DE4136477A1 - Tunneltrockner mit nachgeschaltetem tunnelofen, mit integrierter thermischer abgasreinigung - Google Patents

Description

Das Trocknen und Brennen von keramischen Produkten, besonders von Ziegeln, erfolgt bereits zum Teil in kontinuierlicher Folge im Durchlauftrockner und Ofen. Bei halbtrockengepreßten Produkten werden Mauerziegel auf Brennwagen gestapelt und durchlaufen Trocken- und Brennprozeß. Die Behandlungszeiten sind wegen der schlechten Konvektionsverhältnisse sehr lang. Für feucht gepreßte Formlinge ist das ITO-System bekannt geworden, das aber nur ein einlagiges Trocknen und Brennen erlaubt. Die Gewichtsanteile an feuerfesten Wagenplattformen, welche jeweils mit aufgeheizt werden müssen, erfordern einen hohen Anteil an zusätzlichem Brennstoffaufwand. Üblicherweise werden solche Trockner- Ofensysteme im Gegenstrom betrieben, wo Luft/Rauchgas im Gegenstrom zu den zu behandelnden Gegenständen in einem oder mehreren Behandlungskanälen strömen.

Ein weiteres bekannt gewordenes Ofensystem nach DE 39 18 746 A1 geht von einer Kreislaufströmung der Ofengase aus, was aber leicht zu einer Sauerstoffver­ armung- und Taupunktunterschreitung der Ofengase führt und durch die vorgesehene externe Nachverbrennung wieder erhöhter Brennstoff- und Bauaufwand entsteht. Auch entstehen beim vorgesehenen Aufeinanderstapeln des Behandlungsgutes ungünstige Konvektionsverhältnisse für ein schnelles Trocknen und Brennen. Bei einer Beimischung von leichtflüchtigen Porosierungs­ mitteln, Zuschlagsstoffen oder Formölen besteht die Ge­ fahr, daß in der Endphase der Trocknung, infolge erhöhter Trockentemperatur bereits flüchtige Schadgase mit der Trocknerabluft in die Atmosphäre gelangen.

Die bisher bekannten Tunnelöfen und Trockeneinrichtungen erlauben unter hoher Leistung die gestellte Aufgabe nicht zu erfüllen. Schnellbrennöfen wie z. B. bewährte Rollen­ öfen mit vorgeschaltenen Trockenanlagen ergeben unter hohem Einsatz von organischen Stoffen keinen sauberen Abgas- bzw. Abluftstrom, weshalb es wegen des verschärften Luftreinhaltegesetzes oft zu Belästigungen kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Trocken- und Brennprozeß so zu gestalten, daß

• 1) Ein kompakter, hintereinander, neben- und übereinander geschalteter Behandlungskanal anwendbar ist.
• 2) Eine ofeninterne thermische Reinigung der Abgase und erforderlichenfalls auch der Abluftbrüden aus dem Trockenprozeß möglich ist.
• 3) Schnelle Trocken- und Brennzeiten durch entsprechende umströmbare Lagerung des Behandlungsgutes erreicht wird.
• 4) Eine Mitverarbeitung und Behandlung flüchtiger und leicht flüchtiger organischer Substanzen zur Tonmasse ermöglicht wird, ohne daß Schadstoffe in die Atmosphäre gelangen können.
• 5) Ein frühzeitiges Entweichen von Schad- und/oder Geruchs­ stoffen während des Trockenprozesses nicht zu uner­ wünschten Emissionen führen kann, und womit die Ver­ arbeitung von geruchsintensiven Materalien und Gemengen möglich ist.
• 6) In die Kühl- und Brennzone soll in ihrem Zusammenwirken nicht eingegriffen werden, um insbesondere Brennqualität nicht zu beeinträchtigen.

Die Lösung der vor genannten Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils der Ansprüche 1 bis 10.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Fig. 1 erläutert, die ein Ausführungsbeispiel darstellt mit einem hinter­ einandergeschalteten Trockenkanal (1) mit Trockenzone T₁ und T₂, sowie Ofenkanal (2) mit Anwärmzone A, Brennzone B und Kühlzone K. Das Brenngut, z. B. porosierte Ziegel sind auf Transportwagen (3) gelagert und durchlaufen vorge­ nannte Zonen nacheinander. Ein Kühlluftstrom (4) durchströmt die Kühlzone K und als Gasstrom die Brennzone B und An­ wärmzone A. Im Anfangsbereich der Anwärmzone A wird der Gasstrom (4) umgelenkt und in Leitungen (5) zurückgeführt, falls erforderlich unter Einsatz von Gebläsen (6). Aus der heißeren Trockenzone T₂ wird dabei ein feuchter Abluftstrom (7) ebenfalls über die Leitung (5) dem Abgas­ strom (5) des Ofens beigemischt und unter Erwärmung in Richtung Brennzone B leitungsgeführt befördert. Dort sind beheizbare Misch- und Brennkammern (8) vorzugsweise in der Ofenwand installiert, um den Abluftstrom (7) und Abgasstrom (4) aufzuheizen auf eine Temperatur von ca. 700-900°C, so daß alle organischen Stoffe und Kohlenmonoxyd oxydiert sind. Dieser vereinigte, hoch erhitzte Abluft­ strom (9), der auch separat geführt und aufgeheizt werden kann, durchströmt nacheinander Anwärmzone A und Trocken­ zone T₂ und T₁ in wärmeabgebenden Leitungen, die auch als Wärmetauscher ausgebildet sein können innerhalb des Ofens und Trockners, um Wärme indirekt an das Behandlungs­ gut abzugeben unter eigener Abkühlung. Durch den hohen Wasserdampfanteil im Abluftstrom (9) wird ein günstiger innerer Wärmeübergang in der wärmeabgebenden Abluftleitung erzielt. Ferner wird der Wärmewirkungsgrad dadurch erhöht, daß der Abgasstrom eines üblichen Tunnelofens ohnehin nicht annähernd feuchtegesättigt wäre. Somit wird der Wasser­ dampf des Trockners weitgehend ohne eigene Trägerluft nach draußen befördert. Auf diese Art kann auch falls zweckmäßig die gesamte Wasserdampfmenge, welche im Trockner entsteht, geruchs- und schadstofffrei in die Atmosphäre befördert werden.

Falls aber keine sehr leicht flüchtigen Stoffe im oder am Behandlungsgut sich befinden, kann Abluft auch aus dem ersten Trockenabschnitt T₁ über Öffnungen (10) direkt ab­ geführt werden, ohne eine Hocherhitzung zu durchlaufen.

Über Zuluftöffnungen (11) kann dem Trockner ein Trockenluft­ strom (12) zugeführt werden. Dieser kann unter nochmaliger Abkühlung des Abluftstromes mittels ggf. externem Wärme­ tauscher aufgeheizt werden. In den Abluftstrom (9) können in dessen Leitungszug Filter zur Reinigung von organischen Schadstoffen, z . B. SO₂, Fluor, im geeigneten höheren Temperaturbereich ofenintern zwischengeschaltet werden. Schließlich ist zur Erzielung von schnellen Behandlungs­ zeiten im System vorgesehen, daß das Trocknen und Brennen der Formlinge auf stabförmigen keramischen Formlingsträgern erfolgt, so daß das Behandlungsgut in jeder Phase der Be­ handlung guten Konvektions- und Trockenbedingungen unter­ liegt und allseitig möglichst jeder Formling umströmbar ist. Dazu sind stabförmige keramische Formlingsträger, z. B. aus SIC-Material mehretagig übereinander, mit vertikalen Ab­ standshaltern- oder Ständern vorgesehen, die zum Be- und Entladen der Transportwagen (3), samt den Formlingsträgern von den Wagen abgenommen und wieder aufgesetzt werden. Oder es sind feste Ständer mit Aufnahmekonsolen oder Organen auf den Transportwagen verankert. Zur Komplettierung des erfindungsgemäßen Trocken- und Brennsystems gehören noch an sich bekannte Umwälzeinrichtungen, Armaturen, evtl. Zwischenschieber, Stellorgane, Regel- und Heizeinrichtungen.

Die Erfindung senkt die Kosten von großen Produktions­ anlagen für die Ziegelfertigung, die heute bei Investitions­ summen von zwei- bis dreimal so hoch sind als die Jahres­ produktionsmenge einer solchen Anlage.

Claims (10)

1. Tunneltrockner mit nachgeschaltetem Tunnelofen, mit integrierter thermischer Abgasreinigung und mit auf Transportwagen befindlichen Formlingen, zum Trocknen und Brennen von vorzugsweise brennbare Stoffe enthaltene keramische Formlinge dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Hochtemperaturzone des Ofens kommende aufgeheizte, thermisch gereinigte Abluftstrom (9) im Bereich der An­ wärmzone A innerhalb des Ofens und des Trockners in wärmeabgebenden Leitungen geführt wird und schließlich nach Wärmeabgabe im Eingangsbereich des Trockners aus demselben herausgeführt und in die Atmosphäre geleitet wird.

2. Tunneltrockner mit Ofen nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abgasstrom (4) die Kühlzone, Brennzone und Anwärmzone durchströmt und am Beginn der Anwärmzone zusammen mit einem Abluftstrom (7) aus dem Trockner in Rückleitungen (5) innerhalb des Ofenmantels geführt wird, die in mit Brennern (14) beheizbare Misch- und Brenn­ kammern (8) führen.

3. Tunneltrockner mit Tunnelofen nach einem oder mehrerer An­ sprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß in den Misch- und Brennkammern Gasein- und Austrittsöffnungen angeordnet sind oder in den benachbarten Leitungsabschnitten zwecks Austritt von Rückführgas (5) und/oder Ofengaszutritt zum Abluftstrom (9).

4. Tunneltrockner mit Tunnelofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß dem Trockner über seinem gesamten Bereich Zuluft über Öffnungen (11) zu­ geführt wird und Abluft besonders im kälteren Anfangsbereich über Öffnungen (10) entnommen wird.

5. Tunneltrockner und Tunnelofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß Abgasfilter, z. B. Schüttschichtfilter (13) innerhalb oder außerhalb des Ofenmantels in den heißen Bereich der Leitungszüge (5) und/ oder (9) zwischengeschaltet werden.

6. Tunneltrockner und Tunnelofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Trocken- und Brenngut auf keramische Tragstäbe in Gruppen gesetzt ist und diese im vertikalen Abstand mehrlagig übereinander­ geschichtet auf Transportwagen geladen ist, getragen von vertikalen, ebenfalls keramischen Stützen.

7. Tunneltrockner und Tunnelofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstäbe automatisch, gegebenenfalls samt Stützen von den Brennwagen abgenommen, von den gebrannten Erzeugnissen getrennt, er­ neut mit Formlingen belegt und sodann wieder auf die Trans­ portwagen geladen werden mittels an sich bekannter mechanischer Mittel.

8. Tunneltrockner und Tunnelofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß Organe des Trockners und Ofens mehrfach angeordnet sind und mit Trennmitteln, z. B. Schieber den Trocken- und/oder Brennkanal in Abschnitte unterteilt.

9. Verfahren zum Trocknen und Brennen von verbrennbare Stoffe oder leicht flüchtige Zuschlagstoffe enthaltenes Brenngut mit in der Kühl- und Brennzone und Anwärmzone in gegenge­ setzter Bewegungsrichtung zum Brenngut im Ofenraum strömendem Ofengas dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengas zusammen mit Trocknerabluft im Bereich der Anwärmzone leitungsgeführt, im Gleichstrom strömt, und unter Aufheizung thermisch gereinigt wird, dann wieder im Gegenstrom in wärmeabgebenden Leitungen über die Anwärm- und Trocken­ zone geführt wird, und gemeinsam am kälteren Trockner­ eingang entnommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein Tunneltrockner/Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 verwendet wird.