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EP1050731B1 - Brennofen - Google Patents

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EP1050731B1
EP1050731B1 EP20000108918 EP00108918A EP1050731B1 EP 1050731 B1 EP1050731 B1 EP 1050731B1 EP 20000108918 EP20000108918 EP 20000108918 EP 00108918 A EP00108918 A EP 00108918A EP 1050731 B1 EP1050731 B1 EP 1050731B1
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EP
European Patent Office
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furnace
chamber
firing
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furnace chamber
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Revoked
Application number
EP20000108918
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1050731A1 (de
Inventor
Martin Wernet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7906703&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1050731(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG filed Critical Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Publication of EP1050731A1 publication Critical patent/EP1050731A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1050731B1 publication Critical patent/EP1050731B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/10—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated by hot air or gas
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    • F27B9/3005—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types arrangements for circulating gases
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    • F27B2009/305—Particular conformation of the furnace
    • F27B2009/3055—Non-uniform section through the length of the furnace
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    • F27B2009/3638—Heaters located above and under the track
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    • F27B9/02—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity of multiple-track type; of multiple-chamber type; Combinations of furnaces
    • F27B9/029—Multicellular type furnaces constructed with add-on modules
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    • F27B9/40—Arrangements of controlling or monitoring devices
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means
    • F27D2007/045—Fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/007—Partitions

Definitions

  • the invention relates to a kiln with a furnace housing, in the interior of which a combustion chamber receiving furnace chamber is provided; with a conveyor system, with which the kiln is movable through the furnace chamber; with heaters, with which the furnace chamber and the gas located in the furnace chamber can be heated to the temperature required for firing; and with at least one zone in which a blower is provided, which sucks up rising gases from the furnace chamber and back into the furnace chamber and presses against the kiln.
  • Kilns of this type are known in a great many details (e.g., from US-A-3 869 249).
  • heaters come here all conceivable designs used, with which the furnace chamber and in particular the air located there can be brought to the required temperature.
  • Particularly preferred are open burners, with their combustion gases can be achieved in the furnace chamber turbulence, which are desirable to improve the heat exchange and to even out the temperature distribution.
  • Object of the present invention is to improve a kiln of the type mentioned in such a way that at a faster heating and firing a more uniform temperature distribution in the kiln can be achieved.
  • the heaters are arranged in the upper hall and in the hall of the conveyor system.
  • the "direct firing" of the oven space by the heater preferably a burner, supplemented by a gas circulation (if here and below of "gas” is mentioned, so it is generally to air, when using open burner in to a certain extent may contain combustion gases).
  • a gas circulation if here and below of "gas” is mentioned, so it is generally to air, when using open burner in to a certain extent may contain combustion gases.
  • the fan provided according to the invention, the convection in the furnace chamber is increased in a manner such as the turbulence generated by the burner itself can not achieve.
  • the blowing speed can be chosen so high that the circulated gases flow not only on the outer surfaces of the fuel but possibly also for the most part by the inner channels.
  • a partition wall which separates a suction space from a return space.
  • the efficiency of the fan can be increased and achieve a defined gas circulation.
  • the return space has close to the firing heranvrade bulkhead.
  • the firing material is thus located at the point at which the recirculated gases emerge from the recirculation space and still have a defined, directed flow velocity. This is especially important where internal channels of the fuel are to be flowed through.
  • the return space may be bridged at its end adjacent to the kiln by an outlet grate. This provides for an equalization of the circulation flow.
  • the housing in which in the region of the zones in which hot gases are circulated, the housing is provided with dome-like elevations. In these, due to its temperature rising heated gas can be collected and sucked particularly effective from the fan.
  • inventive concept for continuous kilns, which are equipped with a leading from an inlet to an outlet transport system for the kiln.
  • the kiln shown in the drawing which is generally designated by the reference numeral 1, is used for firing ceramic goods 7 and in particular those which are traversed by inner channels. It has a housing 2, which is supported by feet 3 at a certain distance above the floor 4.
  • the interior of the housing 2, the "furnace chamber” 5, is tunnel-shaped and leads from an outlet to an inlet, both of which are no longer shown in the detail shown in the drawing.
  • the housing 2 of the kiln 1 is enlarged towards the top by dome-like elevations 9.
  • the interior of the dome-like elevations 9 is in each case divided by a partition 10 into a suction space 11 and a return space 12.
  • a fan 13 is arranged, which sucks hot gases through an opening of the partition wall 10 from the suction chamber 11 and discharges into the return chamber 12.
  • Each blower 13 is driven by a motor 14 mounted outside the housing 2 of the kiln 1.
  • the return space 12 is extended downwardly by two bulkheads 15, 16; at its lower end, the return space 12 is straddled by an outlet grate 17. Also at the bulkhead 15 opposite the end of the dome-like elevations 9 each one in the furnace chamber 5 to near the goods 7 zoom reaching bulkhead 18 is attached.
  • the goods to be fired 7 are placed at the inlet to the conveyor system 6 and retracted by this in the interior of the oven chamber 5. With the help of the burner 8, they are increasingly brought to the temperature required for firing, in the area of dome-like elevations 9 is reached.
  • the burner 8 are, as already mentioned, regulated by a temperature control so that in all areas of the oven chamber 5 along the path of movement of the goods 7, a desired temperature profile is maintained.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brennofen mit einem Ofengehäuse, in dessen Innerem ein das Brenngut aufnehmender Ofenraum vorgesehen ist; mit einem Fördersystem, mit dem das Brenngut durch den Ofenraum bewegbar ist; mit Heizeinrichtungen, mit denen der Ofenraum und das im Ofenraum befindliche Gas auf die zum Brennen erforderlich Temperatur aufheizbar ist; und mit mindestens einer Zone, in welcher ein Gebläse vorgesehen ist, welches aufsteigende eiße Gase aus dem Ofenraum ansaugt un wieder in den Ofenraum zurückführt und gegen das Brenngut drückt.
  • Brennofen dieser Art sind in unterschiedlichsten Detail-ausführungen bekannte (z.B. aus US-A-3 869 249). Als Heizeinrichtungen kommmen dabei alle denkbaren Ausführungen zum Einsatz, mit denen der Ofenraum und insbesondere die dort befindliche Luft auf die erforderliche Temperatur gebracht werden können. Besonders bevorzugt sind offene Brenner, mit deren Verbrennungsgasen sich im Ofenraum Turbulenzen erzielen lassen, die zur Verbesserung des Wärmeaustausches und zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung erwünscht sind.
  • Bestimmte Arten von Brenngut, insbesondere Keramikwaren, die von inneren Kanälen durchzogen sind, erwärmen sich in diesen bekannten Brennöfen vergleichsweise langsam und noch immer mit einer verhältnismäßig starken Inhomogenität der inneren Temperaturverteilung, was zu Temperaturspannungen im Brenngut führen kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brennofen der eingangs genannten Art derart fortzubilden, daß bei schnellen Aufheiz- und Brennzeiten eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Brenngut erzielt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizeinrichtungen oberhall und unterhall des Fördersystems angeordnet sind.
  • Erfindungsgemäß wird also die "Direktbefeuerung" des Ofenraumes durch die Heizeinrichtung, vorzugsweise einen Brenner, durch eine Gasumwälzung ergänzt (wenn hier und nachfolgend von "Gas" die Rede ist, so handelt es sich dabei im allgemeinen um Luft, die bei Verwendung offener Brenner in gewissem Umfange Verbrennungsgase enthalten kann). Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Gebläse wird die Konvektion im Ofenraum in einer Weise vergrößert, wie dies die vom Brenner selbst erzeugten Turbulenzen nicht erzielen können. Die Anblasgeschwindigkeit kann so hoch gewählt werden, daß die umgewälzten Gase nicht nur über die äußeren Oberflächen des Brenngutes strömen sondern ggf. auch zum großen Teil durch dessen innere Kanäle.
  • Vorteilhafterweise ist in der Zone, in welcher die Gasumwälzung stattfindet, eine Trennwand vorgesehen, welche einen Ansaugraum von einem Rückführraum trennt. Auf diese Weise läßt sich der Wirkungsgrad des Gebläses erhöhen und eine definierte Gaszirkulation erreichen.
  • Dabei ist zweckmäßig, wenn der Rückführraum bis nahe an das Brenngut heranreichende Schotts aufweist. Das Brenngut befindet sich also an derjenigen Stelle, an welcher die umgewälzten Gase aus dem Rückführraum austreten und noch eine definierte, gerichtete Strömungsgeschwindigkeit aufweisen. Dies ist insbesondere dort wichtig, wo innere Kanäle des Brenngutes durchströmt werden sollen.
  • Der Rückführraum kann an seinem dem Brenngut benachbarten Ende durch einen Auslaßrost überbrückt sein. Dieser sorgt für eine Vergleichmäßigung der Zirkulationsströmung.
  • Besonders bevorzugt wird diejenige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brennofens, bei welcher im Bereich der Zonen, in welchen heiße Gase umgewälzt werden, das Gehäuse mit domartigen Erhöhungen versehen ist. In diesen kann das aufgrund seiner Temperatur nach oben steigende erhitzte Gas aufgefangen und besonders effektiv vom Gebläse angesaugt werden.
  • Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Konzept für Durchlauf-Brennöfen, die mit einem von einem Einlaß zu einem Auslaß führenden Transportsystem für das Brenngut ausgestattet sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt ausschnittsweise einen vertikalen Schnitt durch einen Durchlauf-Brennofen.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Brennofen, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, dient zum Brennen von Keramikwaren 7 und dabei insbesondere solchen, die von inneren Kanälen durchzogen sind. Er weist ein Gehäuse 2 auf, welches von Füßen 3 in einem bestimmten Abstand über dem Boden 4 getragen ist.
  • Das Innere des Gehäuses 2, der "Ofenraum" 5, ist tunnelartig ausgebildet und führt von einem Auslaß zu einem Einlaß, die beide in dem in der Zeichnung dargestellten Ausschnitt nicht mehr gezeigt sind. Vom Einlaß bis zum Auslaß führt durch den Ofenraum 5 ein Fördersystem 6, im dargestellten Beispiel ein Rollenfördersystem, auf welchem sich die zu brennenden Waren 7 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit durch den Ofenraum 5 hindurch bewegen.
  • Oberhalb und unterhalb des Fördersystems 6 münden in den Ofenraum 5 Gasbrenner 8, mit welchen in bekannter Weise - temperaturgeregelt - der Ofenraum 5 auf die zum Brennen erforderliche Temperatur gebracht wird.
  • Im Bereich bestimmter Zonen, von denen in der Zeichnung zwei dargestellt sind, ist das Gehäuse 2 des Brennofens 1 nach oben hin durch domartige Erhöhungen 9 vergrößert. Der Innenraum der domartigen Erhöhungen 9 ist jeweils durch eine Trennwand 10 in einen Ansaugraum 11 und einen Rückführraum 12 unterteilt. Im oberen Bereich des Rückführraumes 12 ist ein Gebläse 13 angeordnet, welches durch eine Öffnung der Trennwand 10 aus dem Ansaugraum 11 heiße Gase ansaugt und in den Rückführraum 12 abgibt. Jedes Gebläse 13 wird durch einen außerhalb des Gehäuses 2 des Brennofens 1 montierten Motor 14 angetrieben.
  • Der Rückführraum 12 ist nach unten durch zwei Schotts 15, 16 verlängert; an seinem unteren Ende wird der Rückführraum 12 von einem Auslaßrost oder -gitter 17 überspannt. Auch an dem dem Schott 15 gegenüber liegenden Ende der domartigen Erhöhungen 9 ist jeweils ein in den Ofenraum 5 bis nahe an die Waren 7 heranreichendes Schott 18 angebracht.
  • Der oben beschriebene Durchlauf-Brennofen 1 arbeitet wie folgt:
  • Die zu brennenden Waren 7 werden am Einlauf auf das Fördersystem 6 aufgesetzt und durch dieses in das Innere des Ofenraumes 5 eingefahren. Mit Hilfe der Brenner 8 werden sie zunehmend auf die zum Brennen erforderliche Temperatur gebracht, die im Bereich der domartigen Erhöhungen 9 erreicht ist. Die Brenner 8 werden, wie bereits erwähnt, durch eine Temperatursteuerung so geregelt, daß in allen Bereichen des Ofenraumes 5 längs des Bewegungsweges der Waren 7 ein gewünschtes Temperaturprofil aufrecht erhalten wird.
  • Im Bereich der domartigen Erhöhungen 9 des Gehäuses 2 des Brennofens 1 steigen die heißen, von den Brennern 8 erwärmten Gase in den Ansaugraum 11 auf, werden dort mit Hilfe des Gebläses 13 in den Rückführraum 12 überführt und sodann unter Druck durch den Auslaßrost 17 gegen die zu brennende Ware 7 geblasen. Diese Waren 7 werden dabei nicht nur außen überströmt; vielmehr treten die umgewälzten Gase auch in die inneren Kanäle der Waren 7 ein und geben über die dortigen inneren Flächen Wärme an die Waren 7 ab.

Claims (6)

  1. Brennofen mit einem Ofengehäuse (2), in dessen Innerem ein das Brenngut (7) aufnehmender Ofenraum (5) vorgesehen ist; mit einem Fördersystem (6), mit dem das Brenngut (7) durch den Ofenraum (5) bewegbar ist; mit Heizeinrichtungen (8), mit denen der Ofenraum (5) und das im Ofenraum (5) befindliche Gas auf die zum Brennen erforderliche Temperatur aufheizbar ist; und mit mindestens einer Zone, in welcher ein Gebläse (13) vorgesehen ist, welches aufsteigende heiße Gase aus dem Ofenraum (5) ansaugt und wieder in den Ofenraum zurückführt und gegen das Brenngut drückt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizeinrichtungen (8) oberhalb und unterhalb des Fördersystems (6) angeordnet sind.
  2. Brennofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zone eine Trennwand (10) vorgesehen ist, welche einen Ansaugraum (11) von einem Rückführraum (12) trennt.
  3. Brennofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführraum (12) bis nahe an das Brenngut (7) heranreichende Schotts (15) aufweist.
  4. Brennofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführraum (12) an seinem dem Brenngut (7) benachbarten Ende durch einen Auslaßrost (17) überbrückt ist.
  5. Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zonen, in welchen heiße Gase umgewälzt werden, das Gehäuse (2) mit domartigen Erhöhungen (9) versehen ist.
  6. Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Durchlauf-Brennofen mit einem von einem Einlaß zu einem Auslaß führenden Transportsystem (6) für das Brenngut (7) ausgestattet ist.
EP20000108918 1999-05-03 2000-04-27 Brennofen Revoked EP1050731B1 (de)

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DE19920136 1999-05-03

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