DE3517866C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Direktbefeuerung eines Tunnelofens zum Brennen keramischer, insbesondere verbrennbare oder vergasbare Substanzen enthaltender Erzeugnisse, bei dem Ver­ brennungsluft/Kühlluft im Gegenstrom zu den durch den Tunnelofen bewegten, zu brennenden Erzeugnissen vom Ende des Tunnelofens gegen das Vorderende des Tunnelofens hin geführt, aus dem Tunnel­ ofen abgezogen und hinter der Brennzone wieder in den Tunnelofen eingeleitet wird, und jeweils ein Teil des durch den Tunnelofen ge­ führten Gases aus dem Tunnelofen als Abgas abgeführt wird. Die Er­ findung betrifft auch einen Tunnelofen zur Durchführung dieses Ver­ fahrens.

Bei den bisher bekannten Verfahren zur Beheizung von Tunnelöfen wurde das zu brennende Gut auf beweglichen Wagen kontinuierlich vom Eingang des Tunnelofens bis zum Ausgang des Tunnelofens bewegt, während gleichzeitig im Gegenstrom Verbrennungsluft bzw. Kühlluft durch den Tunnelofen geleitet wird. Die durch den Tunnelofen strömende Luft wärmt sich dabei zunächst kontinuierlich auf, bis sie in der Brennzone, in der wenigstens ein Teil der Luft als Sauerstoffträger für die zugeführten Brennstoffgase dient, ihre höchste Temperatur erreicht. Die heißen Gase strömen sodann aufgrund eines in dem Tunnelofen aufrechterhaltenen Druckgefälles weiter gegen den Eingang des Tunnelofens, wobei sie sich gleichzeitig wieder abkühlen. Während dieser Abkühlung wird das zu brennende Gut kontinuierlich bis auf die Brenntemperatur aufgeheizt. Während dieses Aufheizvorganges verschwelen verbrennbare oder vergasbare Substanzen, die in den zu brennenden Erzeugnissen enthalten sind. Während ein Teil dieser Schwelgase durch den noch in den heißen Gasen enthaltenen Sauerstoff verbrannt wird, wird der größte Teil mit den heißen Gasen gegen das vordere Ende des Tunnelofens hinge­ führt, wo die Rauchgase über Abgänge, sogenannte Füchse, abgelei­ tet und einem Schornstein zugeführt werden. Da diese Rauchgase noch einen hohen Anteil an nicht verbrannten Feststoffen und Gasen ent­ halten, bilden sie eine hohe Umweltbelastung.

Gemäß der DE-PS 26 43 406 ist auch bereits ein Verfahren zum Be­ feuern von Tunnelöfen bekannt geworden, bei dem die gegen den Ein­ gang des Tunnelofens strömenden und mit Rauchgasen belasteten Gase nicht unmittelbar über einen Kamin abgeführt werden, sondern viel­ mehr aus dem Tunnelofen abgezogen und hinter der Brennzone, jeweils gesehen in Richtung des durchlaufenden zu brennenden Gutes, wieder in den Verbrennungsluft/Kühlluftstrom eingeführt werden. Die an den Kamin abgeführten Gase werden hierbei am Beginn der Brennzone ab­ gezogen, so daß die zurückgeführten Rauchgase jeweils die gesamte Brennzone durchlaufen müssen, bevor sie in den Kamin gelangen. Hierdurch hat sich bereits eine wesentliche Herabsetzung der an die Umgebung abgegebenen unverbrannten Rauchgase erreichen lassen. Zur Er­ reichung einer niedrigen Schadstoffkonzentration im Abgas sollten möglichst vor der Brennzone im Tunnelofen alle brennbaren Zusätze entweder verbrannt oder verschwelt und das zu brennende Material selbst entgast sein. Hierzu bedarf es eines hohen Gasstromes durch den Tunnelofen. Je mehr Verbrennungsluft/Kühlluft am Ende des Tun­ nelofens jedoch zugeführt wird, um so mehr Sauerstoff gelangt auch durch die Brennzone in den Teil des Tunnelofens, in dem das zu brennen­ de Gut kontinuierlich bis auf die Temperatur der Brennzone erwärmt wird. Dies hat aber in vielen Fällen dazu geführt, daß die verbrennbaren oder vergasbaren Substanzen, die dem zu brennenden Gut zugesetzt sind, bereits in der eigentlichen Aufheizzone zu brennen begannen. Diese unkontrollierte Verbrennung führte zu einer unkontrollierten schlagartigen Überhitzung des zu brennenden Gutes. Die Qualität der Erzeugnisse war dadurch derart herabgesetzt, daß eine solche Charge als Ausschuß ausgesondert werden mußte. Wird dagegen ein zu niedri­ ger Gasstrom durch die Aufheizzone des Tunnelofens geleitet, so führt dies meistens dazu, daß die verbrennbaren oder vergasbaren Substanzen in dem zu brennenden Gut nicht in ausreichendem Maße verbrannt, verschwelt oder vergast sind, bevor das zu brennende Gut in die Brennzone mit der höchsten Temperatur gelangt.

Die Gasführung durch den Tunnelofen wird aber nicht allein durch die Tatsache bestimmt, daß die brennbaren oder vergasbaren Substan­ zen in dem zu brennenden Gut in ausreichendem Maße, ohne vorzeitige Überhitzung, aus dem zu brennenden Gut entfernt sind, bevor dieses in die Brennzone gelangt, vielmehr wird die Gasführung auch in er­ heblichem Maße durch die richtige Aufheiz- bzw. Kühlzeit bestimmt. Da das zu brennende Gut kontinuierlich im Dauerbetrieb durch den Tunnelofen gefahren wird, ergibt es sich zwangsläufig, daß der Tunnelofen oft mit Materialien sehr unterschiedlicher Dichte be­ schickt wird. Die Dichten können praktisch in einem Bereich zwischen 0,6 und 2,2 g / cm³ variieren. Befindet sich nun im Kühlbereich des Tunnelofens ein Material mit niedriger Dichte, während gleichzeitig im Aufheizbereich des Tunnelofens zu brennendes Gut mit einer ver­ hältnismäßig hohen Dichte vorliegt, so wird bei einer sehr niedri­ gen Verbrennungsluft/Kühlluftzufuhr das Material mit niedriger Dichte im Kühlteil in angemessener Weise gekühlt, während das Ma­ terial mit hoher Dichte im Aufheizteil praktisch nicht in gewünsch­ ter Weise aufgeheizt wird, bevor es in die Brennzone gelangt. Wird andererseits in einem solchen Falle eine Verbrennungsluft/Kühlluft­ menge zugeführt, die eine gewünschte Aufheizung des Materials mit hoher Dichte ermöglichen würde, so würde dies zu einer uner­ wünschten zu schnellen Abkühlung des Materials mit niedriger Dichte führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ver­ besserte Regelungsmöglichkeit des durch den Tunnelofen geführten Gasstromes bei gleichzeitiger Herabsetzung der an die Umwelt abge­ gebenen Schadstoffe zu erreichen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs er­ wähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das durch den Tun­ nelofen strömende Gas in einer Zone vor der eigentlichen Brennzone umgewälzt wird. Vorzugsweise erfolgt die Umwälzung mit einer gegen­ über der Geschwindigkeit des am hinteren Ende der Umwälzzone durch den Tunnelofen strömenden Gases wesentlich höheren Geschwindigkeit. Ein solcher Verfahrensschritt hat zur Folge, daß unabhängig von der Gasmenge, die von der Brennzone in den vorderen Bereich des Tunnelofens zur Aufheizung des zu brennenden Gutes gelangt, in einer verhältnismäßig schmalen Zone das zu brennende Gut vollständig entgast werden kann. Die Umwälzung erfolgt vorzugsweise in einer Zone, in der das aufzuheizende Gut eine Temperatur zwischen 400°C und 600°C und vorzugsweise zwischen 400°C und 450°C erreicht. Aufgrund der Umwälzung des Gasstromes schadet es auch nicht, wenn der aus der Brennzone ankommende Gasstrom noch einen verhältnis­ mäßig hohen Sauerstoffanteil enthalten sollte, der zu einer offenen Verbrennung der brennbaren Bestandteile führen kann. Durch die Gas­ umwälzung wird nämlich eine schnelle Wärmeabführung erreicht, so daß eine punktuelle Überhitzung der Oberfläche des zu brennenden Gutes vermieden wird. Sofern eine Verbrennung in der Umwälzzone überhaupt auftritt, kann eine solche Verbrennung allein aufgrund der Geschwindigkeit, mit der die Umwälzung des Gasstromes statt­ findet, die Temperatur des zu brennenden Gutes kontrolliert ge­ steuert werden. Dadurch, daß die gesamten vergasbaren Stoffe aus dem zu brennenden Gut in der Umwälzzone bereits entfernt werden, wird einerseits die Qualität der Erzeugnisse erhöht und anderer­ seits vermieden, daß ggf. solche vergasbaren Substanzen erst in der Brennzone austreten und, ggf. ohne verbrannt zu werden, in den an die Umwelt abgegebenen Abgasstrom gelangen. Es wird also gleich­ zeitig die Qualität der Produkte erhöht und die Schadstoffemission herabgesetzt.

Der aus der Umwälzzone kommende Gasstrom wird in der Nähe des vor­ deren Endes des Tunnelofens abgezogen und in die sogenannte Sturzkühlzone hinter der eigentlichen Brennzone wieder in den Gas­ strom durch den Tunnelofen eingeleitet. Da der an die Außenatmosphäre abgegebene Teil des Gasstroms am vorderen Ende der Brennzone abge­ zogen wird, muß somit der in der Umwälzzone mit den ausgetriebenen Schadstoffen beladene Gasstrom die gesamte Brennzone durchlaufen, bevor er in die Außenatmosphäre gelangen kann. Auf diesem Weg findet praktisch ein vollständiger Abbau der Schadstoffe statt.

Da die Temperatur in der Sturzkühlzone nicht unter die Quarz­ sprungtemperatur von 575°C absinken darf, während andererseits der Gasstrom in der Umwälzzone aufgrund der Umwälzung eine erheb­ liche Temperaturerniedrigung erfahren kann, können in der Umwälz­ zone bzw. in den zugehörigen Leitungen für eine Umwälzung Zusatz­ brenner vorgesehen sein, die die Temperatur des aus der Umwälzzone austretenden Gasstromes auf oder über einer vorbestimmten Tempe­ ratur halten.

Obgleich die Umwälzung mit Hilfe bestimmter Verwirbelungsvorrich­ tungen in der Umwälzzone durchgeführt werden könnte, wird die Um­ wälzung vorzugsweise dadurch erreicht, daß am vorderen Ende der Um­ wälzzone seitlich oder über den Durchmesser des Tunnelofens ver­ teilt Gas abgezogen und über eine Gasführungsleitung am hinteren Ende der Umwälzzone wieder in den Tunnelofen eingeführt wird. Die Einführung erfolgt bevorzugt ebenfalls über den gesamten Umfang des Tunnelofens verteilt.

Der Gasstrom durch den gesamten Tunnelofen wird üblicherweise durch einen in der Nähe des vorderen Endes des Tunnelofens erzeugten Un­ terdruck etwa mit Hilfe eines Gebläses erzeugt. Wie bereits ausge­ führt, wird der gesamte hierdurch in der Nähe des vorderen Endes ab­ gezogene Gasstrom in die Sturzkühlzone zurückgeführt. Die ebenfalls bereits beschriebene Regelung der Temperatur dieses Gasstromes kann unter Umständen dadurch empfindlich gestört werden, daß der Eingang des Tunnelofens nicht vollständig abgeschlossen werden kann, wodurch zusätzliche unerwünschte Nebenluft, d.h. Kaltluft, in den Tunnel­ ofen gelangt und unmittelbar in die Sturzkühlzone geführt wird. Um eine solche unkontrollierte Temperaturerniedrigung des Tunnelofen­ gasstroms zu vermeiden, wird vorzugsweise unmittelbar hinter dem Verschluß des Tunnelofens am vorderen Eingang Luft angesaugt. Hier­ durch kann zwar die gesamte unerwünschte kalte Nebenluft abgesaugt werden, andererseits wird aber auch durch die Erzeugung dieses Unterdrucks ein Teil des mit den Schadstoffen beladenen Gasstromes aus dem übrigen Tunnelofen angesaugt. Um diese Schadstoffe nicht unmittelbar an die Atmosphäre abzugeben, wird dieser kalte Neben­ luftstrom unmittelbar in die Brennzone eingeführt. Vor der Ein­ führung kann dieser kalte Nebenluftstrom aber auch im Wärmeaus­ tausch durch einen Teil der Kühlzone geführt werden, oder mit wär­ merer Luft gemischt werden.

Aufgrund der Umwälzungen des Gasstroms in dem Aufheizbereich des Tunnelofens kann der für die gewünschte kontinuierliche Aufheizung des zu brennenden Gutes erforderliche Gasstrom wesentlich herab­ gesetzt werden, was zu einer Konzentration der ausgegasten Schad­ stoffe auf einen kleinen Gasstrom und gleichzeitig eine gute Steuerungsmöglichkeit der Temperatur im Sturzkühlbereich er­ möglicht. Diese Tatsache kann aber andererseits dazu führen, daß der durch den Tunnelofen gesaugte Gesamtgasstrom nun nicht mehr ausreicht, um eine genügende Abkühlung des gebrannten Gutes in der Abkühlzone zu ermöglichen. Um diesem Mißstand abzuhelfen, werden zweckmäßigerweise in der Kühlzone zusätzliche Abgänge vorgesehen, über die ein Teil des am Ende des Tunnelofens angesaugten Ver­ brennungsluft/Kühlluftstroms aus der Kühlzone des Tunnelofens ab­ gezogen wird. Dadurch wird in der Kühlzone ein größerer, für die Kühlung nunmehr ausreichender Luftstrom ermöglicht, während durch den übrigen Teil des Tunnelofens lediglich ein verminderter Luft- bzw. Gasstrom fließt. Dadurch wird sowohl die genaue Regelung des Temperaturganges des gebrannten Gutes wie auch der wirtschaftliche Betrieb des Tunnelofens verbessert.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand einer in der Zeichnung gezeigten schematischen Darstellung eines Tunnelofens näher erläu­ tert werden. In der Zeichnung ist mit 1 schematisch ein Tunnel­ ofen gezeigt, der einen Eingang 2 und einen Ausgang 3 aufweist. Am Eingang 2 werden auf Schienen fahrbare Wagen 4 zugeführt, die intermit­ tierend jeweils um eine halbe Wagenlänge vorwärtsgeschoben werden. Auf den Wagen ist das zu brennende Gut gestapelt. Der Eingang 2 ist durch eine Schiebetür 5 verschlossen, die jeweils kurzzeitig geöffnet wird, wenn die Wagen um eine Wagenlänge 4 vorwärtsgeschoben werden. Über ein erstes Gebläse 6 wird in der Nähe des Eingangs des Tunnelofens etwa in der Höhe des Abgangs bzw. Fuchs 7 ein Un­ terdruck erzeugt, der zum Ansaugen eines Verbrennungsluft/Kühl­ luftstroms 8 durch den Tunnelofen von seinem hinteren zu seinem vorderen Ende hin im Gegenstrom zu dem zu brennenden Gut auf den Wagen 4 erzeugt wird. Brenngas wird über Öffnungen 9 in der Decke 10 in einer Brennzone 11 zugeführt. Die Temperatur in der Brenn­ zone beträgt etwa 1000°C bis 1200°C. Die Temperatur des zu brennenden Gutes auf den Wagen 4 steigt in einer Aufheizzone 12 vom Eingang 2 bis zu der Brennzone 11 hin an. In einer sich an die Brennzone 11 anschließenden Sturzkühlzone wird die Tempera­ tur des gebrannten Gutes verhältnismäßig schnell auf eine Tempe­ ratur oberhalb der Quarzsprungtemperatur von 575°C, d.h. auf eine Temperatur von etwa 600°C, abgekühlt. An diese Sturzkühl­ zone 13 schließt sich eine Kühlzone bis zum Ausgang 3 an, in der das gebrannte Gut bis auf Außentemperatur abgekühlt wird.

Während des Durchlaufs des zu brennenden Gutes durch die Aufheiz­ zone wird das Gut entgast und die hierbei freigesetzten Schadstoffe werden in dem durch diese Aufheizzone 12 fließenden Gasstrom 15 mitgeführt und über den Fuchs 7 und das Gebläse 6 abgezogen. Dieser Gasstrom wird in die hinter der Brennzone liegende Sturzkühlzone 13 über entsprechende in der Decke des Tunnelofens ausgebildete Öffnungen 16 eingeleitet. Dieser Gasstrom vermischt sich mit dem durch die Kühlzone 14 geströmten Gasstrom 17. Ein Teil des durch die Brennzone 11 geströmten Gases wird über Füchse 18 und 18 a, die vor der Brennzone liegen, und ein Gebläse 19 als Ab­ gasstrom 20 abgezogen, der an die Atmosphäre abgegeben wird.

Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Tunnelofens sowie zur Verbesserung des erhaltenen Brenngutes und insbesondere zur Ver­ besserung der Schadstoffemission wird nun gemäß der Erfindung in der Aufheizzone 12 und insbesondere in dem Bereich, in dem der von der Brennzone 11 herkommende Gasstrom 21 sich auf eine Temperatur im Bereich von 400°C bis 600°C, bevorzugt im Bereich von 400°C bis 450°C abgekühlt hat, bzw. in der das aufzuheizende zu brennende Gut eine Temperatur in diesen Bereichen erreicht hat, eine Gasum­ wälzzone 22 vorgesehen. In dieser Umwälzzone wird Gas am vorderen Ende der Umwälzzone über einen oder mehrere Füchse 23 und ein ent­ sprechendes Gebläse 24 abgezogen und am hinteren Ende der Umwälzzone 22 über Öffnungen 25 in der Seitenwand des Tunnelofens und ggf. Öff­ nungen 40 in der Decke des Tunnelofens wieder in den Innenraum des Tunnelofens eingeführt. Der auf diese Weise umgewälzte Gasstrom soll so groß sein, daß das zu brennende Gut nach dem Durchlaufen der Umwälzzone völlig entgast ist, d.h. daß alle üblicherweise bei einem Brennvorgang freigesetzten Schadstoffe freigesetzt sind. Dies kann durch Steuerung der Umwälzgeschwindigkeit des Gasstroms erreicht werden. Je länger die Umwälzzone und je höher die Vorschubgeschwin­ digkeit des zu brennenden Gutes bei gleicher Menge an umgewälztem Gas ist, umso niedriger liegt die Temperatur, die sich in der Umwälz­ zone einstellt, sofern von außen keine weitere Energie zugeführt wird. Je länger die Umwälzzone oder je höher die Vorschubgeschwin­ digkeit ist, um so mehr Energie muß deshalb von außen zugeführt werden, wenn die Temperatur in der Umwälzzone auf einer vorbestimm­ ten Temperatur gehalten werden soll. Um die zusätzlich zugeführte Energie möglichst niedrig zu halten, wird deshalb die Länge der Um­ wälzzone vorzugsweise klein gehalten. Die Größe der notwendigen Um­ wälzgeschwindigkeit bzw. umgewälzten Gasmenge pro Zeiteinheit hängt ab von der Länge der Umwälzzone, der Vorschubgeschwindigkeit, der Art des zu brennenden Materials, den Zusätzen sowie der Packungsart der zu brennenden Erzeugnisse. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wurde eine Gasmenge von etwa 15 000 m³/h umgewälzt, wenn der Gasstrom 21 etwa eine Größe von 1 300 m³/h hatte. Die Länge der Umwälzzone be­ trug 3,75 m. Der Ofenquerschnitt betrug 5,44 m². Wie bereits dieses Beispiel zeigt, kann der Umwälzstrom um einen Faktor 10 und höher liegen als der Gasstrom 21. Während des Umwälzens des Gasstromes in der Umwälzzone 22 wird nicht nur das zu brennende Gut gleich­ mäßig erwärmt, wobei insbesondere eine Temperaturdifferenz zwi­ schen dem oberen und dem unteren Ende des Stapels auf einem Wa­ gen 4 ausgeglichen wird, sondern es kühlt sich der umgewälzte Gasstrom gleichzeitig ab. Da der die Umwälzzone verlassende Gasstrom 15 wieder in die Sturzkühlzone zurückgeführt wird und diese nicht unter eine vorbestimmte Temperatur von etwa 600°C abkühlen darf, und da das Brenngut in der Aufheizzone einer be­ stimmten Temperaturkurve folgen muß, kann es notwendig sein, daß entweder in der Umwälzzone 22 selbst zusätzliche Brenner 26 oder in der Umwälzleitung 29 zusätzliche Brenner 27 oder in der vor der Umwälzzone liegenden Aufheizzone Brenner 28 vorgesehen sind, die den Gasstrom 15 auf die gewünschte Temperatur aufheizen. Aufgrund der starken Umwälzung des Gasstromes ist es nicht schäd­ lich, wenn bereits in der Umwälzzone Teile der verbrennbaren Sub­ stanzen verbrennen. Ggf. kann sogar in der Umwälzzone Sauerstoff zugeführt werden, um einen solchen Verbrennungsvorgang einzuleiten oder zu unterstützen. Zumeist wird von der Einleitung von zusätz­ lichem Sauerstoff jedoch abgesehen, da dies die Energiebilanz, d.h. die Wirtschaftlichkeit des Tunnelofens beeinträchtigen würde.

Aufgrund der Umwälzung des Gasstromes 21 in der Umwälzzone ist nunmehr gemäß der Erfindung das Austreiben von Schadstoffen nicht mehr von der Größe des Gasstromes 21 abhängig. Der Gasstrom 21 kann deshalb frei lediglich in Abhängigkeit davon gewählt werden, daß das die Umwälzzone verlassende Gut kontinuierlich über einen vorbestimmten Zeitraum auf die Temperatur der Brennzone aufge­ heizt wird, bevor es die Brennzone erreicht. Der Gasstrom 21 kann damit geringer als bei herkömmlichen Verfahren sein. Ausgehend von ei­ ner gleich großen abzuführenden Schadstoffmenge findet dadurch eine größere Konzentrierung der Schadstoffe in dem in die Sturz­ kühlzone zurückgeführten Gasstrom statt. Dadurch kann einer uner­ wünschten Unterschreitung der Quarzsprungtemperatur in diesem Bereich vorgebeugt werden.

Die Abzüge 18 und 18 a können bereits vor der Brennzone liegen. In diesem Fall wird vorzugsweise vor dem Abzug, über den als ersten Abzug zwischen der Umwälzzone und der Brennzone Abgas abgezogen wird (in der Zeichnung der Abzug 18, während der Abzug 18 a nicht benutzt wird) ein Brenner 40 vorgesehen. Dieser Brenner bewirkt, daß die Temperatur in Höhe des Brenners 40 auf einer hohen Tempe­ ratur, z.B. 800°C, gehalten wird. Dadurch wird gleichzeitig er­ reicht, daß auch die Temperatur an dem Abzug 18 auf einer vorbe­ stimmten Höhe liegt, d.h. nicht unter diese Temperatur absinkt. Dadurch wird sichergestellt, daß die Abgase über den Abzug 18 tat­ sächlich schadstofffrei sind.

Die vorstehend beschriebene Steuerung der Temperatur des Gasstromes 15 und damit des Betriebs des Tunnelofens kann jedoch erheblich dadurch beeinträchtigt werden, daß auch im geschlossenen Zustand der Schiebetür 5 Kaltluft 30 zu dem Fuchs 7 vom Eingang 2 des Tunnel­ ofens her angesaugt wird. Um diesen Störfaktor auszuschalten, wird zweckmäßigerweise unmittelbar hinter der Schiebetür 5 ein weiterer Fuchs 31 vorgesehen, über den Luft mittels eines Gebläses 32 ange­ saugt werden kann. Da über den Fuchs 31 aber nicht nur die an sich von Schadstoffen freie Kaltluft 30, sondern auch ein Teil­ gasstrom 33 von dem Gasstrom 15 her angesaugt wird, der mit Schad­ stoffen beladen ist, kann der über den Fuchs 31 abgesaugte Gas­ strom aus Umweltschutzgründen nicht unmittelbar an die Atmosphäre abgegeben werden. Dieser Gasstrom wird deshalb bevorzugt über die Leitung 34 und eine Leitung 35, die im Wärmeaustausch mit einem Teil der Kühlzone bzw. der Sturzkühlzone geführt ist, unmittelbar über Öffnungen 36 in die Brennzone eingeleitet. Die in diesem Gasstrom enthaltenen Schadstoffe können somit vollständig in der Brennzone verbrannt werden.

Sollte sich aufgrund des für die Aufheizzone benötigten und gemäß der Erfindung herabsetzbaren Gasstroms 21 und ggf. durch die zusätzliche Zuführung eines Gasstroms über den Fuchs 33 unmittelbar in die Brennzone ein Ungleichgewicht in der Gasführung und insbesondere in der Menge des in der Kühlzone zur Verfügung stehenden Gasstroms ergeben, so kann dem durch eine zusätzliche Steuerung abgeholfen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für den Fall, daß in der Kühlzone 14 ein größerer Gasstrom 17 zur Kühlung des ge­ brannten Materials erforderlich ist als der Gasstrom 21, der zur Aufheizung des zu brennenden Materials benötigt wird, ein Teil des am Ausgang 3 des Tunnelofens einströmenden Gesamtgas­ stroms 8 über zusätzliche Auslässe 37 in der hinteren Kühlzone 14 abge­ zogen. Dieser Teilgasstrom 38 kann etwa zur Vortrocknung verwandt werden.

Claims (18)

1. Verfahren zur Direktbefeuerung eines Tunnelofens zum Brennen keramischer, insbesondere verbrennbare oder vergasbare Substanzen enthaltender Erzeugnisse, bei dem Verbrennungsluft/Kühlluft im Gegenstrom zu den durch den Tunnelofen bewegten, zu brennenden Er­ zeugnissen vom Ende des Tunnelofens gegen das vordere Ende des Tunnelofens hingeführt, aus dem Tunnelofen abgezogen und hinter der Brennzone wieder in den Tunnelofen eingeleitet wird, und je­ weils ein Teil des durch den Tunnelofen geführten Gases aus dem Tunnelofen als Abgas abgeführt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß das durch den Tunnelofen strömende Gas in einer Zone vor der eigentlichen Brennzone umgewälzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer gegenüber der Geschwindigkeit des am hinteren Ende der Umwälzzone durch den Tunnelofen strömenden Gases wesentlich höheren Geschwindigkeit umgewälzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der pro Zeiteinheit umgewälzten Gasmenge zu dem am hinteren Ende der Umwälzzone durch den Tunnelofen strömen­ den Gasstromes etwa 8 : 1 , vorzugsweise 10 : 1 oder noch größer ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umwälzung mit einer Leistung von etwa 2 500 m³/h×m² Ofenquerschnitt erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umwälzung des Gases durchgeführt wird, wenn der aus der Brennzone kommende Gasstrom sich auf eine Tempe­ ratur von 400°C bis 600°C, und vorzugsweise auf eine Temperatur von 400°C bis 450°C abgekühlt hat.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom während der Umwälzung durch Zusatzbrenner aufge­ heizt wird, um ihn auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gasstrom während oder nach der Umwälzung aufgeheizt wird, um eine Abkühlung der zu brennenden Erzeugnisse unter die Sturzkühltemperatur bei der Einführung der am vorderen Ende des Tunnelofens abgezogenen Gase in die Sturzkühlzone zu vermeiden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Teil der am Ende des Tunnelofens zuge­ führten Verbrennungsluft/Kühlluft vor Erreichen der Sturzkühltem­ peratur wieder aus dem Tunnelofen abgezogen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Nähe der Einfahrt des Tunnelofens auf­ tretende Falschluft abgesogen und, nach ggf. entsprechender Vor­ wärmung, in die Brennzone des Tunnelofens eingeführt wird.

10. Tunnelofen mit Direktbefeuerung, zum Brennen keramischer, ins­ besondere verbrennbare oder vergasbare Substanzen enthaltender Er­ zeugnisse, bei dem Verbrennungsluft/Kühlluft im Gegenstrom zu dem durch den Tunnelofen bewegten, zu brennenden Erzeugnisse vom Ende des Tunnelofens gegen das vordere Ende des Tunnelofens hin führbar ist, eine Rückführleitung für das in die Nähe des vorderen Endes gelangenden Gases zu einer ersten Zone hinter der Brennzone sowie ein Abgang zur Entnahme von Gas hoher Temperatur vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Zone (22) vor der Brennzone Vorrichtungen (24, 29) zum Umwälzen des in diese Zone gelan­ genden Gases vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der zweiten Zone (22) wenigstens ein Abzug (23) sowie am hinteren Ende der zweiten Zone (22) wenigstens eine Gaseinführung (25, 26) sowie wenigstens eine, diese verbindende Gasführungsleitung (29) vorgesehen sind, in der eine Gasfördervor­ richtung (24) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gasfördervorrichtung aus einem Gebläse (24) besteht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in und/oder vor der zweiten Zone (22) zusätzliche Brenner (26, 28) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein oder mehrere zusätzliche(r) Brenner (27) in der oder den Gasführungsleitung(en) (29) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Umwälzzone (22) und dem der Umwälzzone benachbarten Abzug (18) für Abgase hoher Temperatur wenigstens ein weiterer Brenner vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens ein Gasabzug (31) in der Nähe des Tunnelofeneingangs (2) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß der oder die Gasabzüge (31) über Gasleitungen (34, 35) mit Gaseinführungen (36) in der Brennzone (11) verbunden sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem auf die Brennzone (11) folgenden Teil des Tunnelofens und, vorzugsweise in der abschließenden Kühl­ zone (14), Abgänge (37) zum Abzug von erwärmter Verbrennungsluft/ Kühlluft vorgesehen sind.