DE2601038C2

DE2601038C2 - Verfahren zum Angleichen der Temperaturen in der Aufheizzone eines Tunnelofens

Info

Publication number: DE2601038C2
Application number: DE19762601038
Authority: DE
Inventors: Manfred 6312 Laubach Leisenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1984-09-06
Also published as: DE2601038A1

Description

Im Bereich zwischen der Einfahrschleuse und der Brennzone eines Tunnelofens, d. h. in der Zone, in der der zu brennende Besatz aufgeheizt wird, betragen die Temperaturunterschiede zwischen der Tunnelofendekke und der Sohle bis zu 300°C. Seit Jahren versucht man, diese Temperaturdifferenzen durch verschiedene Maßnahmen zu verringern, bisher aber ohne Erfolg.

Zu diesem Zweck wurden z. B., wie dies durch die AT-PS 3 01 429 bekannt ist, Umwälzventilatoren eingesetzt, durch die Luft seitlich unten aus dem Ofen abgesaugt und wiederum von oben in den Besatz eingeblasen wurde. Der Wirkungsgrad der installierten elektrischen Leistung ist hierbei, gemessen am Erfolg, völlig unzureichend. Vor allem aber ist nachteilig, daß eine große Menge Ofengas umgewälzt werden muß und daß durch das Absaugen im Boden des Tunnelofens in einem erheblichen Maße Frischluft eintritt. Auch kann durch die relativ hohe Vertikalströmung eine Beschädigung an dem Ofengut verursacht werden.

Warum ist es nun eigentlich so wichtig, in der Aufheizzone eines Tunnelofens die Temperaturen oben und unten möglichst gleichmäßig und die Unterschiede möglichst gering zu halter.?

Die optimale Länge der Aufheizzone eines Tunnelofens wird nur durch das zu brennende Material (Dilatometerkurve) bestimmt. Schwindung und Setzdichte beeinflussen die mögliche Temperatursteigerung, gemessen in T/m. Die daraus resultierende zulässige Steigerung bis zur Garbrandtemperatur ergibt die Länge des Ofens zwischen Schleuse und Brennzone. Der kürzest mögliche Ofen hat natürlich die geringsten Wärmevcrlustc. d. h. den besten Wirkungsgrad. Ein weiterer, auch materialabhängiger Faktor ist die sich durch die Schubzeit ergebende Temperatursteigerung, gemessen in "CVh. Sie bestimmt ebenfalls den Ofennutzungsgrad.
Das Brenngut gelangt im allgemeinen gleichmäßig erhitzt aus dem Vorwärmer in den Ofen. In dessen Vorwärmzone werden die oberen Schichten des auf einem Tunnelofenwagen gestapelten Besatzes auf ihrem Weg zur Brennzone mehr und schneller erwärmt. Die unteren Schichten erwärmen sich dagegen viel langsamer,

to der Temperaturunterschied zwischen oben und unten wächst, bis etwa kurz vor der Brennzone das Angleichen der Temperaturen beginnt. Zwar stellt man nun in den unteren Schichten einen steilen Temperaturanstieg fest; die bis zur Brennzone noch zur Verfügung stehende Strecke bzw. Zeit reicht jedoch kaum aus, den Ausgleich im Paket herbeizuführen. So dient also noch ein großer Teil der Brennzone dazu, die unteren Schichten des Besatzes aufzuheizen, so daß sie ihre eigentliche Aufgabe, das Brenngut gar zu brennen, nicht voll erfüllen kann. Die Folgen sind oft Schwachbrand oder doch erhebliche Unterschiede in Schwindung, Wasseraufnahme und Festigkeit

Oft muß auch die Schubzeit nach dem im letzten Abschnitt dei· Aufheizzone herrschenden Temperaturanstieg der unteren Schichten eingerichtet werden, d. h., der Nutzungsgrad des Ofens ist geringer als er sein könnte.

Die gleichmäßige Erwärmung des Brenngutes über den ganzen Querschnitt und in jedem Ofenabschnitt ist also ?uch mitentscheidend für die Baukosten, den Wirkungs- und den Nutzungsgrad eines Tunnelofens.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mittels dem die Nachteile des vorbekannten Verfahrens vermieden werden und auf äußerst einfache und wirtschaftliche Weise und somit mit geringem Aufwand die Temperaturen in der Aufheizzone eines Tunnelofens angeglichen werden können, so daß die Brenncigenschaften in einem erheblichen Maße verbessert werden. Außerdem soll dadurch erreicht werden, daß die Brennzone langer als bisher auf ihrem aktiven Garbrandpunkt gefahren werden kann, um eine höhere Ofenlcistung zu erhalten oder um die Brennzone verkürzen zu können.
Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zum Angleichen der Temperatur in der Aufheizzone eines Tunnelofens, mittels dem dies zu bewerkstelligen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch ständiges Einblasen einer geringen, für den Wärmehaushalt des Ofens praktisch bedeutungslosen Luftmenge durch in der Decke des Tunnelofens im Bereich der Aufheizzone vorgesehene vorzugsweise in Reihe angeordnete Öffnungen, die im oberen Bereich des Tunnelofens horizontal strömenden Rauchgase in dessen Aufheizzone unterbrochen und nach unten geschoben werden.

Um dieses Verfahren in einfacher Weise anwenden zu können, ist es zweckmäßig, in der Aufheizzone in den in der Decke vorgesehenen Schürlöchern, vorzugsweise in mehreren Reihen an eine Luftzuführungsleitung angeschlossene Düsen einzusetzen, mittels denen senkrecht

bo von oben nach unten auf die horizontal strömenden Rauchgase Frischluft einzublasen ist.

Vorteilhaft ist es ferner, die Düsen derart auszubilden, daß das Volumen und/oder der Druck der durch diese strömenden Luftmenge einstellbar ist und diese an eine

M gemeinsame Luftzuführungsleilung anzuschließen, die durch einen Ventilator gespeist wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausgleich der Temperatur in der Aufheizzone eines Tunnel-

26 Ol

10

15

20

25

JO

ofens wird auf einfache Weise erreicht, daß die Temperaturdifferenz zwischen den oberen und den unteren Schichten des Besatzes nahezu auf etwa 20⁰C reduziert wird. Wird nämlich in der Aufheizzone eines Tunnelofens ständig eine geringe für den Wärmthaushalt des Ofens praktisch bedeutungslose Luftmenge, und zwar nur zirka 0,5—1% der Menge der durchgesetzten Ofengase, von oben auf die Rauchgase geblasen, so wird deren horizontale Strömung unterbrochen und die eingeblasene Luft nimmt ein Vielfaches ihrer eigenen Menge mit nach unten und transportiert somit das »Zuviel« an Wärme auf die Wagensohle. Der eingeblascne Luftstrom wirkt gewissermaßen als Injektor, um Luft von der Decke des Ofens zur Sohle zu transportieren.

Damit wird der Wagen bzw. der Besatz insgesamt gleichmäßiger erwärmt und die Steine der unteren Parteien kommen etwa genauso warm in die Brennzone wie die oberen. Die Brennzone kann somit wesentlich länger auf ihrem aktiven Garbrandpunkt gefahren werden. Dies bedeutet eine längere Haltezeit ader, da die frühere Haltezeit ausreichend war, eine höhere Ofenleistung. Kann aus irgendwelchen Gründen die Ofenleistung nicht gesteigert werden, kann nunmehr die Brennzone verkürzt werden. Damit fallen ebenfalls Verluste weg.

Der Bauaufwand, der erforderlich ist, um dies zu erreichen, ist äußerst gering. Lediglich im Bereich der Aufheizzone sind vorzugsweise in Schürlöcher Düsen einzubauen, die eine in Volumen und Druck definierte Menge Luft senkrecht in die Brennschlitze einblasen. Diese geringe Luftmenge ist für den Wärmehaushalt des Ofens praktisch bedeutungslos, unterbricht jedoch die horizontale Rauchgasströmung. Die so erzeugte Strömung ist dem Auftrieb entgegengesetzt gerichtet, nimmt ein Mehrfaches des eigenen Volumens an heißer J5 Luft mit nach unten und bringt so das Zuviel an Wärme der oberen Schichten in die unteren Bereiche des Ofens.

Die Kosten für die installierte elektrische Leistung sind ebenso vernachlässigbar gering wie die zum Erwärmen der eingeführten Luft erforderlichen Brennstoffkosten und stehen in keinem Verhältnis zu den erzielten Verbesserungen. Dabei ist auch von Bedeutung, daß das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von jeder Bedienung arbeitet.

Weitere Einzelheiten sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens zum Angleichen der Temperatur in der Aufheizzone eines Tunnelofens, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen. Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Tunnelofens in Draufsicht,

F i g. 2 den Tunnelofen nach F i g. 1 in einem Schnitt nach der Linie H-II und

Fig.3 den Tunnelofen nach Fig. 1 in einen Schnitt nach der Linie III-1II.

In den F i g. 1,2 und 3 ist mit 1 jeweils ein Tunnelofen bezeichnet, in dessen Brennzone ßder auf verschiebbaren Tunnelofenwagen 8 aufgeschichtete Besatz 9 in Form von Steinen oder anderen Formungen gebrannt wird. In der Decke 4 des Tunnelofens 1 sind dazu in der Brennzone B Brenner 5 eingebaut, denen der Brennstoff über eine Brennstoffleitung 6 und Sauerstoff über eine Luftleitung 7 zugeführt wird.

Um die Temperaturdifferenz in der Aufheizzone A des Tunnelofens 1 zwischen den oberen und unteren Schichten des Besatzes 9, d. h. zwischen der Sohle 3 und der Decke 4 auszugleichen, ist vorgesehen, senkrecht zur Strömungsrichtung der Rauchgase auf diese eine geringe Menge Frischluft zu blasen, so daß deren Strömung unterbrochen wird. Zu diesem Zweck sind in dem Bereich zwischen der Einfahrschleuse 2 und der Brennzone B in der Decke 4 des Tunnelofens 1 mehrere in Reihe angeordnete Schürlöcher It, Jl' ..., 12, 12' ... und i3, 13'... vorgesehen, in die jeweils Düsen 14 eingesetzt sind. Die Düsen 14 sind hierbei über Zweigleitungen 15 und 16 bzw. 15', 16' bzw. 15", 16" an eine Frischluftleitung 19 angeschlossen, die von einem durch einen Motor 18 angetriebenen Ventilator 17 gespeist wird. Mit der Frischluftleitung 19 ist auch die Luftzuführungslcitung 7 der Brenner 5 verbunden.

Wird durch die Düsen 14 Frischluft eingeblasen — die Düsen 14 sollten hierbei regelbar sein, um das Volumen und den Druck der eingeblasenen Luft verändern zu können —, so unterbricht diese senkrecht zu den strömenden Rauchgasen eingeblasene Luft die horizontale Rauchgasströmung und auf dem Weg nach unten wird ein Vielfaches der eigenen Luftmenge mitgenommen. Auf diese Weise wird Wärme zur Sohle 3 des Tunnelofens 1 transportiert, so daß die Temperaturen angeglichen werden und die unteren Partien des Besatzes 9 somit etwa genauso warm wie die oberen in die Brennzone ödes Tunnelofens 1 gelangen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

50

b0

b.5

Claims

26 Ol 038 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Angleichen der Temperatur in der Aufheizzone eines Tunnelofens, dadurch gekennzeichnet, daß durch ständiges Einblasen einer geringen, für den Wärmehaushalt des Ofens praktisch bedeutungslosen Luftmenge durch in der Decke (4) des Tunnelofens (1) im Bereich der Aufheizzone (A) vorgesehene vorzugsweise in Reihe angeordnete öffnungen (11,12,13), die im oberen Bereich des Tunnelofens (1) horizontal strömenden Rauchgase in dessen Aufheizzone unterbrochen und nach unten geschoben werden.

2. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufheizzone (A) in den in der Decke (4) vorgesehenen Schürlöchern (11, 12, 13) vorzugsweise in mehreren Reihen (11,11'..., 12,12'..., 13,13'...) an eine Luftzuführungsleitung (15, 15', 15") angeschlossene Düsen (14) eingesetzt sind, mittels denen senkrecht von oben nach unten auf die horizontal strömenden Rauchgase Frischluft einblasbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (14) derart regelbar sind, daß das Volumen und/oder der Druck der durch diese strömenden Luftmenge einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (14) an eine gemeinsame Lufizuführungsleitung angeschlossen sind, die durch einen Ventilator (17) gespeist wird.