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"Tunnelofen mit Rauchgasgleichstromkühlung" Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Betrieb von Tunnelöfen zur schnellen und schonenden Kühlung des
Brenngutes sowie zur thermischen Abgasreinigung.
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Bei einem bekannten Tunnelofen nach DBP 26 43 406 werden die Abgase
vom Ofeneingang zur Kühlzone transportiert wo sie im Gegenstrom das Brenngut kühlen.
Die Abgase werden schließlich aus der Brennzone mit hoher Temperatur abgeführt.
Dieser Ofen kann den Nachteil haben, daß das schon gebrannte Gut unnötigerweise
mit Rauchgasen in der Kühlzone beaufschlagb wird. Bei der Gegenstromkühlungs ergeben
sich z. B. beim Brennen von dichteren Ziegelstapeln erhebliche Temperaturdifferenzen
zwischen Kühlgut und Kühlluft, was zu unsanfter Kühlung in den externen Besatzbereichen
führt. Ein besonders gefährlicher Kühlbereich ist dabei die Quarzumwandlung bei
ca. 575° C. Bei den üblichen Temperaturdifferenzen von ca.
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100 - 150° C zwischen Kühlgut und Kühlluft in diesem Ber(!ich kommt
es daher leicht ZU Gefügelockerungen und Xüylbrucl1.
-2- Seite zu
Patentanmeldung "Tunnelofen mit ............" Um solchen Kühlschäden entgegenzuwirken
wird das Brenngut nach der Brennzone durch Einblasen von Luft schnell abgekühlt,
wobei die eingeblasene Kühlluft in die Gegenströmung im Brennkanal übergeht oder
stärker erwärmt wieder an dieser Stelle entnommen wird.
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Bei der Gegenstromkühlung verläuft der Charakter der Temperaturen
von Ziegel und Kühlluft gemäß Figur 1 mit tk was im kritischen Kühlbereich zu oft
eine zu große Beanspruchung für das Brenngut darstellt. Daher müssen bei solchen
Verhältnissen die Kühlzeiten verlängert werden, was verminderte Ofenleistung bedeutet.
Ausgehend von dem aufgezeigten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde eine zuverlässige, schonendere Kühlwirkung im oberen Kühltemperaturbereich
zu erzielen. Außerdem soll eine thermische Abgasreinigung der Ofenabgase besonders
bei der Entstehung von Schwelgasen im Ofen erreicht werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die in der Anwärmzone
eines Tunnelofens anfallenden Rauchgase welche besonders beim Brennen porosierter
Ziegel schwelgashaltig sind in die Hochtemperaturzone des Ofens geleitet werden,
insbesondere aber am Ende der Brennzone in den Ofen eingespeist werden. Die dort
eingespeisten Abgase werden im Gleichstrom zur Schnellkühlung des Brenngutes bis
zu einem in Wagenlaufrichtung dahinter liegenden Abgasabzugstelle geführt.
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Diese Gleichstromkühlung hat den Vorteil, daß sich Ziegel und Rauchgastemperaturen
einander sehr weit nähern was Voraussetzung für eine schonende Kühlung des Brenngutes
ist.
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Vorteilhafterweise wird das Abgas vor oder nach dem Temperaturbereich
des Quarzsprungs dem Ofen entnommen also etwa zwischen 500 und 7000 C, ist aber
nicht darauf beschränkt.
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Das Abgas, welches mindestens eine erhebliche thep ishe
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Seite zu Patentanmeldung "Tunnelofen mit ex Reinigung im Gleichstromprozess verfährt
kann direkt oder indirekt für Trockenzwecke verwendet werden oder für andere wärmetechnische
Anwendungszwecke. Erfindungsgemäß liegt der Abgasgang beim neuen Verfahren nicht
in der Anwärmzone des Ofens sondern am Ende einer Gleichstromkühltrec? in in der
Kühlzone des Tunnelofens.
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Damit werden zwei Ziele mit einer Lösung erreicht, nämlich die Verbesserung
der Kühlverhältnisse und die ofeninterne, thermische Reinigung der Ofenabgase Figur
2 zeigt eine typische Gleichstromkühlkurve bei der die Temperaturen der beiden in
direktem Wärmeaustausch stehenden Medien sich einander nähern. Es bedeuten A = Abgasaustritt
aus dem Ofen, und B = Rauchgaseintritt in die Brenn- oder Kühlzone des Ofens. a
tG2 = kleinste Gleichstromtemperaturdifferenz im kritischen Kühlbereich.
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Figur 3 zeigt als Beispiel ein erfindungsgemäßes Betriebsschema für
einen Tunnelofen. Im Tunnelofen (1) werden die Brennwagen (2) in Richtung des Pfeiles
bewegt und durchlaufen die Anwärmzone (D), Brennzone (E), Gleichstromkühlzone (F)
und schließlich noch eine Gegenstromkühlzone (G). Letztere kann aber auch mindestens
teilweise als Gleichstromkühlkurve ausgebildet sein. Die Gleichstromkühlung kann
aber auch mit atmosphärischer oder anderer Luft, z.B. Ofenkühlluft betrieben werden.
Das Verfahren der Gleichstromkühlung eignet sich auch gut zum reduzierenden Brennen
in Tunnelöfen.
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Das der Anwärmzone entnommene Rauchgas wird über die Rauchgasrückleitung
(3), das Fördergebläse (4) im Endbereich der Brennzone in den Ofen wieder eingeleitet.
Mindestens ein Teil der zurückgeführten Rauchgasmenge strömt von hier im Gleichstrom
zur in Wagenförderrichtung dahinter liegenden
-4- Seite zu Patentanmeldung
"Ttmnelofen mit ... 1 Abgasentnahmestelle (A) des Ofens. Im weiteren Verlauf der
Kühlzone wird Heißluft als Kühlluft aus dem Ofen in bekannter Weise entnommen wie
auch Luft in das System eingespeist werden kann.
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Zweckmäßigerweise wird ein kleiner Teil an Kühlluft aus der Kühlzone
mit dem Abgas an der Abgasentnahmestelle abgeführt womit eine störende räumliche
Trennung z.B. mit Schiebern von der Kühlzone überflüssig wird. Dies ist verfahrensgemäß
um so eher möglich als das Abgas mit geringstem Luftüberschuß abgeführt werden kann.
Die aus dem Ofen abzuführende Abgasmenge bestimmt sich nicht mehr aus dem Gegenstrommassenverhältnis
von Brenngut und im Ofen gefördertem Rauchgas, sondern richtet sich nach dem gewünschten
C02 Gehalt im Abgas.
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Figur 4 zeigt das Temperaturverlaufdiagramm zum Schema nach Figur
3.
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Das Verfahren läßt sich auch an mehr als einem Brennkanal in gleichlaufender
oder gegenläufiger Wagenbewegung anwenden.
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Figur 5 (Grundriss) zeigt zwei Brennkanäle mit Abgasentnahmestellen
(A1) und A2 aus beiden Brennkanälen, wobei jeweils Rauchgas von einem Brennkanal
in den anderen überführt wird.
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Somit wird z.B. das Rauchgas des einen Brennkanals zpr Gleichstromkühlung
im anderen Brennkanal benutzt.