Feuerfeste Systeme – neu gedacht
Feuerfeste Materialien für Tunnelöfen müssen extremen chemischen und thermischen Belastungen standhalten. Die zunehmende Nutzung alternativer Brennstoffe und Rohstoffe sowie der Bedarf an langlebigen Lösungen für verlängerte Produktionszyklen stellen die Branche vor neue Herausforderungen. Angesichts des aktuellen geopolitischen Umfelds gewinnen Energieeffizienz und Ressourcenschonung zunehmend an Bedeutung. Gleichzeitig stehen montagefreundliche Systeme im Fokus, die die Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit der Konstruktionen verbessern. Refratechnik begegnet diesen Anforderungen mit der Entwicklung innovativer, nachhaltiger und energieeffizienter Lösungen.
1.1 Das ECO-Wandsystem: ökologisch, effizient, zukunftsstark
Die Konstruktion feuerfester Wandsysteme für Tunnelöfen muss sehr hohen mechanischen, thermischen und chemischen Belastungen standhalten. Gleichzeitig sind eine schnelle und einfache Montage sowie eine energieeffiziente Ausführung essenziell. Das ECO-Wandsystem von Refratechnik bietet eine innovative Lösung für diese komplexen Anforderungen. Durch Massenreduktion und den Einsatz hochisolierender Werkstoffe werden Energieverluste effektiv minimiert. Mechanische Stabilität und chemische Beständigkeit werden durch die Verwendung entsprechender Materialien sichergestellt. Zudem erhöhen große Formate die Montage-geschwindigkeit, reduzieren die Anzahl der Fugen und senken dadurch sowohl den Wartungsaufwand als auch die Betriebskosten.
1.2.1 Die Refratechnik Hängedecke – ein Leichtgewicht
Die leichte Hängedecke von Refratechnik wurde speziell für oxidierende Atmosphären entwickelt und erfüllt höchste Anforderungen an Stabilität und Energieeffizienz. Sie ist für einen Trägerabstand von 600 bis 800 mm sowie eine maximale Brenntemperatur von 1150 °C ausgelegt. Mit einer Zwischenplatten-Stärke von nur 70mm stellt sie dabei ein echtes Leichtgewicht dar und kombiniert mechanische Belastbarkeit mit erheblicher Energieeinsparung.
Die Konstruktion mit nur einem Hängestein-Format pro Reihe reduziert die Formenvielfalt, senkt die Produktionskosten und vereinfacht die Montage erheblich. Die Überlappung der Hängesteine in Querrichtung sowie die Verbindung mit den Zwischensteinen in Längsrichtung erfüllen die Anforderungen an die Dichtigkeit der Decke. Weniger Fugen steigern die Luftdichtigkeit, wodurch Wärmeverluste effektiv minimiert und die thermische Isolierung sowie die Energieeffizienz deutlich optimiert werden.
Darüber hinaus tragen die aus einem Stück gefertigten Brennerrohre mit einer Länge von 880 mm zur weiteren Verbesserung der Luftdichtigkeit bei, was die Effizienz der gesamten Konstruktion zusätzlich erhöht.
1.2.2 Die basische Hängedecke – die Antwort auf Alkali-Belastung
Feuerfeste Hängedecken müssen sowohl konstruktiv als auch materialtechnisch präzise auf die spezifischen Brenntemperaturen und die chemischen Eigenschaften der Ofenatmosphären abgestimmt sein. Gelangen Alkalien aus dem Brenngut in die Ofenatmosphäre, können sie bei Temperaturen über 700 °C mit dem Feuerfestmaterial reagieren und neue Mineralphasen wie Leucit bilden. Diese Reaktionen führen zu einer Volumenzunahme, die das Material aufquellen und abplatzen lässt – ein Phänomen, das als „Alkalibursting“ bezeichnet wird. Refratechnik hat eine basische Hängedecke entwickelt, die das Risiko des „Alkaliburstings“ deutlich reduziert. Diese Konstruktion ist besonders für die Aufheiz- und Brennzonen von Tunnelöfen geeignet, da sie den alkalischen Angriffen wesentlich besser standhält als herkömmliche Standarddecken. Dadurch wird eine längere Lebensdauer und eine höhere Betriebssicherheit gewährleistet.
1.3 Effiziente Tunnelofenwagen: Energie sparen, CO2 reduzieren
Die Analyse der Energieabflüsse im Tunnelofen verdeutlicht, dass die Ausfahrt der Tunnelofenwagen aus dem Ofen einen signifikanten Anteil an den Energieverlusten verursacht. Um diese Verluste zu minimieren, ist der Einsatz energiesparender Materialien und optimierter Designs in diesem Bereich besonders effizient. Der Einfluss des Feuerfestlieferanten auf den Energieverbrauch des Tunnelofenwagens ist dabei erheblich und liegt bei ca. 20 bis 30 %.
1.3.1 BURCOLIGHT- das bewährte Leichtmaterial
Das Feuerfestmaterial BURCOLIGHT von Refratechnik bietet der Keramikindustrie eine innovative Lösung zur Energieeinsparung und Reduktion von CO2-Emissionen. Durch die Gewichtsreduzierung des feuerfesten Aufbaus der Tunnelofenwagen wird der Energieverbrauch signifikant gesenkt, wobei BURCOLIGHT im Vergleich zum Standardmaterial BURCOTOP 125 H eine Energieersparnis von bis zu 30 % ermöglicht. Bezogen auf den gesamten Ofen kann die Einsparung bis zu 10 % betragen.
BURCOLIGHT überzeugt durch herausragende Temperaturwechselbeständigkeit, wie Tests nach DIN 51068/T1 belegen, bei denen auch nach über 100 Durchgängen keine Rissbildung festgestellt wurde. Mit einer äußerst geringen Wärmedehnung von nur 0,30 % bei 1000 °C (DIN 51045) wird die Bewegung im Ofenwagen-Plateau deutlich reduziert. Das Material ist optimal für den Einsatz bei kurzen Zykluszeiten geeignet. Darüber hinaus ist BURCOLIGHT recyclingfähig und trägt durch die effektive Reduktion von CO2-Emissionen sowie die Schonung von Ressourcen zu einer nachhaltigen Produktion bei. Seit über 20 Jahren wird BURCOLIGHT weltweit erfolgreich eingesetzt und bietet eine zukunftsweisende Lösung für eine effiziente und umweltfreundliche Keramikproduktion.
1.3.2 REFRATHERM Eco – höchste Energieeffizienz und Klimaneutralität
Refratechnik setzt auf modernste Isoliertechnologien, um die Effizienz von Tunnelofenwagen zu maximieren und den Energieverbrauch zu senken. Mit REFRATHERM Eco wird ein hoch isolierendes Material eingesetzt, das durch seine hohe Mikroporosität und den damit verbundenen hohen Luftanteil eine außergewöhnlich niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dies führt zu einer herausragenden Isolier- und Energieeffizienz, die durch das geringe Gewicht des Materials zusätzlich verstärkt wird. Da REFRATHERM Eco aus pflanzlichen Reststoffen hergestellt wird, ist es CO2-neutral und trägt neben der Energieeinsparung auch zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks bei.
REFRATHERM Eco überzeugt bei der Installation von Tunnelofenwagen durch seine optimalen Fließeigenschaften, die eine homogene Verteilung der Schüttung im Wagenkern gewährleisten. Diese Eigenschaft vereinfacht den Installationsprozess und reduziert die Montagezeit signifikant.
1.3.3 REFRATHERM LF – clever isoliert, Kosten reduziert
REFRATHERM LF stellt eine leistungsstarke Alternative für die Isolierung von Tunnelofenwagen dar. Dank seiner hohen Porosität weist das Material eine geringe Dichte (75 – 110kg/m³) und reduzierte thermische Masse auf, was bei jeder Befeuerung zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Darüber hinaus ist REFRATHERM LF einfach zu installieren, frei von feuerfesten Keramikfasern und nicht als gefährlicher Abfall klassifiziert. Es zeigt eine ausgezeichnete Stabilität und ist wiederverwendbar, was Reparaturen und Wartungsarbeiten deutlich vereinfacht.
1.3.4 Verschlankte Viadukte – energieeffizient und trotzdem stabil
Um die Energieeffizienz des Tunnelofenwagens weiter zu optimieren, hat Refratechnik Viadukte mit verringerter Scherbenstärke entwickelt. Im Ergebnis erzielen diese Brennhilfsmittel eine enorme Energieersparnis, da sie mit 20% weniger Masse im Vergleich zum Standardprodukt das Gewicht deutlich reduzieren.
Fazit
Die mit Blick auf das Gesamtkonzept entwickelten Lösungen sind auf Energieersparung fokussiert. Das F+E Kompetenzzentrum von Refratechnik setzt Maßstäbe in der Entwicklung feuerfester Systeme, indem es Stabilität, Lebensdauer und Ressourceneffizienz vereint. Durch die enge Zusammenarbeit mit Anlagenbauern und Zieglern entstehen Innovationen für Wände, Decken, Wagen und Brennhilfsmittel, die den Anforderungen moderner Tunnelöfen gerecht werden.
