DE2843508A1 - Verfahren zum betreiben von keramischen oefen, insbesondere tunneloefen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betreiben von keramischen Ofen,
• insbesondere Tunnelofen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben von keramischen Ofen, insbesondere Tunnelöfen, bei dem die zu brennenden Gegenstände als Besatz-Stapel auf einem den Ofen durchlaufenden Wagen aufgenommen sind Die zu brennenden, den Besatz-Stapel des Wagens bildenden Gegenstände müssen während des Durchlaufes des Wagens durch den Ofen dem Brennprozeß unterworfen und anschließend allmählich so weit wieder abgekühlt werden, daß sie am Ausgangsende des Ofens eine der Umgebungstemperatur angenäherte Temperatur besitzen. Zu diesem Zwecke wird durch die Befeuerung die Temperatur der Ofenatmosphäre so gesteuert, daß sie in Längsrichtung des Ofens bogenförmig verläuft, vom Eingangsende des Ofens von der angenäherten Umgebungstemperatur zur Durchführung des Brennprozesses bis zu einer maximalen Temperatur angehoben und anschließend allmählich zum Ausgangsende des Ofens auf die angenäherte Umgebungstemperatur abfällt. Durch diesen Temperaturverlauf ist natürlich die Länge des Tunnelofens bestimmt. Um diese Ofenlange ohne nachteilige Beeinträchtigung des Brenngutes zu verkürzen, ist es bekannt, der Ofentemperatur in einer in ihrem abfallenden, der allmählichen Abkühlung des gebrannten Gutes dienenden Bereich liegenden Zone eine Sturzkühlung durch Eingabe von Kaltluft zu erteilen. Durch die dieser Zone in ständigem Strom zugeführte Kaltluft erfährt die Temperaturkurve in ihrem absteigenden Bereich einen nach unten gerichteten Knick, der oberhalb der Reaktionstemperatur des Quarzes enden muß, um eine nachteilige Beeinflussung des Brenngutes zu verhindern, Von diesem Knick an fällt die Temperatur der Ofenatmosphäre allmählich in Bogenform zum Ausgangsende des Ofens hin ab, wobei die Temperaturkurve zufolge der Sturzkühlung früher die Umgebungstemperatur erreicht als b ei einer Temperaturkurve ohne Sturzkühlung mit der Folge, daß die Länge des Ofens entsprechend kürzer gehalten werden kann.
• Bei dieser Sturzkühlung ergibt sich zwar ein kürzerer Tunnelofen, jedoch läßt sich eine gleichmäßige Abkühlung aller in dem Besatz-Stapel enthaltenen Gegenstände nicht erreichen, da bei der ständigen Zufuhr der Kaltluft sich beherrschende Randströmungen ergeben, deren Kühiwirkung sich im wesentlichen auf den Umfang des Besatz-Stapels beschränkt, so daß die im Inneren des Besatz-Stapels liegenden Gegenstände nur geringfügig gekühlt werden.
• Eine gleichmäßige Kühlung aller den Besatz-Stapel bildenden Gegenstände, die Voraussetzung für die ERzielung einwandfreier gebrannter Gegenstände ist, ist bei dieser Sturzkühlung nicht realisierbar.
• Die Erfindung geht aus von diesem mit Sturzkühlung arbeitenden Verfahren zum Betreiben des Tunnelofens, die Sturzkühlung und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, des Ofen so zu betreiben, daß sie zu einer gleichmäßigen Abkühlung aller in dem Besatz-Stapel aufgenommenen Gegenstände führt, so daß am Ausgangsende des verkürzten Ofens sämtliche Gegenstände eine der Umgebungstemperatur angenäherte Temperatur besitzen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kaltluft intermittierend in ständiger Folge als impulsartige Stöße mit hohem Druck in den Ofen eingeblasen wird.
• Weitere Merkmale des Verfahrens und der seiner Durchführung dienenden Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Dadurch, daß die Kaltluft in ständiger intermittierender Folge als impulsartige Stöße unter hohem Druck in den Ofen eingeblasen wird, erfährt sie eine kräftige, die Durchströmung des Besatz-Stapels begunstlgende Verwirbelung, und in den zwischen aufeinanderfolgenden impuls artigen Stößen liegenden Pausen, in denen zweckmäßiger Weise die Luftzufuhr abgeschaltet wird, expandiert die Luft durch Entspannung und dringt hierbei in das Innere des Besatz-Stapels ein, so daß sich eine gleichmäßige Sturzkühlung sämtlicher in den Besatz-Stapel aufgenommenen Gegenstände ergibt. Vorteilhaft ist hierbei, die Kaltluft während einer Zeitdauer von ca. 10 Sekunden einzublasen und anschließend während einer Zeitdauer von ca. 20 Sekunden wenigstens gedrosselt, wenn nicht vollkommen abzuschalten. Die längere Pause zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Kaltluftströmen begünstigt die gleichmäßige Abkühlung des Besatz-Stapels. Durch die Steuerung der Raltluftzufuhr durch eine zeitabhängig arbeitende Einrichtung wird die Steuerung der Ofentemperat r nicht beeinträchtigt. Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Kaltluft bei zudem impulsartigen Stoß an wenigstens zwei Stellen eingeblasen wird, wobei das Einblasen an diesen Stellen nicht gleichzeitig, sondern aufeinanderfolgend geschieht. Durch dieses getrennte aufeinanderfolgende Einblasen wird verhindert, daß um den Stapel kreisende huftströze antstehGn mit der Folge eines besseren Exndzxngens der K luf; in den Besatz-Stapel.
• Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß dem Einblasen der Kaltluft dienende, mit einem Drossel- oder Absperrventil versehene, die Ofenwand durchdringende, als Düsen ausgebildete Lanzen vorgesehen sind.
• Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung, und es bedeutet: Abb. 1 Darstellung der Temperaturkurve des Ofens ohne Sturzkühlung; Abb. 2 Darstellung gemäß Abb. 1 mit Sturzkühlung; Abb. 3 schematische Darstellung durch einen Tunnelofen im Querschnitt gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung, Abb. 4 Darstellung gemäß Abb. 3 einer abgewandelte Ausfuhrungsformg und Abb. 5 Darstellung gemäß Abb. 3 einer noch arz en Ausführungsform.
• Die Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Betrieb s temperatur-Kurve 1, die vom Eingangsende A des Ofens 4 ansteigend bis zu einem oberen Scheitel und anschließend zum Ausgangsende B des Ofens hin gleichmäßig abfallend verläuft.
• Die Abb. 2 zeigt die Betriebstemperatur-Kurve 2 eines mit Sturzkühlung betriebenen Ofens 4; nach Erreichen des Scheitelpunktes erhält die Temperaturkurve 2 einen durch die Sturzkühlung bedingten abfallenden Knick 3. Hierdurch ergibt sich, wie der Vergleich der Abb. 1 und 2 zeigt eine kürzere Temperaturkurve und damit eine kürzere Baulänge des Tunnelofens.
• Die Abb. 3 bis 5 zeigen einen Querschnitt durch den Tunnelofen 4 an der Stelle der Sturzkühlung 3 der Kurve 2, an der zum Zwecke der Sturzkühlung die Kaltluft intermittierend in ständiger Folge als impulsartige Stöße mit hohem Druck in den Ofen 4 eingeblasen wird. Die Heizkammer des Ofens 4 ist mit 5 und der zu brennende, auf einem Wagen angeordnete Besatzstapel mit 6 bezeichnet.
• An den Außenseiten der beiden Seitenwandungen des Ofens 4 sind gemäß Abb. 3 bis 5 Druckluftleitungen 7, 8 angeordnet, die von einer nicht dargestellten Druckluftquelle gespeist werden.
• An die Druckluftleitungen 7, 8 schließen nach abwärts gerichtete Verbindungsleitungen 9, 10 an.
• Wie die Abb. 3 zeigt, sind am unteren Ende der Verbindungsleitungen 9, 10 über Absperrventile 15, 16 Lanzen 11, 12 angeordnet, die die Ofenseitenwandungen waagerecht durchdringen und unterhalb des Besatzstapels 6 in die Brennkammer 9 einmünden. Die Lanzen 11, 12 liegen ein einer gemeinsamen senkrecht zur Längsrichtung des Ofens 4 gerichteten Ebene.
• Eine abgewandelte Ausführungsforn gemäß Abb.4 zeigt zusätzlich zu den Lanzen 11, 12 angeordnete, von den Verbindungsleitungen 9, 10 schräg nach aufwärts gerichtete Lanzen 13,14, die im Bereich der Decke der Ofenkammer 5 einmünden. Auch diese zusätzlichen Lanzen 13, 14 sind mit Absperrventilen 15, 16 ausgestattet.
• Die Abb. 5 zeigt eine weitere Abwandlung der Vorrichtung.
• Bei dieser Ausführungsform ist die waagerechte Lanze 11 der linken Ofenseite in einer Ebene liegend mit der schräg ansteigenden Lanze 14 der anderen Ofenseite angeordnet, und die waagerechte Lanze 12 der anderen Ofenseite liegt ebenfalls in einer Ebene mit der schräg ansteigenden Lanze 13 der einen Ofenseite, wobei die Ebenen der Lanzen 11, 14 und der Lanzen 12, 13 in Längsrichtung des Ofens zueinander versetzt angeordnet sind.
• Die Absperrventile 15, 16 werden zur Erzielung der impuls artigen Druckluftstöße durch eine nicht dargestellte an sich bekannte Steuervorrichtung geöffnet und geschlosse und zwar werden sie ca. 10 Sekunden lang zur Erzielung des Druckluftstoßes geöffnet und anschließend ca.
• 20 Sekunden lang gedrosselt oder geschlossen, um einerseits die erforderliche Verwirbelung der eingeblasenen Luft und andererseits ihre Entspannung und Expansion in den durch das SchlieBen der Absperrventile 15, 16 bestimmten Ruhepausen zwischen aufeinanderfolgenden Druckluftstößen zu gewährleisten. In Abhängigkeit von den gegebenen Forderungen und Betriebsverhältnissen können sämtliche Absperrventile 15, 16 gleichzeitig geöffnet und geschlosse werden; es kann jedoch auch die Öffnung und Schließung einzelner Absperrventile 15, 16 erfolgen, so ist es beispielsweise möglich, bei der Ausführungsforn gemäß Abb. 4 bei dem einen Druckluftstoß die Ventile 15, 16 der Lanzen 11 und 14 und bei dem folgenden Druckluftstoß die Ventile 15, 16 der Lanzen 12 und 13 zu betätigen.
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Claims (12)

1. ALSPRÜCHE 1. Verfahren zum Betreiben von keramischen Ofen, insbesondere Tunnelöfen, bei dem die zu brennenden Gegenstände als Besatz-Stapel auf einem den Ofen durchlaufenden Wagen aufgenommen sind, und bei dem der Ofentemperatur in einer in ihrem abfallenden, der allmählichen Abkühlung des gebrannten Besatz-Stapels dienenden Bereich liegenden Zone durch Eingabe von Kaltluft eine Sturzkühlung erteilt wird, dadurch gekennzeichnet daß die Kaltluft intermittierend in ständiger Folge als impulsartige Stöße mit hohem Druck in den Ofen eingeblasen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltluft während einer Zeitdauer von ca.
3. 10 Sekunden eingeblasen und anschließend während einer Zeitdauer von ca. 20 Sekunden gedrosselt oder abgeschaltet wird, 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltluft durch eine zeitabhängig arbeitende Einrichtung, beispielsweise eine ein Magnetventil betätigende SChaltuhr, gesteuert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltluft bei jedem impuls artigen Stoß in Aufeinanderfolge an wenigstens zwei, am Ofenumfang versetzt vorzugsweise diametral angeordneten Stellen eingeblasen wird.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ein.

   blasen der Kaltluft dienende, mit einem Drossel- oder Absperrventil (16) versehene, die Ofenwand durchdringende, als Düsen ausgebildete Lanzen (11,12,13,14) vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite jeder Ofenseitenwand eine durch eine Druckluftquelle gespeiste Leitung (7,8) vorgesehen ist, mit der wenigstens eine Lanze (11,12) über eine Zwischenleitung (9,10) und ein Absperrventil (15,16) verbunden ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichne daß die Lanzen (11,12) in einer senkrecht zur Längsrichtung des Ofens (4) liegenden Ebene angeordnet sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet| daß die Lanzen (11,12) zueinander versetzt in Längsrichtung des Ofens (4) angeordnet sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Lanzen (11,12) die Ofenseitenwandungen senkrecht durchdringen und unterhalb des Besatzstapels (6) in die Ofenkammer (5) einmünden.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich zu den senkrecht zu den Ofenseitenwandungen angeordneten Lanzen (11,12) schräg ansteigende, im Bereich der Decken der Ofenkammer (5) einmündende Lanzen (13,14) vorgesehen sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzen (11,12,13,14) in einer senkrecht zu den Ofenseitenwandungen liegenden Ebene angeordnet sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Ofenseitenwand gerichtete Lanze (11) einer Seitenwand-und die schräg aufwärts gerichtete Lanze (14) der anderen Seitenwand in einer senkrecht zu den Seitenwandungen des Ofens (4) gerichteten Ebene liegen, und die senkrecht zur Ofenwand gerichtete Lanze (12) der anderen Seitenwand und die schräg aufwärts gerichtete Lanze (13) der einen Seitenwand in einer senkrecht zu den Ofenseitenwandungen gerichteten Ebene liegen, die in Längsrichtung versetzt ist zu der durch die Lanzen (11,14) gebildeten Ebene.