DE1931858U - Durchschubofen zur erhitzung keramischer werkstoffe. - Google Patents

Description

R A. 653118*14.12.65

1 13 876/8Oe Gbm

I.Y.Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland«

Durchschubofen zur Erhitzung keramischer Werkstoffe.

Die !Teuerung bezieht sich auf einen Durehschubofen zur Erhitzung keramischer Werkstoffe, die auf Iransportkapseln durch den Ofenkanal mit Zonen verschiedener Temperaturen und Sintergasatmosphären hindurehlaufen, wobei der Ofenkanal durch Querwände der Transportkapseln in gesonderte Kammern unterteilt ist.

Bei den bekannten Durchsehuböfen dieser Art werden durch die Transportkapseln Kammern gebildet, die eine regelbare stufenweise Erwärmung bzw. Abkühlung des Brenngutes ermöglichen und durch die die Verbrennungsgase gesondert hindurchziehen.

Der Neuerung liegt jedoch die Aufgabe zu Grunde, in verschiedenen Ofenkammern verschiedene SinteratmoSphären aufrechtzuerhalten. Mit dem Verbrennungsgas selbst sollen die zu behandelnden Werkstoffe nicht in Berührung kommen. Auch soll praktisch keine Gasströmung in Iiängsriehtung des Ofens auftreten.

El/P-10 610 ;

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Diese Aufgabe wird "bei einem Durehsehubofen eingangs erwähnter Art gemäß der Neuerung, dadurch gelost, daß- jede Kammer in der Decke und den Seitenwänden eigene Zu- und Ableitungen für ein Sintergas gewünschter Ztisammensetzung aufweist, die wenigstens in etwa in einer Ebene quer zur Längsrichtung des Ofenkanalsi angeordnet sind und pro Zeiteinheit gleich große Mengen Sintergas zu- und abführen, wobei der Abstand der leitungsquerebenen voneinander wenigstens in etwa der Länge einer Kammer entspricht·

Hierdurch wird erreicht, daß im Ofen keine Längsströmung entstehen kann und daß die sich weiterschiebenden Kammern immer nur Sintergas einer bestimmten Zusammensetzung erhalten,

Vorzugsweise sind auf die Transportkapseln die Kammerinnenwände bildende Rahmen aufgesetzt, auf denen Tragplatten zur Aufnahme der keramischen Werkstoffe angebracht sind, die eine Öffnung zum Hindurehlassen der Sintergasströmung aufweisen. Hierbei können mehrere Rahmen und Tragplatten übereinander gestapelt und die Öffnungen in den Tragplatten so ausgewählt sein, daß die Sintergasströmung innerhalb jedes Rahmens gleich ist.

Zweckmäßig sind die Transportkapseln im Längsschnitt L-förmig ausgebildet·

Die Neuerung wird beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen dabei Hg, 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Ofens mit L-förmigen Transportkapseln«

Pig· 2 den Temperaturverlauf und die infolge-· ·' dessen auftretende Wärmeströmung in einem Ofen. .

Mg. 3 einen Teil des Querschnittes längs der linie III-III der Pig. 1. . ■

lig. 4 eine I-förmige Iransportkapsel im Ofen.

Pig. 5 eine weitere .Ausführungsform der Transportkapsel und ;"".-

Pig. 6 die Idei der lusführungsform nacn Pig» 5 auftretende Strömung.

Pig, 7 stellt eine mögliche Kurve des Satterstoffgehaltes von Gasen in drei nebeneinander liegenden Kammern dar. _: '-■'".

Der Ofen 1, in dem die keramischen Mat.erialien 6, wie z.B. Perrite, gesintert werden, ist vorzugsweise in Porm eines Muffelofens .attsgeMldet. Die Brhitzungselemente 2 sind auf der oberen und der unteren Seite des Ofenkanals angeordnet. Da sie nicht durch die Wand in den-Ofenkanal hineinragen, ..treten keine nDdicntungssehwi-erigkeiten auf. Die durch den Ofen zu transportierenden Materialien erhalten bei dieser.Ausführungsform eine gleichmäßige Wärmestrahlung. In den oberen und seitlichen Ofenwänden sind in regelmäßigen Abständen Kanäle 8 für die Zufuhr von Gasen mit einem örtlich gewünschten Sauerstoffgehalt und Kanäle 9 für die Abfuhr der Gase angebracht.

Pig. 2 zeigt den Temperaturverlauf in der Ijängs-

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richtung eines Ofens. Infolge der Temperaturunterschiede vollführen die Gase im Ofenkanal einen natürlichen Kreislauf, wie dies aus der !Figur ersichtlich ist. Infolge der natürlichen längsströmung ist es schwierig, im Ofenkanal verschiedene Zonen mit je einer gewünschten Gasatmosphäre, z.B. mit einem bestimmten Sauerstoffgehalt, zu erzeugen. Es wurde gefunden, daß eine geringe Höhe des Ofenkanals ztir Unterdrückung der Längs strömung "beiträgt.

Um. in dem Ofen an jeder Stelle die gewünschte Gasatmosphäre aufrechterhalten zu können, wird der Ofen— kanal in eine Anzahl von Kammern 3 geteilt. Diese Kammern werden mittels Transportkapseln 4 gebildet. Bei der Ausführungsform nach den Mg» 1, .3 und 4 bestehen die Transportkapseln aus einem Ziegel 5, auf den die zu sinternden Materialien 6, z.B. !Ferrite, gebracht werden. Der Ziegel hat eine aufrechtstehendeWand 7, die verhältnismäßig genau den.Höhen—feund Querabmessungen des Ofenkanals entspricht. Die aufrechtstehende Wand kann eine die Strömung günstig beeinflussende Gestalt haben. Eine Anzahl dieser hintereinander angeordneten I-förmigen Trans~ portkapseln 4 bilden Kammern 3» in welche durch die Kanäle 8 Gas mit einem bestimmten Sauerstoffgehalt eingeführt wird, d_as um die Materialien 6 herumströmt und durch die Kanäle 9 abgesaugt wird. Die Öffnungen 8 sind in gleichen Abständen, in Abhängigkeit von der länge der Transportkapseln in der oberen Wand 11. des Ofenkanals angebracht. Die Öffnungen 9 sind in den Seitenwänden des Ofenkanals vorgesehen. Da die Wände der Transportkapseln verhältnismäßig genau an die Ofenwand ansehließen, kann in jeder Kammer 3 die gewünschte Gasatmosphäre eingestellt werden, während die natürliche längsströmung im Ofenkanal praktisch behoben ist, so daß in den pebenein-

ander liegenden Kammern GasatmoSphären mit sehr verschiedenen Sauerstoffgehalten erzeugt werden können« Wenn die zu einer Kammer gehörenden Kanäle 8 und 9 in einer zum Ofenkanal quer verlaufenden Ebene angeordnet werden, tritt eine Querströmung der Behandlungsgase auf, so daß die Wirkung der natürlichen Iiängsströmung noch weiter unterdrückt wird* Die zugeführten G-ase strömen um die zu sinternden Materialien herum, wobei dafür gesorgt wird, indem pro Zeiteinheit eine gleich große Menge Gas zugeführt und abgeführt wird, daß der Sauerstoffgehalt in jeder Kammer stets konstant bleibt, so lange die Kammern sich in dem Gebiet der betreffenden Kanäle befinden.

Die Transportkapseln passieren nacheinander alle Gaszufuhr- und Gasabfuhrkanale, wodurch das zu sinternde Material stets von Gas umströmt wird, das den örtlich gewünschten Sauerstoffgehalt besitzt, der von der örtlich vorherrschenden Temperatur und von dem zu sinternden Material abhängig ist. Die Temperatur in jeder Kammer läßt sich durch Regelung der Spannung der Heizelemente einstellen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 besteht jede Transportkapsel aus einer Schiebeplatte 10, auf der ein Rahmen 13 angeordnet ist. Die Vorder- und Rückseite des Rahmens bilden im Ofenkanal Wände einer Kammer» Auf dem Rahmen 13 können zwei -.Ziegel 12 angeordnet

werden, zwischen denen ein Spalt gelassen wird,, um Gas

durchführen zu können. Auf den beiden Ziegeln 12 läßt sich wieder ein Rahmen anordnen, usw. Bei dieser Ausführungsform werden die zu sinternden Materialien auf der Schiebeplatte und auf den Ziegeln angebracht j "haben die Materialien geringe Höhe, so kann auf diese Weise eine große Ofenkapazität erzielt werden.

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Bei den beiden Ausführungsformen wird pro Zeit» einheit in jede Kammer eine Menge des Behandlungsgases mit einem bestimmten Sauerstoffgehalt durch die Kanäle eingeführt. Durch jeden der Kanäle 9 in. den Seitenwänden wird pro Zeiteinheit die Hälfte der Gasmengen abgeführt. Der Sauerstoffgehalt des Behandlungsgases bleibt auf diese Weise in jeder Kammer konstant* Es ergibt sieh ein günstiger Gasumlauf um die Materialien, wobei das Gas nicht in einer Kammer herumwirbelt. Infolge der Querströmung in jeder Kammer wird die Wirkung der natürlichen Längsströmung vollkommen behoben, die bei dieser Gestalt der Kammern bereits gering war. Es wurde gefunden, daß bei Kammern mit einer länge und einer Breite von 30 cm und einer Höhe von 10 bis 12 cm günstige Resultate erzielt werden in Bezug auf die beizubehaltenden Gasverhältnisse und die in den Kammern vorherrschende Gasströmung*

Mg* 7 zeigt das Resultat einer Untersuchung in Bezug auf die Gasverhältnisse in nebeneinanderliegenden Kammern. Es zeigt sich daraus, daß in nebeneinander liegenden Kammern GasatmoSphären mit sehr verschiedenen Säuerstoffgehalten aufrecht erhalten werden können. In den Kammern I und III kann z.B. ein Gas mit einem Sauerstoff Prozentsatz von 14$ und in der zwischenliegenden Kammer II ein Gas mit einem Sauerstoffgehalt von 0,4$- beibehalten werden. Selbstverständlich sind auch-andere gegenseitige Verhältnisse der SauerstoffProzentsätze möglieh. Es wird einleuchten, daß bei der Ausführungsform nach der Erfindung: jede beliebige Gaskurve in der Längsrichtung des Ofens erhalten werden kann, was vorher nicht möglich war· Die Öffnungen 9 können unten in den Seitenwänden des Ofenkanals angebracht werden, aber auch an einer anderen, für die Strömung vorteilhaften Stelle» In der Heizzone können die Gase auch durch die Iffnungen

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zugeführt und durch die Öffnungen 8 abgeführt werden. Es wird dabei verhütet, daß die Kanäle 9 duroh das Bindemittel der Materialien verstopft werden.

Claims (4)

■653 ff 8 Eeliut zansprüche:

1. Durehsehubofen zur Erhitzung keramischer Werkstoffe, die auf Transportkapseln durch den Ofenkanal mit Zonen verschiedener Temperaturen und Sintergasatmosphären hindurchlaufen, wobei der Ofenkanal durch

Querwände der Transportkapseln in gesonderte Kammern unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Kam'* mer (3) in der Decke (11) und den Seitenwänden eigene Zu- und Ableitungen ( 8 und 9) für ein Sintergas gewünschter Zusammensetzung aufweist, die wenigstens in etwa in einer Ebene quer zur Längsrichtung des Of enkanals angeordnet sind und pro Zeiteinheit gleich große Mengen Sintergas zu- und abführen, wobei der Abstand der Leitungsquerebenen voneinander wenigstens in etwa der Länge einer Kammer entspricht.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Transportkapseln (10) die Kammerinnenwände bildende Rahmen (13) aufgesetzt sind, auf denen Tragplatten (12) zur Aufnahme der keramischen Werkstoffe angebracht sind, die eine Öffnung -zum Hindurchlassen der Sintergasströmung aufweisen.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rahmen (13) und Tragplatten (12) übereinander gestapelt und die Öffnungen in den Tragplatten so ausgewählt sind, daß die Sintergasströmung innerhalb gedes Rahmens gleich ist,

4. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3,.dadurch gekennzeichnet, daß die Transportkapseln (4) im Längsschnitt L-förmig ausgebildet sind·

den üblichen fteisen geliefert.