DE2551811A1

DE2551811A1 - Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von waren

Info

Publication number: DE2551811A1
Application number: DE19752551811
Authority: DE
Inventors: Rudolf Riedel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1977-05-26
Also published as: NL7612682A; FR2331758A1; FR2331758B1; BE847644A

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Rudolf Riedel ' . 431/2

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Waren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Waren, die entlang einem wärmeisolierten Behandlungskanal transportiert werden und dabei zunächst eine Aufheizzone, in der sie

bis etwa auf die Behandlungstemperatur aufgeheizt werden, dann : eine Brennzone, in der sie auf der Behandlungstemperatur gehalten werden, und danach eine Kühlzone, in der sie wieder auf etwa ihre Ausgangstemperaturen heruntergekühlt werden, durchlaufen. 2ugleich gibt die Erfindung einen zur Durchführung dieses Verfahrens "vorteilhaft geeigneten Tunnelofen an. ' :

Werden z. B. große Massen einer Ware, die dicht gepackt ist, ^] einer Wärmebehandlung unterzogen, so ist wegen der nur langsam

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fortschreitenden Durchwärmung von außen nach innen eine langsame Temperaturerhöhung unumgänglich, damit auch das Zentrum der Pakkung in gleichem Maße wie die äußeren Zonen erwärmt wird. Auch kann durch eine langsame Erwärmung ein Trocknungsvorgang beabsichtigt sein., der in einigen Fällen sogar als Voraussetzung für die anschließende Wärmebehandlung erfüllt sein muß. Derartige Gesichtspunkte spielen z. B. beim Brennen von Ton und Porzellanwaren eine RoIIe₇ wobei die anschließende langsame Abkühlung zur Vermeidung von durch große Temperaturunterschiede entstehenden Risseavorgenommen wird. Auch das Spannungsfreiglühen von Schweißteilen in der Massenfertigung verlangt zur Vermeidung von Verformungen eine langsame Erwärmung auf die eigentliche Behandlungstemperatur, von der sie dann zur Beibehaltung des spannungsfreien Gefüges langsam abgekühlt werden müssen.

Die älteste Methode, allerdings auch die am wenigsten wirtschaftliche, eine derartige Wärmebehandlung auszuführen, besteht in der Anwendung eines Kammerofens, in dem bei Raumtemperatur die zu behandelnde Ware hineingebracht, erwärmt und wieder auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Neben der zu behandelnden Ware müssen dabei also die inneren Kammerwände jeweils mit aufgeheizt und abgekühlt werden, was sich selbstverständlich auf die Wirtschaftlichkeit negativ auswirkt,da die in die Kammerwände hineingesteckte Wärmemenge bei der Abkühlung als Verlust in die Umgebung entweicht .

Zur Vermeidung derartiger Verluste haben sich z. B. beim Brennen von Ziegeln sog. Tunnelofen durchgesetzt, die einen durchgehenden Behandlungskanal in Form eines Tunnels besitzen und bei denen sich die Temperaturverteilung innerhalb des Tunnels in einem stationären Zustand befindet, so daß zu jeder Zeit an irgend einem Punkt innerhalb des Tunnels stets die gleiche Temperatur herrscht. Die zu brennenden Ziegel werden von dem einen Ende des Tunnels aus auf

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Transporteinrichtungen durch den Tunnel hindurch gefördert und am anderen Tunnelende entnommen. In der Mitte des Tunnels befindet sich die Brennzone, wo das eigentliche Brennen der Ziegel stattfindet. Im Gegenstrom zu den Ziegeln wird ein Luftstrom durch den Tunnel hindurchgeleitet, der einen Teil der Verbrennungsluft liefert und in der Brennzone in einen Rauchgasstrom übergeht. Dieser Rauchgasstrom erwärmt den zur Brennzone geführten Warenstrom, wodurch sich innerhalb der Ware vom Tunnelanfang bis zur Brennzone eine stetig ansteigende Temperatur ergibt. Der Luftstrom von dem Tunnelausgang bis zur Brennzone kühlt den ausgehenden, also fertig gebrannten Warenstrom stetig ab, wobei- die freiwerdenden Wärmemengen eine Vorwärmung dieses Luftstroms bewirken. Gegen Ende des Tunnels ist schließlich zur völligen Abkühlung der Ziegel eine Warmluftabsaugung vorgesehen, womit die Wärmebehandlung abgeschlossen ist.

Wenn auch dieses Verfahren gegenüber der Anwendung eines Kammerofens hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit bereits deutlich verbessert ist, so treten immer noch große Verluste insbesondere dadurch auf, daß die von der Brennzone zum Tunneleintritt hinströmenden und hier austretenden Rauchgase erhebliche Wärmemengen ungenutzt an die Umgebung abgeben, sowie auch dadurch, daß auch die am Tunnelende vorgesehene Endabkühlung dem ablaufenden Prozeß unwiederbririgbare Wärme entzieht.

Zur Verdeutlichung der Größenordnung dieser Verluste ist nachfolgend eine Energiebilanz in prozentualen Wärmemengen angegeben, die auf Messungen an einem als besonders wirtschaftlich geltenden Tunnelofen beruht. Der Wert "100 %" wird dabei durch die in den Prozeß eingesetzte Wärmemenge aus dem Brennstoff, bezogen auf ein Kilogramm Ware, repräsentiert.

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1. Wärmemenge im austretenden Rauchgas

am TuiiiielsJjxg.axig- 3 6 , 9 %

2. Wärmemenge in der abgesaugten Warmluft

am- Tmrnrelausgaag: 32,Q %

3. Wärmemenge zum Brennen 22,4 %

4. Wärmemenge in Form allgemeiner Verluste 8,7 %

100,0 %

Wenn man einmal von den allgemeinen Verlusten absieht, die in der Regel nicht zu beseitigen sind^ bleiben Verluste von über 65 %, bezogen auf die über den Brennstoff eingebrachte Wärmemenge gegenüber einem idealen Prozeß.

Neben diesen energiewirtschaftlichen Nachteilen ergibt die beschriebene Luftführung in den Tunnelofen noch ein weiteres Problem bei der Einstellung einer auf den Brennprozeß abgestimmten Ofenatmosphäre in der Brennzone. Beim Brennen von Kacheln oder Ziersteinen entscheidet nämlich die Ofenatmosphäre im Bereich der Brennzone über die Farbgebung nach dem Brennen, wobei oftmals eine reduzierende Atmosphäre erwünscht ist. Infolge des in Tunnellängsrichtung entgegen dem Warenstrom geführten,; relativ reichlichen Luftstroms ist aber die Ofenatmosphäre in der Brennzone durch die Betriebsdaten des Ofens bestimmt und kann praktisch nicht oder allenfalls nur in geringem Umfang verändert werden. Insbesondere ein "reduzierender Brand" ist praktisch nicht möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Wärmebehandlung von Waren in einem Tunnelofen oder einem entsprechenden Behandlungskanal dahingehend zu verbessern, daß die Wärmeverluste gegenüber herkömmlichen öfen erheblich reduziert werden und zugleich in der Brennzone eine weitgehend von den Betriebsdaten des Ofens unabhängige Ofenatmosphäre eingestellt werden kann.

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Dieses Ziel wird durch ein Verfahren erreicht, welches sich erfindungsgemäß kennzeichnet durch eine Luftführung derart, daß die Verbrennungsluft in der Brennzone .zugeführt und die Rauchgase in der Brennzone abgezogen werden, und daß in der Aufheizzone und in der Kühlzone eine in Kanallängsrichtung im wesentlichen stationäre Atmosphäre eingestellt wird, welche abschnittsweise quer zur Kanallängsrichtung zwischen einem Abschnitt der Kühlzone und einem entsprechenden Abschnitt der Aufheizzone umgewälzt wird.

Durch diese Maßnahmen werden verschiedene Vorteile erreicht, deren Ursache letztlich in einer verbesserten Gasführung innerhalb des Ofens liegt. Erstens reduziert sich der Wärmeverbrauch eines nach der Erfindung betriebenen Ofens bei gleicher Leistung auf rund ein Drittel, da beinahe eine vollständige Rekuperation der zur Erwärmung einer Ware bis zur Behandlungstemperatur benötigten Wärmemenge stattfindet. Durch die Umwälzung innerhalb der Abschnitte zwischen der Kühlzone und der Aufheizzone wird nämlich die in diesem Abschnitt vorhandene Luft als Wärmeträger benutzt, der bei entsprechend heftiger Umwälzung zum mehrmaligen Wärmetransport herangezogen wird. Damit können die Temperaturunterschiede zwischen der Kühlzone und der Aufheizzone innerhalb eines Abschnitts sehr stark angenähert werden, was gleichbedeutend mit einer beinahe vollständigen Rekuperation ist. Dies gilt unabhängig von dem in jedem Abschnitt stets gleichbleibenden mittleren Temperaturniveau, das von jeder der beiden Kanalöffnungen aus im wesentlichen linear von etwa der Raumtemperatur bis annähernd zur Brenntemperatur nahe der Brennzone ansteigt.

Weiterhin entfällt eine gegen den Warenstrom gerichtete Luft- bzw. Rauchgasströmung innerhalb des Behandlungskanals, die bisher in einmaliger Überströmung der Ware deren Temperaturverlauf außerhalb der Brennzone bestimmte. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vielmehr vor, die Verbrennungsluft in der Brennzone dem

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im allgemeinen als Heizmittel bevorzugten Erdgas zuzuführen und das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas im Bereich der Brennzone abzuziehen. Die Rauchgasmenge ist gegenüber herkömmlichen Verfahren zur Behandlung einer gleichen Warenmenge wesentlich geringer, da durch die bessere Wärmewirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens der Brennstoffverbrauch stark herabgemindert ist. Die Gasführung innerhalb der Brennzone ist somit eng mit der Umwälzung in den Abschnitten verbunden, da erst durch beide Maßnahmen ein verfahrenstechnisch einwandfreier Betrieb im Behandlungskanal des Ofens möglich ist.

Mit der im Rauchgas enthaltenen, nutzbaren Wärmemenge kann mit Hilfe von Wärmetauschern die Verbrennungsluft angewärmt werden, die damit beim Eintritt in die Brennzone einen geringeren Kühleffekt hervorruft, was wiederum den Wärmeverbrauch des Prozesses senkt.

Darüber hinaus ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstmals möglich, z. B. in einem Tunnelofen eine an den jeweiligen Brennprozeß angepaßte Atmosphäre innerhalb der Brennzone einzustellen. Einer dieser Prozesse, der reduzierende Brand, erfordert gegen Ende der Brennzone eine reduzierende Atmosphäre, d. h. also, eine Atmosphäre mit BrennstoffÜberschuß. Bisher war die Einstellung einer solchen Brennzonenatmosphäre nicht möglich. Der vom Ofenausgang aus durch den Behandlungskanal hindurchgeführte Gasstrom muß allein schon aus Gründen eines ausreichenden Wärmeaustausches mit der Ware ausreichend bemessen sein, was normalerweise für die Verbrennung einen Luftüberschuß bedeutet. Zwar kann man theoretisch dabei auch, durch entsprechende Brennstoffbemessung, eine Verbrennung mit Luftmangel erreichen. Praktisch jedoch läßt sich ein solcher Betriebszustand nicht verwirklichen, weil die noch nicht vollständig verbrannten Rauchgase sich auf dem Wege zur Ofeneinfahrt jederzeit noch einmal entzünden können, wobei : eine explosionsartige, unkontrollierbare Verbrennung eintritt.

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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die gewünschte BrennzonenatmoSphäre sehr leicht dadurch eingestellt werden, daß der Brennstoff, z. B. Erdgas, vorwiegend am Ende der Brennzone und rtie* ΈΓρτianfmrpsr! rrR- wn-arr e*gs*nfi in der MÜ±E der ΒΤΗΠΠΖΟηβΐ 22Κρβ— führt wird- Wenn der Rauchgas abzug dann ebenfalls in der Mitte der Brennzcmfir angeordnet 1st, berteht auch keine Explosionsgefahr, da die reduzierende Atmosphäre von Ende der Brennzone stets in Richtung einer sauerstoffreichen Atmosphäre zieht und so zwangslä" "ig einer kontrollierten Nachverbrennung zugeführt wird. Aus dem Rauchgasabzug entweichen dann nur noch vollständig verbrannte Rauchgase.

Neben rH &&&τ MögT ΐ rihlcp*·; t- zur Einstellung einer, hpsl· ί mm-f-qp At-· mosphäre gestattet das erfindungsgemäße Verfahren auch die Erzeugung einer im reinen Verbrennungsablauf nicht auftretenden Atmosphäre durch den Zusatz von dritten Stoffen. Z. B. zur Herstellung einer sog. Salzglasur ist innerhalb der Brennzone eine Atmosphäre notwendig, deren Natriumgehalt mit dem Silicium der Ware reagiert und sich zu Natriumsilikaten verbindet, die eine außerordentlich harte und beständige Glasur bilden. Bisher konnte diese Salzglasur in Tunnelofen nicht erzeugt werden, weil sich infolge der starken Gasbewegung längs des Behandlungskanals eine stetige Natrium-Atmosphäre in der Brennzone nicht mit Sicherheit aufrechterhalten läßt. Für die starke Gas-Längsbewegung sind dabei in erster Linie bestimmend die Notwendigkeit einer ausreichenden Luftmenge zum Wärmeaustausch, die Notwendigkeit eines Betriebes mit Luftüberschuß und die durch den erhöhten Brennstoffverbrauch bedingte große Rauchgasmenge. . !

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen gestattet die geringe Gasbewegung innerhalb der Brennzone die Einstellung einer stabilen j Natrium-AtKOsphäre, die zu einer befriedigenden Salzglasur nach :

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dem Brennen führt. Sie wird durch Eindosieren von Kochsalz in die Brennzone erzeugt, wobei räch der temperaturbedingten Aufspaltung in dampfförmiges Natrium und Chlor das Chlor mit dem aus der Verbrennung herrührenden Wasser reagiert und als Salzsäure in Dampfform mit dem Rauchgas entweicht. Die verhältnismäßig geringe Rauchgasmenge, die aus der Brennzone entweicht, sorgt dafür, daß sich die dieserart erzeugte Natrium-Atmosphäre sehr lange in der Brennzone hält.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf verschiedene Weise durchführbar. Bei einem einzigen Warenstrom z. B., der durch einen gradlinigen oder gekrümmten Behandlungskanal hindurchgeführt wird, werden neben der Gasführung in der Brennzone von jedem Abschnitt der Kühlzone Verbindungen, beispielsweise als isolierte Rohrleitungen, zu dem entsprechenden Abschnitt gleichen Temperaturniveaus in der Aufheizzone hergestellt, so daß eine Umwälzung der Luft zwischen beiden Zonen möglich ist.

Zweckmäßiger jedoch ist eine Anordnung von zwei gegeneinander bewegten Warenströmen, die unmittelbar nebeneinander auf zwei : Transportbahnen durch den Behandlungskanal geführt werden« Die Umwälzung ist dann außerordentlich einfach durch eine quer zu den Bewegungsrichtungen der Warenströme gerichtete Luftbewegung zu erreichen. Die Brennzone wird dabei in beiden Richtungen produktiv durchfahren, so daß sie verfahrenstechnisch symmetrisch zur Querachse des Behandlungskanals ausgeführt sein muß. Das bedeutet keinerlei Schwierigkeit.

Eine Variante entsteht aus dieser letztgenannten Anordnung da- \ durch, daß dar Behandlungskanal in der Mitte der Brennzone halbiert wird, sowie der Warenstrom innerhalb der Brennzone von einer Transportbahn auf die andere umgesetzt und dann aus dem Behänd- : lungskanal rückwärts wieder herausgeführt wird. Das ergibt einen ^!

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Ofentyp, der als "Umkehrofen" bezeichnet werden kann und dessen Produktionskapazität bei etwa der Hälfte der mit zwei durchgehen^- den Warenströmen arbeitenden Anordnung liegt. Es ist zwar eine Umsetzvorrichtung im Bereich der Brennzone nötig, vorteilhaft ist jedoch die Tatsache, daß es nur eine Be- und Entladestelle an der Kanalöffnung gibt, was Wege einspart und übersichtlicher ist.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise abgewandelt wird, daß eine geringfügig größere Gasmenge als nur das Rauchgas aus der Brennzone abgezogen wird, ergibt sich noch ein weiteres Anwendungsgebiet, auf das die Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann. Es handelt sich um das Brennen von Ziegeln aus Tonen, die mit körnigen, organischen Füllstoffen versetzt sind. Diese Füllstoffe widerstehen nicht der Brenntemperatur von ca. 1000° C, so daß sie innerhalb der Ziegel während des Brennvorganges aufbrennen und Hohlräume hinterlassen, die für die Wärmeisolierung vorteilhafte Gaseinschlüsse darstellen. Wirtschaftlich besonders interessant ist brennbarer Müll als Füllstoff. Werden derartige, insbesondere mit Müllbestandteilen gefertigte Ziegel in herkömmlichen Tunnelofen gebrannt, so entweichen während der Aufheizung durch die im Gegenstrom auf die Ware einwirkenden warmen Rauchgase aus den Müllanteilen Destillate und Gase, die durchaus schädlich, zumindest aber geruchsbelästigend sind. Sie entweichen mit dem Rauchgas ins Freie oder aber sie müssen aufgefangen und durch eine zusätzliche Einrichtung aus dem Rauchgas abgeschieden werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren treten diese Nachteile bei der Herstellung von Ziegeln aus Tonen, die mit Müll oder anderen organischen Stoffen durchsetzt sind, nicht auf. Durch die Abführung einer Gasmenge, die geringfügig größer als die Menge des Rauchgases ist, läßt sich nämlich ein minimaler, jedoch steter luftstrom von den Tunnelenden hin zur Brennzone erzeugen, der alle Schadstoffe und übelriechenden Substanzen in Richtung auf die

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warrae, sauerstoffreiche Brennzone mitnimmt. Durch den in diesem Bereich vorhandenen überschüssigen Sauerstoff ist eine Verbrennung dieser Schadstoffe und Substanzen gewiß. Die dabei freiwerdende Wärmemenge kommt dem Prozeß direkt zugute, wobei sich in demselben Maße der Brennstoffverbrauch verringert. Damit wird der durch den leichten Luftstrom auf die Brennzone bedingte, höhere thermische Verlust wieder ausgeglichen.

Der Anteil an Müll in den Tonen vor dem Brennen konnte bisher nicht auf das Niveau gebracht werden, das von der Isolierwirkung her der daraus gebrannten Ziegel wünschenswert ist, da die Zusammensetzung des Mülls selten konstant ist und so auch die beim Brennen freiwerdende Wärmemenge bei jeder Charge unterschiedlich ist. Dies führt dann nämlich zu Störungen im Temperaturgleichgewicht durch sprunghaftes Ansteigen der Temperatur an einer Stelle, an der gerade größere Mengen der Müllbestandteile verbrennen.

Die Erfindung sieht deshalb in weiterer Ausgestaltung vor, der Brennzone benachbarte Abschnitte der Umwälzung mit Wärmetauschern zu versehen, mit deren Hilfe dem Prozeß schädliche Temperaturerhöhungen durch Abführen der entsprechenden Wärmemenge verhindert werden können. Die dabei dem Prozeß entnommene Wärmemenge wird ihm wieder zugeführt/ beispielsweise durch Anwärmen der Verbrennungsluft mit Hilfe dieser Wärmemenge.

Durch eine derartige Wärmeregulierung ist der Müllanteil gegenüber bisherigen Verfahren, bei denen es leicht zu unkontrollierten TemperatürSprüngen kommen kann, ohne Schwierigkeiten zu vergrößern, da die zunächst unkontrollierbare Wärmeentwicklung von Seiten dieser Bestandteile reguliert und überschüssige Wärme außerhalb der Brennzone abgeführt werden kann; in jedem Fall"aber wird sie dem Prozeß

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wieder zugeführt. Auf diese Weise ist nebenbei eine preisgünstige, wirksame Müllbeseitigung möglich/ die recht ideal ist, weil alle nicht brennbaren oder verdampfbaren Müllbestandteile im Ziegel verbleiben, wo sie nicht stören.

Zur vorrichtungsmäßigen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genügt es, bei einem vorhandenen Tunnelofen eine zweite Transportbahn neben die schon vorhandene zu setzen und die Gasführung innerhalb des Behandlungskanals erfindungsgemäß zu ge^- stalten. Das bedeutet in erster Linie die Einrichtung einer Umwälzung zwischen beiden Warenströmen, die Zuführung der Verbrennungsluft und das Abziehen der Rauchgase innerhalb der Brennzone.

Vom Standpunkt des Wärmeübertragungswirkungsgrades zwischen beiden Warenströmen·sollte die Umwälzung so kräftig wie möglich gewählt werden. Da jedoch der Antrieb für diese Umwälzung als reiner Verlust in die Energiebilanz der Gesamtanlage eingeht, ist es sinnvoll, hier einen Kompromiß zu schließen, der zwischen ; der Verlusthöhe und dem erzielten Wirkungsgrad ein Optimum er- ! reicht. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, die , Umwälzrichtung innerhalb der Abschnitte von Abschnitt zu Abschnitt zu wechseln. Auf diese Weise gibt es zwischen zwei Abschnitten ' einen Verwirbelungseffekt, der der Konvektion dienlich ist. ,

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend in größeren ' Einzelheiten anhand konstruktiver Ausführungsbeispiele von Tunnel-_; öfen erläutert. Diese Tunnelöfen sind in der Zeichnung dargestellt; es zeigen:

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Fig. 1Α eine schematische Grundrißansicht eines Tunnelofens zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 1B eine schematische Grundrißansicht eines Umkehr-Tunnelofens als Variante zu Fig. 1A,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Umwälzabschnittes innerhalb eines Tunnelofens,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Umwälzabschnittes, der dem in Fig. 2 benachbart ist,

Fig. 4 eine Längsschnittansicht entlang der Linie IV - IV in Fig. 2 und 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 2 und 3,

Fig. 6 eine grafische Darstellung der Ventilatorleistung in Abhängigkeit vom Temperaturgefälle zwischen der Umwälzluft und den Warenströmen,

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Ventilatorleistung in Abhängigkeit von der Temperatur,

Fig. 8 eine grafische Darstellung der Temperaturdifferenz zwischen den Warenströmen bei konstantem Umwälzvolumen in Abhängigkeit von der Behandlungskanaltemperatur .

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In Fig. 1 ist die Erfindung schematisch am Beispiel eines Tunnelofens zum Brennen von Ziegeleierzeugnissen dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1A einen Tunnelofen mit einem durchgehenden Behandlungskanal 1, in dem sich zwei parallele Transportbahnen 21 und 22, z.B. Gleise befinden, während Fig. 1B einen Umkehrtunnelofen wiedergibt, der im wesentlichen aus einem halben Tunnelofen der in Fig. 1A gezeigten Art besteht.

Der Umkehrtunnelofen nach Fig. 1B unterscheidet sich von der Fig. 1A im wesentlichen darin, daß die zu brennende Ware im Bereich einer Brennzone 5" mittels einer Umsetzvorrichtung 4J" von der einen Transportbahn 21" auf die andere Transportbahn 22" umgesetzt und dann rückwärts aus dem Behandlungskanal 1" wieder herausbewegt wird.

In der weiteren Beschreibung wird nur noch die Ausführung gemäß Fig. 1A berücksichtigt; für die Ausführungsform gemäß Fig. 1B gilt sinngemäß das gleiche. Da die Vorgänge zu beiden Seiten der Brennzone 5 identisch sind, genügt es, nur die eine, durch Querteilung entstehende Hälfte des Behandlungskanals 1 zu berücksichtigen; die auf der Transportbahn 21 geförderte Ware sei dabei in einer Aufheizzone 2 im Aufwärmen begriffen, während die auf der Transportbahn 22 in Richtung Ofenausgang geförderte Ware in einer Kühlzone 3 in der Abkühlung begriffen sei. Beide Warenströme durchlaufen also gegenläufig eine Austauschzone, in der an jeder Stelle eine Wärmeübertragung von der Kühlzone 3 auf die Aufheizzone 2 stattfindet.

Die Austauschzone ist im dargestellten Beispiel (siehe Fig. 1A) zwischen der Kanalöffnung und der Brennzone 5 in elf gleiche Abschnitte 13a bis 13k aufgeteilt, denen jeweils ein mittleres, konstantes Temperaturniveau eigen ist. Pro Abschnitt 13 ist eine kräftige Umwälzung vorgesehen, die den Temperaturausgleich zwischen der Kühlzone 3 und der Aufheizzone 2 bewirkt. Abgesehen von Verwirbe-

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lungen auf der Grenze zwischen zwei Abschnitten 13 tritt keine Strömung in Kanallängsrxchtung innerhalb der Zonen 2 und 3, also der Austauschzone auf.

Die für die Verbrennung des Brennstoffs - die Verwendung von Erdgas hat sich als zweckmäßig erwiesen - benötigte Luft wird, wie das Erdgas selbst/ im Bereich der Brennzone 5 zugeführt? das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas wird ebenfalls im Bereich der Brennzone 5 abgezogen, vorzugsweise in ihrer Mitte. Normalerweise herrscht im wesentlichen über annähernd die ganze Länge der Brennzone 5 eine gleiche, oxidierende Atmosphäre.

Bei bestimmten Brennprozessen, z.B. bei reduzierendem Brand, ist jedoch gegen Ende der Brennzone 5 eine reduzierenden Atmosphäre nötig. Die Brennzone 5 ist dann in drei Bereiche 15a, T 5b und 15a¹ eingeteilt, wobei in den Bereichen 15a und 15a¹ eben diese reduzierende Atmosphäre herrscht. Sie wird durch eine Verteilung der Verbrennungsluft auf vorwiegend den mittleren Bereich 15b und des Erdgases auf die Bereiche 15a und 15a' erzeugt. Durch den Rauchgasstrom von den Bereichen 15a und 15a* zur Mitte des Bereichs 15b, der ja eine stark oxidierende Atmosphäre besitzt, ist eine vollständige Verbrennung in Form einer Nachverbrennung der Rauchgase sichergestellt, so daß,keine Explosxonsgefahr besteht.

Beim Transport der Ware auf der Transportbahn 21 durch die Brennzone 5 kommt sie zunächst mit einer reduzierenden Atmosphäre im Bereich 15a in Berührung, die jedoch ohne Wirkung auf die Ware hinsichtlich des reduzierenden Brandes ist, so daß sie nicht schadet. Für die auf der Transportbahn 22 auf die Kühlzone 3 transportierte Ware ist der Bereich 15a mit reduzierender Atmosphäre der für den Prozeß entscheidende, da er sich nach dem Bereich 15b mit oxidierender Atmosphäre befindet.

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Neben diesen rein feuerungstechnischen Mitteln zur Erzeugung einer gewünschten Atmosphäre innerhalb der Brennzone 5 kann auch eine durch Zusatzmittel veränderte Atmosphäre eingestellt und aufrechterhalten werden, was zur Erzeugung einer Na-Atmosphäre bereits beschrieben ist.

In Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht durch einen ausgeführten Tunnelofen an einer Stelle dargestellt, die im Bereich der Zonen 2 und 3 in Fig. 1, also zwischen der Brennzone 5 und der Kanalöffnung liegt. Innerhalb einer Ummauerung 7, die den eigentlichen Tunnelofen bildet, befindet sich der Behandlungskanal 1, in dem nebeneinander zwei Wagen 14a und 14b auf den Transportbahnen 21 und 22 entlangbewegt werden können. Da nur die Oberseite der Wagen 14 dem Wärmeprozeß ausgesetzt ist, sind zwischen den Wagen 14 selbst und zwischen der Ummauerung 7 und den Wagen 14 gleitende Wärmedämmungen 8 vorgesehen. Auf den Wagen 14 ist eine zu brennende Ware 6a bzw. eine gebrannte Ware 6b aufgestapelt, wobei die Querschnittsfläche des Behandlungskanals 1 beinahe vollständig ausgenutzt wird.

Gemäß den Abschnitten 13a bis 13k sind jeweils oberhalb der Ware giebelförmige Höhlungen 9 vorgesehen, in denen ein Ventilator mit Blasrichtung quer zur Kanalachse untergebracht ist. Die untere Begrenzung jeder giebelförmigen Höhlung 9 wird durch vorspringende Kanten 11 (Fig. 4) gebildet, in denen Regulierplatten 12 verschieblich angeordnet sind. Mit Hilfe des Ventilators 10 und der Anordnung der Regulierplatten 12 ist es möglich, eine gleichmäßige Zirkulationsströmung zwischen der Ware 6 hindurch um die Känalmitte!achse zu erzeugen. Die besondere Bedeutung der Reguliermöglichkeit durch die Platten 12 wird weiter unten noch näher beschrieben.

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Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zeigt also die Umwälzung, die durch wiederholtes Aneinanderreihen in Form von benachbarten Abschnitten 13 über die gesamte Länge des Behandlungskanals 1 mit Ausnahme der Brenrizone 5 vorhanden ist. Der einzige Unterschied zwischen zwei Abschnitten besteht darin, daß die Blasrichtung des Ventilators 10 Abschnitt für Abschnitt wechselt und daß eventuell die Regulierplatten 12 eine andere Konstellation aufweisen. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Die eingezeichneten Pfeile geben, ebenso wie in Fig. 2, die Strömungsrichtung der Umwälzung an.

In Fig. 4 ist in Längsschnittansicht (Schnittebene IV-IV in Fig. 2 und 3) ein willkürlich gewählter Bereich des Tunnelofens dargestellt. Die Ventilatoren 10 der Abschnitte 13 sind oberhalb des Behandlungskanals 1 angeordnet, deren Blasrichtung dabei von Abschnitt zu Abschnitt wechselt. Dies ist wiederum durch Pfeile dargestellt. Die dicht hintereinander angeordneten Wagen 14 haben in der Darstellung der Fig. 4 gegenüber den Umwälzabschnitten zufällig eine Lage erreicht, in der die Strömung der Umwälzung ungehindert zwischen den Stapeln aus Ware 6 zirkulieren kann. Es ergeben sich auch Konstellationen, bei denen die Strömung auf der oberen Schicht der Wa~ renstapel und zwischen diesen und der Ummauerung 7 verläuft, so daß stets wechselnd mehrere Seiten der Warenstapel umströmt werden. Auch gibt es einen Strömungsaustausch zwischen zwei benachbarten Umwälzabschnitten, womit insgesamt eine sehr lebhafte UmstrÖnrung der Warenstapel, vorhanden ist.

Fig. 5 schließlich zeigt den Grundriß des Tunnelofens (Schnittebene V-V in Fig.2 bzw. in Fig.3) . Wieder deuten die Pfeile die Strömuagsrichtung der Umwälzung an; es ist zu erkennen, daß oberhalb der Ware 6 auch eine Strömung in Längsrichtung des Tunnelofens vorhanden ist, deren Richtung sich von Abschnitt zu Abschnitt umkehrt; ihrer Art nach handelt es sich mehr um eine Verwirbelung als um eine stetige Strömung, die dadurch zustandekommt, daß zwei benachbarte Ab- ' schnitte entgegengesetzte Strömungsrichtungen aufweisen. ■

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Bei der Herstellung keramischer Produkte muß die Ware 6a zum Brennen auf eine Temperatur von ca. 850° C bis ca. 1350° C gebracht werden. Diese Temperatur ist also in der Brennzone 5 vorhanden, von der aus entlang dem Behandlungskanal 1 bis zur öffnung ein annähernd lineares Temperaturgefälle bis auf ca. 20° C eingestellt werden muß. An jeder Stelle dieses Temperaturgefälles und damit an jedem Punkt innerhalb des Behandlungskanals 1 muß die von der Ware 6b auf der Transportbahn 22 freiwerdende Wärmemenge auf die Ware 6a der Transportbahn 21 übertragen werden, was natürlich nur mit einem endlichen Temperaturgefälle möglich ist. Die Übertragung erfolgt teils durch Strahlung, teils durch Konvektion, wobei im Temperaturbereich oberhalb 300° C die Strahlung überwiegt. Dabei kommt es selbstverständlich zwischen den zuexnandergekehrten Seiten der Warenstapel zu einem besonders regen Wärmeaustausch durch Strahlung, während die Oberseiten und die in Ofenlängsrichtung weisenden Seiten weniger an diesem Wärmeaustausch durch Strahlung teilnehmen. Um dennoch eine gleichmäßige Wärmeübertragung zu erreichen, werden die Regulierplatten 12 je nach der vorherrschenden Temperatur innerhalb des Behandlungskanals 1 in der Weise an den unteren Seiten der Höhlungen 9 angeordnet, daß durch Lenkung der durch die Ventilatoren 10 erzeugten Strömung trotz des bevorzugten Wärmeübergangs an den sich gegenüberliegenden Seiten durch Strahlung sich eine über den gesamten Warenstapel möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung ergibt. Das bedeutet, daß die durch Strahlung erwärmten Seiten kaum oder gar nicht durch die Zwangskonvektion unterstützt werden, sondern bevorzugt diejenigen, auf die keine Strahlung wirken kann. Bei Temperaturen unterhalb von 300° C ist dann der Strahlungsanteil nur noch so gering, daß er vernachlässigt werden kann; die Regulierplatten 12 werden dann zur Unterstützung einer möglichst gleichmäßigen Strömung zwischen den Warenstapeln herangezogen.

Der Tunnelofen arbeitet dann am wirtschaftlichsten, wenn die

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Wärmeübertragung von der Ware 6 b auf die Ware 6a möglichst restlos erfolgt. Dies gelingt umso vollständiger, je kräftiger die
Ventilatoren 10 ausgeführt sind, je heftiger also die Umwälzung ist. Hier liegt der besondere Vorteil der Erfindung gegenüber
herkömmlichen Anlagen. Diese benutzen nämlich zur langsamen Erwärmung des ofeneinwärts transportierten Warenstroms einen Gasstrom, der als Bestandteil des im Ofen ablaufenden Prozesses
nicht dosierbar ist, der also einer Gleichgewichtsbedingung unterliegt. Das bedeutet, daß zur Vorwärmung der einströmenden Ware nur eine bestimmte Gasmenge zur Verfügung steht, die in einmaliger
Berührung ihre Wärmemenge an die Ware abgeben muß. Hierzu ist
selbstverständlich ein ziemlich hoher Temperaturunterschied erforderlich, der in der Größenordnung von 150° C liegt. Bei der
Erfindung hingegen ist quer zur Tunnelachse eine beliebig heftige, mehrfache Umwälzung möglich, die zwischen den Wa^renströmen einen Temperaturunterschied von ca. 40 - 100° zu erzeugen vermag. Die dafür aufgewendete Energie, nämlich die Antriebsleistung der
Ventilatoren 10, geht zwar dabei als Verlust in die Gesamtenergiebilanz des Tunnelofens ein, sie ist aber vergleichsweise gering gegenüber den vermiedenen thermischen Verlusten.

Zur Verdeutlichung der Größenordnung der mit der Erfindung möglichen Energieersparnis wird nachfolgend ein Zahlenbeispiel gegeben:

Beispiel

Der Ausstoß von gebrannten Ziegeln betrage 200 t pro Tag,
die Durchlauf zeit durch den Ofen 72 Stunden. Bei der Annahme einer Setzdichte von 700 kg Ware je Kubikmeter Behanälungskanal muß der Ofen einen Inhalt von 600 t Ware haben, wofür ein Raum von 860 cm erforderlich ist. Diese Bedingungen erfüllt ein Behandlungskanal von 5 m Breite, 1,70 m Höhe,

also 8,5 m Querschnittsfläche, wenn er 101 m lang ist.

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Innerhalb des Behandlungskanals laufen 2 Wagenzüge auf zwei Transportbahnen von je 2,5 m Breite in gegenläufiger Richtung. Die Wagen sind mit Warenstapeln von 2,4 m Breite, 1 m Länge und 1,65 m Höhe beladen, von denen jeder 3,85 t wiegt. Jeder Wagen wird mit zwei solcher Stapel besetzt und trägt damit eine Last von 7,7 t. Bei einer Wagenlänge von 2,6 m bleibt zwischen den Stapeln ein Heizspalt von jeweils 30 cm.

Für die gewünschte Leistung von 200 t pro Tag müssen insgesamt 26 Wagen innerhalb von 24 Stunden durch den Ofen transportiert werden, d. h. 13 pro Transportbahn. Innerhalb des Ofens befinden sich ständig 78 Wagen, die sich auf beide Transportbahnen gleichmäßig verteilen. Die Durchlaufzeit für einen Wagen beträgt 111 Minuten. Aus der Tagesleistung von 200 t ergibt sich eine Stundenleistung von 8300 kg Ware pro Stunde. Die für ein kg aufzuwendende Wärmemenge wird zunächst auf 80 kcal pro kg gebrannte Ware geschätzt. Wird der Ofen mit Erdgas, das einen unteren Heizwert Hu 7500 kcal/Nm aufweist, beheizt, werden 665.000 kcal/h verbraucht, was einer Erdgas— menge von 89 Nm /h entspricht. Wird bei der Verbrennung ein Luftfaktor von 1,25 eingehalten, dann werden pro Kubikmeter : Erdgas ca. 10 Nm Luft benötigt; das entspricht einem Luft- ^; verbrauch von 890 Nm /h. Eine annähernd gleich große Rauchgasmenge entströmt dem Tunnelofen.

Bei einer Behandlungstemperatur der Ware, d. h. also einer Brenntemperatur von 1000° C beträgt die von der Ware der einen Transportbahn auf die Ware der anderen Transportbahn zu übertragende Wärmemenge

8.300 χ 1.000 χ 0,32 = 2.650.000 kcal/h, wenn die spezifische Wärmemenge der Ware 0,32 kcal/kg beträgt.

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Die Übertragung dieser Wärmemenge geschieht durch Strahlung, und Konvektion. Bei der Konvektion wird eine Zwangskonvektion in Form von mehreren Umwälzabschnitten entlang dem Behandlungskanal angewendet. Dabei muß ein Kompromiß gefunden werden zwischen Ventilatorleistung und guter Temperaturangleichung beider Warenströme.

In Fig. 6 ist die Abhängigkeit der VentilatorIeistung vom Temperaturgefälle zwischen der Behandlungskanal-Atmosphäre mit den üarenströmen aufgetragen. Für das weitere Beispiel wird eine Temperaturdifferenz von 20° C ausgewählt, was bedeutet, daß zwischen der Ware der einen Transportbahn und der der anderen ein Temperaturunterschied von 40° C besteht. Dazu ist eine Ventilatorleistung von 41.500 Nm /h erforderlich.

Die Ventilatoren der einzelnen Umwälzabschnitte fördern jedoch nicht Luft in ihrem Normalzustand, sondern allenfalls die an den Öffnungen des Behandlungskanals gelegenen Ventilatoren wälzen Luftmengen um, deren Daten in etwa dem eines Normalkubikmeters entspricht. Alle anderen Ventilatoren müssen Luft höherer Temperatur umwälzen, die von 50° C bis ca. 950° C reicht. Das geförderte Luftvolumen bleibt zwar von der Menge, also in Kubikmetern pro Stunde, konstant, jedoch sinkt: die Luftmenge in Kilogramm oder in Noraialkubikmeter pro Stunde «it zunehmender Temperatur. Diese Abhängigkeit «wischen Ventilatorleistung in Normalkubikmeter pro Stunde von der Temperatur ist in Fig. 7 aufgetragen. Durch das Abfallen der Ventilatorleistung mit ansteigender Temperatur würde auch der Temperaturunterschied zwischen beiden Warenströmen bei höheren Temperaturhiveau größer sein, wenn die wärmeübertragung einzig durch die Zwangskonvektion vonstatten ginge. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 8 dargestellt. Bei

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is

reiner Konvektion würde bei 950° C die Temperaturdifferenz statt der angestrebten 40° zwischen beiden Warenströmen 200° C betragen. Diese erhebliche. Abweichung, die eine Beeinträchtigung der Wirtschaftlichkeit zur Folge hätte, wird sozusagen auf natürliche Weise dadurch gemildert, daß etwa ab 300° C an aufwärts eine merkliche Wärmeübertragung durch Strahlung stattfindet. Bei Maximaltemperatur ist sie etwa zur Hälfte an der Wärmeübertragung beteiligt. Der entsprechende Kurvenverlauf für die Temperaturdifferenzen zwischen beiden Warenströmen in Abhängigkeit von der Temperatur innerhalb des Behandlungskanals ist als gestrichelte Linie in Fig. 8 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß sich die angestrebten 40° Temperaturunterschied zwischen beiden Warenströmen bei hohen Temperaturen nicht verwirklichen lassen, sondern etwa 80° Temperaturunterschied vorhanden sind. Dieser Wert verschlechtert sich im Bereich von 700° C noch einmal auf etwa 90° und nimmt dann stetig ab, bis er ca. bei 200° 60° und schließlich bei Raumtemperatur die angestrebten 40° erreicht.

Die Energiebilanz für dieses ausgeführte Ofenbeispiel ist außerordentlich günstig:

1. Wärmemenge im austretenden Rauchgas

10,3 kcal/kg = 13 %

2. Wärmemenge in der abgesaugten

Warmluft·- entfällt

3. Wärmemenge zum Brennen 50,0 kcal/kg = 63 %

4. Verluste 19,4 kcal/kg = 24 %

100 %

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Gegenüber einem herkömmlichen Tunnelofen kann damit der Energieverbrauch gebrannter Ware von 223 auf ca. 80 kcal/kg gesenkt werden; die prozentualen Verluste bezogen auf die .vom Brennstoff eingebrachte Wärmemenge verringert sich bei dem Tunnelofen nach diesem Beispiel um etwa die Hälfte gegenüber einem bereits als wirtschaftlich geltenden, herkömmlichen Tunnelofen. Allerdings ist hierbei der vermehrte Einsatz elektrischer Energie zum Betreiben der Ventilatoren nicht berücksichtigt. Dieser Mehraufwand braucht jedoch für die Vergleichswerte nicht in voller Höhe berücksichtigt zu werden, da zum Betreiben des Absauggebläses und der Rauchgasumwälzung bei bisherigen Tunnelöfen ebenfalls elektrische Energie verbraucht wird. Rechnet man die elektrische Energie um in Wärmeenergie, so ergibt sich eine Mehrbelastung von ca. 12 kcal/kg. Doch trotz dieser Einschränkung bleibt die Energiebilanz des im Zahlenbeispiel erläuterten Tunnelofens außerordentlich günstig.

Je nach den vorhandenen Platzverhältnissen beim Neubau eines Tunnelofens sind neben der Ausführung mit zwei Transportbahnen und 22 auch solche mit geradzahlig mehrfachen Transportbahnen, also vier, sechs, acht usw. Transportbahnen möglich. Die Ausführungsform als Durchgangsofen ist dabei nicht Bedingung, es kann sich ebenso um ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1B gezeigten Art handeln, bei der die Ware im Bereich der Brennzone 5 von einer Transportbahn auf die andere umgesetzt wird.

Zur Vermeidung weiterer Wärmeverluste ist es vorteilhaft, die mit einer Restwärme aus dem Behandlungskanal 1 kommenden Transportwagen 14 unmittelbar nach dem Entladen wieder neu zu besetzen und neuerlich in den Behandlungskanal 1 einfahren zu lassen, da auf diese Weise die in den Wagen 14 gespeicherte Wärme nur zu einem geringen Teil unwiederbringbar an die Umgebung abgegeben wird. Das kann sehr leicht durch eine Umsetzvorrichtung 4 (Fig.1)bewerkstelligt werden.

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Wird in dem Tunnelofen eine Ware 6 gebrannt, der vor dem Brennen ein bestimmter Teil an organischen Füllstoffen, insbesondere Müll, zugegeben ist, so ist es zweckmäßig, durch den Abzug in der Mitte der Brennzone 5 eine geringfügig größere Gasmenge abzuziehen als die bei der Verbrennung entstehende Rauchgasmenge. Dadurch wird von jeder Kanalöffnung zur Brennzone 5 hin ein steter, sehr geringer Frischluftstrom geführt, der eine Erneuerung der Ofenatmosphäre im Bereich der Austauschzone bewirkt, die sich anderenfalls mit Destillaten, die sich aufgrund der zunehmenden Erwär- ■ mung der Ware 6 bilden, anreichern würde.

Die Führung dieser im allgemeinen brennbaren Destillate in Richtung einer höheren Temperatur bewirkt, besonders im Zusammenhang mit der geringen Luftbewegung auf die Brennzone 5 zu, eine Verbrennung, wenn diese auch nur teilweise stattfindet. Spätestens jedoch innerhalb der Brennzone 5, die von diesen Destillaten zwangsläufig zur Hälfte durchströmt wird, tritt infolge der sauerstoffhaltigen Atmosphäre innerhalb der Brennzone 5 eine vollständige Verbrennung ein. Bei besonders schwer brennbaren Stoffen ist es zweckmäßig, im mittleren Bereich 15b der Brenn zone 5, evtl. sogar in den Bereichen 15a und. 15a¹ zusätzlich eine Sauerstoffexnblasung vorzusehen. Dadurch wird sichergestellt, daß alle als Rauchgas den Ofen verlassenden Bestandteile vollständig verbrannt bzw. oxidiert sind.

Die bei der Verbrennung aller aus den Füllstoffen auetretenden, brennbaren Stoffe freiwerdende Wärmemenge kommt direkt dem Brennprozeß zugute und bewirkt die Einsparung einer entsprechenden Brennstoffmenge. Diese günstige Beeinflußung der Wärmewirtschaftlichkeit kann jedoch nur dann genutzt werden, wenn die aus den Füllstoffen freiwerdende Wärmemenge innerhalb der Brennzone 5 oder zumindestens in deren Nähe, d.h. also in den Abschnitten 13j und 13k, zur Wirkung kommt. Jede nennenswerte Wärmeentwicklung

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innerhalb von kälteren Abschnitten 13 führt sofort zu einer sprunghaften Temperaturerhöhung an dieser Stelle, die im Interesse eines stetigen Prozesses nicht erwünscht ist. Es ist deshalb zweckmäßig, innerhalb aller Abschnitte 13, die in einem Temperaturbereich oberhalb von 600° arbeiten, einem Wärmetauscher (nicht gezeigt) vorzusehen, mit dem jederzeit eine prozeßbeeinflussende Temperaturerhöhung verhindert werden kann. Die mit Hilfe dieser Wärmetauscher aus dem Ofen herausgebrachte Wärmemenge kann dem im Ofen ablaufenden Prozeß indirekt wieder zugeführt werden, beispielsweise durch Vorwärmen der Verbrennungsluft.

Der Betrieb dieser Wärmetauscher, also der Betrag der jeweils abzuführenden Wärmemenge, kann im Falle von Müll als Füllstoff nicht vorher bestimmt werden, da dieser seine Zusammensetzung ständig ändert. Es kann deshalb nicht mit Sicherheit vorausgesagt werden , bei welchem Temperaturniveau welche Wärmemenge frei wird. Es ist vielmehr erforderlich, den Betrieb nach der Anzeige von in den Abschnitten angebrachten Temperaturfühlern zu steuern, eine Betriebsweise,,die ohne großen Aufwand möglich ist. Bei einem in dieser Weise ausgestatteten Ofen kann der in den zu brennenden Tonen untergemischte Müllanteil erheblich höhere Anteilsprozente ausmachen als dies bisher möglich ist.

- Patentansprüche -

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as

Leerseite

Claims

-SA-

Patentansprüche

Verfahren zur Wärmebehandlung von Waren, die entlang einem wärmeisolierten Behandlungskanal transportiert werden und dabei zunächst eine Aufheizzone, in der sie bis etwa auf die Behandlungstemperatur aufgeheizt v/erden, dann eine Brennzone, in der sie auf der Behandlungstemperatür gehalten werden, und danach eine Kühlzone, in der sie wieder auf etwa ihre Ausgangstemperatur heruntergekühlt werden, durchlaufen, gekennzeichnet durch eine Gasführung im Behandlungskanal derart, daß die Verbrennungsluft in der Brennzone zugeführt und die Rauchgase in der Brennzone abgezogen werden, und daß in der Aufheizzone und in der Kühlzone eine in Kanallängsrichtung im wesentlichen stationäre Atmosphäre eingestellt wird, welche abschnittsweise quer zur Kanallängsrichtung zwischen einem Abschnitt der Kühlzone und einem entsprechenden Abschnitt der Aufheizzone umgewälzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlzone und die Aufheizzone nebeneinander angeordnet und von zwei zueinander im Gegenstrom geführten Warenströmen durchlaufen werden, wobei die Gasumwälzung quer zur Kanallängsrichtung zwischen zwei benachbarten Abschnitten der Kühlzone und der Aufheizzone erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zuführen der Verbrennungsluft und des Brennstoffs an in Längsrichtung verschiedenen Stellen innerhalb der Brennzone stationäre Bereiche unterschiedlicher Atmosphäre erzeugt werden, und zwar mindestens ein reduzierender und ein oxidierender Bereich.

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4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ware mit brennbaren Füllstoffen, insbesondere Müll versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine geringfügig größere Gasmenge als die Rauchgasmenge aus der Brennzone abgezogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ^: Brennzone neben der Verbrennungsluft zusätzlicher Sauerstoff ; zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizzone abschnittweise mittels Wärmetauschern gekühlt wird -

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbrennungsluft mit aus dem Rauchgas bzw. der Aufheizzone gewonnener Wärme vorgewärmt wird.

8. Tunnelofen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behandlungskanal (1) auf mindestens einer Seite der Brerinzone · (5) zwei einander parallele Transportbahnen (21,22) für zwei im Gegenstrom geführte Warenströme vorgesehen sind, von denen der eine zur Brennzone hin die Aufheizzone (2) und der andere von der Brennzone weg die Kühlzone (3) durchläuft, und daß im Behandlungskanal mehrere in Kanallängsrichtung aufeinander-' folgende Ventilatoren (10) angeordnet sind, deren Blasrichtung quer zur Kanallängsrichtung weist.

9. Tunnelofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Brennzone (5) sowohl eine Aufheizzone (2) als auch eine Kühlzone (3) vorgesehen ist, wobei die auf den Transportbahnen (21,22) geführten Warenströme jeweils durch die Aufheizzone, durch die Brennzone und durch die Kühlzone in stets der gleichen Richtung geführt sind.

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0O. Tunnelofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennzone (5) nahe dem einen Ende des Behandlungskanals (V) angeordnet und mit einer Umsetzvorrichtung (44") zum Umsetzen der Ware (6) von der einen Transportbahn (21") auf die andere Transportbahn (22") versehen ist.

11. Tunnelofen nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ventilator (10) oberhalb der Ware (6) in einer giebelförmigen Höhlung (9) angeordnet ist, an deren Unterseite verstellbare Regulierplatten (12) zur Lenkung des durch den Ventilator erzeugten Gasstromes angeordnet sind.

12. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasrichtung der Ventilatoren (10) von Abschnitt (13) zu Abschnitt wechselnd eingestellt ist.

13. Tunnelofen nach" einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß eine gradzahlige Anordnung von mehr als zwei Transportbahnen (21,22) innerhalb des Behandlungskanals (1) vorgesehen· ist und die Warenströme bei der einen halben Anzahl dieser Transportbahnen in der einen Richtung und bei der anderen halben Anzahl dieser Transportbahnen in der anderen Richtung geführt sind.

14. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 8-13 zum Brennen von Ziegeleierzeugnissen, die mit brennbaren Füllstoffen, insbesondere Müll versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transportbahn (21,22) bei denjenigen Abschnitten der Aufheizzone (2), deren Temperaturniveau oberhalb etwa 600° C liegt, Wärmetauscher zugeordnet sind.

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15. Tunnelofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Behandlungskanal mit einer einzigen Transportbahn, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Abschnitte (13) der Aufheizzone (2) und der Kühlzone (3) mit Hilfe von isolierten Verbindungskanälen, welche Mittel zur Gasbewegung enthalten, untereinander verbunden sind.

KRE/Wr/Wn

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