NL8702164A

NL8702164A - Gasverwarmde doorschuifoven.

Info

Publication number: NL8702164A
Application number: NL8702164A
Authority: NL
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1987-09-10
Publication date: 1988-06-16
Also published as: DE3640213C1; IT8748543A0; IT1211884B; GB2197939A; GB8727396D0

Description

*. * i P HP/AB/102 - 1 - *

Gasverwarmde doorschuifoven

De uitvinding heeft betrekking op een gasverwarmde doorschuifoven voor het branden van vormdelen uit grof keramisch materiaal of oxydisch keramiek, met een brandzone en een koelzone.

5 Conventionele ovens, zoals bijvoorbeeld tunnelwagen- ovens, voor het verbranden van vormdelen uit grof keramisch materiaal of oxydisch keramiek werken met een doorlooptijd van ver boven 20 uur, waardoor scheurvorming als gevolg van snel opwarmen en snel afkoelen wordt vermeden. In het bij-10 zonder ovens met een ovendoorsnede die veel vormdelen of vormdeelstapels kan opnemen, leiden snel tot scheurvorming, omdat in de ovendwarsrichting ongelijkmatige temperaturen op het te branden materiaal inwerken. Door een verdere verhoging van de doorschuiftijd kan deze invloed weliswaar ver-15 minderd worden maar lange doorschuiftijden zijn ongewenst.

Voor het branden van porselein zijn in de markt snel-brandovens bekend. Uit ervaring blijkt dat zij voor het branden van grof keramisch materiaal of oxydisch keramiek niet kunnen worden toegepast.

20 In DE-PS-28 00 895 is een tunneloven met een voorver- warmzone, een brandzone en een koelzone beschreven. Bij deze oven zijn in langsrichting een groot aantal inlaatopeningen voor gas of lucht aangebracht. In de nabijheid van deze ope-ningen moet worden gerekend op onregelmatigheden in het tem-25 peratuursverloop, hetgeen scheurvorming bevordert.

Het doel van de uitvinding is een doorschuifoven van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij scheurvorming van het te branden materiaal als gevolg van in langsrichting van de oven (doorschuifrichting) sprongsgewijs 30 optredende temperatuursveranderingen en in dwarsrichting van de oven ongelijkmatige temperatuursverdelingen zijn vermeden en die werkt met relatief korte doorschuiftijden.

Overeenkomstig de uitvinding wordt dit doel bereikt 8702164 τ - 2 - met een doorschuifoven van de in de aanhef genoemde soort, doordat de stroom verbrandingsgas in het gebied van het einde van de brandzone waarop de koelzone aansluit, in de brandzone treedt en is gericht naar de inschuifopening, dat 5 het brandgas in het gebied van de inschuifopening wordt afgezogen en dat de doorschuifsnelheid van het te branden materiaal ligt tussen 0,5 m/uur en 1,5 m/uur.

Daardoor wordt in de brandzone een stijgend tempera-tuursverloop bereikt, dat niet door in de langsrichting van 10 de oven gezien, andere verbrandingsgasstromen is onderbroken. In dwarsrichting van de oven heerst een in verregaande mate, gelijkmatige temperatuursverdeling. Aan geen enkel stuk van het te branden materiaal treden zodoende tempera-tuurspieken of temperatuursdalingen op, die scheurvorming 15 zouden begunstigen. Het afzuigen van de stroom verbrandingsgas nabij de inschuifopening ondersteunt de gelijkmatige temperatuursverdeling en maakt een hogere doorzet van verbrandingsgas mogelijk.

Bij een doorschuifsnelheid tussen 0,5 m/uur en 20 1,5 m/uur, in het bijzonder ongeveer 1 m/uur, is enerzijds verzekerd dat het te branden materiaal voldoende lang in het heetste deel van de brandzone is. Anderzijds leidt deze relatief hoge doorschuifsnelheid tot kortere doorlooptijden.

Bij de doorschuifoven overeenkomstig de uitvinding is 25 een gebruikelijke voorverwarmzone overbodig, in welke zone het te branden materiaal aanvankelijk bij ongeveer 100°C voorverwarmd wordt tot de temperatuur in de brandzone. Aan het wegvallen van de voorverwarmzone is een verkorting van de lengte van de doorschuifoven verbonden. Dit vermindert op 30 overeenkomstige wijze de doorschuiftijd.

De doorschuifoven kan met een in vergelijking tot de tunneloven kleinere ovendoorsnede worden gebouwd, zonder dat de voordelen verloren gaan. Zodoende is het mogelijk om kleine series economisch en snel te branden. De doorschuif-35 breedte van het te branden materiaal kan daarbij bijvoorbeeld 25 cm tot ongeveer 75 cm bedragen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is 8702164

Y

- 3 - * door de druk van de in de brandzone tredende stroom verbrandingsgas in de koelzone een overdruk opgebouwd die afneemt aan de uitschuifopening van de koelzone. Daardoor wordt bereikt dat de temperatuur in de koelzone in de doorschuif-5 richting daalt zonder dat temperatuurpieken in het te branden materiaal optreden. Door de overdruk wordt ook bereikt dat aan de uitschuifopening of door eventuele opehingen in de ovenwand in het gebied van de koelzone geen omgevingslucht wordt aangezogen.

10 Voordelige, andere uitvoeringsvormen van de uitvinding blijken uit de onderconclusies en uit de navolgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld. De figuur toont een schematisch aanzicht van een doorsnede van een doorschuif-oven.

15 Met de doorschuifoven moeten bijvoorbeeld vuurvaste materialen, zoals hoeveelheden met een gehalte tot 90% AI2O3 of hoeveelheden met een gehalte van 40% tot 90% SiC of hoeveelheden met een gehalte tot 96% Zr02 gebrand worden bij een temperatuur tot ongeveer 1650°C.

20 De doorschuifoven omvat een tunnel l, waarin in de doorschuifrichting D op een brandzone 2 een koelzone 3 direkt aansluit. De brandzone 2 is ongeveer tweemaal zo lang als de koelzone 3. De lengte van de brandzone bedraagt bijvoorbeeld 8 m. De doorsnede van de tunnel 1 is ongeveer 25 vierkant. Zijn doorschuifbreedte bedraagt ongeveer 25 cm (bij binnenwerkse ovenbreedte B 37 cm). Zodoende kunnen door de oven achter elkaar separate stenen met een gewicht tot ongeveer 25 kg worden getransporteerd.

De doorschuifoven is voorzien van een vuurvaste en 30 warmte-isolerende bekleding 4, 5, waarbij de bekleding 4 in het gebied van de brandzone 2 dikker is dan de bekleding 5 in de koelzone 3. In de koelzone 3 is slechts een geringere warmte-isolatie nodig en gewenst dan in de brandzone 2. Aan het begin van de brandzone 2 ligt de inschuifopening 6 van 35 de tunnel 1. Aan het einde van de koelzone 3 is een uitschuifopening 7 aanwezig.

De doorschuifoven omvat aan beide zijden van de tunnel 8702164 - 4 - 1 een brander 8, 9. Er kunnen ook meerdere branders over de omtrek van de tunnel 1 verdeeld aanwezig zijn. Deze moeten echter in de lengterichting van de tunnel 1 ten opzichte van elkaar niet versprongen zijn. Op de branders 8, 9 sluiten in 5 de bekleding 4 gevormde verbrandingsgaskanalen 10, 11 aan, die uitmonden in trechtervormige, zich verwijdende uit-stroommonden 12, 13. De uitstroommonden 12, 13 liggen in doorsnede van de tunnel 1 diametraal tegenover elkaar, zodat in de tunnel 1 slechts op in langsrichting niet versprongen 10 plaatsen verbrandingsgas intreedt.

Nabij de inschuifopening 6 is in de bekleding 4 een de tunnel 1 omsluitend afzuigkanaal 14 gevormd, waarop een afzuigtoestel 15 is aangesloten.

In de bekleding 4 lopen evenwijdig aan de brandzone 2 15 luchtkanalen 16, 17 voor verbrandingslucht. Tijdens bedrijf kan aan de branders 8, 9 de verbrandingslucht die via deze kanalen is voorverwarmd, toegevoerd worden.

Voor de inschuifopening 6 is een toevoertafel 18 geplaatst. Tussen de tafel 18 en de inschuifopening 7 ligt 20 evenwijdig aan de tunnel 1 een rollenbaan 19.

De werking van de beschreven doorschuifoven is als volgt:

Door de kanalen 10, 11 voor verbrandingsgas en door de vormgeving van de uitstroommonden 12, 13 alsook het bedrij-25 ven van het afzuigtoestel 15 bouwt zich in de brandzone 2 een stroming verbrandingsgas G op, die vanaf de uitstroommonden 12, 13 gericht is naar de inschuifopening 6 en tegen de doorschuifrichting D in. In het gebied van de uitstroommonden 12, 13 heerst in de stroming verbrandingsgas over een 30 lengte van bijvoorbeeld 1,5 m de maximumtemperatuur van ongeveer 1650°C. Naar de inschuifopening 6 toe daalt de temperatuur in de stroming verbrandingsgas G, welke echter in doorsnede van de tunnel in hoofdzaak gelijk is. Bij het afzuigkanaal 14 en zodoende bij de inschuifopening 6 heerst 35 een temperatuur tussen 500°C en 800°C, bijvoorbeeld 600eC tot 700°C.

Het te branden materiaal wordt in de doorschuifrich- 8702164 - 5 - ting D door de inschuifopening 6 en door de tunnel 1 geschoven met een snelheid van ongeveer 1 m/uur. Het te branden materiaal wordt zodoende direkt na de inschuifopening 6 gebracht op een relatief hoge temperatuur. De stukken te 5 branden materiaal worden echter alzijdig en gelijkmatig blootgesteld aan warmte. Gebleken is dat hierbij scheuren in het te branden materiaal niet optreden.

Door de gekozen doorschuifsnelheid is verzekerd dat het te branden materiaal voldoende lang wordt blootgesteld 10 aan de maximumtemperatuur van ongeveer 1650°C.

Bij het voorbij de uitstroommonden 12, 13 schuiven van het te branden materiaal komt het in de koelzone 3. In de koelzone heerst een gasstroming K in de richting van de uit-schuifopening 7. De gasstroom K ontstaat door de overdruk 15 van de stroming verbrandingsgas G in het gebied van de uitstroommonden 12, 13, ten opzichte van de druk van de omgevingslucht aan de uitschuifopening 7. De stroomsnelheid van de gasstroom K is wezenlijk kleiner dan die van de stroming verbrandingsgas G. In de koelzone 3 vindt een gelijkmatige 20 daling van de temperatuur van het gebrande materiaal plaats. Ook in deze koelfase wordt het gebrande materiaal gelijkmatig blootgesteld aan de temperatuur. In het bijzonder kan in de koelzone 3 geen omgevingslucht toetreden. Ook in de koelfase treden in het gebrande materiaal geen scheur-25 spanningen op.

Verschillende proeven hebben aangetoond dat zelfs bij een relatief korte doorschuiftijd van ongeveer 12 uur in het gebrande materiaal geen spanningsscheuren zijn vast te stellen.

30 8702164

Claims

1. Met gas verwarmde doorschuifoven voor het branden van vormdelen die bestaan uit grof keramisch materiaal of oxydisch keramiek, met een brandzone en een koelzone, met het kenmerk dat de stroom verbrandingsgas (G) in het gebied 5 van het einde van de brandzone (2) waarop de koelzone (3) aansluit, in de brandzone (2) treedt en is gericht naar de inschuifopening (6), dat het brandgas in het gebied van de inschuifopening (6) wordt afgezogen en dat de doorschuif-snelheid van het te branden materiaal ligt tussen 0,5 m/uur 10 en 1,5 m/uur.

2. Doorschuifoven volgens conclusie 1, met het kenmerk dat door de druk van de in de brandzone (2) tredende stroom verbrandingsgas (G) in de koelzone (3) een onderdruk wordt opgebouwd die afneemt aan de uitschuifopening (7) van de 15 koelzone (3).

3. Doorschuifoven volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat bij maximumtemperaturen van ongeveer 1650eC in de brandzone (2) nabij de inschuifopening (6) een temperatuur tussen 500°C en 800°C heerst.

4. Doorschuifoven volgens één van de voorgaande con clusies, met het kenmerk dat voor het afzuigen van verbrandingsgas een de brandzone (2) nabij de inschuifopening (6) omsluitend afzuigkanaal (14) aanwezig is, dat is aangesloten op een afzuigtoestel (15).

5. Doorschuifoven volgens één van de voorgaande con clusies, met het kenmerk dat in de brandzone (2) tenminste twee uitstroommonden (12, 13) voor de stroming verbrandingsgas aanwezig zijn, en dat de uitstroommonden (12, 13) diametraal ten opzichte van de brandzone tegenover elkaar liggen.

6. Doorschuifoven volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de uitstroommonden (12, 13) naar de brandzone (2) toe trechtervormig verwijden en in de richting van de inschuifopening (6) gericht zijn. 8702164 - 7 - Δ

7. Doorschuifoven volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de lengte van de koelzone (3) ongeveer half zo groot is als de lengte van de brandzone (2).

8. Doorschuifoven volgens één van de voorgaande con clusies, met het kenmerk dat voor het voorverwarmen van de verbrandingslucht kanalen (16, 17) voor verbrandingslucht evenwijdig verlopen aan de brandzone (2). 10 8702164