DE3215209A1 - Tunnel furnace, in particular for firing bricks - Google Patents

Tunnel furnace, in particular for firing bricks

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DE3215209A1 DE19823215209 DE3215209A DE3215209A1 DE 3215209 A1 DE3215209 A1 DE 3215209A1 DE 19823215209 DE19823215209 DE 19823215209 DE 3215209 A DE3215209 A DE 3215209A DE 3215209 A1 DE3215209 A1 DE 3215209A1
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Abstract

Tunnel furnace for firing green bricks containing gasifiable combustible materials, in particular bricks with waste products worked in in the clay, in which the green bricks are moved successively on furnace waggons through a heating zone, in which the green bricks are preheated by the hot smoke gases, a firing zone and a cooling zone flowed through in counterflow by cooling air, the smoke gases being drawn off at the end of the firing zone and supplied in part from outside into the heating zone and in part via a heat exchanger to the waste gas chimney in such a manner that the main gas flow in the heating zone and in the firing zone runs in the direction of advance of the furnace waggons.

Description

"Tunnelofen, insbesondere zum Brennen von Mauerziegelnft"Tunnel kiln, especially for firing masonry bricks

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tunnelofen zum Brennen von vergasbare, brennbare Stoffe enthaltenden Formlingen insbesondere Mauerziegeln mit im Ton eingearbeiteten Abfallstoffen, in dem die Formlinge auf Ofenwagen nacheinan der durch eine Aufheizzone, in der die Formlinge von den heißen Rauchgasen vorgewärmt werden, eine Brennzone und eine von Kühlluft im Gegenstrom durchströmte Kühlzone bewegt werden.The invention relates to a tunnel furnace for burning gasifiable, Bricks containing flammable substances, in particular bricks with incorporated into the clay Waste materials, in which the briquettes on kiln cars one after the other through a heating zone, in which the briquettes are preheated by the hot flue gases, a burning zone and a cooling zone through which cooling air flows in countercurrent are moved.

Alle bislang bekanntgewordenen derartigen Tunnelöfen arbeiten nach dem sogenannten Gegenstromwärmetauscherprinzip, wobei der Hauptgasstrom sowohl in der Brennzone als auch in der Aufheizzone der Schubrichtung der Ofenwagen entgegengerichtet ist. In der üblichen Ausführungsform wird dabei die Kühlluft durch die Brennzone und die Aufheizzone hindurchgesaugt. Um gerade beim Brennen von Mauerziegeln mittels im Ton eingearbeiter Abfallstoffe (Steinkohlewaschberge, Braunkohleton, Müll, Sägespäne usw.) den Kohlenstoff auszugasen, was s vollkommen erfolgt sein muß, bevor die Sinterung des Scherbens beginnt, da sonst Reduktionskerne und Blähungen auftreten, sind große Luftmengen erforderlich. Das Arbeiten im Gegenstromprinzip hat gerade beim Brennen von Mauerziegeln mit größeren Anteilen an brennbaren auszugasenden Abfallstoffen eine Reihe von negativen Auswirkungen: Zum einen erfolgt eine zu schnelle Aufheizung am Ofeneingang, d.h. das gewünschte Aufheizprofil läßt sich allenfalls unter zusätzlichem Einblasen von Frischluft in die Aufheizzone erreichen. Zum zweiten ergeben sich durch die Sog- u.All of the tunnel kilns of this type that have become known to date are reworking the so-called counterflow heat exchanger principle, with the main gas flow in both the firing zone as well as in the heating zone of the pushing direction of the kiln car is. In the usual embodiment, the cooling air is through the combustion zone and sucked through the heating zone. To be precise when firing masonry bricks by means of Waste materials incorporated in the clay (coal wash mountains, lignite clay, garbage, sawdust etc.) outgassing the carbon, which must be done completely before sintering of the body begins, otherwise reduction nuclei and flatulence occur, are large Air volumes required. Working in the countercurrent principle is particularly important when burning of bricks with larger proportions flammable outgassing Waste materials have a number of negative effects: For one, one occurs too quickly Heating at the furnace entrance, i.e. the desired heating profile can be achieved at best by additionally blowing fresh air into the heating zone. Second result from the suction u.

wirkung Falschlufteinbrüche, die dazu führen, daß gegenüber dem stöchiometrisch erforderlichen Luftanteil eine um das - - - -vielfache größere Luftmenge durch den Brennkanal und insbesondere auch die Brennzone gesaugt und dort erwärmt werden -muß. Dadurch wird ein erheblicher BrennstoffUberschuß be- .« nötigt, der über Wärmeaustauscher nur unzureichend aus denen Rauchgasen zurückgewonnen werden kann. Die Wärme fällt dabei nämlich zum großen Teil in Form geringwertiger Wärme bei niedrigen Temperaturen an, der nur für Trockenzwecke einsetzbar ist, wobei jedoch für die Trocknung nur ein Bruchteil der insgesamt anfallenden Wärme sinnvoll eingesetzt werden kann. Schließlich hat es sich auch noch gezeigt, daß bis zu zwei Drittel der Kohlenstoffe unter der Zündtemperatur vergasen, so daß sie unverbraucht abgezogen werden und damit die Umweltbelastung erhöhen.effect of air infiltration that leads to the stoichiometric required air proportion a - - - -multiple larger amount of air through the The combustion channel and especially the combustion zone must be sucked and heated there. This means that a considerable excess of fuel is required, via the heat exchanger insufficiently from which flue gases can be recovered. The warmth falls namely, largely in the form of low-quality heat at low temperatures which can only be used for drying purposes, but only for drying a fraction of the total heat generated can be used sensibly. In the end it has also been shown that up to two thirds of the carbons are below the Gas ignition temperature so that they are withdrawn unused and thus the Increase environmental impact.

Insbesondere zur Vermeidung des letzteren Nachteils des Auftretens hoher Anteile unverbrauchter Kohlenstoffgase im Abgas ist es bereits vorgeschlagen worden (vergl. beispielsweise die Deutsche Offenlegungsschrift 26 43 406), die Rauchgase am Eingang der Aufheizzone über eine Leitung der Kühlzone zuzuführen, so daß sie beim Eintreten der an dieser Stelle bereits erwärmten Kühlluft in die Brennzone einer Nachverbrennung unterworfen werden. Die dem Abgaskamin zuzuführenden Rauchgase werden dann in einem besonders heißen Bereich der Brennzone abgezogen und über einen Wärme- tauscher dem Abgaskamin zugeführt. Wegen des nach wie vor bestehenden Gegenstromprinzips hat auch diese abgewandelte Ausführungsform eines Tunnelofens mit Nachverbrennung der am Eingang der Vorheizzone abgesaugten Rauchgase die übrigen vorstehend beschriebenen Nachteile.In particular, to avoid the latter disadvantage of occurrence It has already been proposed for high proportions of unconsumed carbon gases in the exhaust gas been (see. For example, the German Offenlegungsschrift 26 43 406), the smoke gases at the entrance of the heating zone via a line of the cooling zone so that they when the cooling air, which has already been heated at this point, enters the combustion zone be subjected to afterburning. The flue gases to be fed to the exhaust chimney are then drawn off in a particularly hot area of the burn zone and over a Warmth- exchanger fed to the exhaust stack. Because of that, as before This modified embodiment also has an existing countercurrent principle Tunnel furnace with afterburning of the flue gases extracted at the entrance to the preheating zone the other disadvantages described above.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Tunnel ofen, insbesondere zum Brennen von Mauerziegeln mit im Ton: eingearbeiteten Abfallstoffen zu schaffen, der eine vollständige Vergasung und Verbrennung der Abfallstoffe bei geringstmöglichem Brennstoffverbrauch sowie der Möglichkeit: des Einstellens vorgegebener Aufheizprofile in der Aufheizzone bei einfachstem baulichen Aufwand sicherstellt.The invention is therefore based on the object of a tunnel oven, especially for burning bricks with waste materials incorporated in the clay to create a complete gasification and incineration of the waste materials lowest possible fuel consumption as well as the possibility of setting specified Ensures heating profiles in the heating zone with the simplest structural effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Tunnelofen der ib eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Hauptgasstrom in der Aufheizzone und in der Brennzone in Schubrichtung der Ofenwagen verläuft, wobei die Rauchgase am Ende der Brennzone abgezogen und zum einen Teil von außen in die Aufheizzone eingeblasen, zum anderen Teil über einen Wärmetauscher dem Abgaskamin zugeführt werden.To solve this problem, the ib is at the beginning of a tunnel kiln mentioned type provided according to the invention that the main gas flow in the heating zone and the kiln car runs in the direction of thrust in the combustion zone, the flue gases withdrawn at the end of the firing zone and partly from the outside into the heating zone blown in, on the other hand fed to the exhaust gas chimney via a heat exchanger will.

Mit besonderem Vorteil kann dabei weiter vorgesehen sein, daß die Aufheizzone in mehrere Temperaturzonen mit getrennten Heißgasumwälzeinrichtungen unterteilt ist, denen jeweils über Dosiereinrichtungen heiße Rauchgase in einer dem gewünschten Anwärmprofil entsprechenden Menge zuführbar sind. Den einzelnen Umwälzkreisen werden somit Jeweils so viel heiße Rauchgase zugemischt, daß unter Beibehaltung der Hauptgasströmungsrichtung in Förderrichtung der Ofenwagen das von der optimalen Brennkurve bestimmte Temperaturniveau eingehalten wird, Durch das beim erfindungsgemäßen Tunnelofen verwendete Gleichstromprinzip werden die unterhalb der Zündtemperatur vergasten Kohlenstoffe ausnahmslos der Brennzone zugeführt, so daß der Brennstoff voll ausgenutzt wird.It can also be provided with particular advantage that the Heating zone in several temperature zones with separate hot gas circulation devices is divided, each of which via metering devices hot smoke gases in one the amount corresponding to the desired heating profile can be supplied. The single Circulation circles are thus added so much hot flue gases that under Maintaining the main gas flow direction in the conveying direction of the kiln car that of the optimal firing curve is maintained at a certain temperature level in the tunnel furnace according to the invention used direct current principle are the below the Ignition temperature, carbons gasify without exception in the combustion zone supplied so that the fuel is fully utilized.

Die Aufheizung der Formlinge bis ca. 600°C wird mit den dosiert den einzelnen Umwälzkreisen der Aufheizzone zugeführten Rauchgase vorgenommen. Oberhalb etwa 6000C zünden die Vergasungsprodukte und die verkokten Brennstoffe, so daß dann die Steigerung auf die notwendige Brenntemperatur erreicht wird. In diesem Bereich, in der Brennzone, wird zur Regulierung der Brenntemperatur Frischluft eingeblasen, die zugleich den zur Verbrennung notwendigen Sauerstoff mitbringt. Diese Frischlufteinblasung in der Brennzone kann: über eine bekannte Vergaserfeuerungsanlage erfolgen, so daß: bei Bedarf auch noch zusätzlich Brennstoff zugeführt werden kann.The heating of the briquettes up to approx. 600 ° C is dosed with the made individual circulation circuits of the heating zone supplied flue gases. Above about 6000C ignite the gasification products and the coked fuels, so that then the increase to the necessary firing temperature is achieved. In this area, in the firing zone, fresh air is blown in to regulate the firing temperature, which at the same time brings with it the oxygen necessary for combustion. This fresh air injection in the combustion zone: can be done using a known carburetor combustion system, so that: if necessary, additional fuel can also be added.

Im Brennkanal wird mit Hilfe des Rauchgasventilators ein geringer Unterdruck gehalten, um ein Entweichen von Brenngasen durch undichte Stellen zu verhindern. Den überschüssigen Rauchgasen, die also nicht in die Vorwärmzone zurückgeführt werden, kann, da sie ein hohes Temperaturniveau besitzen, mit einem Wärmetauscher Wärme für die Trocknerei, für Heizzwecke od.dgl. entzogen werden.With the help of the flue gas fan, there is less in the combustion channel Maintained negative pressure to prevent fuel gases from escaping through leaks impede. The excess flue gases, which are not returned to the preheating zone can, since they have a high temperature level, with a heat exchanger Heat for the drying, for heating purposes or the like. be withdrawn.

Die Kühlung des Besatzes erfolgt schließlich wie bei den bisher bekannten Verfahren im Gegenstrom, wobei Jedoch die erwärmte Kühlluft am Ende der Kühlzone nicht wie bisher durch die Brennzone durchgesaugt, sondern seitlich abgezogen und über Kanäle ebenfalls einer Weiterverwendung, beispielsweise in der Trocknerei, zugeführt wird.The trim is finally cooled as with the previously known ones Process in countercurrent, however, the heated cooling air at the end of the cooling zone not sucked through the combustion zone as before, but pulled off to the side and can also be re-used via channels, for example in the drying plant, is fed.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer schematischen Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of an exemplary embodiment based on a schematic drawing.

Der in der Zeichnung dargestellte und mit 1 bezeichnete Tunnelofen, in dem auf Ofenwagen 2 gesetzte Ziegel gebrannt werden, weist eine Aufheizzone 3, eine Brennzone 4 und eine Kühlzone 5 auf. Die Ofenwagen 2 werden periodisch oder kontinuierlich durch den Tunnelofen 1 geschoben und durchlaufen dabei nacheinander die Aufheizzone, die Brennzone und die Kühlzone. Die Aufheizzone 3 ist in mehrere Umwälzkreise 6 unterteilt. Den einzelnen Umwälzkreisen werden die am Ende der Brennzone 4 abgesaugten heißen Rauchgase mittels eines Kanals 7 zugeführt. In den einzelnen Zuführstutzen sind Klappen oder ähnliche Dosiervorrichtungen eingebaut, die automatisch steuerbar sind, um in jedem Umwälzkreis 6 die richtige, d.h. die gewünschte, dem optimalen Brennprofil entsprechende Temperatur zu halten. Durch das Absaugen der Rauchgase am Ende der Brennzone 4 ergibt sich sowohl in der Aufheizzone 3 als auch der Brennzone 4 eine Hauptgasstromrichtung 10 in Schubrichtung der Ofenwagen 2. Diese Strömungsrichtung wird selbst bei der dargestellten Richtung der Umwälzung in den einzelnen Umwälzkreisen 6 nicht aufgehoben, wobei, davon abgesehen, die Umwälzrichtung jeweils auch umgekehrt verlaufen könnte.The tunnel furnace shown in the drawing and designated 1, in which bricks placed on kiln car 2 are fired, has a heating zone 3, a burning zone 4 and a cooling zone 5. The kiln cars 2 are periodic or pushed continuously through the tunnel furnace 1 and pass through one after the other the heating zone, the firing zone and the cooling zone. The heating zone 3 is divided into several Circulation circles 6 divided. The individual circulation circles are those at the end of the combustion zone 4 sucked hot flue gases by means of a channel 7 supplied. In each of Infeed nozzles are built-in flaps or similar dosing devices that are automatic are controllable, in each circulation circuit 6 the correct, i.e. the desired, the to maintain an optimal firing profile. By sucking off the Flue gases at the end of the combustion zone 4 arise both in the heating zone 3 and of the combustion zone 4 a main gas flow direction 10 in the thrust direction of the kiln car 2. This direction of flow becomes the circulation even in the direction shown in the individual circulation circles 6 not canceled, apart from that, the direction of circulation could also run the other way round.

In die Brennzone 4 wird über Düsen 8 Frischluft eingeblasen.Fresh air is blown into the combustion zone 4 via nozzles 8.

Zu diesem Zweck kann eine bei normalem Ofenbetrieb verwendete Vergaserfeuerungsanlage 9 eingesetzt werden, die zusätzlich die Möglichkeit bietet, bei ungenügendem Brennstoffgehalt der Ziegel weiteren Brennstoff in die Brennzone 4 einzubringen.A carburetor combustion system used in normal furnace operation can be used for this purpose 9 can be used, which also offers the possibility of insufficient fuel content Bring more fuel into the burning zone 4 of the brick.

Die erwärmte, die Kühlzone 5 im Gegenstromprinzip zu den Ofenwagen 2 durchsetzende Kühlluft wird zusammen mit der aus den überschüssigen Rauchgasen mit Hilfe eines Wärmetauschers 16 gewonnenen Warmluft über die Leitungen 11 bis 14 der Trocknerei zugeführt. Die abgekühlten Rauchgase werden hinter dem Wärmetauscher 16 in den Abgaskamin 15 geleitet. L e e r s e i t eThe heated, the cooling zone 5 in the countercurrent principle to the kiln car 2 penetrating cooling air is used together with that from the excess flue gases with the help of a heat exchanger 16 obtained warm air via the lines 11 to 14 of the Drying plant supplied. The cooled flue gases are behind the heat exchanger 16 is passed into the exhaust chimney 15. R e r s e i t e

Claims (4)

Patentansprüche Tunnelofen zum Brennen von vergasbare, brennbare Stoffe enthaltenden Formlingen, insbesondere Mauerziegeln mit im Ton eingearbeiteten Abfallstoffen, in dem die Formlinge auf Ofenwagen nacheinander durch eine Aufheizzone, in der die Formlinge von den heißen Rauchgasen -vorgewärmt werden, eine Brennzone und eine von Kühlluft im Gegenstrom durchströmte Kühlzone bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase am Ende der Brennzone (4) abgezogen und zum einen Teil von außen in die Aufheizzone (3), zum anderen Teil über einen -Wärmetauscher (16) dem Abgaskamin (15) zugeführt werden,^: derart, daß der Hauptgasstrom in der Aufheizzone (3) : und in der Brennzone (4) in Schubrichtung der Ofenwagen (2) verläuft.Claims tunnel furnace for burning gasifiable, combustible substances containing moldings, in particular bricks with waste materials incorporated in the clay, in which the briquettes on kiln cars one after the other through a heating zone in which the Briquettes are preheated by the hot flue gases, a burning zone and a cooling zone through which cooling air flows in countercurrent are moved, characterized in that that the flue gases are drawn off at the end of the combustion zone (4) and partly from the outside in the heating zone (3), on the other hand via a heat exchanger (16) the exhaust gas chimney (15) are fed, ^: in such a way that the main gas flow in the heating zone (3): and in the firing zone (4) the kiln car (2) runs in the pushing direction. 2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizzone in mehrere hintereinanderliegende Abschnitte mit eigenen Umwälzkreisen (6) unterteilt ist, denen über Dosiereinrichtungen heiße Rauchgase in einer dem gewünschten Anwärmprofil entsprechenden Menge über die Rauchgasabzugsleitung (7) zuführbar sind.2. Tunnel furnace according to claim 1, characterized in that the heating zone divided into several successive sections with their own circulation circles (6) is to which hot flue gases in one of the desired heating profiles via metering devices corresponding amount can be supplied via the flue gas outlet line (7). 3. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischlufteinblasung in die Brennzone (4) über eine Vergaserfeuerungsanlage (9) erfolgt.3. Tunnel furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the fresh air injection into the combustion zone (4) via a carburetor combustion system (9) takes place. 4. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Rauchgasventilator ein geringer Unterdruck im Brennkanal erzeugt wird.4. Tunnel furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the flue gas fan creates a slight negative pressure in the combustion channel.
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