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Verfahren und Vorrichtung zum Brennen mit hoher Temperatur im Gaskammerringofen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Brennverfahren und ein Verbundkammerofen
mit Regenerator-Gasfeuerung und ununterbrochenem Gang zum Brennen feuerfesten Gutes
-(Magnesit, Dinas, Schamotte u. dgl.) bei der Temperatur, welcher das Gut in. der
Verwendung ausgesetzt ist. Die bisher bekannten Brennöfen der keramischen Industrie
erreichen diesen hohen Hitzegrad nur mit großem Aufwand an Mühe und Brennstoff.
Nach der Erfindung wird die Temperatur durch Regeneratorheizung mit Vorheizung bei
sparsamem Brennverbrauch sicher erreicht. Der Ofen besteht aus zwei Reihen paralleler,
miteinander verbundener Kammern, welche eine nach der anderen in unveränderter Richtung
von einem gemeinsamen Regenerator geheizt werden, während die Vorkammern mittels
Gas und in den Kühlkammern vorgewärmter Luft inzwischen vorgeheizt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel erläutern die Zeichnungen. Fig. i zeigt den
Kammerofen im Grundriß. Fig: 2 ist ein Schnitt nach A-A in Fig. i; links durch den
Gaskanal a2 und rechts durch den Luftkanal b1 in Fig. q. und B. Fig.3 oben ist Schnitt
nach B-B in Fig. 2. Fig. q. links und rechts ist Schnitt nach C-C in Fig. 2. Fig.
5 und 5 a ist Schnitt nach D-D in Fig. 2. Fig. 6 ist Schnitt nach E-E in Fig. 5
a, Fig. 7 Schnitt nach F-F in Fig. 2, Fig. 8 Schnitt nach G-G in Fig. q., Fig. c9
.ein den Arbeitsgang erläuterndes Diagramm.
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Der Ofen besteht beispielsweise aus zwei parallelen Reihen - von Ofenkammern
i bis 8 und 9 bis 16, zwischen weichen ein Regenerator 17 auf Gleisen fahrbar
angeordnet ist und nacheinander in unveränderter Richtung vor jede Kammer gefahren
wird, sobald an sie das Vollfeuer kommt. Alle nächstfolgenden Kammern sind dann
Vorkammern und alle hinter der Vollfeuerkammer gelegenen Kammern werden als Nachkammern
bezeichnet.
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jede Kammer ist unter dem Boden mit zwei Gaskanälen a,., a2 und zwei
Luftkanälen b,., b2 versehen. jede Kammerreihe besitzt einen- Gashauptkanal
e, einen Schmauchkanal f
und einen Rauchgaskanal j, welche allen Kammern
der Reihe gemeinschaftlich sind und das Vorheizen der Kammern besorgen. Die Gaskanäle
ä2 sind mittels der Ventile d mit dem Gashauptkanal e verbunden, welcher vom Gaserzeuger
gespeist wird.. Die Luftkanäle b1, b2 können durch Schamotteventile g mit dem Schmauchkanal
f verbunden werden. Außerdem_ j e zwei einander benachbarte Kammern mit beiden gemeinschaftlichen
Schamotteventilen h versehen (Fig. 1; 3 und 8). Der Rauchga:skanal j kann mit den
Luftkanälen bi mittels der Ventile h verbunden werden (Fig. i, 3 und q. rechts).
Die Luftkanäle und die Gaskanäle münden in ,den Kammern in die Heizungen i aus (Fig.3
und 8). Die Einrichtung ermöglicht es, die den Vorkammern durch den Kanal
f zugeführte Luft in den eben ausgebrannten Nachkammern zu erhitzen. und dem durch
den Kanal z in die Vorkammer zugeführten Gas in deren Heizungen i beizumischen,
wo das Gas verbrennt und die nächste Vorkammer
beheizt. Dieses Vorheizen
geschieht unabhängig von der Regeneratorheizung und verstärkt deren Wirkung wesentlich.
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Die unter dem Brennofen angeordneten Gaskanäle al, a2 und Luftkanäle
b" b2 sind mittels vier Röhren c mit dem Regenerator 17
oben verbunden; derselbe
ist unten durch die Schubröhren in und die unter dem Fahrboden angeordneten Gaskanäle
n und Luftkanäle o mit dem Gaszuführungsrohr s und dem Rauchgaskanal t verbunden,
so daß die Vollfeuerbrennkammer- (z. B. 5) ausschließlich mittels des Regenerators
und der Gasfeuerung bedient wird. Der allen Kammern gemeinschaftliche Regenerator
17 unterscheidet sich von den bisher bekannten Regeneratoren bloß dadurch, daß er
fahrbar ist und beide Kammerreihen bedient. Die beiden äußeren Regeneratorkammern
sind Luftkammern und die beiden inneren Gaskammern. Jede Regeneratorl:ammer besitzt
oben zwei Reihen Kanäle, von welchen die beiden der eben gebrannten Kammer benachbarten
Kanäle mit ihren Luftkanälen und den Gaskanälen mittels Röhren c verbunden werden
können. Die auf der Gegenseite gelegene Reihe Öffnungen ist mittels Schamotteventilen
L geschlossen (Fig. r, 2 und 3). Vor jeder Kammer des Ofens befinden sich unter
der Fahrbahn des Regenerators zwei auf die gemeinschaftliche Achse senkrechte Verbindungskanäle
u, und zwischen jedem Kanalpaar n ist ein j e zwei benachbarten Ofenkammern gemeinschaftlicher
Kanal o vorgesehen (Fig. a, 5, 5a, 6 und 7). Jeder Kanal ö und n mündet nach oben
mittels zweier, in der Fahrbahn angeordneter und mit Ventilen in, schließbarer Öffnungen
aus (Fig. 2), die derart liegen, daß die im Regeneratorboden zu j e zwei in jeder
Regeneratorkammer angebrachten eisernen Schubröhren in genau über den Öffnungen
des Fahrbodens zu stehen kommen. Unter dem zugestellten Regenerator ist während
des Brennens das betreffende Schubrohr in den Kanal n bzw. o eingeschoben, während
das andere Schubrohr herausgezogen und oben geschlossen sein muß (Fig. a).
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Unter den Kanälen n und o befindet sich der in der Richtung der Ofenlängsachse
geführte Rauchgaskanal t (Fig. z, 2, 5 a und 6).
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p und r sind Wechselventile für den Regenerator. Das Ventil
p verbindet stets den einen Kanal ia mit der gasführenden Rohrleitung s und den
anderen mit dem Rauchkanal t (Fig.5a). Zu den äußeren und breiteren Luftkammern
gehören die Verbindungskanäle o und das Ventil r-. Das Ventil r verbindet immer
einen von den Kanälen o mit der äußeren Luft und den anderen mit dem Rauchkanal
t. jeder Verbindungskanal o dient immer den beiden einander benachbarten Lagen des
Regenerators, so daß, wenn der Regenerator bei dem Ventilpaar p"r, (Fig. 5 a) sich
befindet, die rechtsliegende äußere Luftkammer des Regenerators (in der Richtung
von den Ventilen gesehen) mittels des Schubrohres 7n und des Kanales o, mit dem
Ventil r, des Ventilpaares p" r, verbunden ist. Wenn der Regenerator mit der nächstfolgenden
Kammer in Verbindung gelangt, welcher die Ventilpaare p2, r2 angehören, so vermittelt
Kanal o, die Verbindung, der linken Luftkammer des Regenerators mit dem Ventil r,.
des Ventilpaares p2, r2. Die Schubröhren yrz verbinden die einzelnen Regeneratorkammern
unten mit "den Kanälen n bzw. o (Fig. 2), ;und so lange der Regenerator stehenbleibt,
bleiben auch die Schubröhren in ihrer Lage. Ihre Funktion ist ganz ähnlich wie diejenige
der Röhren c, welche den Regenerator oben mit dem brennenden Kammerofen verbinden,
nämlich die Verbindung des fahrbaren Regenerators mit dem Rauchkanal sowie mit der
Gasleitung und mit der Luf t, während die Röhren c die Verbindung zwischen den Gaskammern
des Regenerators mit den Gaskanälen al, ä2 der Kammern und der Luftkanäle b" b2
vermitteln. Die gehobenen Röhren m links am Regenerator (Fig. 2) sind zur Verbindung
mit der rechtsseitigen Kammerreihe bestimmt und inzwischen mittels Deckel im Regenerator
gesperrt.
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Der Arbeitsgang ist folgender: Das Fertigbrennen der Kammern, einer
nach der anderen, durch den gemeinschaftlichen Regenerator geschieht in unveränderlicher
Richtung, beispielsweise in der Pfeilrichtung Fig. r. Die vor der im Vollfeuer befindlichen
Kammer (z. B. Kammer 5) liegenden Kammern, Vorkammern genannt (z. B. Kammern 6,
; usw.), werden inzwischen gleichzeitig stark vorgeheizt. In den eben fertiggebrannten
Kammern, Nachkammern genannt (z. B. q., 3 usw.), welche gfgenseitig miteinander
in Verbindung stehen, wird durch Öffxien der betreffenden Ventile g des Schmauchkanales
f heiße Luft behufs Anheizens der nächst zu brennenden Vorkammer (z. B. Kammer 6)
durch den Kanal b, dieser Kammer zugeführt. Der Schmauchkanal f vermittelt bloß
die Überführung der in den bereits ausgebrannten Kammern 3, q. erhitzten Luft in
die nächste vor der Vollfeuerkammer 5 liegende Vorkammer (z. B. Kammer 6), in welcher
- das durch Kanal e zugeführte Generatorgas mit dieser Heißluft verbrennt. Diese
Luft wird in den kühlenden Nachkammern in der Weise vorgewärmt, daß sie in die Kammer;-
welche zunächst auskühlt (z. B. Kammer-i), durch Öffnungen in ihrer Decke einströmt,
und durch die geöffneten Ventile h in die bereits ausgebrannten
Nachkarninern
(z. B. a, 3, q.) tritt, sich an dem kühlenden Gute erhitzt und schließlich aus der
letzten Nachkammer (z. B. Kammer q.) durch die geöffneten Ventile g des Kanales
f in die nächst zu brennende Vorkammer (z. B. Kammer 6). zur Verbrennung des Gases
eintritt. Diesen Vorgang zeigt das Diagramm (Fig. 9), in welcher die Kammer 5 mittels
des angeschlossenen Regenerators gebrannt ist. Die mit Doppelkreis gezeichneten
Ventile sind offen. Die Ventile t sind in Fig. 9 weggelassen. Der Regenerator
17 ist oben durch die Überführungsrohre c mit cler Kammer verbunden behufs
Zuführung des Gases und vorgewärmter Luft durch das eine Paar der Gas- und Luftkanäle.
za, o und a1, b, in die Kammer. Das heiße Gas mischt sich mit der heißen Luft in
den beiden, z. B. rechts zu der gemeinschaftlichen Ofenachse gelegenen Heizungen
i, diese Mischung verbrennt in der Kammer (z. B. Kammer 5) und entweicht unter derselben
durch die entsprechenden Kanäle an, b, und aus diesen durch die Überführungsröhren
c in die beiden anderen Regeneratorkammern, aus welchen die Rauchgase in den gemeinschaftlichen
Rauchgaskanal t entweichen. Mittels, der Wechselventile wird-nach einiger Zeit die
Zugrichtung gewechselt. Nach Fertigbrennen der Kammer (z. B:. Kammer 5) wird der
Gaserzeuger vor die nächste Kammer (z. B. Kammer 6) geschoben, und der Betrieb wird
in der eben beschriebenen Weise weiter fortgesetzt.