HU176492B - Folyamatos üzemeltetésű alagútkemence - Google Patents

Description

A találmány tárgya folyamatos üzemeltetésű alagútkemence, amely hagyományos és speciális égetési körülményeket igénylő tűzálló anyagok égetésére egyaránt alkalmas.

Ismeretes, hogy a különféle típusú áruk égetése nem egyetlen kemencében történik, hanem — miután az égetendő árukhoz típusonként más és más égetési körülményeket kell biztosítani — az egyes árutípusokhoz különféle, a sajátos céloknak megfelelő kialakítású kemencét használnak. Ez a tény nyilvánvalóan több berendezés (kemence) beállítását teszi szükségessé abban az esetben, ha többféle árut égetnek.

Így például a 161 370 sz. magyar szabadalmi leírás olyan alagútkemencét ír le, amely téglák és más, agyagból készült termékek szárítására, égetésére és továbbítására alkalmas. A 148 563 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett alagútkemence különösen csiszolóanyag-készítmények égetésére alkalmas. A 2 043 544 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás téglák és hasonlók égetésére szolgáló kemencét ír le, míg a 2 069 760 sz. francia szabadalmi leírás szerinti kemence művészeti kerámiák égetésére szolgál stb.

Ugyancsak ismert, hogy az alagútkemencék előmelegítő zónát, égető zónát és hűlő zónát tartalmaznak. A kemencék működtetése általában lehet szakaszos vagy folyamatos.

Ismert továbbá az is, hogy számos tűzálló áru égetéséhez igen magas hőmérséklet (például 1600 °C) szükséges. Ezért rendszerint problémát okoz az ilyen magas hőmérsékleten égetett áru megfelelő lehűtésének biztosítása a kemence hűlő zónájában. A jelenlegi megoldásoknál kétféle módon biztosítják a hűtést. Egyik módszer szerint a kemencét szakaszosan működtetik, és az égetett áru megfelelő mértékű lehűléséig a kemencét leállítják. Belátható, hogy ez jelentős időveszteséget okoz és energiagazdálkodási szempontból is hátrányos a kemence többszöri leállítása majd újbóli felfűtése. Másik megoldás szerint a kemencét folyamatosan működtetik, ekkor viszont értelemszerűen a hűlő zóna hosszát kell megnövelni. Ezért a folyamatos működtetésű alagútkemencék általában 60—70 m hoszszúak.

A kemence hosszának megnövelése viszont a berendezés nagy helyigénye és fokozott anyag20 szükséglete miatt hátrányos.

Az ismert megoldások további hátrányaként kell számításba venni, hogy az égetőtérben uralkodó magas hőmérséklet miatt az árut befogadó, illetve szállító égetőkocsik megvédésére az egész kemence hosszában elnyúló homokzárat alkalmaznak, ami gyakran meghibásodó és bonyolultan szerelhető rendszer.

A gyakorlatban mind a mai napig megoldatlan a fenti magas hőmérsékleten üzemelő alagút30 kemencék égetőterében a homogén hőmérséklet kialakítása is, ami viszont az égetést megkönynyíti és jobb minőségű árut eredményez.

A találmány célkitűzése a technika jelenlegi állásából eredő hátrányok kiküszöbölése és olyan, folyamatosan üzemelő alagútkemence létrehozása, amely az eddig ismert, hasonló típusú kemencéknél lényegesen rövidebb. égető zónájában homogén hőmérséklet alakítható ki, a könynyen meghibásodó homokzárrendszert nem tartalmazza, ugyanakkor mindezen szerkezeti előnyök mellett a kemence az égetendő áruk széles körének égetéséhez alkalmas. A találmány szerinti alagútkemence gyakorlatilag valamennyi, a tűzálló iparban jelenleg használt termék, így idomkövek, téglák, éktéglák és számos egyéb speciális hagyományos áru égetésére alkalmas (kivételt képeznek a 90% feletti alumíniumoxidtartalommal rendelkező anyagok).

A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a sokoldalú felhasználásra alkalmas alagútkemence égetőterében speciális viszonyokat kell alkalmazni; amelyeket úgy tudunk megvalósítani, hogy különleges hőforrást használunk, és a hideg, valamint meleg levegő útját meghatározó, a levegő vezetésére alkalmas elemeket építünk be a kemencébe.

A találmány szerinti megoldás lényege tehát, hogy az égetőtérben, annak mindkét oldalán és célszerűen teljes hosszában sugárzó felületet képező, perforált (furatos) anyagból készített lapok vannak elhelyezve az égők előtt, meleg levegővel ellenáramú hideg levegőnek az égetőtérbe való bevezetésére alkalmas szervei, a meleg és hideg levegő ütközési helyének megfelelő magasságban a kemence oldalfalába épített, hideg levegő áramoltatására szolgáló vezetéke(i) van(nak), hűlő zónája pedig célszerűen mesterségesen hűtött.

A találmány szerinti alagútkemencénél alkalmazott égők célszerűen kombinált levegő-olaj porlasztású, nyomással működő égők, melyek előnyösen állíthatók, a kemence vízszintes tengelyének síkjában.

A hőálló anyagból készült perforált lapok helyükről könnyen eltávolíthatók, illetve cserélhetők, anyaguk pedig célszerűen kerámia.

A találmány szerinti alagútkemence esetében mutatkozó előnyös tulajdonságok azzal magyarázhatók, hogy az égő funkcióját a perforált lapok töltik be, láng nélküli égőt, vagyis sugárzó felületet képezve. A sugárzó hő az égést katalizálja, ezáltal tökéletessé válik a gázok és az olaj szemcsék égetése, továbbá a hőátadás hatásfoka 10—12%-kal növekszik, anélkül, hogy a lényegében mégis nyílt lángú tüzelés következtében az égetendő áru minősége romlana, illetve változna. Lehetőség nyílik továbbá arra is, hogy a perforált kerámia lap eltávolításával és helyette más méretű, illetve más eloszlású furatokat tartalmazó másik kerámia lap behelyezésével az égetőtérben az égetési körülményeket befolyásoljuk. Hagyományos cikkek égetésénél a perforált kerámia lap egyszerűen eltávolítható, és ekkor sugárzó felület (láng nélküli égő) helyett csupán a nyílt lángú égők alkalmazásával is elvégezhető az égetés.

Az égők a kemence vízszintes tengelyének síkjában állíthatók, ezáltal az általuk kibocsátott hő többféle szögből irányítható a kemence középtengelye felé. Ez teszi lehetővé a gyakorlatban egy olyan szög megválasztását, amelynél a hősugarak találkozási pontjában stabil hőzóna alakul ki („0 zóna”).

Az égetőtérben — az égők nyomással való működtetése miatt — túlnyomás van. A túlnyomás miatt az égetőkocsik szigetelése és a kemence fala közötti részen a forró füstgáz lefelé igyekszik. A hideg levegő bevezetésére alkalmas szerveken keresztül az égetőtérbe vezetett ellenáramú hideg levegővel — amelynek nyomása valamivel alacsonyabb — a forró füstgázokat ütköztetjük. Az ütköztetés következtében, valamint a kemence oldalfalába beépített, hideg levegőt áramoltató vezetékekkel való érintkezés miatt a meleg füstgázok lehűlnek, nyomásukat elveszítik. Ezért a kemencének ezekben a részeiben hasonló „0 zóna” keletkezik, mint amilyen az égetőtér középső részében meleg levegőből alakul ki. A lefelé áramló, lehűlt füstgázokat azután csatornán keresztül elvezetjük.

A találmány szerinti alagútkemencét közelebbről az ábrák kapcsán szemléltetjük, ahol az 1. ábra a kemence keresztmetszete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kemence A—A metszete, a 3. ábra a kemence egy részletének metszete, amely a levegő áramlását szemlélteti, a 4. ábra pedig egy égőt mutat.

Az 1. ábrán tehát a kemence keresztmetszete látható. A kemencét tartó 7 tartóoszlop, 14 aljzatbeton, 15 U idomacél támasztó, 6 vonórúd szokásos kialakítású, ugyancsak ismert a 8 boltozattartó vállkövek, 9 éktégla boltozat, 10 égőkő, 11 tűzálló idomkő, 12 kemencekocsi tűzálló falazat, 13 görgősor. A 12 kemencekocsi tűzálló falazat előnyösen 3 habosított tűzálló szigetelőanyaggal van ellátva. A találmány szerinti megoldásnál alkalmazott 1 perforált kerámia lap a 16 égő előtt van elhelyezve. Az égetőzóna falába beépített kerámia hűtőcső szolgál a hideg levegővel való mesterséges hűtésre. A természetes hideg levegő áramlásra a 4 hűtőcsatorna alkalmas. A 9 éktégla boltozat kettős falazata között van a 17 légszigetelés, illetve a hűlő zónában a mesterséges hűtés.

A 2. ábra az égetőtérben elhelyezett 16 égőket és 1 perforált kerámia lapot szemlélteti. Az ismert égő elhelyezéseknél a füstgáz áramlása nagy sebsségű, kb. 6—8 m/sec. A gyors áramlás következménye, hogy a kemence égetőterében az az alsó és felső síkban mintegy 200—400 °C hőmérsékletkülönbség alakul ki. A találmány szerinti megoldásnál ezzel szemben az égőket úgy állítjuk be, hogy a sugárzó felületekről az égetőtérbe kerülő hősugarak metszéspontjában „0 zóna” alakul ki, melynek magja teljesen homogén hőmérsékletet biztosít (hőmérséklet eltérés mindössze ± 10 °C).

A 3. ábra a kemence fala és az égetőkocsi fala közötti meleg, illetve hideg levegő áramoltatást, valamint a ..labirint szigetelést képező 5 keveredési zónát szemlélteti részletesebben. Az ábrán látható, hogy a kemence falába épített 2 kerámia hűtőcsőben hideg levegőt áramoltatunk; a kemence fala és az égetőkocsi fala között a forró füstgázok lefelé igyekszenek és velük ellenáramban nyomjuk be a hideg levegőt. A hideg levegő másik része pedig arra szolgál, hogy az esetlegesen itt távozó füstgázokat árama magával vigye. A kevert hűtött levegő az 5 keveredési zónától lefelé távozik.

Az égő üzemelése részletesebben a 4. ábrán látható.

A kemence előmelegítő zónájának, valamint a hűlő zónának a kialakítása lényegében megegyezik a szokásos megoldásokkal, a hűlő zónánál azonban annyi eltérés mégis mutatkozik, hogy a találmány szerinti megoldás esetében előnyösen mesterséges hűtést is biztosítunk.

A találmány szerinti alagútkemence előnyei az ismert megoldásokhoz viszonyítva abban állnak, hogy az égetendő áruk széles spektrumához alkalmas, folyamatos üzemmenetet tesz lehetővé kis kemencehossz mellett, az égető zónában homogén hőmérséklet létrehozását biztosítja, a könnyen meghibásodó és nehezen javítható homokzárat kiküszöböli levegőzár alkalmazásával, továbbá esetleges meghibásodás esetén könnyen szerelhető, jól hozzáférhető elemei miatt.

Claims (4)

1. Folyamatos üzemeltetésű alagútkemence. azzal jellemezve, hogy az égetőtérben, annak

5 mindkét oldalán és célszerűen teljes hosszában sugárzó felületet képező, perforált, hőálló anyagból készített lapok (1) vannak elhelyezve az égők (16) előtt, meleg levegővel ellenáramú, hidég levegőnek az égetőtérbe való bevezetésére alkal10 más szervei, a meleg és hideg levegő ütközési helyének megfelelő magasságban a kemence oldalfalába épített, hideg levegő áramoltatására szolgáló vezetéke(i) van(nak) (2), hűtő zónája pedig előnyösen mesterségesen hűtött.

15 2. Az 1. igénypont szerint alagútkemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy kombinált levegő-olaj porlasztású, nyomással működő égői (16) vannak.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti alagútke20 mence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az égők (16) a kemence vízszintes tengelyének síkjában állíthatók.

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti alagútkemence kiviteli alakja, azzal jellemezve,

25 hogy a perforált, hőálló anyagból készített lapok (1) helyükről könnyen eltávolítható módon vannak rögzítve, illetve cserélhetők.

5. Az 1—4. igénypont szerinti alagútkemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a perfo30 rált. hőálló anyagból készített lapok (1) anyaga kerámia.

4 rajz, 4 ábra

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 81.1228.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató í ábra

Nemzetközi osztályozás: F 27 B 9/00 [gíjíjiriiiir

2 QbfO

Nemzetközi osztályozás: F 27 B 9/00 meleg levegő (sugárzó)hó hideg levegő áramlás hevert hűtött levegő

3. ábra

4. ábra