-
Meißen, den Verfahren und Vorrichtung zum Brand von geformten keramischen
Erzeugnissen, insbesondere von Flachgeschirr Die erfindung betrifft ein Verfahren
und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens, bei denen das Brenngut, das auf
13rennhilfsmitteln gestapelt wird, in vertikaler Richtung durch einen Brennofen,
der ebenfalls vertikal angeordnet ist, transportiert und dabei gebrannt wird.
-
Geformte keramische Erzeugnisse werden bisher überwiegend in bekannten
traditionellen Öfen, besonders in Tunnelöfen, gesintert. Dabei wird das Brenngut
selbst oder mit Hilfe bekannter Brennhilfsmittel übereinander gestapelt, z, B. bei
Flachgeschirr in Tunnelöfen 20 bis 30 Stck. übereinander. Die benötigte Zeit für
die Ofenreise beträgt s. B. bei Porzellangeschirr ca. 25 bis 40 Stunden. Seit einiger
Zeit geht man zum Aufbau von Fleißstraßen über und benutzt dazu horizontal angeordnete
Durohlauföfen mit überwiegend einsohichtiger Setzweise. Diese Brennweise ermöglicht
eine wesentliche Verkürzung der Brennzeit.
-
Der Tunnelofen als Sammelpunkt der gesamten Produktion innerhalb des
keramischen Industriebetriebes erschwerte bischer die Mechanisierung und Automatisierung
des gesamten Produktionsprozesses und führte zur Entwicklung voa Durch lauföfen.
Zur Einsparung von Brennhilfsmitteln und zur Erzielung
kürzerer
Brennzeiten werden die Durchlauföfen überwiegend mit einsohichtiger Setzweise betrieben.
Infolge der aus der einschichtigen Setsweise resultierenden relativ geringen Ofenleistungen
beanspruchen diese Öfen eine sehr große Grundfläche und erhöhen die Investitionskosten.
Weit erhin wird durch die meist geringe Ofenlänge der Wärmeinhalt der Abgase nicht
vollständig ausgenutzt, was eine Verrinnerung des thermischen Wirkungsgrades zur
Folge hat.
-
Zweck der erfindung ist, ein Brennverfahren zu schauen, das bei kurzen
Brennzeiten eine Automatisierung von Produktionsfließstraßen ermöglicht und relativ
wenig Grundfläche benötigt.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtungen
zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwikkeln, die die Errichtung von Brennöfen
mit relativ geringer Grundfläche und deren Einordnung in automatisierte Fließstraßen
ermöglichen, wobei gleichzeitig der thermische Wirkungsgrad gegenüber den bekannten
Durchlauföfen erhöht wird. Demgemäß wird der Brennofen für das Brennen vQn keramischem
Geschirr, insbesondere von Plachgeschirr, Verwendung finden, wobei angestrebt wird,
auch andere Formen von keramischen Erzeugnissen in demselben &u brennen.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Brenngut
in Brennhilfsmittel übereinander gestapelt und in vertikaler Richtung durch einen
gleichfalls vertikal ausgebildeten Brennofen, entweder nach oben oder nach unten,
transportiert wird. Das Brenngut wird wLihrond des
Transportes in
den verschiedenen Bereichen des Brennofens vorgewärmt, gebrannt und abgekühlt. Der
erfindungsgemäß Ofeninnenraum von einigen Metern Höhe wird mit Brennern beheizt?
deren Abgasströmung tangential in den Ofenraum eintritt. Durch diese tangentiale
Strömungsrichtung wird die Verweilzeit der Abgase im Ofenraum verlängert und damit.
die Wärmeübertragung durch Konvektion verbessert.
-
Die Abgase erhalten durch Abzugsöffnungen in Nähe der Ofeneinlaßöffnung
für das Brenngut bei entsprechenden Druckver-« hältnissen eine vertikale Geschwindigkeitskomponente
in Richtung dieser Ofeneinlaßöffnung, die entweder oben oder unten angeordnet sein
kann. Es entsteht somit im Ofenraum des Vorwärm- und Brennteiles eine zyklonartige
Abgasströmung. Die Ausbildung des Kühlteiles erfolgt nach dem Prinzip des Vorwärm-
und Brennteiles, wobei zur Erzeugung der Zyklonströmung die Kühlluft in der Nähe
der Ofenaustrags öffnung für das Brenngut tangential eingeführt wird und durch entsprechende
Druckverhältnisse eine vertikale Geschwindigkeitskompenente in Richtung des Brelmteiles
entsteht. Die Beheizung des Brennofens kann wahlweise durch flüssige oder gasförmige
Brennstoffe oder elektrisch erfolgen, wobei bei elektrischer Beheizung die Zyklonströmung
durch tangentialen Einblasen von Luft oder einem anderen Gas erzeugt wird.
-
Das gestapelte Brenngut wird auf einer bekannten Hubvorrichtung durch
den Ofen gesenkt oder gehoben. Die Ein- und Austragsöffnung des Brennofens werden
nicht geschlossen, sondern lediglich durch Strömungswiderstände abgedichtet.
-
Das Brenngut wird in Brennhilfsmitteln herkömmlicher Form, z. B. in
Brennkapseln mit Aussparungen oder auf Platten, die mittels Stützen aufeinander
gestapelt werden, abgesetzt. Dabei werden jedoch in bestimmten Abständen, z. B.
aller 5 - 7 Etagen, Brennhilfmittel besonderer Form eingefügt, die in der Lage sind,
die gesamte Last der Brenngutsäulen zu tragen und durch deren Einordnung einzelne
Brenngutstöße bestimmter Höhe entstehen.
-
Diese Brennhilfsmittei am unteren Ende der Brenngut stöße sind so
gebildet, daß sie durch eine Arretierungsv1rrichtung erfaßt und arretiert werden
können.
-
Bei nach oben fahrendem Transport des Brenngutes durch den Ofen wird
mit der genannten Hubvorrichtung allmählich ein Brennstoß mit der auf ihm ruhenden
Brenngutsäule nach oben gehoben. In Endstellung der Hubeinrichtung wird nunmehr
das unterste tragende Brennhilfsmittel arretiert, so daß die gesamte Brenngutsäule
von derselben getragen wird.
-
Nachdem die Hubeinrichtung zurückgeführt ist, kann ein neuer Brennstoß
eingesetzt werden, welcher an den arretierten Brennstoß anschließt. Nach Losung
der Arretierung wiederholt sich der Vorgang. Am oberen Ende des Brennofen können
die einzelnen Brennstöße, die nunmehr gebrannt und wieder abgekühlt sind, entnommen
werden.
-
Analog erfolgt der beschriebene Arbeitsablauf. bei der Transportrichtung
des Brenngut von oben nach unten.
-
Die Brenngutsäule wird im Ofenraum durch mehrere über den Umfang des
Innenraumes verteilte stegartige Leitschienen
geführt. Diese Leitschienen
sollten jeweils nicht länger als 0,3 bis 1 m und an den Enden zur nächsten Reihe
überlappt sein. Die Leitschienen sollen den Brennraumquerschnitt an ihren Enden
jeweils etwas vergrößern, um Verklemmungen zu vermeiden. Der Einlauf in jee Leitschtenengruppe
sowie deren Auslauf sind konisch ausgebildet. Die einzelnen Leitschienen sind auswechselbar
angeordnet. Sie bestehen aus hochfeuer- und verschleißfestem Material. Von diesen
Leitschienen werden vorwiegend nur die tragenden BrennhilSsmittel unterhalb der
Brenngutstöße geführt.
-
Zum Zwecke der Leistungssteigerung können auch mehrere Brennofen zu
einer Brenneinheit zusammengefaßt werden.
-
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiei näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1: Vertikaler Schnitt durch den Brennofen, Fig. 2:
Schnitt A-A nach Fig. 1, Fig. 3: vertikaler Schnitt durch den unteren Teil des BrennofenÇ,
Fig. 4: Schnitt B-B nach Fig. 5, Fig, 5: Schnitt C-C nach Fig. 4 Mit 1 ißt ein vertikaler
Brennofen bezeichnet, der einen Ofeninnenraum 2 enthält9 durch den das übereinander
geetapPlte Brenngut 3 mittels einer Hubvorriohtung 4 naoh oben 5 transportiert wird.
Die beheizung erfolgt durch im Mittelteil des Brennofens 1 angeordnete Brenner 6,
deren Abgase tangential 7 in den Ofeninrenraum 2 eintreten.
lurch
am unteren Ende des Brennofens 1 angeordnete Abzugsbffnungen 8 entsteht bei entsprechenden
Druckverhältnissen die dargestellte Zyklonströmung 9. Am oberen Teil des Brennofens
1 sind Eintrittsöffnungen 10 für die Kühlluft vorgesehen, deren Anordnung gleichfalls
eine Zyklonströmung 11 entstehen läßt. Das Brenngut 3 wird durch geeignete Vorrichtungen
dem Brennofen 1 in Richtung 12 zugeführt und in Richtung 13 entnommen. Das Brenngut
3 wird auf Platten 14 gesetzt, wobei in bestimmten Abständen tragende Brennhilismittel
15 von besonderer Form eingefügt werden, so daß einzelne Brenngut,stöße 16 entstehen.
-
Die Brennhilfsmittel 15 sind so ausgebildet, daß sie durch eine Arretierungsvorrichtung
17 erfaßt und arretiert werden können. Die Brenngutsäule 18, welche aus dem übereinander
gestapelten Brenngut 3, den Platten 14 und BrennhilfsmitteL 15 besteht, wird im
Ofeninnenraum 2 durch stegartige Leitschienen 19 geführt. Die Leitschionen 19 sind
an ihren Enden überlappt 20 angeordnet, wobei diese Enden konisch 21 ausgebildet
sind. Von den Leitschienen 19 werden die Brennhilfsmittel 15 geführt