DE2824367A1

DE2824367A1 - Ceramics reducing atmosphere furnace control system - delivers reducing agents intermittently at high pressure into furnace

Info

Publication number: DE2824367A1
Application number: DE19782824367
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Ing Gatzke
Original assignee: Keramische Ind Bedarfs Pa GmbH
Current assignee: Keramische Ind Bedarfs Pa GmbH
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1979-12-06

Abstract

The control system is for industrial furnaces partic. of the tunnel type, burning ceramic items to be reducted evenly. The reducing agents, e.g. C and H2, are fed into the furnace atmosphere at a particular zone. These agents are delivered intermittently and at high pressure, and in quantities and at intervals such that any surplus remaining after a partial reduction is burnt off by the neutral furnace atmosphere without additional air, in the interval before delivery of the next quantity.

Description

Verfahren zum Steuern von mit reduzierender OfenatmosphäreMethod for controlling with reducing furnace atmosphere

zu betreibenden Industrie-Ofenanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von mit reduzierender Ofenatmosphäre zu betreibenden Industrie-Ofenanlagen, und zwar solchen zum Brennen von gleichmäßig zu reduzierenden, vorzugsweise aus Porzellan bestehenden Gegenständen.industrial furnace systems to be operated The invention relates to a method and an apparatus for controlling with reducing Furnace atmosphere to be operated industrial furnace systems, namely those for firing of objects to be reduced evenly, preferably made of porcelain.

Vornehmlich in der feinkeramischen Industrie und insbesondere beim Brennen von Porzellan muß die Führung der Ofenatmosphäre so erfolgen, daß eine bestimmte Reduktion, d.h. ein Überschuß an C und H2 in der Ofenatmosphärg vorhanden ist. Diese Reduk-7 tionsmittel bewirken, daß die insbesondere in feinkeramischen Porzellangegenständen befindlichen feinst verteilten Ei senmoleküle im Laufe des Brennprozesses derart reduziert werden, daß der Porzellangegenstand das gewünschte strahlende Porzellan weiß erhält.Mainly in the fine ceramics industry and especially with When firing porcelain, the furnace atmosphere must be guided in such a way that a certain Reduction, i.e. there is an excess of C and H2 in the furnace atmosphere. These Reduc-7 tion agents cause the especially in fine ceramic porcelain objects finely distributed iron molecules in the course of the firing process be reduced so that the porcelain object has the desired radiant porcelain white receives.

Zu diesem Zwecke ist es bekannt, in die reduzierend gehaltene Ofenatmosphäre, insbesondere im Bereich ihrer maximalen Temperatur die vorerwähnten Reduktionsmittel einzugeben. Die Eingabe dieser Reduktionsmittel muß mit einem erheblichen, den eigentlichen Bedarf übersteigenden Überschuß erfolgen, um ein in sein nur Färbung gleichmäßiges Produkt zu erhalten. Dieser Überschuß muß nach erfolgter Reduktion entfernt werden, was durch Abbrennung erfolgt, für die ein erheblicher Luftüberschuß d.h.For this purpose, it is known, in the furnace atmosphere, which is kept reducing, the aforementioned reducing agents in particular in the range of their maximum temperature to enter. The input of this reducing agent must be significant, the actual Any excess should be made in order to be evenly colored in only Product. This excess must be removed after the reduction has taken place, what is done by burning, for which a considerable excess of air i.e.

eine Sauerstoffzugabe erforderlich ist. Dieser zuzugebende Luftüberschuß muß die an sich notwendige Menge überschreiten, um nicht durch das zusätzliche Abbrennen der Reduktionsgase Zonen mit einer Übertemperatur zu erzeugen, die zu einem nicht unerheblichen Ausschuß führen würden. Durch diesen der Kühlung der Ofenatmosphäre dienenden erheblichen Luftüberschuß verringert sich wiederum der Wirkungsgrad des Ofens, so daß dem Ofen zusätzlicher Brennstoff zugeführt werden muß, um die für die Erzielung eines einwandfreien Produktes erforderliche Temperatur der Ofenatmosphäre aufrechtzuerhalten.an addition of oxygen is necessary. This excess air to be added must exceed the actually necessary amount in order not to be caused by the additional burning of the reducing gases to generate zones with an overtemperature, which leads to one not would lead insignificant committee. Through this the cooling of the furnace atmosphere Serving considerable excess air, in turn, reduces the efficiency of the Furnace, so that additional fuel must be added to the furnace to accommodate the the temperature of the furnace atmosphere required to achieve a perfect product maintain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen zusätzlichen, bisher erforderlichen Energieaufwand zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, das einen solchen zusätzlichen Energieaufwand überflüssig macht.The invention is based on the object of this additional, so far to avoid the necessary expenditure of energy and to create a process that has one makes such additional expenditure of energy superfluous.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die der Reduktion dienende Mittel in den Ofen intermittierend unter hohem Druck und in sehen Anteilen und Zeitabständen eingegeben durch werden, daß der nach jeder Eingabe eines Anteils erzielten Teil..This object is achieved according to the invention in that the reduction serving means in the furnace intermittently under high pressure and in see proportions and time intervals are entered by that after each entry of a share achieved part ..

reduktion verbleibende Überschuß des Reduktionsmittelanteiles so gering ist, daß er in der zwischen aufeinanderfolgenden Einga ben liegenden Pause ohne zusätzliche Luftzuführung durch die neutrale Ofenatmosphäre abgebrannt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis der Anmelderin zugrunde, daß insbesondere im großtechnischen Verfahren, und zwar vorzugsweise im Tunnelofen bei einer automatischen Temperatursteuerung das Brenngut nicht nachteilig beeinflußt wird, wenn es kurzzeitig in der Reduktion -zone des Ofens in einer neutralen Ofenatmosphäre behandelt wird Aufgrund dieser Erkenntnis hat die Anmelderin gefunden, daß bei der intermittierenden Eingabe des der Reduktion dienenden Mediums in die Ofenatmosphäre der bisher zusätzliche Aufwand an Energie sich vermeiden läßt. Durch die erfindungsgemäße Eingabe des Reduktionsmittels wird einerseits gewährleistet, daß eine gleichmäßige Verteilung des Reduktionsmittels über den gesamten Ofenquerschnitt gewährleistet ist, und daß andererseits die Zuführung eines Luftüberschu sses sich erübrigt, da die neutrale Ofenatmosphäre ausreicht, um in den zwischen den pu;ierenden Eingaben des Reduktionsmittels bestehenden Pausen das nach erfolgter Teilreduktion in der Atmosphäre des Ofens verbleibende restliche Reduktionsmittel abzubrennen, ohne daß eine Sauerstoff zugabe für diesen Zweck erforderlich ist. Aus diesem Grund werden Übertemperaturen und damit die Zugabe eines hohen Luftüberschusses zum Zwecke derKühlung vermieden, so daß eine befriedigende Ofenatmosphäre erhalten bleibt, ohne daß zusätzlich Energie den Brennern des Ofen zugeführt werden muß.reduction remaining excess of the reducing agent proportion so small is that he lies in the pause between successive inputs without additional air supply is burned off by the neutral furnace atmosphere. Of the Invention lies based on the applicant's knowledge that in particular on an industrial scale, preferably in a tunnel furnace with an automatic one Temperature control the material to be fired is not adversely affected if it is briefly is treated in the reduction zone of the furnace in a neutral furnace atmosphere Based on this finding, the applicant has found that the intermittent Input of the medium used for the reduction into the furnace atmosphere of the previously additional Energy expenditure can be avoided. By entering the reducing agent according to the invention it is ensured on the one hand that a uniform distribution of the reducing agent is guaranteed over the entire furnace cross-section, and that on the other hand, the supply an excess of air is not necessary, since the neutral furnace atmosphere is sufficient, in the pauses between the pu; enden doses of the reducing agent the remainder remaining in the atmosphere of the furnace after partial reduction Burn off reducing agents without adding oxygen for this purpose is. For this reason, excess temperatures and thus the addition of a large excess of air avoided for the purpose of cooling, so that a satisfactory furnace atmosphere is obtained remains without additional energy having to be supplied to the burners of the furnace.

Ein weiteres Merkmal des Verfahrens kennzeichent sich dadurch, daß Reduktionsmittel an wenigstens zwei Stellen in den Ofen eingegeben wird, die derart zueinander liegen, daß das Reduktionsmittel gleichmäßig über den Querschnitt der Ofenatmosphäre verteilt wird. Dadurch, daß das Reduktionsmittel dem Ofen an wenig stens zwei verschiedenen Stellen zugeführt wird, wird gewährleistet, daß eine gleichmäßige Durchmischung der Ofenatmosphäre mit dem Reduktionsmittel erreicht wird, wodurch gewährleistet ist, daß das Reduktionsmittel gleichmäßig mit den zu brenn ender .Another feature of the process is characterized in that Introduced reducing agent in at least two places in the furnace will, which lie to one another in such a way that the reducing agent is uniform over the cross section the furnace atmosphere is distributed. By the fact that the reducing agent to the furnace at least two different places is fed, it is ensured that one uniform mixing of the furnace atmosphere with the reducing agent is achieved is, which ensures that the reducing agent evenly with the to burning ender.

Gegenständen in Kontakt kommt, so daß ein optimales Produkt erreichbar ist.Objects comes into contact, so that an optimal product can be achieved is.

Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß in den Ofenwänden mit Düsen ausgestattete Injektionsvorrichtungen, beispielsweise Lanzen angeordnet sind, wobei die Lanzen am Ofenumfang derart versetzt angeordnet sind, daß die Ofenatmosphäre einer vorzugsweise kreisenden Durchwirbelung unterzogen wird. Die Eingabe des Reduktionsmitteis in den Ofen erfolgt zweckmäßigerweise durch mit Düsen ausgestattete Lanzen, die die Ofenwandung durchdringen und in geeigneten Stellungen in der Ofenwandung plaziert werden, daß durch die unter hohem Druck stehenden Reduktionsmittel eine Durchwirbelung der Ofenat-mosphäre erreicht wird, die eine sich mäßige Verteilung der Reduktionsmittel und damit ein einwandfreies gleichmäßig reduziertes Brennprodukt sicherstellt.The device used to carry out the method is identified by the fact that injection devices equipped with nozzles in the furnace walls, For example, lances are arranged, the lances being offset in this way on the furnace circumference are arranged that the furnace atmosphere of a preferably circular vortex is subjected. The input of the reducing agent into the furnace is expedient by lances equipped with nozzles that penetrate the furnace wall and in suitable Positions are placed in the furnace wall that are under high pressure A whirling through of the furnace atmosphere is achieved by reducing agent, which is a moderate distribution of the reducing agent and thus a perfect evenly ensures reduced firing product.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Injektionsvorrichtungen aus in den Brennern angeordneten Düsen bestehen.Another feature of the invention is characterized in that that the injection devices consist of nozzles placed in the burners.

Schließlich ist noch wesentlich, daß die Injektionsvorrichtung n mit Absperrorganen ausgestattet sind. Durch die an den Injektionsvorrichtungen angeordneten Ansperrorgane ist gewährleistet, daß die Zugabe des Reduktionsmittels den jeweils zu brennenden Gegenständen und dem Ofendurchsatz angepaßt werden kann, ohne daß die eigentliche Steuerung der Ofenatmosphäre einer änderung unterzogen werden muß.Finally, it is also essential that the injection device n with Shut-off devices are fitted. By the arranged on the injection devices Locking device ensures that the addition of the reducing agent to each to burning objects and the furnace throughput can be adjusted without the actual control of the furnace atmosphere must be subjected to a change.

Bei der der Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung können die Ofenwände durchdringende Lanzen verwendet werden, die mit Düsen zur Eingabe des Reduktionsmittels ausgestattet sind. Hierbei sind zweckmäßigerweise wenigstens zwei Lanzen vorgesehen, die an gegenüberliegenden Wänden, beispielsweise an den senkrechten Ofenwänden auf der einen Seite oben und auf der anderen Seite unten angeordnet sind, so daß bei Eingabe de Reduktionsmittels die Ofenatmosphäre in eine kreisende Bewegung versetzt wird, wobei sie mit dem Reduktionsmittel so durchwirbelt wird, daß dieses zuverlässig mit jedem zu brennen den Gegenstand in gleichem Maße in Berührung kommt, 8o daß die Erzielung gleichmäßig reduzierter Produkte gewährleistet ist.In the device used to carry out the method, Lances penetrating the furnace walls are used with nozzles for input of the reducing agent are equipped. Here are expediently at least two lances provided on opposite walls, for example on the vertical oven walls on one side above and on the other side below are arranged so that when entering de reducing agent, the furnace atmosphere in a circular motion is added, whirling it through with the reducing agent that this will be reliable with everyone to burn the object to the same extent comes into contact, 8o that ensures the achievement of uniformly reduced products is.

Anstelle der Lanzen können die der Eingabe des Reduktionsmitte:Ls dienenden Düsengegebenfalls auch in den der Erzeugung der Ofenatmosphäre dienenden Brennern angeordnet sein.Instead of the lances, you can enter the reduction center: Ls serving If necessary, nozzles also in the burners used to generate the furnace atmosphere be arranged.

Claims

CLAIMS 1. Method of controlling with a reducing furnace atmosphere Industrial furnace systems to be operated, preferably for tunnel furnaces, for firing of objects to be reduced evenly, preferably made of porcelain, in which means serving to reduce the furnace atmosphere in a specific furnace zone, For example, C and H2 can be added, which means that no information is available e t that the reducing agents in the furnace intermittently under high Pressure and entered in such proportions and time intervals that the after any remaining excess achieved by entering a share the proportion of reducing agent is so low that it is in the between successive Entries lying pause without additional air supply due to the neutral furnace atmosphere is burned down.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reducing agent is put in at least two places in the oven that are so opposite to each other, that the reducing agent is evenly distributed over the cross section of the furnace atmosphere will.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that injection devices equipped with nozzles in the furnace walls, for example lances are arranged, the lances being offset in this way on the furnace circumference are arranged to each other that the furnace atmosphere is preferably a circular Vortex is subjected.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that the injection device from arranged in the burners There are nozzles.

5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that the injection devices are equipped with shut-off devices.