DE676479C

DE676479C - Rotary kiln or rocking furnace for burning clay or similar masses

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Publication number: DE676479C
Application number: DEL89355D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-12-15
Filing date: 1935-12-12
Publication date: 1939-06-15

Description

Drehrohr- oder Schaukelofen zum Brennen von Ton oder ähnlichen Massen Die Erfindung bezieht sich ;auf einen Drehrohr- ,oder Schaukelofen zum Brennen von Ton oder ähnlichen Massen oder von Gemischen derselben bis zu einem durchgehend zähflüssigen Zustand unter Ausdehnung,durch die in dem Rohstoff oder einem Teil davon beim Brennen freigemachten Gase zur Herstellung eines zelligen; klinkerähnlichen Erzeugnisses sowie ein Verfahren zum Betrieb dieses Ofens. Da im Beginn eines derartigen durchgehenden Schmelzzustandes die Masse sehr klebrig ist, so war man bisher in der Regel gezwungen, .den Brand in einem Tunnelofen, z. B. von .der Art des Karussellofens, ,ajusz!uführen, wobei .die geeignet geformte Masse lose auf einem durch den Tunnelofen vorbewegten Tisch gelegt wurde. Die Kosten. für .die Formung sind aber hoch, und darum ist das ganze bekannte Verfahren verhältnismäßig teuer im Vergleich mit dem Verfahren gemäß der Erfindung.Rotary kiln or rocking furnace for firing clay or similar masses The invention relates to a rotary kiln or rocking furnace for burning Clay or similar masses or mixtures of these up to one continuous viscous state under expansion, due to which in the raw material or part gases released from it during burning to produce a cellular one; clinker-like Product and a method of operating this furnace. Since in the beginning of such a continuous melting state the mass is very sticky, so one was previously in usually forced to... the fire in a tunnel furnace, z. B. the type of carousel oven, , ajusz! ufführung, with .the suitably shaped mass loosely on a through the tunnel oven moved table was placed. The costs. for .the formation are high, and therefore the whole known method is relatively expensive in comparison with that Method according to the invention.

Anderseits ist auch vorgeschlagen worden, gewisse Massen in einem Dreh- oder Schaukelofen zu brennen, wobei manchmal die Ofenwand gekühlt wurde, um das Anhaften der gekühlten Masse an die Wand zu verhindern. Dieses Verfahren ist jedoch für die nach der Erfindung zu verwendenden Massen, die bis zu einem durchgehend zähflüssigen Zustand unter Ausdehnung durch entweichende Gase gebrannt werden sollen, nicht ohne weiteres verwendbar. Die Klebrigkeit dieser Masse ist nämlich so hoch, daß das Anbacken nicht schon dadurch vermieden werden kann. Zu beachten ist dabei, daß, nachdem der durchgehend zähflüssige Schmelzzustand erreicht ist, die Masse gemäß der Erfindung nicht weiter erhitzt wird und deshalb nicht anschließend in den Schmelzzustand übergeht, in dem das Anbacken zu befürchten ist. Wird nämlich die Masse so hoch erhitzt, dann werden die Gase ganz ausgetrieben, so d@aß das Erzeugnis nicht zellig wird. Soweit bisher zellige Massen im Drehrohrofen gebrannt wurden, handelte es sich um Massen mit einem geringen Porengehalt, also verhältnismäßig -schwere Massen, bei denen. die Gefahr des Antilebens an der Wandung des Ofens nur gering war.On the other hand, it has also been suggested that certain masses in one To burn a rotary or rocking furnace, sometimes the furnace wall was cooled to to prevent the chilled mass from sticking to the wall. This procedure is however, for the masses to be used according to the invention, up to a continuous viscous state with expansion by escaping gases are to be burned, not readily usable. The stickiness of this mass is so high that caking cannot be avoided in this way alone. It should be noted that that, after the continuously viscous melt state is reached, the mass is not further heated according to the invention and therefore not subsequently in the melting state passes over, in which the caking is to be feared. Namely will the mass is heated so high that the gases are completely expelled, so that the product ate does not become cellular. As far as cellular masses were previously burned in the rotary kiln, if it was a matter of masses with a low pore content, that is, relatively -heavy masses where. the danger of anti-life on the wall of the stove only was low.

Um auch porenhaltige Massen brennen zu können, wird nach der Erfindung ein Drehrohr- oder Schaukelofen verwendet, in, dem die Ofenwand eine Ausfütterung hat, welche im Vergleich mit dem Brenngut ein gutes Wärmeleitvermögen besitzt und von außen gekühlt wird. Ferner wird durch eine geeignete Heizgasführung erreicht, daß .derjenige Teil der Masse, der in Begriff ist, beider Rollbewegung mit der Ofenwand in Berührung zu kommen, weniger stark erhitzt wird als der übrige Teil der Masse. Schließlich wird ein. Einlaß @angeordnet, durch dem ein. kühlender Luft- oder Gasstrom eintritt, der ,durch den Ofen fließt, d. h. durch den Raum hindurch, der von der Ofenwand, dem weniger erhitzten Teil der Masse -und der Flamme, begrenzt ist, wobei die Kühlleistung des Luft- oder Gasstromes und die Kühlleistung der Ofenwand derart aufeinander abgestimmt werden, daß sich .auf der Masse unmittelbar vor der Ofenwand und mit ihr in Berührung eine -dünne Haut bildet; die jedoch genügend stark ist, um ein Zusammenkleben mit der Ofenwand zu verhindern.In order to also be able to burn porous masses, according to the invention a rotary kiln or rocking furnace is used, in which the furnace wall has a lining which has a good thermal conductivity compared to the material to be fired and is cooled from the outside. Furthermore, a suitable heating gas supply ensures that that .that part of the mass that is about to roll with the furnace wall to come into contact is less heated than the rest of the mass. Eventually a. Inlet @ arranged by which a. cooling air or gas flow enters that, flowing through the furnace, d. H. through the room, which is limited by the furnace wall, the less heated part of the mass and the flame is, the cooling capacity of the air or gas flow and the cooling capacity of the furnace wall be coordinated in such a way that .on the mass immediately in front of the Furnace wall and in contact with it a -thin skin forms; but they are strong enough to prevent sticking to the oven wall.

Hierdurch kommt man mit einem verhältnismäßig geringen Wärmeverlust durch die Wandung des Ofens aus und kann trotzdem das Anbacken des zähen. Gutes in hinreichendem Maße verhindern. Dadurch wird auch im Vergleich mit dem Tunnelofenverfahren eine bedeutende Verminderung des Kraftverbrauches und- der verwenideten Arbeitskraft erzielt, während gleichzeitig eigne wesentliche Zeitersparnis entsteht, was auch zur Vermeidung von frühzeitiger Gasfreimachung sehr vorteilhaft ist. Das hergestellte klinkerähnliche Erzeugnis wird desh@Ib billiger, hat jedoch dieselben äußerst vorteilhaften Eigenschaften, und insbesondere erhält man ein feinzelligeres Erzeugnis.This results in a relatively low heat loss through the wall of the oven and can still stick to the tough. Good prevent to a sufficient degree. This is also in comparison with the tunnel kiln process a significant reduction in power consumption and labor achieved, while at the same time significant time savings arise, which also to avoid premature gas release is very advantageous. The manufactured clinker-like product is therefore cheaper, but has the same extremely advantageous properties Properties, and in particular a finer cell product is obtained.

An der Masse entsteht bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eigne dünne Schicht oder Haut, die so weit ,abgekühlt ist, daß sie nicht an der Ofenwand klebt. Obwohl die Masse bis auf diese dünne Haut sich in einem durchgehend zähflüssigen Schmelzzustand befindet und deshalb äußerst klebrig ist, wird sie dadurch daran verhindert, den Ofen zu verstopfen, was bisher beim Brennen solcher klebrigen Massen im Dreh- oder Schaukelofen bis zu einem durchgehend zähflüssigen Zustand unvermeidlich war.In the method according to the invention, properties are produced on the ground thin layer or skin that has cooled so far that it does not stick to the furnace wall sticks. Although the mass, except for this thin skin, is consistently viscous Is in a melted state and is therefore extremely sticky, it becomes attached to it prevents clogging of the furnace, which was previously the case when burning such sticky masses unavoidable in the rotary or rocking furnace up to a consistently viscous state was.

' Ein Ausführungsbeispiel eines Ofens,gemäß der Erfindung ist in -der Zeichnung dargestellt, die einen Querschnitt durch einen Drehrohrofen mit darin befindlicher Beschickung aus Ton und Mineralien beim Brennen zeigt.'An embodiment of a furnace according to the invention is in -der Drawing shown showing a cross section through a rotary kiln with therein shows the load made of clay and minerals during firing.

In der Zeichnung bedeutet i die Drehofenwand, welche in üblicher Weise mit einer Schicht 2 aus. feuerfestem Stoff, z. B. Schamotte, ausgefüttert ist. In den Ofen ist eine Beschickung 3 aus Ton ;oder Mineralien oder aus beiden, mit ,sonstigen Zuschlägen .oder ohne diese, eingebracht. Die Erhitzung erfolgt mittels einer heißen Flamme 4, die von einem oder mehreren Brennern für Gas, Kohlenpulver oder Öl geliefert wird., und diese Flamme ist gegen die .Oberfläche der Beschickung in der Mitte des ,Ofens gerichtet. Die Flame soll aber die ,Ofenwände nicht berühren. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Flamme etwas nach oben verschoben., von der Achse des Ofenzylinders gerechnet, so @daß sie vom Punkt C weiter entfernt ist als vom Punkt D. Die Ofendrehrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet. Die Flamme erhitzt schnell die Beschickung in dem Bereich zwischen den Punkten A und B, während in denn Bereich zwischen B und C eine Kühlung der Oberfläche der Beschickung bewirkt wird, um das Ankleben der Beschickung an der Ofenwand im Punkt C oder in dem Bereich zwischen C -und D zu verhindern, auch wenn die Beschickung einen durchgehend zähflüssigen Schmelzzustand erreicht und deshalb äußerst klebrig und leimartig wird.In the drawing, i means the rotary kiln wall, which is made up of a layer 2 in the usual manner. refractory material, e.g. B. chamotte is lined. A charge 3 made of clay; or minerals or both, with, other additives. Or without these, is introduced into the furnace. The heating is carried out by means of a hot flame 4 supplied by one or more burners for gas, coal powder or oil, and this flame is directed towards the surface of the charge in the center of the furnace. The flame should not touch the walls of the stove. As can be seen from the drawing, the flame is shifted slightly upwards, calculated from the axis of the furnace cylinder, so that it is further away from point C than from point D. The direction of rotation of the furnace is indicated by an arrow. The flame quickly heats the charge in the area between points A and B, while in the area between B and C the surface of the charge is cooled to prevent the charge from sticking to the furnace wall at point C or in the area between C. -and D, even if the charge reaches a consistently viscous melt state and is therefore extremely sticky and glue-like.

Die Innenwand 2 des Ofens besteht ,aus einem Stoff mit wesentlich höherer Wärmeleitungszahl, als sie die sich ausdehnende Masse besitzt, damit eine genügende Wärmeableitung erzielt wird.The inner wall 2 of the furnace consists of a substance with essential higher thermal conductivity than it has the expanding mass, thus a Sufficient heat dissipation is achieved.

Die erforderliche Kühlung wird bei dem Ofen nach der Erfindung durch verschiedene Mittel bewirkt, die zusammen eine für den vorliegenden Zweck ausreichende Kühlung gewährleisten, ohne daß die Wärmeverluste nach außen zu groß werden. Es wird utie Ofenwand durch Kühlung so kalt gehalten, daß sie eine genügende Wäimemenge von der Oberfläche der Beschickung aufnimmt rund dadurch bewirkt, daßdiese ,Oberfläche infolge der Temperatursenkung ihre Klebrigkeit verliert, ehe sie während des Wälzgins an den Berührungspunkt C kommt. Die Wand muß ferner in dem Bereich zwischen C gnd D noch eine Wärmemenge von der- igegen die Wand anliegenden Beschickungsoberfläche aufnehmen, damit diese in ,dem Bereich C-D so kalt gehalten, wird, daß sie .der Ofenwand nicht anhaften kann.The required cooling is achieved in the furnace according to the invention causes various means, which together are sufficient for the present purpose Ensure cooling without the heat losses to the outside becoming too great. It the furnace wall is kept so cold by cooling that it has a sufficient amount of heat from the surface of the charge picks up round by causing this, surface as a result of the drop in temperature, it loses its stickiness before it is during the Wälzgins comes to contact point C. The wall must also be in the area between C gnd D another amount of heat from the charging surface which is in contact with the wall record, so that this in, the area C-D is kept so cold that it .der Oven wall cannot adhere.

Die Kühlung der Ofenwand kann auf verschiedene Weise erfolgen. Einfach wird dies durch unmittelbares Bespritzen mit Wasser an der Außenseite erzielt. Auch Kühlung durch eingelegte Kühlschlangen ist denkbar, aber in der Praxis teuer und schwierig. Die Ofenwand wird ferner an ihrer Innenseite gekühlt. In einem Drehrohrofen von der hier fraglichen Bauart ist ja der freie Teil des Ofenfutters einer starken Wärmestrahlung von der Flamme ausgesetzt und speichert deshalb Wärme ,auf, die dann gewöhnlich an das Brenngut durch Strahlung und Leitung übertragen wird. Nach der Erfindung kann dies dadurch vermieden werden, daß die Ofenwand von innen durch einen Strom von verhältnismäßig kalter Luft oder anderem Gas gekühlt wird, der zwischen die Flamme und die Ofenwand geschickt wird. Dieser kalte Gasstrom beschattet die Ofenwand gegen die strahlende Wärme, d. h. er nimmt wenigstens einen erheblichen Teil davon auf, ehe sie ran die Ofenwand kommt, und gleichzeitig nimmt der kalte Luft- oder Gasstrom der Ofenwand einen Teil ihrer Oberflächenwärme durch unmittelbare Berührung ,ab. Die vom Gasstrom aufgenommene Wärme ,geht nicht verloren, sondern wird für die Vornvärmvng des Rohstoffes verwendet. Zweckmäßig können die aus dem Ofen entweichenden Rauch- oder Verbrennungsgase ;als Kühlgas. verwendet werden, nachdem sie genügend gbg ekühlt worden sind.The furnace wall can be cooled in various ways. Simple this is achieved by directly spraying water on the outside. Even Cooling by inserted cooling coils is conceivable, but expensive and in practice difficult. The furnace wall is also cooled on its inside. In a rotary kiln Of the type in question here, the free part of the furnace lining is a strong one Exposed to thermal radiation from the flame and therefore stores heat, which then is usually transmitted to the firing material by radiation and conduction. After Invention, this can be avoided in that the furnace wall from the inside by a Stream of relatively cold air or other gas being cooled between the flame and the furnace wall is sent. This cold gas stream shadows the Furnace wall against radiant heat, d. H. he takes at least a substantial one Part of it before she gets to the stove wall, and at the same time the cold one takes it Air or gas flow through the furnace wall to some of its surface heat contact ,away. The heat absorbed by the gas flow is not lost, but is used for the Vornvärmvng of the raw material used. Expediently, those escaping from the oven can be used Flue or combustion gases; as cooling gas. used after getting enough gbg have been cooled.

Wenn man fein verteilten kalten Rohstoff geeigneter Feinheit zur Verfügung hat, kann es vorteilhaft sein, diesen in den Gas- oder Luftstrom derart einzuführen, daß sich dieser kalte Rohstoff auf die Beschickung in denn Bereich zwischen B und C ,niederschlägt. So kann man für ;diese Kühlung denselben Rohstoff verwenden, der im Ofen gebrannt wird, aber in gewissen Fällen können auch vorteilhaft ,andere Rohstoffe verwendet werden. Wenn die Beschickung oder das Brenngut 3 aus nassem Ton besteht, kann feixe zerstampfte Bergart in den Luft- oder Gasstrom ;als Kühlmittel eingeführt werden. Die beiden Stoffe ergeben dann zusammen das ausgedehnte Enderzeugnis.If you have finely divided cold raw material of suitable fineness available it can be advantageous to introduce it into the gas or air stream in such a way that that this cold raw material is fed into the area between B and C, precipitates. So you can use the same raw material for this cooling that Is fired in the kiln, but in certain cases other raw materials can also be advantageous be used. If the load or the items to be fired 3 consist of wet clay, can feixe crushed mountain species in the air or gas stream; introduced as a coolant will. The two substances together then make up the expanded end product.

Beim Brennen von Ton und Mineralien, im Dreh- oder Schaukelofen gemäß der Erfindung kann man Klumpen oder zylinderförmige Körper in einer Länge von mehreren Metern bilden, welche aus ,ausgedehntem Schmelzgut bestehen, ohne daß jedoch diese Körper .an der Ofenwand haften oder kleben. Die Durchführbarkeit des Brandes ist im wesentlichen auf die Erscheinung gegründet, daß der Rohstoff oder die Rohstoffe eine hohe Wärmeleitungsfähigkeit während des Erhitzungsvorganges haben, bis die Ausdehnung durch Gase erfolgt, die in dem Stoff entwickelt oder freigemacht werden. Je nachdem diese Ausdehnung fortschreitet, wird die W.ärrneleitungsfähigkeit der sich ausdehnenden Masse schnell herabgesetzt. In dem Maße, wie deren. Dichte (Gewicht je Volumeneinheit) durch die Ausdehnung vermindert wird, wird bei gleichbleibender Temperatur ,auch die Wärmemenge für jede Volumeneinheit des Stoffes vermin, dert, was zur Folge hat, daß es möglich wird, die Oberflächenkühlung des Gutes in dem Bereich zwischen B -und C zu erzielen, die für die Beseitigung der Klebrigkeit an der Oberfläche des Stoffes erforderlich ist. Der sich ausdehnende, zellig werdende Stoff hat ja eine wesentlich verminderte Wärmeleitungsfähigkeit, weshalb die Kühlung auf eine Oberflächenschicht beschränkt wird und nicht "so tief in die Masse eindringt, während gleichzeitig die Ofeninnenwald eine wesentlich höhere Wärmeleitung sfähigkeit als die des sich ausdehnenden Stoffes hat.When burning clay and minerals, in the rotary or rocking furnace according to According to the invention one can have lumps or cylindrical bodies in a length of several Form meters, which consist of extensive melt material, but without this Body. Adhere or stick to the furnace wall. The feasibility of the fire is based essentially on the appearance that the raw material or raw materials have a high thermal conductivity during the heating process until the Expansion occurs through gases that are developed or released in the substance. As this expansion progresses, the thermal conductivity becomes the expanding mass is rapidly degraded. To the extent that theirs. Density (weight per unit of volume) is reduced by the expansion, will remain the same Temperature, including the amount of heat for each unit volume of the substance, which has the consequence that it is possible, the surface cooling of the goods in the Area between B and C to achieve that for the tackiness removal the surface of the fabric is required. The expanding, cellular one Fabric has a significantly reduced thermal conductivity, which is why it is cooled is limited to a surface layer and does not "penetrate so deeply into the mass," while at the same time the furnace inner forest has a significantly higher thermal conductivity than that of expanding fabric.

Durch dieses zusammengesetzte Erhitzungs-und Kühlverfahren kann ein Gut, welches auf eine so hohe Temperatur erhitzt ist, daß es zäh wie Leim und äußerst klebrig Ist, zum Rollen .oder Wälzen gebracht werden, ohne an einer Ofenwand;aus Schamotte oder soxistigem feuerfestem Stoff zu haften, obwohl das Brenngut bei den bisher bekannten Verfahren so fest an der Ofenwand kleben würde, daß die Ofenkammer in. sehr kurzer Zeit durch zähen, klebrigen Stoff verstopft werden würde.Through this combined heating and cooling process, a Good, which is heated to such a high temperature that it is tough as glue and extremely Is sticky, rolled. or rolled without sticking to an oven wall; off Fireclay or soxistigem refractory material to adhere, although the firing material with the previously known method would stick so firmly to the furnace wall that the furnace chamber would become clogged in a very short time by tough, sticky material.

Das nach der Erfindung hergestellte Erzeugnis kann nach beendigtem Brennen in bekannter Weise aus dem Ofen ausgenommen werden. Wird das, ausgedehnte Erzeugnis zerkleinert, so hat es dasselbe zellongefüllte Gefüge wie in dem Falle, daß es auf einem Tisch im Tunnelofen nach einem vorbekannten Verfahren gebrannt wird. Das hergestellte zellige, klinkerähnliche Erzeugnis ist genau wie das im Tunnelofenverfahren hergestellte für verschiedene Arten von Leichtbeton zum Bau von wärme- und schallisolierenden Wänden gut verwendbar. Es ist besonders für feuerfeste Bauten rund für schallisolierende Zwischenböden -Lund Balkenlagen geeignet. Das Erzeugnis gemäß der .Erfindung ist in jeder Beziehung dem im Tunnelofen hergestellten gleichwertig, kann ,aber wesentlich billiger hergestellt werden. Genau wie das. im Tunnelofen hergestellte Guthat :das Erzeugnis gemäß der Erfindung in zerkleinertem Zustand sehr verschiedene Elastizitätsmoduln in verschiedenen Stücken, wodurch eine äußerst gute Schallisolation in Betonplatten erzielt wird, welche 'unter Verwendung ides zerkleinerten Gutes hergestellt sind, da der Schall beim Durchgang durch Stücke von Beton mit sehr verschiedenen Elastizitätsmoduln stark gedämpft -und vernichtet wird. Die Erfindung ermöglicht ,also die Herstellung eines, billigen ausgedehnten Erzeugnisses, welches ebenso vorteilhafte wärme- :und schallisolierende Eigenschaften hat wie die nach früher bekannten Verfahren hergestellten ausgedehnten Stoffe, z. B. im Tunnelofen hergestellte, aber zu einem wesentlich niedrigeren Preis hergestellt werden kann.The product made according to the invention can after finished Burning can be excluded from the furnace in a known manner. Will that, extended If the product is comminuted, it has the same cellular structure as in the case that it was burned on a table in the tunnel kiln using a previously known method will. The cellular, clinker-like product produced is exactly like that in the tunnel kiln process manufactured for various types of lightweight concrete for the construction of heat and sound insulating Walls can be used well. It is especially suitable for fire-proof structures around for sound-insulating Suitable for intermediate floors and beams. The product according to the invention is Equivalent in every respect to what is produced in the tunnel kiln, can, but essential can be produced more cheaply. Exactly like that. Guthat made in the tunnel kiln: that Product according to the invention in the crushed state very different moduli of elasticity in different pieces, creating an extremely good sound insulation in concrete slabs is obtained, which 'are made using the comminuted material, as sound passes through pieces of concrete with very different moduli of elasticity is heavily dampened and destroyed. The invention enables, that is, the production an inexpensive expanded product which is equally beneficial in terms of heat: and Has sound-insulating properties like those produced by previously known methods extended substances, e.g. B. manufactured in a tunnel kiln, but an essential one lower price can be produced.

Claims

PATrNTANSI'IZÜCIIC: I. Rotary kiln or rocking furnace for burning Sound or similar. Masses or mixtures thereof up to one continuous viscous state while expanding through those in the raw material or part of which gases released during the burning process for the production of a cellular, clinker-like Product, characterized in that the furnace wall has a lining which has good thermal conductivity compared to the material to be fired and from the outside is cooled, d: a further heating is provided that that part of the Mass that is in The term is when the furnace wall is rolling to come into contact less: strongly heated than the rest. Part of the crowd, and that finally an Eüilaß is arranged through which a cooling air or A gas stream enters which flows through the furnace alongside the burner flame, d. H. : through the. Space from the furnace wall, the less heated part of the mass and the flame is limited, the cooling capacity of the air or gas flow and the cooling capacity of the furnace wall .derart be adjusted so that on the ground directly in front of the furnace wall and in contact with it. Contact: a thin skin forms, but it does strong enough to prevent sticking to the oven wall.

2. Procedure for operating the furnace according to claim i, characterized in that the cooling Air or gas stream a finely divided cold substance, e.g. B. dried clay or another type of mountain is added.

3. The method according to claim 2, characterized in that that the combustion gases escaping from the rotary kiln or .Schaukelofen as cooling gases be used. those that can be further cooled before use. q .. Method according to claims 2 and 3, characterized in that the air or gas flow, after he has cooled the mass and the furnace wall and heated it himself, is used to preheat the raw material.