung 24 strömenden Ofenatmosphäre beigemischt werden kann. Dieses Gemisch kann erforderlichenfalls auch über eine Drosselklappe 25 dem nur schematisch bei 26 angedeuteten Winkelbrenner zugeführt werden.
Wenn die Temperatur der Verbrennungsgase in den Brennkammern 3 durch Zumischen von Kaltluft heruntergeregelt wird, kann die Menge der Verbrennungsgase nicht ausreichen., um insbesondere bei breiten Tunnelöfen die erforderliche Austrittsgeschwindigkeit aus den Öffnungen 6 zu erreichen.
In diesem Falle, wie sich aus Fig.4 ergibt, kann man ausser der Kaltluft auch noch Gase aus der Ofenatmosphäre mit Hilfe des Gebläses 20 absaugen und damit jede gewünschte Geschwindigkeit an den öff- nungen 6 bei jeder Temperatur erreichen.
In diesem Fall wird man zuerst die geringst notwendige Verbrennungsluft den Winkelbrennern zuführen, dann die Temperatur durch einen Sekundärluftstrom in die Brennkammer herabsetzen und schliess- lich diesem Sekundärluftstrom entsprechend mit Gasen aus der Ofenatmosphäre mischen, die der gewünschten Temperatur entsprechen.