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Gasbefeuerter Tunnelofen zum Brennen von Porzellan Bekanntlich erfordert
das Brennen von flekkenlos weißem Porzellan eine besonders sorgfältige Überwachung
der Ofenatmosphäre während des Brandes. Zur Erzielung einer einwandfrei verkaufsfähigen
Ware ist es unbedingt notwendig, vor Beginn des Sinterns und zu Beginn der Sintertemperatur
reduzierend und erst beim Ausbrand neutral mid schließlich oxydierend zu brennen.
In besonderen Fällen sind auch Brennvorgängezweckmäßig, bei denen in umgekehrter
Weise zunächst oxydierend und dann neutral bzw. reduzierend gebrannt wird.
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Diese verschiedenen Zusammensetzungen, der Ofenatmosphäre lassen -sich,
genügende Aufmerksamkeit vorausgesetzt, in den normalerweise zum Brennen von Porzellan
verwendeten Einzelöfen ohne Schwierigkeiten er= reichen; wesentlich weniger leicht
war es jedoch bisher, solche Brennbedingungen im Tunnelofen zu schallen, der an
sich infolge seiner stetigen Arbeitsweise die geeignetste Brennvorrichtung der gesamten
keramischen Industrie darstellt. -Daher sind zahlreiche Versuche unternommen und
auch viele Ofenausführungen bekannt geworden, bei denen ein zunächst reduzierender
und dann allmählich neutral werdender Brand erreicht werden soll und wird. So hat
man beispielsweise zwischen der eigentlichen Hauptfeuerung und dem Schornstein rein
reduzierend brennende Nebenfeuerungen angeordnet. Wenn auch diese Lösung es grundsätzlich
ermöglicht, geeignete Brenn-Bedingungen zu schaffen, so erfordert doch die Überwachung
der einzelnen, getrennt zu bedienenden Brennstellen große Sorgfalt, und im Zusammenhang
mit der Stoßzeit der ÄVagen ist es schwer, die beste Einstellung zu finden. Ähnliche,
wenn auch schon etwas verringerte Nachteile ergeben sich bei den heute meist zum
Porzellanbrennen benutzten gasbefeuerten Tunnelöfen, bei denen durch Einzelregelbarkeit
der Gas- und Luftzuführungswege der einzelnen Brenner bzw. der Zufuhr an Verbrennungsluft
zu jedem Brenner die oxydierende oder reduzierende Einstellung der Brenner getrennt
ermöglicht wird. Hierbei sind bei jedem Ofen eine Unmenge von Regelgliedern einzeln
zu bedienen und Umstellungen außerordentlich schwierig durchzuführen; insbesondere
verursachen ungewollte Schwankungen des Druckes, unter dem Gas und Luft zugeführt
werden, sofort Veränderungen der ganzen Ofenatmosphäre, die sehr schwer wieder einzuregeln
sind. Selbst dann, wenn iii die Hauptzufuhrleitungen für Gas und Luft Druckregler
eingebaut werden, Bleibt immer noch die Notwendigkeit bestehen, jeden einzelnen
Brenner getrennt einzuregeln.
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Diesen Nachteilen, insbesondere auch der Beute fast ausschließlich
benutzten gasbeheizten Tunnelöfen, gleichgültig, ob sie mit Druckgas od°r mit unter
dem Druck des Schornsteinzuges angesaugtem Gas betrieben «-erden, wird durch das
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung restlos abgeholfen. Hierdurch wird erstmalig
eine Möglichkeit geschaffen, in einfachster
Weise die Brennzone
von gasbefeuerten Tunnelöfen, ganz gleich, mit wieviel Brennern die Beheizung erfolgt,
durch nur zwei Regelglieder so einzustellen, daß ständig vollkommen gleiche Brennverhältnisse
bzw. gleichbleibende Zusammensetzung der Ofenatmosphäre in den einzelnen Zonen geschaffen
werden, also beispielsweise beim Porzellanbrand ein ständig in bezug auf die Förderrichtung
des Brenngutes gleichmäßig verlaufender Übergang vom reduzierenden zum neutralen
bzw. schwach oxydierenden Brand. Als weiterer Vorteil ergibt sich noch die besonders
wertvolle Möglichkeit, die Bedienung der Scharffeuerzone vollkommen selbsttätig
zu gestalten.
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Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß die sämtlichen über die Länge
der Brennzone verteilten Brenner mit Gas bzw. mit Luft durch je einen einzigen gemeinsamen
Kanal, der in der Ofenlängsrichtung angeordnet ist, versorgt. Dieser ist an die
mit je einem IIauptregelventil versehene Gas- bzw. Lufthauptleitung so angeschlossen,
daß die Zuleitungen zu den beiden Hauptleitungen an rleii entgegengesetzten Enden
des Tunnels oder der Brennzone in die Hauptleitungen münden.
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Beim Porzellanbrand ist hierbei beispielsweise die Anordnung so, daß
die Zuführung von Gas an der dem Schornstein zunächstliegenden Seite erfolgt, so
daß also zuerst der am weitesten auf dem Schornstein zu liegende Brenner und anschließend
der Reihe nach die weiter entfernten Brenner mit Gas versorgt werden. Hierdurch
tritt von einem Brenner zum anderen von allein ein allmählicher Druckabfall in der
Gaszuführungsleitung und dementsprechend auch in den Brennern ein.
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In grundsätzlich gleicher Weise, nur genau umgekehrt, erfolgt die
Zuführung der zweckmäßig in bekannter `Veise vorgewärmten Verbrennungsluft. Die
Hauptluftzuführung befindet sich an der beschriebenen Stelle, also an der Seite
des am weitesten vom Schornstein weg liegenden Brenners. und speist zunächst diesen
und anschließend in umgekehrter Reihenfolge die nach dem Schornstein zu gelegenen
Brenner. Die Luft kann sowohl unter Druck wie auch unter natürlichem Zug zugeführt
werden. In den Fällen, wo es auf eine zunächst oxydierende, allmiihlich neutral
oder reduzierend werdende Ofenatmosphäre ankommt, werden die Zufi.ihrwisrichtungen
von Gas und Luft umgekehrt.
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Durch die neuartige Art uiid Weise der Zuführung von Gas und Luft
wird beispielsweise im erstbeschriebenen Fall erzielt, dat3, ohne daß überhaupt
eine Regelung der einzelnen Brenner erforderlich wird, ganz selbsttätig der dem
Schornstein zunächstliegende Brenner aus der hier noch unter dem höchsten Druck
stehenden Gaszuführungsleitung das meiste Gas, dagegen aus der hier bereits einen
starken Druckabfall aufweisenden Luftzuführungsleitung die wenigste Luft erhält,
so daß sich eine Gas-Luft-Mischung von stark reduzierender Beschaffenheit ergibt.
Es ist ohne weiteres klar, daß dieses stark reduzierende Mischungsverhältnis nun
vom ersten Brenner zum zweiten und so fort immer weniger reduzierend wird, denn
Zeder der folgenden Brenner erhält immer weniger Gas und immer mehr Luft. Auf diese
Weise wird ganz selbsttätig eine zunächst reduzierende und allmählich neutral bzw.
oxydierend werdende Brennzone erzielt.
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Die ganze Regelung der jeder für sich ständig gleichmäßig eingestellten
Brenner erfolgt nun durch je ein in dem Gas- bzw. Luftzuführungskanal befindliches
Regelglied, das ein für allemal für das richtige Mischungsverhältnis eingestellt
werden kann. Gleichbleibenden Gas- und Luftdruck vorausgesetzt, wäre eine Veränderung
der Einstellung dieser beiden Regelglieder niemals nötig; sie ist jedoch zweckmäßig
mit Rücksicht auf den schwankenden Schornsteinzug und etwa vorkommende Schwankungen
im Druck der Gas-bzw. Luftzuführungsleitung vorzusehen. Die Beschränkung auf je
ein einziges Regelglied, das lediglich von den Druckverhältnissen in der Leitung
abhängig ist, gibt gleichzeitig die Möglichkeit, die Regelung vollkommen selbsttätig
zu gestalten, dadurch, daß beispielsweise Druckmesser in den Leitungen in geeigneter
Weise mit den Regelschiebern o. dgl. in Verbindung stehen und bei erhöhtem Druck
die Schieber mehr schließen, bei abnehmendem Druck in der Leitung die Öffnung weiter
freigeben.
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Ferner ermöglicht es diese einfache Regelbarkeit, eine sehr bequeme
Regelung der Temperaturverhältnisse im Ofen lediglich durch den Schornsfeinzug herbeizuführen,
indem eine an geeigneter Stelle angebrachte Temperaturmeßvorrichtung bei Absinken
der Temperatur, beispielsweise auf elektrischem Wege, den Hauptschieber steuert
und den Zug erhöht.
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In der gleichen Weise ist es auch möglich, insbesondere wenn man z.
B. durch Zugregler den Schornsteinzug gleich hält, die Temperaturregelung durch
Meßvorrichtungen vorzunehmen, welche die Regelglieder im Gaskanal bzw. in der Druckluftzuführung
steuern, ebenso wie man diese Regelung auch nach der Zusammensetzung der Ofenatmosphäre
beispielsweise an einer geeigneten Meßstelle der Brennzone durchführen kann, in
der Weise, daß die Meßvorrichtung entweder die
Regelglieder steuert
oder nach den Ablesungen der Meßvorrichtung 'bestimmte, Festgelegte Schieberstellungen
gegeben werden.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in
den Abbildungen schematisch dargestellt. In diesen bedeutet den Gaszufuhrkanal,
L den Luftzuführungskanal, bi bis b(; die sechs Brenner einer Ofenseite, die eiil
für allemal sämtlich gleich eingestellt werden; r, bedeutet den Gasregelt' und r1
den Luftregelschieber. Es ist nach der Abbildung ohne weiteres klar, in welcher
Weise und Reihenfolge die Versorgung der Brenner mit Gas und Luft erfolgt. Die beiden
einzigen Regelglieder rfi und in der Gas- bzw. Luftzuführungsleitungstehen zweckmäßig
durch eine Hebelübertragung bzw. ein Relais mit den entsprechenden Meßvorrichtungen
in Verbindung.
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Der Erfindungsgedanke ist nicht auf das Brennen von Porzellan beschränkt,
sondern das neue Verfahren ist auf alle die Fälle anwendbar, bei denen es darauf
ankommt, innerhalb des Ofenkanals bzw. innerhalb der Brennzone eine Ofenatmosphäre
von allmählich wechselnder Zusammensetzung zu schaffen, beispielsweise so, daß zunächst
stark reduzierend, dann immer weniger reduzierend und zum Schluß neutral bzw. oxydierend
gebrannt wird. Durch Umkehrung der Leitungen ist es natürlich auch möglich, den
umgekehrten Weg einzuschlagen und zunächst oxydierend und dann immer mehr und mehr
reduzierend zu brennen, wie dies ebenfalls für manche Verwendungszwecke, beispielsweise
für gewisse Arten des Steinzeugbrandes, von Vorteil ist.