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Ofenanlage, bestehend aus schichtweise betriebenen 1Vluffelglühöfen.
Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage, bestehend aus einer Anzahl zu einem Ofenblock
vereinigter, schichtweise betriebener Muffelglühöfen, bei welchen die Vorwärmung
eines Ofens oder mehrerer Ofen durch die Verbrennungsgase der beheizten Ofen und
die V orwärmung der Frischluft in den Kanälen bzw. Heizräumen der zur Abkühlung
bestimmten Ofen erfolgt.
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Das Glühen von Metallgegenständen erfolgt bekanntlich ' in der Weise,
daß diese in kaltem Zustande in die für den Glühprozeß -bestimmten Muffel eingelegt
bzw. eingepackt, dann auf die bestimmte Glühtemperatur gebracht lind nach erfolgtem
Glühen und Abkühlen in kaltem Zustande der Muffel wieder entnommen werden.
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Ofen für derartige Zwecke sind bereits bekannt, man unterscheidet
hierbei gasgefeuerte oder rekuperative Muffelglühöfen. Bei diesen Ofen wird das
Glühglut entweder direkt in die Glühmuffel eingelegt oder, falls dasselbe gegen
die Einwirkung der Luft oder der Verbrennungsgase geschützt werden soll, wird dasselbe.
entweder in Eisenkisten eingepackt oder es wird in die Muffel ein die Metallgegenstände
nicht angreifendes Gas eingeleitet.
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Diese Ofen besitzen insofern ihre Nachteile, als für den Aufwärrnungsprozeß
eine Menge Heizmaterial erforderlich ist, weil der Ofen vom kalten Zustande bis
auf die gewünschte Glühtemperatur aufgewärmt werden muß und dadurch eine bedeutende
Wärmemenge nutzlos verlorengeht. In den allermeisten Fällen findet eine Verwendung
der Verbrennungsgase nicht statt, vielmehr werden diese direkt zum Schornstein geleitet,
was einen großen Energieverlust bedeutet.
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Bei den bekannten rekuperativen Glühöfen wird zwar von den Abgasen
ein Teil der Wärme wieder zurückgewonnen, jedoch ist diese Wärmemenge nur eine verhältnismäßig
geringe, da mit der Abkühlung des Ofens auch eine Abkühlung des Rekuperators verbunden
ist und erst nach längerer Feuerung des Ofens die Verbrennungsluft wieder so hoch
vorgewärmt ist, daß von einer eigentlichen Vorwärmung durch die Verbrennungsgase
gesprochen werden kann. Die Ofen erfordern ferner ein sehr starkes Mauerwerk, das
beim Aufwärmen einen beträchtlichen Teil der Wärme aufnimmt, die bei der Abkühlung
des Ofens wieder nutzlos verlorengeht.
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In der keramischen Industrie sind auch bereits Ofen zum Brennen von
Porzellan, Steingut u. dgl. bekannt geworden, bei welchen die Vorwärmung der Frischluft
in der Weise erfolgt, daß diese die Ofenkanäle der abzukühlenden Ofen durchstreicht,
sich hierbei erwärmt, um dann den Kanälen des zu beheizenden Ofens zugeführt zu
werden. Es sind ferner Brennöfen für keramische Gegenstände bekannt geworden, bei
welchen die Vorwärmung der Frischluft in der Weise erfolgt, daß diese.durch die
Heizkanäle der abzukühlenden Ofen den Kanälen der zu beheizenden Ofen zugeführt
wird, während andererseits die Vorwärmung der zur Anheizung bestimmten Ofen durch
die von den beheizten Ofen kommenden Abgase erfolgt. Diese Ofen, die keine Muffelöfen
sind und
sich daher zum Glühen von Metallgegenständen nicht eignen,
machen aber gleichfalls,-wie dies bei den bekannten Metallglühö fen schon der Fall
ist, von Rekuperatoren Gebrauch, indem ein Teil der Wärme wohl ausgenutzt wird,
während jedoch ein erheblicher Teil umausgenutzt verlorengeht.
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Diese Nachteile werden bei dein Ofen nach der Erfindung dadurch vermieden,
daß eine oder mehrere mit dem Glühgut beschickte Muffeln durch die Verbrennungsgase
derjenigen Muffel oder Muffeln vorgewärmt werden, die zur Zeit beheizt werden, während
bei der Abkühlung der Muffeln die im Mauerwerk aufgespeicherte Wärme zum Vorwärmen
der Verbrennungsluft für diejenigen Öfen benutzt wird, die angeheizt werden sollen.
Dabei ist die Einrichtung- derart getroffen, daß die gleichen Kanäle die für die
Zuführung der vorgewärmten Verbrennungsluft sowie der Muffelheizraum sowohl zum
Vorwärmen der für die aufzuwärmenden Ofen bestimmten. Verbrennungsluft als auch
als Heizkanäle bzw. Heizräume Verwendung finden. Bei diesem Ofen kommt man mit einem
bedeutend schwächeren als bei den bekannten Öfen benutzten Mauerwerk aus, so daß
ein sehr schnelles Anheizen der Muffel ermöglicht wird und schädliche Spannungen
im Ofenmauerwerk, vermieden werden, wobei der bisher benötigte Rekuperator mit seinen-
Nachteilen in Wegfall kommt.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Ofens nach der Erfindung.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Muffelglühofenanlage mit
neun Glühmuffeln; Fig. z zeigt einen Querschnitt von Fig. i mit Schnitt durch eine
Muffel; Fig. 3. zeigt eine Teilansicht des Ofens von oben; Fig.4 zeigt einen Abstellungsdeckel
mit Schieber im Schnitt, und Fig.5 zeigt eine Oberansicht des Deckels nach Fig.
4.
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In der Zeichnung ist ein aus neun Muffelelementen bestehendes Ausfährungsbeispiel
einer Muffelglühofenanlage dargestellt; es können aber auch, je nachdem der Betrieb
es erforderlich macht, mehr oder weniger zur Anwendung gelangen. Längs der Rückwand
der Ofenanlage ist ein Kanal a für die Zuführung der Generatorgase angeordnet, während
mit b ein Gasventil bezeichnet ist, deren für jedes Muffeleleinent eins vorgesehen
ist. c bedeutet den Rauchgaskanal, der längs der Vorderseite der Ofenanlage angeordnet
ist, welcher durch Öffnen des- Rauchgasventils d die Verbindung mit dem Schornstein
herstellt. Für jedes der zur Anwendung gelangenden Muffelelemente ist ein Rauchgasventil
d vorgesehen. Unterhalb der Muffel im Ofenmauer werk sind Kanäle e angeordnet, die
durch Öffnen der Ventile b und d eine V erhiil,clitng mit den Kanälen a und c herstellen.
Die Kanäle e erfüllen einen doppelten Zweck, indem sie einmal der Zuführung der
Generatorgase zur Verbrennungsstelle dienen und andererseits für die Ableitung der
Verbrennungsgase zu den Rauchgaskanälen c benutzt werden- Der Kanal e steht durch
eine Anzahl Kanäle f mit den die Muffel umgebenden Heizkanälen h in Verbindung.
Durch die Kanäle f werden einmal die Generatorgase den Verbrennungsstellen zugeführt
für den Fall, daß die Muffel beheizt wird; andererseits aber dienen sie zur Ableitung
der Verbrennungsgase einer oder mehrerer daneben angeordneter beheizter Muffeln,
wenn di.e Vorwärmung anderer Muffeln stattfinden soll. Während der Anheizperiaden
werden durch die Kanäle la die für die Erhitzung der Muffel nötigen Verbrennungsgase
geleitet, während der Abkühlungsperioden dagegen dienen sie zur Durchleitung und
Vorwärmung der für die danebenliegenden Muffeln nötigen Verbrennungsluft. Die Kanäle
la, die mit Abdeckplatten s behufs der Heizgasregulierung versehen- sind, münden
in einen Sammelkanal i. In letzteren mündet ein Kanal lz, der durch ein- auswechselbares
Kupplungsrohr l mit dem Kanal na und dem- Verteilungskanal ia in Verbindung
steht. Letzterer steht durch zwischen den Muffeln angeordnete Kanäle o und horizontale
Kanäle p- mit dem Verbrennungsraum g in Verbindung. Der Sammelkanal i sowie die
Kanäle h, in, n, o und p erfüllen die gleichen Aufgaben wie die Kanäle h.
Der in der Ofendecke angeordnete Längskanal q- dient gleichfalls zur der Verbrennungsgase
oder vorzuwärmender Verbrennungsluft von dem einen Muffelelement a andern. Derselbe
ist mit je einer Öffnung r für Muffelelement versehen.
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kön-Diese sowohl als auch die Kanäle h, nen durch die Deckel zeitweise
abgestellt werden. übrigen steht der Kanal q mit dem Verteilungskanal n- des ersten
Muffelelementes u und mit- dem Kanal h des letzten Muffelelementes
a3 in Verbindung.
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Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Es sei angenommen,. daß
die Muffelelemente v und w aufgewärmt sind und unter der darin aufgespeicherten
abgekühlt und MuffeInlement x angesollen. Generatorgasheizt ventil d des letzteren
ist geöffnet und gelangt das Heizgas des Elemenden tes x durch die Kanäle
f zum g. Die für- den letzteren benötigte Luft wird durch den Fanal m in
Muffelelement za eingeleitet, indem das Kupplizngsrohr
l
zwischen den. Muffelelementen u: und v
entfernt ist.- Die Luft durchstreicht
die Kanäle yt, o, p der Elemente v,. w und gelangt in den Verbrennungsraum°g
von El-ementx, wo sie mit dem durch Kanäle f hinzutretenden Heizgasen ein brennbares-
Gemisch bildet. Auf ihrem Wege durch die Kanäle der Elemente v, w ist die Luft unter
gleichzeitiger Wärmeentziehung der Muffeln stark vorgewärmt worden.
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Die das Muffelelement x verlassenden Verbrennungsgase werden auf dem
gleichen Wege wie die für das Element x benötigte Verbrennungsluft durch die Kanäle
der Muffelelemente v, z und & abgeführt und geben dabei die ihnen innewohnende
Wärme an die letzteren ab. Da das Rauchgasventil d des Elementes d geöffnet
ist, so können die Verbrennungsgase durch den Kanalc nach dem Schornstein entweichen.
Um zu vermeiden, daß Frischluft vom Muffelelement aß eingesaugt wird und mit den
Verbrennungsgasen ein explosibles Gemisch bildet, ist das Kupplungsrohr l zwischen
den Elementen und a= entfernt und der Kanal k imElementas mit einem Deckel t verschlossen.
Sobald das Muffelelement x genügend aufgewärmt ist, wird das zu diesem gehörige
Generatorventil b geschlossen und das zum Element v gehörige Generatorgasventil
d geöffnet. Hiernach werden die Kanäle k und m der Elemente a2 und a3 durch ein
Kupplungsrohr l miteinander verbunden und Kanal k im Element a= mit einem Deckel
verschlossen. Alsdann wird das Rauchgasventil d des Elementes a= und dasjenige des
Elementes al. geschlossen. In der geschilderten Weise werden fortlaufend mittels
der Ventile, Kupplungsrohre und Deckel Kanäle geöffnet oder geschlossen, je nachdem,
daß eine genügende Aufwärmung der Muffelelemente stattgefunden hat. Zur Regulierung
der frischen Verbrennungsluft wird zweckmäßig über dem Kanal, durch welchen die
Verbrennungsluft in den Ofen eintritt, ein Deckel mit Sandverschluß und einem Schieber
A, wie in Fig. 4 und 5, verwendet.
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Bei der vorbeschriebenen Arbeitsweise ist davon ausgegangen, daß zwei
Muffelelemente abgekühlt, eins aufgeheizt und drei vorgewärmt werden. Es bereitet
jedoch durchaus keine Schwierigkeiten, den Arbeitsgang so zu leiten, däß eine größere
oder kleinere Anzahl Muffelelemente abgekühlt, erhitzt und vorgewärmt werden, je
nachdem dies die Größe der Muffeln und die Zeitdauer, in welcher das Glühgut abkühlt,
zuläßt. In gleicher Weise besteht kein Hindernis dafür, mit nur einem Muffelelement
zü arbeiten.
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Sollen das Verbrennungsgas bzw. die Verbrennungsluft z. B. von dem
letzten Muffelelement a3 nach dem ersten. Element u geleitet werden, dann wird ein
Kupplungsrohr l zwischen dein Kanal. k im. letzten Element 0 und der nächsten
Offnung r des Kanals q eingeschaltet, während die übrigen Öffnungen
amit Deckel t verschlossen sind. Auf diese Weise vvird° das Verbrennungsgas bzw.
die Verbrennungsluft nach den Kanälen o im .Muffelelement u geleitet.
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Kanal q ist ferner mit einem Schieber B versehen, der geschlossen
wird, falls durch Vornahme von Reparaturen die Ausschaltung eines oder mehrerer
Elemente notwendig wird. In diesen' Falle können beispielsweise die Verbrennungsgase
oder die Verbrennungsluft von Kanal k im Muffelelement v durch das Kupplungsrohr
l nach dem Kanal q und von dort durch ein Kupplungsrohr l nach dem
Kanal k im Muffelelement x geleitet werden.