Способ обжига керамических изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к печам для обжига керамических изделий. Двухкамерная печь включает три параллельные стенки 1, из которых две боковые и одна промежуточная, объединенные сводом 2. На боковых стенках установлены газовые горелки 7, подсоединенные к распределительным гребенкам 9 через смесительную камеру 19. Гребенки выполнены в нишах 8 боковых стенок и имеют сопла 13, расположенные соосно с каналами 11 садки кирпича 12. В промежуточной стенке расположен центральный дымосборник 14 с отверстиями 15 для забора отходящих печных газов. Способ обжига керамических изделий включает подачу теплоносителя от газовых горелок и дыма рециркулянта под давлением через сопла 13 распределительных гребенок 9 направленно в каналы 11 садки кирпича, а отходящие газы поступают вверх дымосборника 14 и через отверстия 16 на рециркуляцию в смесительную камеру 19 и вниз дымосборника через проходы 20 в боров печи 22. 2 с.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к печам для обжига керамических изделий.

Известны печи непрерывного действия для обжига глиняного кирпича с более равномерным нагревом изделий и уменьшением занимаемой площади. Печь выполнена в виде двух-трехъярусного туннеля, на каждом ярусе которой по рельсам движутся вагонетки с кирпичом, уложенным на металлические решетки, обеспечивающие прохождение теплоносителя снизу вверх через кирпичи. После подогрева на первом ярусе вагонетки поднимаются на второй для обжига, затем опускаются на нижний для охлаждения. Отработанное тепло из зоны обжига поступает в зону предварительного нагрева. В таких печах используют принцип прохождения тепла через садку кирпича и более экономичного его использования. Однако они сложны по конструкции, металлоемки и ненадежны в работе [1] Наиболее близкой по технической сущности является печь для обжига керамических изделий, включающая две камеры, разделенные промежуточной стенкой с размещенным в ней каналом для отходящих газов, под, боковые стенки с горелками, отделенными от рабочего пространства экранами. Равномерность температуры по всему объему печи обеспечивается тем, что в боковых стенках выполнены ниши, а горелки установлены в суженных местах ниш соосно. Хотя в этой печи благодаря турбулентности движения горячих газов обеспечивается более равномерный нагрев по объему печи, но равномерности нагрева по объему садки кирпича также не достигается, что ухудшает качество изделий. Кроме того, эта печь малопроизводительна из-за длительности цикла выравнивания температуры по объему садки кирпича и из-за невозможности загрузки больших партий изделий, так как в этом случае нет гарантии надежной работы подъемных механизмов и прочности пода [2] Способ обжига, используемый в известной печи, заключается в следующем. Факел от горелок направляют вдоль стен в противоположных направлениях. Теплоноситель поступает через отверстия экранов и со стороны торцовых стен печи в камеру, омывает изделия, а затем часть отходящих газов первой камеры через отверстия и дымоходы в кладке пода поступает во вторую камеру. Отходящие дымовые газы поступают в дымоходы, расположенные в стенках и своде печи, отдавая тепло последним, и далее на выброс. Охлаждение производится атмосферным воздухом при потушенных горелках. Недостатком способа является неравномерность нагрева по объему садки и низкий КПД печи.

Целью изобретения является повышение качества изделий путем обеспечения равномерной температуры обжига по всему объему садки кирпича и сокращение времени обжига.

В предлагаемом способе обжига керамических изделий, включающем подачу теплоносителя к садке изделий, в садке формируют каналы, а отходящие газы делят на два потока, один из которых смешивают с теплоносителем и подают в каналы садки, а другой выводят из печи с последующей утилизацией.

В печи для обжига керамических изделий, включающей две камеры, разделенные промежуточной стенкой с размещенным в ней каналом для отходящих газов, горелочные устройства, расположенные в боковых стенах камер, горелочные устройства выполнены с распределительной гребенкой с соплами, направленными в каналы в садке, и со смесительной камерой, размещенной перед распределительной гребенкой и соединенной трубопроводом с каналом для отходящих газов.

На фиг. 1 изображена предлагаемая печь, поперечное сечение; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 то же, поперечное сечение по оси центрального дымосборника; на фиг.4 гребенка и садка кирпича в разрезе; на фиг.5 садка кирпича.

Печь выполнена двухкамерной и включает три параллельные стенки 1, из которых две боковые и одна промежуточная, объединенные сводами 2. Торцы камер перекрываются стенками 3 с одной стороны и герметичными дверями 4 с другой стороны. Герметичность каждой камеры 5 достигается установкой песочных затворов 6. На боковых стенках 1 установлены скоростные горелки 7, расположенные в два ряда по высоте. Перед горелками в нишах 8 установлены распределительные гребенки 9 с патрубками 10, расположенными напротив каналов 11 садки кирпича 12. В патрубках 10 установлены сопла 13 с возможностью центрирования их относительно каналов 11 садки кирпича. В промежуточной стенке 1 расположен центральный дымосборник 14 с отверстиями 15 для отвода печных газов из рабочего пространства печи. В верхней части дымосборника 14 выполнены отверстия 16 для забора печных газов на рециркуляцию с помощью высоконапорного теплового вентилятора 17 и трубопроводов 18, подводящих дым рециркулянт к смесительной камере 19, расположенной между горелкой 7 и гребенкой 9. В нижней части дымосборника 14 имеются проходы 20 для удаления печных газов через патрубок 21 в боров печи 22. Садка кирпича 12 устанавливается на подложку 23, выполненную из пустотелого огнеупора, которая фиксированно устанавливается на вагонетке 24, перемещающейся по рельсам 25. Для улучшения нагрева садки кирпича боковые и промежуточная стенки 1 выполнены с вертикальными 26 и горизонтальными 27 пережимами.

Печь работает следующим образом. Четыре вагонетки 24, на каждой из которых расположены 4 садки кирпича 12, вкатывают в печь, в каждую камеру 5 по две вагонетки. Камеры герметизируют дверями 4 и песочными затворами 6. Производят розжиг горелок 7, включают тепловой вентилятор 17 и начинают обжиг кирпича. Продукты горения от горелок и дым рециркулянт, а в начальный период воздух, от теплового вентилятора 17 под давлением поступают в смесительную камеру 19, где происходит их перемещение, и через нишу 8 направляются в патрубки 10 распределительной гребенки 9 и далее через сопла 13 в каналы 11 садки кирпича 12. Целенаправленный поток горячих газов, подаваемый непосредственно в каналы садки и кирпича, обеспечивает равномерный нагрев изделий по всему объему садки кирпича. В рабочем пространстве печи создается циркуляция печных газов за счет эжекции, возникающей на входе теплоносителя в каналы 11 и по мере прохождения теплоносителя по каналам сквозь садку. Благодаря этому обеспечивается высокий уровень газопроницаемости садки, что также способствует равномерному нагреву. Рассеивание потока в зазоры между садками, торцовыми стенками печи, вагонетками исключается благодаря пережимам 26 и 27, выполняющим функцию заглушек. Совпадение осей сопел 13 гребенки 9 с каналами 11 садки кирпича обеспечивается фиксированной установкой вагонетки и фиксированным расположением на ней садок кирпича, укладка которых осуществляется автоматом садчиком (не показан), а также тем, что сопла 13 устанавливаются в патрубках 10 гребенки 9 с возможностью четкой фиксации относительно продольного канала 11 садки кирпича 12. При этом площадь поперечного сечения патрубков 10 в несколько раз больше площади сопел 13. Отходящие газы направляются через отверстия 15 в центральный дымосборник 14, из которого часть подается вентилятором 17 в дымопровод 18 рециркуляции печных газов в дымопровод 18 рециркуляции печных газов к смесительной камере 19, другая в дымопровод 21. далее в боров 22 и на утилизацию.

Предлагаемая конструкция печи и новый способ обжига керамических изделий по сравнению с известными позволяет получить ряд преимуществ: введение режимов скоростного обжига за счет принудительного введения теплоносителя внутрь каналов садки и, как следствие, улучшение равномерности нагрева садки, уменьшение критических температурных перепадов по сечению садки за отдельные технологические периоды обжига с максимальной скоростью подъема температуры; получение кирпича высокого качества с минимальным разбросом по качеству в партии кирпича; простота конструкции и высокая надежность работы печи; возможность наиболее полной утилизации тепла, затраченного на обжиг, позволяет более экономно использовать топливо. Расход 250 кг условного топлива на 1000 шт. кирпича является высоким технико-экономическим показателем. Потери тепла с уходящими газами составляют 33,6% в то время как в известных камерных печах они составляют 60-70% возможность создания автоматических линий гибкой производительности от 5 до 50 мин шт. условного кирпича, что позволит, в случае вынужденного уменьшения объема выпуска кирпича, отключать часть печей и работать без увеличения удельных расходов топлива.

Формула изобретения

1. Способ обжига керамических изделий путем подачи теплоносителя к садке изделий, отличающийся тем, что в садке формируют каналы, а отходящие газы делят на два потока, один из которых смешивают с теплоносителем и подают в каналы садки, а другой выводят из печи с последующей утилизацией.

2. Печь для обжига керамических изделий, преимущественно кирпича, содержащая две камеры, разделенные промежуточной стенкой с размещенным в ней каналом для отходящих газов, горелочные устройства, расположенные в боковых стенах камер, отличающаяся тем, что горелочные устройства выполнены с распределительной гребенкой с соплами, направленными в каналы в садке, и со смесительной камерой, размещенной перед распределительной гребенкой и соединенной трубопроводом с каналом для отходящих газов.

РИСУНКИ

Рисунок 1