DE4305643C2

DE4305643C2 - Stahlmantelofen

Info

Publication number: DE4305643C2
Application number: DE4305643A
Authority: DE
Inventors: Antonius Dierkes
Original assignee: Keller GmbH
Current assignee: Keller HCW GmbH
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: DE4305643A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stahlmantelofen zum Brennen keramischer Formlinge, der als Tunnelofen mit Vorwärm-, Brenn- und Kühlzone ausgebildet ist und bei dem die Decke und die Seitenwände zumindest im Bereich des das zu brennende Gut aufnehmenden Raumes (Ofenraumes) mehrschichtig aufgebaut sind und eine poröse Isolation oder Isolationswandung sowie einen diese außenseitig und luftdicht übergreifenden Stahlmantel aufweisen.

Derartige Stahlmantelöfen sind in der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden.

Bei derartigen gattungsgemäßen Stahlmantelöfen besteht noch der Nachteil, daß die durch den inneren Wand- und/oder Deckenaufbau bis an den Stahlmantel diffundierende "Ofenluft" aufgrund darin enthaltener korrosionsfördernder bzw. korrosionsträchtiger Gase im Laufe der Zeit an der Stahlmantel-Innenseite eine Korrosion bewirkt. Da die an die Stahlmantel- Innenseite gelangenden Gase in ihrer Zusammensetzung und Konzentration vom Brenngut und dessen Material-Zusammensetzung abhängen und sehr großen Schwankungen (Veränderungen) unterliegen, ist die Findung eines geeigneten Korrosionsschutzes (beispielsweise in Form eines Anstriches bzw. Edelstahl-Auswahl) sehr schwierig und oftmals auch dem Zufall überlassen. Unzureichender Korrosionsschutz bedingt schnelles Durchrosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Stahlmantelofen mit verbessertem Korrosionsschutz für die Stahlmantel-Innenseite zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Maßnahmen gemäß Kennzeichnung des Patentanspruchs 1 erreicht. Dabei werden die durch die Innenschicht(en) des Decken- und Wandaufbaus diffundierenden Gase aus dem Ofenraum vom Stahlmantel ferngehalten und/oder daran gehindert, daß sie an der Innenseite des Stahlmantels kondensieren. Von besonderem Vorteil ist, daß die schadstoffreie Warmluft gegen den Stahlmantel blasbar ist und derselbe als Reflektor dient.

Als nächstliegender Stand der Technik sind gattungsfremde Öfen bekannt, z. B. durch die DE-OS 30 26 324, US-PS 31 98 503, DE-OS 31 36 321. Aus DE-OS 30 26 324 und US-PS 31 98 503 gehen Stahlmantelöfen hervor, deren Isolationswandung mehrschichtig aufgebaut ist und bei denen ein Gas (gemäß US-PS 31 98 503 kühlende Luft) mantelseitig in die Isolationswandung einblasbar ist - und zwar gemäß DE-OS 30 26 234 in Decken- und Seitenwandbereiche und gemäß US-PS 31 98 503 nur in die Seitenwandbereiche. Aus der DE-OS 31 36 321 ist ein als Kalzinierofen (zum Brennen von Kalkstein und ähnlichen mineralischen Rohstoffen) ausgebildeter Schachtofen mit isolationsmaterialfreiem Raum zwischen Stahlmantel und Isolation bekannt, bei dem auf einem Teilbereich der Vorwärm- und Brennzone Druckluft in die poröse Isolation eingeblasen wird, so daß sich in diesem Bereich ein Kühlgasschleier an mit Rillen versehenen Steinen (Auskleidungssteinen) bildet, der das Anbacken von geschmolzener Asche verhindert.

Die Öfen dieses gattungsfremden Standes der Technik weisen wesentliche Merkmale des erfindungsgemäßen Stahlmantelofens nicht auf - so sind insbesondere die Luftzuführleitungen nicht so angeordnet, daß die Warmluft gegen den Stahlmantel blasbar ist und der Stahlmantel dabei als Reflektor dient - und es wird der erfindungsgemäße Stahlmantelofen aus dem vorgenannten Stand der Technik auch nicht nahegelegt, da dieser Stand der Technik eine besondere Ausbildung aufweist.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt eines als Tunnelofen ausgebildeten Stahlmantelofens mit erfindungsgemäßer Lufteinblasung zum Korrosionsschutz der Innenseite des Stahlmantels und

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Ofenwandung desselben Stahlmantelofens im Bereich einer Lufteinblasstelle.

Ein erfindungsgemäßer Stahlmantelofen ist als Tunnelofen konzipiert und dient dem Brennen von keramischen Formlingen.

Die den mittels Brenner (nicht dargestellt) beheizten Ofenraum 1 umgebende Ofenwandung ist als Ganzes mit 2 beziffert und im Bereich der Decke sowie im Seitenwandbereich zumindest auf dem dem Ofenraum 1 benachbarten Teil mehrschichtig ausgeführt. Sie weist eine stoßfeste Innenschale 3 und einen außenliegenden Stahlmantel 4 sowie eine als Ganzes mit 5 bezifferte poröse Isolation/Isolationswandung auf.

Die sogen. Innenschale 3 besteht in den Seitenwand-Bereichen vorzugsweise aus Mauerwerk. Der Decken-Bereich wird vorzugsweise von abgehangenen Deckenplatten bzw. Deckensteinen gebildet.

Die Isolation(swandung) 5 kann ein- oder mehrschichtig ausgeführt sein.

Die das Brenngut 6 aufnehmenden Ofenwagen sind mit 7 beziffert.

In bevorzugter Weise umgibt der Stahlmantel 4 den Ofen-Querschnitt dreiseitig, d. h. an der Decke und den beiden Seitenwänden. Es ist jedoch auch eine Ausführung mit allseitiger (vierseitiger) Stahlummantelung möglich.

An der Außenseite kann der Stahlmantel 4 mit Rippen und/oder Luftkanälen 8 versehen sein, die der Wärmeabfuhr dienen.

Zum innenseitigen Korrosionsschutz des Stahlmantels 4 ist demselben im Bereich der Vorwärmzone und Brennzone des Tunnelofens ein Lufteinblassystem 9 derart zugeordnet, daß in der porösen Isolation/Isolationswandung 5 in Stahlmantel-Nähe ein solcher Überdruck erzeugt wird, daß ein Heranführen von aus dem Ofenraum 1 stammenden korrosionsfördernden/korrosionsträchtigen Gasen (der sogen. "Ofenluft") an die Stahlmantel-Innenseite und/oder die Kondensation von "Ofenluft" am Stahlmantel verhindert wird. Aufgrund dieser Lufteinblasung in den Stahlmantel-Bereich der Ofenwandung 2 (Decke, Seitenwände) haben auch die an sich korrosionsfördernden Ofengase auf die Korrosionsbeständigkeit des Stahlmantels 4 keinen negativen Einfluß. Um die positive Auswirkung der Lufteinblasung für den Korrosionsschutz zu gewährleisten, genügt ein geringer Überdruck - beispielsweise von 3 bis 50 mbar (Millibar). Die in die Isolation(swandung) 5 einströmende Luft kann über die Fugen der Innenschale 3 in den Ofenraum 1 entweichen. Diese Ventilation vom Stahlmantel 4 zum Ofenraum 1 führt alle sonst schädigenden Stoffe in den Ofenraum 1 zurück - da geringe Luftmengen einen ausreichenden Korrosionsschutz bewirken, ist eine Belastung durch diese Luft auszuschließen.

Bei der in die Isolationswandung 5 einzublasenden Luft handelt es sich vorzugsweise um relativ trockene Warmluft. Ihre Temperatur beträgt etwa 50-250°C.

Eine Kondensation in der Nähe des Stahlmantels 4 wird weitgehendst ausgeschlossen.

Das prinzipiell in Fig. 1 dargestellte Lufteinblassystem 9 zur Zufuhr von schadstoffarmer bzw. schadstofffreier Warmluft, d. h. von Warmluft ohne die Stahlkorrosion fördernden Bestandteilen, erstreckt sich im wesentlichen innerhalb der Isolation(swandung) 5, und die von außen zugeführte Warmluft wird in der Nähe des Stahlmantels 6 ausgeblasen bzw. ausgedüst. Die Blasöffnung(en) oder Düse(n) endet/enden jeweils in oder vor einem isolations materialfreien, als Ganzes mit 10 bezifferten Raum, wie Lufttasche oder Luftspalt/Luftkammer, mit Abstand zum Stahlmantel 4, und zumindest ein Teil der zugeführten Warmluft wird direkt gegen die Stahlmantel-Innenseite geblasen, wobei der Stahlmantel 4 als Reflektor für die Einblasungsluft dient und eine breitgefächerte Luftverteilung mit vorteilhafter Luftbewegung bewirkt.

Jeder Luftleitung/Blasröhre 11 kann ein Luftverteiler zugeordnet sein.

Das innenliegende Lufteinblassystem 9 ermöglicht es auch, daß am Rohrleitungsende zwischen Stahlmantel 4 und dem sich an einem Luftleitungsrohr 11 abstützenden Isoliermaterial in einfacher Weise eine Lufttasche gebildet wird, durch die die eingeblasene Luft breitgefächert ausströmt. Eine solche Lufttasche kann selbstverständlich auch ein Düsenrohr bzw. einen Düsenkasten mit mehreren Luftausblasöffnungen aufnehmen.

Die einzelnen Luftleitungen 11 des Lufteinblassystems 9 zweigen jeweils von einer zentralen Luftzufuhr 12 ab, welche insbesondere im Deckenbereich des Tunnelofens angeordnet ist/sind.

Der Mitten-Abstand zwischen benachbarten Luftleitungen 11 bzw. Warmluft-Einblasstellen beträgt etwa 800-1500 mm, vorzugsweise annähernd 1100 mm. Sofern die Blasöffnungen zu Loch- oder Düsenreihen zusammengefaßt sind, betreffen diese Maße den Reihenabstand zwischen den Reihen-Mittellinien, ansonsten das Rastermaß zwischen benachbarten Blasstellen.

In besonders bevorzugter Weise sind die Luftleitungen 11 bzw. Warmluft-Einblasstellen vom Anfang der Vorwärmzone bis zum Ende der Brennzone des Tunnelofens angeordnet und aufgrund schaltbarer und/oder regelbarer Ausführung und/oder Anordnung nur am benötigten Ort und/oder mit der ortsbedingt benötigten Luftausblasmenge betreibbar. Dadurch ist eine gezielte Warmluft- Einblasung an den Bedarfsstellen möglich.

Wie aus den Prinzipzeichnungen desweiteren zu entnehmen ist, kann der isolationsmaterialfreie Raum 10 gebildet werden, indem zwischen dem Stahlmantel 4 und der diesem benachbarten porösen Isolation 5 ein kammerbildender Spalt besteht und sich zwischen der Stahlhaut und dem Isolationsmaterial Abstandshalter 13 erstrecken. Dabei erfolgt eine punktweise Abstützung.

Bezugszeichenliste

1 Ofenraum
2 Ofenwandung
3 Innenschale
4 Stahlmantel
5 Isolation(swandung)
6 Brenngut
7 Ofenwagen
8 Luftkanäle
9 Lufteinblassystem
10 isolationsmaterialfreier Raum
11 Luftleitung
12 zentrale Luftzufuhr
13 Abstandshalter

Claims

1. Stahlmantelofen zum Brennen keramischer Formlinge, der als Tunnelofen mit Vorwärm-, Brenn- und Kühlzone ausgebildet ist und bei dem die Decke und die Seitenwände zumindest im Bereich des das zu brennende Gut aufnehmenden Raumes (Ofenraum) mehrschichtig aufgebaut sind und eine poröse Isolation oder Isolationswandung sowie einen diese außenseitig und luftdicht übergreifenden Stahlmantel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) im Bereich der Vorwärm- und Brennzone jeweils mehrere Luftleitungen (11) eines an einer Warmluftzufuhr angeschlossenen Lufteinblassystem (9) stahlmantelseitig in den Decken- und Wandaufbau (2) münden, über welche Warmluft ohne die die Stahlkorrosion fördernde Bestandteile in den Decken- und Wandaufbau (2) jeweils über mindestens eine Blasöffnung oder Düse einleitbar ist,
b) die warmluftzuführenden Luftleitungen (11) so in oder vor einem isolationsmaterialfreien Raum (10) mit Abstand zum Stahlmantel (4) enden, daß die Stahlmantel-Innenseite einen Reflektor für die Einblasungsluft bildet und daß zwischen dem Stahlmantel (4) und der diesem benachbarten porösen Isolation oder Isolationswandung (5) eine Luftkammer (10) besteht, und
c) im Stahlmantel-Bereich durch die eingeblasene oder eingedüste Warmluft ein solcher, geringer Überdruck erzeugbar ist und aufrechterhaltbar ist, daß ein Heranführen von schädlicher, die Stahlkorrosion fördernder Ofenluft an den Stahlmantel (4) weitgehendst verhinderbar ist.

2. Stahlmantelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stahlmantel (4) und Isolation (5) Abstandshalter (13) zur punktweisen Abstützung angeordnet sind.

3. Stahlmantelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmluftauslaß des Lufteinblassystems (9) einstellbar ist.

4. Stahlmantelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die warmluftzuführenden Luftleitungen (11) vom Anfang der Vorwärmzone bis zum Ende der Brennzone und mit gegenseitigem Abstand ihrer Luftauslässe angeordnet sowie die Ausblasstellen und Ausblasmenge der Warmluftabgabe regelbar sind.

5. Stahlmantelofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitungen (11) einzeln und/oder abschnittsweise regelbar und/oder zuschaltbar und/oder abstellbar sind.

6. Stahlmantelofen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Warmluft-Einblasstellen 800-1500 mm beträgt.

7. Stahlmantelofen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im warmluftgespeisten Decken- und Wandaufbau ein Warmluftpolster mit einem Luftdruck von 3-50 mbar aufrechterhalten wird.

8. Stahlmantelofen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Stahlmantel (4) benachbarte Warmluftpolster eine Temperatur von 50- 250°C hat.

9. Stahlmantel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die warmluftzuführenden Luftleitungen (11) des Lufteinblassystems (9) innerhalb der porösen Isolation oder Isolationswandung (5) liegen und von einer an oder in der Ofendecke angeordneten zentralen Luftzufuhr(leitung) (12) abzweigen.