(c)LB Stoken oven-verbeteringen

Bij bestaande ovens, de ovenwanden aan de binnenzijde na-isoleren met zeer lichte materialen. Bij elektrisch verwarmde ovens is dit veel moeilijker dan bij gasovens. Vooral geen extra na- isolatie aan de buitenzijde van de ovenwanden aanbrengen, hierdoor neemt de accumulatie aanzienlijk toe.

Bij een noodzakelijke renovatie van de ovenwanden kan men makkelijker nieuwe lichte vuurvaste isolatiematerialen toepassen, met een goede isolatie /accumulatieverhouding.

Bij nieuwe ovens is het belangrijk dat men een oven koopt met de juiste isolatie/accumulatieverhouding, die bij de gewenste stookcurven past.

Afhankelijk van het gebruik van de oven is het wenselijk dat men een hogere accumulatie en een betere isolatie heeft.

Bij lange afkoeltijden van de oven, zijn hogere accumulatiewaarden beter.

Bij extra lange stookcurven is een goede ovenwand-isolatie beter.

Elektrisch verwarmde ovens hebben in het algemeen lage accumulatie-verliezen en soms een slechtere isolatie. Voor de professionele ovens is dit weer anders.

Bij gasovens is een goede isolatie noodzakelijk, terwijl de accumulatie weer lager mag zijn.

Bij houtovens moet de accumulatie op bepaalde plaatsen in de oven hoger zijn en de isolatie moet verbeterd worden

Terug naar inhoud: oven-verbeteringen

2. Temperatuurverschil in de oven verkleinen.

Het temperatuurverschil kan men verkleinen door:

De constructie van de oven aan te passen.

De ladingwijze of stookcurven aan te passen. Als je hierover meer wilt weten zie invloed stookproces.
De werkstukken aan te passen. Als je hierover meer wilt weten zie invloed stookproces.

Een kleiner temperatuurverschil realiseren door wijziging van de ovenconstructie, kan door:

De inlaat- en uitlaatopeningen zodanig te wijzigen dat circulatie in de oven verbeterd wordt.
De elektrische gloeispiralen op een andere wijze aanbrengen, zodat de circulatie verbeterd wordt.
De gasbrander op een andere wijze inbouwen, zodat de circulatie verbeterd wordt.
Bij houtovens de stroming van de rookgassen zo wijzigen dat, een gelijkmatigere temperatuur in de oven mogelijk is en de vliegassen over de werkstukken gelijkelijk verdeeld kunnen worden.

Terug naar inhoud: oven-verbeteringen

3.Temperatuur- en opstookregeling verbeteren.

Temperatuurmeting.

De temperatuur tijdens het opstoken wordt het gemakkelijkst gemeten met een thermokoppel, de werkstuktemperatuur is meestal veel lager dan het meetinstrument aangeeft.
De afstooktemperatuur wordt vaak met segerkegels gemeten, omdat deze een betere benadering van de werkelijke temperatuur van de werkstukken weergeven.

Opmerkingen

De miswijzingen bij een thermokoppelmeting kan tot ± 5% bedragen. Indien de afwijking te groot is, moet deze verkleind worden. Controleer of de afgelezen temperatuur representatief is voor de werkelijke temperatuur.
De segerkegels moeten dan wel op een representatieve plaats in de oven staan en gecorrigeerd worden al naar gelang de opstooksnelheid van de oven.

Om de temperatuurmeting in de oven te verbeteren kan men onderstaande punten aanpassen:

Het thermokoppel dieper in de oven brengen, zodat de gemeten temperatuur dichter bij de gemiddelde temperatuur van de werkstukken ligt.

Is de plaats van het thermokoppel representatief voor de temperatuur van de werkstukken in de oven? Als dat niet het geval is moet men een betere plaats voor het thermokoppel zoeken.

Opmerkingen

Als het thermokoppel maar net in de oven uitsteekt, is dit al een signaal dat de miswijzing groter is.

Plaats het koppel niet op een plaats in de oven waar het direct door de warmte van de gloeispiralen of rookgassen wordt beïnvloed. Hierdoor wordt de miswijzing van het thermokoppel nog groter.

Als voor het temperatuurbereik in de oven, een verkeerd materiaal voor het thermokoppel gebruikt is, dit vervangen door een beter thermokoppel-materiaal.

Temperatuurregeling

Een temperatuurregeling regelt de temperatuur op de ingestelde waarde, de temperatuurmeting moet dan wel de juiste temperatuur aangeven. Indien de afwijking van de temperatuur b.v. 5% is, dan heeft de regeling ook een afwijking van minstens 5%.

De opstookregeling

Een opstookregeling kan op verschillende manieren uitgevoerd worden:

Handmatige bediening: Men kan de handbediende regeling uitbreiden tot een semi-automatische opstookregeling.
Semi-automatische opstookregeling..Voor een elektrische oven is dit een of meerdere regelbare energieregelaars en een schakelklok waarmee de energieregelaar aangestuurd wordt.

Een automatische opstookregeling. Heeft deze onvoldoende mogelijkheden om de gewenste opstookcurven te realiseren, dan zodanig uitbreiden dat het wel mogelijk is.

Opmerkingen

Een automatische temperatuurregeling wordt aangestuurd door een temperatuurmeting. Als deze temperatuurmeting een fout maakt van ± 5%, wordt de regeling ook met die fout aangestuurd. Dit kan betekenen dat in een fase waar langzaam gestookt moet worden juist sneller gestookt wordt, met alle nare gevolgen van dien.

Een automatische opstookregeling is eigenlijk alleen wenselijk als men vaker dezelfde opstookcurve moet stoken en als men gebruik wil maken van nachtstroom. Dit laatste kan ook met een semi-automatische opstookregeling.

Terug naar inhoud: oven-verbeteringen

4.Luchttoevoer- en wasemregeling verbeteren.

Luchttoevoerregeling.

Voor een goed stookverloop moet de benodigde drooglucht in de eerste fase van het stookproces in ruime mate toegevoerd kunnen worden. Ovens die geen of te kleine voorzieningen hebben om de drooglucht toe te voeren, krijgen onvoldoende lucht toegevoerd door de aanwezige kieren en gaten.

Mogelijke verbeteringen:

Luchttoevoerregeling van voldoende grootte.
De luchttoevoeropening (en) moeten zodanig worden aangebracht dat het temperatuurverloop in de oven niet nadelig wordt beïnvloed.
De regeling moet reproduceerbaar ingesteld kunnen worden.

Opmerking.

Een goede luchttoevoerregeling is niet alleen goed voor het verloop van het juiste stookproces, maar ook voor de levensduur van de oven.

Wasemafvoer

De gebruikte drooglucht en later de overige spontaan uit de werkstukken tredende gassen tijdens de ontgassingsfase, moeten afgevoerd kunnen worden.

De wasemopening moet voldoende groot en op een zodanige plaats zijn aangebracht dat de aangeboden wasemdampen afgevoerd kunnen worden.

Mogelijke verbeteringen:

De wasemopening moet op de juiste plaats in de oven worden aangebracht.
De grootte van de opening moet van voldoende doorlaat zijn.
Voorzien van voldoende regel- en instellingsmogelijkheden

Opmerking.

Ovens die geen of een heel kleine wasemafvoer hebben kunnen slechter gestookt worden. De wasemdampen moeten dan ontwijken door kieren en spleten in de oven, hetgeen niet alleen slecht is voor het product dat gestookt wordt, maar ook de levensduur van de oven aanzienlijk verkort.

Terug naar: Oven-verbeteringen

5. Ovenatmosfeer reproduceerbaar.

Voor het stoken van kwalitatief goede werkstukken moet de ovenatmosfeer in bepaalde fasen van het stookproces steeds hetzelfde ingesteld kunnen worden. Een juiste ovenatmosfeer is van belang voor praktisch alle stooktechnieken.

Oxiderend stoken:

Oxiderend stoken kan men in ieder type oven, maar er kan niet in iedere oven gestookt worden met een constante luchthoeveelheid.

Voor een oxiderende ovenatmosfeer is een goede reproduceerbare luchttoevoer en wasemafvoer voldoende
Men moet natuurlijk wel weten hoe en waar tijdens het stookproces de ruime oxidatie moet worden ingesteld.

Opmerking.

In een sterk oxiderende ovenatmosfeer krijgt men mooiere kleuren, dan in een ovenatmosfeer die maar juist voldoende zuurstof heeft.

Reducerend stoken:

Dit is stoken met zuurstof-tekort en wordt voornamelijk bij gas- en houtovens toegepast.

Voor reducerende ovenatmosferen is het belangrijk, dat in de fase waarin men wil reduceren ook een atmosfeer ingesteld kan worden met zuurstof-tekort

Reduceren kan men met weinig of veel zuurstof-tekort, afhankelijk van de effecten die men wil bereiken

Men kan op verschillende wijzen reducerend stoken:

Men kan reduceren vóór en tijdens het afstoken, of tijdens het afkoelen.

Lichte reductie, dan heeft men plaatselijk in de oven een reducerend zuurstof-tekort. het stookresultaat hangt dan nauw samen met de wijze waarop de lading gestapeld is.
Normale reductie, dan heeft men praktische in de gehele oven een reducerende atmosfeer.
Zware reductie, dan heeft overal in de oven een ovenatmosfeer met een groot zuurstof-tekort
Smoren, dan wordt helemaal geen lucht toegevoerd. Smoren wordt alleen tijdens het afkoelen toegepast.

Aan welke eisen moet een oven voldoen om met goed resultaat reducerend te stoken:

De oven moet goed kierdicht zijn.
De energietoevoer moet op een beheersbare wijze ingesteld kunnen worden.
Men moet een voorziening aanbrengen om de mate van reductie te kunnen waarnemen.

Opmerking.

Het stookresultaat is mede afhankelijk van de wijze waarop de lading gestapeld is en dat men weet waar en hoe gereduceerd moet worden.

Terug naar: Oven-verbeteringen

6.Zuiniger stoken met je oven.

Om zuinig te kunnen stoken moet de oven en het gebruik van de oven aan bepaalde voorwaarden voldoen:.

De accumulatie en isolatie van de ovenwanden van een periodiek gestookte oven moeten goed op elkaar afgestemd zijn. Zie isolatie en accumulatie ovenwanden.

Een goede belading en zet-wijze is noodzakelijk. Zie het beladen van ovens.

Lange opstooktijden vragen meer energie, geven echter een gelijkmatiger temperatuur in de oven. Kies alleen voor lange opstooktijden als een te hoge spanning in de werkstukken niet op een andere manier voorkomen kan worden.

De lek-lucht van de oven mag niet groot zijn.

Denk aan weinig kieren en gaten in de oven, zoals openingen en doorvoeringen in de ovenwanden.

Het is beter in het grootste deel van de oven een overdruk te hebben, want naar buiten stromende ovenlucht kost minder energie dan naar binnen stromende koude lucht.

Goed sluitende ventilatie- en wasemkleppen of schuiven, beperken de lek-lucht.

Zuiniger stoken met een oven kan men:

Door een juiste bediening van de oven:

De aanvoer van drooglucht in de oven tijdens de droogfase juist instellen en niet langer laten duren dan nodig is.

De wasemafvoer in de ontgassingsfase juist instellen en niet langer laten duren dan nodig is.

Door wijzigingen aan de oven aan te brengen:

Isolatie- en accumulatieverbeteringen, de oven beter lekdicht maken en het verlagen van de accumulatie van de ovenhulpmiddelen.

Warmte-terugwinning toepassen:

Lucht voorverwarmen door warmtewisselaar in de rookgassen te plaatsen. Dit is alleen bij het stoken met fossiele brandstoffen mogelijk. Mogelijke energiebesparing 25%.

Rookgassen, na het verlaten van de nuttige ovenruimten, nog gebruiken om delen van ovenwanden te verwarmen. Mogelijke energiebesparing 10 tot 25%.

Opmerking: Energiebesparing betekent ook minder uitstoot van koolzuur en andere rookgasbestanddelen.

Terug naar: Oven-verbeteringen

7. Lagere onderhoudskosten van de oven.

Door een verkeerde bediening van de aanwezige instelmogelijkheden kan men de levensduur van de oven aanzienlijk verkorten. Zoals:

Een te kleine hoeveelheid drooglucht tijdens de droogfase in de oven.

Te weinig wasemdampen afvoeren tijdens de ontgassingsfase.

De oven gebruiken waar hij niet voor geschikt is. Bijvoorbeeld, niet iedere oven is geschikt om lange opstooktijden te realiseren.

Het niet uitvoeren van de noodzakelijke reinigingsbeurten van de oven vóór iedere stook.

De levensduur van de gloeispiralen verlengt men, door zorg te dragen dat de ovenatmosfeer om de spiralen altijd oxiderend is.

De oven moet regelmatig onderhouden worden, dit wil niet zeggen dat steeds een monteur daarbij nodig is. Veel onderhoud- en controlewerkzaamheden kunnen door de stoker van de oven uitgevoerd worden.

Terug naar: Oven-verbeteringen

8. Specifiek voor gas gestookte ovens.

Ovens met atmosferische branders.

De noodzaak tot automatische bediening tijdens het opstoken is bij atmosferische gasbranders minder noodzakelijk, omdat met enkele (3 tot 4) stapverstellingen de opstookcurve gerealiseerd kan worden.

Het automatiseren van atmosferische branders is mogelijk, maar moet met andere apparatuur gebeuren dan bij een elektrische oven.

De verstelbaarheid van de primaire lucht is een voordeel, maar gelijktijdig ook een nadeel, omdat de primaire lucht zich snel ontregelt of omdat men de verkeerde primaire lucht heeft ingesteld. Zet bij een constante primaire luchthoeveelheid de instelling vast zodat er geen ontregeling meer mogelijk is.

Een oven, waarin reducerend gestookt wordt, uitgerust met atmosferische gasbranders kan een mooier resultaat geven dan een oven met hoge snelheidbranders. Men moet dan wel voorzieningen treffen dat gestuurd plaatselijke reductie kan plaats vinden.

De uitbrandruimte van de vlam, indien noodzakelijk, vergroten en gelijktijdig de recirculatie van de ovengassen verbeteren

Ovens met hoge snelheidbranders.

Ovens met hoge snelheidbranders hebben een zeer gelijkmatige temperatuur tijdens het opstoken en afstoken. Ze kunnen dan ook met korte opstooktijden goede stookresultaten opleveren. Ook kunnen stookgevoelige werkstukken gemakkelijker gestookt worden.

Het afkoelen verloopt hetzelfde als bij een atmosferisch gestookte oven. Er moet bij stookgevoelige werkstukken, indien noodzakelijk, dan ook bij-gestookt kunnen worden tijdens het afkoelen.

Ovens met hoge snelheidbranders zijn energiezuiniger dan ovens met atmosferische branders.

Opmerking: reducerend stoken in ovens met hoge snelheidsbranders, geven als resultaat een egaal uiterlijk. In atmosferische gestookte ovens is het resultaat genuanceerder van kleur .

Terug naar: Oven-verbeteringen

9. Specifiek voor elektrisch gestookte ovens.

Gloeispiralen.

Om energie over te kunnen dragen is een temperatuurverschil nodig tussen de gloeispiralen, de ovenlucht en de werkstukken.

Bij vollast en de hoogste oventemperatuur is het temperatuurverschil tussen gloeidraden en ovenlucht 50 tot 100°C. Als het temperatuurverschil 50°C is, dan is het oppervlak van de gloeispiralen groter. Anders gezegd men heeft meer spiralen in de oven bij de zelfde capaciteit, bij 100°C is het spiraaloppervlak de helft kleiner dan bij 50°C. De levensduur van de spiralen met een temperatuurverschil van 100°C is korter dan bij een verschil van 50°C. Als de de spiralen vervangen moeten worden, vervang ze dan voor spiralen die een hogere temperatuur kunnen verdragen en of pas meer windingen toe.

Relatie tussen temperatuurverschil en ladingwijze.

Het temperatuurverschil tussen ovenlucht en werkstuktemperatuur is groter naarmate de circulatie in de oven kleiner is.

De circulatie van de ovenlucht wordt vaak door de stapelwijze en ovenplaatafmetingen tegengewerkt. Om lucht in een oven te laten circuleren moet men de warme lucht naar boven laten stromen (dit gaat meestal van zelf) en de koudere lucht naar beneden laten zakken, dit wordt vaak zodanig bemoeilijkt dat de circulatie zich beperkt tot het bovenste gedeelte van de oven. Het temperatuurverschil in de oven neemt toe en de miswijzing van het thermokoppel wordt groter.

Gebrekkige wasem- en luchttoevoer.

Ook het ontbreken of te kleine voorzienigen voor het toevoeren van drooglucht in de oven en afvoeren van wasemdampen en restgassen is vaak een groot gemis bij elektrisch gestookte ovens. Breng deze voorzieningen aan of vergroot de afmetingen.

Reduceren in een elektrische oven:

Voor het toepassen van een licht reducerende ovenatmosfeer in een elektrische oven, moet men spiralen hebben die tijdelijk een reducerende ovenatmosfeer verdragen kunnen.

Wil men een reducerende ovenatmosfeer in een elektrische oven toepassen, dan moet men de spiralen in keramische buizen aanbrengen. Let er dan wel op dat de maximale temperatuur van de gloeispiralen voldoende lager is dan de maximaal toelaatbare temperatuur van die spiralen.

Terug naar: Oven-verbeteringen

10. Specifiek voor hout gestookte ovens.

Temperatuur-verdeling in hout gestookte ovens.

In hout gestookte ovens gebeurt het vaak dat de rookgassen niet goed verdeeld door de ovenruimte stromen. De stapelwijze van de lading is dan vaak de enige mogelijkheid om invloed op de verdeling van de rookgassen uit te oefenen en de temperatuur gelijkmatiger te krijgen tijdens het opstoken..

Circulatie van de ovenlucht in de oven ontbreekt of is slecht. Door het ontbreken van een goede recirculatie moet men met kunstgrepen of toevalligheden zorgen voor een egale temperatuur in de oven. Tijdens het opstoken zijn de temperatuurverschillen in de hout gestookte ovens relatief gezien het grootst.

De circulatie van de ovenlucht in een houtoven laat zich verbeteren door wijzigingen in de oven aan te brengen die de circulatie bevorderen. Het gaat hier te ver aan te geven hoe dit gerealiseerd kan worden omdat dit afhankelijk is van het stromingspatroon en de constructie van de houtoven. Deze ovens verschillen namelijk, qua stromingsgedrag en constructie, allemaal van elkaar.

Om succesvol te kunnen stoken moet de vorm en de afmetingen van de vuurhaarden aan bepaalde voorwaarden voldoen:

De vuurhaardbelasting mag niet te groot zijn. Dit betekent dat de vuurhaard groot genoeg moet zijn om de benodigde brandstof gemakkelijk te kunnen verbranden.
De vuurbrug op het einde van de vuurhaard moet aan bepaalde voorwaarden voldoen.

Het stookritme en de stookwijze optimaal aanpassen, zodat men de temperatuurverschillen zoveel mogelijk nivelleert tijdens het stoken.

Het grote temperatuurverschil in deze ovens tijdens het opstoken, is vaak de reden dat men in hout gestookte ovens alleen spanningsongevoelige producten stookt en dan ook nog met kleimassa's die veel spanning kunnen verdragen.

Werkstukken die al iets moeilijker stookbaar zijn, kan men alleen op bepaalde plaatsen en op de juiste wijze in de oven zetten.

De oven moet geschikt zijn om goed met hout gestookt te kunnen worden:

De trekregeling voor de oven moet los van de trekregeling van de schoorsteen bediend kunnen worden.

Indien gestookt wordt met een rooster moet onder en boven het rooster de verbrandingslucht apart ingesteld kunnen worden.

Voldoende waarnemingspunten voor vlam en overdruk moeten aanwezig zijn.

De verbrandingslucht moet tijdens het stookproces in voldoende hoeveelheid toegevoerd kunnen worden. Meestal is de toevoer van verbrandingslucht in de laatste temperatuurfase voor de afstooktemperatuur te gering.
De menging van lucht en verbrandingsgassen moet op een goede manier gebeuren.
De stroming van de rookgassen moet zodanig zijn dat, een gelijkmatige temperatuur realiseerbaar is en vliegassen gelijkmatig over de werkstukken verdeeld kan worden.

In langgerekte hout gestookte ovens is het juiste stookritme doorslaggevend voor het stookresultaat. Het verdient aanbeveling om de ovenlucht regelmatig van boven in de oven naar beneden in de oven te sturen. De stapeling moet zo worden aangepast, dat een juiste verdeling van de rookgassen mogelijk is en er ook meer ovengassen over de vloer kunnen stromen. Bij-stoken op alle mogelijke plaats in de afstookfase is vaak het alternatief.

Stookcurven kunnen variëren tussen 1-4 dagen tot 7-8 dagen, inclusief droogtijd in de oven.

Terug naar inhoud: oven-verbeteringen

11. Ovenplaten en ovensteunen.

De ovenplaten kan men behandelen met een substantie die voorkomt dat glazuurresten of andere ingrediënten vastbakken op de platen en deze niet meer inzetbaar maken.

Gebruik bij grotere ovens professionele ovensteunen. Deze ovensteunen hebben dan een zo grote diameter dat meerdere platen op de steun kunnen rusten. Als meerdere etage-ovenplaten in de oven geplaatst worden zet de steunen altijd recht onder elkaar. Voorkom dat platen wiebelen, leg hier een propje zet-klei tussen.

De ovenplaten en steunen moeten enerzijds zo licht mogelijk en anderzijds zo sterk mogelijk zijn. Er zijn ovenplaat- materialen die hieraan voldoen. Als men veel last heeft van doorbuigende ovenplaten, kan men deze platen vervangen door platen die hier minder gevoelig voor zijn.

Men kan ook regelmatig de ovenplaten omdraaien of steunribben onder de ovenplaten aanbrengen.

Het gewicht van de oven-hulpmaterialen is vaak zwaarder dan de ovenlading en veroorzaakt niet alleen een hoger brandstofverbruik, maar ook een groter temperatuurverschil tijdens het opstoken.

Voor speciale toepassingen worden zelfs ovenplaten gebruikt die geperforeerd zijn, waardoor men een gelijkmatiger stroming door de oven kan realiseren en het gewicht kan beperken. Deze platen zijn relatief duurder en minder bestand tegen doorbuigen.

Terug naar inhoud: oven-verbeteringen

12. Andere factoren beïnvloeden ook stookresultaat.

Ovens die aan het bovengenoemde voldoen, kunnen toch slechte resultaten opleveren. Dit komt omdat ook andere factoren het stookproces beïnvloeden.

Factoren die ook het stookproces beïnvloeden zijn:

Als men werkstukken stookt in een oven die daarvoor niet geschikt is.
Is het werkstuk spanningsgevoelig of spanningsongevoelig. Verander desnoods de spanningsgevoeligheid,
De plaats van de werkstukken in de oven en hoe ze daar gezet worden.
De juiste belading van de oven, hiermee kan het temperatuurverschil in de oven met 33% verkleind worden.
De stookcurve aanpassen aan de gevoeligheid van de werkstukken

Wil men hier meer over weten kijk dan onder stookinformatie, of kennisoverdracht.

Terug naar inhoud: oven-verbeteringen

Wilt u weten of uw vormen gevoelig zijn voor uw oven? Geef mij dan informatie over uw werkstukken en de oven. Bijvoorbeeld door de afmetingen van uw werkstukken te vermelden en foto's te sturen. Geef ook antwoord op de vragen die in het hoofdstuk over scheuren gesteld worden.

Stuur uw vragen of reacties naar: Leo Eussen