DE307902C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

. , - Λί 307902 KLASSE 80 c. GRUPPE

Die in der Porzellanindustrie gebräuchlichen großen Rundöfen von siebzig und mehr Kubikmeter Inhalt des Gutbrennraumes erzeugen bei der bisher üblichen absatzweisen Beschickung der Feuerkästen mit Brennstoff in verhältnismäßig großen Mengen (40 bis 50 kg Kohle bei jeder Schürung) während des größten Teilg der Brennzeit „ einen dichten schwarzen Rauch, der die Umgebung der Porzellanfabriken in hohem Maße belästigt.

Dieser Übelstand war trotz mehrfacher Versuche nicht zu beseitigen. Da zum Brennen von rein weißem Porzellan fast ständig eine reduzierende Flamme gebraucht wird, mußte bisher den Feuerungskästen eine größere Menge Brennstoff zugeführt werden, als die durch den Rost streichende Luft auch längere Zeit nach dem Aufgeben verbrennen kann.

Durch Einführung von heißer Sekundärluft, die nach verschiedenen Verfahren an .einer oder mehreren Stellen des Ofens zugeführt wurde, hat man den entstandenen Ruß zu beseitigen versucht, aber ohne durchschlagenden Erfolg. Selbst' der Ersatz der Feuerkästen durch Halbgas feuerungen mit'Zuführung von heißer Sekundärluft ergab keine befriedigende Lösung. Auch hier bildeten sich bei den bisher: angewandten Arten der Halbgasfeuerung entweder noch schwere Kohlenwasserstoffe, die trotz Anwendung von Sekundärluft Rußschwaden ergaben, oder bei einer zur Verbrennung des Rußes genügenden Zufuhr von direkter oder Sekundärluft wurde ganz oder teilweise ,gelbes Geschirr erzielt. Infolgedessen arbeiteten alle derartigen Anlagen nicht befriedigend, "erwiesen sich nicht als wirtschaftlich und in der Bedienung schwierig. Es war nur mit besonderer Sorgfalt und eingearbeitetem Brennpersonal möglich, die Öfen " betriebsfähig zu halten.

Nach der Erfindung wird eine Halbgasfeuerung ohne Sekundärluftzuführung benutzt, und zwar ist. diese so gestaltet, daß de'r Rost schräg liegt, mit Abdeckplatten versehen ist, in besonderer Weise durch Wasser gekühlt »45 wird und von dem Füllschacht nur - teilweise überdeckt ist. Nur durch die Vereinigung dieser Mittel wird, wie praktische Versuche ergeben haben, rauchfreies Brennen auch während der Vorbrenn- und Reduktionsperiode sowie die Lieferung weißen Porzellanes sichergestellt. Es wird nämlich eine reduzierende Ofenatmosphäre geschaffen,, ohne daß sich Ruß ausscheidet. Dessen Entstehen wird durch die besondere Gestaltung der Feuerung und die Erzeugung von Wassergas aus dem Kühlwasser von vornherein unmöglich gemacht. Wesentlich dabei ist, daß der Rost eine solche Schräge und die Unterkante der hinteren Füllschachtwand eine solche Lage erhält, daß der dem Ofenraum zugekehrte Teil von einer mäßig starken, nach dem Füllschacht hin allmählich an Dicke zunehmenden Brennstoffschicht bedeckt ist. So wird rein weißes Porzellan nicht nur mit geringerem Brennstoffäufwand, sondern auch mit minderer Kohle und in kürzerer Brennzeit erhalten.

Die Abdeckung des Rostes geschieht durch schmale, in der Längsrichtung ^nebeneinander auf den Rosten liegende Blechplatten, die während des Brandes nach Bedarf entfernt oder wieder aufgeschoben werden. , Infolge der be-

sonderen Anordnung des Füllschachtes und der schrägen Lage des Rostes in Verbindung mit den Abdeckplatten wird ein nahezu selbsttätiger. Brand des Ofens erreicht, so daß.an die Stelle der bisher nötigen großen Erfahrung und Übung des Brenners eine einfache Betriebsvorschrift tritt.

Die Art, in der die Wasserkühlung und Wasserberieselung vor sich geht, ist besonders

ίο zur Erzielung dieser Wirkung wichtig. Das Wasser läuft nicht unmittelbar auf die Roststäbe, sondern auf ein Blech, das vor den Rostköpfen angebracht ist. Von hier aus übt es unter eigener Verdampfung eine Kühlwirkung auf den Rost aus und verhindert außerdem die Bildung zusammengebackener Schlacke. Es wird nämlich durch die unmittelbare Kühlung und die Erzeugung von AVassergas die Temperatur unmittelbar an den Rosten so ermäßigt, daß die Schlacke gar nicht zum Schmelzen kommen kann, sondern als lose Asche bestehen bleibt. . Der an den heißen

. Rostköpf en gebildete Wasserdampf wird durch den Schornsteinzug in der Richtung nach der Austrittsöffnung der Feuergase in den Ofen gezogen und durchdringt dabei die liegende Kohlenschicht. Hierbei entsteht Wassergas, das sich unmittelbar mit den Erzeugnissen der Entgasung der im Füllschacht vergasten Kohle vereinigt, sich mit den schweren Kohlenwasserstoffen umsetzt und leichte, ohne Rußabscheidung verbrennende Kohlenwasserstoffe bildet. '

Halbgasfeuerungen mit schrägem, nur teilweise mit einem Füllschacht überdecktem Roste sind an sich bekannt. Auch die Wässerberieselung ist bei Feuerungsrosten an und für sich bekannt, z. B. bei Gaserzeugerrosten. Desgleichen sind Abdeckplatten auf den Rosten in anderer Ausbildung vorgeschlagen worden. Neuartig ist jedoch die besondere Vereinigung und Anwendung dieser Mittel bei einer Halbgasfeuerung für' Porzellanbrennöfen. Es ist als verblüffend zu bezeichnen, daß es trotz des Bekanntseins von Einzelteilen der Neuerung je für sich bisher niemandem gelang, in so günstiger Weise und mit so hohem, praktischem Erfolg die Halbgasfeuerung von Porzellanbrennöfen durchzuführen. Darin ist die besondere Leistung der neuen Kombination zu sehen.

Durch die Zeichnungen wird die neue Feuerungseinrichtung in einem Beispiel, und zwar in Fig. .1 im senkrechten Schnitt und in Fig. 2 in Vorderansicht dargestellt. Über einem geneigten Rost α ist der als Gaserzeuger wirkende Füllschacht b derart angebracht, daß die in ihm zum Teil entgaste Kohle selbsttätig auf den dem Ofen zugewandten, nach innen liegenden Teil des Rostes austritt. Hier wird sie unter Zuführung von Wasserdampf vollständig verbrannt. Die Gaserzeugung und die^; Verbrennung wird durch Kühlung des oberen Teiles der Roststabköpfe mittels Rieselwasser geregelt, welches durch kleine Löcher des Rohres c in durch einen Hahn d einstellbarer Menge auf das vor den Roststabköpfen angebrachte Blech e tropft. Der durch die glühende Kohlenschicht streichende Wasserdampf wird dabei in Wassergas umgesetzt. Das mit den auf dem unteren Rostteil erzeugten Verbrennungsgasen gemischte Wassergas setzt die aus dem Gaserzeuger kommenden Erzeugnisse der Entgasung, vorwiegend schwere Kohlenwasserstoffe, die zur Bildung des Rußes bei der bisher üblichen Feuerungsweise den Anlaß geben, in leichte Kohlenwasserstoffe um, die auch bei ungenügender Verbrennung im Innern des Ofens Kohlenteilchen (Ruß) nicht abscheiden.

Der Überschuß an Rieselwasser wird in dem Wasserkasten / aufgefangen, in dem es durch die hineinfallende Asche und durch die von dem in geringer Entfernung vom Wasserspiegel liegenden Roste ausstrahlende Wärme ebenfalls nach und nach verdampft. Mit g ist ein Einsteigschacht vor der Feuerung bezeichnet, der durch die Blechplatte h überdeckt wird.

Mit ΐ sind auf den Rosten lagernde Abdeckplatten bezeichnet. Auf der Vorderansicht (Fig. 2) sind drei solcher Bleche angedeutet. k ist die Verschlußplatte für den Füllschacht und I sind die geneigten, neben dem Füllhals B endigenden Lagerflächen für Brennstoff.

Durch höhere und tiefere Lage des Rostes läßt sich die Höhe der Brennstoffschicht je nach ihrer Heizkraft und der in der Zeiteinheit dem Ofen zuzuführenden Wärmemenge entsprechend regeln.

Die Befeuerung des Ofens findet in folgender Weise statt: ' ■

Durch die Schüröffnung A wird bei. Beginn des Brandes der Brennstoff entzündet. Der Rost ist hierbei durch mehrere in seiner 105^v Längsrichtung mit geringem Spielraum nebeneinanderliegende schmale Blechstreifen von etwa 20 cm Breite überdeckt. Die Anzahl hängt von der Breite des Rostes ab, beträgt aber zweckmäßig mindestens drei. Durch diese Blechstreifen wird der Gang der Feuerung durch vollständiges oder teilweises Entfernen und Wiedereinschieben geregelt.

Sobald der nach und nach von B aus in geringer Menge aufgegebene Brennstoff die Schüröffnung A vollständig verdeckt und die Temperatur des Ofens 120⁰ überschritten hat,, was durch in den Ofen eingeführte Pyrometer oder auch durch, das Bräunen eines durch eine Öffnung in den Ofen gehaltenen Stückchen Papiers festgestellt werden kann, wird die Rieselvorrichtung c in Tätigkeit gesetzt. In-

zwischen sind die . Wandungen des Feuerkastens so heiß geworden, daß die Zersetzung des Wasserdampfes durch -die genügend hohe glühende Kohlenschicht mit Sicherheit erfolgt. Im weiteren Verlauf des Brandes wird der Brennstoff durch die Öffnung B des Füllschachtes, eingeworfen. Der Brenner hat nur darauf zu achten, daß der Füllschacht bis zum Ende des Brandes genügend gefüllt bleibt.

ίο Die Zuführung der Wärme in den Ofen geht nun stetig vorwärts. Vor Übergang zum Scharf feuer läßt man den Inhalt der Feuerung ein- oder zweimal fast vollständig herunterbrennen, um kurze Zeit oxydierendes Feuer zu erhalten.

Bei Beschickung mit minderwertiger, etwas . erdiger Braunkohle, die, wie gesagt, vollständig zum Betrieb der Öfen genügt, ohne daß Steinkohle notwendig ist, kann ein Ofen von 70 cbm Inhalt des Gutbrennraumes inner-■ halb 18. bis 20 Stunden gar gebrannt werden.

Höchstens dauert der Brand bei sehr geringer Kohle 22 bis 25 Stunden, wobei auf der Sohle Segerkegel 14 fällt.

Nach Beendigung des Brandes werden die .Schüröffnungen vor den Rosten durch vorgesetzte Schieber und auch alle Ofenschieber geschlossen. Es ist zweckmäßig, bei Beendigung des Brennens die Füllschächte noch einmal mit Brennstoff aufzufüllen, so daß der Ofen noch langsam etwas weiter brennt, und die Abkühlung langsamer vor sich geht und Kapseln sowie Einsatz geschont werden.

Die neue Feuerungsvorrichtung läßt sich an vorhandenen Öfen an Stelle der bisher üblichen Feuerkästen ohne weiteres anbringen. Da die einfachere Beschickung die Verwendung einer größeren Rostfläche gestattet, so kann die Anzahl der Feuerkästen eines Rundofens bei gleicher Größe des Gutbrennraumes eine geringere sein. Bei einem Öfen von 70 cbm Inhalt des Gutbrennraumes, der bisher mit acht bis neun Feuerkästen versehen war, genügen fünf Feuerkästen mit entsprechend größeren Rostflächen.

Nochmals kurz zusammengefaßt bietet die Erfindung gegenüber der bisherigen Befeuerungsweise für Porzellanöfen folgende wichtige Vorteile:

Sie beseitigt den lästigen starken Rauch vollständig und liefert dabei dennoch ein rein weißes Porzellan. . "

Sie gestattet die Verwendung von geringwertigem Brennstoff bei nicht verlängerter, im Gegenteil verkürzter Brenndauer.

Durch den Wegfall unterbrochener Beschickung, des starken Schürens und des Rußehs sowie durch den gleichmäßigen Gang der Feuerung wird eine -erhebliche Brennstoffersparnis herbeigeführt. Die von dem Brenner aufzuwendende Arbeitsleistung ist bedeutend geringer, da die Kohle dank den ■ Rutschflächen und den Füllschächten geradezu von selbst in den Ofen gelangt, durch die Rostgestaltung keine versinterte Schlacke, sondern lockere Asche entsteht, die Schür- " , arbeit wegfällt. Der Brennbetrieb erhält infolge der Abdeckplatten, der Lage des Füllschachtes und der besonderen Berieselung mechanischen Charakter, wodurch geübte Brenner entbehrt werden können. Da sowohl der Wärnieanstieg als auch der -abfall gleichmäßig verläuft, wird Kapselbruch und Reißen der Ware vermieden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:
2. ι . Halbgasfeuerung zum rauchfreien Brennen von Porzellan und anderen Tonwaren, gekennzeichnet durch einen schräg liegenden, nur teilweise mit einem Füllschacht überdeckten, durch Wasser gekühlten und durch Abdeckplatten regelbaren Rost, wobei die nach dem Brennraum liegende Füllschachtwand so weit hinabreicht, daß die Brennstofrböschung bis an das untere Rostende reicht.
   . 2. Ausführungsform der Feuerung nach . Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere schmale, in der Längsrichtung nebenein-.ander auf den Rosten liegende Blechplatten, die während des Brandes entfernt oder wieder aufgeschoben werden.
3. 3. Ausführungsform der Feuerung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein vor den Rostköpfen angebrachtes Blech, auf das das zur Kühlung und Dampfbildung bestimmte Rieselwasser tropft.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.