DD143714A3

DD143714A3 - PROCESS FOR THE SMOOTH FIRE OF FLATWARE

Info

Publication number: DD143714A3
Application number: DD20549778A
Authority: DD
Inventors: Karl Krahl; Peter Maier; Peter Buder; Dietrich Thiede; Gustav Bauer; Volker Uhlemann; Hermann Stoetzner; Manfred Siegling
Original assignee: Karl Krahl; Peter Maier; Peter Buder; Dietrich Thiede; Gustav Bauer; Volker Uhlemann; Hermann Stoetzner; Manfred Siegling; Keramik Wtb Veb
Priority date: 1978-05-22
Filing date: 1978-05-22
Publication date: 1980-09-10
Also published as: GB2024386A; DE2906387A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum GIattbrand glasierter keramischer Flachgeschirrartikei, insbesondere Teller und Schalen, in Tunnelöfen, infolge des gewählten Aufbaues der Brenngestelle ist die Wärmeübertragung sowohl durch Konvektion als auch durch Strahlung derart begünstigt, daß Temperaturdifferenzen am Brenngestell und keramischen Flachgeschirr weitgehend vermieden werden und somit eine thermische Behandlungszeit von 6 bis 18 h, vorzugsweise 9,5 bis 14 h, ermöglicht wird.The invention relates to a method for GIattbrand glazed ceramic Flachgeschirrartikei, especially plates and bowls, in tunnel ovens, as a result of the chosen structure of the fueling the heat transfer is promoted both by convection and by radiation such that temperature differences on the burning frame and ceramic flatware are largely avoided and thus a thermal treatment time of 6 to 18 h, preferably 9.5 to 14 h, is made possible.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zum Glattbrand von FlachgeschirrProcess for the smooth burn of flatware

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glattbrand glasierter keramischer Flachgeschirrartikel» insbesondere Teller und Schalen, in Tunnelöfen bei einer wesentlichen Steigerung der Ofenleistung, Senkung der Brennhilfsmittelkosten sowie Energiekosten,The invention relates to a process for the smooth firing of glazed ceramic flatware articles, in particular plates and dishes, in tunnel kilns with a substantial increase in the kiln capacity, reduction of kiln furniture costs and energy costs,

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Der Brand glasierter keramischer Flachgeschirrartikel er« folgt vorwiegend in Tunnelöfen von 40 bis 120 m Länge bei quadratischen bzw. rechteckigen Besatzquerschnitten» wobei sich Besatzbreite zu Besatzhöhe etwa wie 1:1 bis 5:1 verhalten. Die Ofenzeiten betragen dabei ca, 24 bis 40 h beim Porzellanbrand sowie 20 bis 25 h bei Steingut bzw, VC-Ware_c Sie resultieren vorwiegend aus der zulässigen thermischen Brennhilfsmittelbelastung. Als Brennhilfsmittel für das keramische Flachgeschirr werden Tellerkapseln ein« gesetzt, bei denen zuweilen der Bord mit Schlitzen oder Aussparungen zur Verbesserung des Wärmeüberganges und des Gasaustausches sowie der mechanischen Festigkeit versehen ist. Die Tellerkapseln werden zwecks besserer Brennraumausnutzung übereinander gestapelt* Das Einsatzverhältnis von Brennhilfsmittel zu NutzbesatzmasseThe firing of glazed ceramic flatware articles is predominantly carried out in tunnel kilns of 40 to 120 m in length with square or rectangular stocking cross-sections, whereby the stocking width at stocking height is approximately the same as 1: 1 to 5: 1. The furnace times are approx. 24 to 40 h for porcelain firing and 20 to 25 h for earthenware or VC goods _c. They result predominantly from the permissible thermal kiln charge. As a kiln furniture for the ceramic flatware plate capsules are a «set in which sometimes the board is provided with slots or recesses to improve the heat transfer and gas exchange and mechanical strength. The plate capsules are stacked on top of each other for better combustion chamber utilization * The ratio of kiln furniture to useful stock

Zu D. *' To D. * '

beträgt dabei 6 : 1 bis 10 : 1»'woraus ein hoher Energie-» verbrauch beim Brandprozaß für keramische Flachgeschirr-· erzeugnisse resultiert» Die Energieverbrauchszahlen liegen beim Porzellanbrand bei 7 bis 12 kWh/kg und die Brennhilfsmittelkosten betragen je nach Werkstoff und thermischer Belastung 20 bis 60 % der gesamten Prozeßkosten. Die komplizierte geometrische Gestaltung der Tellerkapseln begrenzt deren Haltbarkeit*amounts to 6: 1 to 10: 1 », resulting in a high energy consumption during firing process for ceramic flatware products» The energy consumption figures for porcelain firing are 7 to 12 kWh / kg and the kiln auxiliaries cost depending on the material and thermal load 20 to 60 % of the total process costs. The complicated geometric design of the plate capsules limits their durability *

Eine Beschleunigung der Prozeßzeiten für den Brand schein tert daran, daß durch den geschlossenen kompakten Aufbau erhebliche Temperaturdifferenzen auftreten, die zu einem vorzeitigen Ausfall der Tellertepseln führen· Es ist ein Verfahren bekannt, wonach das keramische Flachgeschirr» vorzugsweise Porzellan, im Durchlaufofen in einer Schient freistehend gebrannt wird,, wobei Ofenzeiten von 1 bis 3'h möglich sind« Dabei lassen sich die Brenn'- hilfsmittelkosten entscheidend verringern, doch die Quali^ tat der Erzeugnisse ist nicht zufriedenstellend, da sich Deformationen nur schwer vermeiden und eine gute Glasur« oberfläche nur schwer erreichen lassen.An acceleration of the process times for the fire seems apparent that considerable temperature differences occur due to the closed compact construction, which lead to premature failure of the dinner tablets · A process is known according to which the ceramic flatware "preferably porcelain, free-standing in a continuous furnace in a Schient baking times are possible from 1 to 3 hours. "The cost of fueling can be significantly reduced, but the quality of the products is not satisfactory, since deformations are difficult to avoid and a good glaze surface only difficult to reach.

Weiterhin sind auch Verfahren bekannt, wonach im Durchlauf« ofen mit Hilfe leichter und dünnwandiger Brennhilfsmittel die keramischen Flachgeschirrartikel in geringer Höhe überein« ander gestapelt werden. Dabei ist der Arbeitsgang des Entleerens und Besetzens aufgrund der Schlittenbreite aufwendig und nicht rationell zu lösen»Furthermore, processes are also known according to which the ceramic flatware articles are stacked at a low height in a continuous flow oven with the aid of light and thin-walled kiln furniture. The operation of emptying and filling due to the width of the slide is complicated and not rational to solve »

Ein Nachteil des bekannten Durchlaufofens besteht darin, daß er infolge seiner geringen Pufferkapazität innerhalb des Produktionsablaufes nahezu fest an eine Fließlinie gekoppelt ist und sich dadurch Produktionsstörungen der Fließlinie ungünstig auf den Ofenbetrieb auswirken, besonders auf die Qualität der Ware.A disadvantage of the known continuous furnace is that it is almost firmly coupled due to its low buffer capacity within the production process to a flow line and thereby production disturbances of the flow line unfavorable effect on the kiln operation, especially on the quality of the product.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in dsr Entwicklung einesThe object of the invention is in the development of a

Verfahrens, das die Vorteile des Tunnelofens hinsichtlich der Qualität der Erzeugnisse und der Arbeitsorganisation, Wochenendbevorratung, gewährleistet, jedoch die Kosten für Brennhilfsmittel und Energieverbrauch sowie Abschreibungen entsprechend reduziert und die Nachteile des bekannten Standes der Technik überwindet.Process which ensures the advantages of the tunnel kiln with regard to the quality of the products and the work organization, weekend storage, but reduces the costs of kiln furniture and energy consumption and depreciation accordingly and overcomes the disadvantages of the known prior art.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch,, daß eine thermische Behandlungszeit von 6 bis 18 h, vorzugsweise in 9,5 bis 14 h, ermöglicht wird, bei Einhaltung folgender Aufheiz»« und .Kühlgeschwindigkeiten in nachstehenden Temperaturbereichen:The object is achieved according to the invention by allowing a thermal treatment time of from 6 to 18 hours, preferably 9.5 to 14 hours, while maintaining the following heating and cooling speeds in the following temperature ranges:

von 20 bis 1000 ⁰C 220 bis 650 k/h 1000 bis 1100 ⁰C 65 bis 200 k/hfrom 20 to 1000 ^° C. 220 to 650 k / h 1000 to 1100 ^° C. 65 to 200 k / h

1100 bis Ausbrandtemperatur 80 bis 250 k/h1100 to burnout temperature 80 to 250 k / h

isotherme Prozeßzeit bei Ausbrandtemperatur 0,5 bis 6 h Ausbrandtemperatur bis Transformationsbereich 330 bis 1000 k/h Transformationsbe reichIsothermal process time at Ausbrandtemperatur 0.5 to 6 h Ausbrandtemperatur to transformation range 330 to 1000 k / h Transformationationsbe rich

bis Ofenausfahrt 130 bis 400 k/huntil kiln exit 130 to 400 k / h

Ausführungsbeispielembodiment

Das Verfahren wird an einem Ausführungsbeispiel näher er~ läutert. Die beigefügte Zeichnung zeigt den Brandverlauf für den Porzellanbrand«, Bei einer Ofenzeit von 12 h ergibt sich im Temperaturbereich 20 ⁰C bis 1000 C ein Temperaturanstieg von 392 k/h. Mit Beginn der Sinterung· bei 1000 C bis 1100 ⁰C werden 100 k/h singehalten und so günstige Bedingungen hinsichtlich der Qualität der-Ware geschaffen. Ab 1100 ⁰C bis zur Ausbrandtemperatur von 1380 ⁰C werden 187 k/h realisiert. Von Ausbrandtemperatur bis zum Trans« formationsbereich 700 ⁰C wird eine Schnellkühlung von 453 k/h und. danach bis Prozeßendtemperatur von 100 ⁰C 171 k/h eingehalten» Infolge der Applikation der "Branngastelle im Gegen*The method is explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the course of the fire for the porcelain firing "At an oven time of 12 hours results in the temperature range 20 ⁰ C to 1000 C, a temperature rise of 392 K / h. With the beginning of sintering · at 1000 C to 1100 ⁰ C 100 k / h pause and thus created favorable conditions with regard to the quality of the goods. From 1100 ⁰ C to the burnout of 1380 ⁰ C 187 k / h are realized. From burnout temperature up to the transformation range 700 ⁰ C, a rapid cooling of 453 k / h and. thereafter to process end of 100 ⁰ C 171 k / h adhered "As a result of the application of the" Brann Telle gas in countercurrent *

satz zu den. bisher üblichen ι ellsrkapseln für den Flach-« geschirrglattbrand wird die Voraussetzung zur Realisierung der Sinterkurve:, für den Porzellanglattbrand bei einer Ofenzeit von z«, B, 12 h im Tunnelofen geschaffen. Beim Brand anderer keramischer Materialien, wie Steingut, Vitreous China, ist der Brandverlauf,, vor allem die Aus-» brandtemperatur und die Kühlung / bis zum Transformationsbereich entsprechend zu verändern. Die Brenngestelle werden zu einem ständig auf dem TO^Wagen verbleibenden regalartigen Aufbau angeordnet. Sie können dabei in nur zwei Zeilen und bei größeren Besatzbreiten in mehreren Zeilen in Längsrichtung direkt auf dem Wagenplateau oder auf Aufbauten, Regalen angeordnet werden. Durch Auflockerung des Besatzes aufgrund der Geometrie der Brenngestelle sowie Verringerung der Masse · ist die Möglichkeit der Wärmeübertragung durch Konvektion infolge intensiver Besatzdurchströmung als auch durch Strahlung, durch Vergrößerung der Strahlungsfläche und der Emissionszahl derart begünstigt» daß Temperaturdifferenzen am keramischen Flachgeschirr und den Brenngestellen weitgehend vermieden und somit die Qualität des Flachgeschirrs und die Haltbarkeit der Brenngestelle günstig beeinflußt werden« Die technisch ökonomischen Vorteile des Verfahrens liegen'in der Vereinfachung der Füll- und Entleertechnologie, einer Leistungssteigerung der Brennofen bis auf 150 %, einer Senkung der Brennhilfsmittelkosten bis auf 30 % sowie der Senkung des Energieverbrauches bis auf ca« 70 %. Hinsichtlich der Qualität der Erzeugnisse sowie der Arbeitsorganisation (Wochenendbevorratung) wird bei Anwendung des Verfahrens eine vorteilhafte Lösung erreicht«,sentence to the. hitherto customary oil capsules for flat-bottomed pottery, the prerequisite for the realization of the sintering curve, is created for the porcelain blaze firing at a furnace time of z 2, b, 12 h in the tunnel kiln. When firing other ceramic materials, such as stoneware, Vitreous China, the course of the fire, especially the extraction temperature and cooling / up to the transformation area, must be changed accordingly. The fuel racks are arranged to a shelf-like structure that is constantly remaining on the TO ^ cart. They can be arranged in just two lines and with larger stocking widths in several lines in the longitudinal direction directly on the carriage plateau or on superstructures, shelves. By loosening the stocking due to the geometry of the fuel racks and reduction of mass · the possibility of heat transfer by convection due to intensive stocking flow and by radiation, by increasing the radiation area and the emission number favors so »temperature differences on the ceramic flatware and the fuel racks largely avoided Thus, the quality of the flatware and the durability of the fueling be favorably influenced "The technical economic advantages of the method lie'in the simplification of filling and emptying technology, an increase in performance of the kiln up to 150 %, a reduction in kiln furniture costs up to 30 % and the Reduction of energy consumption to about 70 %. With regard to the quality of the products and the organization of the work (weekend storage), an advantageous solution will be achieved by applying the method ",

Claims

invention claim

1. A method for smooth burnt ceramic flatware articles in tunnel kiln, characterized in that the flatware the tunnel kiln in 6 to 18 h, preferably 9.5 to 14 h and passes through the Tempera «turverlauf during heating« and Kühlgsschwindigkeiten of

20 to 1000 ⁰ C 220 to 650 K / h

1000 to 1100 ⁰ C 65 to 200 K / h

1100 to burnout temperature 80 to 250 K / h isothermal process time

at firing temperature 0 _t 5 to 6 h

Burnout temperature up
Transformation range 330 to 1000 K / h

Transformation area

until kiln exit 130 to 400 K / h

he follows.

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