GASWÄRME International 3/2007 - Aichelin
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Fachberichte<br />
Prozessoptimierung an einem Herdwagenofen<br />
durch Einsatz keramischer Rekuperatorbrenner<br />
Use of ceramic recuperator burners for process optimization of a hearth bogie furnace<br />
Anhand des Neubaus eines Herdwagenofens, der zur Wärmebehandlung dient, werden Optimierungspotentiale aufgezeigt. Der Einsatz<br />
moderner Rekuperatorbrenner, die im vorliegenden Fall zur direkten Beheizung eingesetzt werden, begünstigt das Ausschöpfen dieser<br />
Potentiale. Es wird auf die Brenner- und Ofentechnik eingegangen sowie über erste Betriebserfahrungen berichtet. Viele der aufgezeigten<br />
Maßnahmen lassen sich analog auf andere Ofentypen und Altanlagen übertragen. Der engen Zusammenarbeit zwischen Brennerhersteller,<br />
Ofenbauer und Betreiber kommt bei der Prozessoptimierung eine tragende Rolle zu.<br />
Potentials for optimization are outlined using the example of a new hearth bogie furnace for a heat-treatment installation. The use of<br />
modern recuperator burners which, in this case, are employed for direct heating, favors the exhaustive exploitation of these potentials.<br />
The burner and furnace technologies are examined in detail, and initial operating experience is reported. Many of the provisions outlined<br />
can be applied analogously to other furnace types, including existing installations. Close cooperation between the burner manufacturer,<br />
the furnace engineer and the operator plays a vital role in process optimization.<br />
S<br />
teigende Ansprüche der Betreiber an<br />
die zentralen Eigenschaften einer Thermoprozessanlage<br />
wie z. B. Gasverbrauch,<br />
Temperaturgenauigkeit, Ofenatmosphäre,<br />
oder Störungsunanfälligkeit stellen höchste<br />
Anforderungen an den Brennerhersteller<br />
und den Ofenbauer, die durch gemeinsame<br />
Arbeit zur Prozessoptimierung und damit<br />
zur Verbesserung der Eigenschaften<br />
des Endproduktes beitragen können.<br />
Dies wird am Beispiel eines mit 18 keramischen<br />
Rekuperatorbrennern direkt beheizten<br />
Herdwagenofens (Nutzraum: 2 300 x<br />
1 500 x 9 700 mm, Temperaturbereich:<br />
500–1200 °C, Temperaturgenauigkeit:<br />
+/- 5 K, Beheizung: 18 x Rekuperator-<br />
Hochgeschwindigkeitsbrenner NOXMAT ®<br />
K-RHGB160, Gesamtanschlussleistung:<br />
2.880 kW, Max. Beladung: 20 000 kg) näher<br />
erläutert (Bild 1).<br />
Der erste Herdwagenofen wurde Anfang<br />
2006 in Betrieb genommen und ist seitdem<br />
ununterbrochen in Produktion. Im Februar<br />
<strong>2007</strong> wurde der zweite, annähernd baugleiche<br />
Ofen aufgestellt.<br />
Brennertechnik<br />
Bild 1:<br />
Herdwagenöfen<br />
HW65-2700-1200<br />
Fig. 1:<br />
HW65-2700-1200<br />
bogie hearth furnaces<br />
Bei der direkten Beheizung müssen die<br />
Rauchgase aus dem Ofenraum über den<br />
Brenner abgesaugt werden. Dies geschieht<br />
mithilfe eines Ejektors, der am Abgasstutzen<br />
des Brenners angebaut wird. Der Ejektor<br />
erzeugt am Abgasstutzen einen Unterdruck,<br />
wodurch die Rauchgase aus dem<br />
Ofenraum gesaugt werden. Der notwendige<br />
Ejektorluft-Volumenstrom wird der zentralen<br />
Verbrennungsluftleitung entnommen.<br />
Damit die Rauchgase unmittelbar am Rekuperator<br />
entlang strömen, wird der Brenner<br />
mit einem Abgasführungsrohr ausgerüstet.<br />
Um bei abgeschaltetem Brenner ungewolltes<br />
Strömen heißer Ofenraumatmosphäre<br />
durch den Brenner und damit dessen Aufheizen<br />
zu verhindern, wird der Ejektor ausgangseitig<br />
mit einer Abgasklappe ausgestattet.<br />
Bei Brennerabschaltung wird diese<br />
geschlossen.<br />
Die Verbrennungsluft strömt vollständig an<br />
der Innenseite des Rekuperators entlang.<br />
Sie wird dabei durch die heißen Abgase<br />
vorgewärmt, die an der Außenseite des Re-<br />
Dipl.-Ing. (FH) Dirk Mäder<br />
AICHELIN Entwicklungszentrum<br />
und Aggregatebau Gesellschaft<br />
mbH, Vertriebsbüro Hagen<br />
Dr.-Ing. Roland Rakette<br />
AICHELIN Entwicklungszentrum<br />
und Aggregatebau Gesellschaft<br />
mbH, Oederan<br />
Dipl.-Ing. Stefan Schlager<br />
Schlager Industrieofenbau<br />
GmbH, Hagen<br />
Tel. 0 23 34/44 23 58<br />
E-Mail:<br />
maeder@noxmat.de<br />
Tel. 03 72 92/6 50 30<br />
E-Mail:<br />
drrakette@noxmat.de<br />
Tel. 0 23 31/57 07-00<br />
E-Mail:<br />
s.schlager@schlager-gmbh.de<br />
<strong>GASWÄRME</strong> <strong>International</strong> (56) Nr. 3/<strong>2007</strong> 181