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Tunnelofen zum Brennen von stückigem Schüttgut, insbesondere Kalkstein
Die Erfindung betrifft einen Tunnelofen zum Brennen, Rösten und Sintern von stückigem
Schüttgut, z. B. Kalkstein, Erzen u. dgl., nach Patent 612,524. Im Hauptpatent ist
ausgeführt, daß das Brennen von stückigem Schüttgut in derartigen Tunnelöfen Schwierigkeiten
insofern begegnet, als sich oberhalb des Schüttgutes zwischen diesem und der Tunneldecke
meist ein freier Raum bildet, der der Verbrennungsluft und den Rauchgasen einen
Weg geringeren Widerstandes bietet, so daß das nächst der Ofenwölbung befindliche
Gut in stärkerem Mäße gebrannt wird als die darunter befindlichen Schichten. Zur
Vermeidung dieses Übelstandes schlägt das Hauptpatent vor; die Ofenwagen mit einem
zentralen, der Länge nach durchlaufenden Kanal zu versehen und in diesen zwecks
Regelung der Strömungsrichtung der Gase Absperrschieber einzubauen, durch die die
Gase gezwungen werden, in der Brennzone durch das Gut hindurchzuströmen; hierdurch
wird ein gleichmäßiges Brennen des gesamten Gutquerschnittes erzielt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung
des Gegenstandes des Hauptpatents. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der
zentrale, in der Wagensohle der Länge nach durchlaufende Kanal durch Längsrippen
von solchem Abstand gebildet wird, daß das ungebrannte grobstückige Gut auf diesen
liegenbleibt und den Kanal nach oben hin abschließt, nach dem Brennen jedoch infolge
der erhaltonen
Schwindung und Verformung zwischen die Rippen fällt
und den Kanal in praktisch genügendem Maße zusetzt. Der Kanal wird also bei der
angegebenen Ausgestaltung in der Vorwärmzone offen gehalten, in der Brennzone aber
allmählich durch das hereinfallende gesinterte bzw. gebrannte Gut zum Teil zugesetzt.
Ähnlich werden bekanntlich bei Ringöfen zum Brennen von Kalk in den von Hand aufgeschichteten
Einsatz auf der Sohle Längskanäle freigelassen, die nach vollzogenem Brande teilweise
zugefallen sind. Der Einbau besonderer Schieber zum Abschluß des zentralen Kanals
zwischen Brennzone und Abkühlzone erübrigt sich infolge dieser besonderen Ausgestaltung
des Kanals, wodurch nicht nur die Anlage, sondern auch die Bedienung vereinfacht
und verbilligt wird. Ebenso werden etwaige Nachteile vermieden, die sich durch Unbrauchbarwerden,
der Schieber unter dem Einfluß der hohen Temperaturen ergeben können. Durch die
beschriebene Ausbildung wird ebenso wie beim Hauptpatent erreicht, daß die in der
Abkühlzone zugeführte Verbrennungsluft, die zum größten Teil oberhalb des gebrannten
Gutes entlang streicht, in der Verbrennungszone durch den Guthaufen hindurchströmt
und das innerhalb des Guthaufens und in dem zentralen Kanal befindliche Heizgas
zur Verbrennung bringt. Die heißen Verbrennungsgase werden durch die am Einfahrtende
des Ofens wirkende Absaugung durch die Vorwärmzone gezogen. Wie im Hauptpatent.
beschrieben ist, wirkt diese Absaugung durch die Umgehungsleitung hauptsächlich
auf die Brennkanalsohle und damit auf den zentralen Längskanal ein. Die Verbrennungsgase
nehmen also .nicht nur ihren Weg an der Brennkanaldecke entlang, sondern in gewünschtem
und einstellbarem Maße auch durch den Längskanal. Da der Längskanal oben durch das
darübergeschichtete Gut verschlossen ist, kommen die durch ihn hindurchströmenden
Verbrennungsgase auf der ganzen Länge des Kanals mit diesem Brenngut unmittelbar
in Berührung, was ebenfalls das Brennen begünstigt. Zweckmäßig wird das Hindurchströmen
der Verbrennungsluft in der Brennzone durch das Gut noch durch eine besondere Ausbildung
des Einlaufprofils zwischen Schacht und Tunnel unterstützt, und zwar sind die Seitenwände
des Einlaufprofils gegenüber dem normalen Tunnelgewölbe nach innen gezogen, während
der Scheitel überhöht ist. Hierdurch wird eine fast restloseAusfüllung des Tunnelprofils
mit Brenngut gewährleistet, so daß die Verbrennungsluft nicht am Tunnelgewölbe entlang
streichen kann, sondern im Verein mit der vorbeschriebenen Anordnung mit Sicherheit
gezwungen wird, durch den Guthaufen hindurchzuströmen. Diese Wirkung kann durch
Anordnung einer Umgehungsleitung für die Verbrennungsluft noch weiter verbessert
«erden. Die Verbrennungsluft wird durch die Umgehungsleitung in der Abkühlzone kurz
vor der Brennzone am höchsten Punkte des Tunnelgewölbes abgesaugt und in der Brennzone
selbst seitlich unten wieder zugeführt. Durch diesen Umführungskanal mit geringem
Widerstand wird erreicht, daß ein Teil der Verbrennungsluft unten an den Seiten
des Tunnelgewölbes in der Brennzone zugeführt wird und von hier aus den Guthaufen
nach dem zentralen Längskanal hin durchströmt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und- zwar zeigt Abb. i den Tunnelofen im Längsschnitt; Abb. 2 einen Querschnitt
nach A-B der Abb. i, aus dem die Ausbildung des Zulaufprofils ersichtlich ist, Abb.
3 einen Schnitt nach C-D der Abb. i durch den Tunnel mit darin befindlichen Tunnelwagen,
Abb. 4 ebenfalls einen Schnitt nach C-D der Abb. i mit abgeänderter Ausführungsform
des Tunnelwagens und der Längsrippen.
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In der Zeichnung bedeutet a den Schacht, der mit dem Brenngut beschickt
wird. Das Gut durchläuft diesen Schacht nach unten und gelangt durch den schräg
liegenden Einlaufkanal b auf die `Vagen c des Tunnelofens. Diese durchlaufen den
Tunnel gegenläufig zur Verbrennungsluft, welche bei t zuströmt und oben im Schachta
abgesaugt wird. Der Brennkanal e hat im Querschnitt etwa die Form eines Spitzbogens,
wobei die Neigung seiner Wände sich dem natürlichen Böschungswinkel des Brenngutes
anpaßt. Um zu erreichen, daß der Brennkanal e bis oben hin mit Brenngut ausgefüllt
ist, sind die Seitenwände des Zulaufkanals b gegenüber dem normalen Tunnelprofil
e bei k etwas nach einwärts gezogen, während der Scheitel bei v überhöht ist. Würde
man dem Profil des Zulaufkanals b die gleiche spitzbogenförmige Gestaltung geben
wie dem oberen Teile des Brennkanals, so würde bei dem im ersten Teil des Tunnels
erfolgenden Zusammenrütteln des Brenngutes auf den Ofenwagen das Gut nach den Wagenseiten
hin geschoben und der erhöhte mittlere Teil des Gutes eingeebnet werden. Es würde
dadurch ein starker Druck und eine hohe Reibung des Gutes an den Wangen des Tunnelprofils
auftreten, während das Gut gleichzeitig von dem Scheitel des Tunnelgewölbes -zurücktreten
würde. Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß das Gewölbe längs dem Einlaufprofil
bei k einwärts gezogen ist. Bei der beim Einrütteln auftretenden Verbreiterung des
auf den Tunnelwagen gelagerten
Gutes füllt das Brenngut dann das
normale Tunnelprofile vollständig aus. Ein Zurücktreten des Brenngutes vom Scheitel
des Tunnelgewölbes wird gleichzeitig dadurch vermieden, daß der Scheitel des Zulaufprofils
bei v so stark überhöht ist, daß er eine zusätzliche Brenngutmenge aufnimmt, die
etwa der Menge entspricht, welche beire Zusammenrütteln des Gutes nach den Seiten
zu abwandert. Nach beendeter Einrüttelung hat das zunächst in dem überhöhten Scheitel
des Zulaufprofils befindliche Gut also dann das auf dem Wagen befindliche Brenngut
in der Wagenmitte bis zu dem Scheitel des eigentlichen Tunnels aufgefüllt. Die Wagen
sind seitlich gegenüber dem unteren Teil des Tunnels in an sich bekannter Weise
abgedichtet, beispielsweise durch eine Sanddichtung m. Die Tragplatte der einzelnen
Wagen hat auf ihrer Oberseite zwei parallel durchlaufende Längsrippen n mit dazwischenliegendem
Kanal r.
Der Abstand der Längsrippen ist so bemessen, daß das ungebrannte
grobstückige Brenngut auf ihnen liegenbleibt, das gebrannte Gut jedoch infolge der-durch
das Brennen erhaltenen Schwindung und Verformung zwischen die Rippen fällt und den
Kanal r in praktisch genügendem Maße ausfüllt. Die in der Abkühlzone zugeführte
Luft, die zum Teil oberhalb des Brenngutes entlang streicht, wird daher in der Brennzone
gezwungen, durch das Brenngut hindurchzustreichen und auch in den zenträlen Kanal
einzutreten. Hierdurch wird ein besonders gleichmäßiges Brennen des Gutes - erreicht.
, Um diese Wirkung noch zu unterstützen, ist ein Umgehungskanal s von geringem Widerstand
für die Verbrennungsluft angeordnet, der einen Teil der Verbrennungsluft in der
Abkühlzone in der Nähe der Brennzone absaugt und dem Brenngut in der Brennzone seitlich
unten bei w (Abb. 3) wieder zuführt, von wo sie durch das Brenngut hindurch in den
zentralen Mittelkanal r strömt. Die Beheizung erfolgt durch an die Rohrleitung p
angeschlossene Brenner, durch die beispielsweise Generatorgas in der Brennzone zugeführt
wird. Bevor die Wagen in den Tunnelofen gelangen, durchlaufen sie eine nach außen
beispielsweise durch Schleusen abgedichtete Kammer lt, wo die durch den zentralen
Längskanal r abgezogenen Rauchgase in ein Rohr i geleitet werden, das weiter oben
an den Schacht a angeschlossen ist. Da dieses Rohr einen geringeren Zugverlust bedingt
als der mit Gut angefüllte Schachtauslauf b, wird dadurch im Längskanal eine starke
Saugwirkung erzeugt, N@: elche die bei t zugeführte Verbrennungsluft durch das Gut
in den Längskanal zieht. Der zur Ansaugung der Verbrennungsluft erforderliche Zug
kann durch einen auf dem Schacht a angeordneten Kamin oder durch ein Gebläse erzeugt
werden.
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Abb. 4 zeigt eine Abänderung der Ausbildung der Tragplatte der einzelnen
Wagen. Neben den beiden Längsrippen iz, die den zentralen Kanal r einschließen,
sind weitere kleinere Rippen n angeordnet, die neben dem Hauptkanal zwei kleinere
Nebenkanäle entstehen lassen. Der Zweck dieser Anordnung ist, das Brenngut an seiner
Unterseite auf einer möglichst großen Fläche mit der durch die Längskanäle geführten
Verbrennungsluft in Berührung zu bringen und hierdurch die Gleichmäßigkeit des gebrannten
Erzeugnisses weiter zu verbessern.