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Tunnelofen mit unmittelbarer Flammenbeheizung Die Erfindung bezieht
sich auf einen Tunnelofen mit unmittelbarer Flammenbeheizung derjenigen Art, bei
welcher die Flamme in der Querrichtung durch das Brenngut (Porzellan, Steingut,
Dachziegel, Rohre u. ähnl.) in der Brennzone gerichtet wird, während das Vorheizen
des Brenngutes mittelbar aus in der Längsrichtung verlaufenden Kanälen, in welche
die Verbrennungsgase aus der Brennzone geführt werden, bewirkt wird. Tunnelöfen
dieser Art sind bekannt, in welchen die Flamme der Brenner an den Ofenseiten über
die oberen Spitzen von Seitenkanälen übergehen kann und dann nach abwärts durch
das Brenngut zu den Seitenkanälen am Bodenteil derselben wieder zurückgeführt wird,
oder es kann auch die Flamme durch Abteile der Seitenkanäle strömen, welche durch
Schieber abgeteilt sind, und, nachdem sie aus den Bodenteilen dieser Seitenkanäle
herausströmt, dann nach aufwärts und in der Längsrichtung durch das Brenngut gehen,
um in die anderen Abteile der Seitenkanäle jenseits der Brennzone einzutreten. Ferner
sind Tunnelöfen mit unmittelbarer Flammenbeheizung bekannt, bei welchen in der Brennzone
eine Seitenwandung vorgesehen ist, in der quer verlaufende Öffnungen Verbrennungsgase
hindurchlassen.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Ausbildung
derartiger Tunnelöfen zu dem Zweck, die Richtung bzw. Richtungen der Verbrennungsgase,
die dem Brenngut zugeführt werden, in viel größerem Maße wechseln zu können als
bis jetzt, um den unterschiedlichen Arbeitsbedingungen und der Beschaffenheit des
Brenngutes jeweilig angepaBt zu werden. Die Flamme wird dabei in üblicher Weise
in der Querrichtung durch die Brennzone gerichtet, während das Vorheizen mittelbar
aus in der Längsrichtung verlaufenden Kanälen erfolgt, durch welche die Verbrennungsgase
aus der Brennzone hindurchströmen. Erfindungsgemäß wird je-
doch die Flamme
mittels Hilfsbrennern, die in seitlichen Kanälen angeordnet sind, durch die ebenfalls
die Verbrennungsgase aus den Hauptbrennern abgeführt werden, sowie mittels Schieber
derart beeinflußt, daß die Flamme in der Brennzone beliebig durch das Brenngut gerichtet
werden kann, und zwar entweder sei es lotrecht, sei es waagerecht in der Querrichtung,
oder waagerecht sei es in der Längsrichtung, sei es in der Schrägrichtung, aber
auch abwechselnd von Seite zu Seite des Ofens.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung beispielsweise.
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Abb. r zeigt den mittleren Teil des Ofens im lotrechten Längsschnitt.
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Abb. 2 zeigt den entsprechenden waagerechten Längsschnitt.
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Abb. 3 zeigt in größerem Maßstabe den lotrechten Querschnitt nach
der Linie III-III der Abb. z.
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Abb. q. ist ein Querschnitt durch die Brennzone einer anderen Ausführungsform
des Ofens.
Wie gezeigt, enthält der Ofen außer der nicht dargestellten
Vorheizzone eine Heizzone B, eine Ausgleichzone C, eine Brennzone D und eine Kühlzone
E, durch welche das Gut entweder in Behältern oder ungedeckt auf Rollwagen hindurchgeführt
wird, welche an dem Ende der Vorheizzone eintreten, langsam rollen und den Ofen
am Ende der Kühlzone E verlassen. Der Teil des Ofens in der Brennzone D ist mit
einer Anzahl von Brennern an jeder Seite des Ofens versehen, die getrennt durch
Schieber geregelt werden. In dem dargestellten Beispiel wird das Beheizen durch
Verbrennung von Gas bewirkt, wobei jeder Hauptbrenner a"ss Kanälen 1,;2 (Abb; 3),
welche aus langen Gaskanälen 3 und Luftkanälen 4, 5 gespeist werden, besteht. Die
Gas- und Luftkanäle werden durch die Schieber 6 bzw. 7 geregelt. Entlang jeder Seite
der Brennzone und an Stellen, welche unterhalb der durchlochten Plattform 8 eines
jeden Rollwagens 9 verlaufen, sind eine Anzahl von Abzugskanälen io vorgesehen,
durch welche, nachdem die Flamme auf das Brenngut G eingewirkt hat, die Verbrennungsgase
in die Hauptseitenkanäle i i entweichen können, welche gegenüberliegend an den Ofenseiten
vorgesehen sind. Diese Hauptseitenkanäle stehen in Verbindung finit anderen . seitlichen
Kanälen i i a, i i b, welche sich von der Brennzone. D durch die Teile
C, B und die Vorheizzone des Ofens ausdehnen und die Ausgleichznne, Heizzone
.utid Vorheizzone beheizen, und schließlich nach außen durch den Schornstein oder
ein Gebläse ausströmen. Die Kanäle i i an gegenüberliegenden Seiten der Brennzone
D werden durch Strahlung und Leitung von der eintretenden Flamme beheizt, welche
auf die Außenseite des Kanals einwirkt, ferner durch Hilfsbrenner, welche inwendig
angeordnet sind, so daß die Verbrennungsgase in ihrer Temperatur weiter erhitzt
werden können, bevor sie in die Kanäle i ja nach der Ausgleichzone C geführt werden.
Die Hilfsbrenner für jeden Kanal i j a werden durch Gaslöcher 14 (Abb.
z und 3) aus dem Hauptgaskanal 3 sowie durch Luftlöcher 15 (Abb. z) gespeist, von
denen jedes durch einen lotrechten Luftkanal mit einem oberen, in der Längsrichtung
des Ofens angeordneten Heißluftkanal 16 verbunden ist. Die zusätzlichen Zuleitungen
von Gas und Luft sind mit getrennten Ventilen oder Schiebern i4a versehen, um den
Zutritt von Gas und Luft so zu steuern, daß das Brenngut in geregelter Weise beheizt
werden kann.
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Die Luft für die Haupt- und zusätzlichen Luftlöcher 4 und 15 wird
in nachfolgend beschriebener Weise vorgewärmt. Die Luft wird in dem Ofen von jedem
Ende desselben angesaugt und bewegt sich nach der Brennzone D. Die Luft, welche
an dem Beschickungsende des Ofens eintritt, wird durch die heißen Brenngase beheizt,
welche durch die Abgaskanäle iib fließen und zum Vorheizen des Brenngutes dienen,
und wird ferner teilweise auch in der Heizzone B durch die Abgase beheizt, welche
durch die Kanäle iib fließen und zum Austreiben von gebundenem Wasser in der Ware
und zum Einwirken und Beseitigen von etwaigem Kohlenstoff aus diesen Waren verwendet
werden. Diese Teile der erhitzten Luft werden dann nach dem Gebrauch durch das Gebläse
oder den Schornstein abgezogen oder können zum Beheizen von Räumen oder zum Dampferzeugen
ausgenutzt werden. Die andere Luft, welche zu den erhitzten Ofenteilen zutritt,
wird nach der Vorwärmung zum Aufrechterhalten der Gasverbrennung in den Haupt- und
Hilfsbrennern benutzt, Die_ Luft, -welche zu der Kühlzone Zulaß erhält, wird zum
Kühlen der Ware benutzt. Ein Teil derselben wird veranlaßt,in schraubenförmiger
Linie durch die Seitenkanäle 18 und das Innere der Kühlzone zu kreisen, so daß sie
mit der Ware absatzweise in Berührung kommt, während die so erhitzte Luft wiederum
durch andere Luft wieder abgekühlt wird, welche durch die Rohre in den Kanälen fließt
und alsdann als zusätzliche Luft für die Brenner, wie beschrieben werden wird, benützt
wird.
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Die Hauptseitenkanäle können einen beliebigen Querschnitt haben, sind
aber vorzugsweise annähernd dreieckig, wie gezeichnet, ausgebildet. Ihre Wandungen
können im Schnitt voll sein oder Hohlräume enthalten oder wabenartig. ausgebildet
sein. Um jedoch eine sehr große wärmeaufnehmende und strahlende Fläche zu erhalten,
sind diese vorzugsweise innen und außen mit wabenartigen Flächen ausgestattet. Die
Seitenkanäle i i, i ja und i ib in der Brenn-, Ausgleich- und Heizzone
D, C, B sind aus gut feuerfestem Stoff von hoher Leitfähigkeit ausgestattet,
während die Wandungen der Kanäle der Vorheizzone aus einem Stoff von weniger feuerfester
Beschaffenheit, aber von größerer Leitfähigkeit bestehen können, wie z. B. Gußeisen.
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In der Heizzone B werden die Waren durch Strahlung von den Wänden
der Kanäle iib und durch die Konvektionsluftströme beheizt, und da Dämpfe aus dem
gebundenen Wasser dabei entwickelt werden, so werden sie in die oberen Kanäle
27 durch Öffnungen 28 gezogen, die in dem Ofengewölbe vorgesehen-
und durch die Schieber 2.9 gesteuert werden, wobei der obere Kanal in Verbindung
mit dem Schornstein oder einem Gebläse steht, In der Ausgleichzone C besitzen die
Seiten-
Kanäle i ja einen etwas größeren Querschnitt als die anderen
Kanäle, so daß sie eine größere strahlende Fläche besitzen und gleichzeitig den
heißen Verbrennungsgasen erlauben, sich darin frei auszudehnen. Wenn eine größere
Beständigkeit der Temperaturen erforderlich ist, können diese Kanäle lja durch einen
Oberkanal miteinander verbunden werden, welcher eine gemeinsame Gewölbekammer bildet,
die sich über den Wagen in Form einer Muffel ausdehnt, so daß das Gut von oben durch
die Bestrahlung von der heißen Wandung beheizt wird, hinter welcher die heißen Abgase
fließen. Da das gebundene Wasser in der vorigen Zone B ausgetrieben worden ist,
so kann -das Gut nunmehr allmählich in der Temperatur gesteigert werden, bis es
die Brennzone oder unmittelbare Flammenzone D erreicht.
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33 und 34 (Abb.2) sind Schieber, mittels welcher die Kanäle i i von
den Kanälen i ja
getrennt werden können. 35, 36 sind Schieber, mittels welcher
die- Kanäle i ja von den Kanälen i 1b getrennt werden können.
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In der Brennzone D, in welcher mit absteigender Flamme gearbeitet
wird, treten Glas Brenngas und die Luft zu dem Ofen an jeder Seite durch die Löcher
2 und 4 ein, und die Verbrennung erfolgt in dem Raum, welcher zwischen den Hauptwänden
39 (Abb. 3) des Ofens und den Hauptseitenkanälen ii enthalten ist, wobei jeder Brenner
i von dem benachbarten durch eine Trennwand 4o (Abb. 2) getrennt ist, so daß getrennte
Verbrennungsräume gebildet werden. Die Trennwände 4o sind derart angeordnet, daß
zwischen den beiden Paaren derselben ein allmählich nach aufwärts größer werdender
Raum erzeugt wird, wodurch die Flamme veranlaßt wird, eine fächerförrnige Gestalt
anzunehmen, bevor sie die Ware erreicht. Da die Abstände der Trennwände 40 gleich
groß wie die Wagenlänge gemacht werden können, so tritt eine Flammenscheibe von
dieser Länge in den Ofen aus jedem Brennloch an jeder Seite und steigt zu dem Gewölbe
empor, wo die Flammen der entgegengesetzten Ofenseite zusammentreffen und sofort
in der Temperatur vergleichmäßigt werden. Die beiden Flammen streichen dann durch
die Ware G hindurch abwärts und gehen durch und unter die gelochte Wagenplattform
8, und die Abgase treten dann in die Hauptseitenkanäle i i durch die Löcher io ein,
worauf sie durch die weiteren Kanäle i i a und 11 b nach außen geführt werden.
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Mittels der genannten Reihen von Schiebern kann die aus den unterschiedlichen
Brennern kommende Flamme veranlaßt werden, durch die Ware G in jeder gewünschten
Richtung hindurchzugehen. Da innerhalb der Hauptseitenkanäle i i in der Brennzone
D die Flamme durch die -Hilfsbrenner 14,-15 gebildet werden kann, "so kann man,
indem man den einen der Schieber 33, 34 zwischen den Kanälen i i und i ia an der
einen Ofenseite, z. B. den Schieber 34, schließt und den anderen Schieber, z. B.
33, öffnet und indem man die Gas- und Luftschieber 6 und 7, welche die Zufuhr von
Gas und Luft zu den Löchern 2 und 3 der Hauptbrenner steuern, sowie diejenigen,
welche die Zufuhr von Luft und Gas zu den Hilfsbrennern 14 und 15 des Kanals i i
an der Seite des Ofens steuern, an welcher sich der geschlossene Schieber 34 befindet,
öffnet, eine Flamme erzeugen., welche außen und innen des genannten Seitenkanals
verläuft und veranlaßt wird, über den Kanal und durch die Abzugskanäle io zu gehen
und quer zu dem Ofen und dem Wagen sowie das Gut in der Ouerrichtung hindurchzuströmen
und nach dem gegenüberliegenden Seitenkanal i I durch dessen Löcher io einzutreten.
Die Verbrennungsgase können dann durch den letztgenannten Kanal ii und die Kanäle
11a, 1lb an derselben Ofenseite bis zu dem Ofenende und dann nach außen abfließen,
wenn der entsprechende Auslaßschieber am Beschickungsende des Ofens offen und der
andere Auslaßschieber geschlossen ist. Sind beide Auslaßschieber halb offen, so
können die -Verbrennungsgase von dem einen Seitenkanal lja in der Ausgleichzone
durch den Verbindungskanal in der Decke der Ausgleichzone nach dem gegenüberliegenden
Kanal 1 ja fließen, so daß die Verbrennungserzeugnisse gleichzeitig durch die Kanäle
i ia, llb an jeder Ofenseite nach außen geführt werden.
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Durch Schließen der Schieber 33 und 34 zwischen den beiden Hauptseitenkanälen
i i (in der Zone D) und i ja (in der Zone C) und Öffnen der beiden Schieber 35,
36, welche zwischen den Seitenkanälen 1 j a und l 1b ZSVischen der
Heizzone B und der Ausgleichzone C angeordnet sind; kann die Flamme von sämtlichen
Brennern an jeder Seite der Brennzone veranlaßt werden, in einer waagerechten Längsrichtung
durch das Brenngut in der Ausgleichzone C zu fließen, bis die Abgase die Öffnungen
erreichen, die durch die genannten Schieber 35, 36 gesteuert werden. Die Verbrennungsgase
gehen dann in die Seitenkanäle l ,b der Heizzone B und alsdann durch die Kanäle
der Vorheizzone nach außen, falls die beiden Auslaßventile am Schornsteinende des
Ofens geöffnet sind.
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Es ist ersichtlich, daß durch abwechselndes Öffnen und Schließen der
letztgenannten Auslaßventile und Belassen der anderen Schieber 35, 36, wie sie zuletzt
eingestellt waren,
die Flamme veranlaßt werden kann; durch die Brennzone
und die Ausgleichzone abwechselnd von der einen Ofenseite nach der anderen zu fließen.
In ähnlicher Weise kann man durch Schließen der Schieber 35, 36 und Wiederöffnen
der Schieber 33, 34 sowie abwechselndes Schließen und Öffnen der Schornsteinauslaßventile
die Flamme veranlassen, in umgekehrter Richtung von der einen Ofenseite zu der anderen
zu fließen und in waagerechter Querrichtung durch die Brennzone D zu gehen.
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In der Kühlzone E unmittelbar hinter der Brennzone D und in derselben
Linie wie die Seitenkanäle sowie an jeder Seite des Ofens ist ein Wärmespeicher
42 vorgesehen, welcher aus schachbrettähnlich aufgestelltem Ziegelwerk besteht und
durch welchen Luft hindurchfließt, wobei das Ziegelwerk durch das Brenngut während
des Abkühlens des Gutes beheizt wird.
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Wenn das Brenngut mit Salz glasiert werden soll, so wird es zunächst
auf die erforderliche Temperatur erhitzt und dann mit Salzdämpfen in Berührung gebracht.
Beispielsweise wird angenommen, daß das Brenngut durch eine herabsteigende Flamme
erhitzt wird. Das Glasieren wird dann ausgeführt, indem man das Salz durch Öffnungen
einführt, die zu diesem Zwecke in den Ofenwandungen in dichter Nachbarschaft der
Brenner vorgesehen sind. Das Salz wird mittels Förderschnecken oder ähnlichem gefördert,
und zwar so, daß die Menge desselben sowie die Zeit des Glasierens beliebig geregelt
werden können. Das Salz wird sofort verdampft und mischt sich durchgreifend mit
der Flamme, welche dann das Brenngut erreicht, so daß die Salzdämpfe sich mit der
Kieselsäure in dem Ton verbinden und die Glasur bilden. Die Abgase gehen dann unter
die Wagenplattform und treten in die Hauptseitenkanäle i i nach außen, so daß das
frisch ankommende Brenngut von der Berührung mit den Salzdämpfen geschützt bleibt,
bis das Brenngut eine genügend hohe Temperatur erreicht hat, welche die chemische
Einwirkung ermöglicht.
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Zwecks Verteilens von Salz sind in den Ofenwandungen in dichter Nachbarschaft
zu den Hauptbrennern oder zu einigen von ihnen irdene Rohre 56 (Abb. 3) angeordnet,
innerhalb deren die Förderschnecke 57 mit geeigneter Geschwindigkeit angetrieben
wird, um die erforderliche Menge Salz zu liefern. Unmittelbar über den Förderschnecken
ist ein Trichter 58 mit der Salzmenge angeordnet, und während die Förderschnecken.
sehr langsam gedreht werden, wird das Salz durch die Rohre gefördert und durch die
Öffnungen 56a über dem oberen Ende der Hauptseitenkänäle i i in solcher Lage in
das Innere des Ofens eingeführt, daß die Flamme durch die herabfallenden Salzteilchen
hindurchgeht, sie mitnimmt und dem Brenngut zuführt.
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Anstatt das Salz in beschriebener Weise zuzuführen, kann dasselbe
in getrenntem Heizkessel verdampft und die Dämpfe dem Ofen zugeführt und durch die
Flamme gerichtet werden.
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Abb.4 zeigt, in welcher Weise die Brennzone des Ofens für die aufwärts
gerichtete Flamme umgeändert wird. Zu diesem Zweck ist der Ofen an jeder Seite bei
jedem Brenner und unterhalb der Seitenkanäle i i mit Öffnungen 68 versehen, welchen
Gas und Luft mittels der Kanäle 2 und 5 zugeführt werden können. Die Verbrennung
erfolgt unterhalb der gelochten Plattform 8, so daß die erzeugte Flamme nach aufwärts
durch das Brenngut G fließt und dann nach beiden Seiten zu den oberen Enden der
Hauptseitenkanäle i t, wie durch Pfeile gezeigt, tritt. Das Salz zum Glasieren wird
der Flamme durch den Kanal 69 zugeführt.