DE2512485B2 - Verfahren zum Brennen von keramischen Gegenständen im Brennraum eines intermittierenden Ofens und Brennofen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von keramischen Gegenständen im Brennraum eines intermittierenden Ofens, in dem die Gegenstände in mehreren, in Längsrichtung des Brennraumes mit Abstand aufeinanderfolgenden Stapeln angeordnet sind und in dem während der gesamten Dauer des Brennzyklus Gas in derselben Richtung umgewälzt wird und in Querrichtung des Brennraumes Wärmeströme hervorgerufen werden.

Ein Herdwagenofen in der vorstehend beschriebenen Art ist aus der DE-AS 20 29 389 bekannt. Zur Beheizung dieses Ofens sind in einer Längswand des Brennraumes mit gleichmäßigem Abstand voneinander unterhalb der Ofendecke Brenner angeordnet, bei denen es sich um Gas- oder ölbrenner handeln kann. Außerdem ist eine Rauchgasumwälzung vorgesehen, wobei die Rauchgase mit Hilfe eines Ventilators durch Öffnungen, die sich in beiden Ofenlängswänden in der Nähe der Ofendecke befinden, in den Brennraum eingeblasen werden. Von dort strömen die Rauchgase nach unten zum Boden des Brennraumes, wo sie durch Ansaugöffnungen in beiden Längswänden abgesaugt werden und über Kanäle wieder zum Ventilator gelangen. Die Umwälzströmung der Rauchgase erfolgt ebenso wie die von den Brennern erzeugte Wärmeströmung quer zur Längsrichtung des Brennraumes. Infolge der Anordnung der Brenner im Höhenbereich der Einblasöffnungen kann die Erhitzung der Rauchgase nur im oberen Bereich des Brennraumes stattfinden. Im Verlauf der weiteren Strömung der

t>o Rauchgase zu den Ansaugöffnungen am Boden des Brennraumes findet zwangsläufig eine zunehmende Abkühlung statt, die dazu führt, daß das Brenngut in der Nähe des Bodens geringeren Temperaturen ausgesetzt ist als im oberen Bereich des Brennraumes. Ein gleichmäßiges Aufheizen des Brenngutes in vertikaler Richtung ist somit nicht zu erreichen. Aber auch in waagerechter Richtung können bei relativ langen öfen Schwierigkeiten auftreten. Um in waagerechter Rieh-

tung eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen, ist eine größere Anzahl von Einblas- und Ansaugöffnungen entlang der Seitenwände erforderlich. Das Vorhandensein einer Vielzahl von Eirujlas- und Ansaugöffnungen wirkt sich nicht nur auf die konstruktive Gestaltung eines Brennofens, sondern auch auf den apparativen Aufwand bei den Ventilator- und Zubehör-' einrichtungen ungünstig aus.

Ein anderer Herdwagenofen mit Rauchgasumwälzung und seitlicher Direktbeheizung mit Brennern ist aus der DE-AS 20 29 840 bekannt Auch bei diesem Ofen werden die Rauchgase in gleicher Weise wie bei dem Herdwagenofen der vorstehend genannten Literaturstelle quer zur Ofenlängsachse umgewälzt

Bei einem Tunnelofen ist es bekannt, die erhitzten Brenngase in Längsrichtung des Brennraumes umzuwälzen. Der gesamte Gasstrom wird hierbei in einer Feuerzone an einer einzigen Stelle des Strömungsverlaufs erhitzt Bei dieser Art der Brenngasführu.ig ergibt sich ebenfalls ein entsprechendes Temperaturgefälle von der Eingangs- bis zur Ausgangsseite. Um diesem Temperaturgefälle entgegenzuwirken, hat man die Brenngasgeschwindigkeit entsprechend gesteigert Ein Tunnelofen mit einer derartigen Brenngasumwälzung ist in der Zeitschrift »Ziegelindustrie«, 1972, Heft 11, S. 521 beschrieben. Für einen intermittierend arbeitenden Brennofen, d. h. für einen Brennofen, in dem das Brenngut einer Wärmeströmung mit wechselnder Intensität, also wechselnder Temperatur ausgesetzt wird, ist ein solches Verfahren kaum geeignet.

Bei einem in der FR-PS 15 69 035 beschriebenen Brennofen sind die Brenner in den beiden Seitenwänden so untergebracht, daß sie eine möglichst gleichmäßige Wärme liefern. Die Brenngase werden mittels eines sich in Längsrichtung erstreckenden Heizzuges abgezogen, der im unteren Teil des Brennofens zwischen zwei in Längsrichtung liegenden Stapeln von zu brennenden Gegenständen angeordnet ist, nachdem sie über die Stapel geführt sind. Das Brennen mit einem derartigen Ofen hat eine Reihe von Nachteilen. Zunächst ist die Konvektion des Brenngases, insbesondere bei niederiger Temperatur, unzulänglich. Darüber hinaus stellt sich eine ungleichmäßige Temperatur in der Charge ein, da diese direkt und nur an einer einzigen Seite von der Wärme beaufschlagt wird, die von den Brennern kommt, insbesondere während der Vorwärmstufe. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Temperaturspanne am Ende des Brennprozesses zu verringern, die Brennzeit zu verlängern und dies umso mehr, je größer das Volumen des Ofens ist. Andererseits hat ein solcher Ofen einen erheblichen Verbrauch an Brennstoff. Da die einzige Reguliermöglichkeit darin besteht, die Luftzufuhr zu den Brennern zu verändern, ist die Geschwindigkeit der Zirkulation der Brenngase durch Konvektion über die Zeit nicht konstant. Dieser bekannte Brennofen ist ferner nur dazu geeignet, Gegenstände aus Ton zu brennen.

Bekannt ist ferner, Brenngut in verschiedenartigen Formen so zu stapeln, daß Gasdurchgangskanäle in Ofenlängsrichtung geschaffen werden, beispielsweise ausderBE-PS6 56 515.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum intermittierenden Brennen von keramischen Produkten so zu gestalten, daß nicht nur in vertikaler Richtung, sondern auch in waagerechter Richtung auf der ganzen Länge des Brennraumes eine gleichmäßige Wärmeverteilung während der Dauer des Brennvorganges vorhanden ist, so daß es möglich ist, beliebige keramische Produkte schnell und homogen zu brennen.

Ausgehend von dem eingangs geschilderten Brennverfahren besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß eine Umwälzströmung des Brenngases in Längsrichtung des Brennraumes von einem Ende zum anderen Ende desselben erzeugt wird und daß die Wärmeströme quer zur Umwälzströmung direkt in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stapeln eingeleitet werden.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Wärmeverteilung in senkrechter Richtung ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß in jedem Zwischenraum mit Hilfe von jeweils zwei in gegenüberliegenden

is Seitenwänden des Brennraumes in unterschiedlichen Höhen angeordneten Brennern ein Wärmestrom im unteren Bereich und ein weiterer Wärmestrom im oberen Bereich der Stapel erzeugt wird.

Eine Beeinflussung der Umwälzströmung kann in bekannter Weise dadurch bewirkt werden, daß der Druck des Gasstromes geregelt wird.

Um die Zirkulation der Brenngase in Längsrichtung des Brennraumes zu begünstigen und damit die Homogenität des Brenngutes zu verbessern, werden nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Gegenstände so angeordnet, daß in den Stapeln Kanäle für das umgewälzte Brenngas entstehen, die in an sich bekannter Weise parallel zur Längsrichtung des Brennraumes verlaufen.

jo Die angestrebte vorteilhafte Beheizung eines intermittierend betriebenen Brennofens wird dadurch erreicht, daß einerseits eine gleichbleibende Umwälzströmung in Längsrichtung des Brennraumes aufrechterhalten wird und andererseits diese Umwälzströmung in den Zwischenräumen der aufeinanderfolgenden Brenngutstapel durch quer verlaufende Wärmeströme derart jeweils aufgeheizt wird, daß die Umwälzströmung in jeden einzelnen Brenngutstapel mit etwa gleicher Temperatur eintritt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Brennofen zum intermittierenden Brennen von keramischen Produkten. Es wird hierbei ausgegangen von einem Brennofen, der in Längsrichtung des Brennraumes verlaufende Schienen zum Ein- und Ausfahren von Wagen mit einer Ladefläche zum Auflegen der zu brennenden Gegenstände aufweist, wobei die Wagen so ausgebildet sind, daß sie sich beim Betrieb des Ofens einer hinter dem anderen aneinanderstoßend von einem Ende zum anderen Ende des Brennraumes erstrecken,

so und bei dem in wenigstens einer Seitenwand des Brennraumes Brenner höher als die Ladefläche der Wagen und in Längsrichtung des Brennraumes mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind und wobei ferner Einrichtungen zur Erzeugung einer

5> ständigen Gasumwälzung innerhalb des Brennraumes vorhanden sind.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Brennofens besteht darin, daß die Einrichtungen zur Gasumwälzung so ausgebildet sind, daß im Brennraum eine Gasumwälzung in Längsrichtung von dessen einem Ende zum anderen Ende entsteht und daß die Brenner wenigstens in der Nähe der Enden der Wagen angeordnet sind, wenn diese ihre Betriebsstellung einnehmen.

Vorzugsweise sind die Brenner in beiden Seitenwänden des Brennofens jeweils paarweise angeordnet, wobei sich die Brenner eines Paares in der gleichen senkrechten Querebene in unterschiedlichen Höhen befinden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen des Brennofens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nähere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert, auf der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ofens gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ofenwagens mit den zu brennenden Hohlsteinen und

F i g. 4 bis 10 schematische Ansichten der Enden von Wagen, die die Anordnung verschiedenartiger keramischer Gegenstände zeigen.

Der auf den F i g. 1 und 2 dargestellte Ofen besteht aus einem Brennraum, der annähernd rechteckig ist, und um den ein starrer Metallrahmen 2 angeordnet ist, der einen Ventilator 3 trägt. Der Ofen dient zum Brennen beliebiger keramischer Körper, beispielsweise von Hohlsteinen B, die auf drei in gleicher Weise ausgebildeten Wagen 4 abgelegt sind, auf denen je zwei identische Stapel 5 aufliegen. Der Brennraum 1 besteht aus einer Decke 7, zwei sich gegenüberliegenden senkrechten Seitenwänden 8 und zwei Türen 9 am Ende, die leicht geneigt verlaufen und deren Funktion später beschrieben wird. Der Brennraum kann drei auf Rädern 6 laufende Wagen 4 aufnehmen, die mit ihren Enden gegeneinanderstoßend über die Gesamtlänge im Brennraum 1 angeordnet sind. Die Stapel 5 bestehen aus parallelepipeden Rechtecken, deren große Achse Y-Y quer zum Brennraum 1 verläuft und die in Querrichtung während des Brandes etwa die Form des Brennraumes 1 haben. Jeder Stapel 5 ist von den benachbarten Stapeln oder von einer äußeren Bndwand des Brennraumes durch einen Zwischenraum / getrennt, dessen Längsabmessung über die Länge des Brennraumes konstant ist und der etwa die halbe Länge der Stärke eines Stapels in Längsrichtung hat.

Die Seitenwände 8 bestehen von außen nach innen aus einem metallischen Gehäuse 8a aus Stahlblechen, die durch senkrechte Stützen gehalten werden und gegen die eine feuerfeste Verkleidung 8f> mit einer dazwischenliegenden Isolierschicht 8c gelegt ist. Die Bekleidung Sb kann aus Platten bestehen, die mit Haken an dem Gehäuse Sa befestigt sind oder aus einem einfachen Mauerwerk aus Steinen. In Höhe des Bodens 4a der Wagen 4 hat die Bekleidung Sb einen unteren dicker ausgebildeten Abschnitt Sd und stützt sich auf einer unteren Bekleidung Se von weniger guter Qualität ab.

Die Böden 4a der Wagen, die aus feuerfestem Material bestehen und eben sind, sind an ihren seitlichen Rändern an die an dieser Stelle schräg verlaufende Verkleidung Sb angepaßt und bilden mit dieser einen kleinen Spalt, der eine Schikane darstellt. An der vorderen und hinteren Kante sind die Ränder der Wagen mit Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen versehen, so daß sich die Wagen an den Stellen, an denen sie gegeneinanderstoßen, überlappen und auch an den Türen 9 eingreifen, die ähnlich ausgebildet sind wie die Seitenwände 8 und an ihrem äußeren Umfang mit einer abdichtenden Schicht 9a aus Asbest versehen sind.

In den Seitenwänden 8 sind mehrere Brenner 10 bekannter Bauart angeordnet die in das Innere des Ofens gerichtet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind sieben Brenner in jeder Seitenwand 8 angeordnet; sie sind abwechselnd in zwei verschiedenen Höhen angebracht Einer von zwei Brennern befindet sich während des Brennens in Höhe des unteren Abschnitts der Stapel 5 unter der K-K-Achse und einer von zwei Brennern in Höhe des oberen Abschnittes der Stapel oberhalb der Y- Y-Achse. In Längsrichtung sind die Brenner 10 so angeordnet, daß, wenn sich die drei

^r> Wagen in dem Brennraum befinden und gegeneinanderstoßen, ein Brenner 10 jeweils gegenüber einem Zwischenraum / angeordnet ist. Im übrigen befinden sich gegenüber jedem Zwischenraum zwei Brenner 10, von denen sich der eine auf dem unteren und der andere

ίο auf dem höheren Niveau befindet(F i g. 2).

Der Rahmen 2 besteht im wesentlichen aus Stützen 11, die in Längsrichtung der Seitenwände 8 des Brennraumes 1 angeordnet sind, sowie aus Trägern 12, die sich über die gesamte Länge der Decke 7 erstrecken und aus Querträgern 13, die gegenüber der Decke 7 vorstehen und mit den Stützen des Gehäuses 8a verbolzt sind. An den Querträgern 13 sind in Längsrichtung verlaufende Stangen 13a aufgehängt, an denen Haken 136 zur Befestigung der Hängedecke 7 angebracht sind, die mit einer Schicht 7a aus feuerfestem Material versehen ist, die unterhalb einer Schicht Tb aus isolierendem Material liegt. Am vorderen und hinteren Ende enthält der Rahmen 2 ein metallisches Bauteil 14, das von der Seite gesehen (F i g. 1) dreieckig ist. Dieses Bauteil 14 besteht aus längs der seitlichen Enden 8 des Brennraumes 1 angeordneten senkrechten Trägern 15, die höher sind als der Brennraum 1. Am oberen Ende jedes Trägers 15 ist ein waagerechter Balken 16 befestigt, der sich von dem Ofen weg erstreckt und aus diesem weiter herausragt als der entsprechende Träger 12, der ebenfalls etwa in der gleichen senkrechten Ebene gegenüber dem Ofen vorsteht. Die Enden der Balken 16 und der Träger 12 sind über ein geneigt verlaufendes Verbindungsstück 17 miteinander verbunden, an dem die im wesentlichen ebene Tür 9 des Brennraumes gleitet. Vorzugsweise am Ende der Balken 16 und der Träger 12 sind Traversen vorgesehen.

Mit einer Winde 20 mit einem Kabel 21 kann die Tür 9 zwischen einer unteren Stellung, in der sie eine Öffnung 22, die der Form des Brennraumes 1 entspricht, verschließt und einer oberen Stellung, in der sie diese öffnung vollständig freigibt, bewegt werden, um die Wagen 4, die die Stapel 5 tragen, ein- und ausfahren zu können. Der auf der Zeichnung dargestellte Ofen enthält an jedem Ende eine Tür, die in den beiden Stellungen dargestellt sind.

An dem Rahmen 2 ist oberhalb der Decke 7 ein Ventilator 3 befestigt. Dieser enthält zwei Hauben 23,

deren äußere Enden eine rechteckige Öffnung 24 haben, die genauso breit sind wie der Brennraum 1 und die mit dem Inneren des Brennraumes über rechteckige Öffnungen 25 in Verbindung stehen, die in der Decke 7 an beiden Enden des Brennraumes vorgesehen sind. Das Gehäuse 23a ist mit der Eingangsseite des Ventilators 26 mit waagerechter Achse verbunden, der durch einen Motor 27 angetrieben wird. Das Austrittsende des Ventilators 26 steht über eine Leitung 26a mit einem Schornstein 28 in Verbindung, der seinerseits über eine Leitung 29 mit dem Gehäuse 23ö verbunden ist Der Schornstein 28 enthält zwei Sätze von Regulierklappen. Die Klappen 30, die aus zwei Flügeln mit mittleren parallelen Achsen bestehen, die horizontal und parallel zur Querachse Y- Y angeordnet sind, sind am Eintritts-

ende der Leitung 29 angeordnet und ermöglichen die Regulierung der Menge der in den Ofen zurückgeführten Luft Die anderen Klappen 31 bestehen ebenfalls aus zwei Flügeln, die kürzer sind als die der Klappen 30 und

deren Achsen parallel zu den Achsen der Klappen 30 verlaufen; sie sind im Ausgangsende des Schornsteins 28 angeordnet und ermöglichen die Regulierung der Luftmenge, die entweichen soll, um bestimmte Brennbedingungen, beispielsweise einen konstanten Druck in dem Brennraum 1 aufrechtzuerhalten.

Der Ofen arbeitet wie folgt:

Man ordnet zunächst auf jedem Wagen 4 zwei Stapel 5 der zu brennenden Gegenstände an, wobei zwischen jedem Stapel 5 und dem entsprechenden Ende des Wagens ein Zwischenraum gelassen wird, der in Längsrichtung etwa halb so groß ist wie der Zwischenraum /zwischen den Stapeln eines Wagens.

In den Brennraum 1 werden drei in dieser Weise beladene Wagen 4 durch wenigstens eine der öffnungen 22 eingeführt, deren Tür 9 sich in der oberen Stellung befindet. Nachdem die Tür oder die Türen 9 geschlossen sind, wird der Brennraum nach unten zu von den Böden 4a der Wagen begrenzt. Diese sind darüber hinaus mit seitlichen Platten 32 versehen, die sich in senkrechter Richtung erstrecken und zur Abdichtung in mit Sand gefüllten Gleitbahnen 33 an den Seitenwänden 8 gleiten.

Anschließend wird der Motor 27 angestellt, der den Ventilator 26 antreibt und im Inneren des Brennraumes { einen in Längsrichtung gerichteten Luftstrom erzeugt, dessen Menge und Geschwindigkeit konstant ist (Pfeile /der Fig. 1).

Dann werden die Brenner 10 gezündet, die man so einreguliert, daß die Temperatur des Luftstromes ansteigt. Dies entspricht der Vorwärmstufe für die keramischen Erzeugnisse. Der Luftstrom, der durch den Ventilator umgewälzt wird, wird an einem Ende des Brennraumes durch die erste Gruppe der Brenner 10 auf die gewünschte Temperatur erhitzt und durchquert dann den ersten Stapel 5, wobei ein Teil der Wärme abgegeben und die keramischen Erzeugnisse erwärmt werden. Nach dem Austritt aus diesem Stapel wird das Gas durch die Brenner, die in Höhe des Zwischenraumes / angeordnet sind, der die beiden ersten Stapel voneinander trennt, erneut auf die gewünschte Temperatur erwärmt. Der Gasstrom durchquert dann den zweiten Stapel, gibt erneut einen Teil der Wärme ab und sofort bis zum anderen Ende des Brennraumes 1. Durch die schräge Anordnung der beiden Türen 9 wird die Zirkulation der heißen Gase verbessert

Wenn die Brenntemperatur erreicht ist, bleibt der Wärmefluß, der durch die Brenner 10 geliefert wird, konstant, wobei der Ventilator weiter arbeitet. Auf die Brennstufe folgt eine Abkühlstufe, in deren Verlauf die Brenner 10 nur Luft liefern.

Während der Abkühlung tritt der umgekehrte Vorgang ein:

Die durch den Ventilator gelieferte Luft tritt an einem Ende in den Brennraum 1 ein, wird durch das erste Brennerpaar abgekühlt, nimmt eine bestimmte Wärmemenge aus dem ersten Stapel auf, wird erneut durch das zweite Brennerpaar zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel abgekühlt, nimmt Wärme von dem zweiten Stapel auf und so weiter.

Eine geeignete Reguliereinrichtung sorgt für das automatische öffnen der Klappen 30 und 31, um einen konstanten Druck unabhängig von der Temperatur in dem Brennraum 1 aufrechtzuerhalten.

Der Ofen gemäß vorliegender Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Anschluß an Steuer- und Reguliereinrichtungen, die vollkommen automatisch arbeiten.

Wenn ein aus der Vorwärmung, dem Brennen und der Abkühlung bestehender Zyklus beendet ist, wird wenigstens eine Tür 9 geöffnet und die drei Wagen 4 werden zusammen mit den darauf liegenden Stapeln herausgezogen. Anschließend werden drei neue Wagen zur Durchführung eines neuen Brennzyklus eingeführt.

Es wurde festgestellt, daß die ausgezeichneten Brennbedingungen in diesem Ofen zu einer erheblichen Verringerung des Brennvorganges führen. Es konnten mehrere Brennzyklen innerhalb von 24 Stunden durchgeführt werden, was eine erhebliche Produktionsrate darstellt.

Darüber hinaus ist die Qualität der in diesem Ofen gebrannten Gegenstände vorzüglich, was darauf zurückzuführen ist, daß die starke Konvektion, die unabhängig von der Temperatur konstant ist, sowie die auf die Oberflächen der Stapel gelieferte Wärme zu einer bemerkenswerten Homogenität des Brennvorgangs führt.

Der Ofen gemäß vorliegender Erfindung hat darübei

hinaus die bekannten Vorteile intermittierender öfen gegenüber Tunnelofen, bei denen die zu brennenden Gegenstände sich in drei aufeinanderfolgenden Zonen, einer Vorwärmzone, einer Brennzone und einer Abkühlzone, verschieben. Es besteht die Möglichkeit, mehrere Öfen unter optimalen Bedingungen miteinander zu verbinden; der Platzbedarf ist relativ gering. Die Investitionskosten sind niedrig und können in dem Maße, in dem die Produktion der Anlage vergrößert wird, aufgebracht werden. Bei der Installation mehrerer

öfen ist es möglich, einen einzelnen Ventilator zu benutzen, der allen öfen gemeinsam ist.

F i g. 3 zeigt, wie man auf dem Boden 4a der Wagen 4 große Hohlsteine 34 anordnen kann, um die Zirkulation der Gase in Längsrichtung durch die Stapel 5 zu begünstigen, wobei ein optimales Volumen der Stapel erzielt wird. In jedem Stapel 5 ordnet man die Steine in identischen, übereinanderliegenden Schichten bis zu der gewünschten Höhe, praktisch bis fast zur Höhe der Decke 7 des Brennraumes 1 an. In jeder Schicht liegen die Steine in Querrichtung und in Längsrichtung des Wagens und damit des Brennraumes aneinander. Die Durchgänge 35 sind untereinander parallel und durchqueren die Steine durchgehend. Sie sind alle in Längsrichtung orientiert. Wenn es sich um identische Steine handelt, was im allgemeinen der Fall ist, da die Chargen, die gebrannt werden sollen, normalerweise homogen sind, sind die Durchgänge von einer Querreihe der Steine zur folgenden ausgerichtet.

Die Anordnung von Steinen 36 mit unterbrochener Stoßfuge, ist auf Fig.4 dargestellt. Die Steine haben durchgehende parallele Kanäle 37. In zwei entgegengesetzt gerichteten Flächen 38 und 39 sind große Rinnen 40 vorgesehen, die parallel zu den Kanälen 37 verlaufen und sich von einem Ende des Steines zum anderen erstrecken. Man ordnet alle Steine so an, daß die Kanäle 37 und die Rinnen 40 in Längsrichtung des Wagens 4 orientiert sind. Wenn, wie dargestellt, die Flächen 38 und 39 horizontal angeordnet sind, begrenzen die Rinnen 40 von zwei übereinandergelegten Steinen große Durchgänge 41 für den Durchtritt des Gases in Längsrichtung während des Brennens, während die Kanäle 37 engere Durchgänge bilden. Bei senkrechter Anordnung der Flächen 38, 39 würde ein entsprechender Effekt erreicht

Die Hohlsteine 42, die auf Fig.5 dargestellt sind, haben sich in Längsrichtung erstreckende Kanäle 43 und zwei in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge 44, die sich gegenüberliegen und die man in Längsrichtung

zum Wagen 4 in jedem Stapel so anordnet, daß die Vorsprünge 44 der Steine derselben Schicht aneinanderliegen. Auf diese Weise ergeben sich große Kanäle 45 zwischen vier Steinen außer den kleineren Kanälen 43.

Wie sich aus F i g. 6 ergibt, ordnet man zum Brennen von Gipssteinen 46 mit Kanälen 47 die Steine in jedem Stapel so an, daß sie aneinanderliegen und sich auf ihren kleinen, längs verlaufenden Oberflächen 46a abstützen, wobei die Kanäle 47 in bezug auf den Wagen 4 in Längsrichtung ausgerichtet werden. Um den Stapel, der wenig stabil ist, seitlich zu halten, kann man ihn mit großen Hohlsteinen 34 begrenzen, die schon gebrannt sind oder noch gebrannt werden sollen, und den Steinen entsprechen, die auf F i g. 3 dargestellt sind und in der gleichen Weise angeordnet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, anstelle der Steine 34 jeden Stapel mit Metallbändern zu umgeben, was hinsichtlich der automatischen Beladung der Wagen zweckmäßiger ist.

Die Wagen Ab, die auf den Zeichnungen 7 bis 9 dargestellt sind, dienen insbesondere zum Brennen von Gegenständen, die man nicht ohne Schaden in ausreichender Höhe stapeln kann. Sie enthalten dauernd zwei Aufbauten 48 aus feuerfestem Material, die in Längsrichtung des Wagens im Abstand voneinander angeordnet sind. Jeder Aufbau 48 besteht aus horizontalen Platten 49, die durch ebene Wände 50 oder Stützen gehalten werden, die in Längsrichtung angeordnet sind und über die gesamte Länge des Wagens einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben. Die Wände haben die Länge eines Stapels. Auf diese Weise werden in Längsrichtung offene Hohlräume 51 gebildet, in die die zu brennenden Gegenstände eingelegt werden.

Auf Fig.7 sind Krempziegel 52 dargestellt, die Längskanten 53 haben, die ihnen die Form eines 5 geben. Sie sind gegeneinanderliegend in den Hohlräumen 51 angeordnet Dabei stützt sich eine Kante 53 der äußeren Ziegel über die gesamte Länge gegen eine Wand 50 des Hohlraumes ab.

F i g. 8 zeigt zwei Stapel von Mönchziegeln 54, die nebeneinander in dem Hohlraum 51 untergebracht sind, wobei die rechteckigen Kanten parallel zu den Stützen 50 verlaufen. Wie im Falle der Fig.7 kann das Gas in Längsrichtung zwischen den Ziegeln hindurchströmen.

Fig.9 zeigt eine analoge Anordnung von quadratischen Platten, die für einen Porzellanbrand bestimmt sind. Die Platten sind an ihrer Oberfläche eben und an ihrer unteren Fläche mit Rillen 56 versehen, die ausreichen, um den Durchgang des Gases zwischen zwei

ίο übereinanderliegenden Platten zu ermöglichen. Bei den drei zuletzt genannten Beispielen (F i g. 7 bis 9) kann man bei bestimmten Abmessungen der Gegenstände mehrere Gruppen in Längsrichtung in dem gleichen Hohlraum unterbringen.

Der Wagen 4cder Fig. 10 hat zwei Aufbauten 57,die in Längsrichtung des Wagens im Abstand voneinander angeordnet sind. Jeder Aufbau 57 besteht aus einer Reihe von auswechselbaren Kassetten 58 aus feuerfestem Material, deren offene, sich gegenüberliegende Flächen gegen die beiden Enden des Wagens gerichtet sind. Jede Kassette 58, die in der Draufsicht annähernd quadratisch ist, hat eine bestimmte Anzahl von Vorsprüngen 59, die nach innen gerichtet sind und die die quadratischen Platten 60 in ihrer horizontalen Lage und in senkrechter Richtung im Abstand voneinander halten. Man kann auf diese Weise emaillierte Platten im Emailbrand brennen, d. h. in zwei Bränden, zwischen denen man eine Kalt-Emaillierung vornimmt, oder in einem Brand nach der Emaillierung. Die Zwischenräume zwischen den Platten dienen dazu, die Zirkulation des Gases in Längsrichtung zu begünstigen.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wird in sehr einfacher Weise eine große Anzahl von Kanälen in Längsrichtung für die Bewegung des Gases von einem Ende des Brennraumes zum anderen sichergestellt. Der Wärmeaustausch zwischen dem Gas, das sich dauernd bewegt, und den zu brennenden Gegenständen wird auf diese Weise außerordentlich gleichförmig in den Gegenständen vor sich gehen. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Qualität der erhaltenen Produkte.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Brennen von keramischen Gegenständen im Brennraum eines intermittierenden Ofens, in dem die Gegenstände in mehreren, in Längsrichtung des Brennraumes mit Abstand aufeinanderfolgenden Stapeln angeordnet sind und in dem während der gesamten Dauer des Brennzyklus Gas in derselben Richtung umgewälzt wird und in Querrichtung des Brennraumes Wärmeströme hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umwälzströmung des Gases in Längsrichtung des Brennraumes von einem Ende zum anderen Ende desselben erzeugt wird und daß die Wärmeströme quer zur Umwälzströmung direkt in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stapeln eingeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zwischenraum mit Hilfe von jeweils zwei in gegenüberliegenden Seitenwänden des Brennraumes in unterschiedlichen Höhen angeordneten Brennern ein Wärmestrom im unteren Bereich und ein weiterer Wärmestrom im oberen Bereich der Stapel erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Umwälzung des Gases dauernd dessen Druck geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände so angeordnet werden, daß in den Stapeln Kanäle für das umgewälzte Gas entstehen, die parallel zur Längsrichtung des Brennraumes verlaufen.

5. Intermittierender Brennofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, der in Längsrichtung des Brennraumes verlaufende Schienen zum Ein- und Ausfahren von Wagen mit einer Ladefläche zum Auflegen der zu brennenden Gegenstände aufweist, wobei die Wagen so ausgebildet sind, daß sie sich beim Betrieb des Ofens einer hinter dem anderen aneinanderstoßend von einem Ende zum anderen Ende des Brennraumes erstrecken, und bei dem in wenigstens einer Seitenwand des Brennraumes Brenner höher als die Ladefläche der Wagen und in Längsrichtung des Brennraumes mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind und wobei ferner Einrichtungen zur Erzeugung einer ständigen Gasumwälzung innerhalb des Brennraumes vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen (3) so ausgebildet sind, daß im Brennraum (1) eine Gasumwälzung in Längsrichtung von dessen einem Ende zum anderen Ende entsteht, und daß die Brenner (10) wenigstens in der Nähe der Enden der Wagen (4) angeordnet sind, wenn diese ihre Betriebsstellung einnehmen.

6. Brennofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Brenner (10) in der Nähe der Enden der Wagen (4) und in der Nähe der Mitte dieser Wagen angeordnet sind.

7. Brennofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner (10) in beiden Seitenwänden (8) des Brennofens und paarweise zueinander angeordnet sind, wobei die beiden Brenner (10) eines Paares in Querrichtung des Brennraumes (1) in der gleichen senkrechten Ebene in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.

8. Brennofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an derselben Seitenwand (8) in Längsrichtung des Brennraumes (1) aufeinanderfolgenden Brenner (10) abwechselnd in verschiedenen Höhen angeordnet sind.

9. Brennofen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Umwälzen des Gases ein Ventilator (3) vorgesehen ist, der in einem geschlossenen Kreis arbeitet und mit dem Brennraum (1) über zwei Öffnungen (25) in der Nähe der Enden des Brennraumes (1) in Verbindung steht

ίο

10. Brennofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (3) mit einem Schornstein (28) zur Druckregelung in Verbindung steht

11. Brennofen nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (3) an einem Rahmen (2) befestigt ist, der den Brennraum (1) umgibt und wenigstens an einem Ende desselben mit einem als Gleitrah.nen ausgebildeten Bauteil (14) versehen ist, welches zum Verschieben einer Tür (9) des Brennraumes (1) zwischen einer Offen- und einer Schließstellung dient.

12. Brennofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Brennraumes (1) eine Tür (9) angeordnet ist und daß jede Tür in der Höhe verschiebbar ist und in der Schließstellung von ihrem unteren Ende ausgehend eine nach außen gerichtete Schrägstellung einnimmt.