DE1288752B

DE1288752B - Verfahren zum Betrieb von Tunneloefen u. dgl. fuer das Brennen von keramischen Erzeugnissen

Info

Publication number: DE1288752B
Application number: DE1965H0055338
Authority: DE
Inventors: Andreas Haessler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-03-01
Filing date: 1965-03-01
Publication date: 1969-02-06

Description

Die Einrichtung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Tunnelöfen u. dgl. für das Brennen von keramischen Erzeugnissen mit im wesentlichen entgegen der Brenngut-Durchlaufrichtung strömenden Ofengasen.
Es ist bekannt, Tunnelöfen od. dgl. für keramische Erzeugnisse als Gegenstrom-Wärmeaustauscher zu betreiben. Bei ihnen wird die aus Luft bzw. Gas bestehende Ofenatmosphäre in einer zur Bewegungsrichtung des Brennguts entgegengesetzten Richtung bewegt und schließlich als Rauchgas in der Nähe des Ofeneingangs abgesaugt. In der Hauptbrennzone, die sich etwa in Ofenmitte befindet, wird der Ofen beispielsweise mittels einer Seitenfeuerung oder Deckenfeuerung beheizt. Die Brenner in der Feuerzone heizen die im Brennraum befindliche Ofenatmosphäre auf, die ihrerseits Wärme an das Brenngut abgibt. Die Temperatur der Ofenatmosphäre sinkt jeweils in Bewegungsrichtung der Ofenatmosphäre von einem Brenner bzw. einer Brennerreihe bis zur nächsten, wo sie erneut angehoben wird. Ein derartiges Aufheizen und Abkühlen der Ofenatmosphäre wiederholt sich beim Durchlaufen der Ofenatmosphäre durch die gesamte Hauptbrennzone, bis die Ofenatmosphäre den in ihrer Bewegungsrichtung gesehenen letzten Brenner bzw. die letzte Brennerreihe erreicht.
Da die spezifische Wärme des Brennguts im wesentlichen gleich der spezifischen Wärme der Ofenatmosphäre ist und der Wärmeaustausch zwischen dem Brenngut und der Ofenatmosphäre im Gegenstrom erfolgt, ist bei diesem Verfahren die den Ofen durchlaufende Gasmenge durch die Menge des Brennguts festgelegt. Wegen dieser Bedingung, die nur relativ geringe Gasgeschwindigkeiten im Ofen zuläßt, sind die Temperaturdifferenzen der Ofenatmosphäre zwischen den einzelnen Aufheizstellen sehr groß. Sie können beispielsweise 50 bis 100°' C betragen. Derartige Temperaturunterschiede beeinflussen die Qualität des Brennguts in sehr nachteiliger Weise.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, die Ofenatmosphäre quer zur Bewegungsrichtung des Brennguts umzuwälzen, um die Wärmeübertragungsverhältnisse zwischen der Ofenatmosphäre und dem Brenngut zu verbessern, da der Wärmeaustausch zwischen Ofenatmosphäre und Brenngut infolge der geringen Geschwindigkeit der Ofenatmosphäre nur unbefriedigend war. Durch das Querwalzen ist es zwar gelungen, die Wärmeübertragungsverhältnisse zwischen Ofenatmosphäre und Brenngut zu verbessern, durch das in Ofenlängsrichtung im wesentlichen unstetig erfolgende Zunehmen bzw. Abnehmen der Temperatur ist die Temperaturbelastung des Brennguts jedoch relativ hoch und es sind, zumindest für schwierig zu brennendes Gut, nur unbefriedigende Brennergebnisse erzielbar.
Es sind außerdem bei Tunnelöfen Verfahren bekanntgeworden, die einen Wärmestrom der Anwärmzone entnehmen und der Kühlzone wieder zuführen, ohne aber den Gasdurchsatz durch die Brennzone nennenswert zu vergrößern und damit das Temperaturgefälle zwischen den einzelnen Brennern bzw. Brennerreihen zu verringern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu finden, das es ermöglicht, die Wärmeübertragungsverhältnisse in einem Tunnelofen od. dgl. wesentlich zu verbessern, damit höhere Brenndurchsätze und bessere Qualitäten erzielt werden können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hauptströmung eine kurzzeitige, in Ofenlängsrichtung pulsierende Bewegung überlagert wird.
Dabei können die Bewegungen der Gase in beiden Richtungen unabhängig voneinander in Stärke und/oder Dauer regelbar sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat zunächst den Vorteil, daß die im Tunnelofen bewegte Gasmenge reicht mehr von Brenngut-Durchsatz abhängig ist. Eine Abhängigkeit der bewegten Gasmenge vom Brenngutdurchsatz, die bei dem bisher bekannten Gegenstromverfahren zwangläufig besteht, führt zu einer begrenzten Gasgeschwindigkeit und hat dementsprechend schlechte Wärmeübergangsverhältnisse zwischen Ofenatmosphäre und Brenngut zur Folge. Demgegenüber ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die bewegte Gasmenge unabhängig vorn Brenngutdurchsatz, so daß wegen der sehr hoch wählbaren Gasmenge, die pro Zeiteinheit einen bestimmten Ofenquerschnitt durchströmt, hohe Strömungsgeschwindigkeiten erzielbar sind, die den Wärmeübergang von der Ofenatmosphäre auf das Brenngut und umgekehrt begünstigen. Infolgedessen sind auch die Temperaturgefälle zwischen den einzelnen Brennern bzw. Brenneneihen, die sich bei den bekannten Verfahren sehr nachteilig auswirken, bei dem Verfahren gemäß der Erfindung im wesentlichen vermeidbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist weiterhin einte sehr viel gleichmäßigere Geschwindigkeits-und Temperaturverteilung der Ofenatmosphäre in Abhängigkeit von der Ofenlänge erzielbar. Während beispielsweise die Geschwindigkeitsdifferenzen der Ofenatmosphäre zwischen Anwärm- bzw. Kühlzone und Brennzone bei dem bekannten Gegenstromverfahren 3 bis 4 m/sec betragen konnten, sind mit dem neuen Verfahren Geschwindigkeitsdifferenzen von nur 1 bis 2 m/sec erzielbar. Dabei liegt jedoch das gesamte Geschwindigkeitsniveau höher als bei den bekannten Verfahren, so daß auch in Anwärmzone und Kühlzone jederzeit die gewünschten Wärmeübergangsverhältnisse erzielbar sind.
Ein wesentlicher Vorteil, der aus dem besseren Wärmeübergang zwischen Brenngut und Ofenatmosphäre resultiert, besteht darin, daß man im Gegensatz zu der herrschenden Lehre, die auf Grund der bekannten Verfahren lange Öfen für notwendig erachtete, nunmehr kurze und billige Öfen bauen kann, die zudem noch bessere Brennergebnisse als die bekannten Öfen aufweisen.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Ofens zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Ventilatoren aufweist, die in einer die Kühlzone und Anwärmzone des Tunnelofens od. dgl. miteinander verbindenden Leitung angeordnet sind.
Es wird ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im A'ogaskamin des Tunnelofens ein Ventilator angeordnet ist.
In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen nach dem bekannten Gegenstromprinzip betriebenen Tunnelofen, F i g. 2 eine beispielsweise Ausführungsform eines Tunnelofens zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In F i g. 1 werden Brennwagen 2 in Richtung des Pfeils 8 entgegen der Richtung 10 der Ofenatmosphäre bewegt.
In F i g. 2 bewegen sich in einem Tunnelofen Brennwagen 2 in Richtung des Pfeils B. Die Ofenatmosphäre kann mit Hilfe von Gebläsen 3 und 4 sowie einer Verbindungsleitung 5 in Richtung der Doppelpfeile 9, 9 a und 9 b bewegt werden. Die Anschlußstellen der Verbindungsleitung 5 am Ofenraum befinden sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel in der Anwärmzone 7 und in der Kühlzone 6. Die Ofenatmosphäre tritt durch den Rauchgaskamin 1 aus.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betrieb von Tunnelöfen u. dgl. für das Brennen von keramischen Erzeugnissen mit im wesentlichen entgegen der Brenngut-Durchlaufrichtung strömenden Ofengasen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptgasströmung eine kurzzeitige, in Ofenlängsrichtung pulsierende Bewegung überlagert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Gase in beiden Richtungen unabhängig voneinander in Stärke und/oder Dauer regelbar sind.
3. Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Ventilatoren (3 und 4) aufweist, die in einer die Kühlzone (6) und die Anwärmzone (7) des Tunnelofens miteinander verbindenden Leitung (5) angeordnet sind.
4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgaskamin (1) des Tunnelofens ein Ventilator angeordnet ist.