FR2637677A1 - INDUSTRIAL OVEN - Google Patents
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Abstract
Ce four est du type comportant plusieurs brûleurs 12 auxquels de l'air secondaire peut être amené dans la zone de la flamme des brûleurs, par des conduits appropriés, destinés à la cuisson de matériaux et de produits moulés, par réglage des conditions d'atmosphère du four bien définies, suivant des valeurs de consigne données. Il est prévu au moins un dispositif de mesure 26 dans le four 10 pour l'enregistrement quantitatif et analytique d'au moins une composante de gaz de l'atmosphère du four et une unité de contrôle pour l'enregistrement de la valeur mesurée par le dispositif de mesure 26 et comparaison avec une valeur de consigne donnée, l'unité de contrôle étant conçue de manière à régler la quantité d'air secondaire envoyée aux brûleurs 12, en fonction de l'écart déterminé entre la valeur mesurée et la valeur de consigne.This oven is of the type comprising several burners 12 to which secondary air can be brought into the zone of the flame of the burners, by suitable ducts, intended for the firing of molded materials and products, by adjusting the atmospheric conditions. well defined oven, according to given set values. There is provided at least one measuring device 26 in the furnace 10 for the quantitative and analytical recording of at least one gas component of the atmosphere of the furnace and a control unit for recording the value measured by the furnace. measuring device 26 and comparison with a given set value, the control unit being designed so as to adjust the quantity of secondary air sent to the burners 12, as a function of the determined difference between the measured value and the value of setpoint.
Description
FOUR INDUSTRIELINDUSTRIAL OVEN
L'invention a pour objet un four industriel compor- The invention relates to an industrial furnace comprising
tant plusieurs brûleurs auxquels de l'air secondaire peut être amené dans la zone de la flamme des brûleurs, par des conduits appropriés, destinés à la cuisson de matériaux et de produits moulés fabriqués à partir de ceux-ci, par réglage des conditions d'atmosphère du four bien définies, suivant des valeurs de consigne données. Un four de ce type peut être conçu de manière à fonctionner en continu, comme par exemple les fourstunnels ou les fours à rouleaux, ou de manière discontinue comme par exemple les fours à as many burners to which secondary air can be brought into the burner flame zone, by suitable ducts, for cooking materials and molded products made therefrom, by adjusting the conditions of oven atmosphere well defined, according to given setpoints. An oven of this type can be designed to operate continuously, as for example fourstunnels or roller ovens, or discontinuously such as for example ovens.
sole mobile. En ce qui concerne le matériau à cuire, l'in- mobile hearth. With regard to the material to be cooked, the
vention n'est soumise à aucune restriction, bien que le four industriel revendiqué serve avant tout à la cuisson de produits céramiques, y compris des matériaux céramiques spéciaux et des produits moulés fabriqués à partir de ces matériaux. On citera à titre d'exemple les fours pour la cuisson de la porcelaine, de matériaux réfractaires, The invention is unrestricted, although the claimed industrial furnace is primarily used for the firing of ceramic products, including special ceramic materials and molded products made from these materials. Examples are furnaces for cooking porcelain, refractory materials,
de la céramique sanitaire, des ferrites, etc. -. sanitary ceramics, ferrites, etc. -.
Les problèmes évoqués ci-après pour les fours connus The problems mentioned below for known ovens
le sont en référence à un four à sole mobile pour la cuis- are in reference to a mobile hearth furnace for cooking
son de céramique sanitaire, mais ceci vaut aussi pour sound of sanitary ceramics, but this is also true for
d'autres applications.other applications.
A l'intérieur d'un four à sole mobile de ce type, Inside a mobile hearth furnace of this type,
on exige des conditions d'atmosphère définies; en parti- definite atmosphere conditions are required; in part-
culier, la teneur en oxygène doit être constante à l'in- In most cases, the oxygen content must be constant
térieur de l'atmosphère du four, car les émaillages ob- the atmosphere of the furnace, because the enamels ob-
tenus par voie d'oxydation peuvent réagir et changer de couleur, à la suite de variations de la teneur en oxygène by oxidation may react and change color as a result of changes in the oxygen content
de l'atmosphère du four. Si par exemple la teneur en oxy- of the atmosphere of the oven. If, for example, the oxy-
gène passe au dessous d'une valeur minimale qui peut être calculée, l'émaillage devient généralement plus foncé, et ses changements de couleurs sont irréversibles, de sorte gene passes below a minimum value that can be calculated, the enameling generally becomes darker, and its color changes are irreversible, so
que la charge doit éventuellement être rebutée. that the load must eventually be rejected.
Les problèmes qui se posent pour maintenir l'atmosphère du four à un niveau constant, résultent en particulier de deux points de vue: d'une part on ne peut The problems that arise in maintaining the oven atmosphere at a constant level result in particular from two points of view: on the one hand we can not
éviter des variations fréquentes de la pression dans lesys- avoid frequent changes in the pressure in
tème des gaz d'évacuation. D'autre part, le pouvoir calori- exhaust gases. On the other hand, the calorific
fique des sources d'énergie primaire utilisées varie souvent dans une mesure importante. Ceci s'applique en particulier The primary sources of energy used often vary to a significant extent. This applies in particular
aux fours fonctionnant au gaz, notamment lorsque l'on uti- gas-fired ovens, especially when using
lise du gaz de cokerie, mais aussi du gaz naturel. C'est ainsi que le pouvoir calorifique du gaz de cokerie peut varier entre 200 et 400 kcal suivant la provenance. Il en résulte des variations correspondantes de l'atmosphère du four. Dans l'état de la technique, on tente de surmonter les problèmes provoqués par les changements de l'émaillage, en reads coke oven gas, but also natural gas. Thus the calorific value of the coke oven gas can vary between 200 and 400 kcal depending on the source. This results in corresponding variations of the furnace atmosphere. In the state of the art, attempts are made to overcome the problems caused by changes in enameling, in particular
faisant fonctionner les brûleurs constamment avec un excé- operating the burners constantly with an excess
dent d'oxygène. Ceci exige une arrivée d'air plus impor- oxygen tooth. This requires a larger inflow of air
tante et, par conséquent nécessairement aussi un chauffage aunt and therefore necessarily also a heating
des constituants de l'air autre que l'oxygène, et finale- constituents of air other than oxygen, and finally
ment une consommation d'énergie accrue qui -suivant le increased energy consumption which, following the
domaine d'application- peut aller jusqu'à 30%. field of application- can be up to 30%.
L'invention a pour but d'indiquer une possibilité de concevoir un four industriel de manière que l'atmosphère du four puisse être maintenue à un niveau donné constant, la consommation d'énergie étant en même temps réduite au The object of the invention is to indicate a possibility of designing an industrial furnace so that the atmosphere of the furnace can be maintained at a constant given level, the energy consumption being at the same time reduced to
minimum possible.minimum possible.
Les considérations suivantes sont à la base de la solution suivant l'invention: Pour minimiser la consommation d'énergie, les brûleurs (la puissance des brûleurs) doivent,si possible ne pas être influencés et être réglés à la plus petite capacité possible. Si The following considerations are at the basis of the solution according to the invention: To minimize energy consumption, the burners (the power of the burners) must, if possible, not be influenced and be adjusted to the smallest possible capacity. Yes
l'on règle les brûleurs en tenant compte de la plage de fluctu- the burners are adjusted taking into account the fluctuation range.
ation du pouvoir calorifique de la source d'énergie utili- of the calorific value of the energy source used
sée (par exemple le gaz) sur le pouvoir calorifique le plus bas, la teneur en oxygène de l'atmosphère par exemple (eg gas) on the lowest calorific value, for example the oxygen content of the atmosphere
n'est pratiquement plus influencée que par l'air secondaire. is only influenced by secondary air.
Du fait que les brûleurs sont réglés de manière fixe en tenant compte du pouvoir calorifique le plus bas de la Because the burners are set in a fixed way taking into account the lowest heating value of the
source d'énergie utilisée, il n'y a pas de réglage ul- source of energy used, there is no further adjustment
térieur des brûleurs et, en conséquence, la teneur en oxygène de l'atmosphère du four ne peut que se situer - sans mesures supplémentairesau-dessous des valeurs burner and, as a result, the oxygen content of the furnace atmosphere can only be located - without additional measurements below
souhaitées. Si l'on mesure la teneur en oxygène de l'at- desired. If we measure the oxygen content of the
mosphère du four, on peut constater en moyenne un éven- the oven atmosphere, an average of one
tuel déficit d'oxygène, pendant un court instant ou pen- oxygen deficiency for a short time or
dant un certain intervalle de temps, et le compenser par at a certain time interval, and compensate
une augmentation correspondante de l'arrivée d'air secon- a corresponding increase in the secondary air supply
daire, sans accroître la puissance des brûleurs. without increasing the power of the burners.
Le but recherché est atteint avec un four industriel du type précité présentant les caractéristiques suivantes: - il est prévu au moins un dispositif de mesure dans le four pour l'enregistrement quantitatif et analytique d'au moins une composante de gaz de l'atmosphère du four, - une unité de contrôle pour l'enregistrement de la The aim is achieved with an industrial furnace of the aforementioned type having the following characteristics: - At least one measuring device is provided in the furnace for the quantitative and analytical recording of at least one gas component of the atmosphere of the furnace. oven, - a control unit for recording the
valeur mesurée par le dispositif de mesure et comparai- measured by the measuring device and compared
son avec une valeur de consigne donnée, l'unité de con- sound with a given set value, the unit of con-
trôle étant conçue de manière - à régler la quantité d'air secondaire envoyée aux brûleurs, en fonction de l'écart déterminé entre la control being designed so as to regulate the amount of secondary air supplied to the burners, according to the difference determined between the
valeur mesurée et la valeur de consigne. measured value and the set value.
Comme il a été dit plus haut, la teneur en oxygène de l'atmosphère du four constitue un paramètre essentiel As mentioned above, the oxygen content of the furnace atmosphere is an essential parameter
pour la cuisson de la céramique sanitaire. Pour ce do- for cooking sanitary ceramics. For this purpose
maine d'application, on a recours, actuellement, très application is currently very
souvent, à des fours à sole mobile qui offrent une en- often, mobile hearth furnaces
ceinte de four fermée. Un four à sole mobile moderne, tel qu'il est exploité depuis quelque temps par le déposant sous l'appellation "SweepFire", comporte, sur chacun des côtés opposés, une rangée de brûleurs à gaz, les brûleurs d'un côté du four passant exactement entre les brûleurs enclosed oven. A modern mobile hearth furnace, as used for some time by the applicant under the name "SweepFire", has on each of the opposite sides a row of gas burners, the burners on one side of the furnace passing exactly between the burners
du côté opposé. A la mise en route du four, la zone en- on the opposite side. When the oven is switched on, the zone
tourant la flamme des brûleurs est naturellement très chaude, tandis que les autres parties de l'enceinte du turning the flame of the burners is naturally very hot, while the other parts of the enclosure of the
four ne sont pratiquement pas encore chauffées. Pour amé- oven are hardly heated yet. To improve
liorer le transfert de chaleur, les brûleurs fonctionnent improve heat transfer, burners work
au début avec une quantité d'air secondaire très impor- at the beginning with a very large amount of secondary air
tante, ce qui fait que les températures passent d'environ aunt, so that temperatures rise from
1000 C à environ 150" C. En même temps, de l'air secon- 1000 C at about 150 ° C. At the same time, secondary air
daire est injecté sous haute pression, et le four est daire is injected under high pressure, and the oven is
commandé de telle sorte que ce sont tout d'abord les brû- ordered so that it is first of all the burners
leurs d'un côté du four qui fonctionnent; de ce fait, l'air chauffé est refoulé dans la zone de la paroi opposée; on baisse alors la première rangée de brûleurs et l'on fait fonctionner à plein régime la rangée de brûleurs de la paroi opposée, de sorte qu'il se produit un courant de chaleur dans le sens opposé à ce qui vient d'être décrit; après quoi on baisse le régime de la rangée des brûleurs qui ont fonctionné en dernier et la première rangée de brûleurs assure la suite du fonctionnement, la puissance des brûleurs entre les différents intervalles pouvant varier entre 10 et 100%, ou entre 100 et 10%. Au fur et à mesure que la température augmente dans le four, on réduit la quantité d'air secondaire jusqu'à ce qu'elle tende vers 0 lorsque la température atteint 600 à their on one side of the oven that work; as a result, the heated air is forced back into the area of the opposite wall; the first row of burners is then lowered and the row of burners of the opposite wall is operated at full speed, so that a current of heat is produced in the opposite direction to that which has just been described; after which the speed of the row of burners which last worked is reduced and the first row of burners ensures the continuation of the operation, the power of the burners between the different intervals being able to vary between 10 and 100%, or between 100 and 10% . As the temperature increases in the oven, the amount of secondary air is reduced until it tends to 0 when the temperature reaches 600 to
650 OC.650 OC.
A partir de cet intervalle de température, il devient From this temperature range, it becomes
nécessaire, à cause des problèmes décrits dus à une oxyda- necessary, because of the described problems due to oxidation
tion possible de l'émaillage, de maintenir constante la possible enameling, to maintain constant
teneur en oxygène de l'atmosphère du four. oxygen content of the furnace atmosphere.
Le dispositif de mesure cité est mis en service, et sert à l'analyse quantitative de la teneur en oxygène de The mentioned measuring device is put into service, and is used for the quantitative analysis of the oxygen content of
l'atmosphère du four. Si une valeur de consigne détermi- the atmosphere of the oven. If a set value determines
née n'est pas atteinte, l'écart entre la valeur réelle et la valeur de consigne est enregistré par le dispositif de contrôle qui délivre un signal aux conduits d'arrivée de l'air secondaire. Ces conduits d'air secondaire comportent des organes de réglage qui s'ouvrent plus ou moins, en fonction de l'intensité des signaux délivrés par l'unité de contrôle et ce jusqu'à ce que le dispositif de mesure enregistre à nouveau le réglage de la valeur de consigne, ce qui est enregistré par l'unité de contrôle qui veille ensuite à ce que les organes de réglage, montés dans les conduits d'arrivée d'air secondaire, se ferment à nouveau, If the value is not reached, the difference between the actual value and the setpoint value is recorded by the control device which delivers a signal to the secondary air supply ducts. These secondary air ducts have adjustment members that open more or less, depending on the intensity of the signals delivered by the control unit and until the measuring device registers the setting again. the setpoint value, which is recorded by the control unit, which then ensures that the adjusting elements, mounted in the secondary air supply ducts, close again,
ou tout au moins fonctionnent avec moins d'air secondaire. or at least operate with less secondary air.
Si, pour des raisons quelconques, on devait enregis- If, for any reason whatsoever,
trer un déficit encore plus important d'oxygène dans le to have an even greater oxygen deficit in the
four, pendant l'ouverture partielle des conduits d'arri- oven, during partial opening of the supply ducts
vée d'air secondaire, ceci serait bien évidemment aussi enregistré par le dispositif de mesure et les organes de réglage montés dans les conduits d'arrivée s'ouvriraient encore plus, à la suite d'un signal correspondant délivré With secondary air, this would of course also be recorded by the measuring device and the control elements mounted in the inlet ducts would open even more, following a corresponding signal delivered.
par le dispositif de contrôle, afin d'augmenter en consé- by the control system, in order to increase
quence la quantité d'air secondaire. the amount of secondary air.
Le dispositif de mesure ou l'unité de contrôle peuvent être programmés en fonction du temps, si l'on The measuring device or the control unit can be programmed according to the time, if one
souhaite que l'atmosphère du four ait une teneur diffé- wish the oven atmosphere to have a different content
rente en oxygène, pendant le processus de cuisson (par exemple pendant la montéoe en température ou pendant le refroidissement). De préférence, le dispositif de mesure du gaz doit oxygen during the cooking process (eg during temperature rise or during cooling). Preferably, the gas measuring device must
être placé en un endroit du four o des chiffres signi- be placed in a place in the oven where figures signify
ficatifs peuvent être déterminés. A cet égard, il est préférable de disposer le dispositif de mesure dans la zone du conduit d'évacuation des gaz ( de l'extraction > du four. Mais le dispositif de mesure pourrait, tout aussi bien, être placé dans le conduit d'évacuation des ficatives can be determined. In this respect, it is preferable to have the measuring device in the area of the gas discharge duct (from the extraction> of the furnace, but the measuring device could also be placed in the duct of the furnace. evacuation
gaz lui-même.gas itself.
Pour déterminer la teneur en oxygène de l'atmos- To determine the oxygen content of the atmosphere
phère du four, il est particulièrement intéressant de recourir à une sonde de mesure d'oxygène à base d'oxyde of the furnace, it is particularly interesting to use an oxygen-based oxygen
de zirconium.of zirconium.
La Société programmelectronic engineering ag, ch-4143 propose un appareil de mesure d'oxygène de ce type, sous l'appellation "SB/I". La teneur en oxygène du Programmelectronic engineering ag, ch-4143 offers an oxygen meter of this type under the name "SB / I". The oxygen content of the
gaz est déterminée par une mesure permanente d'un échan- gas is determined by a permanent measurement of an
tillon de gaz aspiré en continu. L'appareil est consti- gas sample sucked continuously. The apparatus is
tué d'une cellule de mesure d'oxygène à laquelle le gaz à mesurer est envoyé par une pompe montée également dans l'appareil, ainsi que de toute l'électronique d'analyse killed by an oxygen measuring cell to which the gas to be measured is sent by a pump also mounted in the device, as well as any analytical electronics
correspondante qui peut être placée dans l'appareil lui- that can be placed in the device itself.
même ou séparément. L'électronique d'analyse sert à am- same or separately. Analytical electronics serve to ameliorate
plifier le signal du capteur d'oxygène, ainsi qu'à sa the signal from the oxygen sensor, as well as
délogarithmisation, afin d'obtenir un signal proportion- delogarithmisation, in order to obtain a proportional signal
nel à la teneur en oxygène, de même qu'à la conversion tension/intensité, afin d'obtenir un signal de sortie de 0 à 20 mA. Enfin, on règle aussi la température de la cellule de mesure chauffée, pour éviter de fausser les valeurs mesurées. Lorsque le gaz à mesurer contient des the oxygen content, as well as the voltage / current conversion, in order to obtain an output signal of 0 to 20 mA. Finally, the temperature of the heated measuring cell is also adjusted to avoid distorting the measured values. When the gas to be measured contains
particules solides ou des vapeurs qui peuvent se conden- solid particles or vapors that can be
ser ou s'oxyder dans la zone de la cellule de mesure, il est préférable de monter des filtres et/ou des pièges de refroidissement en amont de la cellule de mesure. Il faut veiller aussi à ce que le courant de gaz traversant In the measurement cell, it is preferable to mount filters and / or cooling traps upstream of the measuring cell. It must also be ensured that the flow of gas through
la cellule de mesure soit constant. Ceci peut s'effec- the measuring cell is constant. This can happen
tuer, par exemple, à l'aide d'une vanne de dérivation. kill, for example, using a bypass valve.
On peut, bien entendu, aussi monter plusieurs dis- We can, of course, also
positifs de mesure du type précité dans le four. Il est positive measurement of the aforementioned type in the oven. It is
possible alors de calculer la moyenne des différentes me- possible then to calculate the average of the different
sures et de commander un réglage correspondant de l'ar- and to order a corresponding setting of the
rivée d'air secondaire, par l'intermédiaire de l'unité secondary air stream, through the unit
de contrôle.control.
Grâce à la configuration suivant l'invention d'un four industriel, la teneur en oxygène de l'atmosphère du four peut être maintenue sans problème dans une plage de variation inférieure à +0,5%, sans influencer en aucune manière les brûleurs qui fonctionnent à leur puissance Thanks to the configuration according to the invention of an industrial furnace, the oxygen content of the furnace atmosphere can be maintained without problem in a variation range of less than + 0.5%, without influencing in any way the burners that operate at their power
la plus faible.the weakest.
Tandis que pour la cuisson de la céramique sanitaire, la teneur en oxygène de l'atmosphère du four représente une While for cooking sanitary ceramics, the oxygen content of the furnace atmosphere represents a
grandeur d'influence décisive, pour la cuisson de la por- decisive influence on the cooking of the por-
celaine, cette grandeur est la teneur en CO. La cuisson doit, en particulier, se faire aux hautes températures, dans une atmosphère réductrice. Le contrôle correspondant de l'atmosphère du four intervient dans le four, au moyen d'une cellule de mesure de CO appropriée. Si la valeur de CO constatée si situe au-dessous de la valeur de consigne, il faut un apport correspondant d'air secondaire riche en This size is the CO content. The cooking must, in particular, be done at high temperatures, in a reducing atmosphere. The corresponding control of the furnace atmosphere takes place in the furnace by means of a suitable CO measuring cell. If the value of CO found if it is below the set value, it requires a corresponding supply of secondary air rich in
CO, ce qui peut se faire au moyen d'un recyclage convena- CO, which can be done by means of appropriate recycling.
ble des fumées, par les conduits d'air secondaire. Dans ce cas, la quantité de fumées est réglée à nouveau par des organes de réglage adéquats, placés dans les conduits d'arrivée, en fonction des écarts déterminés par rapport fumes, through the secondary air ducts. In this case, the amount of flue gas is adjusted again by appropriate control elements, placed in the inlet ducts, according to the differences determined with respect to
à la valeur de consigne. Si l'on fonctionne avec un recy- to the set point. If one works with a recy-
clage des fumées, il est recommandé de faire fonctionner les brûleurs, au moins de manière stoechiométrique, afin que l'on dispose de la quantité d'oxygène nécessaire à la combustion. If the fumes are clogged, it is recommended that the burners be operated, at least stoichiometrically, so that the amount of oxygen required for combustion is available.
Si les brûleurs fonctionnent de manière très réduc- If the burners operate in a very
trice, on aura en règle générale des teneurs en CO de As a rule, CO levels will generally be
l'atmosphère du four trop élevées. Celles-ci sont à nou- the oven atmosphere too high. These are again
veau indiquées par le dispositif de mesure, et l'écart par rapport à la valeur de consigne déclenche -comme décrit ci-dessus- un signal envoyé aux organes de réglage des conduits d'air secondaire qui, dans ce cas, fonctionnent avec de l'air secondaire contenant de l'oxygène, afin indicated by the measuring device, and the deviation from the setpoint triggers - as described above - a signal sent to the secondary air duct adjusters which, in this case, operate with secondary air containing oxygen, so
d'assurer une bonne combustion.to ensure good combustion.
Suivant le domaine d'application et en fonction de Depending on the area of application and depending on
la nécessité de maintenir constants des paramètres déter- the need to maintain constant
minés de l'atmosphère du four, le four est équipé d'un ou de plusieurs dispositifs d'analyse du gaz ou d'unités de contrôle, ou encore les conduits d'air secondaire sont oven is equipped with one or more gas analysis devices or control units, or the secondary air ducts are
alimentés en air secondaire approprié. supplied with adequate secondary air.
On citera, comme autre exemple de domaine As another example of a domain
d'application, les fours pour la cuisson de charbon arti- of application, ovens for cooking charcoal
ficiel (graphite), de ferrites ou d'autres matériaux céra- (graphite), ferrites or other ceramic materials
miques spéciaux.special characteristics.
Le four peut être un four fonctionnant de manière discontinue, par exemple un four à sole mobile; mais il The furnace may be a furnace operating discontinuously, for example a mobile hearth furnace; but he
peut aussi être un four continu, par exemple un four-tun- can also be a continuous oven, for example an oven-tun-
nel ou un four à rouleaux. Pour ces types de four aussi, il faut respecter des conditions d'atmosphère définies et déterminées, à l'intérieur de certaines zones, le long nel or a roller oven. For these types of furnaces too, it is necessary to respect defined and determined atmospheric conditions, within certain zones, along
du parcours du produit à cuire.the route of the product to be cooked.
Une subdivision du four en différentes zones qui sont pratiquement "isolées", s'obtient par exemple au moyen de vannes à coulisse appropriées qui coulissent d'en haut et/ou d'en bas dans le canal de passage du four, et ne dégagent qu'une zone pour le passage du produit à A subdivision of the furnace into different zones which are practically "isolated" is obtained for example by means of appropriate slide valves which slide from above and / or from below in the passage channel of the oven, and do not give off an area for the passage of the product to
cuire. Un tel four est décrit dans le brevet DE-OS 30 16 852. cook. Such an oven is described in DE-OS 30 16 852.
Dans un tel four, chaque zone du four est conçue de la manière décrite cidessus. Il est nécessaire dans ce cas, de faire fonctionner les brûleurs ou les conduits d'air secondaire séparément pour chaque zone, afin de In such an oven, each zone of the oven is designed in the manner described above. In this case it is necessary to operate the burners or the secondary air ducts separately for each zone, in order to
permettre un réglage individuel.allow individual adjustment.
Bien que la dépense d'installation d'un dispositif de mesure ou d'une unité de contrôle, ou des organes de réglage appropriés montés dans les conduits d'arrivée d'air secondaire, soit faible, le four décrit offre pour Although the expense of installing a measuring device or control unit, or appropriate regulators mounted in the secondary air supply ducts, is low, the furnace described provides for
la première fois la possibilité de régler individuelle- the first time the possibility of settling
ment et de maintenir constantes des conditions d'atmos- and maintain constant conditions of atmospheric
phère données, y compris en fonction du temps. Les brû- data, including time. The burners
leurs du four sont, dans ce cas, réglés sur le pouvoir calorifique le plus faible du combustible (gaz, charbon, in this case they are set to the lowest calorific value of the fuel (gas, coal,
mazout), d'o des économies d'énergie considérables. fuel oil), resulting in considerable energy savings.
Il est évident que les installations de four exis- It is obvious that the existing furnace
tantes peuvent être transformées sans problème, dans un aunts can be transformed without
temps très court et sans grande complexité. very short time and without great complexity.
Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention
ressortent de la description détaillée qui suit. Un mode come out of the detailed description which follows. A way
de réalisation de l'invention est représenté, à titre embodiment of the invention is shown, in
d'exemple non limitatif, aux dessins annexés, dans les- of non-limiting example, in the accompanying drawings, in the-
quels: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un four à sole mobile, Figure 2 est une vue en coupe d'un bloc de brûleur which: Figure 1 is a longitudinal sectional view of a hearth furnace, Figure 2 is a sectional view of a burner block
avec arrivée d'air secondaire, du four de la figure 1. with secondary air inlet, oven of Figure 1.
Sur la figure 1, le four à sole mobile est désigné dans son ensemble par la référence 10. Dans son principe, In FIG. 1, the mobile hearth furnace is designated as a whole by reference numeral 10. In principle,
le four est de construction usuelle, ce qui rend super- the oven is of usual construction, which makes it super
flues d'autres explications.other explanations.
On voit sur la figure, un brûleur 12 placé dans la paroi latérale gauche 14, à la hauteur d'auxiliaires de FIG. 12 shows a burner 12 placed in the left lateral wall 14 at the height of auxiliaries of
cuisson 16 d'un wagon de four 18.baking 16 of an oven car 18.
Plusieurs de ces brûleurs 12 sont placés, espacés les uns des autres, à même hauteur, dans la paroi 14, et un nombre équivalent de brûleurs se trouvent dans la paroi opposée 20. Ces brûleurs ne sont pas visibles car ils sont décalés par rapport à la rangée comportant le Several of these burners 12 are placed, spaced from each other, at the same height, in the wall 14, and an equivalent number of burners are in the opposite wall 20. These burners are not visible because they are offset with respect to the row with the
brûleur 12. -burner 12. -
Une cellule de mesure d'oxygène 26 qui sera décrite ci-après plus en détail, est placée dans la zone d'une An oxygen measuring cell 26 which will be described hereinafter in more detail, is placed in the zone of a
extraction de fumées 22, sur la voûte 24. extraction of fumes 22, on the vault 24.
Une unité de contrôle (non représentée) est inté- A control unit (not shown) is inte-
grée à la cellule de mesure d'oxygène 26. to the oxygen measuring cell 26.
La cellule de mesure d'oxygène 26 détermine la te- The oxygen measuring cell 26 determines the
neur instantanée en oxygène de l'atmosphère du four, pen- instantaneous oxygen in the furnace atmosphere,
dant le fonctionnement de ce dernier. La valeur détermi- the operation of the latter. The determining value
née est comparée, dans l'unité de contrôle, à une valeur de consigne donnée. Si la valeur déterminée s'écarte de la valeur de consigne, la différence est convertie en un signal électrique qui est relié, par des lignes non représentées, à des organes de réglage 28, dans la zone is compared in the control unit to a given setpoint. If the determined value deviates from the set value, the difference is converted into an electrical signal which is connected, by lines not shown, to adjustment members 28, in the zone
des conduits d'arrivée 30, dans la région des brûleurs 12. inlet ducts 30 in the region of the burners 12.
la figure 2 montre, en détail, la disposition des brûleurs. La référence 12 désigne un bloc de brûleur dans Figure 2 shows, in detail, the arrangement of the burners. Reference numeral 12 denotes a burner block in
lequel se forme une flamme de brûleur. which forms a burner flame.
Dans la section du bloc de brûleur, tournée vers l'enceinte du four 34, passe un canal annulaire 36 qui est relié au conduit d'arrivée 30 dans lequel est placé In the section of the burner block, turned towards the enclosure of the oven 34, passes an annular channel 36 which is connected to the inlet duct 30 in which is placed
l'organe de réglage 28 décrit.the adjusting member 28 described.
A partir du canal annulaire 36 s'étendent, en di- From the annular channel 36 extend, in
rection de l'enceinte 34 du four, des buses 38 obliques, disposées en étoile, qui sont ouvertes vers l'intérieur rection of the chamber 34 of the furnace, oblique nozzles 38, arranged in a star, which are open towards the inside
du bloc de brûleur 32.of the burner block 32.
De l'air secondaire est envoyé de manière concentri- Secondary air is sent concentrically
que à la flamme de brûleur (non représentée) par les con- than the burner flame (not shown) by the
duits d'arrivée 30, le canal annulaire 36 ou les buses 38, la vitesse de la flamme de brûleur étant augmentée par inlet ducts 30, the annular channel 36 or the nozzles 38, the burner flame speed being increased by
l'alimentation injectée de l'air secondaire. the injected supply of secondary air.
Si par exemple le dispositif de mesure 26 constate If, for example, the measuring device 26
un déficit en oxygène dans l'atmosphère du four, l'impor- oxygen deficiency in the furnace atmosphere, the
tance de ce déficit est déterminée par l'unité de contrôle, et un calculateur détermine la quantité d'air secondaire nécessaire pour augmenter à nouveau la teneur en oxygène This deficit is determined by the control unit, and a calculator determines the amount of secondary air needed to increase the oxygen content again.
de l'atmosphère du four, jusquà la valeur de consigne don- furnace atmosphere, up to the set
née. En même temps, un signal électrique partant de l'uni- born. At the same time, an electrical signal from the
té de contrôle, est donné à certains ou à l'ensemble des organes de réglage 28 qui s'ouvrent plus ou moins, en fonction du signal donné, et permettent par conséquent, une arrivée d'air secondaire dans l'enceinte du four, par control tee, is given to some or all of the adjustment members 28 which open more or less, depending on the given signal, and therefore allow a secondary air inlet in the enclosure of the oven, by
les conduits 30 ou le canal annulaire 36 et les buses 38. the conduits 30 or the annular channel 36 and the nozzles 38.
En fonction de la suite de l'évolution de la teneur en oxygène de l'atmosphère du four, les organes de réglage 28 sont ensuite généralement étranglés ou fermés; il est bien entendu qu'ils peuvent aussi, le cas échéant, être ouverts à nouveau, afin d'augmenter la teneur en oxygène Depending on the further evolution of the oxygen content of the furnace atmosphere, the adjusting members 28 are then generally strangled or closed; it is understood that they can also, if necessary, be opened again, in order to increase the oxygen content
du four, par une arrivée d'air secondaire plus importante. of the furnace, by a more important secondary air supply.
Le four représenté sert à la cuisson des céramiques sanitaires, les produits à cuire étant représentés de The furnace shown is used for cooking sanitary ceramics, the cooking products being represented by
manière schématique uniquement sur la figure 1. Le dis- schematically only in Figure 1. The
positif de mesure 26 et les ensembles qui en font partie sont, de préférence, mis en service à partir seulement d'une gamme de températures supérieures à 600 C, gamme positive measuring 26 and the sets thereof are preferably operated from only a range of temperatures above 600 C, range
dans laquelle des conditions d'atmosphère définies revê- in which defined atmospheric conditions are
tent une importance particulière.are of particular importance.
Pendant toute la cuisson, entre 600 C et la tem- During cooking, between 600 C and the time
pérature de frittage, la puissance des brûleurs 12 reste inchangée. Cette puissance ayant été réglée au préalable en tenant compte du pouvoir calorifique le plus faible du gaz de cuisson utilisé. La consommation d'énergie est ainsi sévèrement réduite et la teneur en oxygène du four sintering temperature, the power of the burners 12 remains unchanged. This power has been adjusted beforehand taking into account the low heating value of the cooking gas used. The energy consumption is thus severely reduced and the oxygen content of the oven
est exclusivement réglée en continu, par l'air secondaire. is exclusively regulated continuously, by secondary air.
Au lieu des organes de réglage 28 représentés de manière schématique, on peut évidemment utiliser aussi d'autres dispositifs d'étranglement, tels que des vannes, etc... Il est possible aussi de relier entre eux les différents conduits d'arrivée 30 menant au brûleur 12, par un conduit annulaire commun, et de régler l'arrivée Instead of the adjustment members 28 shown schematically, it is of course also possible to use other throttling devices, such as valves, etc. It is also possible to connect the various inlet ducts 30 leading to each other. to the burner 12, by a common annular conduit, and to adjust the arrival
d'air secondaire par un organe de réglage central. secondary air by a central regulator.
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---|---|---|---|---|
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WO2006097183A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Petroceramics S.R.L. | Sensor for monitoring oxygen partial pressure of ceramic material |
BR102012027523A2 (en) | 2012-10-26 | 2014-10-21 | Astc Tecnologia Ltda | COMBUSTION SYSTEM FOR COATING MANUFACTURING |
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WO2022103655A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | Corning Incorporated | Systems and methods for firing green ceramic ware in a kiln with atmospheric control of oxygen |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD94456A (en) * | ||||
DE3211247A1 (en) * | 1982-03-26 | 1983-10-06 | Riedhammer Ludwig Gmbh | Process for reducing the oxygen content of the atmosphere of a continuous annealing furnace, and annealing furnace to perform this process |
GB2188134A (en) * | 1986-03-21 | 1987-09-23 | Atritor Ltd | Controlling drying |
DE3836998A1 (en) * | 1987-11-09 | 1989-05-18 | Freiberg Bergakademie | Sensor arrangement for spatial delimitation of the atmospheres in continuously operated industrial furnaces |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52142335A (en) * | 1976-05-24 | 1977-11-28 | Nippon Steel Corp | Process for controling combjstion in multi-stage continuous heating furnace |
CH655565B (en) * | 1982-02-02 | 1986-04-30 | ||
DE3203675C2 (en) * | 1982-02-04 | 1985-10-03 | Programmelectronic Engineering AG, Zürich | Procedure for regulating the excess air in furnaces as well as a device for regulating the excess air |
NL8204991A (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-16 | Faber Bv | ELECTRONIC IONIZATION SENSOR FOR AUTOMATIC CONTROL OF AIR NEEDS IN GAS HEATING APPLIANCES. |
JPS6033423A (en) * | 1983-08-05 | 1985-02-20 | Babcock Hitachi Kk | Combustion device |
DE3423946A1 (en) * | 1984-03-21 | 1985-09-26 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | CONTROL METHOD FOR THE COMBUSTION AIR AMOUNT OF A COMBUSTION DEVICE |
JPS60205119A (en) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Flame lifting type ceramic art kiln |
DE3501627A1 (en) * | 1985-01-19 | 1986-07-24 | Keller Ofenbau GmbH, 4530 Ibbenbüren | Process and device for firing partially reduced brickworks products in a tunnel kiln |
-
1988
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- 1989-10-11 GB GB8922857A patent/GB2224105B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD94456A (en) * | ||||
DE3211247A1 (en) * | 1982-03-26 | 1983-10-06 | Riedhammer Ludwig Gmbh | Process for reducing the oxygen content of the atmosphere of a continuous annealing furnace, and annealing furnace to perform this process |
GB2188134A (en) * | 1986-03-21 | 1987-09-23 | Atritor Ltd | Controlling drying |
DE3836998A1 (en) * | 1987-11-09 | 1989-05-18 | Freiberg Bergakademie | Sensor arrangement for spatial delimitation of the atmospheres in continuously operated industrial furnaces |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3834795A1 (en) | 1990-04-19 |
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DE3834795C2 (en) | 1990-07-26 |
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GB2224105A (en) | 1990-04-25 |
JPH02130387A (en) | 1990-05-18 |
GB2224105B (en) | 1993-03-17 |
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