DE3016885A1

DE3016885A1 - Radiation burners for tunnel kilns - where radial burner flames create pronounced circulation of gases in high temp. zone of kiln

Info

Publication number: DE3016885A1
Application number: DE19803016885
Authority: DE
Inventors: Gustav Dipl Ing Bauer; Siegfried Dr Ing Jacob; Peter Dr Ing Maier; Manfred Dipl Ing Schiewe; Dietrich Dipl Ing Thiede; Hartwig Dr Ing Thiele
Original assignee: KERAMIK WTB VEB
Current assignee: KERAMIK WTB VEB
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DD144305A2

Abstract

This is an addn. to 131291, which described the use of special radiation burners for heating tunnel kilns and other furnaces used in the ceramics industry to make fine- or sanitary-ware, where high temps. and/or a uniform furnace atmos. are required. Novelty is that in the roof and/or the walls of the kiln are radiation burners which produce a radial, flat flame causing pronounced circulation of the gases in the kiln. A gas or flame deflector is pref. located at the level of the hollow podium. Productivity is increased but the specific fuel consumption is substantially reduced, and the working life of the bed along which the kiln cars travel is greatly increased.

Description

Spezialstrahlungsbrennerbeheizung von Glattbrandtunnelöfen Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung beinhaltet ein Zusatzpatent zu DE 2800895 und ist anwendbar für Industrieöfen, insbesondere für kontinuierlich betriebene Offen, in denen das Wärm- oder Brenngut nach genau vorgegebener Temperatur-Zeit-Kurve zu behandeln ist sowie ge gebenenfalls außerdem hohe Anforderungen an die Einhaltung bestimmter Ofenraumatresphären gestellt werden. Speziell ist die Erfindung in Glattbrandtunnelöfen der feinkeramischen Industrie und der Sanitärkeramikindustrie anwendbar.Special radiant burner heating of Glattbrandt tunnel kilns Application area of the invention The invention includes an additional patent to DE 2800895 and is applicable for industrial furnaces, especially for continuously operated ovens, in which the The material to be heated or to be fired must be treated according to a precisely specified temperature-time curve and also, where appropriate, high requirements for compliance with certain furnace space atrespheres be asked. The invention is special in Glattbrandt tunnel kilns of the fine ceramic Industry and the sanitary ware industry.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die für den Glattbrandprozeß benötigten hohen Temperaturen könp nen durch direkte Beheizung der Tunnelöfen mittels Gas oder Ö1 erreicht werden.Characteristics of the known technical solutions Those for the burnout process The high temperatures required can be achieved through direct heating of the tunnel kilns using Gas or Ö1 can be achieved.

Es ist bekannt zu diesem Zweck Brenner zu verwenden, deren Brennkammer in die Ofenwand eingebaut vvirda aus der die Abgase über eine oder mehrere Oeffnungen in den Tunnel gelangen, Es ist auch bekannt, Flammenbrenner zu verwenden, die als Verbrennungsw raum das zwischen Tunnelofenvvagenplateau und Brenngutstapel ausgesparte sogenannte Hohlpodium nutzen. Fernen ist bekannt, die gesamte Brennzone mit Hochgeschwindigkeitsbrennern zu bestücken.It is known to use burners for this purpose, their combustion chamber built into the furnace wall from which the exhaust gases are discharged through one or more openings To get into the tunnel, it is also known to use flame burners, which as The incineration space that is left open between the tunnel kiln vvagen plateau and the stack of items to be fired use so-called hollow podium. Far away it is known to use the entire burn zone with high-speed burners to equip.

Aus der Metallurgie ist der Einsatz von Strahlungsbrennern für Ervvärmungsprozesse zur Intensivierung des Wärmeüberganges bekannt.The use of radiant burners for warming processes is from metallurgy known to intensify the heat transfer.

Allen bisher bekannten Beheizungssystemen von Tunnelöfen, ausgenommen der DE 2800895; haften wesentliche Nachteile an.With the exception of all known heating systems for tunnel ovens DE 2800895; there are significant disadvantages.

Bei Verwendung von Flammenbrennern, die im Hohlpodium ausbren neun, wird die Wärme an Stellen entbundenw wo sie nur zu einem Teil benötigt wird. Das führt zu starker thermischer Beanspruq chung der Tunnelofenwagenplateaus, weswegen deren Haltbarkeit gering und die Wärmeverluste (sowohl in Form von Speicherverlusten im Plateau als auch von Durchgangsverlusten) groß sind.When using flame burners that burn out in the hollow podium nine, the heat is released in places where only part of it is needed. That leads to strong thermal stress on the tunnel kiln car plateaus, which is why their durability low and the heat losses (both in the form of storage losses in the plateau as well as through losses) are large.

Gleiches gilt bei Verwendung von Hochgeschwindigkeitsbrennern über die gesamte Brennzone von Glattbrandtunnelofen.The same applies when using high-speed burners over the entire combustion zone of the Glattbrandt tunnel kiln.

Bei Brennern mit in der Wand befindlicher Verbrennungskammer wird die Wärme weitgehend in der Wand entbunden, wodurch ein wesentlicher Teil des Mauerwerkes für die Isolierung unwirksam wird zur ausreichenden Isolierung also enorme Wanddicken nötig sind.For burners with a combustion chamber located in the wall, the heat largely released in the wall, creating a substantial part of the masonry Enormous wall thicknesses become ineffective for the insulation for adequate insulation are necessary.

Mit den in der neutralen und in der Reduktionszone feinkeramischer Glattbrandtunnelöfen bsher eingesetzten Brennern ist im Hochtemperaturbereich nur ein verhältnismäßig geringer Wärmeübergang zu erreichen, weswegen nur weit kleinere Aufheizgeschwindigkeiten möglich sind, als sie von den Materialeigen schaften des Brenngutes und der Brennhilfsmittel her oberhalb 1100 OC zulässig wären.With the fine ceramic in the neutral and in the reduction zone Glattbrandt tunnel kilns are used with burners in the high temperature range only to achieve a relatively low heat transfer, which is why only much smaller Heating speeds are possible than they are from the material properties of the Items to be fired and the kiln furniture would be permitted above 1100 OC.

Der Einsatz von Strahlungsbrennern im Hochtempe raturbereich von Glattbrandtunnelöfen war bisher nicht möglich, da infolge des fehlenden Strahlimpulses der Flamme die Vergleichmäßigung der Ofenatmosphäre nicht gewährleistet werden konnte.The use of radiant burners in the high temperature range of Glattbrandt tunnel kilns was not possible up to now, because due to the lack of a jet pulse from the flame the Uniformity of the furnace atmosphere could not be guaranteed.

Das Hauptpatent DE 2800895, das die geschilderten Mängel weitgehend beseitigt, hat den Nachteil, daß der Einsatz von Strahl lungsbrennern in der Brennzone an die Kombination mit HochgeS schwindigkeitsbrennern geknüpft war, um trotz fehlenden Strahl impulses der Flamme die Vergleichmäßigung der Ofenatmosphäre gewährleisten zu können. Die Verwendung von zwei unterschiedlichen Brennersystemen in der Brennzone von Tunnelöfen kompliziert das Beheizungssystem.The main patent DE 2800895, which the described shortcomings largely eliminated, has the disadvantage that the use of radiation burners in the combustion zone was linked to the combination with high-speed burners, despite the lack of Ensure that the furnace atmosphere is evened out to be able to. The use of two different burner systems in the burning zone of tunnel kilns complicates the heating system.

Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, die Ofenleistung zu steigern bei gleichzeitiger starker Senkung des spezifischen Wårmebedarfes, die Laufzeit der Tunnelofenwagenplateaus wesentlich zu vergrößern und die spezifische Ofenmasse zu vermindern.Aim of the Invention The aim of the invention is to improve furnace performance increase while at the same time greatly reducing the specific heat requirement, the Significantly increase the running time of the tunnel kiln car plateaus and the specific To reduce oven mass.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das Beheizungssystem für Tunnelöfen der feinkeramischen Industrie so zu gestalten, daß in der Brennzone ein intensives Durchmischen und Umwälzen der Ofenatmosphäre erfolgt und daß der Wärmeübergang in allen Teilen der Brennzone verbessert, die Aufheizzeit verkürzt und die Obe rflächenwärmeverluste vermindert werden.Statement of the essence of the invention The invention has the task of to design the heating system for tunnel kilns in the fine ceramics industry in such a way that that in the firing zone an intensive mixing and circulation of the furnace atmosphere takes place and that the heat transfer improves in all parts of the combustion zone, the The heating time is shortened and the surface heat losses are reduced.

Gegenüber dem Hauptpatent DE 2800895 werden die Wirkungen intensives Umwälzen der Ofenatmosphäre und stark verbesserter Wärmeübergang in der Brennzone allein durch eine Spezialstrahlungsbrennerbeheizung erreicht.Compared to the main patent DE 2800895, the effects are more intense Circulation of the furnace atmosphere and greatly improved heat transfer in the firing zone Achieved solely by a special radiant burner heating.

Die Spezialstrahlungsbrennerbeheizung ist gekennzeichnet dadurch1 daß in allen Teilen der Brennzone, d. h. in der Oxydations-, Reduktions- und neutralen Zone spezielle Strahlungsbrenner mit radialer Flachflamme und hohem Umwälzeffekt eingesetzt werden0 die von der Decke und/oder von beiden Ofenwänden aus das Brenngut durch Strahlung und Konvektion erhitzen, wobei die Wärme dort entbunden wird, wo man sie benötigt, und eine unnötige Aufheizung der Ofenwand und des Tunnelofenwagen plateaus vermieden und ein guter Wärmeübergang und folglich hohe Aufheizgeschwindigkeiten realisiert werden können; in Höhe des Hohlpodiums können zum Schutz des Labyrinths vor thermischer Überlastung Umlenkvorrichtungen angeordnet sein.The special radiant burner heating is characterized by 1 that in all parts of the burning zone, d. H. in the oxidizing, reducing and neutral Zone special radiant burners with radial flat flame and high circulation effect 0 the items to be fired from the ceiling and / or from both furnace walls heat by radiation and convection, the heat being released wherever you need them, and unnecessary heating of the furnace wall and the tunnel kiln car plateaus avoided and a good heat transfer and consequently high heating rates can be realized; at the level of the hollow podium can protect the labyrinth be arranged before thermal overload deflection devices.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden: Die gesamte Brennzone eines Glattbrandtunnelofens ist beidseitig mit speziellen Strahlungsbrennern mit radialer Flachflamme und hohem Umwälzeffekt ausgerüstet, deren strahlende Flächen oberhalb des Hohlpodiums angeordnet sind, wobei die Wärmeentbindung dort erfolgt wo sie benötigt wird und neben der intensiven Wärmeübertragung eine starke konvektive Wirkung zur Vergleichsmäßigung der Ofenatmosphäre wirksam wird. Einander gegenüberliegende Brenner werden versetzt angeordnet.EXEMPLARY EMBODIMENT The invention is intended below using an exemplary embodiment explained: The entire combustion zone of a Glattbrandt tunnel kiln is on both sides with special radiant burners with radial flat flame and high circulation effect equipped, their radiant surfaces arranged above the hollow podium are, whereby the heat release takes place where it is needed and next to the intense heat transfer has a strong convective effect for equalization the furnace atmosphere becomes effective. Opposite burners are relocated arranged.

Zusammenfassung Spezialstrahlungsbrennerbeheizung von Glattbrandtunnelöfen engt~ sprechend Patent DE 2800895 mit dem Ziel die Ofenleistung zu stein gern, den spezifischen Wärmebedarf zu senken die Laufzeit der Tunnelofenwagenplateaus zu vergrößern und die spezifische Ofent masse zu vermindern.Summary special radiant burner heating of Glattbrandt tunnel kilns Narrowing patent DE 2800895 with the aim to stone like the stove to reduce the specific heat requirement to increase the running time of the tunnel kiln car platforms and to reduce the specific furnace mass.

Das wird erreicht indem in der Brennzone durch den Einsatz von speziellen Strahlungsbrennern mit radialer Flachflamme eine inw tensive Strahlungswärmeübertragung gewährleistet und in Verbindung mit einer starken Konvektionswirkung eine gleichmäßige Atmosphärenverteilung über den Besatzquerschnitt realisiert wird.This is achieved by using special in the burning zone Radiant burners with a radial flat flame provide intensive radiant heat transfer guaranteed and, in connection with a strong convection effect, a uniform Atmospheric distribution is realized over the stocking cross-section.

Claims

Invention claims 1Special radiant burner heating of Glattbrandt tunnel kilns According to patent DE 2800895 and other furnaces in the fine and ssnitary ceramic industry2 where there are high demands on temperature and / or atmospheric uniformity in the occupation are characterized in that special radiation burners for heating with radial flat flame and high circulation effect in the ceiling and / or in the oven walls are arranged.

2. Special radiation burner heating according to claim, characterized in that that a deflection device is arranged at the level of the hollow podium,