DE4016227A1 - In-line fertigungslinie fuer ziegelformlinge, insbesondere stranggepresste - Google Patents

Description

Die derzeitige Fertigung von Mauerziegeln erfordert aufwendige Produktionsanlagen. Dabei werden Umladeeinrichtungen zwischen Trocken- und Brenneinrichtung erforderlich. Eine Anlage, welche ohne solche Umladestationen auskommt, war die in USA vor Jahren versuchte "one-high"-Methode für steif verformte Vormauerziegel oder das neuerdings erfolgreich angewandte ITO-System. Bei letzterem erfolgt aber ein Umsetzvorgang der Brennwagen vom Trockenkanal zum Ofenkanal.

Der gravierende Nachteil ist aber der Einsatz von verhältnismäßig viel Schamotteplatten zur Aufnahme des nur einlagigen Besatzes. Dies führt außer zu verlängerten Brenn- und Trockenzeiten auch zum erhöhten Wärmebedarf, der mit teueren Energieträgern, Öl oder Gas gedeckt werden muß.

Der derzeitige Stand der Technik erlaubt es nicht wegen der Umlade- und/oder Umsetzvorgänge zwischen Trocken- und Brennprozeß kohlenwasserstoffhaltige Reststoffe, z. B. Lack- oder Galvanikschlämme dem Ziegelrohstoff beizumischen, da im Zwischenstadium Schadgase entweichen könnten, die ein Arbeiten in einer solchen Werksanlage zum Gesundheitsrisiko werden ließe. Solche Stoffe werden oft schon ab ca. 80° Formlingstemperaturen freigesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anlage anzugeben, welche vorher erwähnte Nachteile vermeidet und die Verwendung und Beimischung von Reststoffen für die Ziegelfertigung erlaubt. Neben hoher Durchsatzleistungen soll der Produktionsgang ab Presse so einfach gestaltet werden, daß eine Fernsteuerung über Monitore möglich wird. Ein Umsetzen von Behandlungsgut zwischen Trocken- und Brennprozeß soll vermieden werden, allenfalls das von Transportmitteln, Wagen, Gestelle etc., um konvektiven Wärmeübergang und Stoffwechselvorgänge schnellst möglich ablaufen zu lassen, sind möglichst große Formlingsoberflächen der Trocken- und Brennatmosphäre freizuhalten, um hohe spezifische Raumleistungen zu erzielen.

Die Lagerung des Behandlungsgutes (Ziegel) soll sowohl für den Trocken- als auch Brennprozeß in dafür günstiger Weise nach seitherigem Erkenntnisstand während des Trocknens und Brennens erfolgen und auch für sehr weich geformte Formlinge geeignet sein.

Im Hinblick auf die weltweit größere und zeitlich längere Verfügbarkeit von Festbrennstoffen soll auch deren Einsatz für die erfindungsgemäße Neuerung in sauberer Weise, ohne Verschmutzung von Brenngut und/oder Anlage möglich sein.

Festbrennstoffeinsatz und der Einsatz von Reststoffen erfordern eine ofeninterne thermische Abgasreinigung mit weitgehender Wärmenutzung für den Trockenprozeß. Hier ist besonders die Integration des Verfahrens nach Euro-Patent Nr. 03 55 569 A2 vorgesehen unter vollständig metallischer Kapselung der Trocken- und Brenneinrichtung. Zusammenfassend sei vermerkt, es geht darum, die Herstellung von Ziegeln wirtschaftlicher zu gestalten und die unter Verwendung von Wert- oder Abfallstoffen organischer und/oder anorganischer Art zur Tonbeimischung.

Die kennzeichnenden Verfahrensschritte sind also, von Presse und Abschneider kommende Formlingsgruppen werden auf stabförmige, keramische Tragstäbe gruppenweise abgesetzt. Sodann werden diese befüllten Tragstäbe etagen- und lagenweise auf Brennwagen überführt. Letztere durchlaufen einen oder mehrere Durchlauftrockner und Öfen.

Gemäß der Erfindung (siehe Querschnitt Fig. 1) wird vorgeschlagen, Ziegelformlinge (1) nach der Verformung reihenweise auf keramische Tragstäbe (2) vorzugsweise aus Siliziumkarbid- Material abzusetzen und sie in mehreren Etagen (3) übereinander und nebeneinander auf Brennwagen (4) zu laden. Solche, mit Formlingen besetzte Brennwagen (4) werden anschließend in einem Trocken- (5) und Brennraum (6) behandelt unter intensiver Luft- bzw. Gasumwälzung. Vorzugsweise ist der Trocken- und Brennraum als Durchlaufkanal (7) ausgebildet, so daß keine Wärmeverluste durch Umsetzvorgänge oder Zeitverluste entstehen.

Die Tragstäbe (2), welche mit Formlingen (1) belegt sind, werden in solchen Etagenabständen (a) übereinander auf den Brennwagen (4) angeordnet, daß die im Abstand (b) zueinander stehenden Formlinge von allen Seiten, also auch von unten während des Trocken- und Brennvorgangs belüftet werden können. Damit ergeben sich kurze Behandlungszeiten bei großer Trocken- und Ofenraumfüllung. Durch solchermaßen Kombinationswirkung entstehen hohen Anlageleistungen bei geringem mechanischem Aufwand und zuverlässig gleichmäßiger konvektiver Behandlung beim Trocknen und Brennen.

Gemäß einer der Erfindungs-Zielsetzungen ergibt sich eine Brennstoffersparnis durch fehlende Abkühlung des Arbeitsgutes zwischen Trocken- und Brennvorgang sowie ein verhältnismäßig geringer Gewichtseinsatz an Formlingsträgern und Brennhilfsmitteln. Die Oberseite der Brennwagen können mit Keramikfasern verkleidet werden, woraus Etagenstützen (8) ragen mit Etagenkonsolen (9) zur Aufnahme der keramischen Tragstäbe (2). Die Tragstäbe (2) können aber auch durch lose Zwischenstützen (10) (Fig. 2) untereinander, vorzugsweise an den Enden auf ihren vertikalen Etagenabstand gebracht werden, für unterschiedliche Etagenabstände sind dann unterschiedliche Zwischenstützen oder mehrere übereinander erforderlich. Fig. 2 zeigt einen Brennwagen in dieser Weise beladen mit drei Etagen von ca. einem Meter Höhe.

Formlinge und Tragstäbe können längs oder quer zur Brennwagenlaufrichtung im Trockner/Ofen auf den Brennwagen angeordnet werden, je nach Wagengröße und Zweckmäßigkeit. Fig. 1+2 zeigen Tragstäbe längs zur Wagenlaufrichtung im Ofen und Trockner.

Zur Lösung für den Einsatz von Festbrennstoffen in erträglich sauberer Weise wird vorgeschlagen, die Tragstäbe so auszubilden, daß diese vorzugsweise nach oben offen mit Festbrennstoff befüllt werden können, welche dann beim Brennprozeß verbrennt.

Fig. 3 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform in der Draufsicht dar.

Dem Durchlaufofen (11) ist ein Durchlauftrockner (12) vorgeschaltet, wobei der Ofen mit integrierter thermischer Abgasreinigung nach Euro-Anmeldung Nr. 03 55 569 A2 betrieben wird und der aus den ofeninternen Wärmetauschern (13) kommende Abgasstrom in ebenso trocknerinternen Abgaswärmetauschern (14) geleitet wird. Nach nochmaliger Wärmeabgabe dort werden die Abgase schließlich über einen Kamin (15) weitgehend abgekühlt ins Freie geführt. Gegebenenfalls über eine externe oder katalytische Abgasreinigungsstufe. Durch eine solche Wärmeschaltung läßt sich außer einer kompakten Anlage eine mittels Abgas indirekt aufgeheizte Trockneratmosphäre erzielen. Dies ist auch die Voraussetzung, um ein geringes Trocknerabluftvolumen zu erreichen. Im Falle einer Schadstoffaufnahme aus dem Behandlungsgut schon während des Trockenprozesses kann das so verkleinerte Trocknerabluftvolumen in wirtschaftlicher Weise gereinigt werden, z. B. durch Wäsche oder katalytische Reinigung.

Der Trockner (12) kann z. B. auch mit Formlingen, die flüchtige kontaminierte Stoffe enthalten, beschickt werden (z. B. Flußschlämme, Lackreste, Metallschlämme). Solche Stoffe neigen schon bei geringen Temperaturen zur Flüchtigkeit.

Das verfahrensgemäß geringe Abluftvolumen läßt sich leichter einer externen Reinigung unterziehen oder zum Teil in den Ofen leiten und dort unschädlich machen (bei organischen Stoffen).

Das vorgeschlagene Verfahren mit Trocken- und Brennvorrichtung eignet sich zur Entsorgung von Wertstoffen. Durch das Fehlen von Umladevorgängen zwischen Trocken- und Brenneinrichtung und eine metallische außen geschlossene Bauweise (Schalenmantelkonstruktion) mit integrierter thermischer Abgasreinigung eignet sich eine erfindungsgemäße Anlage für das gleichzeitige Entsorgen von Wertstoffen und die Produktion von Ziegeln. Monitorale Fernsteuerung ist falls erforderlich (keine Gefährdung von Bedienungspersonal) durch eine einfache Gliederung einer solchen Anlage möglich. Die Arbeitsgänge zur Herstellung von Produkten in großer Menge sind erfindungsgemäß gegenüber dem Stand der Technik wesentlich eingeschränkt.

Claims (10)

1. Durchlaufofen mit vorgeschaltetem Trockner zum Trocknen und Brennen von verbrennbaren oder Wert- oder Reststoffen enthaltendem Brenngut, bei dem das Ofengas über einen Teil der Ofenlänge in zur Förderrichtung des Brenngutes entgegengesetzter Richtung geführt wird und eine Anwärmzone am Ofeneingang, eine sich anschließende Aufheizzone sowie eine danach folgende Hochtemperaturzone aufweist, ferner eine sich anschließende bis zum Ofenausgang erstreckende Kühlzone. Dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasstrom im Bereich hoher Temperatur dem Ofenraum entnommen wird und im Bereich der Aufheizzone und auch des Trockners innerhalb der Ofen- und Trocknerummantelung im Gegenstrom zum Brenngut in Leitungen geführt wird.

2. Durchlaufofen und Trockner dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitungen als Heizflächen ausgebildet sind und mittels Umwälzmitteln Wärme für den Trocken- und Aufheizprozeß des Brenngutes gewonnen wird.

3. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitungen innerhalb des Ofens und/oder Trocknermantels seitlich oder über dem Besatz spitzwinklig zur Achse der Durchlaufrichtung angeordnet sind und mittels Umwälzeinrichtungen Längsumwälzkreise bilden, deren Strömung zur oder entgegen der Durchlaufrichtung des Brenngutes gerichtet sind.

4. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngut auf keramischen Tragstäben etagenweise übereinander durch den Ofen und Trockner transportiert wird vorzugsweise auf Brennwagen.

5. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der keramischen Tragstäbe auf Stützen mit Auflagekonsolen, welche in Brennwagen verankert sind aufliegen. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß übereinander geschichtete, mit Brenngut beladene Formlinge mit Zwischenstützen auf vertikalen Abstand zueinander gehalten werden.

6. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen und Trockner einen durchlaufenden Kanal bilden ohne Zwischentransport.

7. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Presse und Abschneidevorrichtung kommende Gruppen von Formlingen zunächst auf keramische Tragstäbe abgesetzt und anschließend mit einem Zwischen-Transportmittel auf Brennwagen oder Brenngestell in Abständen zueinander und übereinander abgesetzt werden.

8. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß Ofen und Trockner neben oder übereinander angeordnet sind.

9. Durchlaufofen und Trockner nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenteil nach Verfahren nach Euro- Anmeldung Nr. 03 55 569 A2 betrieben wird.

10. Verfahren zum Trocknen und Brennen von verbrennbaren, kontaminierten Rest- oder Wertstoff enthaltenen Formlingen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trockner und/oder Tunnelofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.