COOLING-ZONE FOR A KILN, ESPECIALLY FOR A ROLLER HEARTH FURNACE

Abstract: 1. A roller kiln through which the objects for firing, in the form of ceramic tiles or plates, are conducted in one layer without any supporting kiln furniture of refractory material, having a preheating, a firing and a cooling zone in which the cooling of the fired objects takes place indirectly by means of a flowing heat transfer medium in order to prevent reoxidation, this heat transfer medium being conducted in pipe coils or registers which are arranged above the fired objects and shielded adjustably against them, characterized in that pipe coils or registers conducting a flowing heat transfer medium are also arranged under the fired objects.

Description: Kühizone für einen Brennofen, vorzugsweise Rollenofen In der europäischen Patentanmeldung 81 lp6 713.1 ist von der Ausbildung der Kühlzone für einen aus Vorheiz-, Brennund Kühizone bestehenden Brennofen, vorzugsweise Rollenofen, ausgegangen, 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 bestehenden Rollen von ausserhalb des Ofens angetrieben werden. Der besondere Vorteil dieser Ofen 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 Kühlzone 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 Ofen 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 Öfen 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 Rück- wirkungen aus der Kühlzone 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. W 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 überschuss des Reduktions mi ttel anteils so gering ist, dass er in der zwischen aufeinanderfolgenden Eingaben liegenden Pausen ohne zusätzliche Luftzuführung durch die neutrale Ofenatmosphäre abgebrannt wird. Es ist erkennbar, dass zur Durchführung eines solchen Verfahrens ein ausserordentlich kompliziertes Steuersystem erforderlich ist. Durch die aus der europäischen Patentanmeldung 81 106 713.1 entnehmbaren Erfindung wird die Aufgabe gelöst, durch Anwendung einfachster Mittel die Beeinflussung des Brenngutes in der Kühlzone und in dem der Kühlzone benachbarten Bereich durch die Atmosphäre der Kühlzone und damit eine entsprechende Reoxidierung des Brenngutes zu verhindern, indem die Kühlzone mittels eines strömenden Wärmeträgers, vorzugsweise eines flüssigen Wärmeträgers, indirekt gekühlt wird. 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 dab jedoch die Gefahr der Beeinflussung der Atmosphäre durch eingeführte Kühlluft besteht. Die Weiterbildung, wie sie durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen wird, besteht darin, dass in der Kühlzone zusätzlich zu den über dem Brenngut angeordneten, den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -registern oder alternativ dazu unter dem Brenngut angeordneten, den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -registern oder alternativ dazu unter dem Brenngut einen Wärmeträger führende Rohrschlangen oder -register angeordnet sind, deren Strahlungsflächen gegebenenfalls gegen das Brenngut regelbar abgeschirmt sind. Um zu vermeiden, dass von den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -registern abplatzender Zunder od. dgl. auf das Brenngut fällt, sind diese Rohrschlangen oder -register gegen das Brenngut gegebenenfalls abgeschirmt, wobei die Strahlungsflächen der den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -register gegen das Brenngut vorzugsweise regelbar abgeschirmt sind, so dass nicht nur das Brenngut geschützt wird, sondern der Kühlvorgang auch in beliebiger und optimaler Weise gesteuert werden kann. Bei den Unteren Strahlungsflächen kann die Abschirmung gegebenenfalls entfallen, weil von hier dem Brenngut keine Gefahr von allenfalls abplatzenden Zunder droht. Sie ist jedoch empfehlenswert, wenn eine Steuerung des Kühlvorgangs erwünscht ist. Vorzugsweise sind die Rohrschlangen oder -register quer zur Fahrtrichtung des Brenngutes durch den Brennofen angeordnet, weil dann die EinspeisGng 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 Deschlossenen Zustand der Abschirmung die Kühischlangen oder -register 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 .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 Anlage oder Ofenteile angeschlossen werden können. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Brennofen; Fig. 2 einen Schnitt lÅangs der Linie II-II der -Fig. 1; Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Kühl zone. Bei einem in Richtung des Pfeiles A mit dem zu brennenden Gut, insbesondere keramischen Platten, beschickten Ofen sind eine Vorheizzone V.Z., eine Brennzone B.Z., die in Richtung des Pfeiles B mittels Brenner beheizt wird, und eine Kühlzone K.Z. vorgesehen, aus der das fertige gebrannte und gekühTte Brenngut austritt. Das Brenngut B wird mittels Rollen durch den Ofen transportiert, von denen bei 1 in Fig. 2, die einen Schnitt durch Kühlzone K.Z. längs der Linie II-II der Fig. 1 darstellt, erkennbar ist. 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 Kühlluft, die mittels über und unter dem Rollenteppich angebrachten Gebläsen in die Kühlzone eingeführt wurde. Trotz eines bei 2 in Fig. 1 angedeuteten Schurzes zwischen Brennzone B.Z. und Kühlzone K.Z. ist es nicht möglich, eine Rückwirkung dieser Kühlluft auf die Brennzone und damit eine Beeinflussung der dort herrschenden Atmosphäre zu verhindern. Gemäss der Erfindung erfolgt die Kühlung des Brenngutes in der Kühlzone K.Z. nicht durch Einblasen von Kühlluft, sondern durch indirekte Kühlung mittels eines strömenden Wärmeträgers, vorzugsweise eines flüssigen Wärmeträgers, wie Wasser, der durch die vorzugsweise quer zur Fahrtrichtung verlegten Kühlschlangen oder -register 3 im oberen Teil der Kühlzone hindurchgeführt wird. Die Atmosphäre in der Kühlzone bleibt dabei in Ruhe und es kann nicht mehr zu einer Rückwirkung in die Brennzone kommen. Um ein Abfallen von sich allenfalls an den Kühlschlangen oder -registern 3 bildenden Zunder od. 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 in Fig. 3 angedeutet ist. Diese Jalousie besteht aus paddelartigen, sich quer über die Kühlzone erstreckenden Elementen, die so eingestellt werden können, dass sje die Lücken zwischen den festen Abschirmungen 4. praktisch überdecken. Sollten die Lücken zu gross sein, so können nebeneinander so viele Elemente angeordnet sein, dass sie im quergestellten Zustand die Lücke gemeinsam verschliessen. Mit dieser Massnahme ist nicht nur ein zusätzlicher Schutz des Brenngutes B auf den Rollen 1 gewähr leistet, sondern es ist auch möglich, den Kühlvorgang zu dosieren. Selbstverständlich kann anstelle der in Fig. 3 wiedergegebenen paddelartigen Elemente auch eine Anordnung vorgesehen werden, die sich aus quer über die Kühlzone oder in Längsrichtung der Kühlzone erstreckenden Schlitzplatten zusammensetzt, deren Schlitze gegenseitig mehr oder weniger zur Deckung gebracht werden können, so dass mehr oder weniger grosse Öffnungen entstehen, durch die von den Kühlschlangen oder -registern her die kühlende Einwirkung auf das auf den Rollen 1 geförderte Brenngut erfolgt. Unter dem aus den Rollen 1 bestehenden Rollenteppich befindet sich eine feuerfeste Isolierung 6. Zwischen dieser feuerfesten solierung 6 und dem Rollenteppich 1 befinden sich weitere K%ulschlangen oder -register 7, die ähnlich wie die Kühlschlangen oder -register 3 mit Vorrichtungen ähnlich den Jalousien 5 regelbar abschirmbar sein können. Diese Abschirmung ist jedoch zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeichnet. Die Kühischlangen oder -register 3 können in nicht dargestellter Weise an Anlagen oder Ofenteile angeschlossen sein, beispielsweise 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 aufgenommene Wärmemengen auch in anderer Weise z. B. zum Trocknen, weiterverwenden.

Claims: Patentansprüche 1. Mittels eines strömenden Wärmeträgers, vorzugsweise eines flüssigen Wärmeträgers, indirekt gekühlte Kühlzone 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, nach dem europäischen Patent ....... (Patentanmeldung 81 106 713.1), dadurch g e k e n n z e i c h n'e t , dass in der Kühizone zu sätzlich zu den über dem Brenngut angeordneten den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -registern oder alternativ dazu unter dem Brenngut einen Wärmeträger führende Rohrschlangen oder -register angeordnet sind, deren Strahlungsflächen gegebenenfalls gegen das Brenngut regelbar abgeschirmt sind. 2. Kühlzone nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Rohrschlangen oder -register quer zur Fahrtrichtigung des Brenngutes angeordnet sind. 3. Kühlzone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Abschirmung aus ialoisieartig angeordneten, verdrehbaren paddelartigen Elementen besteht. 4. Kühlzone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, dass die Abschirmung aus gegeneinander verschiebbaren Schlitzplatten besteht. 5. Kühlzone nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die den Wärmeträger führenden Rohrschlangen oder -register andie 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: F27D5, F27B9, F27D7, F27D9