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. Hochtemperaturtunnelofen zum Brennen keramischer Waren Die Erfindung
richtet sich auf eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung von Hochtemperaturtunnelöfen
zum Brennen keramischer Waren, bei denen zur Erzielung möglichst hoher Temperaturen
am Brenngut die Brennerflammen unmittelbar ,auf das Gut gerichtet sind, so daß die
Verbrennung an der Brenngutoherfläche selbst vor sich geht.
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Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß es für die Erreichung einer
Höchsttemperatur am Brenngut darauf ankommt, in der Umgebung des Brenngutes das
günstigste Gas-Luft-Gemisch aufrechtzuerhalten und zu diesem Zweck die verbrannten
Gase möglichst schnell aus der Flammenzone zu entfernen.
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Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß in dem Brennkanal in kurzen
Abständen über die Brennzone verteilt Auslaßöffnungen für einen Teil der Abgase
vorgesehen sind, die in einen parallel zum Brennkanal liegenden Abgastunnel münden.
Hierdurch wird der weitere Vorteil erreicht, daß man den Brennkanal wesentlich verkleinern
kann, ohne daß die Erhitzungstemperatur am Brenngut herabsinkt oder daß die Tunnelwandungen
übermäßig erhitzt werden.
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Der Tunnelofen wird vorzugsweise auch über die ganze Vorwärmezone
oder zumindest einen wesentlichen Teil derselben im Sinne der Erfindung doppelwandig
ausgestaltet, so daß die verbrannten Gase bis zum Ofeneingang hin das Brenngut kräftig
vorwärmen, ehe sie durch am Ofeneingang befindliche Kamingruppen entweichen. Zur
Verstärkung der Abgaswärmeausnutzung werden in dem
Abgastunnel an
sich bekannte Einrichtungen zur Vorwä rmung der Verbrennungsluft angeordnet, beispielsweise
in Form von Rohren,, welche die Luft zu den Brennern leiten.
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Auf der Zeichntnzg ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen
veranschaulicht es sind Fig. i, ia und ib gemeinsam ein Längsschnitt durch einen
Ofen gemäß der Erfindung, Fig. 2 Schnitt längs 2-2 der Fig. i, zugleich zur Veranschaulichung
des Ofentraggcstelles, Fig. 3 Schnitt längs 3-3 der Fig. ia, Fig.4 Schnitt längs
4-.1 der Fig. 1b.
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Der Ofen gemäß Fig. i bis 4 dient zum Brennen des einzelnen hintereinander
durchlaufenden Gutes. Dieser Ofen besitzt den Vorteil einer sehr kurzen Durchlaufzeit,
z. B. in der Größenordnung von 2 Stunden, und sein Ausbringen ist sogar im Vergleich
mit Öfen weit größeren Querschnittes, die üblicherweise eine Brennzeit in der Größenordnung
von 36 bis ; 2 Stunden benötigen, beträchtlich.
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D;:r Ofen besteht aus drei Hauptzonen: einer Vortvärmezone A (s. Fig.
i, ia und linker Teil der Fig. ib), der eigentlichen Brennzone B (s. Mitte von Fig.
ib) sowie einer Kühlzone C, die in ihrem Anfangsteil in Fig. ib rechts dargestellt
ist.
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Der Ofen besitzt eine verhältnismäßig geringe Größe, denn er ist insbesondere
zum Brennen von Zündkerzenisolatoren bestimmt.
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Die Brenn- oder Heizzone B des Ofens (Fig. ib und 4) '«weist übereinanderliegende
zwei Tunnel 46 und 48 auf. Die Tunnelwände sind mit hochfeuerfesten Blöcken ausgekleidet,
und die obere Wand 5o des oberen Tunnels 48 ist bogenförmig ausgebildet und trägt
das Gewicht der darüber befindlichen Steine. Die obere Wand 52 des unteren Tunnels
46 trägt nur ihr Eigengewicht; sie besitzt mit Abstand voneinander angeordnete Züge
54, die eine Verbindung zwischen den beiden Tunneln herstellen. Der obere Tunnel
.18 wirkt als Sammelzug und erstreckt sich von der Heizzone B über die ganze Länge
der Vorwärtnezone A bis zum Auslaßschornstein 5o' (Fig. i).
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Ein Rohr 24 (Fig. i) leitet Luft von dem nicht dargestellten Gebläse
nach den Brennern 52' (Fig.4). Es erstreckt sich über den größten Teil der Länge
des oberen Tunnels 28 in der Vorw-irmezone A, so daß die Luft durch die Brenngase
beheizt wird. Das Rohr 2.1 ist in dem Tunnel 48 auf einzelnen Blöcken 55 aus feuerfesten
Steinen abgestützt. Das Rohr verläßt den oberen Tunne148 in der Vorwärmezone an
-einer St°lle 56 (Fig. ia) und erstreckt sich von da ab längs der Ofendecke, wo
es in die hier vorhandenen lockeren feuerfesten :Massen eingebettet ist (Fig.3 und
4); schließlich führt es die Luft zu Verzweigungen 56' (Fig.4), durch die sie sich
auf Brrnner 52' verteilt. Diese werden vor- vor-
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| . mit gasförrnigem Brenristoff ge- |
| mIst, der zweckmäßigerweise durch wirbel- |
| ugende Leitflächen mit der Luft ver- |
| nicht wird. Das Brenngemisch wird unter |
Druck durch Öffnungen 6o geleitet (Fig. ib und 4), die vorzugsweise als Venturidüsen
ausgebildet sind. Die aus den Öffnungen schlagenden Flammen treffen unmittelbar
auf das Brenngut 42, so daß an dessen Oberfläche eine sehr hohe Temperatur erzeugt
wird. Es entsteht hier eine an sich bekannte Abart der sog. Oberflächenverbrennung,
d. h. das Aufschlagen der Flamme auf die erhitzte Warenoberfläche trägt dazu bei,
die Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches zu vollenden. Die Brenner 52' sind
vorzugsweise in versetzten Gruppen angeordnet, wie in Fig. ib und 4 gezeigt ist,
so daß die Ware zunächst voll einer Gruppe auf der einen Ofenseite und dann von
einer Gruppe auf der gegenüberliegenden Ofenseite getroffen wird; es wird also starke
Hitze folgeweise beiden Seiten der Ware zugeführt. Mit einem solchen Ofen ist es
möglich, an der Warenoberfläche Temperaturen zu erzeugen, die um 6o bis i 5o° C
höher liegen als diejenigen an den Tunnelwänden. Daher ist die feuerfeste Wandauskleidung
nur einer geringeren Hitze unterworfen, während an der Ware selbst die erforderlichen
höheren Temperaturen zur Verfügung stehen. Bei hohen Brenntemperaturen, z. B. etwa
175o°
C, ist es eine schwierige Aufgabe, hinreichend feuerfeste Steine für
die Ofenwände zu erlangen, und daher ergibt dieses Brennverfahren eine praktische,
mit mäßigen Kosten verbundene Abhilfe.
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Sowohl der untere Tunnel46 als auch der obere Tunne148 erstrecken
sich auch über die Gesamtlänge der Vorwärmezone A, wobei der Eingang des oberen
Tunnels 48 geschlossen ist. Züge 66 verbinden an verschiedenen Stellen der Vorwärmezone
die Tunnel miteinander, dabei besitzt der dem Eintritt nächstliegende Zug (in Fig.
i links) beträchtliche Weite, damit die durch den Tunne146 streichenden verbrannten
Gase leicht Zutritt zum Schornstein 50' finden.
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lm Betrieb werden die mit Brenngut beschickten Wagen links gemäß Fig.
i eingeführt und stetig durch die Vorwärmezone A vorgeschoben. Hier steigert sich
die Temperatur allmählich durch den unmittelbaren Einfluß der durch den unteren
Tunnel 46 .nach dem Schornstein 5o' ziehenden Gase, ferner infolge der Wärmeabstrahlung
der Trennwand 52, welche durch die in beiden Tunneln 46 und 48 strömenden Verbrennungsgase
beheizt ist. Die Gase aus den Zügen 54 streichen
durch den oberen
Tunnel 58 und erhöhen die Temperatur der Verbrennungsluft in den Rohren 2q.
auf ehva 400'C. Diese Luft tritt unter Druck zu den Brennern 52', wo- Sie sich mit
dem Brennstoff, z. B. gewöhnlichem Handelsgas oder Butan, mischt. Zur Sicherung
gehöriger Vorwärmung so@lvohl des Brenngutes als auch der Verbrennungsluft und fernerhin
auch zum Regeln der Geschwindigkeit und der Verteilung der Feuergase können in den
Tunneln 46, 48 Prallplatten angeordnet sein. Das vorgewärmte Brenngut geht sodann
in die Brennzone B über, wo sie dem unmittelbaren Auftreffen der Flamme aus den
Brennern ausgesetzt ist und oberflächlich auf höchste Brenntemperatur gebracht wird.
Das Brennen geschieht vorzugsweise beiderseits abwechselnd, wie oben erwähnt; doch
können gegebenenfalls die Brenner auch unmittelbar einander gegenüberliegen, so
daß beide Seiten des Brenngutes gleichzeitig erhitzt werden. Die Züge 54 ergeben
eine vorzügliche Gasabführung und gewährleisten den höchsten volumetrischen Wirkungsgrad
in der Verbrennungskammer.