DE3941465A1

DE3941465A1 - Verfahren zum brennen von rohlingen im durchlauf

Info

Publication number: DE3941465A1
Application number: DE19893941465
Authority: DE
Inventors: Horst Julius Ing Grad Feist
Original assignee: Ucar Carbon Technology Corp
Current assignee: Graftech Technology LLC
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-06-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von Rohlin gen im Durchlauf einer Brennstrecke durch Umspülen mit im wesentlichen sauerstofffreiem Heißgas, das in Abhängigkeit von der Brenntemperatur dosiert entlang der Brennstrecke zu geführt und als verbrauchtes Heißgas an die Heizvorrichtung zurückgeführt wird und dabei unter Verbrennung der an der Brennstrecke aufgenommenen verbrennbaren Beladung und unter Luft- und Brennstoffzufuhr aufgeheizt und zu im wesentlichen sauerstofffreiem, frischen Heißgas aufbereitet wird, indem die Luftzuführung für die Verbrennung in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt des frischen Heißgases auf einen stöchiome trisch minimalen Sollwert geregelt und dann das frische Heißgas der Brennstrecke wieder zugeführt wird und das Durchströmen der Brennstrecke mit Heißgas abschnittsweise abhängig von der Heißgastemperatur im betreffenden Abschnitt nach jeweils vorgegebenen Sollwerten geregelt wird.

Unter Rohlingen werden hier und im folgenden insbesondere zur Graphitierung bestimmte Elektrodenrohlinge verstanden, die Kohlenstoff in Form von Petroleumkoks, metallurgischen Koks, Graphit oder dergleichen enthalten, mit einem Bindemittel, das, wie zum Beispiel Pech, bei Hitze flüchtig ist und dessen flüchtige Bestandteile verbrennbar sind.

In solchen Fällen nimmt das Heißgas beim Umspülen der Roh linge flüchtige Bestandteile dieser Art als Beladung auf und diese Beladung wird dann beim Wiederaufheizen mitverbrannt, wodurch Brennstoff gespart und die Umweltbelastung reduziert wird.

Man kann die Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Tempe ratur der frischen Heißgase steuern. Das erfordert aber die Zufuhr von Energie im Überschuß, um sicherzustellen, daß zu jeder Zeit dem Bedarf genügt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, im Interesse eines möglichst gleichmäßigen Brennbetriebes und sparsamen Brennstoffeinsat zes die Brennstoffzufuhr besser und aktueller dem Bedarf anzupassen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Istwerte und Sollwer te der Regelgrößen für die abschnittsweise Strömungsregelung miteinander verknüpft werden zu einer Steuergröße für die Brennstoffzufuhr.

Die Brennstoffzufuhr wird auf diese Weise nach dem in den einzelnen Brennabschnitten aktuell ermittelten Bedarf, der sich durch die dortige Temperatur ausdrückt, und damit hoch aktuell gesteuert, ohne daß dazu erheblicher Mehraufwand nö tig ist. Es ist nur nötig, die fraglichen sowieso für die örtliche Regelung vorhandenen Istwerte und Sollwerte an ei nen zentralen Rechner zu leiten und dort entsprechend zu verknüpfen und die daraus gewonnene Steuergröße an ein Stellglied oder den Regler für die Brennstoffzufuhr zu leiten. Die Verknüpfung erfolgt dabei zweckmäßig in der Weise, daß man für die einzelnen Brennabschnitte aus der ge messenen Temperatur und dem gemessenen Heißgasdurchsatz ei nen Energiefehlbetrag oder einen Energieüberschuß errechnet und nach Maßgabe des durch Addition für die verschiedenen Brennabschnitte ermittelten Gesamtenergieüberschusses bezie hungsweise Gesamtenergiefehlbetrages die Brennstoffzufuhr nachregelt, bei Energieüberschuß drosselt und bei Energie fehlbetrag anhebt.

Ein dafür vorgesehener Rechner kann man dann auch zu weite ren Bedienungserleichterungen einsetzen, indem die Istwerte und Sollwerte von Regelgrößen und/oder andere Meßwerte zen tral gespeichert und zu einer aktuellen, historischen, trendbedingten oder fehlfunktionsbedingten Anzeige und/oder Steuergröße aufbereitet werden.

Dazu kann man einige ausgewählte Ist-, Soll- oder Meßwerte oder alle diese Werte zentral abspeichern und verarbeiten. Die Anzeige kann tabellarisch erfolgen, vorzugsweise erfolgt sie aber innerhalb eines mit angezeigten stilisierten Bildes einer Anlage zur Ausübung des Verfahrens, wobei die fragli chen Werte an der jeweils räumlich zugeordneten Stelle des Anlagebildes angezeigt werden.

Einen solchen zentralen Rechner kann man auch dazu ein setzen, die Vorgaben der Sollwerte der Regelgrößen zentral einzusteuern. Eine solche zentrale Einsteuerung kann neben einer lokalen, also am Ort des betreffenden Reglers vorgese henen Einsteuerungsmöglichkeit, vorgesehen sein.

In vielen Anwendungsfällen ist es, um die Rohlinge zu schonen, wichtig, daß das frische Heißgas im wesentlichen frei von Sauerstoff ist. Das kann man bei der Verbrennung berücksichtigen, indem die Luftzufuhr bei der Verbrennung entsprechend stöchiometrisch eingestellt wird. Wenn die ver brauchten Heißgase mit brennbaren Anteilen, zum Beispiel Binderanteilen, beladen sind, findet die Verbrennung nicht nur in der ursprünglichen Flamme statt, die von dem von au ßen zugeführten Brennstoff gespeist wird, sondern im An schluß daran wird dann zweckmäßig eine Raumverbrennung ausgebildet, in der die restliche Beladung des Heißgases verbrannt werden soll. Um diese Raumverbrennung aufrechtzuerhalten, ist eine bestimmte Mindesttemperatur, die man durch äußere Einfassung beziehungsweise Isolierung herstellen kann, und Sauerstoff erforderlich.

Wenn man auf der einen Seite eine vollständige Verbrennung wünscht und auf der anderen Seite sauerstofffreies frisches Heißgas, dann ist die Einstellung der Bedingungen, unter de nen die Verbrennung stattfindet, kritisch.

Eine Lösung dieses Problems, die sich als optimal erwiesen hat, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine vollständige stö chiometrische Verbrennung des zugeführten Brennstoffs ein schließlich der Beladung, die das alte Heißgas aufgenommen hat, und ein sauerstofffreies, frisches Heißgas angesteuert wird, indem eine erste Luftzufuhr in stöchiometrisch vorge gebener Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr in den jungen Flammbereich für die Aufheizung erfolgt und indem eine zwei te Luftzufuhr in Abhängigkeit vom Gehalt des Heißgases an Sauerstoff und/oder unvollständig verbrannten Kohlenstoff verbindungen in einem sich im unmittelbaren Anschluß an den jungen Flammbereich ausbildenden Raumverbrennungsbereich erfolgt.

Wenn die zweite Luftzufuhr in Abhängigkeit von der Sauer stoffmessung gesteuert wird, dann empfiehlt es sich, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Toleranzgröße des Sauer stoffgehalts des frischen Heißgases, vorzugsweise bei einer vorgegebenen Toleranzgröße von 0,3%, die zweite Luftzufuhr gedrosselt wird.

Statt dessen oder zusätzlich kann zu dem gleichen Zweck auch Brennstoff im Anschluß an den Flammbereich dem Heißgas zuge führt werden, um den überschüssigen Sauerstoff zu verbrennen.

Wenn die zweite Luftzufuhr in Abhängigkeit von unverbrannten Kohlenstoffverbindungen geregelt wird, dann empfiehlt es sich, daß bei Unterschreiten einer vorgegebenen Toleranzgrö ße des CO-Gehaltes des frischen Heißgases, vorzugsweise bei einer vorgegebenen Toleranzgröße von 0,1%, die zweite Luft zufuhr gedrosselt wird.

Man kann diese beiden Abhängigkeiten vom Sauerstoffgehalt und vom CO-Gehalt kombinieren. Optimal und anzustreben ist es, wenn kein Kohlenstoffanteil und auch kein Sauerstoffan teil mehr im frischen Heißgas vorhanden ist.

Die Sauerstoffzufuhr erfolgt zweckmäßig in Form von Frischluft.

Die erforderliche ständige Zufuhr von Sauerstoff beziehungs weise Frischluft führt zu einem Heißgasüberschuß, der durch Abblasen ins Freie ausgeglichen werden muß. Das soll unter möglichst weitgehender Schonung der Umwelt geschehen und dem trägt eine Weiterbildung der Erfindung Rechnung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Heißgaskreislauf druckdicht nach außen abgeschlossen und ständig angetrieben ist und daß ein Anteil des frischen Heißgases ins Freie abgeblasen wird, und zwar geregelt in Abhängigkeit vom Druck des frischen Heißgases, gemessen an einer Meßstelle, die für einen Druck extremwert im Heißgaskreislauf außerhalb der Verbrennung aussagefähig ist.

Das ins Freie abzulassende Heißgas kann in einem Filter filtriert, oder in einer Verbrennungskammer oder Katalysator gereinigt werden, um zu vermeiden, daß die Atmosphäre unnö tig verschmutzt wird.

Auf diese Weise wird der erforderliche Ausgleich durch Ab blasen von frischem Heißgas vorgenommen, das wegen der vor ausgegangenen Verbrennung keinerlei die Umwelt belastende Beladung mehr enthält.

Luft ist mit ihrem Sauerstoff nur schädlich, wenn dieser Sauerstoff an die Rohlinge gelangen kann. Das kann aber sol cher Sauerstoff nicht, wenn er in das zurückgeförderte ver brauchte Heißgas eindringt, denn dann wird dieser Sauerstoff in der anschließenden Verbrennung mit verbrannt, ehe es schädlich an die Rohlinge gelangen kann.

Man kann zu diesem Zweck einmal ermitteln, an welcher Stelle des kritischen Bereichs sich bei Betrieb der niedrigste Druck ausbildet und wie hoch dann der im frischen Heißgas strom gemessene Druck sein muß, um diesen kritischen Mini maldruck nicht zu unterschreiten. Man kann statt dessen aber auch an kritischen Stellen zusätzliche Druckmessungen vorse hen und diese entsprechend bei der Ermittlung der Stellgröße für das Heißgasabblasen einsteuern.

Wenn man die Rohlinge vor unerwünschtem Sauerstoffkontakt schützen will, empfiehlt es sich, daß äußerer Luftzutritt in das frische Heißgas und in das die Rohlinge umspülende Heiß gas abgesperrt wird, indem durch die Druckregelung in demje nigen Teil des Heißgaskreislaufes, in dem das frische Heiß gas strömt oder die Brennelemente umströmt, ein Überdruck von minimal 0,5 bis 20 mm WS (Millimeter Wassersäule), vor zugsweise 5 mm WS, aufrechterhalten wird.

In einem solchen Fall empfiehlt es sich, daß der Anteil des frischen Heißgases, das ins Freie abgeblasen wird, geregelt wird in Abhängigkeit vom Druck des frischen Heißgases strom aufwärts der Umspülung der Rohlinge. Dieser Druck ist erfah rungsgemäß aussagefähig für den niedrigsten Druck, der sich im kritischen Bereich einstellt. Hält man den Druck strom aufwärts der Umspülung der Rohlinge auf einem vorgegebenen bestimmten Wert, dann sollte man sicher sein, daß im ganzen kritischen Bereich der gewünschte minimale Überdruck an kei ner Stelle unterschritten wird.

Wenn man vermeiden will, daß verbrauchtes Heißgas an die Um welt gelangt, empfiehlt es sich, daß der Austritt von even tuell beladenem Heißgas vermieden wird, indem durch die Druckregelung in demjenigen Teil des Heißgaskreislaufs, in dem dieses die Rohlinge umspült und/oder in demjenigen Teil des Heißgaskreislaufs, in dem das verbrauchte Heißgas vom Brennrohr zur Heizvorrichtung zurückgeführt wird, ein Unter druck von minus 0,5 bis minus 20 mm WS, vorzugsweise minus 5 mm WS, aufrechterhalten wird.

Die beiden Aufgabenstellungen, keinen Sauerstoff an die Roh linge gelangen zu lassen und keine Beladung ins Freie gelan gen zu lassen, stehen in Konkurrenz zueinander und lassen sich unter Umständen nicht beide nebeneinander optimal erfüllen. In diesem Fall wird bei kritischen Rohlingen das Fernhalten des Sauerstoffs von den Rohlingen vorrangig sichergestellt.

Es ist wünschenswert, auf die Länge der Brennstrecke bezogen, einen vorgegebenen Temperaturverlauf in dem die Rohlinge umspülenden Heißgas aufrechtzuerhalten. Das ge schieht durch die abschnittsweise Durchströmung nach vorge gebenen temperaturabhängigen Sollwerten. Die einzelnen Ab schnitte kommunizieren dabei aber vorzugsweise miteinander.

Aufgabe einer Weiterbildung ist es, dennoch auf einfache Weise möglichst genau einen vorgegebenen Temperaturverlauf entlang der Brennstrecke aufrechtzuerhalten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die Länge der Brennstrecke verteilt mehrere individuell hinsichtlich des Durchsatzvolumens regelbare Ströme frischen Heißgases zu den Rohlingen geströmt werden, daß, bezogen auf die Länge der Brennstrecke, zwischen je zwei Zuströmstellen eine hinsicht lich des Durchsatzvolumens einstellbare Abströmleitung für das alte Heißgas vorgesehen ist und daß die Regelung des Heißgasdurchsatzes der Ströme frischen Heißgases jeweils in Abhängigkeit von derjenigen Temperatur erfolgt, die im Heiß gasstrom auf der der Mündung der Heißgaszuleitung gegenüber liegenden Seite des Rohlings gemessen wird.

Die besondere Anordnung der Temperaturmeßstelle auf der ge genüberliegenden Seite des Rohlings entzieht dieses dem un mittelbaren Temperatureinfluß des neu zuströmenden Heißgases und mißt statt dessen eine mittlere Temperatur, wie sie sich in dem betreffenden Abschnitt einstellt.

Ein solcher Abschnitt muß nicht unbedingt zu den beiden nächst benachbarten Abströmleitungen reichen. Er kann auch weiter reichen, indem die eine oder andere Abströmleitung gesperrt ist oder indem durch die eine oder andere Zuström leitung besonders große Mengen frisches Heißgas zugeströmt werden, die dann auf die Strömungsrichtung in den benachbar ten Abschnitten Einfluß ausübt.

Die Sollwerte der für die Zuströmung des frischen Heißgases maßgeblichen Regler können zur Aufrechterhaltung des ange strebten Temperaturverlaufs auf Erfahrungswerte eingestellt oder aber auch von dem zentralen Rechner ständig nachge stellt werden. Es empfiehlt sich, für die Abströmleitungen Ventile vorzusehen, die von vornherein nach Erfahrungswerten eingestellt und dann nicht mehr geregelt werden. Statt des sen könnte man auch auf der Abströmseite regeln und auf der Zuströmseite feste Einstellungen vornehmen und man kann schließlich auch abströmseitig und zuströmseitig kombiniert regeln. Das muß dann allerdings verknüpft gesteuert erfolgen, weil sich sonst leicht Überregelungsfehler ein stellen können.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung nä her erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Brennen von Rohlingen,

Fig. 2 die Schaltung zu der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen horizontalen Teilschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1, und zwar unter A den linken Teil, unter B den mittleren Teil und unter C den rechten Teil,

Fig. 4 in Draufsicht die Vorrichtung aus Fig. 1, und zwar unter A den linken Teil, unter B den mittleren Teil und unter C den rechten Teil,

Fig. 5 den Schnitt V aus Fig. 4B,

Fig. 6 den Schnitt VI aus Fig. 4B,

Fig. 7 den Schnitt VII aus Fig. 4C,

Fig. 8 den Schnitt VIII aus Fig. 4A,

Fig. 9 den Schnitt IX aus Fig. 4A,

Fig. 10 im Vertikalschnitt das Brennrohr aus Fig. 1, abgebrochen und unterbrochen,

Fig. 11 die Teilansicht gemäß dem Pfeil XI aus Fig. 4C,

Fig. 12 den Schnitt XII aus Fig. 11,

Fig. 13 die Ansicht gemäß dem Pfeil XIII aus Fig. 12,

Fig. 14 ein Rost mit einigen weiteren Details in der Ansicht gemäß dem Pfeil XIV aus Fig. 12 und

Fig. 15 die Ansicht gemäß dem Pfeil XV aus Fig. 14, wobei der Übersicht halber die Auffangbehälter und Ablaufbleche nicht mit eingezeichnet sind.

In der Zeichnung ist ein langgestrecktes, horizontal an geordnetes Brennrohr 1 dargestellt, das eingangsseitig an eine Vorheizkammer 2 angeschlossen ist. Brennrohr und Vor heizkammer sind nach außen gasdicht abgeschlossen und werden gemäß den in Fig. 1 eingezeichneten Leitungen von Heißgas durchströmt, wie durch die in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile angedeutet. In den Leitungen sind Ventile vorgesehen, mit denen sich diese Strömungen steuern lassen, so daß innerhalb des Brennrohrs auch andere Strömungsverhältnisse als die durch die Pfeile angezeigten eingestellt werden können.

Mit 3 ist eine mit einem Brenner 77 ausgestattete Heizvor richtung bezeichnet, die über eine Brennstoffzuleitung 4 mit Brennstoff und über eine Luftzuleitung 5 mit Luft versorgt ist. Auch in diesen Leitungen ist der Durchfluß an Ventilen Vi einstellbar.

Mit 116 ist ein Gebläse bezeichnet, das den Heißgaskreislauf antreibt. Mit 7 ist eine ins Freie mündende Heißgasableitung bezeichnet, durch die überschüssiges Heißgas abgelassen wird.

Gemäß Pfeil 8 werden einzeln nacheinander, achsparallel Roh linge in die Vorheizkammer 2 eingeschoben, die in Pfeilrich tung 9 vorrücken und dann einzeln in das Brennrohr 1 einge schoben werden und dabei die bereits im Brennrohr befindli chen Rohlinge vor sich herschieben, wobei jeweils der letzte gemäß Pfeil 9 am Ende des Brennrohrs austritt. Die Rohlinge sind ähnlich groß und kreiszylinderförmig und zur späteren Graphitierung bestimmte Elektrodenrohlinge, die Kohlenstoff in Form von Petroleumkoks, metallurgischen Koks, Graphit oder dergleichen und ein Bindemittel, zum Beispiel Pech, enthalten.

Bei ihrem Durchlauf werden die Rohlinge von Heißgas umspült. Zu diesem Zweck tritt frisches Heißgas aus der Heizvorrich tung 3 in das Brennrohr 1 und in die Vorheizkammer 2, um spült die dort befindlichen Rohlinge und tritt dann als ver brauchtes Heißgas, das von den Rohlingen ausdampfende, koh lenstoffhaltige Substanzen als Beladung aufgenommen hat, aus dem Brennrohr 1 und der Vorheizkammer 2 heraus und strömt zur Heizvorrichtung 3. Dort wird dieses verbrauchte Heißgas durch die Flamme des Brenners 77 aufgeheizt und die Beladung verbrannt. Die zur Verbrennung erforderliche Luftzufuhr er folgt im stöchiometrischen Minimum, so daß das frische Heiß gas im wesentlichen keinen Sauerstoff enthält, weil dieser, wenn er an die Rohlinge gelangt, dort Schäden verursacht.

Die Heißgasströmung und deren Temperatur, insbesondere in nerhalb des Brennrohrs 1 und der Vorheizkammer 2, wird durch temperaturabhängige Regler Ri für das frische Heißgas geregelt, und zwar gesteuert durch eine zentrale, mit einem Rechner und einem Speicher ausgestattete Steuervorrichtung 10. Diese Steuervorrichtung 10 steuert auch die Brennstoff- und Luftzufuhr für die Heizvorrichtung, und zwar in Abhän gigkeit von den Ist- und Sollwerten der Regelgrößen im Heiß gasstrom des Brennrohrs 1.

Für die Eingabe der Rohlinge ist eine Eingabeschleuse 11 an der Vorheizkammer 2 vorgesehen. Die in der Vorheizkammer achsparallel aufgereihten Rohlinge sind mit 12 bis 20 bezeichnet, außerdem befindet sich ein Rohling 21 in einer zum Brennrohr 1 axial ausgerichteten Bereitstellungs position. Weitere Rohlinge 22 bis 45 befinden sich koaxial dicht aneinander aufgereiht innerhalb des Brennrohrs 1.

Die Rohlinge füllen, wie weiter unten noch näher erläutert wird, den Innenraum des Brennrohrs nicht vollständig aus. In den verbleibenden freien Zwischenraum 132, 133 münden auf die Länge verteilt Heißgaszuleitungen 46 bis 53, die von der Heißgassammelzuleitung 74 ausgehen. Von diesem Zwischenraum gehen auf die Länge des Brennrohrs 1 verteilt und zu den Heißgaszuleitungen 46 bis 53 versetzt Heißgasableitungen 54 bis 61 aus, die in eine Heißgassammelableitung 62 für ver brauchtes Heißgas münden, die ihrerseits über das Gebläse 116 und zwei Verzweigungen 63, 64 in die Heizvorrichtung mündet.

In der Heißgassammelzuleitung 74 strömt frisches Heißgas über die Heißgaszuleitung 65 in das Innere der Vorheizkammer 2. Das verbrauchte Heißgas strömt aus der Vorheizkammer 2 über die Heißgasableitung 91 in die Heißgassammelleitung 62. Eine Heißgaszuleitung 66 führt über ein Gebläse 67 zu der Heißgasableitung 7, die ins Freie mündet. Druckseitig vom Gebläse 67 zweigt eine Heißgaszuleitung 81 ab, die in die Eingabeschleuse 11 führt. Von der Heißgaszuleitung 66 geht ein Nebenschluß 68, 69 aus, der die Rohre 183-186 eines innerhalb der Vorheizkammer 2 angeordneten Rostes 191, wie weiter unten noch näher erläutert wird, durchströmt.

Von der Heißgassammelzuleitung 74 geht eine weitere Heißgaß zuleitung 70 aus, die über ein Gebläse 71 an eine Zusatzhei zung 72 angeschlossen ist, die unten am Brennrohr 1 angeord net ist. Das Heißgas durchströmt die Zusatzheizung 72 und strömt von da über die Heißgasableitung 73 und die Heißgas sammelableitung 62 zurück. Die Zusatzheizung beheizt vor zugsweise den unteren Umfangssektor des Brennrohrs 1 und ist entsprechend dort angeordnet. Sie kann aber auch entfallen und ist deshalb in den übrigen Figuren nicht eingezeichnet.

Die Brennstoffzuleitung 4, über die gasförmiger Brennstoff zugeleitet wird, mündet über zwei Verzweigungen 75, 76 in den Brenner 77 der Heizvorrichtung 3. Die Luftzuleitung 5 mündet über ein Gebläse 78 und zwei Verzweigungen 79, 80 in die Heizvorrichtung 3.

Mit Vi sind verstellbare Ventile bezeichnet, die es gestatten, den Durchflußquerschnitt der zugehörigen Leitung zu verändern.

Mit Ri sind Regler bezeichnet, die von dem gleichen Index gefolgt sind wie die zugehörigen Ventile Vi, die von den Reglern Ri als Stellglieder verstellt werden.

Mit Ti sind Temperaturfühler bezeichnet, die Meßglieder zu den mit dem gleichen Index gekennzeichneten Reglern Ri sind.

Mit Pi sind Druckfühler und mit S ist ein Sauerstoffgehalt fühler bezeichnet, die entsprechend Meßfühler zu den mit dem gleichen Index bezeichneten Reglern sind.

Ventile Vi, denen kein Regler zugeordnet sind, sind ungere gelt einstellbar am Ort des Ventils und/oder von der Steuer vorrichtung 10 aus.

Die Meßwerte sämtlicher Temperaturfühler Ti, Druckfühler Pi und des Sauerstoffgehaltfühlers S werden über nicht darge stellte elektrische Leitungen an die Steuervorrichtung 10 gemeldet. Jedem Regler Ri ist ein Sollwert zugeordnet. Die ser Sollwert wird von der Steuervorrichtung eingestellt. Au ßerdem können von der Steuervorrichtung die nicht mit Regler ausgestatteten Ventile eingestellt werden. Die Einstellung der Sollwerte durch die Steuervorrichtung erfolgt nach einem vorgegebenen Programm oder nach jeweils getroffenen Eingaben.

In der Steuervorrichtung 10 werden die dorthin gemeldeten Werte zentral gespeichert und zu aktuellen, historischen, trendbedingten oder fehlfunktionsbedingten Anzeigen und/oder Steuergrößen aufbereitet. Eine aktuelle Anzeige betrifft den aktuellen Zustand. Eine historische Anzeige betrifft die ak tuelle Anzeige zu einem von der Bedienungsperson bestimmba ren zurückliegenden Zeitpunkt. Eine trendbedingte Anzeige betrifft Veränderungen der Betriebsbedingungen, die sich im Laufe der Zeit ergeben, und eine fehlfunktionsbedingte An zeige betrifft in erster Linie Alarmanzeigen, die die Bedie nungsperson optisch oder akustisch auf Fehlfunktionen auf merksam machen und die möglicherweise einen sofortigen Ein griff erfordern. Die Anzeigen können tabellarisch erfolgen, vorzugsweise erfolgen sie aber innerhalb eines angezeigten stilisierten Bildes etwa in der Art der Fig. 2, wobei die fraglichen Werte an den jeweils räumlich zugeordneten Stel len angezeigt werden, also zum Beispiel die Sollwerte und Istwerte, die dem Regler R6 zugeordnet sind, neben der Ab bildung des Reglers R6.

Der Heißgaskreislauf wird wie folgt betrieben:

Der Brennstoff wird über die Verzweigungen 75 und 76 in den Flammenursprung des Brenners 77 und in einen weiter vorn ge legenen Flammbereich eingeblasen. In den Flammbereich des Brenners 77 wird über die Verzweigung 79 die stöchiometri sche Menge Frischluft als eine erste Luftzufuhr zugeführt, so daß eine vollständige Verbrennung stattfindet. In den Flammbereich des Brenners der Heizvorrichtung 3, und zwar der Mündung der Verzweigung 75 und 76 in Flammrichtung nachgeordnet, mündet die Verzweigung 63, die verbrauchtes Heißgas einbläst, so daß ein Teil der Beladung des ver brauchten Heißgases im Flammbereich mit verbrannt wird. Die sem nachgeordnet mündet die Verzweigung 80 für eine zweite Luftzufuhr in eine Raumverbrennungskammer 90, in die die Flamme des Brenners 77 gerichtet ist. Der Mündung der Ver zweigung 80 nachgeordnet mündet die Verzweigung 64 für ver brauchtes Heißgas in die Raumverbrennungskammer 90.

In der Raumverbrennungskammer 90, die gegebenenfalls ther misch nach außen isoliert ist, findet Raumverbrennung statt, und zwar werden dort der Rest der Beladung des verbrauchten Heißgases und gegebenenfalls Brennstoffreste verbrannt, so daß am Ende der Raumverbrennungskammer frisches Heißgas in die Heißgassammelleitung 74 strömt, das möglichst kein O₂ aber auch möglichst keinen unvollständig verbrannten Kohlen stoff enthält und aufgeheizt ist. Für die dazu erforderliche stöchiometrische Verbrennung wird die zweite Luftzufuhr über die Verzweigung 80 in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt dosiert. Der zugehörige Regler R4 wird von dem Sauerstoffge haltfühler S als Meßwertgeber angesteuert. Der Sauerstoffge haltfühler S ist am strömungsabwärtigen Ende der Raumver brennungskammer 90 angeordnet dicht an der Stelle, von der die Heißgassammelzuleitung 74 ausgeht.

Der Regler R4 ist so eingestellt, daß, sobald der Sauer stoffgehaltfühler S das Überschreiten einer vorgegebenen To leranzgröße des Sauerstoffgehaltes meldet, die zweite Luft zufuhr gedrosselt wird. Als Toleranzgröße wird vorzugsweise 0,3% Sauerstoffgehalt vorgegeben. Man kann die entsprechen de Steuerung auch in Abhängigkeit des CO-Gehaltes vornehmen. Dann muß anstelle des Sauerstoffgehaltfühlers S oder zusätz lich dazu ein CO-Gehaltfühler eingebaut werden. In diesem Fall wird die zweite Luftzufuhr gedrosselt bei Überschreiten einer vorgegebenen Toleranzgröße des CO-Gehaltes, vorzugs weise von 0,1%.

Der Sauerstoffgehaltfühler S beziehungsweise ein CO- Gehaltfühler können auch stromabwärts der für den Sauer stoffgehaltfühler S eingezeichneten Stelle in der Heißgas sammelzuleitung 74 oder einer Heißgasleitung angeordnet sein, jedoch vor dem Eintritt des Heißgases in das Brennrohr 1. Je weiter die Meßstelle allerdings von der Meßstelle des eingezeichneten Sauerstoffgehaltfühlers S entfernt ist, umso größer ist eine unerwünschte Regelverzögerung.

Die Brennstoffzufuhr wird insgesamt von dem Regler R1 an den Ventilen V1a und V1b dosiert, und zwar in Abhängigkeit von der mit dem Temperaturfühler T1 gemessenen Heißgastemperatur am stromabwärtigen Ende der Raumverbrennungskammer 90. Die Regelung erfolgt dabei unter ständiger Nachjustierung des Sollwertes für den Regler R1 durch die Steuervorrichtung 10. Die Steuervorrichtung 10 errechnet die dazu erforderliche Steuergröße ständig in Abhängigkeit von den gemessenen Ist- und Sollwerten der Regelgrößen für die abschnittsweise Strö mungsregelung innerhalb des Brennrohrs 1 und der Vorheizkam mer 2 und verknüpft rechnerisch die Werte zu der gewünschten Steuergröße. Zu diesem Zweck werden die Istwerte der Tempe raturfühler T5 bis T10 und T13 sowie die Istwerte der Durchsatzmengen, die sich aus den jeweiligen Einstellungen der Ventile V5 bis V10 und V13 ergeben, zu einer Gesamtener giebilanz errechnet. Entsprechend wird die Energiebilanz errechnet, die sich ergäbe, wenn die Ist-Temperaturwerte den Soll-Temperaturwerten entsprächen. Diese beiden Energiewerte werden voneinander abgezogen und die Differenz ist Rechen größe für den Sollwert des Reglers R1.

Die Intensität und auch die Richtung der Heißgasströmung in nerhalb des Brennrohrs wird beeinflußt durch den Heißgas durchsatz in den Heißgaszuleitungen 46 bis 53. Durch mehr oder weniger intensive Beschickung eines Brennrohrabschnit tes mit Heißgas kann dort die Temperatur beeinflußt werden, also gegenüber Nachbarabschnitten angehoben oder abgesenkt werden, obwohl frisches Heißgas nur mit einer einheitlichen Temperatur angeliefert wird. Die Heißgasströmung und damit auch die Einflußnahme ist auch abhängig von der gewählten Einstellung der Ventile Vi in den Heißgasableitungen 54 bis 61, die nach Erfahrungswerten von vornherein festgelegt wer den kann.

Zum Ausgleich der Volumenvermehrung durch den von außen zu geführten Brennstoff und der von außen zugeführten Luft wird frisches Heißgas über die Heißgasableitung 7 ins Freie gelassen. Das wird gesteuert von dem Ventil V11 in Abhängig keit von der Druckmessung des Druckmessers P11 am strömungs abwärtigen Ende der Heißgassammelzuleitung 74. Der zugehöri ge Regler R11 arbeitet unter einem vorgegebenen Sollwert, der sicherstellt, daß in sämtlichen Leitungen, in denen fri sches Heißgas fließt, und in der Vorheizkammer 2 sowie im Brennrohr 1 leichter Überdruck von 0,5 bis 20 mm WS, vor zugsweise 5 mm WS (WS = Wassersäule), gegenüber der äußeren Atmosphäre besteht. Die Folge ist, daß keine unerwünschte sauerstoffhaltige Luft von außen durch Undichtigkeiten ange sogen werden kann und an die Rohlinge gelangen kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Rohlinge nur von sauerstofffreiem Heißgas umströmt werden und nicht in heißem Zustand mit Sauerstoff in Kontakt geraten.

Der niedrigste Druck stellt sich dicht an der Saugseite des Gebläses 116 ein. Man kann den Druckfühler P11 auch in der Nähe der Saugseite des Gebläses 116 anordnen oder an ei ner anderen Stelle, die über den niedrigsten Überdruck im Brennrohr beziehungsweise in der Vorheizkammer aussagefähig ist.

In manchen Fällen ist es wünschenswert, sicherzustellen, daß vom beladenen Heißgas möglichst nichts durch Undichtigkeiten oder dergleichen unkontrolliert ins Freie tritt. In diesem Fall empfiehlt es sich, denjenigen Teil des Heißgaskreis laufs, in den dieses als verbrauchtes Heißgas zurückgeführt wird, das sind also im wesentlichen die Heißgasableitungen 54, 61, die Heißgassammelableitung 62 und die Verzweigungen 63, 64, einen leichten Unterdruck aufrechtzuerhalten. Dann wird das Gebläse 116 entsprechend stromabwärts versetzt angeordnet, etwa am stromabwärtigen Ende der Heißgassammel ableitung 62. Für diese Zweck genügt ein Unterdruck von mi nus 0,5 bis minus 20 mm WS, vorzugsweise minus 5 mm WS. Man kann einen solchen Unterdruck zu dem gleichen Zweck auch im Brennrohr 1 und in der Vorheizkammer 2 einstellen bezie hungsweise aufrechterhalten, wenn durch eventuelle Undich tigkeiten kein beladenes Heißgas unkontrolliert abströmen soll.

Das durch die Heißgasableitung 7 ins Freie strömende Heißgas ist frisches Heißgas, also sauberes Heißgas, das keine Bela dungen enthält, um unnötige Verschmutzung der Umwelt zu vermeiden.

Der Nebenschluß 68, 69 führt durch die innerhalb der Vor heizkammer 2 angeordneten Rohre 183-186, das weiter unten noch näher beschrieben wird. Die diesen Nebenschluß durch strömenden frischen Heißgase verbleiben in dem Rohrleitungs system und können nicht mit den Rohlingen in Kontakt geraten und demzufolge auch keine Beladung aufnehmen. Sie können deshalb unschädlich ins Freie abgelassen werden.

Das frische Heißgas, das über die Leitung 81 an die Eingabe schleuse 11 strömt, strömt von dort zum Teil ins Freie und zum Teil in die Vorheizkammer 2. Es kann an der Schleuse 11 keine Verschmutzung aufnehmen, weil der dort allenfalls vor handene Rohling kalt ist.

Wenn die Zusatzheizung 72 oder eine andere Heizung ein gegen die Rohlinge abgeschlossenes Rohr oder System ist, kann man diese Zusatzheizung oder andere Heizung auch entsprechend dem Nebenschluß 68, 69 schalten und von zum Ablassen ins Freie vorgesehenem frischen Heißgas durchströmen lassen und auf diese Weise dessen Wärmeinhalt noch ausnutzen.

Der Betrieb der Vorrichtung kann nach den nachfolgend aufge führten Verfahrensbeispielen erfolgen.

Verfahrensbeispiel 1

Aus A1 = 20 Gewichtsprozent M1 = Pech und A2 = 80 Gewichts prozent M2 = Kokspulver wird eine breiige Masse gebildet, die zu kreiszylinderförmigen grünen Elektrodenrohlingen mit einem Durchmeser D1 = 65 cm und einer Länge L1 = 240 cm aus geformt wird. Diese Elektrodenrohlinge werden einem Erst brand unterzogen. Dazu werden die Elektrodenrohlinge über eine Zeit von Z1 = 300 Stunden ansteigend auf T1 = 850°C er hitzt und für Z2 = 30 Stunden auf dieser Temperatur T2 = 850°C gehalten und anschließend über Z3 = 24 Stunden auf T3 = 350°C abgekühlt. Die Elektrodenrohlinge können dann im Freien auf T4 = 20°C abgekühlt werden. Die Elektrodenrohlin ge sind dadurch verfestigt und die so behandelten Elektro denrohlinge sind formstabil und porös.

Diese Elektrodenrohlinge werden mit Pech imprägniert. Dazu werden sie auf T5 = 300°C aufgeheizt und in einem geschlos senen Behälter evakuiert. Dann wird T6 = 250°C warmes Pech in den Behälter eingelassen und dann der Behälterinhalt über Z4 = 2 Stunden unter P1 = 15 bar Druck gehalten. Anschlie ßend wird der Druck und das Pech abgelassen und die nun im prägnierten Elektrodenrohlinge werden aus dem Behälter entnommen, abgetropft und abgekühlt.

Die so imprägnierten Elektrodenrohlinge werden einzeln nach einander in die Vorheizkammer 2 eingeschleust und dort auf T7 = 250°C langsam aufgeheizt. Die Verweilzeit der einzelnen Elektroden in der Vorheizkammer beträgt Z5 = 10 Stunden. Im Anschluß an diese Verweilzeit werden die Elektroden einzeln nacheinander in das Brennrohr 1 eingeschleust und schritt weise durch das Brennrohr hindurchgeschoben. Ein Vorschub schritt umfaßt S1 = 10 cm, die Vorschubgeschwindigkeit be trägt V1 = 0,96 m/h, so daß die Elektrodenrohlinge bei einer Gesamtlänge des Brennrohrs von L2 = 50 m Z6 = 30 Stunden in dem Brennrohr verweilen. Dabei werden sie zunächst Z7 = 30 Stunden gleichmäßig auf T8 = 740°C aufgeheizt, dann Z8 = 14 Stunden auf dieser Temperatur gehalten und anschließend über Z9 = 8 Stunden gleichmäßig auf T9 = 350°C abgekühlt. Dann gelangen die Elektroden ins Freie und können dort auf T10 = 20°C abgekühlt werden. Sie können aber auch in noch warmem Zustand der Grafitierung zugeführt werden.

Die Elektroden werden in der Vorheizkammer und im Brennrohr von Heißgas umspült, dessen Sauerstoffgehalt G1 = 0,5% be trägt dessen Eingangstemperatur minimal T11 = 800°C und ma ximal T12 = 950°C beträgt, abhängig vom Sollwert am Regler R1, also vom Gesamtenergiebedarf. Die in den einzelnen Brennrohrabschnitten den freien Zwischenraum des Brennrohrs durchströmende Durchsatzmenge an Heißgas ist abhängig von dem jeweiligen Energiebedarf in den betreffenden Abschnitten und wird für jeden dieser Abschnitte individuell gesteuert. Die einzelnen Abschnitte können sich dabei jeweils von einer Mündung einer Heißgasableitung, zum Beispiel 56, zur Mündung der nächstgelegenen, benachbarten Heißgasableitung, zum Bei spiel 55 und 57, oder zur übernächst gelegenen Heißgasableitung, zum Beispiel 54 oder 58, und so fort erstrecken. Das wird im einzelnen je nach dem lokalen Bedarf an den betreffenden Ventilen Vi eingestellt.

Die Verbrennung in der Heizvorrichtung 3 wird so gesteuert, daß das frische Heißgas einen Sauerstoffgehalt von G2 = 0,5% hat. Durch Abblasen von frischem Heißgas am Heißgaskamin wird während des Betriebes an der Meßstelle des Druckmessers P11 ein Druck von mindestens P2 = 23 mm WS aufrechterhalten. Dadurch ist sichergestellt, daß auch an der Stelle schwäch sten Drucks in der Vorheizkammer und im Brennrohr ein Über druck von P3 = 5 mm WS nicht unterschritten wird.

Weitere Verfahrensbeispiele unterscheiden sich von dem Ver fahrensbeispiel 1 durch die aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlichen Angaben.

Tabelle 1

Nachfolgend wird der konstruktive Aufbau der Vorrichtung nach Fig. 1 anhand der Fig. 3 bis 15 näher erläutert. In diesen Figuren sind für gleiche Teile die gleichen Be zugsziffern wie in Fig. 1 und 2 verwendet worden.

Das Brennrohr 1 besteht aus drei Teilstücken 101, 102, 103. Im ersten Teilstück 101 ist der lichte, also freie innere Querschnitt kreisrund mit dem Durchmesser 104 und durch eine stählerne kreisrunde, rohrförmige Mantelwand 105 bestimmt. Im zweiten Teilstück 102 ist der lichte innere Durchmesser 106 vertikal gemessen wesentlich größer als der Durchmesser 104. Im dritten Teilstück 103 ist der lichte Querschnitt kreisrund und der lichte Durchmesser 108 bestimmt durch die Mantelwand 117 und genauso groß wie der Durchmesser 104. Der lichte Querschnitt im zweiten Teil 102 ist insgesamt um 25% größer als der lichte Querschnitt im ersten Teilstück 101 und im dritten Teilstück 103.

Im ersten Teilstück 101 bleibt, wie besonders gut aus Fig. 7 ersichtlich, neben dem Rohling 22 ein im Querschnitt si chelförmiger Zwischenraum 133 frei. Im zweiten Teilstück 102 bleibt, wie besonders gut aus Fig. 6 ersichtlich, neben dem Rohling 24 ein im Querschnitt sichelförmiger Zwischenraum 132 frei. Im dritten Teilstück 103 bleibt, wie besonders gut aus Fig. 8 ersichtlich, neben dem Rohling 43 ein im Quer schnitt sichelförmiger Zwischenraum 134 frei.

Die Zwischenräume 133 und 134 sind bei gleichgroßen Rohlin gen im Querschnitt gleichgroß. Der Zwischenraum 132 ist dem gegenüber im Querschnitt wesentlich größer, und zwar bei den dem dargestellten Ausführungsbeispiel und den dort einge setzten Rohlingen entsprechenden Abmessungen um etwa das 3,5fache. Im zweiten Teilstück 102 besteht mithin für das Heißgas, das den Zwischenraum 132 entlangströmt, ein breite rer Weg als im ersten Teilstück 101 im Zwischenraum 133.

In dem ersten Teilstück 101 ist die erforderliche Temperatur noch niedrig. Im zweiten Teilstück 102 dagegen ist sie we sentlich höher. Durch den im zweiten Teilstück größeren Zwi schenraum 132 kann mehr Heißgas strömen, so daß es leicht ist, dort die gewünschte höhere Temperatur aufrechtzuerhalten. Im dritten Teilstück 103 ist die Tempe ratur niedriger als im zweiten Teilstück und deshalb kann der Zwischenraum 134 auch kleiner sein als der Zwischenraum 132.

Die Mantelwand 118 ist im zweiten Teilstück 102 auch kreis rund aber wesentlich weiter als die Mantelwand 105 im ersten Teilstück 101 und auch wesentlich weiter als die Mantelwand 117 im dritten Teilstück 103. Die Mantelwände sind aneinan dergereiht durch stählerne Ringscheiben 219, 220. Im ersten Teilstück 101 ist die Mantelwand auf ihrem ganzen Umfang wie aus Fig. 8 ersichtlich außen von einer Isolierung 107 aus Thermoleichtmaterial umgeben.

Vom Boden des ersten Teilstücks 101 gehen auf die Länge ver teilt vom Inneren des Brennrohrs 1 nach außen führende ab sperrbare Abflüsse 110, 111 aus, über die sich unten im Brennrohr sammelnde fließfähige Abscheidungen nach unten aus dem Brennrohr ablaufen oder abgesaugt werden können. Der Ab fluß 110 besteht aus einem an die Mantelwand 105 angesetzten Trichter 112 und einer Abflußleitung 113, die mit einem Ven til 114 absperrbar ist. Der Trichter 112 ist in die Isolie rung 107 mit einbezogen. Die Abflüsse sind beheizbar, zum Beispiel durch eine nicht eingezeichnete Zusatzheizung ent sprechend der Zusatzheizung 72.

Im zweiten Teilstück 102, vergleiche Fig. 6, ist die Man telwand 117, die aus Stahl besteht und wesentlich größeren Durchmesser hat als die Mantelwand 105, mit einer thermischen Innenauskleidung 125 ausgekleidet. Die Innenflä che dieser Innenauskleidung bildet in einem unteren Umfangs sektor - dem Stützsektor 126 - eine Gleitfläche 123. Eine die Gleitfläche 123 bildende, durch Schraffur angedeutete innerste Schicht 127 besteht aus einer Isoliermasse, die härter ist als die der übrigen Teile der Innenauskleidung 125.

Der die Gleitfläche 123 bildende Stützsektor der Innenaus kleidung ist gemäß Doppelpfeil 128 wesentlich stärker als die Innenauskleidung gemäß Doppelpfeil 131 in einem oberen Umfangssektor, und zwar im Ausführungsbeispiel im allerun tersten Bereich um etwa 30%.

Die untere Hälfte des freien Innenquerschnitts wird in Form eines nach oben offenen, gespreizten "U" 129 begrenzt. Der restliche Innenquerschnitt wird durch einen Kreisbogen 130 begrenzt. Auch im Teilstück 102 kann eine Zusatzheizung ent sprechend der Zusatzheizung 72 vorgesehen sein.

Das Teilstück 103 besteht aus der Mantelwand 117, die von einem Kühlmantel 135 umgeben ist. Der Kühlmantel bildet ei nen die Mantelwand 117 ringförmig umgebenden, abgeschlosse nen Raum, der von Kühlluft durchströmt wird. Diese Kühlluft wird eingeströmt durch Kühlluftzuleitung 140 und ausgeströmt durch die Kühlluftableitung 141, vergleiche auch Fig. 4.

In den Teilstücken 101 und 103 bildet der unterste Sektor der Mantelwand 105 eine Gleitfläche 142 beziehungsweise 143. Die Gleitflächen 142 und 143 sind Kreiszylindermantelflächen mit einem Radius etwas größer als der Radius der Rohlinge. Die Gleitfläche 123 des Teilstücks 102 hat in ihrem mittle ren Umfangsabschnitt gleichen Radius wie die Gleitflächen 142 und 143. Entlang dem untersten Sektor der Mantelwand fluchten die Gleitflächen 143, 123 und 142 geradlinig miteinander. An den Übergängen von und zum Teilstück 102 sind in den seitlichen Abschnitten der Gleitfläche nicht dargestellte Ausgleichsschrägen eingesetzt, um ein glattes, stufenloses Gleiten der Rohlinge in Längsrichtung durch das Brennrohr 1 möglich zu machen.

Im ersten Teilstück 101 mit dem verhältnismäßig kleinen Zwi schenraum 133 werden die Rohlinge auf eine verhältnismäßig niedrige Temperatur, zum Beispiel auf 530°C aufgeheizt. Im zweiten Teilstück 102 mit dem größeren Zwischenraum 132 wer den sie auf eine höhere Brenntemperatur, zum Beispiel 830°C, aufgeheizt. Im dritten Teilstück 103 mit verhältnismäßig kleinem Zwischenraum findet keine Aufheizung statt sondern nur Abkühlung.

Die Mantelwand 105 ist auf ihrer ganzen Länge außen versteift. Zu diesem Zweck sind auf die Mantelwand auf den Umfang verteilt außen Versteifungsschienen, zum Beispiel die Versteifungsschienen 150, 151, aus Doppel-T-Profil aufgeschweißt, die sich in Längsrichtung des Brennrohrs je weils über ein Teilstück 101, 102, 103 erstrecken. Außerdem sind Verbindungsschienen, zum Beispiel die Verbindungsschie ne 152, vorgesehen, die sich tangential zum Brennrohr er strecken und zwischen zwei benachbarten Versteifungs schienen, zum Beispiel den Versteifungsschienen 150 und 151, verschweißt sind. Es sind mehrere auf gleicher Höhe des Brennrohrs angeordnete Verbindungsschienen vorgesehen, die jeweils einen geschlossenen Ring, zum Beispiel den Ring 153, bilden. Mehrere solcher Ringe sind auf die Länge des Brenn rohrs verteilt vorgesehen, jeweils dem Umfang der Mantelwand 105 angepaßt.

Am durchlaufabwärtigen Ende des dritten Teilstücks 103 ist eine Schleuse 160 (vergleiche Fig. 10) angeordnet, für die ein mit Sand gefüllter nach oben offener Stutzen 162 vorge sehen ist, der von oben in den zwischen den Rohlingen und der Mantelwand 105 freien, sichelförmigen Zwischenraum 134 mündet. Der Sand rieselt aus dem Stutzen 132 in den Zwi schenraum und füllt diesen ständig aus, so daß dort dadurch ein gasdichter Labyrinthabschluß erzielt wird. Der Sand rie selt am freien Ende des Brennrohrs, an dem die Rohlinge austreten, aus, wird eingefangen, gereinigt und über eine nicht dargestellte Förderschnecke wieder in den Stutzen 162 zurückgefördert.

Über das Ventil V7 ist die Heißgaszuleitung 49 an das Brenn rohr 1 angeschlossen, und zwar mündet die Heißgaszuleitung 49 schräg von oben in das Brennrohr. Dieser Mündung diame tral gegenüber sitzt der zugehörige Temperaturmeßfühler T8, der mithin dadurch vor der direkten Einwirkung des zuströ menden frischen Heißgases durch den dazwischenliegenden Roh ling 30 abgeschirmt ist. Entsprechend sind auch die anderen Heißgaszuleitungen 46 bis 53 und die zugehörigen Temperatur fühler und Ventile ausgestaltet und angeordnet.

Die Heißgassammelableitung 62 ist ein parallel zum Brennrohr 1 oberhalb desselben verlegtes Rohr, von dem senkrecht nach unten die Heißgasableitungen, zum Beispiel die Heißgasablei tung 57, ausgehen. Die Heißgasableitung 59 mündet von oben in das Brennrohr 1. Entsprechend sind auch die anderen Heiß gasableitungen 54 bis 61 und die zugehörigen Ventile ausge staltet und angeordnet.

In Fig. 5 ist noch ein Gestell 182 sichtbar, das teilweise auch in Fig. 9 sichtbar ist, sich über die ganze Länge des Brennrohrs erstreckt und das Brennrohr trägt. Das Gestell ist der Übersicht halber nicht in allen Zeichnungen mit eingezeichnet.

Am durchlaufaufwärtigen Ende des Brennrohrs ist die bereits erwähnte Vorheizkammer 2 angeschlossen, die nun anhand der Fig. 11 bis 15 näher erläutert wird.

Die Vorheizkammer 2 weist ein gasdicht abschließbares Gehäu se 190 auf, innerhalb dessen ein nach Art einer schiefen Ebene schräg zur Horizontalen geneigtes Rost 191 angeordnet ist. An der Vorheizkammer 2 ist mindestens ein vom Boden derselben ausgehender, nach außen führender, absperrbarer Abfluß 218 für flüssige Abscheidungen vorgesehen. Das Rost weist langgestreckte, parallel mit Abstand nebeneinander an geordnete Rohre 183 bis 186 auf, die sich in Richtung der Neigung erstrecken. Diese Rohre kommunizieren miteinander durch Querleitungen 196, 197 und sind gemeinsam an den Ne benschluß 68, 69 angeschlossen. Die Rohre tragen die Rohlin ge 12 bis 20, die achsparallel zur Achse 223 und quer zur Längsachse der Rohre 183 ... 186 darauf liegen und durch den Vereinzeler 193 abgestützt werden.

Durch die Neigung des Rostes 191 ist die durch das Rost ge bildete Auflagefläche 227 im spitzen Winkel 124 geneigt, so daß die quer zur Neigungsrichtung darauf liegenden, achspar allel hintereinander angeordneten Rohlinge 12 bis 21 schwer kraftbedingt die Auflagefläche 227 hinabrollen auf den Ver einzeler 193 zu.

Der Vereinzeler weist ein Zellrad 194 auf, dessen Achse 192 sich parallel zur Achse 223 der Rohlinge erstreckt und in dessen Zellen jeweils ein Rohling paßt. Ein nicht Antrieb 224 für das Zellrad dreht dieses bei jedem Vereinzelungstakt um eine Zelle weiter. Dadurch wird der jeweils vorn gelegene Rohling 20 vorgeschoben und freigegeben, während der näch stfolgende Rohling 19 in der nächsten Zelle arretiert wird und alle schwerkraftbedingt nachrollenden Rohlinge 12 bis 18 abstützt.

Am vorschubabwärtigen Ende des Rostes ist eine Unterlage 198 für einen in Bereitstellung befindlichen Rohling 21 vorgesehen, die für diesen Rohling auf das Brennrohr ausge richtet ist, so daß der Rohling 21 sich koaxial zu den im Brennrohr befindlichen Rohlingen 45 bis 22 erstreckt.

Die Unterlage 198 ist eine Verlängerung der Gleitfläche 142, die auf ein Loch 226 in der Wand 228 des Gehäuses 190 ge richtet ist. An die Wand 228 ist fluchtend mit dem Loch 226 gasdicht das Brennrohr 1, also die Mantelwand 105 angeschlossen. Der Unterlage 198 ist ein durch einen hydrau lischen Antrieb 225 linear, nämlich in Achsrichtung des Roh lings 21, hin und her beweglicher Stempel 200 zugeordnet. Der Stempel ist in einer gasdicht abgedichteten Führung 199, die mit ihrer vorderen, offenen Seite kommunizierend an den Innenraum der Vorheizkammer 2 angeschlossen ist. Mit diesem Stempel wird der Rohling 21 schrittweise oder in einem Hub in Pfeilrichtung 201 vorgeschoben und schiebt dabei die gan ze Reihe der im Brennrohr befindlichen Rohlinge vor sich her. Sobald der Rohling 21 auf diese Weise vollständig ins Brennrohr gelangt ist, rollt durch den nächsten Vereinze lungstakt des Vereinzelers 193 der nächste Rohling 20 auf die Unterlage 198.

Der Stempel 200 wird schrittweise betrieben mit gleichmäßi gen Schritten, wobei jedem Schritt ein Längenabschnitt der gesamten Rohlinglänge zugeordnet ist, so daß auf einem Meter Rohlinglänge 1 bis 200, vorzugsweise 10, Schritte entfallen.

Die Eingabeschleuse 11 ist passend zur Aufnahme eines Roh lings bemessen und ist auf die letzte freie Rohlingposition auf dem Rost, die in Fig. 14 der Rohling 12 einnimmt, axial ausgerichtet. In der Schleuse befindet sich, gasdicht abge schlossen nach außen und zur Vorheizkammer, ein neuer Roh ling 82, der durch einen von einem hydraulischen Antrieb 202 antreibbaren Stempel 203 in die Position, die zuvor der Roh ling 12 eingenommen hat, einschiebbar ist. Dabei öffnet sich selbsttätig ein Schleusentor 204 zwischen der Eingabeschleu se 11 und der Vorheizkammer 2.

Die Rohlinge werden, wie bereits erwähnt, innerhalb der Vor heizkammer von Heißgas umspült, das über die Heißgaszulei tung 65 eingeströmt wird, und dadurch aufgeheizt. Während dieser Aufheizung tritt Pech oder dergleichen Abscheidungen aus den Rohlingen aus, das an dem Rost 191 nach unten abtropft. Zum Auffangen dieses Pechs sind unter dem Rost vier nach oben offene, als Schubladen ausgebildete Auffang behälter 210, 211, 212, 213 verteilt angeordnet, die sich, wie aus Fig. 15 ersichtlich, gemeinsam über die ganze Brei te des Rostes erstrecken. Die Zwischenräume zwischen den Auffangbehältern sind durch dachförmige Ablaufbleche 214, 215, 216 abgedeckt, so daß auf diese tropfende Abscheidungen in die Auffangbehälter gelangen. Die Auffangbehälter können nach Art von Schubladen nach außen herausgezogen und gegen leere Auffangbehälter ausgetauscht oder abgepumpt werden.

Die durch die Auflagefläche 227 gebildete Rollstrecke, die jeder einzelne Rohling aus der Position des Rohlings 12 in die Position des Rohlings 20 auf dem Rost abrollen muß, ist fast 3× so lang wie der Umfang eines Rohlings, so daß jeder Rohling sich fast 3× dreht und dabei alle Umfangsseiten mehrmals in eine zum Abtropfen günstige Stellung geraten.

Claims

1. Verfahren zum Brennen von Rohlingen im Durchlauf einer Brennstrecke durch Umspülen mit im wesentlichen sauerstoff freiem Heißgas, das in Abhängigkeit von der Brenntemperatur dosiert entlang der Brennstrecke zugeführt und als ver brauchtes Heißgas an die Heizvorrichtung zurückgeführt wird und dabei unter Verbrennung der an der Brennstrecke aufge nommenen verbrennbaren Beladung und unter Luft- und Brenn stoffzufuhr aufgeheizt und zu im wesentlichen sauerstoff freiem, frischen Heißgas aufbereitet wird, indem die Luftzu führung für die Verbrennung in Abhängigkeit vom Sauerstoff gehalt des frischen Heißgases auf einen stöchiometrisch mi nimalen Sollwert geregelt und dann das frische Heißgas der Brennstrecke wieder zugeführt wird und das Durchströmen der Brennstrecke mit Heißgas abschnittsweise abhängig von der Heißgastemperatur im betreffenden Abschnitt nach jeweils vorgegebenen Sollwerten geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Istwerte und Sollwerte der Regelgrößen für die ab schnittsweise Strömungsregelung miteinander verknüpft werden zu einer Steuergröße für die Brennstoffzufuhr.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte und Sollwerte von Regelgrößen und/oder andere Meßwerte zentral gespeichert und zu einer aktuellen, historischen, trendbedingten oder fehlfunktionsbedingten An zeige und/oder Steuergröße aufbereitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabe der Sollwerte zentral eingesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet,
daß eine vollständige stöchiometrische Verbrennung des zugeführten Brennstoffs einschließlich der Beladung, die das alte Heißgas aufgenommen hat, und ein sauerstofffreies, fri sches Heißgas angesteuert wird,
indem eine erste Luftzufuhr in stöchiometrisch vorgegebe ner Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr in den jungen Flammbereich für die Aufheizung erfolgt und
indem eine zweite Luftzufuhr in Abhängigkeit vom Gehalt des Heißgases an Sauerstoff und/oder unvollständig verbrann ten Kohlenstoffverbindungen im frischen Heißgas, vorzugswei se gemessen in einem sich im unmittelbaren Anschluß an den jungen Flammbereich ausbildenden Raumverbrennungsbereich, erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Toleranzgröße des Sauerstoffgehalts des frischen Heißgases, vorzugsweise bei einer vorgegebenen Toleranzgröße von 0,3%, die zweite Luftzufuhr gedrosselt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten einer vorgegebenen Toleranzgröße des CO-Gehaltes des frischen Heißgases, vorzugsweise bei ei ner vorgegebenen Toleranzgröße von 0,1%, die zweite Luftzu fuhr gedrosselt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet,
daß der Heißgaskreislauf druckdicht nach außen abge schlossen und ständig angetrieben ist und
daß ein Anteil des frischen Heißgases ins Freie abgebla sen wird, und zwar geregelt in Abhängigkeit vom Druck des frischen Heißgases, gemessen an einer Meßstelle, die für ei nen Druckextremwert im Heißgaskreislauf außerhalb der Ver brennung aussagefähig ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß äußerer Luftzutritt in das frische Heißgas und in das die Rohlinge umspülende Heißgas abgesperrt wird indem durch die Druckregelung in demjenigen Teil des Heißgaskreislaufes, in dem das frische Heißgas strömt oder die Rohlinge umströmt, ein Überdruck von 0,5 bis 20 mm WS (Millimeter Wassersäule), vorzugsweise 5 mm WS, aufrechter halten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des frischen Heißgases, das ins Freie ab geblasen wird, geregelt wird in Abhängigkeit vom Druck des frischen Heißgases stromaufwärts der Umspülung der Rohlinge.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt von eventuell beladenem Heißgas vermie den wird, indem durch die Druckregelung in demjenigen Teil des Heißgaskreislaufs, in dem dieses die Rohlinge umspült und/oder in demjenigen Teil des Heißgaskreislaufs, in dem das verbrauchte Heißgas vom Brennrohr zur Heizvorrichtung zurückgeführt wird, ein Unterdruck von minus 0,5 bis minus 20 mm WS, vorzugsweise minus 5 mm WS, aufrechterhalten wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet,
daß auf die Länge der Brennstrecke verteilt mehrere indi viduell hinsichtlich des Durchsatzvolumens regelbare Ströme frischen Heißgases zu den Rohlingen geströmt werden,
daß, bezogen auf die Länge der Brennstrecke, zwischen je zwei Zuströmstellen eine hinsichtlich des Durchsatzvolumens einstellbare Abströmleitung für das alte Heißgas vorgesehen ist und
daß die Regelung des Heißgasdurchsatzes der Ströme fri schen Heißgases jeweils in Abhängigkeit von derjenigen Tem peratur erfolgt, die im Heißgasstrom auf der der Mündung der Heißgaszuleitung gegenüberliegenden Seite des Rohlings ge messen wird.