DD158340A3

DD158340A3 - HOOD OVEN

Info

Publication number: DD158340A3
Application number: DD22348980A
Authority: DD
Inventors: Lothar Ackermann; Eberhard Thoss; Georg Hamburger; Johannes Ackermann
Original assignee: Lothar Ackermann; Eberhard Thoss; Georg Hamburger; Johannes Ackermann
Priority date: 1980-08-25
Filing date: 1980-08-25
Publication date: 1983-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Haubenofen zur Waermebehandlung, z.B. zum Brennen von Keramik, bestehend aus einer Beheizungseinrichtung, einer Bodenanordnung, auf der der Nutzbesatz aufbaubar ist, Funktionsoeffnungen und einer metallischen Haube, die nach aussen hin aus mineralischen oder anderen Daemmstoffen und/oder einer Ofenauskleidung besteht. Das Ziel der Erfindung besteht insbesondere darin, die installierbare spezifische Heizleistung wesentlich zu senken. Die Aufgabe wird darin gesehen, bei einem Haubenofen die Ausbildung der Innenauskleidung des Ofens zu veraendern. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass die Haube im wesentlichen eine duennwandige, mehrfach geschichtete, in Achsrichtung gewellte Innenwandung besitzt.The invention relates to a hood furnace for heat treatment, e.g. for firing of ceramics, consisting of a heating device, a floor assembly on which the Nutzbesatz is buildable, Funktionsoeffnungen and a metallic hood, which consists outwardly of mineral or other Daemmstoffen and / or a furnace lining. The aim of the invention is, in particular, to significantly reduce the installable specific heating power. The object is seen in a hood furnace to change the design of the inner lining of the furnace. According to the invention, this object is achieved in that the hood essentially has a thin-walled, multi-layered, corrugated in the axial direction inner wall.

Description

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Titel der Erfindung Haubenofen .Title of the Invention Hood furnace.

Anwendungsgebiet der Erfindung ^! Field of application of the invention ^!

Die Erfindung betrifft einen Haubenofen zur Wärmebehandlung, z.B₄ zum Brennen von Keramik, bestehend aus einer Beheizungseinrichtung, einer Bodenanordnung, auf der der Nutzbesatz aufbaubar ist, Funktionsöffnungen und einer metallischen Haube, die nach außen hin aus mineralischen oder anderen Dämmstoffen und/oder einer Ofenverkleidung besteht.The invention relates to a hood furnace for heat treatment, for example ₄ for firing of ceramic, consisting of a heating device, a floor assembly on which the Nutzbesatz is buildable, functional openings and a metallic hood, the outward from mineral or other insulating materials and / or a furnace lining consists.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Aus dem Fachbuch "Keramische Brennofen, Mai 1976, Heft 7, Teil 2, Seite 68, ist ein elektrisch beheizter Haubenofen bekannt, desser Heizelemente in der Sohle angebracht sind, wobei die Auskleidung der Haube aus Matten von feuerfesten Fasern (keramische Faser) besteht. Die Haube kann auch zur Arbeitsseite hin anstelle von rotten keramischer Fasern, sogenannte vakuumverformte Teile aus derartigen feuerfesten Fasern aufweisen. Als Unterstutzungssysten sind Rohre angeordnet, welche die feuerfesten Elemente tragen. Diese Rohre werden von feuerfesten Steinen unterstützt, die am Ofenkasten verankert sind.From the textbook "Ceramic Kiln, May 1976, Issue 7, Part 2, page 68, an electrically heated hood furnace is known, desser heating elements are mounted in the sole, wherein the lining of the hood of mats of refractory fibers (ceramic fiber) consists. The hood may also have working-side instead of rotten ceramic fibers, so-called vacuum-formed parts of such refractory fibers.Supporting tubes are arranged to carry the refractory elements, which are supported by refractory bricks anchored to the furnace box.

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Der Auskleidung aus vakuumverformten Teilen auf der Arbeitsseite schließt sich Mineralwolle als Zwischenwand an. Weiterhin sind Fasermatten zwischen den Haltesteinen angeordnet und die Halteverankerung somit weitgehend geschützt. Anschlüsse zwischen Faserplatten sind mit Mineralwolle verpackt« Um mechanisch bedingten Schaden beim Beladen oder Entladen an der feuerfesten Auskleidung zu vermeiden, können in derartigen Fällen die kritischen Teile mit Draht oder Streckmetall überzogen werden. Ein wesentlicher Nachteil dieses Ofentypes besteht darin, daßThe lining of vacuum-formed parts on the working side joins mineral wool as an intermediate wall. Furthermore, fiber mats are arranged between the holding stones and the retaining anchorage thus largely protected. Connections between fiber boards are packed with mineral wool «In order to avoid mechanical damage during loading or unloading at the refractory lining, in such cases the critical parts can be covered with wire or expanded metal. A major disadvantage of this furnace type is that

10: zum Erreichen und Steuern der jeweiligen Betriebstemperaturen die mineralische Auskleidung des Wärmebehandlungsraumes vollständig diese Betriebstemperatur annehmen muß. Dabei sind hohe spezifische Energiemengen erforderlich«, Diese erfordern eine aufwendige Beheizungseinrichtung. Weiterhin ist nachteilig, daß der Verschleiß der Innenauskleidung hohe Wartungskosten verursacht „10: to achieve and control the respective operating temperatures, the mineral lining of the heat treatment chamber must fully assume this operating temperature. In this case, high specific amounts of energy are required, "These require a complex heating device. Furthermore, it is disadvantageous that the wear of the inner lining causes high maintenance costs. "

Aus der DE-AS 14 71 377 ist andererseits bekannt, daß die Seitenwände eines Wärmebehandlungsofens für Glas aus mehreren metallischen mit hitzebeständigem Überzug beschichteten Trennwänden bestehen, die mittels Distanzstücke im deutlichen Abstand voneinander gehalten werden· Die Trennwände der Seitenwände werden hierbei einzeln von starren Rahmen getragen, die ihrerseits in einem gestuften Fundament bzw. Dachaufbau befestigt sind.From DE-AS 14 71 377 on the other hand is known that the side walls of a heat treatment furnace for glass consist of several metallic coated with heat-resistant coating partitions, which are held by spacers at a significant distance from each other · The partitions of the side walls are here individually supported by rigid frame , which in turn are mounted in a stepped foundation or roof structure.

Die wesentlichen Nachteile dieses Ofentypes bestehen darin, daß zur Erzielung des Wärmedämmeffekts sehr teuere Legierungen auf Nickel- bzw. Zirkoniumbasis erforderlich sind, die konstruktive Ausführung äußerst aufwendig ist, da jede Trennwand oder Seitenwand eigene Befestigungselemente benötigt und daß das Masse-Nutzraum-Verhältnis die Wirtschaftlichkeit ungünstig beeinflußt. 30The main disadvantages of this type of furnace are that to achieve the thermal effect very expensive nickel or zirconium-based alloys are required, the structural design is extremely expensive, since each partition or side wall own fasteners needed and that the mass-space ratio economy unfavorably affected. 30

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Ziele der Erfindung werden darin gesehen, die installierbare spezifische Heizleistung wesentlich zu senken. Weiterhin ist es das Ziel der Erfindung, im Innenraum des Ofens eine vorteilhafte Temperaturverteilung zu garantieren«The objects of the invention are seen to substantially reduce the installable specific heating power. Furthermore, the object of the invention is to guarantee an advantageous temperature distribution in the interior of the furnace. "

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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Haubenofen der eingangs genannten Art die Ausbildung der Innenauskleidung des Ofens zu verändernThe object of the invention is to change the design of the inner lining of the furnace in a hood furnace of the type mentioned

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Haube eine dünnwandige, mehrfach geschichtete, in Achsrichtung gewellte Innenwandung besitzt. According to the invention, this object is achieved in that the hood has a thin-walled, multi-layered, corrugated in the axial direction inner wall.

Eine Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß die innerste Lage der Wandung aus legiertem Stahlblech und die sich anschließenden Lagen aus unlegierten Stahlblechen bestehen* Weiterhin wird die Erfindung noch dadurch ausgestaltet, daß die innerste Lage der Wandung die geringste Materialdicke, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 mm und 0,5 mm, gegenüber allen weiteren metallischen Schichten besitzt» Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Innenwandung als Wellrohrkompensator ausgebildet ist. - .- -..An embodiment of the invention is seen in the fact that the innermost layer of the wall made of alloy steel and the subsequent layers of unalloyed steel plates * Furthermore, the invention is further characterized in that the innermost layer of the wall, the smallest material thickness, preferably in the range between 0 , 2 mm and 0.5 mm, compared to all other metallic layers has "A particularly advantageous embodiment of the invention is that the inner wall is designed as Wellrohrkompensator. - .- - ..

Durch diese erfindungsgemäße Lösung werden überraschenderweise sehr hohe spezifische Energiemengen eingespart. Dies ist offensichtlich darauf zurückzuführen, daß durch die Mehrschichtigkeit der dünnwandigen, homogen-metallischen in Achsrichtung gewellten Innenwandung eine besondere Wärmedämmwirkung entsteht und sich insbesondere durch die gewellte Ausbildung der Innenwandung eine vergrößerte Strahlungsoberfläche und definierte Strahlungszonen einstellen.Surprisingly, very high specific amounts of energy are saved by this solution according to the invention. This is obviously due to the fact that due to the multi-layered nature of the thin-walled, homogeneous-metallic inner wall corrugated in the axial direction, a special thermal insulation effect is produced and, in particular, due to the corrugated formation of the inner wall, an enlarged radiation surface and defined radiation zones are established.

Ein weiterer Vorteil der neuartigen Haubenofeninnenwandung ist darin zu sehen, daß der mechanische und thermische Verschleiß bei entsprechender Wahl des Wandungsmetalles (insbesondere innerste Wandung) erheblich niedriger als bei keramischer oder mineralischer Auskleidung ist. Wegen der Festigkeit der mehrlagigen metallischen Innenwandung, die nach außen hin durch das Temperaturgefälle zunimmt, übernimmt die Innenwandung alle Tragfunktionen der Haube. Zusätzliche Ofengerüste entfallen.Another advantage of the new Haubenofeninnenwandung is the fact that the mechanical and thermal wear with appropriate choice of the wall metal (especially innermost wall) is considerably lower than ceramic or mineral lining. Because of the strength of the multilayer metallic inner wall, which increases towards the outside by the temperature gradient, the inner wall takes over all support functions of the hood. Additional furnace scaffolds are eliminated.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert»The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment »

In der Fig_e wird ein Haubenofen im Schnitt dargestellt· Der Haubenofen besteht aus einem Ofenunterbau 12, in dem der Heizelementeträger IO und die elektrische Beheizung 9 auf einer Trennschicht 13 angeordnet sind« Ein Wellrohrkompensator 11 umschließt diese Beheizung als Hitzeschild* Die feuerfeste Bodenplatte 23 dient als Unterlage für den nichtIn Fig _{e e} a hood furnace is shown in section · The hood furnace consists of a furnace base 12, in which the Heizelementeträger IO and the electric heating 9 are arranged on a separation layer 13 A corrugated tube 11 surrounds this heating as a heat shield * The refractory bottom plate 23 is used as a support for the not

D dargestellten Nutzbesatz und ist auf dem im definierten Abstand zur elektrischen Beheizung 9 fixierten Rost 22 mittig angeordnet· Die dem Brennraum 21 umschließende Haube 1 besteht aus einem Wellrohrkompensator 7 mit kuppeiförmigem Abschluß 8« Das Volumen des Brennraumes 21 wird seitlich durch die ideelle Innenwandung begrenzt«, An dem Wellrohrkompensator 7 schließen sich als Dämmstoffe Schichten von Asbest 14, Schamotte 15 und Glaswolle 16 an. Umkleidet ist die Haube 1 von einem plastbeschichteten Stahlblech 17, Seitlich sind mehrere Meßöffnungen 18 _f bis hinein in den Brennraum 21 reichend, vorhanden. Im kuppeiförmigen AbschlußD shown Nutzbesatz and is centrally located on the defined distance to the electric heating 9 grate 22 · The combustion chamber 21 enclosing hood 1 consists of a Wellrohrkompensator 7 with kuppeiförmigem conclusion 8 «The volume of the combustion chamber 21 is laterally limited by the ideal inner wall« , At the Wellrohrkompensator 7 close as insulating materials layers of asbestos 14, chamotte 15 and glass wool 16 at. The hood 1 is covered by a plastically coated steel sheet 17, laterally there are several measuring openings 18 _f extending into the combustion chamber 21. In the dome-shaped conclusion

O befindet sich das Belüftungsrohr 19 mit dem Durchflußmengenregler 20, -O is the ventilation tube 19 with the flow regulator 20, -

Wirkungsweise des HaubenofensMode of operation of the hood furnace

Die mit der elektrischen Beheizung 9 entwickelte Wärme erreicht den Brennraum 21 als Strahlung durch den Ringspalt 26, über den Rost 22 und die Bodenplatte 23 sowie insbesondere nach Wärmeübergang vom Heizelementeträger 10 auf den Wellrohrkompensator als Strahlungswärme der ringförmigen Strahlungszonen 25. Dabei wird die Intensität der Strahlungswärme wesentlich durch den O Werkstoff und die Dicke der innersten Lage 3 bestimmt.The heat developed with the electric heating 9 reaches the combustion chamber 21 as radiation through the annular gap 26, via the grate 22 and the bottom plate 23 and in particular after heat transfer from the Heizelementeträger 10 on the Wellrohrkompensator as radiant heat of the annular radiation zones 25. In this case, the intensity of radiant heat essentially determined by the O material and the thickness of the innermost layer 3.

Anschließende Lagen 4. 5 und 6 üben im wesentlichen eine stütz- und wärmedämmende Wirkung aus. Wärmeverluste zwischen Haube und Ofenunterbau 12 werden durch eine Abdichtung 24, z. B. Glimmergranulatbettung, vermieden«,Subsequent layers 4. 5 and 6 exert essentially a support and heat-insulating effect. Heat losses between the hood and furnace base 12 are sealed by a seal 24, z. B. mica granulate bedding, avoided «,

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Durch die Ausbildung der Strahlungszonen 25 ergibt sich eine besonders vorteilhafte und energiesparend erreichte Temperaturverteilung im Brennraum 21· Temperaturverluste werden durch die Mehrlagigkeit des Kompensators 7 bei nur dünnen Dämmschichten 14, 15, 16 sehr gering gehalten· Hieraus resultiert eine geringe Wärmehalteenergie. Wegen der schnellen thermischen Reaktionsfähigkeit der metallischen Auskleidung 7 und 8 ist die Brennraumtemperatur in engen Grenzen regelbar. Technologisch erforderliche Luftwechsel im Brennraum 21 werden durch Betätigen des Durchflußmengenreglers 20 und durch geringfügiges Anheben der Haube 1 realisiert.The formation of the radiation zones 25 results in a particularly advantageous and energy-saving temperature distribution in the combustion chamber 21. Temperature losses are kept very low by the multiple layers of the compensator 7 with only thin Dämmschichten 14, 15, 16 resulting in a low heat retention energy. Because of the rapid thermal reactivity of the metallic lining 7 and 8, the combustion chamber temperature can be regulated within narrow limits. Technologically required air changes in the combustion chamber 21 are realized by operating the flow rate controller 20 and by slightly lifting the hood 1.

Die nicht dargestellten Einrichtungen zum Heben und Senken der Haube 1 sind in geeigneter Weise an den Wellrohrkompensator 7 angeschlossen·The unillustrated means for lifting and lowering the hood 1 are suitably connected to the bellows compensator 7 ·

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung auf andere Brennöfen, z, B, Tunnelofen» Kastenofen, ist die vorstehende Beispielbeschreibung sinngemäß anzuwenden· Wirkungsweise und Vorteile gelten analog·When applying the solution according to the invention to other kilns, eg "tunnel ovens", the above example description is to be applied mutatis mutandis. The mode of operation and advantages apply analogously.

Claims

- 6 ~ 2 2 3 4 8 9

E rf i ηdu ng saηsρruch

1. hood furnace for heat treatment, B. B. for burning ceramics, consisting of a heating device, a floor assembly on which the Nutzbesatz is buildable, functional openings and a metallic hood, the outward of mineral or other insulation materials and / or a furnace lining consists, characterized in that the hood (1) has a thin-walled, multi-layered, corrugated in the axial direction inner wall (2).

2. hood furnace according to item 1, characterized in that the innermost layer (3) of the wall (2) made of alloy steel and the subsequent layers (4, 5, 6) consist of unalloyed steel sheets.

3. hood furnace according to item 1 or 2, characterized in that the innermost layer (3) of the wall (2) has the smallest material thickness, preferably in the range between 0.2 min and 0.5 mm, compared to all other metallic layers. ,.

4. hood furnace according to item 1, 2 or 3, characterized in that the inner wall (2) is designed as Wellrohrkompensator (7).

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