Wynalazek dotyczy pieca do wypalania i chlodzenia wyrobów ceramicznych, w szcze¬ gólnosci do wypalania cegiel.Celem wynalazku jest wykonanie takiej kon¬ strukcji pieca do wypalania, w której ladunek pieca, jest poddawany dodatkowej obróbce che¬ micznej podczas procesu wypalania lub chlo¬ dzenia.Wynalazek moze miec korzystne zastosowa¬ nie do pieca do wypalania, skladajacego sie z odizolowanego termicznie tunelu z podnos¬ nikami przenoszacymi ladunek do komór znaj¬ dujacych sie wyzej. W komorach odbywaja sie jednoczesnie procesy robocze jak podgrzewa¬ nie, wypalanie wstepne, wypalanie i chlodzenie.Wazna jest przy tym rzecza, ze w komorze do wypalania i podgrzewania wstepnego sa pro¬ wadzone z góry na dól spaliny, a w komorze chlodzenia -.—• powietrze chlodzace.Dzieki takiemu prowadzeniu spalin lub po¬ wietrza chlodzenia przeciwnie do kierunku na¬ turalnego spadku temperatur, powodujacego unoszenie sie cieplego powietrza z dolu do góry, material wypalany jest poddawany bar¬ dzo równomiernemu oddzialywaniu temperatu¬ ry, gdyz w przeciwienstwie do pieców pracu¬ jacych na zasadzie ssania, w tych piecach pra¬ cujacych z nadcisnieniem nie moga powsta¬ wac slepe katy i wneki wewnatrz stosu wy¬ palanych ksztaltek. Gdy teraz do spalin doda sie chemicznie czynne skladniki lub tez zasto¬ suje sie chemicznie czynny gaz, sam lub jako dodatek do spalin, to wtedy material wypala¬ ny, w szczególnosci cegly, podlegaja oddzia¬ lywaniu gazu tak równomiernie i tak w krót¬ kim czasie, ze w piecu do wypalania w jednym cyklu roboczym prowadzi sie proces podgrze¬ wania, wypalania wstepnego, wypalania 1 cfclo-dzsnia, a ponadto zapewnia sic jesecze obrób¬ ke chemiczna.Obróbka chemiczna jest wymagana zwlaszcza wtedy, gdy przy wypalaniu cegiel spotyka sie w glinie kawalki weglanu wapnia. Wiadomo, ze przy dodaniu dwutlenku wegla, w tempe¬ raturze powyzej 1KHP, powstajacy przy wypa¬ laniu tlenek wapnia zostaje przetworzony z powrotem na weglan wapnia. W tak wysokiej temperaturze nie nastepuje znaczniejsze roz¬ szerzanie sie tlenku wapnia przy przemianie na weglan wapnia. Gdy przetworzenie takie nie zostaje wykonane, to ponowna przemiana nast&uje w cegle ochladzanej. Zjawisko to jest jednak zwiazane ze znacznym powieksze¬ niem objetosci tlenku wapnia, tak iz w wypa¬ lanej ksztaltce, w szczególnosci w cegle, po¬ wstaja naprezenia i zdarzaja sie uszkodzenia, co sprawia, ze znaczna czesc ksztaltek nie na¬ daje sie do uzytku.Celem wynalazku jest wykonanie takiego pieca do wypalania, w którym oddzialywanie na ksztaltki, zwlaszcza dwutlenkiem wegla, jest mozliwe powyzej 550°C w sposób latwy i tani.Rozwiazanie zagadnienia wedlug wynalazku polega na tym, ze dodatkowy przewód spali* nowy, dajacy sie zamykac, jest poprowadzony od wylotu komory wypalania wstepnego do wlotu komory chlodzenia i od wylotu komory chlodzenia do przewodu dymowego.Wazna jest rzecza, ze w komorze chlodzenia w odleglosci od powstrzymujacej cieplo scian* ki zewnetrznej jest umieszczona cienka i wy¬ konana z materialu o dobrej przewodnosci oslona, która posiada u góry duzy otwór wej¬ sciowy dla spalin albo powietrza chlodzacego, a u dolu posiada liczne otwory wylotowe do przewodu spalin lub powietrza chlodzenia.Dzieki takim dodatkowym kanalom polacze¬ niowym i odpowiedniemu uksztaltowaniu ko¬ mory chlodzenia osiaga sie to, ze proces chlo¬ dzenia w komorze chlodzenia jest nieco opóz¬ niony, aby na swiezo wypalony material mo¬ gly dzialac spaliny. Nastepujace po tym chlo¬ dzenie odbywa sie za pomoca podgrzanego wstepnie powietrza chlodzenia, co umozliwia polaczenie procesu chlodzenia z oddzialywa¬ niem spalin na wypalany material. Taka t. zw. rekarbonizacja nie wymaga dodatkowej straty czasu, a przy tym wystarcza tylko nieznaczne zwiekszenie nakladu.W celu podgrzewania powietrza chlodzenia jest pozadane, zeby miedzy scianka zewnetrz¬ na i oslona byly umieszczone kanaly powietrza chlodzenia, które pozwalaja na doplyw zim¬ nego powietrza na dnie oslony, tak iz powie¬ trze chlodzenia miedzy oslona i scianka po¬ wietrzna podgrzewajac sie wznosi sie ku gó¬ rze, a u góry wchodzi do duzego otworu wej¬ sciowego w oslonie.Korzystnie jest, jezeli powietrze chlodzenia przeplywajace z wylotu komory chlodzenia jest prowadzone przez zamykany przewód powie¬ trza chlodzenia, prowadzacy od wylotu komory chlodzenia do umieszczonego u dolu wlotu po¬ mieszczenia podgrzewania wstepnego, przy czym pomieszczenie podgrzewania wstepnego znajduje sie w tunelu przed komora podgrze¬ wania wstepnego.Pomieszczenie podgrzewania wstepnego przed komora jest potrzebne dla zapewnienia stop¬ niowego wzrostu temperatury w poszczegól¬ nych komorach.Aby mozna bylo prowadzic proces chlodzenia z jak najlepsza ochrona wypalanego materia¬ lu przed uszkodzeniem, jest rzecza wazna zeby wywietrznik powietrza chlodzenia mial regu¬ lowana przepustnice.Material wypalany, który przechodzi do ko- mocy chlodzenia, jest tam pozostawiany na krótki czas. W tej komorze oddaje czesc swego ciepla na oslone otaczajaca ksztaltki i wyko¬ nana z materialu o dobrej przewodnosci. Ot¬ wór ssacy wywietrznika powietrza chlodzenia jest teraz tak malo otwarty, ze niewielka ilosc powietrza chlodzenia zostaje silnie podgrzana na tej oslonie, a jednoczesnie przeplywa przez material chlodzony powietrze z góry na dól.W miare obnizania temperatury ksztaltek w komorze chlodzenia odbywa sie.wówczas zwiek¬ szony doplyw powietrza chlodzenia przez ot¬ warcie otworu ssania.Inny wywietrznik umieszczony ponad pomie¬ szczeniem podgrzewania wysysa z tego po¬ mieszczenia powietrze doplywajace z komory chlodzenia, które nastepnie zostaje poddane suszeniu.Tunel znajdujacy sie pod komorami posiada wiec przed komora podgrzewania jeszcze jed¬ no pomieszczenie podgrzewania, a za komora chlodzenia — posiada jedno lub kilka pomiesz¬ czen dalszego chlodzenia. Te dodatkowe po¬ mieszczenia równiez sluza do tego, zeby tem¬ perature zmienna w zaleznosci od czasu, do¬ pasowac w poszczególnych komorach i po¬ mieszczeniach do wymagan wypalanego ma¬ terialu. Tunel jest przy tym zamykany drzwicz- _2 —kami, przy czym drzwiczki wylotowe posia¬ daja przy komorach pózniejszego chlodzenia regulowane otwory doplywu powietrza.Inne mozliwosci oddzialywania na tempera¬ ture spalin i powietrza chlodzenia polegaja na tym, ze kanaly chlodzenia posiadaja odgalezie¬ nia, wobec czego do spalin moze byc doprowa¬ dzane dowolnie powietrze chlodzenia przy opuszczaniu komory wypalania lub komory wypalania wstepnego.Odwrotnie, spaliny moga oddzialywac na po¬ wietrze chlodzenia, jezeli kanaly powietrza chlodzenia sa umieszczone w zasiegu promie¬ niowania gazów spalinowych i wskutek tego chlodza np. pokrywe komór iUD nie pozwalaja na uchodzenie na zewnatrz uzytecznego ciepla.. Przyklad wykonania wynalazku jest uwi¬ doczniony na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schematycznie tunel wraz z umieszczo¬ nymi ponad nim komorami, przy czym przebieg spalin i powietrza chlodzenia jest zaznaczony jak przy normalnym wypalaniu, fig. 2 przed¬ stawia wykres temperatury w zaleznosci od czasu w poszczególnych komorach oraz po¬ mieszczeniach podgrzewania wstepnego i chlo¬ dzenia, a fig. a przedstawia prowadzenie spa¬ lin podczas ponownego naweglania.Na fig. 1 cyfra 1 oznacza tunel, w którym znajduja sie podnosniki nie przedstawione na rysunku. Podnosniki dzialaja w kierunku strzalki 2. Wózek 3, który u dolu posiada ob¬ wodowe obrzeze uszczelniajace 4, jest podno¬ szony przez podnosniki w kierunku strzalki 2 do znajdujacych sie ponad tuleja 1 komór, albo opuszczany po dokonanym zabiegu robo¬ czym dla przenoszenia dalej w kierunku strzalki 5 do nastepnych komór lub nastepnego zabiegu roboczego. Na wózku 3 umieszczony jest ladunek 6. W omawianym przykladzie wy¬ konania sa to cegly, Komory stanowia komore podgrzewania 7, komore spalania wstepnego 8, komore wypalania 9 i komore chlodzenia 10.Spaliny sa tak prowadzone, ze scianka przeply¬ wowa U w komorze spalania 9 pozwala na przeplyw spalin pod cisnieniem w kierunku strzalki 12 z góry na dól przez ladunek. Otwo¬ ry wyjsciowe 13 komory spalania prowadza spaliny przez kanal spalinowy 14 do komory wypalania wstepnego. Spaliny wychodza w tym miejscu z otworów wejsciowych 15, aby przeplynac w kierunku strzalki 16 z dolu do góry przez komore wypalania wstepnego 8.Spaliny przechodza nastepnie przez otwory wyjsciowe 17 z komory wypalania wstepnego i przechodza w kierunku strzalki 2S w kanale spalinowym 19 do komory podgrzewania wstep¬ nego. Nastepnie wchodza przez otwory wej¬ sciowe 20, aby przeplynac przez komore pod¬ grzewania wstepnego z góry na dól w kie¬ runku strzalki 21. Przez otwory wylotowe 22 komory podgrzewania wstepnego spaliny prze¬ chodza nastepnie przez kanal spalinowy 23 ostatecznie do kanalu dymowego 24. Kanal dy¬ mowy moze prowadzic np. do suszarki albo do wymiennicy ciepla. Jednoczesnie podczas ta¬ kiego prowadzenia spalin wywietrznik 25 wsy¬ sa swieze powietrze przez otwór ssacy 26.Regulowana przepustnica 27 odslania otwór ssacy gdy znajduje sie w polozeniu 28 zazna¬ czonym linia kreskowana. Do nastawiania pcze- pustnicy jest przeznaczany silnik nastawczy 29. Swieze powietrze przeplywa w kierunku strzalki 30. Wywietrznik 25 wtlacza swieze po¬ wietrze w kierunku strzalki 31 przez kanal 32 chlodzacego powietrza. Zamykane odgalezienia 33, 34 umozliwiaja dodawanie powietrza do kanalu spalin 14 wzglednie do kanalu spalin 19. Przewód 32 chlodzacego powietrza jest umieszczony u góry w stropie komór dla dal- szeglo chlodzenia. W komorze chlodzenia 20 powietrze chlodzenia jest prowadzone przez przewody powietrzne 35 w kierunku strzalki 36 do dna komory chlodzenia 10. Przewody po¬ wietrzne posiadaja u dolu otwory wylotowe 37{ z których powietrze chlodzenia wznosi sie do góry w kierunku strzalki 38. Powietrze chlo¬ dzenia wznoszace sie w kierunku strzalki 38 oplywa oslone 39 wykonana z materialu o do¬ brej przewodnosci cieplnej. Oslona 39 spelnia zadanie wymiennicy ciepla dla materialu wy¬ palanego, doprowadzanego do komory chlo¬ dzenia z komory wypalania. Podgrzane po¬ wietrze chlodzenia przechodzi wówczas przez duzy otwór wejsciowy 40 oslony 39 dó wla¬ sciwej komory chlodzenia, przez która przeply¬ wa z góry na dól w kierunku strzalki 41. Po minieciu otworów wylotowych 42 gorace obec¬ nie powietrze chlodzenia przeplywa przez prze¬ wód powietrzny 43 w kierunku strzalki 44 do pomieszczenia podgrzewania 45. Powietrze odplywa w pomieszczeniu podgrzewania z otwo¬ rów wylotowych 46 i-przeplywa przez pomiesz¬ czenie podgrzewania i znajdujacy sie w nim material wypalany w kierunku strzalki 47 z dolu do góry. Z otworu wylotowego 48 po¬ mieszczenia podgrzewania 45 wsysa powietrz- nik 49 jeszcze cieple powietrze chlodzenia, aby skierowac je w kierunku strzalki 50 np. do suszarki swiezego powietrza. — 3 —Stosujac piec do wypalania, który ma opi- saoa wyiej konstrukcje i prowadzac odpowied¬ nio spaliny i powietrze chlodzenia osiaga sie w jednakowych odstepach czasu 51 w przybli¬ zeniu staly przebieg temperatury, jak to przed¬ stawiono na wykresie na fig. 2. Chlodzenie moze byc przy tym podlegac wplywowi po¬ mieszczen dodatkowego chlodzenia 52, 53. Przez regulowany wlot 54 jest wsysane przy tym swieze powietrze, które przeplywa w kierunku strzalki 55 pomieszczenia dodatkowego chlo¬ dzenia 1 opuszcza je przez wylot 56. Wazna jest rzecza, ze w pomieszczeniu podgrzewania 45 temperatura wzrasta na tyle ,ze przewyzsza tak zwany punkt rosy 57, to znaczy znajduje sie miedzy 150° i 180°. Ody punkt rosy jest przekraczany, wtedy podgrzewanie za pomoca spalin w komorze wstepnego podgrzewania 7 nie moze wywierac szkodliwego wplywu na wypalany material.Poza tym jest wazna rzecza, ze w komorze chlodzenia material wypalany zostaje ochlo¬ dzony na tyle, ze zostaje przekroczony tak zwany „skok kwarcowy" 58, znajdujacy sie pomiedzy 600 i 500°C. Nastepujace pózniej dalsze ochlodzenie nie moze przyczynic zadnej szko¬ dy wypalanemu materialowi.W odmianie pieco wedlug fig. 3 prowadzenie spalin odbywa sie podczas tak zwanej rekar- bonizacji, to znaczy przetworzenia tlenku wap¬ nia na weglan wapnia w komorze chlodzenia.Do kanalu spalin 19 jest dodany jeszcze inny kanal spalinowy 59. Ten kanal jest oddzielony zasuwa 60 od kanalu spalinowego 19. Gdy ta zasuwa 60 jest otwarta, a przepustnica 61 w kominie dymowym 24 — zamknieta, to przez dalsze zamkniecie przepustnicy 62 spali* ny w przewodzie spalinowym 19 zostaja zmu¬ szone do rozgalezienia sie. Jedna czesc spalin przeplywa w kierunku strzalek 63 przez prze¬ wód spalinowy 59 otwór wlotowy 40 oslony 39 i przeplywa w kierunku strzalki 41 przez ko¬ more chlodzenia z góry na dól. Przez otwory wlotowe 42 przeplywa nastepnie ta czesc spa¬ lin przez przewód powietrzny 43 w kierunku strzalki 44 do przewodu dymowego 64. Spaliny wyplywajace z otworu wylotowego 22 komory podgrzewania 7 sa równiez wyprowadzane przez przewód dymowy 64.W piecu wedlug fig. 1 proces rekarfoonizacji odbywa sie tylko podczas stosunkowo krótkie* go okresu w czasie procesu chlodzenia. Krzy¬ wa 65, oznaczona linia przerywana, wskazuje, ze proces chlodzenia jest nieco opózniony przez goretsze spaliny. Praea odpowiednie starowania regulowanej przepustnicy 27 mozna osiagnac to, ze proces chlodzenia w zasadaie przebiegi bez zmiany. Na fig. 3 widac, ze moga byc równiez umieszczone w dowolnych miejscach przewody doplywowe 66 z zaworami odcinaja* cymi 67, aby do komory chlodzenia mozna bylo wprowadzic jeszcze chemicznie czynne dodatki. Wazna jest rzecza, ze caly proces wy¬ palania jest prowadzony tak, ze w komorze chlodzenia sa prowadzone z góry na dól badz to spaliny, badz to powietrze chlodzenia prze¬ ciwko naturalnemu spadkowi temperatury i z tego wzgledu jest mozliwe szybkie przela¬ czenie w komorze chlodzenia z przeplywu spa¬ lin na przeplyw powietrza chlodzenia. Takie prowadzenie podcisnieniowe zapewnia równiez bardzo równomierne oddzialywanie na wypa¬ lany material. W reakcjach chemicznych takie równomierne oddzialywanie jest czynnikiem decydujacym o mozliwosci prowadzenia pro¬ cesu. PL