DE1558044C - Mit flussigem oder gasformigen Brenn stoff beheizter Tunnelofen - Google Patents

Description

Der Ofenkanal in den Tunnelofen der keramischen Industrie läßt sich allgemein in eine Vorbrennzone, eine Brennzone und in eine Kühlzone unterteilen. Während in der Vorbrennzone und in der Kühlzone in den meisten Fällen keine Heizvorrichtungen angeordnet sind, sondern die Wärmezufuhr bzw. -abfuhr durch Wärmeaustauscher, z. B. durch ein flüssiges Wärmeaustauschmittel führende Rohrschlangen erfolgt, sind in der Brennzone Heizvorrichtungen vorgesehen, die entweder mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betriebene Brenner sind. Man kennt auch die Beheizung der Brennzone mittels elektrischer Energie. ·

Die Erfindung richtet sich hauptsächlich auf Tunnelofen deren Brennzone mit Öl- oder Gasbrennern beheizt wird.

Die für die Verbrennung des flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes erforderliche Verbrennungsluft kann man entweder den Brennern unmittelbar zuführen oder man kann den Tunnelofen nach dem Ringofenprinzip betreiben. In diesem Falle wird die Ofenatmosphäre am Ausfahrtende des Tunnelofens infolge des Ofenzuges angesaugt. Sie durchströmt also zuerst die Kühlzone, gelangt von dort in die Brennzone, und schließlich in die Vorbrennzone, aus der sie in die Rauchgaskanäle abgeführt wird. Die Ofenatmosphäre befindet sich also in einer im wesentlichen horizontalen Bewegung von der Ofenausfahrt zur Ofeneinfahrt. Auch wenn die Verbrennungsluft den Brennern unmittelbar zugeführt wird, ist praktisch immer eine horizontale Bewegung der Ofenatmosphäre entgegen der Fahrtrichtung der Brennwagen von der Kühlzone durch die Brennzone zur Vorbrennzone vorhanden, weil verhindert werden muß, daß Brenngase bzw. Abgase der Verbrennung in die Kühlzone gelangen, wo sie Verunreinigungen oder Beschädigungen der Oberfläche des Brenngutes verursachen könnten.

Die mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Brenner werden in der Brennzone im allgemeinen in ungefährer Höhe des Setzplateaus der Brennwagen angeordnet und sind im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung der Brennwagen gerichtet.

Die horizontale Bewegung der Tunnelofenatmosphäre aus der Kühlzone in und durch die Brennzone hindurch hat zur Folge, daß bei der angegebenen Anordnung der Brenner in Höhe des Setzplateaus der Brennwagen am Ende der Brennzone, d.h. im Bereich des letzten Brenners bzw. im Bereich der letzten Brenner, die durch diese Brenner erzeugte Temperatur der Ofenatmosphäre und damit auch die Temperatur des Brenngutes nicht so nach oben hin zunimmt, wie es bei nicht durch eine horizontale Strömung abgelenktem natürlichen thermischen Auftrieb der Fall wäre. Es ergibt sich vielmehr durch die Horizontalbewegung der Tunnelofenatmosphäre zur Tunnelofeneinfahrt hin eine Verzerrung des natürlichen thermischen Auftriebes und damit auch der Temperaturverteilung in Strömungsrichtung der sich ; horizontal bewegenden Tunnelofenatmosphäre. Durch diese Ablenkung der natürlich aufsteigenden, durch die Brenner erhitzten Teilmengen der Tunnelatmosphäre ist die Temperatur über den entsprechenden Brennern unterhalb der Tunnelofendecke erheblich geringer als im Bereich der Brenner selbst. Dadurch ergeben sich schädliche Einwirkungen auf die Qualität des Brenngutes.

In der Brennzone eines Tunnelofens herrschen so mit Recht komplizierte Strömungs- und Druck- bzw. Zugverhältnisse. Die erhitzte Oferiätmosphäre steigt infolge des natürlichen Wärmeaufiriebes nach oben, wodurch sich im allgemeinen unter der Ofendecke teilweise erheblich höhere Temperaturen ergeben, als in der Höhe der Brennwagenplateaus. Messungen zeigen, daß gerade die Grenzschicht in unmittelbarer Nähe der Tunnelofendecke erheblich höhere Temperaturen aufweist. Andererseits überlagern sich aber diesem natürlichen thermischen Auftrieb die Wirkungen des vom Schornstein bzw. Abgasgebläse erzeugr ten Ofenzuges in nur schwer erfaßbarer Weise. Kann man aber diese Gasbewegungen beherrschen, dann kann man sie auch einsetzen, um ungünstige Temperaturverhältnisse an bestimmten. Stellen des Tunnelofens zu beseitigen.

Aufgabe der Erfindung ist es bei einem mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff beheizten Tunnelofen zum Brennen keramischer Gegenstände, bei dem in der Brennzone horizontal gerichtete Brenner im unteren Bereich des Brenngutes brennen und die Ofenatmosphäre entgegen der Fahrtrichtung der das

• Brenngut aufnehmenden Brennwagen und im wesent-

s5 liehen in Richtung der Achse des Ofenkanals von der Kühlzone in die Brennzone strömt, die Störung des erwünschten Temperaturverlaufes im Bereich der letzten Brenner in der Brennzone mit einfachen Mitteln und durch Beeinflussung der Gasbewegungen im Tunnelofenkanal zu beheben.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Ofendecke am Ende der Brennzone höher verläuft als im übrigen Teil der Brennzone.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind im Bereich der höher verlaufenden Decke am Ende der Brennzone oberhalb des Brenngutes in den Ofenkanal brennende, mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff brennende Brenner vorgesehen.
Die Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt. durch einen Tunnelofen üblicher Bauart mit schematischer Darstellung der Strömung der Ofenatmosphäre und der von den Brennern aufsteigenden Brenngase,

Fig. 2 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch durch einen gemäß der Erfindung umgestalteten Tunnelofen,

F i g. 3 eine etwa s abgeänderte Ausführungsform des Tunnelofens nach F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 3, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 3 bei einem Tunnelofen mit als Gewölbe ausgebildeter Decke. .

In F i g. 1 ist der Tunnelofen 1 schematisch im Schnitt dargestellt. Mit A, B und C sind die Kühlr zone, die Brennzone und die Vorbrennzone bezeichnet. Der Pfeil D deutet die Einschubrichtung der in F i g. 1 nicht wiedergegebenen Brehnwagen an.

Die horizontal strömende Ofenatmosphäre. ist durch die Pfeile 1 wiedergegeben, während mit den schräg nach links nach Fig. 1 gebogenen aufsteigenden Pfeilen 2 die von den Brennern 3 aufsteigenden Brenngase angedeutet sind.

Bei ruhender Atmosphäre im Ofenkanal des Tunnelofens 1 müßten die Brenngase an sich im wesent- liehen senkrecht nach oben steigen. Sie werden aber bei Vorhandensein einer Horizontalströmung der Ofenatmosphäre in der gezeigten Weise abgelenkt, wodurch sich aus der F i g. 1 ohne weiteres erkenn-

bar im Bereich des oder der letzten Brenner vor der Kühlzone ein nicht mit dem Temperaturverlauf in der übrigen Brennzone B übereinstimmender Te'mperaturverlauf von unten nach oben ergibt. Dieser fehlerhafte Temperaturverlauf in diesem Bereich soll 5 durch die Erfindung beseitigt werden.

Ein Mittel hierfür zeigt Fig. 2. Die Pfeile21 deuten wiederum die die Kühlzone horizontal durchströmende Ofenatmosphäre an. Bei 23 erkennt man die in der Brennzone B untergebrachten Brenner. Die von diesen Brennern 23 aufsteigenden Brenngase sind diesmal ungestört und mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet. Der praktisch ungestörte Auftrieb dieser Brenngase ergibt sich dadurch, daß am Ende der Brennzone B die Ofendecke, die bei 24 erkennbar höher als im übrigen Teil der Brennzone verläuft,. wo die Ofendecke mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet ist. Diese Erhöhung der Ofendecke bei 24 hat ein Ausweichen der horizontal strömenden Ofenatmosphäre nach oben zur Folge, wie es bei 26 angedeutet ist, so daß die horizontale Strömung nicht mehr ausreicht, um die von den Brennern 23 aufsteigenden Brenngase 22 wie bei der Ausführungsform nach. Fig. 1 bogenförmig in Richtung des Einschubendes D abzulenken.

In F i g. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der diese Erhöhung der Ofendecke 35 bei 34 im Endbereich der Brennzone noch ergänzt ist durch Anordnung von zusätzlichen Brennern 37 oberhalb des Brenngutes. Diese Brenner sind vorteilhaft ebenfalls mit Öl oder Gas betriebene Brenner, die das Brenngut von oben her im wesentlichen durch. Strahlung beheizen.

Mit 32 sind wieder die Brenner bezeichnet,, während 36 das auf den Brennwagen 38 angeordnete Brenngut bezeichnen soll.

In F i g. 4 erkennt man bei 34 die Erhöhung der Tunnelofendecke im Bereich der letzten drei Brenner ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 oder 3. Mit 37 sind die aus Fig. 3 entnehmbaren Brenner im Bereich der Erhöhung der Tunnelofendecke oberhalb des Brenngutes angedeutet, während 32 diejenigen Brenner sind, die bei der Ausführungsform nach F i g. 2 und 3 in Höhe des Brennwagenplateaus brennen. .

38 ist der Brennwagen. 36 deutet das Brenngut an.

Die Ausführungsform nach F i g. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 4 lediglich dadurch, daß die Decke des Tunnelofens als ' Gewölbe ausgebildet ist. Der erhöhte Teil der Tunnel-Ofendecke im Bereich der letzten drei Brenner dei Brennzone ist hier mit 34 a bezeichnet. Die anderen Bezugszeichen sind entsprechend derjenigen nach Fig. 4 gewählt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 bis 5 ist angenommen, daß die Erhöhung der Tunnelofendecke sich über die letzten drei Brenner in der Brennzone B erstreckt und unmittelbar hinter dem letzten Brenner endet. Selbstverständlich kann sich die Erhöhung auch über weniger oder über mehr Brenner erstrecken. Die erforderliche Länge der Erhöhung hängt jeweils von den Abmessungen des Tunnelofens und von den Betriebsverhältnissen desselben ab.

Es ist auch nicht in allen Fällen notwendig, die Erhöhung unmittelbar im Bereich des letzten Brenners enden zu lassen. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Erhöhung über den letzten Brenner hinaus weiter fortzuführen. In anderen Fällen dagegen kann es zweckmäßig sein, den erhöhten Teil der Decke der Brenrizone schon vor dem letzten Brenner enden zu lassen. In jedem Falle muß aber die Erhöhung der Ofendecke im letzten Teil der Brennzone liegen, d. h. sie muß sich mindestens in der in Fahrtrichtung der . Brennwagen gesehenen hinteren Hälfte der Brennzone befinden. Als Brennzone ist dabei derjenige Teil des Ofens definiert, der sich vom ersten bis zum letzten der seitlich im unleren Bereich des Brenngutes a'ngordneten Brenner erstreckt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff beheizter Tunnelofen zum Brennen keramischer Gegenstände, bei dem in der Brennzone horizontal gerichtete Brenner im unteren Bereich des Brenngutes brennen und die Ofenatmosphäre entgegen der Fahrtrichtung der das Brenngut aufnehmenden Brennwagen und im wesentlichen in Richtung der Achse des Ofenkanals von der. Kühlzone .in die Brennzone strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofendecke (25, 35) am Ende der Brennzone (B) höher verläuft (24, 34) als im übrigen Teil der Brennzone.

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der höher verlaufenden Decke (34) am Ende der Brennzone (B) oberhalb des Brenngutes (36) in den Ofenkanal brennende, mit flüssigem oder gasförmigem. Brennstoff betriebene Brenner (37) vorgesehen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen