DE102007003041A1 - Inflammable pellet device for production of heat of combustion and controlling temperature in furnace, particularly continuous furnace for burning ceramic building materials by solid fuels, comprises one or multiple solid fuels - Google Patents

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Abstract

The inflammable pellet device (100) comprises one or multiple auxiliary solid fuel (110,120) as an inflammable component. A non-combustible mold component (130) is also provided, which clogs the solid fuel. The mold component is dimensionally stable during a combustion process. An independent claim is also included for a method for manufacturing pellet devices, which involves forming of the inflammable component, and the form-component under the conditions of a technical vacuum.

Description

Die Erfindung betrifft eine brennbare Pellet-Vorrichtung zum Erzeugen von Verbrennungswärme in einem Ofen, wobei ein Pellet als brennbaren Bestandteil einen oder mehr Festbrennstoffe enthält.The The invention relates to a combustible pellet device for generating of combustion heat in an oven using a pellet as a combustible component or more solid fuels.

Pellet-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik als leicht quantisierbarer und zudem unaufwendig lagerbarer und förderbarer Festbrennstoff verwendet, um Öfen verschiedenster Bestimmungsart zu beheizen. Die bekannten Pellet-Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie bei einem normalen Brennvorgang in eine feste und eine gasförmige Phase zerfallen, wobei die gasförmige Phase als Schmutz- oder Schwelgase entweicht und die feste Phase als in sich zusammenfallender Abbrand erhalten bleibt. Insofern weisen die bekannten Pellets im Verlauf eines Brennvorgangs keine Formbeständigkeit auf.Pellet devices The type mentioned in the prior art are as easy quantizable and also easily storable and recoverable Solid fuel used to stoves to heat various types of determination. The known pellet devices However, they have the disadvantage that they are in a normal burning process in a solid and a gaseous one Phase decay, the gaseous Phase as dirt or carbonization escapes and the solid phase is maintained as a coincident burnup. In that sense the known pellets in the course of a burning process no dimensional stability on.

Die herkömmliche Formunbeständigkeit bei Festbrennstoffen ist für einige Arten von Brennvorgängen ohne weiteren Belang. Er ist jedoch regelmäßig mit einer Freisetzung von Feinstaub in den Schmutzgasen verbunden, die im Fall von Brennöfen in der Regel zu einer Verunreinigung der Oberfläche des zu brennenden Gutes, mindestens jedoch zu einer Milieu- und Luftverschmutzung führt.The conventional dimensional instability for solid fuels is for some types of firings without further concern. He is, however, regularly with a release of Fine dust in the pollutants connected in the case of kilns in the Rule to contamination of the surface of the material to be fired, but at least leads to environmental and air pollution.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Pellet-Vorrichtung zu schaffen, mittels derer eine Feinstaubbelastung bei einem Brennvorgang gegenüber den bekannten Pellets gemindert ist.task The invention is therefore to provide a pellet device, by means of which a fine dust pollution in a burning process compared to the known pellets is reduced.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass dem mindestens einen Festbrennstoff mindestens ein nicht-brennbarer und während eines Brennvorgangs formbeständiger Form-Bestandteil zugesetzt ist, der in dem Pellet in einer eine feuerfeste Formbeständigkeit des insgesamten Pellets gewährleistenden Menge enthalten ist.For a device of the aforementioned type, this object is achieved in that the at least one solid fuel at least one non-combustible and while a firing process more dimensionally stable Form component is added in the pellet in a fireproof dimensional stability of the total pellet providing Quantity is included.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.preferred embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass dem mindestens einen Festbrennstoff mindestens ein nicht-brennbarer und während eines Brennvorgangs formbeständiger Form-Bestandteil zugesetzt ist, der in dem Pellet in einer eine feuerfeste Formbeständigkeit des insgesamten Pellets gewährleistenden Menge enthalten ist, erreicht, dass bei einem Brennvorgang in dem erfindungsgemäßen Pellet entstehender Feinstaub in der festen und in der Regel porösen Struktur des Form- Bestandteils eingefangen und gebunden wird, so dass ein Entweichen von Feinstaub auf wirksame Weise unterdrückt ist.at the device according to the invention is characterized by the combination of features that the at least one solid fuel at least one non-combustible and dimensionally stable during a firing process form component added in the pellet in a refractory dimensional stability of the total pellet providing Quantity is included, that in a burning process in the pellet according to the invention resulting particulate matter in the solid and usually porous structure of the form component is captured and bound, allowing an escape of particulate matter effectively suppressed is.

Des Weiteren sind die erfindungsgemäßen Pellet-Vorrichtungen nach einem Brennvorgang in der Weise weiter verwendbar, dass sie zu einem Granulat zerkleinerbar sind, dass als Schüttgut als Dünger zur Nährstoffergänzung in Böden einbringbar ist oder auch für Isolierzwecke im Baugewerbe verwendbar ist.Of Further are the pellet devices according to the invention a firing process in such a way that they become a Granules are comminuted that as bulk material as fertilizer for nutrient supplementation in soils can be introduced or even for insulation purposes used in construction.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass als brennbarer Bestandteil eine Kombination unterschiedlicher Festbrennstoffe vorgesehen ist, wobei mindestens ein Festbrennstoff eine vergleichsweise niedrige Zündtemperatur und mindestens ein weiterer Festbrennstoff eine vergleichsweise hohe Zündtemperatur aufweist. Dadurch wird im Zusammenhang mit dem mit einem Verbrennungsvorgang verbundenen Temperaturanstieg eine zeitliche Hintereinanderreihung der Brennphasen der unterschiedlichen Festbrennstoffe erreicht, was eine lange Brenndauer der erfindungsgemäßen Pellets und damit verbunden eine über einen langen Zeitraum mit annähernd konstanter Wärmeentwicklung verbundenen Verbrennungsvorgang bedingt. Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Pellets ist für unterschiedlichste Anwendungsformen nutzbar.According to one important preferred embodiment the device according to the invention it is envisaged that as a combustible component a combination provided different solid fuels, at least a solid fuel has a comparatively low ignition temperature and at least one further solid fuel a comparatively high ignition temperature having. This will be related to having a combustion process associated temperature increase a temporal sequential reaches the firing phases of the different solid fuels, which is a long burning time of the pellets according to the invention and associated therewith one over a long period of approximate constant heat development associated combustion process conditional. This property of the pellets according to the invention is for Usable a wide variety of applications.

Insbesondere ist im Zusammenhang mit einer gleichmäßigen Verbrennung aber auch eine zeitlich annähernd gleichmäßige Freisetzung von Feinstaubpartikeln verbunden, die bei einer zeitlich abgeflachten Freisetzung besser und effektiver in die feste und in der Regel poröse Struktur des Form- Bestandteils des erfindungsgemäßen Pellets einbindbar ist als bei einer stoßartigen Freisetzung.Especially is related to uniform combustion as well one approximate in time uniform release connected by particulate matter, which at a time flattened Release better and more effective in the fixed and usually porous Structure of the form component of the pellet according to the invention einbindbar is as in a jerky release.

Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass als ein Festbrennstoff mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur beispielsweise Holz, Braunkohle oder Lignit (verpresste junge Braunkohle) gewählt ist. Desgleichen kann als brennbarer Bestandteil eine Kombination einer oder mehr dieser Festbrennstoffe mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur vorgesehen sein.According to others preferred embodiments the device according to the invention is intended that as a solid fuel with comparatively low ignition temperature for example, wood, lignite or lignite (pressed brown lignite) chosen is. Likewise, as a combustible component of a combination one or more of these solid fuels with comparatively lower Ignition be provided.

Gemäß anderer weiterer bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass als ein Festbrennstoff mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur beispielsweise Steinkohle, Koks oder Anthrazit gewählt ist. Auch hier kann als brennbarer Bestandteil eine Kombination einer oder mehr dieser Festbrennstoffe mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur vorgesehen sein.According to others further preferred embodiments the device according to the invention provided that as a solid fuel with comparatively high Ignition For example, hard coal, coke or anthracite is selected. Again, as a combustible component of a combination of or more of these solid fuels with comparatively high ignition temperature be provided.

Gemäß wieder anderer bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass als Form-Bestandteil beispielsweise plastischer Ton, Bentonit oder Kaolin (Porzellanerde) gewählt ist. Ebenfalls hier kann als Form-Bestandteil eine Kombination einer oder mehr dieser Form-Bestandteile vorgesehen sein.According to yet other preferred embodiments of the device according to the invention it is provided that, for example, plastic clay, bentonite or kaolin (porcelain de) is selected. Also here can be provided as a form component, a combination of one or more of these mold components.

Bei der erfindungsgemäßen Pellet-Vorrichtung sollte der Form-Bestandteil eine poröse Masse bilden. Dadurch ist der für einen Verbrennungsvorgang notwendige Gasaustausch mit der Umgebungsluft gewährleistet. Alternativ sind auch Lösungen denkbar, bei denen der Form-Bestandteil eine feststehende Matrix bildet oder in eine feststehende Matrix eingebunden ist.at the pellet device according to the invention The mold component should form a porous mass. This is the for a combustion process necessary gas exchange with the ambient air guaranteed. Alternatively, there are solutions conceivable in which the mold component is a fixed matrix forms or is embedded in a fixed matrix.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass dem Form-Bestandteil Calziumoxyd in Form von CaO beigemengt ist, um bei einem Brennvorgang entstehenden Schwefel in Form von CaS03 in den Form-Bestandteil einzubinden.According to one another important preferred embodiment of the device according to the invention it is envisaged that the form component calcium oxide in the form of CaO is added to sulfur formed during a burning process in the form of CaS03 in the form component to integrate.

Der brennbare Bestandteil sowie der Form-Bestandteil werden gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren unter den Bedingungen eines technischen Vakuums geformt.Of the combustible component as well as the mold component are according to a inventive method formed under the conditions of a technical vacuum.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erfindungsgemäßen Pellets zur Steuerung der Temperatur in einem Ofen, insbesondere einem Durchlaufofen zum Brennen keramischer Baustoffe mit Hilfe von Festbrennstoffen verwendbar, wobei die Pellets als Streufeuerung zusätzlich zu den Festbrennstoffen in den Ofen einbringbar sind, zum Erreichen einer durch die Menge der Pellets steuerbaren Maximaltemperatur.According to one Another aspect of the present invention are the pellets of the invention for controlling the temperature in a furnace, in particular a continuous furnace suitable for firing ceramic building materials using solid fuels, the pellets being used as scat fuel in addition to the solid fuels into the oven, to reach one by the amount of Pellets controllable maximum temperature.

Vorzugsweise sind die Pellets dabei von einer oberen Ofendecke herab in mobile Metalldrahtkörbe als Pellet-Auffangbehälter in den Ofen einbringbar.Preferably the pellets are mobile from an upper furnace roof Wire baskets as a pellet collection container in the stove can be inserted.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in der Figur der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt:The inventive device is explained below with reference to a preferred embodiment, the is shown in the figure of the drawing. It shows:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht. 1 a preferred embodiment of the device according to the invention in a cross-sectional view.

Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße brennbare Pellet-Vorrichtung 100 zum Erzeugen von Verbrennungswärme in einem Ofen enthält als brennbaren Bestandteil eine Kombination an Festbrennstoffen 110, 120, der ein nicht-brennbarer und während eines Brennvorgangs formbeständiger Form-Bestandteil 130 zugesetzt ist, der in dem Pellet 100 in einer eine feuerfeste Formbeständigkeit des insgesamten Pellets 100 gewährleistenden Menge enthalten ist.In the 1 illustrated combustible pellet device according to the invention 100 for generating combustion heat in an oven contains as a combustible component a combination of solid fuels 110 . 120 , which is a non-flammable and during a firing process dimensionally stable form component 130 added in the pellet 100 in a refractory dimensional stability of the entire pellet 100 ensuring quantity is included.

Die Kombination an Festbrennstoffen 110, 120, enthält einen Festbrennstoff mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur 110 sowie einen weiteren Festbrennstoff mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur 120.The combination of solid fuels 110 . 120 , contains a solid fuel with a comparatively low ignition temperature 110 and another solid fuel with a relatively high ignition temperature 120 ,

Als ein Festbrennstoff mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur 110 ist Braunkohle vorgesehen, und als Festbrennstoff mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur 120 ist Anthrazit vorgesehen. Durch diese Kombination eines bei niedriger Temperatur früh zündenden Brennstoffs 110 mit einem bei höherer Temperatur spät zündenden Brennstoff 120 ist eine lange Brenndauer des erfindungsgemäßen Pellets 100 und damit verbunden eine über einen langen Zeitraum mit annähernd konstanter Wärmeentwicklung verbundener Verbrennungsvorgang gegeben.As a solid fuel with comparatively low ignition temperature 110 lignite is provided, and as a solid fuel with a relatively high ignition temperature 120 Anthracite is provided. By this combination of a fuel that ignites early at low temperature 110 with a late-firing at higher temperature fuel 120 is a long burning time of the pellet according to the invention 100 and associated with this, given a combustion process associated with a nearly constant evolution of heat over a long period of time.

Als Form-Bestandteil 130 ist ein plastischer Ton vorgesehen, der eine poröse Masse bildet, der Calziumoxyd in Form von CaO beigemengt ist, um bei einem Brennvorgang entstehenden Schwefel in Form von CaS03 in den Form-Bestandteil einzubinden.As a form component 130 a plastic clay is provided which forms a porous mass which is mixed with calcium oxide in the form of CaO in order to incorporate sulfur, which forms during a firing process, into the mold component in the form of CaSO 3.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The explained above embodiment The invention is for the purpose of better understanding only the one by the claims defined teaching according to the invention, as such by the embodiment not limited is.

Claims (19)

Brennbare Pellet-Vorrichtung (100) zum Erzeugen von Verbrennungswärme in einem Ofen, wobei ein Pellet (100) als brennbaren Bestandteil einen oder mehr Festbrennstoffe (110, 120) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Festbrennstoff mindestens ein nicht-brennbarer und während eines Brennvorgangs formbeständiger Form-Bestandteil (130) zugesetzt ist, der in dem Pellet (100) in einer eine feuerfeste Formbeständigkeit des insgesamten Pellets (100) gewährleistenden Menge enthalten ist.Flammable pellet device ( 100 ) for generating heat of combustion in an oven, wherein a pellet ( 100 ) as combustible component one or more solid fuels ( 110 . 120 ), characterized in that the at least one solid fuel at least one non-combustible and during a firing process dimensionally stable form component ( 130 ) which is present in the pellet ( 100 ) in a refractory dimensional stability of the entire pellet ( 100 ) is included. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als brennbarer Bestandteil eine Kombination unterschiedlicher Festbrennstoffe vorgesehen ist, wobei mindestens ein Festbrennstoff (110) eine vergleichsweise niedrige Zündtemperatur und mindestens ein weiterer Festbrennstoff (120) eine vergleichsweise hohe Zündtemperatur aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a combination of different solid fuels is provided as a combustible component, wherein at least one solid fuel ( 110 ) a comparatively low ignition temperature and at least one further solid fuel ( 120 ) has a comparatively high ignition temperature. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Festbrennstoff (110) mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur Holz vorgesehen ist.Device according to claim 2, characterized in that as a solid fuel ( 110 ) is provided with a relatively low ignition temperature wood. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Festbrennstoff mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur Braunkohle (110) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 2, characterized ge indicates that as a solid fuel with a comparatively low ignition temperature lignite ( 110 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Festbrennstoff (110) mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur Lignit (verpresste junge Braunkohle) vorgesehen ist.Device according to claim 2, characterized in that as a solid fuel ( 110 ) with relatively low ignition temperature lignite (pressed young brown coal) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als brennbarer Bestandteil eine Kombination einer oder mehr der vorgegebenen Festbrennstoffe (110) mit vergleichsweise niedriger Zündtemperatur vorgesehen ist.Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the combustible component is a combination of one or more of the predetermined solid fuels ( 110 ) is provided with a relatively low ignition temperature. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Festbrennstoff (120) mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur Steinkohle vorgesehen ist.Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that as a solid fuel ( 120 ) is provided with a comparatively high ignition temperature hard coal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Festbrennstoff (120) mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur Koks vorgesehen ist.Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that as a solid fuel ( 120 ) is provided with comparatively high ignition temperature coke. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Festbrennstoff (120) mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur Anthrazit vorgesehen ist.Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that as a solid fuel ( 120 ) is provided with a relatively high ignition temperature anthracite. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als brennbarer Bestandteil eine Kombination einer oder mehr der vorgegebenen Festbrennstoffe (120) mit vergleichsweise hoher Zündtemperatur vorgesehen ist.Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that as a combustible component, a combination of one or more of the predetermined solid fuels ( 120 ) is provided with a relatively high ignition temperature. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Form-Bestandteil (130) plastischer Ton vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that as a form component ( 130 ) is provided plastic clay. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Form-Bestandteil (130) Bentonit vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that as a form component ( 130 ) Bentonite is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Form-Bestandteil (130) Kaolin (Porzellanerde) vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that as a form component ( 130 ) Kaolin (china clay) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Form-Bestandteil (130) eine Kombination einer oder mehr der vorgegebenen Form-Bestandteile (130) vorgesehen ist.Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that as a form component ( 130 ) a combination of one or more of the predetermined form components ( 130 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Form-Bestandteil (130) eine poröse Masse bildet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mold component ( 130 ) forms a porous mass. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Form-Bestandteil (130) Calziumoxyd in Form von CaO beigemengt ist, um bei einem Brennvorgang entstehenden Schwefel in Form von CaS03 in den Form-Bestandteil (130) einzubinden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mold component ( 130 ) Calcium oxide in the form of CaO is added in order to form in a combustion process sulfur in the form of CaS03 in the form component ( 130 ). Verfahren zum Herstellen von Pellet-Vorrichtungen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der brennbare Bestandteil (110, 120) sowie der Form-Bestandteil (130) unter den Bedingungen eines technischen Vakuums geformt werden.Method for producing pellet devices ( 100 ) according to one of claims 1 to 16, characterized in that the combustible constituent ( 110 . 120 ) as well as the form component ( 130 ) under the conditions of a technical vacuum. Verwendung von Pellet-Vorrichtungen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Steuerung der Temperatur in einem Ofen, insbesondere einem Durchlaufofen zum Brennen keramischer Baustoffe mit Hilfe von Festbrennstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pellets (100) als Streufeuerung zusätzlich zu den Festbrennstoffen in den Ofen einbringbar sind, zum Erreichen einer durch die Menge der Pellets (100) steuerbaren Maximaltemperatur.Use of pellet devices ( 100 ) according to one of claims 1 to 16 for controlling the temperature in an oven, in particular a continuous furnace for burning ceramic building materials by means of solid fuels, characterized in that the pellets ( 100 ) can be introduced into the furnace in addition to the solid fuels as littering, in order to reach a level determined by the quantity of pellets ( 100 ) controllable maximum temperature. Verwendung von Pellet-Vorrichtungen (100) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Pellets (100) von einer oberen Ofendecke herab in mobile Metalldrahtkörbe als Pellet-Auffangbehälter in den Ofen einbringbar sind.Use of pellet devices ( 100 ) according to claim 18, characterized in that the pellets ( 100 ) are introduced from an upper oven ceiling down into mobile metal wire baskets as a pellet collection container in the oven.
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