DE1006329B

DE1006329B - Kiln and method of firing high fuel content components

Info

Publication number: DE1006329B
Application number: DEST7581A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Wilhelm Rotter
Original assignee: Steinkohlen Elektrizitat AG
Current assignee: Steinkohlen Elektrizitat AG
Priority date: 1953-12-31
Filing date: 1953-12-31
Publication date: 1957-04-11

Description

Brennofen und Verfahren zum Brennen von Bauelementen mit hohem Brennstoffgehalt Bei Brennöfen mit besonderen, .Beheizungseinrichtungen, in denen ein der Beheizung dienendes Rauchgas- oder Rauchgas-Luft-Gemisch erzeugt wird, ist es bekannt, an. dem langgestreckten Brennkanal, z. B. Ringofenkanal, regelbare Ein- und Austrittsöffnungen für die Beheizungsgase vorzusehen., die dazu dienen, den Beheizungsgasweg entsprechend dem Fortschritt des Brandes festzulegen,. Derartige Brennöfen werden nach der Temperatur der Feuerzone gefahren, d. h. daß der Grad der Abkühlung und die Art der Führung der Gase über eine oder mehrere Kühlkammern vorgenommen und je nach der gewünschten Gastemperatur am Eintritt der Feuerzone eingerichtet wird.Kiln and method of firing high fuel content components In the case of kilns with special, .Beheizungseinrichtung in which one of the heating Serving flue gas or flue gas-air mixture is generated, it is known to. the elongated combustion channel, e.g. B. ring furnace channel, adjustable inlet and outlet openings Provide for the heating gases, which serve to set the heating gas path accordingly to determine the progress of the fire. Such kilns are based on temperature driven into the fire zone, d. H. that the degree of cooling and the type of leadership the gases are made through one or more cooling chambers and depending on the desired Gas temperature is established at the entrance of the fire zone.

Bei einer bekannten Ausführungsform ist ein besonderer Lufterhitzer in den Gasweg eingeschaltet, in dem das Rauchgas-Luft-Gemisch so weit hinuntergekühlt wird, da,B es trotz seiner anschließenden A.ufheizung in der Kühlzone die Feuerzone mit der erforderlichen niedrigen Temperatur erreicht. Derartige Brennöfen eignen sich nicht für das Brennen von Bauelementen mit hohem Gehalt an beim Brennvorgang verbrennenden Brennstoffen und insbesondere dann nicht, wenn, die Beheizung der Brennöfen durch diesen im Gut enthaltenen Brennstoff erfolgen soll. Hierbei besteht in bekannten öfen die Gefahr, daß sich die Gase auf ihrem Wege durch die Brennkammern auf unerwünscht hohe Temperaturen erhitzen.In one known embodiment, there is a special air heater switched into the gas path in which the flue gas-air mixture is cooled down so far it becomes the fire zone in spite of its subsequent heating in the cooling zone reached with the required low temperature. Such kilns are suitable not for the burning of components with a high content of during the burning process burning fuels and especially not when heating the Kilns should be done by this fuel contained in the property. Here is In known furnaces there is a risk that the gases will be on their way through the combustion chambers heat to undesirably high temperatures.

Die Erfindung befa.ßt sich mit dem Brennen von Bauelementen. hohen Brennstoffgehaltes, wobei die Beheizung der Brennöfen durch den, im Gut enthaltenen Brennstoff erfolgt. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, die Temperatur der Brennzone beim Brennen von Bauelementen mit hohem Brennstoffgehalt gentauestens zu regeln: Die Erfindung betrifft einen Brennofen mit langgestrecktem Brennkanal, insbesondere einen Ringofen zum Brennen derartiger Bauelemente, und besteht darin, in der Brennkanaldecke bzw. in .oder an der Ofensohle zahlreiche für sich regelbare Gasein.tritts-bzw. Gäsaustrittsstellen vorzusehen, die einen über die ganze Länge der Feuerzone sich erstreckenden Gaseintritt sowie eine Führung der Gase beispielsweise auf dem kürzesten Wege oder auf einem beliebigen, anderen, mehr oder weniger schräg nach unten gerichteten Wege quer durch den Brennkanal gestatten.. Zweckmäßigerweise ist der Brennkanal durch Trennwände in Kammern unterteilt, deren jede mit Verbindungskanälen ausgerüstet ist, die ihre Zu-und Abschaltung von der jeweils zur Vorwärm-, Feuer- oder Kühlzone bildenden Kammer ermöglichen..The invention is concerned with component firing. high Fuel content, with the heating of the kilns by the, contained in the property Fuel takes place. It has set itself the task of determining the temperature of the firing zone when burning components with a high fuel content to regulate precisely: The invention relates to a kiln with an elongated firing channel, in particular a ring furnace for firing such components, and consists in the firing channel ceiling or in .or on the furnace base numerous individually controllable gas inlet or gas inlet ports. Provide gas outlet points that extend over the entire length of the fire zone extending gas inlet and a guidance of the gases, for example, on the shortest Paths or on any other, more or less sloping downward Allow paths across the firing canal. The firing canal is expedient divided by partitions into chambers, each of which is equipped with connecting channels is that their connection and disconnection of the respective preheating, fire or cooling zone forming chamber.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines beschriebenen Brennofens. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß als Rauchgas-Luft-Geinisch Abgase aus der Feuer- und/oder der Vorwärmzone, die mit Frischluft oder mit vorgewärmter Luft vermischt sind, verwendet werden, Dabei wird die Temperatur des Gemisches durch die Temperatur der den Abgasen zugeführten Luft und/ oder mittels eines Wärmeaustauschers eingeregelt. Es ist auch möglich, durch Beimischung von Luft zu den zurückgeführten Rauchgasen den Sauerstoffgehalt des Rauchgas-Luft-Gennisches geringer zu halten., als zum vollständigen Verbrennen des Brennbaren notwendig ist, so daß aus der Brennzone ein Schwachgas abgezogen, werden kann. Die fühlbare Wärme des bei der Verbrennung entstandenen Rauch- oder Schwachgases kann technisch, z. B. zur Dampferzeugung, verwendet werden.The invention also relates to a method for operating a described Kiln. The process consists essentially in the fact that as a flue gas-air mixture Exhaust gases from the fire and / or preheating zone with fresh air or with preheated Air are mixed, used, the temperature of the mixture by the temperature of the air supplied to the exhaust gases and / or by means of a heat exchanger regulated. It is also possible to recirculate by adding air to it Flue gases to keep the oxygen content of the flue gas-air mixture lower., than is necessary to completely burn the combustible, so that out of the burn zone a lean gas can be withdrawn. The sensible warmth of the combustion resulting smoke or lean gas can technically, z. B. for steam generation, be used.

Ein besonderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, daß nach erfolgtem Ausbrand des Überschusses an Brennbarem bei niedriger Temperatur im Steinrohling der restliche Gehalt an Breenmbarem im Steinrohling bei hoher Temperatur zum Garbrand benutzt wird. Man kann auch gegen, Ende des Brandes die heißen, abgezogenen. Räuchgase der ausbrennenden Steine, dazu benutzen, die fast ausgebrannten heißen Steine auf Sintertemperatu.r zu erhitzen. Außerdem ist es möglich, die abgezogenen Rauchgase der ausbrennenden Steine zur Vergütung der ausgebrannten heißen. Steine, z. B. zum Dämpfen, Salzen usw., heranzuziehen.A special proposal of the invention is that after what has happened Burn-out of the excess of combustibles at low temperature in the stone blank the rest of the Breenmbarem content in the stone blank at a high temperature for cooking is used. You can also use the hot, withdrawn ones towards the end of the fire. Smoke gases of the burned out stones, use the almost burned out hot stones To heat the sintering temperature. It is also possible to use the extracted smoke gases the burned-out stones to compensate for the burned-out hot. Stones, e.g. B. to Steaming, salting etc. to be used.

Die durch die, Erfindung erreichten: Vorteile bestehen. vor allem in der Möglichkeit, die Temperatur der Brennkammern des Ofens genauestens dem jeweils verwandten Gut und. dem darin enthaltenen Gehalt an brennbaren Bestandteilen anzupassen. Der Ofen kann nach der Temperatur der Feuerzone gefahren werden- Die Gefahr, daß sich die Gase auf ihrem Wege durch die Brennkammer auf unerwünschte hohe Temperaturen erhitzen., lädt sich vollständig vermeiden.The advantages achieved by the invention: There are advantages. above all in the possibility of precisely matching the temperature of the combustion chambers of the furnace related good and. to adapt to the content of flammable components contained therein. The stove can be driven according to the temperature of the fire zone- The risk that the gases on their way through the combustion chamber on undesirable heat high temperatures, avoid charging yourself completely.

An Hand einer Zeichnung, die nur schematisch als Beispiel eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wiedergibt, wird die Erfindung weiterhin erläutert.On the basis of a drawing, which is only a schematic example of a device reproduces for performing the method, the invention is further explained.

In dem Brennkanal 1 eines Ringofens sind die im Bereich A der Kühlzone gestapelten Steine bereits gebrannt, jedoch noch sehr heiß bzw. glühend. Hier wird wie bei den bisher üblichen Verfahren Frischluft durch den Einsatz hindurchgesaugt. Dia Steinstapel kühlen: ab, und die erwärmte Frischluft kann nach Abzug durch Ventile 3 in einem Warmluftsammelkanal zum Teil für das Brennen, der Steine oder zum Trocknen, der Rohlinge oder anderweitig technisch verwendet werden. Die in. oder an der Decke angebrachten Ventile 2 sind geschlossen.In the firing channel 1 of a ring furnace are those in area A of the cooling zone stacked stones already fired, but still very hot or glowing. Here will fresh air is sucked through the insert as in the previous methods. Dia stone piles cool down, and the heated fresh air can be vented through valves 3 in a hot air collecting duct partly for firing, the stones or for drying, the blanks or otherwise technically used. The in. Or on the ceiling attached valves 2 are closed.

Die Zone B stellt die Feuerzone dar, in der das Brennbare aus den Steinen. herausgebrannt wird und die Steine die notwendige Temperatur zum Garbrand erhalten. Hier wird nicht, wie früher, die Verbrennungsluft oder das Rauchgas-Luft-Gemisch in Richtung der Brennkanalachse hindurchgesaugt. Man lädt erfindungsgemäß vielmehr zur Einhaltung eines kurzen Brennweges ein sehr warmes Rauchgas-Luft-Gemisch aus den in oder seitlich an der Decke befindliehen Kanälen und Ventilen 2 vom, oben, auf die glühenden Steinstapel strömen. Die in oder an: der Sohle befindlichen geöffneten Ventile 4 ziehen dann das die Verbrennung unterhaltende und gleichzeitig kühlende Gemisch quer zur Bren nkanallängsachse durch die brennenden. Stapel nach unten, ab@ Durch Verwendung von mehr oder weniger stark gekühlten Rauchgasen und durch die Zumischung von Kaltluft oder von angewärmter Frischluft aus dem Warmluftsammelkanal lädt sich jede gewünschte Temperatur und jeder Sauerstoffgehalt in dem durch die Ventile 2 in die Brennzone einströmenden: Rauchgas-Luft-Gemisch einstellen,. Welche Temperatur und welcher Sauerstoffgehalt gewählt werden, hängt von der Zusammensetzung und der äußeren Forti. des Brenngutes ab. Steine mit hohem Kohleüberschuß und einer Sintertemperatur nahe der Garbrandtemperatur (z. B. Flugascheziegel) werden erfindungsgemäß erst mit verhältnismäßig wenig Sauerstoff und tiefer Gemischtemperatur längere Zeit bei schwacher Rotglut ausgebrannt. Erst nach Ausbrand des Kohleüberschusses können diese Steine durch hohe Gemischtemperatur und hohen Sauerstoffgehalt oder auch durch Heißluft wie in den bisher üblichen Brennverfahren gargebranat werden. Steine mit wenig Überschuß an Brennbarem werden mit reduziertem Sauerstoffgehalt des Gemisches und verhältnismäßig hoher Eintrittstemperatur in den, Ventilen 2 gebrannt.Zone B represents the fire zone in which the combustibles from the Stones. is burned out and the stones have the necessary temperature for cooking obtain. The combustion air or the flue gas-air mixture is not used here, as it used to be sucked through in the direction of the focal channel axis. Rather, according to the invention, one loads a very warm flue gas-air mixture to maintain a short combustion path the ducts and valves located in or on the side of the ceiling 2 from, above, pour onto the glowing piles of stones. The open ones located in or on the sole Valves 4 then pull that which maintains the combustion and at the same time cools it Mixture transverse to the longitudinal axis of the firing duct through the burning. Pile down, ab @ By using more or less strongly cooled smoke gases and by the admixture of cold air or of heated fresh air from the hot air collecting duct Any desired temperature and any oxygen content can be loaded into the through the Valves 2 flowing into the combustion zone: set the flue gas-air mixture. which The temperature and which oxygen content are chosen depends on the composition and the outer forti. of the material to be fired. Stones with a high excess of coal and one Sintering temperatures close to the cooking firing temperature (e.g. fly ash bricks) are used in accordance with the invention only with relatively little oxygen and a low mixture temperature for a long time Burned out in a weak red heat. Only after the excess coal has burned out can these stones by high mixture temperature and high oxygen content or also by Hot air can be cooked like in the conventional burning processes. Stones with a little excess of combustibles will be with reduced oxygen content of the mixture and relatively high inlet temperature in the valves 2 burned.

In der Zone C, der Vorwärmzone, sind die Ventile 2 geschlossen;. Die zum Teil geöffneten Ventile 5 saugen heiße Rauchgase aus der Feuerzone B. Der Einsatz der Vorwärmzone wird durch die Abwärme der Rauchgase. erwärmt und gerät schichtenweise von B aus in Brand. Sobald die der Feuerzone zunächst gelegenen Steinstapel in Glut geraten sind, werden diese durch Öffnen der Ventile 2 und 5 zur Zone B zugeschaltet.In zone C, the preheating zone, valves 2 are closed. the partially open valves 5 suck hot smoke gases from the fire zone B. The use the preheating zone is created by the waste heat from the flue gases. warmed up and applied in layers from B on fire. As soon as the stone pile next to the fire zone is glowing are advised, these are switched on by opening valves 2 and 5 to zone B.

Wie man an Hand der oberstehenden Erläuterung des Brennverfahrens erkennt, wird durch die von der bisherigen, Praxis abweichende Feuerführung ein kurzer Brennweg beim Ausbrennen der Steine mit hohem Genalt an, Brennbarem erzwungen., ohne daß der Feuerfortschritt verzögert wird. Der Ofendurchsatz ist also zumindest ebensogroß wie bei Steinen, die mit äußerer Wärmezufuhr gebrannt werden.How to use the above explanation of the combustion process recognizes, becomes a fire control, which differs from the previous practice short burn path when burning out the stones with high quality, burnable forced., without delaying the progress of the fire. So the furnace throughput is at least just as big as stones that are burned with external heat input.

Das obern, erläuterte Verfahren zum Brennen stark kohlenstoffhaltiger Bauelemente beschränkt sich nicht auf das angegebene Beispiel eines Ringofens, sondern kann sinngemäß auch auf andere Ofentypen übertragen werden, z. B. auf Zickzack- oder Tunnelöfen. Ebenso ist eine Anwendung auf Kammeröfen möglich. Bei letzterem werden zweckmäßigerweise ganze Kammern zu den, Zonen A, B und C geschaltet.The above, explained method for firing components with a high carbon content is not limited to the example given of a ring furnace, but can also be applied to other types of furnace, e.g. B. on zigzag or tunnel ovens. It can also be used in chamber furnaces. With the latter, entire chambers are expediently switched to zones A, B and C.

Ist der Brand der Steine fast beendet, dann ist es vorteilhaft, die heißen, abgezogenen Rauchgase sofort ohne Abkühlung wieder zurückzuführen und dadurch die Oberfläche der Steinre zu sintern, wodurch die Festigkeit der Steine erhöht wird.If the fire of the stones is almost over, then it is advantageous to use the hot, withdrawn smoke gases are returned immediately without cooling down and thereby to sinter the surface of the stone, which increases the strength of the stone will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Kiln with elongated firing channel, in particular ring kiln, for firing components with a high fuel content with the help of a flue gas-air mixture, characterized by numerous controllable gas entry points distributed in or on the duct ceiling and numerous distributed in or on the furnace base , for themselves controllable gas outlet points, the gas inlet extending over the entire length of the fire zone as well as a guidance of the gases. wise on the shortest path or on any other, more or less sloping downward path across the. Allow firing channel. z. Kiln according to Claim 1, characterized in that the firing channel is divided into chambers by partition walls, each of which is equipped with connecting channels which enable it to be connected and disconnected from the chamber forming the preheating, firing or cooling zone. 3. A method for operating a furnace according to claim 1 and 2, characterized in that exhaust gases from the fire and / or the preheating zone, which are mixed with fresh air or with preheated air, are used as the flue gas-air mixture. 4. The method according to claim 3, characterized in that the temperature of the mixture is regulated by the temperature of the air supplied to the exhaust gases and / or by means of a heat exchanger. 5. Procedure according to the. Claims 1 to 4, characterized in that by adding air to the recirculated flue gases, the oxygen content of the flue gas-air mixture is kept lower than is necessary for complete combustion of the combustible, but a lean gas can be withdrawn from the combustion zone. 6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the inner and. the sensible heat of the smoke or lean gases produced during combustion technically, e.g. B. for steam generation is used. 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that after the burnout of the excess of combustibles at low temperature in the stone blank, the remaining combustible content in the stone blank is used for cooking at high temperature. $. Method according to claims 1 to 7, characterized in that against. At the end of the fire, the hot, stripped: smoke gases from the burning out stones are used to heat the almost burned out, hot stones to sintering temperature. 9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that the withdrawn flue gases of the burned-out stones for remuneration of the burned-out, hot stones, for. B. for steaming, salting, etc., can be used. Considered publications: German Patent Specifications No. 813 677, 803 159.