Результат интеллектуальной деятельности: КАЧАЮЩАЯСЯ ОБЖИГОВАЯ ПЕЧЬ

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

Известна качающаяся обжиговая печь, например, для обжига керамзита, содержащая установленный на роликоопорах футерованный цилиндрический корпус с секторным вырезом в высокотемпературной зоне, горелочные устройства и привод.

Недостатком известного устройства является 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.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является 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 корпус 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.

Недостатком известного устройства является 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.

Техническим решением задачи является обеспечение полного перекатывания гранул и расширение технологических возможностей.

Технический результат достигается тем, что в качающейся обжиговой печи, например, для обжига керамзита, содержащей установленный на роликоопорах футерованный корпус с секторным вырезом 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, футерованный корпус изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех или более ломанных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех или более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех или более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции.

Новизна обусловлена тем, что футерованный корпус изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех или более ломанных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков материалов, например сырцевых гранул, с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками корпуса под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц материала (гранул) в предлагаемых конструкциях качающихся печей определяется не только частотой вращения корпуса, но и количеством плоских элементов по периметру корпуса, то такое конструктивное оформление поверхности корпуса за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц материала (гранул) между собой и со стенками корпуса, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран корпус, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность смешивания возрастает, так как эти элементы, работая как полки захватывают порции материала-гранул и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая полное перекатывание гранул.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения корпуса изменяется в каждом поперечном сечении по всей длине корпуса от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц и теплопередачу материала друг с другом, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренные трапеции, из которых собраны подсекции секций корпуса, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц материала друг с другом и со стенками корпуса печи, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение корпуса имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс материала, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображена предложенная 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 - корпус качающейся обжиговой печи, общий вид, вид спереди с подсекциями, выполненными из поочередно соединенными между собой боковыми сторонами, например пятью равнобедренными трапециями и пятью равнобедренными треугольниками; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг 6 - наглядное изображение корпуса качающейся печи в сборе с двумя обедами и двумя втулками.

Качающаяся обжиговая печь включает наклонный корпус 1 с секторными вырезами 2, 3 и 4, смонтированный внутри неподвижной обоймы 5 и установленный на роликовых опорах 6 (фиг.1). Корпус 1 футерован огнеупорной кладкой 7 и снабжен вытяжными устройствами 8 и 9, течкой 10 и приводом 11. На неподвижной обойме 5 установлены горелочные устройства 12. Трубопроводы 13 снабжены шиберными заслонками 14.

Корпус 1 (фиг.4) изготовлен из секций 15, смонтированных из двух подсекций, например 16 и 17, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонами равнобедренных трапеций 18 и равнобедренных треугольников 19 (на фиг.4 одна из равнобедренных трапеций 18 и один из равнобедренных треугольников 19 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 16, расположены в разные стороны, например в подсекции 16 основание 20 трапеции 18 и основание 21 треугольника 19 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 22, 23, например как на фиг.4, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например одной подсекции 16 основания 21, присоединены к верхнему основанию, например 24, равнобедренных трапеций второй подсекции 17, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например подсекции 17 основания 25, присоединены к верхнему основанию 26 равнобедренных трапеций, например 26 первой подсекции 16.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок корпуса по периметру образуются, например на фиг.4, пять правых и пять левых ломанных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломанных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг.4 утолщенной линией 27-28-29-30-31, а одна из пяти правых ломанных винтовых линий с шагом 82 показана на фиг.3 утолщенной линией 32-33-29-34-35.

Корпус 1 снабжен ободами 36 и 37 (фиг.6), смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 6, и снабжен втулками 38 и 39, скрепленными неподвижно с корпусом 1 с возможностью вращения втулкок 38 и 39 с корпусом 1 в неподвижной обойме 5.

Предложенная обжиговая печь работает следующим образом.

Сырцевые гранулы по течке 10 поступают в зону подогрева корпуса 1, где они подогреваются до 1100°C за счет тепла отсасываемых из зоны вспучивания вытяжным устройством 8 продуктов сгорания. В корпусе 1 слой обжигаемых гранул перемещается вследствие качания корпуса 1 с ободами 36 и 37 на роликовых опорах 6 при помощи механизма качания 11. 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 12. Через секторный вырез 3 и шиберную заслонку 14 по трубопроводу 13 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 охлаждение гранул. С целью улучшения охлаждения гранул могут быть выполнены еще дополнительные вырезы по длине печи. Избыточные продукты сгорания удаляются из корпуса 1 вытяжным устройством 9, расположенным со стороны выгрузки готовых гранул.