DK151596B - Tunnelovn til braending af keramiske varer - Google Patents

Description

i 151596

Opfindelsen angår en tunnelovn med direkte fyring og til brænding af keramiske varer, især sådanne som indeholder brændbare eller forgasbare substanser, og med en første afgang, der tjener til lede ovngas fra ovnen ud i den omgivende atmosfære, og en anden ovn-5 gasafgang, hvorfra den gennem denne anden afgang fjernede gas kan genindføres i ovnen efter eller i ovnens højtemperaturområde regnet i varernes transportretning gennem ovnen.

Ved en kendt tunnelovn af denne art ("Ziegelindustrie”, hæfte 11, 1972, side 521) udtages en del af ovngassen fra opvarmningszonen og 10 indføres igen i tunnelovnen i kølezonen. Den endelige bortledning af røggassen sker ved den kendte ovn ved enden af ovnen, altså ved indføringsstedet for de varer, der skal brændes. Temperaturen for den ovngas, der endelig ledes ud i atmosfæren, søges ved den kendte tunnelovn - svarende til de hidtil inden for fagområder herskende 15 forestillinger - holdt så lav som mulig.

En væsentlig ulempe ved den kendte tunnelovn består i, at røggasserne fra denne ovn altid er fyldt med carboniseringsgasser og brændbare bestanddele, når al røggassen ledes ud i atmosfæren ved enden af ovnen. Da der i opvarmningszonen kun udtages en del af 20 ovngassen, som igen indføres i kølezonen, medens al ovngassen på strækningen mellem hovedbrændezonen og ovnudgangen tilføres forgasbare substanser, indeholder også røggassen en væsentlig del af brændbare gasformige og brændbare substanser, der kan frembringe væsentlige lugtgener. 1 2 3 4 5 6

Fra dansk patentskrift nr. 107.668 kendes en tunnelovn af den ind 2 ledningsvis angivne art, hvor der ved indføringsenden for varerne 3 ledes ovngas ud i den omgivende atmosfære. Der findes ved denne 4 kendte tunnelovn også andre røggasafgange, gennem hvilke der 5 udledes ovngas, som genindføres i tunnelovnen. Ovngassens strøm- 6 ningsretning bringes imidlertid til at skifte rytmisk, så at den kommer til at foretage en pulserende bevægelse i retning henholdsvis med og modsat bevægelsesretningen for de varer, der skal brændes.

151596 2 På basis af denne kendte teknik søges ved opfindelsen tilvejebragt en tunnelovn af den omhandlede art, ved hvilken afgangsgasserne i mindre grad end ved de kendte indeholder uforbrændte bestanddele, og som er mere økonomisk i brug end de kendte ovne.

5 Man skal altså kunne opnå de i dag forlangte ringe emissionsværdier med stor driftsteknisk sikkerhed uden alt for store omkostninger. Endvidere skal ovnen i det mindste i vidt omfang kunne forhindre det hidtil uundgåelige udslip af uforbrændte brændbare gasser i atmosfæren .

10 Tunnelovnen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den første ovngasafgang regnet i varernes transportretning ligger efter den anden ovngasafgang og på et sted i ovnen, hvor temperaturen for ovngassen er højere end forgasningstemperaturen for de nævnte substanser i de keramiske varer.

15 Ved tunnelovnen ifølge opfindelsen kan de forgassede, brændbare substanser gennem den anden ovngasafgang i varernes transportretning føres til et sted i ovnen, hvor temperaturen er tilstrækkelig høj til, at der kan opnås en forbrænding af disse substanser. Da den første ovngasafgang, gennem hvilken ovngassen definitivt føres bort 20 f^a ovnen, regnet i varetransportertningen ligger et stykke efter den nævnte anden afgang, vil den ovngas, der definitivt føres bort fra ovnen have en forholdsvis høj temperatur, hvilket er i modsætning til, at man ved de kendte ovne fjerner ovngassen på et sted, hvor dens temperatur er lavest mulig.

25 Fjernelsen af ovngassen ved lav temperatur betyder, at en økonomisk varmegenvinding fra ovngassen ikke er mulig. Varmegenvinding fra gas med lav temperatur kræver kostbare og dyre varmevekslere, der ikke arbejder rentabelt, og som yderligere er udsat for stærk korrosion. 1

Den ovngas, der ved ovnen ifølge opfindelsen fjernes gennem den første afgang, indeholder praktisk talt ikke flere forgasbare eller 3 151596 brændbare substanser. Den har derfor en kemisk sammensætning, der med sikkerhed opfylder de gældende miljøbeskyttelsesbestemmelser. Desuden har den bortledte ovngas et temperaturniveau, der muliggør genvinding af spildvarmen. Der kan i afgangsstrømmen fra den første 5 ovngasafgang på yderst simpel måde indkobles en varmeveksler, med hvilken den i ovngassen indeholdte spildvarme delvis lader sig genvinde.

Ved en foretrukken udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen er den første afgang anbragt i hovedbrændzonen eller ildzonen eller i dennes 10 umiddelbare nærhed.

Der kan fordelagtigt findes to eller flere første ovngasafgange på steder i ovnen, hvor temperaturen af ovngassen er højere end antændelses- eller forgasningstemperaturen for de nævnte substanser i de keramiske varer, og der kan da findes et tilsvarende antal af de 15 nævnte andre gasafgange og dermed også af gastilgange, gennem hvilke gassen fra disse andre gasafgange genindføres i ovnen.

Ifølge opfindelsen foreslås det endvidere, at der efter en i ovnen værende kølezone er anbragt efter en ved hjælp af et afspærringsorgan fra den omgivende luft adskilt efterkølingszone, i hvilken de 20 brændte varer udsættes for frisk luft.

Ifølge opfindelsen kan der efter varmeudveksleren være anbragt en blæser med reverserbar strømningsretning.

I en ledning, der forbinder den anden afgang med en tilgang for den gas, der genindføres i ovnen, kan der være anbragt en blæser med 25 reverserbar strømningsretning, ved hjælp af hvilken hovedgasstrømmen i tunnelovnens brændekanal kan bevæges pulserende i pilgrimstakt, og det har da vist sig at være hensigtsmæssigt, at blæserne med reverserbar strømningsretning for hovedgasstrømmen og for afgangsgasstrømmen kobles synkront. De to gasstrømme er altså 30 afstemt efter hinanden.

4 151596 I det følgende vil en foretrukken udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen blive nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 skematisk viser en tunnelovn, der drives i overensstemmelse 5 med en sædvanlig kendt fremgangsmåde, fig. 2 et temperaturdiagram svarende til tunnelovnen ifølge opfindelsen, og fig. 3 en til fig. 2 svarende skematisk afbildning af tunnelovnen ifølge opfindelsen.

10 Først vil fig. 1 blive omtalt: I en tunnelovn 1 strømmer med punkterede linjer symboliseret røggas 6 i den med en pil 6a angivne retning i modstrøm til transportvognene 7, hvis transportretning er symboliseret med en pil 7a. Røggassen forlader ovnen foran et lukkespjæld 3 og føres ved hjælp af en venti-15 lator 4 til en skorsten 5. Den viste kendte tunnelovn har loftsfyring.

Herefter vil fig. 2 og 3, der svarer til hinanden, blive omtalt:

Også ved tunnelovnen ifølge opfindelsen kører brændevognene 7 i den med pilen 7a angivne retning fra venstre mod højre gennem tunnelovnen. Røggassen strømmer bort gennem skorstenen. Fristlufttilførselen 20 kan ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen reguleres ved hjælp af et mellem en kølezone E og en endekølezone anbragt skydespjæld 19.

Bevægelsen af brændevognene med de keramiske emner sker i modstrøm til hovedgasstrømmen, der er symboliseret med en pil 10.

I princippet kan tunnelovnen ifølge opfindelsen opdeles i zoner A til 25 F. Zonen A er den indifferente opvarmningszone med temperaturer under 200°C. I zone A foregår ingen forgasningsprocesser. Derefter kommer zone B med et temperaturområde fra ca. 200°C til 700°C, i hvilken de brændbare stoffer afgasses fra de keramiske emner. I den derefter følgende zone C er de varer, der skal brændes, afgasset og 30 opvarmes yderligere, fx fra 700°C til 1200°C. Nu følger hovedbrænde-zonen D. Her tilføres tunnelovnen størstedelen af det nødvendige 5 151596 brændstof. I den efterfølgende kølezone E afkøles de brændte varer til ca. 850°C, og i den derefter følgende endekølezone foregår afkølingen til den temperatur, ved hvilken de brændte varer forlader tunnelovnen.

5 Medens røggasserne ved de kendte tunnelovne udledes fra zone A eller delvis fra zone B, ser der ved tunnelovnen ifølge opfindelsen ingen røggasafgang på dette sted. Ved tunnelovnen ifølge opfindelsen udledes den røggas, der er bestemt til at forlade tunnelovnen, i stedet fra fyringszonen eller hovedbrændezonen D eller fra de dertil 10 grænsende zoner, hvor røggassen har en høj temperatur. Den kan eksempelvis delvis udtages med høj temperatur fra kølezonen E.

Hovedgasstrømmen 10 bliver i tunnelovnens brændekanal ført gennem zonerne B og A, hvor den over omløbsledninger 11, i hvilke der sidder blæsere 12, føres tilbage og igen indføres i ovnen i kølezonen 15 eller i hovedbrændezonen. Der kan endvidere findes flere parallelt forbundne omløbsledninger. Hovedgasstrømmen kan udtages på flere steder i opvarmningszonen og igen på flere steder indføres i kølezonen samt til dels i fyringszonen.

Afgangsgasstrømmen 13, der er mindre end hovedgasstrømmen 10, 20 udtages af tunnelovnen i området med høj temperatur ved en røggas temperatur på ca. 600°C til 1200°C. Afgangsgassen kan også udtages på flere steder i området med høj temperatur og helt hen til kølezonen. Temperaturen skal på udtagningsstedet eller -stederne være højere end forgasningstemperaturen for de brændbare stoffer i em-25 nerne i den som afgasningszone tjenende opvarmningszone B, så at der ikke når uforbrændt carboniseringsgas ind i afgangsskorstenen.

Således kommer al carboniseringsgas samt flygtige skadelige stoffer via omløbsledningerne 11 gennem ovnens fyringszone og forbrænder dér fuldstændigt ved den højeste temperatur. 1

Afgangsgasstrømmen eller røggasstrømmen med høj temperatur (ca.

600°C til 1000°C kan anvendes til opvarmningsformål. Ved hjælp af røggasstrømmen kan fx varmeveksleren 15 anvendes til luftopvarmning eller dampdannelse. Den afkølede røggas føres af en blæser 16 ind i skorstenen 5.

Claims (6)

151596 I fig. 3 er en varmluftstrøm, der strømmer gennem varmeveksleren 15 og tjener tørringsformål, betegnet med 17. Opvarmningen af tunnelovnen sker gennem ved siderne eller foroven anbragte opvarmningshuller 18 på kendt måde ved hjælp af sædvanligt 5 anvendte brændstoffer under tilførsel af forbrændingsluft. Da der ved tunnelovnen ifølge opfindelsen som følge af kølingen med hovedgasstrømmen 10 ikke i kølezonen E sker en fuldstændig afkøling af de brændte varer, er der ved enden af tunnelovnen anbragt endnu en endekølezone F, der ved hjælp af skydespjældet 19 er adskilt fra 10 ovnrummet og påvirkes af en køleluftstrøm 20 for slutafkøling af de brændte varer. Afgangsstrømmen eller røggassen har et højere C02"indhold end røggassen fra tunnelovne, der drives i overensstemmelse med den hidtil kendte fremgangsmåde. Alene derved opnås en væsentlig for-15 bedring af varmevirkningsgraden. Ved udledningen af gasstrømmen umiddelbart efter gennemstrømningen af zonen med høj temperatur forbrændes alle skadelige stoffer fuldstændigt ligesom alle brændbare stoffer. Den nødvendige lufttilførsel i det totale system er ikke begrænset til brændezonen, men kan ske i alle zoner alt efter de stil-20 lede krav.

1. Tunnelovn med direkte fyring og til brænding af keramiske varer, især sådanne, som indeholder brændbare eller forgasbare substanser, og med en første afgang (14), der tjener til at lede ovngas fra ovnen 25 ud i de^ omgivende atmosfære, og en anden ovngasafgang, hvorfra den gennem denne anden afgang fjernede gas kan genindføres i ovnen efter eller i ovnens højtemperaturområde regnet i varernes transportretning gennem ovnen, kendeteg net ved, at den første ovngasafgang (14) regnet i 30 varernes transportretning ligger efter den anden ovngasafgang og på et sted i ovnen, hvor temperaturen af ovngassen er højere end antændelses- eller forgasningstemperaturen for de nævnte substanser i de keramiske varer. 151596

2. Tunnelovn ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i afgangsstrømmen (13) fra den første afgang (14) er anbragt en varmeveksler (15) til afkøling af afgangsgassen.

3. Tunnelovn ifølge et hvilket som helst af kravene 1 eller 2, kendetegnet ved, at der findes to eller flere første ovn-gasafgange (14) på steder i ovnen, hvor temperaturen af ovngassen er højere end antændelses- eller forgasningstemperaturen for de nævnte substanser i de keramiske varer, og at der findes et tilsva-10 rende antal af de nævnte andre gasafgange.

4. Tunnelovn ifølge et hvilket som helat af kravene 1-3, k e n d e tegnet ved, at der efter en i ovnen værende kølezone er anbragt en ved hjælp af et afspærringsorgan (19) fra den omgivende luft adskilt efterkølingszone (F), i hvilken de brændte varer 15 udsættes for frisk luft.

5. Tunnelovn ifølge et hvilket som helst af kravene 2-4, kendetegnet ved, at der efter varmeveksleren (15) er anbragt en blæser (16) med reverserbar strømningsretning.

6. Tunnelovn ifølge krav 5, hvor der i en ledning (11), der forbin-20 der den anden afgang med en tilgang for den gas, der genindføres i ovnen, er anbragt en blæser (12) med reverserbar strømningsretning, ved hjælp af hvilken hovedgasstrømmen i tunnelovnens brændekanal kan bevæges pulserende i pilgrimstakt, k endetegnet ved, at blæserne med reverserbar strøm-25 ningsretning (12 og 16) for hovedgasstrømmen (10) og afgangsstrømmen (13) er koblet synkront.