DE3821589A1 - Ofenwagen fuer einen tunnelofen der keramischen industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofenwagen für einen Tunnelofen der keramischen Industrie nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Ausführung ist in der keramischen Industrie durch die Zeitschrift Ziegelindustrie International 12/86, Seiten 663-664, bekannt.

Nachteilig ist die niedrige Wärmekapazität (Gewicht und spezifisches Speichervermögen) der unteren Isolierschicht, die zu einem bedeutenden Wärmestrom in den Unterwagenbereich bzw. Kanal führt, was durch ent­ sprechende Kühlsysteme abgeführt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ofenwagen mit einem Feuerfest­ aufbau zu schaffen, der den Wärmestrom durch den Feuerfestaufbau bei den in der keramischen Industrie üblichen Durchlaufzeiten so weit re­ duziert, daß dieser geringe Wärmestrom von Begrenzungen des Unterwa­ genkanals (Fundament, Ofenwände) problemlos aufgenommen und abge­ führt werden kann.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs gelöst.

Der Vorteil der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß durch die Aufteilung des Feuerfestaufbaues in Schichten unterschiedlicher Funk­ tion der Wärmestrom in den Unterwagenkanal des Tunnelofens im Vergleich zu den bisher verwendeten Feuerfestaufbauten entscheidend verringert wird, da die durch die oberen Schichten dringende Wärmemenge zwischenge­ speichert (Pufferung) wird und somit nicht in den Unterwagenkanal unter­ halb des Ofenwagens dringen kann. Die gespeicherte Wärme wird außer­ halb des Tunnelofens und im Vorwärmer langsam abgegeben.

Da nun nur noch ein minimaler Wärmestrom in den Unterwagenkanal unterhalb des Ofenwagens eindringt, wird ein ansonsten notwendiges Kühlsystem im Unterwagenkanal überflüssig. Die damit verbundenen Investitions- und Wartungskosten können eingespart werden. Darüber hinaus fällt die mit den Kühlsystemen abgeführte Wärmemenge, die in der Regel nur mit niedrigem Wirkungsgrad wieder verwendet werden kann, gar nicht erst an. Der energiefressende Falschlufteintritt - bei luftgekühltem Unterwagenkanal - in den Brennkanal entfällt ebenfalls.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in rein schematischer Weise einen senkrechten Schnitt durch einen in einem Tunnelofen befindlichen Ofenwagen mit den verschiedenen Iso­ lierschichten.

Durch einen Tunnelofen (1) werden Ofenwagen (2) mit der zum Beispiel in Paketen gesetzten Brennware (3) - dicht aneinandergereiht - gescho­ ben. Die Ofenwagen (2) trennen Brennkanal (4) und Unterwagenkanal (5) voneinander. Der Feuerfestaufbau (6) des Ofenwagens (2) weist eine Tragschicht (7), eine Isolierschicht (9) mit der Tragkonstruktion (8) auf, die aus einem hochwertigen und hitzebeständigen Feuerfestmaterial besteht. Die Isolierschicht (7) besteht vorzugsweise aus Schamotte, mit einer Dichte von ca. 1900-2300 kg/m³. Die Trakonstruktion (8) besitzt eine Dichte von ca. 1000-2000 kg/m³. Die Isolierschicht (9) besitzt eine Dichte von ca. 100-200 kg/m³.

Die Isolierschicht (10) besteht aus einer schweren, temperaturbe­ ständigen Masse mit hoher Wärmekapazität, z. B. Feuerbeton, und kann eine Dichte von 1000-2400 kg/m³ haben. Der durch die obersten Schichten (7) bis (9) dringende geringe Wärmestrom wird von der als Speicherschicht dienenden Isolierschicht (10) aufgenommen, die sich dabei erwärmt.

Die unterste Isolierschicht (11) - vorzugsweise Isolierbeton in nie­ driger Dichte (ca. 100-200 kg/m³) - verhindert weitgehend, daß die in der mittleren Isolierschicht (10) gespeicherten Wärmemenge in den Unterwagenkanal (5) abfließen kann.

Während des Durchlaufes des Ofenwagens (2) durch den Tunnelofen (1) strömt z. B. durch die obersten Schichten (7) bis (9) eine Wärmemenge in die Speicherschicht (10), die die Isolierschicht um etwa 100°C auf­ heizt. Das bedeutet für die darunterliegende Isolierschicht (11) einen Wärmestrom von ca. 110 Watt pro m² in den Unterwagenkanal (5). Würde nun die Speicherschicht (10) durch eine leichtere und isolie­ rende Schicht, z. B. Isolierbeton mit ca. 350 kg/m³, ersetzt, nähme der Wärmestrom in den Unterwagenkanal (5) um über 50% zu; dieser Effekt entstünde, indem sich der eingesetzte Isolierbeton um min­ destens 200°C anstelle von den erwähnten 100°C aufheizen würde.

Nach dem Verlassen des Tunnelofens gibt nun der Ofenwagen über die Schichten (7 bis 9 und 11) nach und nach die in der Speicherschicht (10) befindliche Wärme an die Umgebung ab. Da die unterste und die oberen Schichten unter Umgebungsbedingungen eine sehr hohe Isolier­ fähigkeit haben, erfolgt diese Abkühlung so langsam, daß der größere Teil der in der Speicherschicht (10) enthaltenen Wärmemenge noch vor­ handen ist, wenn der Ofenwagen (2) wieder in den Tunnelofen (1) ge­ schoben wird. Die vorteilhafte Folge ist eine schnellere Aufheizung von Brennware und Ofenwagen-Plateau im Vorwärmer und im Tunnelofen.

Claims (1)

1. Ofenwagen für einen Tunnelofen der keramischen Industrie, der diesen in einen Brennkanal und einen Unterwagenkanal einteilt, wobei der Feuerfestaufbau des Ofenwagens aus einer hochwertigen, hitzebestän­ digen, von einer Tragkonstruktion getragenen Tragschicht (7) und 3 darunterliegenden weiteren Isolierschichten (8/9, 10, 11) besteht, wobei die 3 Isolierschichten funktionell aufeinander ab­ gestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste (8/9) der 3 Isolierschichten aus einem hitzebe­ ständigen, leichten Isolierstoff (9) und Tragstützen (8) besteht, daß die mittlere Isolierschicht (10) als Speicherschicht ausgebil­ det ist und durch eine Speichermasse mit hoher Dichte und großer spezifischer Wärmekapazität, die den durch die oberste Schicht (8, 9) dringenden Wärmestrom während des Durchlaufes des Ofenwagens durch den Tunnelofen aufnimmt, gebildet ist und daß die unterste Isolierschicht (11) aus einem festen Isolierma­ terial besteht, die den Unterwagenkanal (5) gegen die Temperatur­ erhöhung der darüber liegenden Isolierschichten (8/9, 10) ab­ schirmt.