ROLLER HEARTH FURNACE

Abstract: The cooling zone (K.Z.) pertains to a furnace, preferably a roller furnace, comprising a preheating zone (V.Z.), a firing zone (B.Z.) and a cooling zone (K.Z.). The articles to be fired, preferably ceramic slabs or plates, are conveyed through that furnace, in one layer without refractory material support. The zone (K.Z.) is indirectly cooled in order to prevent, in this zone (K.Z.) and its neighbourings, the atmosphere from acting on the articles to be treated, thereby avoiding a re-oxidation of said articles (B), and it is possible to act on their outer surface in a simple manner by means of a heat-carrying flow, preferably a heat-conveying fluid. The cooling zone comprises members which are adjustable in direction and flow rate for injecting materials acting on the surface of the articles. The indirect cooling is achieved preferably by means of coils (3) arranged above the articles to be subjected to the firing (B); their radiating surfaces may be masked in an adjustable fashion (in 5) and are arranged transversely with respect to the direction of movement of the articles. The masking elements (5) may be pivoted to swing like the blades of a blind or be made of sliding plates, movable towards each other. The coils (3) may be connected with other parts of the furnace, or with heat recovery installations.

Description: Kühizone für einen Brennofen, vorzugsweise Rollenofen Die Erfindung betrifft die Ausbildung der Kühizone für einen aus Vorheiz-, Brenn-und Kühizone bestehenden Brennofen, vorzugsweise Rollenofen, durch den das Brenngut, vorzugsweise keramische Fliesen oder Platten, ohne es stützende Brennhilfsmittel aus feuerfestem Material einschichtig hindurchgeführt wird. Bei das Brenngut einschichtig und ohne Brennhilfsmittel aus feuerfestem Material brennenden Rollenöfen durchläuft das Brenngut die Vorheiz-, Brenn- und Kühlzone auf einem Rollenteppich, dessen aus einem Spezialstahl oder keramischen feuerfesten Material bestehende Rollen von ausserhalb des Ofens angetrieben werden. Der besondere Vorteil dieser Ufen besteht darin, dass der Einsatz von Wagen und feuerfesten Brennhilfsmitteln entfällt. Diese Transport- und Stützmittel stellen eine erhebliche Masse dar, die vom Ofen aufgeheizt werden muss und in der Kühizone wieder zur Abkühlung gebracht wird. Es wird also ein erheblicher Teil der dem Ofen zum Brand des Brenngutes zugeführten Energie ungenutzt verschwendet. Mit solchen einschichtig und ohne Einsatz von Transportund Brennhilfsmitteln betriebenen Ufen wird nicht nur eine wesentliche Energieeinsparung erreicht, sondern es lässt sich auch der Brennvorgang schneller und gleichmässiger ; durchführen. Man gelangt zu erheblich verkürzten Produktionszyklen. In der Kühlzone solcher Ufen wird im allgemeinen mit sogenannter Sturzkühlung gearbeitet, d.h. es werden geeignete Mengen von Luft in die Kühlzone eingeführt und auf das Brenngut zur Einwirkung gebracht. Dabei kommt es unvermeidbar, auch wenn die Brennzone gegen die Kühlzone durch eine Schürze abgeschlossen ist, zu Rückwirkungen aus der Kühizone in die Brennzone und, wenn diese reduzierend gefahren wird, zu einer Reoxidierung des Brenngutes in der Kühlzone und wenigstens in dem der Kühlzone benachbarten Bereich der Brennzone. Will man eine solche Reoxidierung des Brenngutes in der Kühlzone und ein Zurückwirken der Reoxidierung in die der Kühlzone benachbarten Bereiche der Brennzone verhindern, so kann dies nach der DE-OS 28 24 367 beispielsweise dadurch erfolgen, dass man die der Reduktion in der Kühlzone dienenden Mittel in den Ofen intermittierend unter hohem Druck und in solchen Anteilen und Zeitabständen eingibt, dass der nach jeder durch Eingabe eines Anteils erzielten Teilreduktion verbleibende Oberschuss des Reduktionsmittelanteils so gering ist, dass er in der zwischen aufeinanderfolgenden Eingaben liegenden Pausen ohne zusätzliche LuftzufUhrung durch die neutrale Ofenatmosphäre abgebrannt wird, Es ist erkennbar, dass zur Durchführung eines solchen Verfahrens ein ausserordentlich kompliziertes Steuersystem erforderlich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, durch Anwendung einfachster Mittel die Beeinflussung des Brenngutes in der Kühizone und in dem der Kühlzone benachbarten Bereich durch die Atmosphäre der Kühl- zone und damit eine entsprechende Reoxidierung des Brenngutes zu verhindern und eine einfache Möglichkeit zur Beeinflussung der Oberfläche des Brenngutes zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kühizone mittels eines strömenden Wärmeträgers,vorzugsweise eines flüssigen Wärmeträgers, indirekt gekühlt ist und in ihrer Richtung und ihrem Durchsatz einstellbare Einführungsorgane für die Oberfläche des Brenngutes beeinflussende Medien aufweist. Bei Einsatz eines flüssigen Wärmeträgers, beispielsweise Wasser, das durch Rohrschlangen oder -register in der Kühlzone über dem Brenngut geführt wird, ergibt sich ebenfalls eine schroffe Abkühlung des Brenngutes in der Kühlzone, ohne dass jedoch die Gefahr der Beeinflussung der Atmosphäre durch eingeführte Kühlluft besteht. Gleichzeitig wird damit aber in der Kühlzone eine praktisch ruhende Atmosphäre geschaffen, mit der es nunmehr möglich ist, Luft oder ein sonstiges, die Oberfläche des Brenngutes beeinflussendes Medium hinsichtlich Menge und Richtung gesteuert in die Kühlzone einzuführen. So kann man beispielsweise zur Beeinflussung der Glasur ein entsprechendes Gas oder einen entsprechenden Dampf einführen. Um zu vermeiden, dass von den den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -registern abplatzender Zunder o. dgl. auf das Brenngut fällt, lassen sich diese Rohrschlangen oder -register gegen das Brenngut abschirmen, wobei in weiterer Ausbildung der Erfindung die Strahlungsflächen der den Wärmeträger führen den Rohrschlangen oder -register gegen das Brenngut regelbar abgeschirmt sind, so dass nicht nur das Brenngut geschützt wird, sondern der Kühlvorgang auch in beliebiger und optimaler Weise gesteuert werden kann. Vorzugsweise sind die Rohrschlangen oder -register quer zur Fahrtrichtung des Brenngutes durch den Brennofen angeordnet, weil dann die Einspeisung und Ableitung des Wärmeträgers besonders einfach ist. Auch die Anordnung und Bedienung der Abschirmung ist bei einer solchen Anordnung der Rohrschlangen oder -register wesentlich einfacher. Die regelbare Abschirmung besteht vorzugsweise aus jalousieartig angeordneten, verdrehbaren, paddelartigen Elementen. Diese Elemente decken im geschlossenen Zustand der Abschirmung die Kühlschlangen oder -register praktisch vollständig ab und lassen durch leichtes Verdrehen Schlitze frei, durch die die um die Kühlschlangen oder -register vorhandene stark gekühlte Atmosphäre nach unten sturzartig auf das Brenngut zur Einwirkung gelangen kann. Anstelle der jalousieartigen Vorhänge kann man auch Schlitzplatten verwenden, die sich in gewünschter Weise wechselseitig so übereinanderschieben lassen, dass mehr oder weniger grosse Uffnungen für den Durchtritt gekühlter Atmosphäre nach unten auf das Brenngut zur Verfügung stehen. Durch die Verstellbarkeit der Abschirmung ist es auch möglich, den Kühlprozess in der Kühlzone in beliebiger Weise zu beeinflussen. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -register an die Wärme wiedergewinnende oder wiedernutzbarmachende Anlagen oder Ofenteile angeschlossen werden können. Die Zeichnung- zeigt in Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Brennofen; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Kühlzone. Bei einem in Richtung des Pfeiles A mit dem zu brennenden Gut, insbesondere keramische Platten beschickten Ofen sind eine Vorheizzone V.Z., eine Brennzone B.Z. die in Richtung der Pfeile B mittels Brenner beheizt wird, und eine Kühlzone K.Z. vorgesehen, aus der das.fertige gebrannte und gekühlte Brenngut austritt. Das Brenngut B wird mittels Rollen durch den Ofen transportiert, von denen eine bei 1 in Fig. 2 und mehrere, ebenfalls mit 1 bezeichnet in Fig. 3 erkennbar sind. Solche Rollen bilden vom Ofeneingang bis zum Ofenausgang einen Rollenteppich und sind von aussen her angetrieben, so dass sie das auf ihnen lagernde Brenngut B durch den Ofen hindurchfördern. In der Kühlzone K.Z. erfolgte die Kühlung bis jetzt durch Kühl luft, die mittels über und unter dem Rollenteppich angebrachten Gebläse in die Kühlzone eingeführt wurde. Trotz eines bei 2 in Fig. 1 angedeuteten Schurzes zwischen Brennzone und Kühl zone ist es nicht möglich, eine Rückwirkung dieser Kühl luft auf die Brennzone und damit eine Beeinflussung der dort herrschenden Atmosphäre zu verhindern. Gemäss einem Merkmal der Erfindung erfolgt die Kühlung des Brenngutes B in der Kühlzone K.Z. nicht durch Einblasen von Kühiluft, sondern durch indirekte Kühlung mittels eines strömenden Wärmeträgers, vorzugsweise eines flüssigen Wärmeträgers, wie Wasser, der durch die vorzugsweise quer zur Fahrtrichtung des Brenngutes verlegten Kühlschlangen oder -register 3 im oberen Teil der Kühl zone hindurchgeführt wird. Die Atmosphäre in der Kühl zone bleibt dabei in Ruhe und es kann nicht mehr zu einer Rückwirkung in die Brennzone kommen. In diese ruhende Atmosphäre werden z.B. über in ihrer Richtung und in ihrem Durchsatz steuerbare Lanzen 8 ein reduzierendes Gas, Salzdämpfe oder ähnliche, die Oberfläche des Brenngutes in der gewünschten Weise beeinflussende Medien eingeführt. Da die Einführung in eine ruhende Atmosphäre erfolgt, ist die Dosierung einfach und unkompliziert und so durchführbar, dass Rückwirkungen auf den benachbarten Bereich der Brennzone nicht auftreten. Um ein Abfallen von sich allenfalls an den Kühlschlangen oder -registern 3 bildenden Zunder o. dgl. auf das Kühlgut zu verhindern, ist einmal eine feste Abschirmung, -wie sie bei 4 erkennbar ist, vorgesehen und zum anderen auch eine Abschirmung in Form einer Art von Jalousie, wie sie bei 5 angedeutet ist. Diese Jalousie besteht aus paddelartigen, sich quer über die Kühlzone erstreckenden Elementen, die so eingestellt werden können, dass sie die Lücken zwischen den festen Abschirmungen 4 praktisch schliessen. Mit dieser Massnahme ist nicht nur ein zusätzlicher Schutz des Brenngutes auf den Rollen 1 gewährleistet, sondern es ist auch möglich, den Kühl vorgang zu dosieren. Selbstverständlich kann anstelle der in Fig. 3 wiedergegebenen paddelartigen Elemente auch eine Anordnung vorgesehen werden, die sich aus quer über die Kühl zone oder in Längsrichtung der Kühl zone erstreckenden Schlitzplatten zusammensetzt, deren Schlitze gegenseitig mehr oder weniger zur Deckung gebracht werden können, so dass mehr oder weniger grosse Uffnungen entstehen, durch die von den Kühlschlangen oder -registern her die kühlende Ein Wirkung auf das auf den Rollen 1 geförderte Brenngut erfolgt, Unter dem aus den Rollen 1 bestehenden Rollenteppich befindet sich eine feuerfeste Isolierung 6. Die Kühlschlangen oder -register 3 können in nicht dargestellter Weise an Anlagen oder Ofenteile angeschlossen sein, beispiels- weise zur Vorheizzone geführt sein, so dass ein Teil der Wärmeenergie des Wärmeträgers dort zum Vorheizen des Brenngutes dienen kann. Man kann die von dem Wärmeträger aufgenommenen Wärmemengen auch in anderer Weise, z.B. zum Trocknen weiterverwenden.

Claims: Patentansprüche 1. Kühizone für einen aus Vorheiz-, Brenn- und Kühlzone bestehenden Brennofen, vorzugsweise Rollenofen, durch den das Brenngut, vorzugsweise keramische Fliesen oder Platten, ohne es stützende Brennhilfsmittel aus feuerfestem Material einschichtig hindurchgeführt wird, dadurch gek e n n z ei c h ne t , dass die Kühizone mittels eines strömenden Wärmeträgers, vorzugsweise eines flüssigen Wärmeträgers, indirekt gekühlt ist, und in ihrer Richtung und ihrem Durchsatz einstellbare Einführungsorgane für die Oberfläche des Brenngutes beeinflussende Medien aufweist. 2. Kühlzone nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Kühl zone über dem Brenngut den Wärmeträger führende Rohrschlangen oder -register angeordnet sind, deren Strahlungsflächen gegen das Brenngut regelbar abgeschirmt sind. 3. Kühlzone nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rohrschlangen oder -register quer zur Fahrtrichtung des Brenngutes angeordnet sind. 4. Kühizone nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschirmung aus jalousieartig angeordneten, verdrehbaren p.addel artigen Elemente besteht. 5. Kühlzone nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschirmung aus gegeneinander verschiebbaren Schl itzplatten besteht. 6. Kühizone nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek e n n z e i c h n e t , dass die den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -register an die Wärme wiedergewinnende oder wiedernutzbarmachende Anlagen oder Ofenteile angeschlossen sind.

Inventors: CREMER, GOTTFRIED, DR.
Applicants: BUCHTAL GMBH KERAMISCHE BETRIEBE
Application year: 1981
Main classification: F27B9
IPC codes: F27B9, F27D9, F27D7, F27D5