DE19920136B4

DE19920136B4 - Brennofen

Info

Publication number: DE19920136B4
Application number: DE1999120136
Authority: DE
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: EISENMANN ANLAGENBAU GMBH & CO. KG, 71032 BOEBLINGEN, DE
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2019-05-04
Also published as: DE19920136A1; DE50012335D1; EP1050731A1; EP1050731B1

Abstract

Brennofen mit einem Ofengehäuse, in dessen Inneren ein das Brenngut aufnehmender Ofenraum vorgesehen ist; mit einem Fördersystem, mit dem das Brenngut durch den Ofenraum bewegbar ist; mit oberhalb und unterhalb des Fördersystems angeordneten Heizeinrichtungen, mit denen der Ofenraum auf die zum Brennen erforderliche Temperatur aufheizbar ist; und mit mindestens einer Zone, in welcher ein Gebläse vorgesehen ist, durch welches heiße Gase aus dem Ofenraum über einen Ansaugraum ansaugbar und über einen Rückführraum wieder in den Ofenraum zurückführbar sind; dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugraum (11) und der Rückführraum (12) so ausgestaltet sind, daß mit dem Gebläse (13) die heißen Gase bei der Rückführung in den Ofenraum (5) unter Druck derart gerichtet gegen das Brenngut (7) blasbar sind, daß das Brenngut (7) außen umströmbar ist und im Brenngut (7) vorhandene innere Kanäle sowie das Fördersystem (6) durchströmbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Brennöfen sind in unterschiedlichsten Detailausführungen bekannt. Als Heizeinrichtungen kommen dabei alle denkbaren Ausführungen zum Einsatz, mit denen der Ofenraum und insbesondere die dort befindliche Luft auf die erforderliche Temperatur gebracht werden können. Besonders bevorzugt sind offene Brenner, mit deren Verbrennungsgasen sich im Ofenraum Turbulenzen erzielen lassen, die zur Verbesserung des Wärmeaustausches und zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung erwünscht sind.
Bestimmte Arten von Brenngut, insbesondere Keramikwaren, die von inneren Kanälen durchzogen sind, erwärmen sich in diesen bekannten Brennöfen vergleichsweise langsam und noch immer mit einer verhältnismäßig starken Inhomogenität der inneren Temperaturverteilung, was zu Temperatursspannungen im Brenngut führen kann.

Ein Brennofen der eingangs genannten Art ist aus der US 3 351 687 A bekannt. In diesem existiert mindestens eine Zone, in welcher aus dem Ofenraum mit Hilfe eines Gebläses heiße Gase entnommen werden, die dann wieder in den Ofenraum zurückgeführt werden. Als Fördersystem werden hier mehrere Bänder eingesetzt, die innerhalb des Ofens über verschiedene Auflagestellen geschleppt werden müssen und hierbei eine erhebliche Reibung erfahren. Um diese Reibung zu reduzieren, werden die Bänder auf eine Art "Gaspolster" gesetzt. Hierzu saugen die Gebläse aus den einzelnen Zonen des Ofenraums Gas an und drücken dieses unter die Förderbänder, so daß diese von den Unterlagen abgehoben werden. Eine direkte Anströmung des Brenngutes, welches auf der gegenüberliegenden Seite der Bänder getragen wird, findet hier nicht statt.

In der DE 28 22 329 A ist ein Aufwärmofen beschrieben, der nicht zum Brennen, sondern zum Aufheizen von metallischen Gegenständen dient. Bei diesem vorbekannten Aufwärmofen befinden sich Heizeinrichtungen nur oberhalb des Fördersystems. Außerdem finden hier offene Flammen als Heizeinrichtung Verwendung, welche primär die aufzuwärmenden Gegenstände selbst, nicht aber das im Ofenraum befindliche Gas auf die erforderliche Temperatur bringen. Bei diesem Stande der Technik geht es ausschließlich darum, den Wärmeinhalt der Verbrennungsgase besser zu nutzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brennofen der eingangs genannten Art derart fortzubilden, daß bei schnellen Aufheiz- und Brennzeiten eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Brenngut erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 1 bis 7 angegeben.

Erfindungsgemäß wird also die "Direktbefeuerung" des Ofenraumes durch die Heizeinrichtung, vorzugsweise einen Brenner, durch eine Gasumwälzung ergänzt (wenn hier und nachfolgend von "Gas" die Rede ist, so handelt es sich dabei im allgemeinen um Luft, die bei Verwendung offener Brenner in gewissem Umfange Verbrennungsgase enthalten kann). Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Gebläse wird die Konvektion im Ofenraum in einer Weise vergrößert, wie dies die vom Brenner selbst erzeugten Turbulenzen nicht erzielen können. Die Anblasgeschwindigkeit kann so hoch gewählt werden, daß die umgewälzten Gase nicht nur über die äußeren Oberflächen des Brenngutes strömen, sondern ggfs. auch zum großen Teil durch dessen innere Kanäle.

Die erfindungsgemäße Gasumwälzung beeinflußt den "Lufthaushalt" des Brennofens nicht; dies bedeutet, daß die Drucksteuerung des Brennofens unverändert so erfolgen kann, wie sie auch ohne Gasumwälzung stattfinden würde.

Die erfindungsgemäße Gasumwälzung darf nicht mit einer Umluftbeheizung verwechselt werden. Bei einer solchen wird aus dem Ofenraum Luft angesaugt, sodann erhitzt und als heizende Heißluft wieder in den Ofenraum zurückgeführt. Eine solche Umluftheizung stellt die eigentliche Wärmequelle dar; sie wurde im technischen Umfeld zur vorliegenden Erfindung im wesentlichen bei Trockenöfen und bei Temperaturen von bis zu 450 oder 500°C eingesetzt.

Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Konzept für Durchlauf-Brennöfen, die mit einem von einem Einlaß zu einem Auslaß führenden Transportsystem für das Brenngut ausgestattet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt ausschnittsweise einen vertikalen Schnitt durch einen Durchlauf-Brennofen.
Der in der Zeichnung dargestellte Brennofen, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, dient zum Brennen von Keramikwaren 7 und dabei insbesondere solchen, die von inneren Kanälen durchzogen sind. Er weist ein Gehäuse 2 auf, welches von Füßen 3 in einem bestimmten Abstand über dem Boden 4 getragen ist.
Das Innere des Gehäuses 2, der "Ofenraum" 5, ist tunnelartig ausgebildet und erstreckt sich von einem Einlaß zu einem Auslaß, die beide in dem in der Zeichnung dargestellten Ausschnitt nicht mehr gezeigt sind. Vom Einlaß bis zum Auslaß führt durch den Ofenraum 5 ein Fördersystem 6, im dargestellten Beispiel ein Rollenfördersystem, auf welchem sich die zu brennenden Waren 7 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit durch den Ofenraum 5 hindurch bewegen.
Oberhalb und unterhalb des Fördersystems 6 münden in den Ofenraum 5 Gasbrenner 8, mit welchen in bekannter Weise – temperaturgeregelt – der Ofenraum 5 auf die zum Brennen erforderliche Temperatur gebracht wird.
Im Bereich bestimmter Zonen, von denen in der Zeichnung zwei dargestellt sind, ist das Gehäuse 2 des Brennofens 1 nach oben hin durch domartige Erhöhungen 9 vergrößert.
Der Innenraum der domartigen Erhöhungen 9 ist jeweils durch eine Trennwand 10 in einen Ansaugraum 11 und einen Rückführraum 12 unterteilt. Im oberen Bereich des Rückführraumes 12 ist ein Gebläse 13 angeordnet, welches durch eine Öffnung der Trennwand 10 aus dem Ansaugraum 11 heiße Gase ansaugt und in den Rückführraum 12 abgibt. Jedes Gebläse 13 wird durch einen außerhalb des Gehäuses 2 des Brennofens 1 montierten Motor 14 angetrieben.
Der Rückführraum 12 ist nach unten durch zwei Schotts 15, 16 verlängert; an seinem unteren Ende wird der Rückführraum 12 von einem Auslaßrost oder -gitter bzw. einem Düsenboden 17 überspannt. Auch an dem dem Schott 15 gegenüber liegenden Ende der domartigen Erhöhungen 9 ist jeweils ein in den Ofenraum 5 bis nahe an die Waren 7 heranreichendes Schott 18 angebracht. Hierdurch werden Kurzschlußströmungen zwischen den verschiedenen Zonen des Brennofens 1 minimiert.
Der oben beschriebene Durchlauf-Brennofen 1 arbeitet wie folgt:
Die zu brennenden Waren 7 werden am Einlauf auf das Fördersystem 6 aufgesetzt und durch dieses in das Innere des Ofenraumes 5 eingefahren. Mit Hilfe der Brenner 8 werden sie zunehmend auf die zum Brennen erforderliche Temperatur gebracht. Die Brenner 8 werden, wie bereits erwähnt, durch eine Temperatursteuerung so geregelt, daß in allen Bereichen des Ofenraumes 5 längs des Bewegungsweges der Waren 7 ein gewünschtes Temperaturprofil aufrecht erhalten wird.
Im Bereich der domartigen Erhöhungen 9 des Gehäuses 2 des Brennofens 1 steigen die heißen, von den Brennern 8 erwärmten Gase in den Ansaugraum 11 auf, werden dort mit Hilfe des Gebläses 13 in den Rückführraum 12 überführt und sodann unter Druck durch den Auslaßrost 17 gegen die zu brennende Ware 7 geblasen. Diese Waren 7 werden dabei nicht nur außen überströmt; vielmehr treten die umgewälzten Gase auch in die inneren Kanäle der Waren 7 ein und geben über die dortigen inneren Flächen Wärme an die Waren 7 ab.

Claims

Brennofen mit einem Ofengehäuse, in dessen Inneren ein das Brenngut aufnehmender Ofenraum vorgesehen ist; mit einem Fördersystem, mit dem das Brenngut durch den Ofenraum bewegbar ist; mit oberhalb und unterhalb des Fördersystems angeordneten Heizeinrichtungen, mit denen der Ofenraum auf die zum Brennen erforderliche Temperatur aufheizbar ist; und mit mindestens einer Zone, in welcher ein Gebläse vorgesehen ist, durch welches heiße Gase aus dem Ofenraum über einen Ansaugraum ansaugbar und über einen Rückführraum wieder in den Ofenraum zurückführbar sind; dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugraum (11) und der Rückführraum (12) so ausgestaltet sind, daß mit dem Gebläse (13) die heißen Gase bei der Rückführung in den Ofenraum (5) unter Druck derart gerichtet gegen das Brenngut (7) blasbar sind, daß das Brenngut (7) außen umströmbar ist und im Brenngut (7) vorhandene innere Kanäle sowie das Fördersystem (6) durchströmbar sind.
Brennofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zone eine Trennwand (10) vorgesehen ist, welche einen Ansaugraum (11) von einem Rückführraum (12) trennt.
Brennofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführraum (12) bis nahe an das Brenngut (7) heranreichende Schotts (15, 16) aufweist.
Brennofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführraum (12) an seinem dem Brenngut (7) benachbarten Ende durch einen Auslaßrost (17) überbrückt ist.
Brennofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführraum (12) an seinem dem Brenngut (7) benachbarten Ende durch einen Düsenboden (17) überbrückt ist, der eine Mehrzahl von gegen das Brenngut (7) gerichteten Düsen aufweist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zonen, in welchen heiße Gase umgewälzt werden, das Gehäuse (2) mit domartigen Erhöhungen (9) versehen ist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Durchlauf-Brennofen mit einem von einem Einlaß zu einem Auslaß führenden Transportsystem (6) für das Brenngut (7) ausgestattet ist.