DE411881C - Verfahren und Einrichtung zum Brennen keramischer Massen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

Bibliotheek ' iTJOk
Bur» Ind. Eigendom #ΗΝιΙ> ausgegeben

* 9 5 MEi ία·* WfmW ^{AW 18}·^{APRiL 1925}

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 411881 -KLASSE 80 b GRUPPE 12

(A35357 VI\8oV)

Firma Allgemeine Elektrieitäts-Gesellschaft in Berlin*).

Verfahren und Einrichtung zum Brennen keramischer Massen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. April 1921 ab.

Die bekannten Kanalöfen, welche zum die Verbrennungsluft durch das zugeführte

Brennen von keramischen Massen, Porzellan Druckgas im Augenblick des Verbrennens

u. dgl. mit Gas beheizt werden, sind all den anzusaugen. Bei allen diesen Maßnahmen

geeigneten Stellen der Seitenwandungen des hat man die chemische Zusammensetzung der

Ofens mit Gasbrennern versehen,- welche die Flamme und Brenngase nicht so in der

für die \^rerbrennung der Gase benötigte Hand, wie es die verschiedenen Stadien

Luft meistens durch einen natürlichen oder beim Brennen von Porzellan unbedingt ver-

küustlichen Zug, d. h. durch den Schornstein langen. Um sowohl bezüglich der mechani-

oder einen Saugzugventilator, zugeführt er- sehen und elektrischen Eigenschaften als

halten; auch hat man bereits vorgeschlagen, ■ auch hinsichtlich der Farbe einwandfreies

*J Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Edmund Spinaler in Hennigsdorf.

t'f.rzi-Ilan zu erhalten, ist es erforderlich, tue i-'uK-rfülirimg in der Anwärinzone so zu ge-.•»taiti'ii. ilalj einerseits das in der Porzellan- :t:a-se infolge ihrer hydroskopischen Eigen- >cliaft enthaltene und chemisch gebundene Was>er entweichen kann, anderseits ein Ab- >etzeu von Bestandteilen einer unvollkommenen Verbrennung auf den kälteren Porzellanwaren unbedingt verhindert wird. Es

ο muß also in dieser Anwärmzone eine vollkommene Verbrennung der Gase herbeigeführt werden, d. h. es muß hier oxydierend gearbeitet werden, indem die Gase so viel Luftsauerstoff erhalten, daß ihre restlose Verbrennung gewährleistet ist. Hierzu reicht aber die bisher vorgeschlagene Luftzuführung keineswegs aus, da erfahrungsgemäß unverbrannte Kohlenoxydgase aus der Reduktionszone nach der Anwärmzone

ο abfließen. Beim Schieben, d.h. beim Einführen oder AVeiterbewegen der mit den zu brennenden "Waren besetzten Wagen, läßt der natürliche oder künstliche Abgassaugzug an den Brennermündungen infolge Undichtigkeit namentlich der inneren Schleuse bei geöffneter äußerer Schleuse des Kanalofens nach. Hat dieser verminderte Saugzug auch noch die Aufgabe, die Verbrennungsluft auszusaugen, so wird ein Luftmangel und infolgedessen ein Gasüberschuß in der Vorwärmzone auftreten, wodurch schädliche Einwirkungen durch Kohlenstoffeinlagerungen auf den Porzellanwaren zu beobachten sind. Auch durch Drosseln des Gases während des Schiebens der Wagen läßt sich die-· ser schädliche Gasüberschuß in der Anwärmzone nicht vollkommen vermeiden.

Des weiteren muß der Ofen in der folgenden sogenannten Reduktionszone mit Feuer-

) gasen gleichmäßig ausgefüllt sein, damit die Einwirkung der reduzierenden Gase auf die reduzierbaren Bestandteile des Scherbens und der Glasur rechtzeitig beendigt ist. Die Zersetzung der Salze im Scherben kann nur

j so lange stattfinden, als die Poren der Scherben offen sind, also eine Diffusion der Gase stattfinden kann. Werden die Poren vor Eintritt der Reduktionswirkung geschlossen, so können leicht Gase eingeschlossen werden,

) welche den Scherben und die Glasur auftreiben und die bekannten Fehlererscheinungen, Pocken im Scherben, Bläschen in der Glasur, hervorrufen. Man darf also die Temperatur in der Reduktionszone nicht zu schnell ansteigen lassen, damit die Poren ties Scherbens sich nicht zu frühzeitig schließen, und außerdem müssen stets ausreichend, d. h. au jeder Stelle des Ofenquerschuittes, Reduktionsgase vorhanden sein. Dies erreicht man

ι erfahrungsgemäß am leichtesten, wenn mit schwachem Abgassaugzug gearbeitet wird, weil sich dann die Feuergase träge durch • den ganzen Querschnitt des Ofens wälzen

und nicht in ungleichmäßigen Streifen nach , dem Fuchs hin durch scharfen Zug gerissen - G5 werden. Arbeitet man aber auf diese Weise,

so treten die Kohlenoxydgase in die An-' wärmzone über, was nach dem \*orhergesag- ¹ ten vermieden werden muß, ganz abgesehen

von den Verlusten durch unverbrannte Gase. : Die chemische Zusammensetzung der : Flamme muß somit in der Reduktionszone eine ganz andere sein wie in der \^Torwärm-

zone. Dies läßt sich aber mit der bisher ge-I bräuchlichen Gas- und Luftzuführung nicht : erreichen, da bei diesen die chemische Zu-, sammensetzung der Flamme der einen Zone von der der anderen Zone abhängig ist.

Xach erfolgter Reduktion hat der Glatt-I brand der Porzellanwaren vor sich zu gehen.

Jetzt ist ein stark reduzierendes Feuer auf ' den Ausfall des Brandes ohne Wirkung.

■ Eine Reduzierung der. verunreinigenden Bestandteile des Scherbens ist jetzt nicht mehr möglich und für die Glasur auch nicht mehr erforderlich. Durch überall gleichmäßige

^: Temperatursteigerung ist jetzt das Porzellan i zur Gare zu bringen. Dies wird am vorteil- ; haftesten durch ein neutrales Feuer, d. h. *

■ durch eine Verbrennung der Gase mit der theoretischen Luftmenge ohne Sauerstoff-

: und ohne Kohlenoxydüberschuß, erreicht, wobei die höchste Flammentemperatur bei

, sparsamstem Gasverbrauch erreicht wird. Da diese neutrale Feuerführung praktisch schwer im Dauerbetrieb zu erzielen ist, wird man meist mit einer schwach reduzierenden Flamme brennen, d. h. mit einem geringen Überschuß an Kohlenoxyd, welches dem

1 Porzellan nicht schadet, während dieses , durch einen Überschuß an Sauerstoff leicht ' eine gelbliche Farbe erhält.

Um somit ein wirklich einwandfreies Porzellan durch .Brennen im Kanalofen mit

' Gasfeuerung zu erreichen, muß die chemisehe Zusammensetzung der Flammen in den

' einzelnen Brennzonen unabhängig voneinander sein, indem die Brenner in der Anwärmzone als oxydierende, in der Reduktionszone

! als reduzierende und in der Garbrandzone xio als neutrale oder schwach reduzierende

' Brenner betrieben werden. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß den mit Druckgas gespeisten Brennern Druckluft zugeführt. Die Brenner erhalten somit nicht wie bisher die Verbrennungsluft durch -den Saugzug des Schornsteines oder Ventilators zugeleitet, sondern getrennt hiervon Druckluft, welche beispielsweise durch einen besonderen Druckventilator erzeugt worden ist. Auf diese Weise ist man unabhängig von dem natürlichen oder künstlichen Saug-

zug und kann die Regelung der Menge von Gas und Luft vollständig unabhängig von den einzelnen Brennzonen vornehmen. Der künstliche Saugzug oder der Schornstein dient somit nur dazu, die Abgase abzusaugen, aber nicht dazu, die Verbrennungsluft anzusaugen. Auch wird die Verbrennungs-

- luft nicht durch das Druckgas angesaugt, dieselbe tritt vielmehr unter eigenem Druck

ίο ein. i

Das Verfahren soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- : spiels eines Teiles eines Kanalofens auseinandergesetzt werden.

Der Kanalofen α wird λόιι den mit den zu brennenden Waren besetzten Wagen · in I Richtung des Pfeiles b durchfahren, während ! die Abgase durch den Schornstein in Rich- j tung des Pfeiles c abgesaugt werden. Von |

den an verschiedenen Stellen in bekannter Weise angeordneten Gasbrennern ist in dem ^! Ausführungsbeispiel nur ein Brenner d dar-• gestellt, welchem das Druckgas durch die Leitung e zugeführt wird. Der Brenner d erhält zur Verbrennung des Druckgases durch den Kanal f Druckluft, welche beispielsweise durch den Ventilator g erzeugt wird. Der Druckluftkanal f ist in das Mauerwerk der Kanalwand gelegt, um auf diese Weise die Mauerwerkswärme zur \^rorwärmung der Druckluft auszunutzen. In der Druckluftleitung f ist fernerhin eine injektorartig wirkende Düse Ii vorgesehen, durch welche durch den Kanal i heiße Luft aus der Abkühlzone k des Kanalofens angesaugt und mit der Druckluft dem Brenner d zugeführt werden kann. Die Druckluftzuführung ist durch ein in die Druckluftleitung/·' eingebautes Absperrorgan, z. B. einen Schieber Z, regelbar. Fernerhin sind in die Heißluftleitung i und in die zum Brenner führende Druckluftleitung Absperrorgane m, η und ο eingebaut. Mit Hilfe dieser Absperrorgane oder Schieber ist es möglich, zwischen der Saugwirkung des Abgassaugzuges in Richtung des Pfeiles c und der Saugwirkung des Heißluftsaugzuges in Richtung der Pfeile £ durch den Kanal i eine neutrale Druckzone, z. B. in der strichpunktierten Linie N, zu schaffen, in der die Luft stagniert. Hierdurch wird vermieden, daß ein Sauerstoffüberschuß an das gar gebrannte Porzellan tritt und dieses gelb färbt.

Der Heißluftsaugzug ist durch Einschaltung der Schieber η und 0 unabhängig von dem Drucke der Luft vor dem Brenner d regelbar. Soll stärker Heißluft durch den Kanal i gesaugt werden, so wird man den Schieber in und auch gleichzeitig den Schieber ο öffnen, wodurch ein Teil der Heißluft 6c bei 0 entweichen kann und der Druck hinter dem Schieber η konstant bleibt.

Man erhält ferner eine sich wälzende, stark reduzierende Flamme, die den ganzen Ofeninhalt gleichmäßig ausfüllt, wenn man mit Gasüberschuß bei gleichzeitig schwachem Abgassaugzug arbeitet. Dieser schwache Saugzug ist aber nicht in der Lage, genügend Luft durch die Oxydationsbrenner zu saugen, die zwischen Reduktionszone und Ofeneinfahrt liegen und die oxydierend den Überschuß an Kohlenoxyd im Interesse der Wirtschaftlichkeit und der Güte des Porzellans (Icein Niederschlag von unverbrannten Bestandteilen auf den kälteren Porzellanwaren) verbrennen sollen. Bei vom Abgassaugzug unabhängiger Druckluftzufuhr hingegen können ohne weiteres zwischen den Reduktionsbrennern und der Einfahrt zum Kanalofen Oxydationsbrenner mit genügendem Luft-Überschuß zur Verbrennung des überschüssigen Kohlenoxyds betrieben werden. Man erhält also bei hohem Kohlenoxydgehalt in der Reduktionszone infolge der Verwendung von Druckluft-Druckgas-Brennern trotzdem keinen Kohlenox3^rdgehalt in den Abgasen.

Die Anordnung der Brenner kann selbstverständlich in bekannter Weise entsprechend den verschiedenen Brennzonen und auch in verschiedenen Höhenlagen des Kanalofens g₀ erfolgen.

Claims (3)

P ATENT-A N SPRÜCHE:

1. Verfahren zum Brennen keramischer Massen, insbesondere von Porzellan, im Kanalofen mit auf das Gut unmittelbar einwirkender Gasfeuerung, dadurch gekennzeichnet, daß den mit Druckgas gespeisten Brennern Druckluft zugeführt wird. loo

2. Verfahren zum Brennen von keramischen Massen, insbesondere von Porzellan, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckluft heiße Luft aus der Abkühlzone des Kanalofens den Brennern zugeführt wird.

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckluftleituhginjektorartige Düsen eingebaut sind, welche die Heißluft aus der Abkühlzone des Kanalofens ansaugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.