DE2824367A1

DE2824367A1 - Verfahren zum steuern von mit reduzierender ofenatmosphaere zu betreibenden industrie-ofenanlagen

Info

Publication number: DE2824367A1
Application number: DE19782824367
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Ing Gatzke
Original assignee: Keramische Ind Bedarfs Pa GmbH
Current assignee: Keramische Ind Bedarfs Pa GmbH
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1979-12-06

Description

Verfahren zum Steuern von mit reduzierender Ofenatmosphäre
zu betreibenden Industrie-Ofenanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von mit reduzierender Ofenatmosphäre zu betreibenden Industrie-Ofenanlagen, und zwar solchen zum Brennen von gleichmäßig zu reduzierenden, vorzugsweise aus Porzellan bestehenden Gegenständen.
Vornehmlich in der feinkeramischen Industrie und insbesondere beim Brennen von Porzellan muß die Führung der Ofenatmosphäre so erfolgen, daß eine bestimmte Reduktion, d.h. ein Überschuß an C und H2 in der Ofenatmosphärg vorhanden ist. Diese Reduk-7 tionsmittel bewirken, daß die insbesondere in feinkeramischen Porzellangegenständen befindlichen feinst verteilten Ei senmoleküle im Laufe des Brennprozesses derart reduziert werden, daß der Porzellangegenstand das gewünschte strahlende Porzellan weiß erhält.
Zu diesem Zwecke ist es bekannt, in die reduzierend gehaltene Ofenatmosphäre, insbesondere im Bereich ihrer maximalen Temperatur die vorerwähnten Reduktionsmittel einzugeben. Die Eingabe dieser Reduktionsmittel muß mit einem erheblichen, den eigentlichen Bedarf übersteigenden Überschuß erfolgen, um ein in sein nur Färbung gleichmäßiges Produkt zu erhalten. Dieser Überschuß muß nach erfolgter Reduktion entfernt werden, was durch Abbrennung erfolgt, für die ein erheblicher Luftüberschuß d.h.
eine Sauerstoffzugabe erforderlich ist. Dieser zuzugebende Luftüberschuß muß die an sich notwendige Menge überschreiten, um nicht durch das zusätzliche Abbrennen der Reduktionsgase Zonen mit einer Übertemperatur zu erzeugen, die zu einem nicht unerheblichen Ausschuß führen würden. Durch diesen der Kühlung der Ofenatmosphäre dienenden erheblichen Luftüberschuß verringert sich wiederum der Wirkungsgrad des Ofens, so daß dem Ofen zusätzlicher Brennstoff zugeführt werden muß, um die für die Erzielung eines einwandfreien Produktes erforderliche Temperatur der Ofenatmosphäre aufrechtzuerhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen zusätzlichen, bisher erforderlichen Energieaufwand zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, das einen solchen zusätzlichen Energieaufwand überflüssig macht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die der Reduktion dienende Mittel in den Ofen intermittierend unter hohem Druck und in sehen Anteilen und Zeitabständen eingegeben durch werden, daß der nach jeder Eingabe eines Anteils erzielten Teil..
reduktion verbleibende Überschuß des Reduktionsmittelanteiles so gering ist, daß er in der zwischen aufeinanderfolgenden Einga ben liegenden Pause ohne zusätzliche Luftzuführung durch die neutrale Ofenatmosphäre abgebrannt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis der Anmelderin zugrunde, daß insbesondere im großtechnischen Verfahren, und zwar vorzugsweise im Tunnelofen bei einer automatischen Temperatursteuerung das Brenngut nicht nachteilig beeinflußt wird, wenn es kurzzeitig in der Reduktion -zone des Ofens in einer neutralen Ofenatmosphäre behandelt wird Aufgrund dieser Erkenntnis hat die Anmelderin gefunden, daß bei der intermittierenden Eingabe des der Reduktion dienenden Mediums in die Ofenatmosphäre der bisher zusätzliche Aufwand an Energie sich vermeiden läßt. Durch die erfindungsgemäße Eingabe des Reduktionsmittels wird einerseits gewährleistet, daß eine gleichmäßige Verteilung des Reduktionsmittels über den gesamten Ofenquerschnitt gewährleistet ist, und daß andererseits die Zuführung eines Luftüberschu sses sich erübrigt, da die neutrale Ofenatmosphäre ausreicht, um in den zwischen den pu;ierenden Eingaben des Reduktionsmittels bestehenden Pausen das nach erfolgter Teilreduktion in der Atmosphäre des Ofens verbleibende restliche Reduktionsmittel abzubrennen, ohne daß eine Sauerstoff zugabe für diesen Zweck erforderlich ist. Aus diesem Grund werden Übertemperaturen und damit die Zugabe eines hohen Luftüberschusses zum Zwecke derKühlung vermieden, so daß eine befriedigende Ofenatmosphäre erhalten bleibt, ohne daß zusätzlich Energie den Brennern des Ofen zugeführt werden muß.
Ein weiteres Merkmal des Verfahrens kennzeichent sich dadurch, daß Reduktionsmittel an wenigstens zwei Stellen in den Ofen eingegeben wird, die derart zueinander liegen, daß das Reduktionsmittel gleichmäßig über den Querschnitt der Ofenatmosphäre verteilt wird. Dadurch, daß das Reduktionsmittel dem Ofen an wenig stens zwei verschiedenen Stellen zugeführt wird, wird gewährleistet, daß eine gleichmäßige Durchmischung der Ofenatmosphäre mit dem Reduktionsmittel erreicht wird, wodurch gewährleistet ist, daß das Reduktionsmittel gleichmäßig mit den zu brenn ender .
Gegenständen in Kontakt kommt, so daß ein optimales Produkt erreichbar ist.
Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß in den Ofenwänden mit Düsen ausgestattete Injektionsvorrichtungen, beispielsweise Lanzen angeordnet sind, wobei die Lanzen am Ofenumfang derart versetzt angeordnet sind, daß die Ofenatmosphäre einer vorzugsweise kreisenden Durchwirbelung unterzogen wird. Die Eingabe des Reduktionsmitteis in den Ofen erfolgt zweckmäßigerweise durch mit Düsen ausgestattete Lanzen, die die Ofenwandung durchdringen und in geeigneten Stellungen in der Ofenwandung plaziert werden, daß durch die unter hohem Druck stehenden Reduktionsmittel eine Durchwirbelung der Ofenat-mosphäre erreicht wird, die eine sich mäßige Verteilung der Reduktionsmittel und damit ein einwandfreies gleichmäßig reduziertes Brennprodukt sicherstellt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Injektionsvorrichtungen aus in den Brennern angeordneten Düsen bestehen.
Schließlich ist noch wesentlich, daß die Injektionsvorrichtung n mit Absperrorganen ausgestattet sind. Durch die an den Injektionsvorrichtungen angeordneten Ansperrorgane ist gewährleistet, daß die Zugabe des Reduktionsmittels den jeweils zu brennenden Gegenständen und dem Ofendurchsatz angepaßt werden kann, ohne daß die eigentliche Steuerung der Ofenatmosphäre einer änderung unterzogen werden muß.
Bei der der Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung können die Ofenwände durchdringende Lanzen verwendet werden, die mit Düsen zur Eingabe des Reduktionsmittels ausgestattet sind. Hierbei sind zweckmäßigerweise wenigstens zwei Lanzen vorgesehen, die an gegenüberliegenden Wänden, beispielsweise an den senkrechten Ofenwänden auf der einen Seite oben und auf der anderen Seite unten angeordnet sind, so daß bei Eingabe de Reduktionsmittels die Ofenatmosphäre in eine kreisende Bewegung versetzt wird, wobei sie mit dem Reduktionsmittel so durchwirbelt wird, daß dieses zuverlässig mit jedem zu brennen den Gegenstand in gleichem Maße in Berührung kommt, 8o daß die Erzielung gleichmäßig reduzierter Produkte gewährleistet ist.
Anstelle der Lanzen können die der Eingabe des Reduktionsmitte:Ls dienenden Düsengegebenfalls auch in den der Erzeugung der Ofenatmosphäre dienenden Brennern angeordnet sein.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Steuern von mit einer reduzierdenden Ofenatmosphäre zu betreibenden Industrie-Ofenanlagen, vorzugsweise bei Tunnelöfen, zum Brennen von gleichmäßig zu reduzierenden, vorzugsweise aus Porzellan bestehenden Gegen ständen, bei dem der Ofenatmospäre in einer bestimmten Ofen zone der Reduktion dienende Mittel, beispielsweise C und H2 zugegeben werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die der Reduktion dienenden Mittel in den Ofen intermit tierend unter hohem Druck und in solchen Anteilen und Zeitabständen eingegeben werden, daß der nach jeder durch Einga e eines Anteils erzielten Teilreduktion verbleibende Überschu des Reduktionsmittelanteiles so gering ist, daß er in der zwischen aufeinanderfolgenden Eingaben liegenden Pause ohne zusätzliche Luftzuführung durch die neutrale Ofenatmosphäre abgebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichent, daß das Reduktionsmittel an wenigstens zwei Stellen in den Ofen ein gegeben wird, die derart zueinander liegen, daß das Reduktionsmittel gleichmäßig über den Querschnitt der Ofenatmosphäre verteilt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch ekennzeichnet, daß in den Ofenwänden mit Düsen ausgestattete Injektionsvorrichtungen, beispielsweise Lanzen angeordnetsind, wobei die Lanzen am Ofenumfang derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß die Ofenatmosphäre einer vorzugsweise kreisenden Durchwirbelung unterzogen wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionsvorrichtung aus in den Brennern angeordneten Düsen bestehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionsvorrichtungen mit Absperrorganen ausgestattet sind.