Качающаяся обжиговая печь

Изобретение относится к качающейся обжиговой печи барабанного типа для изготовления легкого вспученного заполнения. Печь содержит установленный на роликоопорах футерованный барабан с секторным вырезом и с углом раскрытия 150-160° в высокотемпературной зоне, и по меньшей мере одним секторным вырезом в зоне охлаждения, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод. Футерованный барабан печи выполнен конусообразным из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, причем первая пара выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников, а вторая пара смонтирована из равнобедренного треугольника, равного одному из двух равнобедренных треугольников первой пары, и равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на 120° с образованием по периметру барабана трех ломанных винтовых линий основного направления переменного шага, трех ломанных винтовых линий того же направления и переменного шага S1, трех ломанных винтовых линий того же направления и переменного шага S2 , а также одной ломанной винтовой линии противоположного направления переменного шага S3, при этом шаг всех винтовых линии различен по длине. Обеспечивается расширение технологических возможностей, уменьшение длины барабана печи, повышение производительности и эффективности обжига. 7 ил.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно, к обжиговым печам барабанного типа, применяемым для изготовления легкого вспученного заполнения.

Известна качающаяся обжиговая печь, например, для обжига керамзита (А.с. СССР №487281, МКИ F27B 7/06, опубл. 17.01.72, Бюл №3), содержащая установленный на роликоопорах футерованный барабан с секторным вырезом, с углом раскрытия 150-160 (в высокотемпературной зоне с установленными стационарными горелками, а в зоне охлаждения образован дополнительно, по крайней мере один, секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод.

Недостатками известного устройства, являются то, что такие печи, как правило, не обеспечивают необходимых условий термообработки, требуют большой длины барабана печи для обеспечения качества гранул, не обеспечивают полного перекатывания гранул и имеют ограниченные технологические возможности, установлены под углом к углу качения и требуют дополнительных устройств для удержания в этом наклонном состоянии всей массы качающейся печи, что усложняет эксплуатацию.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является печь качающаяся для обжига строительного материала (патент РФ №2690322, МПК F27B 7/00, опубл. 31.05,2019, Бюл №16) содержащая установленный на роликоопорах футерованный барабан с секторным вырезом и с углом раскрытия 150-160 в высокотемпературной зоне, а в зоне охлаждения образован дополнительно, по крайней мере один, секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод, барабан выполнен многосекционным, многозаходным винтовым и смонтирован из секций, изготовленных из поочередно соединенных равносторонних и равнобедренных треугольников, боковые стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами и суммарное число равносторонних и равнобедренных треугольников в секции является четным и равно как минимум шести, с образованием по периметру барабана, по меньшей мере трех, ломаных винтовых линий и канавок основного и противоположного направлений.

Недостатками известного устройства являются то, что такие печи не обеспечивают необходимых условий термообработки, требуют большой длины барабана печи для обеспечения качества гранул, не обеспечивают полного перекатывания сырцевых гранул и имеют ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности их смешивания в виду некоторой стационарности движения их потоков.

Техническим результатом задачи является расширение технологических возможностей, уменьшение длины барабана печи, повышение производительности и эффективности обжига.

Поставленная задача достигается тем, что в качающейся обжиговой печи, содержащей установленный на роликоопорах футерованный барабан с секторным вырезом и с углом раскрытия 150-160 в высокотемпературной зоне, а в зоне охлаждения образован дополнительно, по крайней мере один, секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод барабана выполнен конусообразным из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников, а вторая пара смонтирована из равнобедренного треугольника, равного одному из двух равнобедренных треугольников первой пары, и равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на 120° с образованием по периметру барабана трех ломанных винтовых линий основного направления переменного шага, трех ломанных винтовых линий того же направления и переменного шага, а также одной ломанной винтовой линии противоположного направления переменного шага, при этом шаг всех винтовых линии различен по длине.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции качающейся обжиговой печи.

Новизна заключается в том, что за счет конической, винтовой формы барабана и увеличения проходного сечения барабана по длине от загрузки к выгрузке нарушается стационарность движения потоков сырцевых гранул, в результате повышается производительность и эффективность обжига.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собраны секции барабана, разные по площади, форме и размерам не только в одной секции, но каждая секция относительно предыдущей отличается по своим размерам, поэтому производительность и эффективность обжига возрастает по мере перемещения сырцевых гранул от загрузки к выгрузке, что позволяет уменьшить длину барабана печи.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что шаг винтовых линий переменный, т.е. увеличивается по длине барабана, обеспечивает увеличение интенсивности смешивания сырцевых гранул, в результате повышается производительность и эффективность обжига.

Новизна заключается также в том, что по периметру, барабан снабжен тремя ломанными винтовыми линиями основного направления переменного шага, тремя ломанными винтовыми линиями того же направления и переменного шага, а также одной ломанной винтовой линии противоположного направления переменного шага, при этом шаг всех винтовых линии различен по длине, что изменяет не только скорость перемещения потоков сырцовых гранул от загрузки к выгрузке, но и частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает энергоемкость их соударений и расширяет технологические возможности, повышает производительность, эффективность обжига, позволяет уменьшить длину барабана печи.

Новизна заключается в том, что, благодаря взаимонаправленным с разным шагом винтовым линиям и поверхностям по периметру барабана, потоки сырцовых гранул направлены друг к другу и к стенками барабана под разными углами, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру барабана образованы ломаные винтовые поверхности по его длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков сырцовых гранул, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения потоков сырцовых гранул, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывания гранул и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения потоков сырцовых гранул в предлагаемой конструкции качающейся печи определяется не только частотой вращения барабана, но и количеством, формой и типоразмерами плоских элементов по периметру барабана, то такое конструктивное оформление поверхности барабана увеличивает частоту соударений частиц сырцовых гранул между собой и со стенками барабана, увеличивает технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что, не только равнобедренные и равносторонние треугольники, из которых собраны секции барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия сырцовых гранул друг с другом и со стенками винтового конического барабана печи, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение барабана имеет форму многоугольника, площадь и расположение которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности, повышает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где: на фиг. 1 изображена предложенная качающаяся обжиговая печь, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - одна из секций барабана; на фиг. 5 - схема сборки барабана; на фиг. 6 - барабан, вид спереди; на фиг. 7 - вид Б на фиг. 6.

Качающаяся обжиговая печь включает барабан 1 с секторным вырезом 2, смонтированным внутри неподвижной обоймы 5,а также секторными вырезами 3 и 4. Барабан 1 снабжен ободами 6 (фиг. 1). Барабана 1 футерован огнеупорной кладкой 7 и снабжен вытяжными устройствами 8 и 9, течкой 10 и приводом 11, сообщающем качательно-вращательное движение барабану 1 посредством венцовой шестерни 12. На неподвижной обойме 5 установлены горелочные устройства 13. Трубопроводы 14 снабжены шиберными заслонками 15.

Барабан 1 снабжен ободами 6 (фиг. 1), смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 16 и 17.

Для предотвращения утечки продуктов горения по бокам неподвижной обоймы 5 жестко смонтированы с барабаном 1 кольцевые накладки 18 и 19

Барабан 1 снабжен втулками 20 и 21, скрепленными неподвижно с барабаном 1, с возможностью вращения втулок 20 и 21 в неподвижной обойме 5.

Барабан 1 выполнен конической формы из последовательно установленных секций (фиг. 4), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар треугольников "А" и "В", соединенных боковыми сторонами. Первая пара треугольников "А" выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников 22 и 23. Вторая пара треугольников "Б" смонтирована из равнобедренного треугольника 24, равного треугольникам 22 и 23 первой пары "А" и равностороннего треугольника 25, стороны которого равны боковым сторонам треугольников 22, 23, 24.

Каждая последующая секция (фиг. 5), при сборке барабана, повернута относительно предыдущей на 120°. Например, на фиг. 5 секция 27 повернута относительно предыдущей секции 26 на 120° по часовой стрелке, секция последующая 28 повернута относительно предыдущей секции 27 в свою очередь тоже на 120° и т.д., поворот секции 26, 27, 28 для наглядности фиксируется вершинами Д1, Д2 и Д3.

Барабан 1 (фиг. 6 и 7) выполнен конусообразным с ломаными винтовыми линиями по периметру переменного по длине барабана шага с тремя ломаными линиями основного направления с шагом S1, которые показаны на фиг. 6 и 7 утолщенными линиями 29-30-31-32-33; 34-35-36-37; 38-39-40-41-43, тремя ломаными винтовыми линиями того же направления с переменным шагом S21(34-30-39); S211(39-35-31-40); S2111(40-36-32-41) и т.д., и одной ломанной винтовой линией противоположного направления, тоже с переменным шагом S3 - 37-32-40-35-30-38.

При повороте секций относительно друг друга по часовой стрелке образуется поверхность барабана с правыми винтовыми линиями основного направления шага S1 (фиг. 5 и 6).

При повороте секций относительно друг друга против часовой стрелки образуются поверхности барабана с левыми винтовыми линиями основного направления S1 (не показаны).

Предложенная качающаяся обжиговая печь работает следующим образом.

Сырцовые гранулы по течке 10 поступают в зону подогрева барабана 1, где они подогреваются до 1100°C за счет тепла отсасываемых из зоны вспучивания вытяжным устройством 8 продуктов сгорания. В барабане 1 слой обжигаемых гранул перемещается вследствие качания барабана 1 с ободами 6 на роликовых опорах 16 и 17 при помощи механизма качания, который включает привод 11 и закрепленную жестко на барабане 1 венцовую шестерню 12. Из зоны подогрева гранулы поступают в зону вспучивания, где через секторный вырез 2 непосредственно на слой гранул направляются горячие продукты сгорания, получаемые при помощи горелочных устройств 13. Через секторный вырез 3 и шиберную заслонку 15, по трубопроводу 14 в зону обжига подается восстановительно-окислительная газовая среда, которая способствует улучшению качества гранул.

Через секторный вырез 4 производится подача охлаждающего воздуха в зону охлаждения или отсос газов из нее, вследствие чего происходит быстрое охлаждения гранул. С целью улучшения охлаждения гранул могут быть выполнены еще дополнительные вырезы по длине печи. Избыточные продукты сгорания удаляются из барабана 1 вытяжным устройством 9, расположенным со стороны выгрузки готовых гранул.

Качающаяся обжиговая печь, содержащая установленный на роликоопорах футерованный барабан с секторным вырезом и с углом раскрытия 150-160° в высокотемпературной зоне и по меньшей мере одним секторным вырезом в зоне охлаждения, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод, барабан выполнен конусообразным из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников, а вторая пара смонтирована из равнобедренного треугольника, равного одному из двух равнобедренных треугольников первой пары, и равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на 120° с образованием по периметру барабана трех ломанных винтовых линий основного направления переменного шага S1, трех ломанных винтовых линий того же направления и переменного шага S2, а также одной ломанной винтовой линии противоположного направления переменного шага S3, при этом шаг всех винтовых линий различен по длине.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вращающемуся устройству с фронтальным принципом разгрузки, предназначенным для сушки, сжигания и газификации твёрдого топлива, в том числе низкокачественного топлива и твердых отходов различного происхождения.

Изобретение относится к роторной наклонной печи для переработки алюминиевых ломов. Печь содержит футерованную колбу, имеющую корпус с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с закрепленной в нем газовой инжекционной горелкой с семнадцатью смесителями, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита.

Изобретение относится к способу обработки отработавшего газа печи для обжига цемента. Способ включает стадии, на которых: создают поток отработавшего газа печи для обжига цемента из обжиговой печи, готовят водорастворимый полисульфид щелочноземельного металла, объединяют поток отработавшего газа печи для обжига цемента с водорастворимым полисульфидом щелочноземельного металла для создания объединенного потока, и удаляют по меньшей мере часть одного тяжелого металла в постоянно нерастворимой форме из объединенного потока.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к роторной наклонной печи для переработки алюминиевых ломов. Печь содержит футерованный корпус с опорным кольцом, которое оперто на два ролика, горелочный щит с закрепленной на нем газовой инжекционной горелкой с девятью смесителями, поворотную стальную футерованную чашу со стальным футерованным желобом, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита.

Изобретение относится к вращающейся плавильной печи для переработки отходов цветных металлов, в частности алюминиевых ломов. Печь содержит цилиндрический корпус, горелочное устройство, два загрузочных отверстия, две летки для слива расплава металла и летку для слива шлака, экономайзер.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве минеральных вяжущих веществ и может использоваться для аппаратурного оформления различных технологических процессов.

Изобретение относится к наклонным качающимся обжиговым печам барабанного типа, применяемым в промышленности строительных материалов для изготовления легкого вспученного заполнения.

Изобретение относится к вращающейся плавильной печи для переработки отходов цветных металлов, в частности алюминиевых ломов. Печь содержит цилиндрический корпус с передней и задней торцевыми стенками, привод его вращения, горелочное устройство, два загрузочных отверстия с крышками, две лётки для слива расплава металла и лётку для слива шлака, имеет теплоизоляционный слой, состоящий из трех слоев муллитокремнеземистого войлока и слоя шамотного легковеса, на который набит слой футеровки из корундовой набивной массы с корочкой гарнисажа, загрузочные отверстия расположены в передней и задней торцевых стенках печи, горелочное устройство выполнено в виде двух газовых инжекционных цилиндрических горелок, закрепленных в крышках, закрывающих загрузочные отверстия.

Изобретение относится к способу переплавки металлических отходов в печи для переплава мелких алюминиевых отходов. Способ включает нагрев металлических отходов в печи с индукционным нагревом, содержащей основную и загрузочную камеры, поддержание температуры металла излучением и конвекцией от электрических или газовых нагревателей.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к способам окислительной регенерации катализаторов на носителе из оксида алюминия, и может быть использовано для регенерации отработанных катализаторов процессов гидроочистки и гидрокрекинга нефтяного сырья.
Наверх