DE1928544B1

DE1928544B1 - Method and device for heating muffle ovens

Info

Publication number: DE1928544B1
Application number: DE19691928544
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Hackbarth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-06-04
Filing date: 1969-06-04
Publication date: 1971-01-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beheizen von Muffelöfen mit Wiederaufheizung der Heizgase für Oxydier- und Kalzinierzwecke und einen Muffelofen zur Durchführung dieses Verfahrens. The invention relates to a method for heating muffle furnaces with re-heating of the heating gases for oxidizing and calcining purposes and a muffle furnace to carry out this procedure.

Bei einem derartigen Verfahren ist es wichtig, das zu behandelnde Gut von allen Seiten möglichst gleichmäßig zu erwärmen, wobei die Oxydation, lNalzinierung u. dgl. innerhalb der Muffel gleichmäßig vor sich geht. Nach bisherigem Verfahren wird die Muffel sowohl von der Unterseite als auch von der Oberseite her beheizt. Entweder werden dabei die Heizgase gleichzeitig an Unter- und Oberseite der Muffel entlanggeführt, oder sie werden erst an der einen Seite entlanggeführt, anschließend wieder aufgeheizt und an der anderen Seite der Muffel entlanggeführt. Das Wiederaufheizen der Gase wird dabei in von der Brennkammer getrennten Schächten bewirlst. Die Heizgase sollen nicht in das Innere der Muffel gelangen, da Verbrennungsrückstände und Staub das zu behandelnde Gut verunreinigen würden. Die Erhitzung der Muffel nach dem bekannten Verfahren ist nicht gleichmäßig, das Oxydieren bzw. Kalzinieren beansprucht viel Zeit, weil dem Gut innerhalb der Muffel nur eine begrenzte Menge Sauerstoff u. dgl. In such a procedure, it is important to know what is to be treated Warm up as evenly as possible from all sides, with oxidation and salting and the like is evenly happening within the muffle. According to the previous procedure the muffle is heated from both the underside and the top. Either the heating gases are simultaneously applied to the bottom and top of the muffle guided along, or they are first guided along one side, then heated up again and guided along the other side of the muffle. The reheating the gases are fed in shafts that are separate from the combustion chamber. The heating gases should not get into the interior of the muffle, as combustion residues and dust would contaminate the goods to be treated. Heating the muffle according to the known The process is not uniform, the oxidizing or calcining is very demanding Time, because the material inside the muffle only contains a limited amount of oxygen and the like.

angeboten wird. Der Brennstoffverbrauch ist entsprechend hoch.is offered. The fuel consumption is correspondingly high.

Aufgabe der Erfindung ist es, das zu behandelnde Gut gleichmäßiger und in wesentlich kürzerer Zeit zu behandeln. Die Qualität des behandelten Gutes soll erhöht werden. The object of the invention is to make the material to be treated more uniform and can be treated in a much shorter time. The quality of the treated goods should be increased.

Die Erfindung besteht darin, daß die um die Muffel herumgeleiteten Heizgase umgewälzt und mehrfach der Brennkammer zur Aufheizung zugeführt werden, wobei die Temperatur in der Muffel in an sich bekannter Weise durch Regelung der Heizgasumwälzung eingehalten wird und die für die Behandlung des Gutes erforderlichen gasförmigen Mittel durch einen Teil der Heizgase vorgewärmt und in das Innere der Muffel geleitet werden. The invention consists in that the diverted around the muffle Heating gases are circulated and fed to the combustion chamber several times for heating, the temperature in the muffle in a manner known per se by regulating the Heating gas circulation is complied with and that required for the treatment of the goods gaseous agent preheated by part of the heating gases and into the interior of the Muffle.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Dreh- bzw. Muffelofen vorgeschlagen, bei dem zur Vorwärmung der zur Behandlung des Gutes bestimmten Gase ein an dem Ofen angebrachter und durch einen Teil des Heizgases aufheizbarer Wärmetauscher vorgesehen ist. To carry out the method according to the invention, a rotary or muffle furnace proposed in which to preheat the treatment of the goods certain gases are attached to the furnace and through part of the heating gas heatable heat exchanger is provided.

Vorteilhaft eignet sich hierfür ein Röhrenlufterhitzer.A tube air heater is advantageously suitable for this.

Zur gleichmäßigen Verteilung der Heizgase soll wenigstens unterhalb der Muffel die Heizgasführung in mehrere, von der Brennkammer ausgehende Heizer gaskanäle unterteilt sein. Zwischen der Heizgasführung, d. h. zwischen seinem Endteil und der Brennkammer kann ein Heizgasumwälzgebläse eingesetzt werden, das die Heizgase zwangsläufig umwälzt und dabei mehrfach in die lirennkammer zur Wiederaufheizung drückt.For even distribution of the heating gases should at least be below the muffle guides the heating gas into several heaters from the combustion chamber gas channels be divided. Between the heating gas guide, d. H. between its end part and the combustion chamber, a heating gas circulation fan can be used to generate the heating gases inevitably circulated and repeatedly in the furnace for reheating presses.

Durch die deutsche Patentschrift 956 759 ist zwar bereits ein doppelschächtiger Topfglühofen mit Glüh-und Vorwärmeschacht und zwangläufiger Heizgasumwälzung bekanntgeworden. Diesem Ofen liegt jedoch die Aufgabe zugrunde, den Abkühlvorgang des Topfes im Hauptofenraum zu beschleunigen, so daß dieser Topf möglichst bald nach beendetem Glühprozeß eine ausreichende mechanische Festigkeit zum Ausheben erhält. Deshalb ist in diesem Fall auch das Gebläse zur zwangläufigen Heizgasumwälzung in dem Glüh- und Vorwärmschacht eingesetzt. The German patent specification 956 759 already has a double shaft Pot annealing furnace with annealing and preheating shaft and inevitable heating gas circulation has become known. However, this furnace is based on the task of cooling down the pot in the main furnace space to accelerate, so that this pot as soon as possible after the annealing process has ended receives sufficient mechanical strength for excavation. That is why in this case also the fan for the inevitable heating gas circulation in the annealing and preheating shaft used.

Ein Hinweis zur Lösung der vorliegenden Erfindungs- aufgabe kann der vorher genannten Patentschrift nicht entnommen werden.A note on the solution of the present invention the task can be previously mentioned patent can not be taken.

Die Umwälzgase werden durch die verschiedenen Kanäle und Kammern gleichmäßig verteilt, wodurch eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet ist Die Menge der Umwälzgase kann genau geregelt werden. The circulating gases are passed through the various channels and chambers evenly distributed, which ensures even heating The amount of circulating gases can be precisely regulated.

Nur eine zur Aufheizung und genauen Einhaltung der Prozeßtemperatur erzeugte Menge an frischen Heizgasen braucht abgesaugt und über den Wärmetauscher ins Freie geführt zu werden. Durch das Umwälzen wird ein guter Wärmetausch erreicht, der Brennstoffverbrauch kann hierdurch bis zu 60 O/o verringert werden. Durch die genaue Temperaturregulierung und den verbesserten Wärmeübergang wird eine Verringerung der Behandlungszeit bis zu 25 °to erreicht, wodurch sich die Leistung des Muffelofens wesentlich anheben läßt. Eine örtliche Überhitzung der Ofenwände wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Es können keine Folgeschäden eintreten. Die Qualität des Oxydier- und Calziniergutes wird verbessert, da das aufgegebene Material gleichmäßiger beheizt wird. Da die Ofentemperaturen insgesamt niedriger liegen, haben erfindungsgemäß gestaltete Öfen eine längere Lebensdauer. Only one for heating up and precise maintenance of the process temperature The amount of fresh hot gases generated needs to be extracted and passed through the heat exchanger to be led outside. A good heat exchange is achieved through the circulation, the fuel consumption can thereby be reduced by up to 60%. Through the precise temperature regulation and the improved heat transfer will result in a reduction the treatment time reaches up to 25 ° to, which increases the performance of the muffle furnace can raise significantly. Local overheating of the furnace walls is caused by the inventive method avoided. There can be no consequential damage. the The quality of the material to be oxidized and calcined is improved because the material used is heated more evenly. Since the furnace temperatures are generally lower, Furnaces designed according to the invention have a longer service life.

In der Zeichnung ist ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, mit dem sich das erfindungsgemäße Verfahren verwirklichen läßt. Das Verfahren wird an Hand dieses Ausführungsbeispieles beschrieheu. In dar Zeichnung stellt dar F i g. 1 einen Schnitt durch einen Muffelofen entlang der Linie C-D der F i g. 2, F i g. 2 einen waagerechten Schnitt durch den Muffelofen entlang der Linie A-B der F i g. 1 und F i g. 3 einen Schnitt durch den Muffelofen entlang der Linie E-F der Fig. 1. The drawing shows an example of the subject matter of the invention, with which the method according to the invention can be implemented. The procedure will described on the basis of this exemplary embodiment. In the drawing represents F i g. 1 shows a section through a muffle furnace along the line C-D in FIG. 2, F i g. 2 a horizontal section through the muffle furnace along the line A-B of FIG F i g. 1 and F i g. 3 shows a section through the muffle furnace along the line E-F of FIG Fig. 1.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Muffelofen aus der Muffel mit dem Boden 2, den Wänden 3 und der Decke 4. Die Muffel 1 ist von der Heizgasführung umgeben, die von der Ofenwand 6 mit der feuerfesten Verkleidung 7 gebildet ist. Der ganze Ofen ruht auf dem Fundament 8. Die Heizgase werden in dem Brennraum 9 erzeugt oder diesem Brennraum wieder zugeführt. Sie treten von dem Brennraum9 in die Verteilerkanäle 10 und streichen zunächst unter dem Boden 2 der Muffel entlang, beheizen anschließend die Wände 3 der Muffel und gelangen schließlich auf die Oberseite der Decke 4 der Muffel. Durch die Absaugöffnung 11 wird ein großer Teil der Heizgase durch das Umwälzgebläse 12 abgesaugt und erneut der Brennkammer 9 zugeführt, wo sie durch frische Heizgase aufgeheizt werden. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, mit dem Gebläse und der Feuerung die Temperatur der Muffel 1 zu regeln. Der restliche Teil der Heizgase entweicht durch den Auslaß 13 und gelangt von dorthin den Wärmetauscher 14 und schließlich durch den Stutzen 15 ins Freie. Bei 16 wird dem Wärmetauscher frische Luft zugeführt, die nach entsprechender Erhitzung durch die Rohrleitung 17 in das Innere der Muffel 1 zu dem zu behandelnden Gut gelangt. Diese erhitzte Frischluft bewirkt infolge ihres großen Sauerstoffgehaltes eine erheblich intensivere Oxydation, wodurch ein Oxydationsprozeß beträchtlich verkürzt wird. Die Muffel hat Öffnungen 19, durch die das Gut eingebracht werden kann und Türen 18 für das Ausfahren des fertigen Gutes. As Fig. 1 shows, the muffle furnace consists of the muffle with the bottom 2, the walls 3 and the ceiling 4. The muffle 1 is surrounded by the heating gas duct, which is formed by the furnace wall 6 with the refractory lining 7. The whole The furnace rests on the foundation 8. The heating gases are generated in the combustion chamber 9 or fed back to this combustion chamber. They pass from the combustion chamber9 into the distribution channels 10 and first stroke under the floor 2 of the muffle, then heat the walls 3 of the muffle and finally reach the top of the ceiling 4 of the Grouch. A large part of the heating gases is passed through the circulation fan through the suction opening 11 12 sucked off and fed back to the combustion chamber 9, where it is replaced by fresh heating gases be heated up. This arrangement offers the possibility of using the fan and the Firing to regulate the temperature of the muffle 1. The remaining part of the heating gases escapes through the outlet 13 and passes from there to the heat exchanger 14 and finally through the nozzle 15 to the outside. At 16 fresh air is supplied to the heat exchanger, after appropriate heating through the pipe 17 into the interior of the muffle 1 arrives at the item to be treated. This heated fresh air causes as a result their high oxygen content a considerably more intensive oxidation, whereby a Oxidation process is shortened considerably. The muffle has openings 19 through which the good can be introduced and doors 18 for extending the finished Good.

Wie F i g. 1 erkennen läßt, ist die Wandstärke des Bodens 2 größer als die Wandstärke der Wände 3 und die der Wände größer als die der Decke 4 der Muffel. Infolgedessen ist das Temperaturgefälle zwischen der Hcizgasführung 5 und dem Innenraum der Muffel 1 am Boden größer als an den Wänden und an der Decke. Dadurch wird erreicht, daß trotz der höheren Temperatur der Heizgase unter dem Boden der Muffel und trotz der niedrigen Temperaturen über ihrer Decke im Inneren der Muffel eine gleichmäßigere Temperatur herrscht. Derselbe Effekt könnte auch dadurch erreicht werden, daß am Boden der Muffel ein Werkstoff geringerer Wärmeleitfähigkeit verwendet wird. Like F i g. 1 shows the wall thickness of the Soil 2 greater than the wall thickness of the walls 3 and that of the walls greater than that of the ceiling 4 the grouch. As a result, the temperature gradient between the Hcizgasführung 5 and the interior of the muffle 1 is larger on the floor than on the walls and the ceiling. This ensures that, despite the higher temperature, the heating gases under the floor the muffle and despite the low temperatures above their ceiling inside the The temperature of the muffle is more even. This could have the same effect can be achieved that a material of lower thermal conductivity at the bottom of the muffle is used.

Mit dem beschriebenen Muffelofen läßt sich das Verfahren nach der Erfindung in folgender Weise verwirklichen. Indem durch das Umwälzgebläse 12 ein großer Teil der Heizgase abgesaugt und erneut der Brennkammer zugeführt wird, wird eine Überhitzung durch frische Heizgase vermieden, weil die Vermischung der frischen Heizgase mit dem abgesaugten Teil der weniger heißen Gase aus der Heizgasführung eine Temperatursenkung mit sich bringt. With the muffle furnace described, the process can be according to the Realize the invention in the following way. By passing through the circulation fan 12 a large part of the heating gases is sucked off and fed back into the combustion chamber Overheating by fresh heating gases avoided because the mixing of the fresh Heating gases with the extracted part of the less hot gases from the heating gas duct brings a decrease in temperature.

Da die Muffel infolge der Umwälzung der Heizgase schneller und reichlicher mit Heizgasen umspült wird, wird auch die Temperaturdifferenz der Heizgase zwischen der Unterseite des Bodens 2 und der Oberseite der Decke 4 der Muffel geringer und damit die Wärmeverteilung in der Muffel allein schon durch diese Maßnahme gleichmäßiger. Die Brennstoffersparnis sowie Verringerung der Behandlungszeit wird besonders durch die Vorwärmung der in das Innere der Muffel gelangenden Luft gefördert.Because the muffle is faster and more plentiful as a result of the circulation of the hot gases is flushed with heating gases, the temperature difference between the heating gases between the bottom of the bottom 2 and the top of the ceiling 4 of the muffle lower and so that the heat distribution in the muffle is more evenly distributed through this measure alone. The fuel saving as well as reduction of the treatment time is particularly due the preheating of the air entering the interior of the muffle is promoted.

Claims

Patent claims:

1. Method of heating muffle furnaces with reheating of the Heating gases for oxidation and calcination purposes, d a du r c h g e -k e an z ei c ha e t that the heating gases passed around the muffle are circulated and several times the combustion chamber are supplied for heating, the temperature in the muffle being known per se Way is complied with by regulating the hot gas circulation and the treatment the required gaseous agent is preheated by some of the heating gases and fed into the interior of the muffle.

2. Muffle furnace for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that for preheating the gases intended for the treatment of the goods a heat exchanger that can be heated up by a heating gas part is used.

3. Muffle furnace according to claim 2, characterized in that as a heat exchanger a tubular air heater is used.

4. Muffle furnace according to Claims 2 and 3, characterized in that that the heating gas guide at least below the muffle in several of a combustion chamber outgoing heating gas ducts is divided.

5. Muffle furnace according to claims 2 to 4, characterized in that that between the heating gas guide and the combustion chamber a known heating gas circulating fan is used.