Многоярусная печь для обжига керамических изделий
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5000947/33 (22) 03.0991 (46) 15.12.93 Бюл. Ко 45-46 (75) Кровяков Ю.В„Турлай В.В.; Хлопков В.И. (73) Кровяков Юрий Владимирович. (84) МНОГОЯРУСНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
{57) Изобретение относится к высокотемпературным обжиговым печам. а именно к многоярусным обжиговым печам непрерывного действия с механическим перемещением изделий по технологическим зонам, и может найти применение, например, для обжига кирпичей. В предлагаемой печи для обжига керамических изделий рабочие каналы размещены ло ярусам. Загрузка изделий осуществля(в) RU (и) 2004893 С1 (51} 5 F 27 В 9 02 ется в каналы верхнего яруса, а последовательное перемещение изделий по рабочим каналам с верхнего яруса на нижние осуществляется посредством перегрузочных лотков и огибающих которые объединяют в определенной последовательности рабочие каналы разных ярусов. Поворот лотков осуществляется от вертикально установленных валов, связанных с осями лотков через коническую зубчатую пару. Предлагается определенная конструкция лотков в печах.дляобжига кирпича. Изобретечие позволяет упростить конструкцию, повысить надежность многоярусной печи. Предлагаемая печь является малогабаритной и имеет невысокую материалоемкость, может работать как передвижная. 7 з.п.ф — лы, 4 ил.
2004893
Изобретение относится к обжиговым печам, а именно к обжиговым печам с механическим перемещением изделий, и может найти применение, например, для обжига кирпичей.
Известна промышленнал туннельная печь для обжига керамических изделий, прсдставля ощая собой прямолинейный канал с рельсовыми путями и источниками тепла ; Перемещение изделий па технологическим зонам вдоль канала осуществляется в вагонетках, Печи такого типа занимают большие площади. Это стационарные сооружения с мощным фундаментом, cf10x Наиболее близкой к предлагаемой почи является м огаярусная печь для обжига керамических иэделий, содержащая размещенные па ярусам рабочие каналы с направля1а1ц LMH, предназначенными для перемещения по ним плит с изделиями, и с источниками тепла, толкающие механизмы для перемещения плит с изделиями по направляющим, средство перемещения изделия между ярусами в виде этажерок, установленных па торцам рабочих каналов с вазможностша возвратно-поступательнога перемещения в вертикальном направлении, Выполнение печи многоярусной позволяет значительно уменьшить занимаемые е а площади. К недостаткам известной конструкции следует отнести сложность средстЬ перемещения изделий как вдоль печи па каналам, так и с яруса на ярус, так как для каждого типа перемещений используется свай автономный механизм. Следствием этого является недостаточная наде;;<ность конструкции, поскольку механизм работает в условиях высоких температур, Кроме того, в известной печи изделия перемещаются на плитах, Это также усложняет конструкцию, увеличивает ее материалаемкость, а также и знергозатраты, поскольку часть энергии расходуется на нагрев плит, а кроме того, плиты экранируют теггловае излучение ат источника тепла, размещенных в нижележащих каналах. Источники тепла в известной печи воздействуют в ходе технологического процесса постоянна на иэделие одной его стороны. Это снижает равномерность прогрева изделий, что отрицательно сказывается на их качество. Целью описываемого изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности печи, снижение материалоемкости и энергозатрат, повышение качества изделий типа кирпичей при обеспечении малых габаритов печи. Цель достигается тем, что в многоярусной печи для обжига керамических иэделий, содержащей размещенные по ярусам рабочие каналы с направляющими и загрузочным отверстием, расположенным на уровне рабочего канала верхнего первого яруса, источниками тепла, средства перемещения изделий па направляющим и между ярусами, согласно изобретению, средства перемещения иэделий па направляющим и между ярусами выполнены s виде огибающих, установленных па торцам рабочих каналов и объединяющих попарно направля ощие нечетных ярусов со стороны загрузочного отверстия, а направляющие четных ярусов с обратной стороны рабочих кана1ав, и перегрузочных лотков, каждый иэ которых размещен по торцам направляющих одного яруса в обьеме, ограниченном огибающей, и связан с механизмом вращения вокруг аси, перпендикулярной направляющей, Кроме того, механизм вращения лотков выполнен в виде двух автономно установленных по торцам печи с возможностью вращения вертикальных валов, каждый из которых связан посредством конической зубчатой пары с осями лотков, размещенных па одну сторону с валом. При использовании вышеуказанного механизма вращения лотков целесообразно для вращения каждого вала использовать механизм возвратно-поступательного действия. Кроме того, ось вращения каждого лотка целесообразно расположить в плоскости тай направляющей; по торцу которой расположен лоток, Для повышения сохранности .при обжиге изделий типа кирпичей перегрузочный лоток выполняют уголковаго профиля, образованного приемной и упорной сторонами. При этом на свободном торце приемной стороны лотка установлены ролики. Для уменьшения габаритов печи поперечный размер каждого рабочего канала должен соответствовать размеру самой большой стороны иэделия. В. этом случае при обжиге кирпичей размер упорной стороны лотка па угалковаму профил о не должен превышать высоты кирпича, размер приемной стороны лотка соответствовать ширине кирпича, а длина перегрузочного лотка соответствовать произведению длины кирпича на количество рабочих каналов, размещенных в одном ярусе. 2004893 температур порядка 950 — 1000 С, поэтому 10 35 ярусами печи таковы, что на каждом последующем ярусе изделие повернуто на 180 C относительно его положения на предыду- 50 щем ярусе, т.е. изделие движется па направля ащим то одной стороной, то другой, обратной. При этом меняется ориентация изделий относительно источников тепла и обеспечивается равномерный прогрев в об- 55 жиг изделий. В кирпичах, прошедших обработку в таких условиях, уменьшается количество микротрещин. Отсутствие плит для размещения изделий и перемещение изделий непосредстВ предложенной печи единым достаточно простым конструктивным средством, использующим движение изделия под действием собственного веса, обеспечивается последовательное перемещение изделий с верхнего яруса на более низкий и одновременно шаговое перемещение. изделий вдоль рабочего канала печи па направляющим. Печь работает в условиях высоких особенно упрощение конструктивных элементов, работающих в этих условиях особенна важно для повышения надежности работы печи. При создании предлагаемой печи ставилось требование обеспечить минимальные ее габариты. В силу этого печь выполнена многоярусной с несколькими рабочими каналами в каждом ярусе. Элементы, участвующие в перемещении изделий, занимают минимальные объемы при определенной ориентации изделий в рабочем канале. Это требование выполняется, когда ширина рабочего канала соответствует размеру самой большой стороны изделия, Применительно к кирпичам это означает, чта ширина рабочего канала соответствует длине кирпича. Размеры и форма перегрузочного лотка обеспечивают бережное соскальзывание кирпича с направляющей на приемную сторону лотка до контакта всей поверхности кирпича с упорной стороной лотка, а тяжести с упорной стороны лотка на огибающую, Улучшению условий сохранности и кирпичей способствует также выполнение на свободном торце приемной стороны лотка роликов. Благодаря роликам обеспечивается бережное проталкивание лотком изделий по направляющим. Сохранности кирпичей способствует также вращение лотков ат механизма возвратно-поступательного действия. Благодаря этому механизму лоток, подтолкнув кирпич на нэлравляющей, возвращается поворотом в обратную сторону в положение приема следующего кирпича. Условия перемещения изделий между 25 венно по направляющим обеспечивает возможность воздействия на изделие источников тепла с двух ярусов, т.е. исключается экранирование плитами. Благодаря этому снижаются энергозатраты и материалоемкость печи. На фиг.1 приведена печь, разрез; на фиг.2 — разрез А-А фиг.1: на фиг.3 — разрез Б-Б фиг.1; на фиг.4 — узел I фиг.1, Корпус 1 предлагаемой печи выполнен на основе металлического каркаса, в котором сформировань. рабочие каналы 2, расположенные ярусами и по несколько каналов в каждом ярусе. Вдоль рабочих каналов установлены направляющие 3 для перемещения иэделий 4, например кирпичей. На уровне рабочих каналов верхнего яруса предусмотрено загрузочное отверстие 5, через которое одновременна во все рабочие каналы верхнего, первого по счету. яруса пода атся изделия 4. Вдоль раба,их каналов размещены также электрические стержневые нагреватели, служащие источниками 6 тепла. Последовательное перемещение изделий 4 с верхнего яруса на нижележащие и шаговое проталкивание изделий по направляющим 3 вдоль рабочих каналов 2 осуществляются единым механизмом, Сн включает в себя огибающие 7, установленные по торцам рабочих каналов в опредленном порядке. и перегрузочные лотки 8. Со стороны загрузочного отверстия 5 огибающие 7 объединяют попарно направл-,ощие 3 нечетных по счету сверху ярусов. С другой стороны рабочих каналов аг. бэ ащие 7 объединяют попарно расположенные направляющие четных рядов, Огибающая 7, установленная на втором ярусе и охватывающая направляющие 3 первого яруса, не имеет пары, чта не нарушает общего порядка размещения огибающих. Па торцам нэправля ащих 3 в каждом обьеме, ограниченном огибающей 7, установлен перегрузочный ло-,ок 8. Каждый лоток 8 установлен на автономной nc;-» 9, размещенной перпендифлярно направляющим 3. Опора 10 оси 9 жестко закреплена на корпусе 1 печи. С одной стороны ась 9 лотка 8 установлена в опоре 10 свободно в продольном направлении для учета теплового расширения конструкции при рабочих температурах обжига. С другой стороны каждая ось 9 связана через коническую зубчатую пару 11 с механизмом вращени- лотка 8. Механизм вращения лотков 8 содержи два вала 12, установленных вертикальна, с возможностью вращения. Валы 12 размещены по торцам печи, При этом каждый вал 12 связан посредством конической зубчатой 2004893 пары 11 с осями 9 тех лотков О, которые размещены с ним по одну сторону печи. В свою очередь каждый вал 12 связан с механизмом 13 его вращения возвратно-поступательног0 действия. Размер конструктивных элементов печи определяется размерами изделия, При этом целссообразна определенная ориентация изделия в пе IlI чтобы обеспечить минимальные размеры печи. Так для иэделий типа кирпичей ширина рабочих каналов 2 должна соответствовать самой большой стороне кирпича, т.е, его длине, В этом случае обьем, необходимый для размещения лотка 8 с кирпичам с вазма>кностыа их поворота, минимальный. Соответственно минимальный абьем охватывает агиба ащая, В результате Обеспечивается минимальные габариты печи в целом. Форма и размеры перегруза нага латка 8 так>ке определяются типам изделия, В частности, в печах для обжига кирпичей лоток 0 имеет уголкавый профиль, по которому размер приамной стороны l4 лотка 8 соответствует ширине кирпича, а размер упорной стороны 15 не превышает высоту кирпича. Длина латка 8 в этом случае будет определяться из произведения длины кирпича на количество рабочих каналов, размещенных D одном ярусе. Па длине лоток 8 Ограничен боковыми стенками 16. Для повышения сохранности кирпичей при их проталкивании на направляющую 3 приемнаЙ старанаы fl0TKB 0 на свободном торце этой стороны 14 раэ лещены ролики 17, Как правило, ролики 17 размещают по торцу равномерна, Корпус печи окружен теплаиэаляцией 18. Печь установлена на опорах 19, Работа на предлагаемой многоярусной пе и Осуществляется следующим образом. Р каждый рабочий канал 2 верхнего яруса одновременно подают кирпичи 4 через загрузочное отверстие 5, Кирпичи 4 под действием самостоятельного механизма (не указанного на чертеже) проталкивают по напаавляющим 3 вдоль рабочих каналов 2 верхнего яруса. Каждый паследу1ОЩиЙ кирпич толкает предыдущий, Когда кирпичи 4 достигнут другого торца рабочих каналов 2 верхнего яруса, ани проталкиваются паследу ащими кирпичами на перегрузочный лоток 8, размещенный на уровне направляющих верхнего яруса. При этом кирпичи соскальзыва>от на приемную стсрону 14 лотка 8 до контакта с упорной стороной 15 лотка 0. Лоток 0 поворачивают вокруг аси 9 в направлении ат торца рабочего канала 2. с которого сошел кирпич 4. 55 В процессе поворота лотка 3 кирпичи с упорной стороны 15 лотка 8 соскальзывают на огибающую 7 и далее под действием собственного веса скользят по наклонной поверхности огибающей 7 в направлении к направляющим второго яруса, Дополнительное проталкивание по направляющим осуществляется с помощью приемной стороны 14 лотка О, продолжающего свое вращение после соскальзывания с него кирпичей, Благодаая роликам 16, размещенным по свободному торцу приемной стороны 14 лотка 8, подталкивание кирпичей не сопровождается их задирам, Как только проталкивание кирпичей завершено, лоток 8 поворотом в обратном направлении возвращают Е3 исходное положение, а кирпичи подталкиваемые последующими кирпичами, движутся по второму ярусу. Придастижении кирпичами торцов рабочих каналов второго яруса Они соскальзывают на лоток 8, установленный у этих торцев. При повороте лотка 8 кирпичи достигают следующего нижележащего яруса. Движение по всем ярусам аналогично. С каждого торца печи перегрузочные латки пЕремещаются синхронно от автономного привода 13, При передаче возвратно-поступательного движения от привода 13 происходит вращение вала 12 на адин оборот то па часовой, то против часовой стрелки. Соответственно аналогичное вращательное движение через коническую зубчатую пару 11 передается на аси 9 тех лотков 8, которые размещены по тому же торцу печи, чта и один из валов 12. Движение лотков О, установленных по другамуторцу печи, осуществляется в противофазе. Таким образам, в то время, как с одного торца печи кирпичи соскальзывают на лоток, с другого торца печи кирпич: проталкиваются приемной стороной 14 лотка с роликами 17 на нижележащий ярус. В результате осуществляется последовательное непрерывное перемещение кирпичей по всем ярусам печи. начиная с верхнего первого и кончая нижним последним ярусом. на выходе которого размещено отверстие для выгрузки. Источниками тепла являются электрические стержневые нагреватели. которые проходят через все рабочие каналы яруса. Распределение л нагревателей по ярусам и регулировкой их рабочего режима можно обеспечить осуществление различных технологических рвжимав тепловой обработки, Например, на верхних ярусах Осуществлять сушку изделий. на средних— их аб>киг. а на нижних ярусах — охлаждение, 2004893 По сравнению с прототипом преимущества предлагаемой обжиговой печи состоят в следующем: за счет того, что все перемещения изделий в печи осуществляются от одного механизма, использующего самостоятельное движение изделий под действием собственного веса, достигнута простота конструкции многоярусной печи. А поскольку рабочие температуры в печи достигают 1000 С, существенно повышается и надежность работы печи. Предлагаемая малогабаритная обжиговая печь непрерывного действия имеет невысокую материалоемкость и может быть передвижной. Это обстоятельство Формула изобретения 1. МНОГОЯРУСНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая размещенные по ярусам рабочие каналы с направляющими, источниками тепла и загрузочным отвертием, расположенным на уровне рабочего канала верхнего первого яруса, средства перемещения изделий по направляющим и между ярусами, отличающаяся тем, что средства геремещенил изделий по направляющим и между ярусами выполнены в виде огибающих, установленных по торцам рабочих каналов и объединяющих попарно направляющие нечетных ярусов со стороны загрузочного отверстия печи, а направляющие четных ярусов - с обратной стороны рабочих каналов, и перегрузочных лотков, каждый из которых размещен по торцам направляющих одного яруса в объеме, ограниченном огибающей, и связан с Механизмом вращения вокруг оси, уста новленной перпендикулярно направляющим. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что механизм вращения лотка выполнен в виде двух автономно установленных по торцам печи с возможностью вращения вертикальных валов. каждый из которых связан посредством конической зубчатой пары с осями лотков, размещенных по одпозволяет менять расположение производства кирпича в зависимости от месторасположения запасов глины. Условия перемещения изделий, например кирпичей, 5 таковы, что достигается высокая равномерность температурной обработки по объему изделий и, как следствие, повышается качество изделий, например, уменьшается количество микротрещин в них, 10 (56) Золотарский А.З. и др. Производство керамического кирпича. M.: Высшая школа, 1989, с.181-187. Авторское свидетельство СССР 15 N. 1174714, кл. F 27 В 9/02, 1983, ну сторону с валом. 3, Печь по п.2, отличающаяся тем, что 20для вращения каждого вала использован механизм возвратно-поступательного действия, 4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что 25 ось вращения каждого лотка расположена в плоскости тех направляющих,.по торцам „-которых расположен лоток. 5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что перегрузочный лоток имеет угол ковый 30 профиль, образованный приемной и упорной сторонами. 6, Печь по п,5, отличающаяся тем, что, с целью сохранности кирпичей при перегрузке с яруса на ярус, на свободном торце приемной стороны лотка установлены ролики. 7. Печь по п.1, отличающаяся тем, что ширина рабочего канала соответствует 40 размеру самой большой стороны изделия., 8. Печь по п.5, отличающаяся тем, что по уголковому профилю размер приемной стороны лотка соответствует ширине кирпича, размер упорной стороны не превы45 шает высоты кирпича, а длина перегрузочного лотка соответствует произведению длины кирпича на количество рабочих каналов, размещенных в одном ярусе. 2004893 II е ° II и J и р ш -" Ш И Ф В «, I II рр; уу р ру р уфу уф ущ ЩЩуфф >+++4+++++++++++ ++++++i+++++1 4+++++++++++++++4+++++4 + + ::: :,++++ % :::фффЩЯЯМ Ж Ф4Ь.4 РЪжа: В 1 1 Ф Ф +++4 « k+y+y4yIyt++ A + +++ "т4ЖД Д Д + + + - -++++++ ++++++++ь+++++ +ему++» ффЯЯЯЦфф фф4ЪФ4 4+4 б АММЙ 2М48Ч Заказ 3395 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель Л.Мацук редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец
