DE3425732C2

DE3425732C2 - Ofen zum Brennen keramischer Materialien

Info

Publication number: DE3425732C2
Application number: DE3425732A
Authority: DE
Inventors: Renato Bossetti
Original assignee: SITI
Current assignee: SITI
Priority date: 1983-07-12
Filing date: 1984-07-12
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2004-07-13
Also published as: FR2610094A1; DE3425732A1; IT1171691B; GB2143313B; GB2143313A; BR8403363A; JPS6038581A; ES8505471A1; FR2610094B1; GB8415870D0; JPH0518033B2; IT8322021A0; ES534198A0; US4569660A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zum Brennen keramischer Materialien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Ofen ist aus der DE-OS 27 44 071 bekannt. Derartige Öfen arbeiten mit einem relativ hohen thermischen Wirkungsgrad und kennzeichnen sich dadurch aus, daß sie eine Vielzahl von Seite-an-Seite angeordnete Kammern aufweisen, die durch Trennwände voneinander getrennt sind. Diese Kammern sind an der Oberseite durch eine sogenannte Deckenplatte begrenzt, durch die Heißgas-Verbrennungsströme strömen, welche von den Öfen zugeordneten Brennern ausgehen. Diese Brenner münden in einen Bereich, der von den Deckenplatten gebildet wird. Ausgehend von diesen Deckenplatten werden die Heißgase auf die zu brennenden keramischen Produkte gerichtet.

Bei diesen Öfen weisen die genannten Deckenplatten eine Oberseite und eine Unterseite auf mit dazwischen befindlichen Trennrippen, wodurch eine Vielzahl von Räumen bzw. Kanälen gebildet werden, beispielsweise 4, 5 usw. zwischen den Rippen. Diese Platten werden an jedem Ende durch Ofenumfangswände abgestützt. Aufgrund der hohen thermischen Beanspruchungen, denen die Platten ausgesetzt sind, haben sie eine relativ kleine Dimension zwischen den Ofenwänden, wodurch die Ofengröße begrenzt wird.

Es ist erwünscht, daß bei solchen Platten die Festigkeit nur durch den Plattenaufbau gegeben ist, so daß besonders ausgebildete Materialien verwendet werden müssen und somit diese Platten nur mit erheblichem Kostenaufwand hergestellt werden können. Außerdem ist die Plattenbreite begrenzt, woraus sich Begrenzungen und Einschränkungen hinsichtlich der Breite des gesamten Ofens ergeben.

Trotz dieser Vorsichtsmaßnahmen können häufig Brüche und Risse in den Platten entstehen, welche ein Austauschen erforderlich machen. Dies erhöht die Kosten des Ofens und erfordert einer Deaktivierung des Ofens für den Austausch der beschädigten Teile.

Aus der DE-AS 23 25 529 und der GB-PS 1 465 951 ist eine Hängedecke für Industrieöfen bekannt, wobei die Hängedecke eine Ofenkammer überspannt. An durchlaufenden Trägern sind über Halter feuerfeste Steine und/oder Platten aufgehängt, wodurch der gesamte Deckenaufbau eine relativ große Höhe einnimmt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ofen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch die Konstruktion der Platten und deren Anbringung die Möglichkeit besteht, Materialien zu verwenden, die nicht so hochwertig sein müssen, d. h. Materialien, die preiswert sind und somit ein preiswertes Herstellen der Platte und ein leichtes Bearbeiten der Platte ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die besondere Abstützung der Platten ist nicht nur gewährleistet, daß bei optimaler Größe des Ofens kleinere Platten verwendet werden können. Außerdem können die Platten aus einfachem, leicht verfügbarem und preiswertem, feuerfestem Material hergestellt werden und es wird durch die Art der Anbringung insbesondere der die beiden Brennkammern trennenden Trennwand nicht die Brennkammer selbst beeinträchtigt. Es kann insgesamt eine festere Konstruktion erzielt werden, weil die Belastung hauptsächlich von den Siliziumkarbidträgern aufgenommen wird. Die Ofenbreite kann über die Grenzen dessen vergrößert werden, was bisher der Stand der Technik ermöglicht hat, so daß die Ausstoßkapazität und der gesamte thermische Wirkungsgrad des Ofens verbessert ist.

Durch die besondere Abstützung können mehrere kleinere Platten zu einer Gesamtdecke oder Trennwand zusammengesetzt werden, was die Gesamtgröße des Ofens bei einem besseren Gesamtwirkungsgrad erweitert, da der Wirkungsgrad um so größer ist, je größer der Ofen selbst ist. Somit sind die thermischen Verluste, welche den thermischen Wirkungsgrad des Ofens beeinträchtigen würden, weiter reduziert.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden Brüche und Risse in den Platten vermeiden, so daß es nicht mehr erforderlich ist, eine besondere Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen vorzusehen. Darüber hinaus werden unnötige Stillstandzeiten durch Reparaturarbeiten vermieden.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Ofendecke entlang der Längsachse des Ofens mit Trägern, die entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung gelegt und auf denen Platten abgestützt sind,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Ofens des Typs mit zwei übereinander angeordneten Kammern und aufgebaut gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Ofendecke entsprechend der Erfindung, umfassend Träger, die entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung vorge sehen sind und darauf sich abstützende modulare Platten und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch eine andere Ausfüh rungsform der Erfindung, bei der rohrförmige Siliciumcarbidträger mit einem rechteckigen Quer schnitt verwendet werden.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet allgemein einen Träger hoher mechanischer und thermischer Festigkeit, welcher aus Siliciumcarbid besteht und irgendeine gewünschte Form hat, wie beispielsweise eine Querschnittsform entsprechend einem umgekehrten "T" oder einem "I". Der Querschnitt kann auch quadratisch, rechteckig, kreiszylindrisch sein. Der Träger liegt quer zur Ofenlängsrichtung.

Dieselbe Anordnung des Trägers 1 wird für eine Vielzahl von gleichen Trägern wiederholt, welche in geeignetem Abstand voneinander abgelegt sind und die gesamte Fläche des Ofens überspannen. Zwischen benachbarten Trägern befinden sich eine oder mehrere Platten, welche aus feuerfestem Material bestehen und allgemein mit dem Bezugszeichen 2 versehen sind. Jede Platte stützt sich über die gesamte Länge auf zwei benachbarten Trägern ab, und zwar über irgendeine ausgewählte Befestigungs- und Verriegelungsanordnung. Die Platten 2 sind so aufgebaut, daß sie über ihre gesamte Länge Räume oder Kanäle 3 aufweisen, welche sich zwischen der Oberseite 6 und der Unterseite 7 und dazwischen liegenden Rippen 8 befinden. Die Unterseite 6 ist mit nach unten ge richteten Löchern 4 und die Oberseite 7 mit nach oben gerichteten Löchern 9 versehen. Jede horizontale Zwischenwand 22 weist beide Arten von Löchern auf eine einander abwechselnde Weise auf, wie dies Fig. 1 zu ent nehmen ist. So begegnen sich entlang der Ofenlängsrichtung Reihen von kreuzweise angeordneten Löchern, die nach unten und nach oben an jedem der Räume alternieren. Ein Brenner 15 kann in jeden Raum 3 eingesetzt werden, um Heißgase einzuführen. Diese Heißgase sind dahingehend wirksam, einen leichten Überdruck innerhalb des Raumes zu erzeugen, so daß die Heißgasströme abwechselnd nach oben und nach unten durch die Löcher 9 und 4 gelangen.

Die Folge von perforierten Platten, welche auf Silicium carbidträgern der beschriebenen Art abgestützt sind, bilden zwei übereinander angeordnete Kammern 11, 12. Eine Zwischenwand 22 bildet den Boden der oberen Kammer 11 bzw. die Decke der unteren Kammer 12.

Die Decke 14 der oberen Kammer 11 hat entsprechend der Erfindung eine ähnliche Konstruktion mit Platten, die sich auf den Siliciumcarbidträgern 25 abstützen und eine Oberseite 13 und eine Unterseite 16 aufweisen. Bei der Decke der oberen Kammer 11 des Ofens 10 sind die Auslaßlöcher für die Brennergase alle nach unten gerichtet, so daß sie nicht dem alternierenden Muster folgen, wie es im Zusammenhang mit der Zwischenwand 22 beschrieben worden ist.

Der Boden 19 der unteren Kammer 12 hat Löcher 20, die alle nach oben gerichtet sind.

Fig. 2 zeigt ein herkömmliches System zum Transportieren von Dachziegeln 18 aus keramischem Material mittels eines Rollensatzes 17 über die gesamte Länge des Ofens.

Die Erfindung sieht weiterhin modifizierte Ausführungs formen vor, die alle das erfindungsgemäße Prinzip ver wenden. Beispielsweise ist in Fig. 2 eine Einzel stückkonstruktion dargestellt, die aus mehreren Teilen besteht, vorzugsweise aus modularen Teilen, wodurch die mit 3 bezeichneten Räume nicht kontinuierlich über die gesamte Länge, sondern eher durch verschiedene sukzessi ve Kammern gebildet sind, welche sich alle angemessen auf Paaren von benachbarten Siliciumcarbidträgern ab stützen, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist.

Die modifizierte Ausführungsform der Fig. 3 der Zeich nung umfaßt ein Paar von Siliciumcarbidträgern 23, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 Platten der Zwischenwand 22 tra gen, welche alternierend mit nach oben und nach unten gerichteten Löchern versehen sind. Jeder Raum 3 resul tiert daher aus der angrenzenden Anordnung von drei Platten.

Fig. 4 zeigt eine andere Abänderung der Auflageanord rung der Siliciumcarbidträger für die Platten. Der Siliciumcarbidträger 1 hat hier eine rechteckige Quer schnittsform. Die Platten sind zwischen der Oberseite und der Unterseite 7 mit einer Spezialnut versehen, die den Siliciumcarbidträger zwischen sich aufnehmen. Es wird als bevorzugt angesehen, daß das elektrische Heizen dadurch erfolgt, daß ein Heizsystem vom Raum 3 aufgenommen wird, wodurch die gesamte Platte eine Wärmeabstrahlfläche bildet. Bei dieser modifizierten Aus führungsform ist es nicht notwendig, die Platten zu per forieren, da die Erwärmung nicht durch Konvektion son dern nur durch Radiation von den Plattenoberflächen er folgt.

Claims

1. Ofen zum Brennen keramischer Materialien

- mit zwei vertikal benachbarten und übereinander angeordneten Kammern (11, 12);
- mit einer Mehrzahl von Rollen (17) über die gesamte Länge jeder Kammer (11, 12);
- mit einer die beiden Kammern (11, 12) trennenden Zwischenwand (22), die von Platten (2) gebildet ist und
- mit Brennern (15) oder elektrischen Heizmitteln, die die Kammern (11, 12) über die Zwischenwand beheizen;

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Platten (2) auf einer Mehrzahl von Siliziumkarbidträgern (1; 23) hoher mechanischer und ausgezeichneter thermischer Festigkeit abgestützt sind, die sich quer zur Ofenlängsrichtung erstrecken, in geeignetem Abstand voneinander abgelegt sind und dabei die gesamte Fläche des Ofens überspannen.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (6) und Unterseite (7) der Platten (2) durch Rippen (8) miteinander verbunden sind, die zwischen sich Hohlräume (3) bilden, in denen die Brenner (15) oder die elektrischen Heizmittel angeordnet sind.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Platten (2) die Oberseite (6) mit nach oben gerichteten Löchern (9) und die Unterseite (7) mit nach unten gerichteten Löchern (4) versehen ist.

4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (2) die beiden Arten von Löchern auf eine einander abwechselnde Weise aufweist.

5. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (2) mit einer Spezialnut versehen sind, die den Siliziumkarbidträger (1) zwischen sich aufnehmen.

6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumkarbidträger (1) eine rechteckige Querschnittsform hat.