DE2840283C2 - Tunnelofen mit einem Rollenherd zum Brennen von keramischen oder feuerfesten Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tunnelofen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Tunnelofen mit Rollenherd sind allgemein bekannt. Dabei ist der Rollenherd aus einer Reihe von dicht hintereinander und quer zur Ofenachse angeordneten Rollen aus feuerfestem Material gebildet und in einer mittleren Höhe zwischen der Basis und dem Giebel des Ofens angeordnet, wobei die Rollen zum Transport des Brennguts in Rotation versetzbar sind. In diesem Zusammenhang ist es auch bereits bekannt, entlang des Ofens in regelmäßigen Abständen querverlaufende Wände vorzusehen, die den Ofenfreiraum einschnüren und die von einer ersten Reihe von Platten, die von der Ofenbasis aus bis in einen kurzen Abstand unter der Rollenebene nach oben geführt sind, und von einer zweiten Reihe von Platten gebildet sind, die von dem Ofengiebel aus nach unten geführt sind und in einem kurzen Abstand über der Rollenebene enden, so daß die Paare aus oberen und unteren Wänden Drosselmittel bilden, die den heißen Gasstrom dazu zwingen, die zu brennenden Materialien in bestmöglicher Weise zu überstreichen.

Es ist ebenfalls bekannt, daß das Temperaturdiagramm entlang des Ofens variabel ist, um die Temperaturen an die bestimmten Brennstufen anzupassen, d. h. an das Vorwärmen und Entgasen, das Brennen und das Abkühlen der Materialien. Dies wird dadurch erreicht, daß in den verschiedenen Bereichen der Strom des verbrannten Brennstoffs, die Verbrennungsluft und die Kühlluft eingestellt werden. Diese Einstellung ist jedoch aus zwei wichtigen Gründen noch nicht zufriedenstellend. Der erste Grund besteht darin, daß die Strömung des heißen Gasstroms entlang dem Ofen nicht einstellbar ist, weil die Platten fixiert sind; folglich ist die das Material überstreichende Gasschicht gleichmäßig, und kann diese Schicht die Dicke des Materials, seine Zusammensetzung und andere Faktoren nicht berücksichtigen, weshalb die besten Brennbedingungen nur für einige Materialien auftreten, während die übrigen keine zufriedenstellenden Ergebnisse erreichen lassen.

Der zweite Grund besteht darin, daß in den verschiedenen Ofenabschnitten infolge der verschiedenen Brennstufen eine gewisse Temperaturträgheit zwischen einer Stufe und einer anderen besteht, weshalb Temperaturveränderungen verhältnismäßig langsam sind und eine Verlangsamung der Transportgeschwindigkeit der keramischen Materialien oder eine längere Gestaltung des Ofens erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tunnelofen der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß eine bessere Steuerung der Temperatur in denvorgesehenen Ofenabschnitten gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Tunnelofen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen 2 bis 5 zu ersehen.
Während bei der vorbekannten Bauweise mit unbeweglich angeordneten Stau- bzw. Drosselplatten keine Steuerung der Temperatur in den einzelnen Ofenabschnitten über die Platten möglich ist, insbesondere keine Anpassung an unterschiedlich hohe und qualitativ unterschiedliche Brenngütei· möglich ist, ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung mit der verstellbaren Anordnung der Platten eine Regei- bzw. eine Steuerbarkeit der Temperatur in den einzelnen Ofenabschnitten gewährleistet, die in Abhängigkeit von den jeweils zu brennenden Materialien erfolgen kann, so daß deren Transportgeschwindigkeit erhöht werden kann oder alternativ generell eine kürzere Gestaltung des Ofens ermöglicht wird, was andererseits zu einer erheblichen Energieeinsparung führt
Die vertikale Verstellbarkeit der Stau- oder Drosselplatten gestattet im übrigen auch einen Schnellaustausch bzw. Ersatz von etwa beschädigten Platten, was bisher nur nach Außerbetriebsetzung des Ofens möglich war.

Die zweckmäßige Weiterbildung nach den Untcran-Sprüchen 3 und 4 unter Verwendung eines Keils macht es vorteilhafterweise möglich, über den Keil auf die Platten auf einer großen ebenen Fläche einzuwirken, was wegen der damit verbundenen Reduzierung des spezifischen Drucks neben der Verwendung von Platten aus festem und feuerfestem Material auch die Verwendung von Platten aus faserigem feuerfesten Material, wie beispielweise Kaolinwolle, möglich macht. Die Verwendung eines Keils gestattet im übrigen die Kompensation von Schrumpfungen der Platten und des Ofengicbels durch mehr oder weniger tiefes Einsetzen der Keile. Die Verwendung der Keile macht es im übrigen möglich, die Platten in Hinblick auf den bereits angesprochenen Austausch sehr schnell lösen, wieder vcrric-

gcln oder in anderweitiger Höhenausrichtung neu festlegen zu können, ohne daß irgendwelche Bereiche des Ofengiebels demontiert werden müßten. Zudem läßt sich über die Keile zugleich der jeweilige Ofenabschnitt gegen den Austritt heißer Gase und damit gegen Warmeverluste abdichten.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Zeichnungen erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 und 2 die aufeinanderfolgenden Abschnitte eines Rollenofens mit dem zugehörigen Diagramm der Temperaturen,

Fig.3 einen Querschnitt durch den aufgehängten Giebel eines Rollenofens,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt des Rollenofens mit einer einzigen Platte, die die Stau- bzw. Drosselwand bildet und

F i g. 5 einen Längsschnitt durch einen mit zwei einander angenäherten Platten ausgestatteten Abschnitt eines Rollenofens.

Gemäß zeichnerischer Darstellung und insbesondere gemäß F i g. 1 bis 3 besteht ein Rollen-Brennofen für keramische oder feuerfeste Güter aus einem Tunnel 1, der von einer unteren Basis 2, einem Giebel 3 und Seitenwänden 4 und 5 begrenzt ist, wobei das Ganze in geeigneter Weise mit feuerfesten Materialien ausgekleidet ist und die Ofenlänge in bevorzugter Weise mit Hilfe von nebeneinander entlang der Ofenachse angeordneten, vorfabrizierten Elemente, vorzugsweise modularer Bauweise, erreicht ist.

Am Beginn des Ofens ist ein vorzugsweise eingeengter Eintritt 6 vorgesehen, in den die zu brennenden Materialien eintreten, die von einem Vorofen 7 kommen. Am gegenüberliegenden Ende endet der Ofen in einem weiter eingeengten Tunnel 8, worin das bereits gebrannte Material einer natürlichen Abkühlung vor der endgültigen erzwungenen Abkühlung ausgesetzt wird.

Entlang einer horizontalen Ebene etwa in der Mitte zwischen der Basis 2 und dem Giebel 3 ist eine Transportebene 9 für das zu brennende Material vorgesehen, die aus einer Reihe paralleler Rollen 10 besteht. Diese Rollen sind alle einzeln in Rotation um ihre Achse angetrieben und quer zum Ofen ausgerichtet und so nah beieinander angeordnet, daß ihre Zentralabstände so bemessen sind, daß keine Räume gebildet sind, die ein Herunterfallen der getragenen Materialien zulassen wurden.

Es ist. auch bekannt, daß diese Rollen aus einem feuerfesten Material bestehen, damit sie den höchsten Ofenbetriebstemperaturen widerstehen können und bei diesen Temperaturen eine bestimmte mechanische Wider-Standsfähigkeit besitzen.

An den Se^:tenwänden 4 und 5 sind offene Durchbrüche 11 vorgesehen, in denen die Brenner für den Brennstoff des Brennofens angeordnet sind.

In im wesentlicheil regelmäßigen Abständen ist der Freiraum des Ofens bzw. der Ofenraum durch Drosselungen eingeschnürt, die von von der Basis 2 aus nach oben gerichteten, unteren Platten 12 und von von dem Giebel 3 nach unten gerichteten, oberen Platten 13 gebildet sind. Diese Platten 12, 13, die quer über die gesamte Breite des Ofenraums geführt sind, dienen dazu, Zwangsluftdurchtrittsöffnungen zu bilden, die den heißen Gasstrom, der sich über die gesamte Ofenlänge erstreckt, dazu zwingen, in größerer Nähe über das auf den Rollen 10 sich vorwärts bewegende Material zu strömen.

Mindestens die oberen Platten 13 sind in Höhenrichtung hinsichtlich der Rollenebene 9 einstellbar, so daß zwischen ihrem Rand und demjenigen der Platten 12 ein einstellbarer Widerstand ausbildbar ist und rund um das Material herum eine größere oder geringere Konzentration der heißen Gase in Abhängigkeit von dem Material ausbildbar ist.

Hierzu ist jede Platte 13, die aus einem feuerfesten Material besteht, in einem entsprechenden Schlitz 14, der die Dicke des Giebels 3 durchdringt unter starker Reibung verschiebbar, so daß die Platte in irgendeiner Höhe eingestellt werden kann; die Platte 13 kann auch durch entsprechende Gewichte zum gleichen Zweck ausbalanciert sein. Die Platten 13 enden oben in einem Rand 15 größerer Dicke, der ihr Einschlagen gestattet und gleichzeitig einen Anschlag zur Bestimmung der maximalen Einsatzposition der Platte innerhalb des Ofens bildet

Die Einstellbarkeit der Platten 13 dient der Veränderung des Widerstands des Querschnitts für den Materialdurchtritt sowie dariiberhinaus auch als Mittel für den schnellen Austausch der Platten, wenn diese einem schnellen und starken Verschleiß ausgesetzt sind, was bisher eine sehr schwierige Arbeit erfordeiiich machte.

Am Ende jedes Ofenabschnitts sind anstelle einer einzigen oberen Platte 13 und einer einzigen unteren Platte 12 diese gedoppelt, so daß in einem kurzen Abstand zwei obei-e Platten 13 und zwei untere Platten 12 einander angenähert sind, um so eine Zwischenkammer (50) zu bilden, der den Einfluß eines Ofenabschnitts auf den nachfolgenden Abschnitt stark beschränkt.

Entsprechend der normalen Unterteilung eines Ofens ist vorgesehen ein erster Abschnitt 11, ein zweiter Abschnitt f 2, ein dritter Abschnitt f 3 und ein vierter Abschnitt f 4, wobei am Ende jedes dieser Abschnitte die Platten 12 und 13, sofern gewünscht, gedoppelt sein können.

Bei dem üblichen Konzept des Ofens dient der Abschnitt f 1 als Vorwärmungs- und Entgasungsstufe für das Material, d. h. für die Entfernung von Dämpfen, und Rauchgasen infolge organischer Restbestandteile, die auf die Ausrüstung zurückgehen.

Der Abschnitt f2 dient als Zwischenstufe für die Temperatur, die von dem Vorerwärmungswert auf etwa den Brennwert ansteigt, während mit f 3 die Brennstufe bezeichnet ist, in der die Temperatur auf den Maximalwert ansteigt, wobei sie gleichmäßig oder verändsrbar ist. Die Stufe f 4 ist die Zwangskühlungsstufe am Ende des Brennvorgangs, und der letzte Abschnitt dient als natürliche Kühlstufe.

Wie bereits angegeben, dienen die doppelten Wände dazu, den Einfluß zwischen einem Abschnitt und dem darauf folgenden Abschnitt einzuschränken, und dazu, es zu ermöglichen, daß in jedem Abschnitt die gewünschte Temperaturveränderung, und zwar sowohl die Temperaturerhöhung als auch die Temperaturabsenkung, eine schnellere ist, wodurch die bei den bekannten öfen zu beobachtende entsprechende Trägheit überwunden wird.

Die plötzlichen Temperaturveränderungen können aus dem T-Diagram'n der Temperaturen ersehen werden, wo diese über der Ofenerstreckung dargestellt sind.

Gemäß F i g. 3 und 4, die sich mit einem Rolienofen mit aufgehängtem Giebel befassen, ist iuid um den Ofen herum eine tragende Struktur vorgesehen, die über vertikale Pfosten 16 und 17 verfügt, die an den beiden Ofenlängsseit^r. angeordnet sind und oben Längsträger 18 und 19, beispielsweise starke U-Profile, tragen.

Die Träger 18 und 19 tragen in regelmäßigen Abstän-

den Traversen 20, die quer zur Ofetilängsrichtung angeordnet sind. Entlang den Traversen 20 sind in regelmäßigen Abständen Befestigungsorgane 21 befestigt, an denen Bügel 22 mit einem gebogenen Unterteil 23 verankert sind, so daß von diesen starke Stangen 24 getragen werden können, die in Längsrichtung des Ofens angeordnet sind.

An den Stangen 24 sind Haken 25 eingehängt, die sich nach unten gerichtet in weiteren Haken 26 verlängern, wobei die Biegeebene der Haken 26 senkrecht zu derjenigen der Haken 25 verläuft.

Der Giebel 27 des Ofens besteht aus querverlaufenden Reihen von Ziegelsteinen 28. Die Ziegelsteine 28 sind in Querrichtung des Ofens gesehen, wie F i g. 3 zeigt, schmaler und berühren einander entlang vertikaler ebener Flächen, während sie in Längsrichtung des Ofens gesehen von größerer Größe sind und in dieser Richtung mit Flächen 29 und 30 ausgestaltet sind, so daß sie in aneinander gefügtem Zustand iabyrimhförmige Räume 31 bilden, die hinsichtlich der Wärmeverluste kontrolliert werden können, da diese Räume 31 mit einer Matte aus faserigem, feuerfestem Material ausgefüllt werden können, das als thermische Dichtung wirkt.

Die Ziegelsteine 28 jeder Reihe besitzen in Querrichtung des Ofens zwei Durchgänge bzw. Löcher, die zu zwei entsprechenden Durchgängen der benachbarten Ziegel koaxial angeordnet sind, so daß diese Löcher jeder querverlaufenden Reihe von zwei Tragstangen 32 durchdrungen werden können, die ihrerseits von den Haken 26 getragen sind, die einstückig mit den Haken 25 ausgeführt sind, die ihrerseits an den starken Stangen 24 verankert sind.

Damit die Haken 26 die Stangen 32 gemäß Fig.4 erreichen können, sind die zur Aufnahme der Haken 26 geeigneten und bestimmten Zieg?lsieine 28 mit einer entsprechenden Aussparung 33 ausgestattet, deren u/önJa n..-ni.K„-,«i,„ k,.,, ι x„u<,_ k„_r;.-„„ j:„ ..„„ j„_

"UIIUI, UUIt.IIUIUt.llV Ut-rr. l_VS1_lll.l UV3ll£CM,UI^ TVlI UVIl Stangen 32 durchdrungen sind.

Der Giebel 27 steht gemäß F i g. 3 mit den Längsseitenwänden 34 und 35 des Ofens über einen Labyrinthraum 36 bzw. 37 in Verbindung, so daß er nicht auf den Sekenwänden 4. 5 aufliegt, wobei die Räume 36 und 37 mit einer Matte aus einem faserigen, feuerfesten Material ausgefüllt sind, das eine thermische Dichtung bildet, die den Austritt heißer Gase und damit den Verlust von Wärme verhindert.

Gemäß F i g. 4, die eine weitere Ausführungsform betrifft, ist bei der Platte 13, die die den Ofenraum einengende Wand bildet, der Aufnahmeraum für die Wand bzw. die Platte in einer Breite größer als die Dicke der Platte durch zwei im Abstand voneinander querverlaufende Reihen aus Ziegelsteinen gebildet. Die erste Reihe ist auch Ziegelsteinen 38 gebildet die in Richtung auf den Aufnahmeraum eine zur Vertikalen etwas geneigte ebene Wand besitzen.

Die gegenüberliegende Reihe besteht aus Ziegelsteinen 41. die von der Platte 13 aus gesehen je eine vertikale, ebene Fläche besitzen, während sie an der gegenüberliegenden Seite eine labyrinthförmigs Wand, ähnlich derjenigen der Ziegelsteine 28. besitzen, um so eine Fortsetzung der gegenseitigen Annäherung der Ziegelsteine zu bilden.

Durch diese Anordnung wird ein nach unten verjüngter Raum erreicht, in dem die Platte 13 vertikal angeordnet ist und gegen die vertikale ebene Wand des Ziegelsteins 41 anliegt, während zwischen der Platte 13 und der geneigten Wand 40 ein Keil 42 aus festem, feuerfestem Material eingesetzt ist. der sich quer zum Ofen über den gesamten Ofenraum erstrecken kann oder der aus verschiedenen nebeneinander angeordneten keilförmigen Ziegelsteinen besteht.

Es ist selbstverständlich, daß die Einführung des Keils 42 zu zwei verschiedenen Vorteilen führt. Der erste Vorteil besteht darin, daß die Platte 13 leicht und einfach in Höhenrichtung eingestellt werden kann oder leicht zu ihrem Austausch entfernt werden kann, indem der Keil 42 entfernt wird, ohne daß die Notwendigkeit zur Dcmontage eines Teils des Giebels besteht, wenn die Platte 13 in der gewünschten Position angeordnet ist, in der sie sicher festgehalten ist durch das Einsetzen des Keils 42.

Der zweite Vorteil besteht darin, daß die Platte 13 entlang ebener Flächen gehalten ist, wobei der Plattenträgerdruck gleichmäßig verteilt ist, der auf diese Weise hinreichend begrenzt ist. Dies gestattet die Verwendung von Platten aus festem, feuerfestem Material und sogar von Platten aus weichem Material, wie feuerfesten Fasern.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Keil 42 den Ausgleich einer möglichen Zurückziehung bzw. Zurückbildung der Platte oder des Giebels gestattet, wodurch eine Dichtung sichergestellt wird, die den Austritt heißer Gase und damit den Verlust von Wärme verhindert.

Fig.5 zeigt das System zum Einstellen und Arretieren von zwei einander angenäherten Platten 13.

In diesem Fall ist zwischen den beiden Platten 13 eine Abstanasreihe aus Ziegeln 43 angeordnet, die von Haken 44 getragen sind, die an einem parallel zur Traverse 20 verlaufenden Träger 45 aufgehängt sind. Jeder Haken 45 besitzt dem Träger 45 zugewandt ein mit Gewinde ausgestattetes Ende, auf das eine Mutter 46 aufgeschraubt ist, die auf dem horizontalen Flansch des Trägers 45 aufliegt. Bei dieser auf die Mutter 46 einwirkenden Ausbildung ist es möglich, die Hakenhöhe und folglich die Höhe des Ziegelsteins 43 einzustellen.

Der Ziegelstein 43 besitzt geneigte Seitenwände 44.7 und 45a. um sich so nach oben zu verjüngen, während die Breite dieses Ziegelsteins 43 so bemessen ist, daß auf den beiden Seiten zwei nach unten verjüngte Räume gebildet werden, in denen je eine Platte 13 und ein entsprechender Keil 46 bzw. 47 ähnlich dem Keil 42 angeordnet sind.

Durch diese Anordnung sind die beiden Platten 13 einzeln angeordnet und unabhängig voneinander einstellbar, was mit denselben Vorteilen wie bei dem Arretierungssystem der einzelnen Platten gemäß F i g. 4 verbunden ist.
Gemäß F i g. 5 sind in den beiden Ofenseitenwänden in der zwischen den beiden einander angenäherte-> Platten gebildeten Zwischenkammer 60 öffnungen 48 und 49 für die Einführung von Luft vorgesehen. Dabei ist die öffnung 48 in bevorzugter Weise an einer der beiden Seitenwände zwischen den unteren Platten 12 unter der Rollenebene 9 angeordnet, während an der gegenüberliegenden Seitenwand die öffnung 49 (strichliert dargestellt) zwischen den oberen Platten 13 oberhalb der Rollenebene 9 angeordnet ist

In bevorzugter Weise ist die durch die öffnungen 48 und 49 eingeführte Luft Verbrennungsluft, d. h. vorerwärmte Luft zur Zuführung zu den Ofenbrennern.

Auf diese Weise wird in dem Raum zwischen den einander angenäherten Platten 13 ein geringer Luftüberdruck erzeugt der ein Hindernis zwischen den aufeinander folgenden Ofenabschnitien bildet wodurch ein thermischer Einfluß des stromaufwärtigcn Bereichs gegenüber dem stromabwärtigen Bereich verhindert wird und folglich die Möglichkeit besteht zwischen den bei-

den durch die einander angenäherten Platter, getrennten Bereichen zwei unterschiedliche Betriebstemperaturen mit einer plötzlichen Veränderung zueinander
vorzusehen. Dies ermöglicht beispielsweise den plötzlichen Temperaturabfall in dem Durchtritt von dem
Brennabschnitt des Ofens zu dem Kühlabschnitt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

10

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30

35

40

45

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60

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Tunnelofen mit einem Rollenherd zum Brennen von keramischen oder feuerfesten Materialien, insbesondere in Form von Fliesen, Kacheln oder Ziegeln, bei dem der Innenraum durch von oben herunterhängende und von unten nach oben vorstehende querverlaufende Stau- oder Drosselplatten in einzelne Ofenabschnitte unterteilt ist und die einander gegenüberstehenden Platten einen Durchtrittsquerschnitt für die Rollentransportstrecke und die auf dieser zu transprotierenden Materialien freilassen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die von oben herunterhängenden Platten (13) zur Veränderung der Durchtrittsquerschnittshöhe in Höhenrichtung verstellbar angeordnet sind.

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ende eines Ofenabschnittes von oben herunterhängenden Platten (13) paarweise angeordnet sind und eine Zwischenkammer (50) bilden.

3. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die vom Ofengiebel (3) herabhängenden Platten (13) im Ofengiebel (3) ein nach unten verjüngter Raum vorgesehen ist, der durch eine vertikale Wand (41) und eine geneigte Wand (40) begrenzt ist und in den zusätzlich zu der Platte (13) ein Keil (42) zur Arretierung der Platte (13) einführbar ist

4. Tunnelofen nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden am Ende eines Ofenabschnitte« vorgershenen Platten (13) im Ofengiebel (3) eine Reihe Ziegelsteine (43) mit geneigten Seitenwänden (44a, 45^) angeordnet ist, um zwei nach unten verjüngte Räume zur Aufnahme einerseits einer Platte (13) und andererseits eines Keiles (47) zu bilden.

5. Tunnelofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der am Ende eines Ofenabschnittes gebildeten Zwischenkammer (50) Luftzufuhröffnungen (48,49) aufweist.