ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА ВЕРМИКУЛИТА

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно, к технологическому оборудованию для производства вспученного вермикулита, применяемого в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и пористого заполнителя для легких бетонов и растворов.
Известен технологический комплекс и печь для обжига вермикулита (патент №47082, МПК F27В 15/00 опубликовано 10.08.2005, БИ №22), содержащий печь обжига, грохот для фракционирования вермикулитового концентрата, многосекционный бункер для отсортированного концентрата (в дальнейшем - сырья), и бункер с валковым питателем (дозатором), размещенным над печью обжига.
Общими признаками известного аналога с заявляемой полезной моделью являются печь обжига и валковый питатель (дозатор), размещенный над печью.
Недостатком технологического комплекса и печи для обжига вермикулита является не возможность разделения сырья посредством валкового питателя (дозатора) на два потока с возможностью регулирования их соотношения для обеспечения эффективного процесса обжига сырья и максимальной производительности.
В качестве прототипа, принята печь для обжига вермикулита (варианты) [патент РФ №85993, МПК F27В 15/00 (2006.01), опубликовано 20.08.2009], включающая противни, выполненные из огнеупорного материала, установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой, и снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней, первые два противня установлены на одном уровне под углом друг к другу с возможностью пересыпания с каждого из них на третий и последующие ниже расположенные противни.
Печь содержит барабанный дозатор с двумя лотками для подачи сырья на первые два противня печи (патент №85993).
Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются сама печь, включающая противни, выполненные из огнеупорного материала, установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой, и снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней, первые два противня установлены на одном уровне под углом друг к другу с возможностью пересыпания с каждого из них на третий и последующие ниже расположенные противни и барабанный дозатор с двумя лотками для подачи сырья на первые два противня печи.
Недостатком прототипа является то, что барабанным дозатором с двумя лотками невозможно обеспечить подачу сырья на первые два противня печи при равном или ином, заданном соотношении потоков сырья. При этом на одном из первых двух противней печи обжигу будет подвергаться большее, а на другом - меньшее количество сырья. Противень, на который поступает меньше сырья, останется не дозагруженным, будет работать при недостатке сырья и его производительность по вспученному вермикулиту будет не максимальной. Противень, на который поступает больше сырья, будет работать при переизбытке сырья в условиях, когда температурное излучение, создаваемое электрическими нагревателями, будет не достаточным и вермикулит останется не довспученным. Поэтому при выходе из печи часть вермикулита будет оставаться не довспученной, а сама печь будет работать не с полной производительностью.
Заявляемая полезная модель направлена на создание печи обжига с дозатором, позволяющим подавать сырье на первые два противня печи при равном или ином, заданном соотношении потоков сырья, обеспечивая эффективный процесс обжига сырья и максимальную производительность на каждом из первых двух противней, при этом весь вермикулит, выходящий из печи будет полностью вспученным, а сама печь будет работать с полной производительностью.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении эффективного процесса обжига сырья и максимальной производительности вспучивания на каждом из первых двух противней за счет распределения подачи сырья на первые два противня печи обжига при равном, или ином заданном соотношении потоков сырья, для реализации полной загрузки каждого из первых двух противней, что бы весь вермикулит, выходящий из печи был полностью вспученным.
Указанный технический результат достигается тем, что печь для обжига вермикулита, включающая барабанный дозатор с двумя лотками, противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой и снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней; причем первые два противня установлены на одном уровне под углом друг к другу с возможностью пересыпания с каждого из них на третий и последующие ниже расположенные противни, барабанный дозатор печи дополнительно содержит направляющий канал подачи сырья и делитель потоков сырья, размещенный под направляющим каналом продольно к нему с возможностью поперечного смещения относительно оси направляющего канала, при этом делитель потоков сырья выполнен в виде двух скрещенных и соединенных вместе пластин с чередующимися прорезями и выступами и установлен над лотками.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа являются направляющий канал подачи сырья и делитель потоков сырья, размещенный под направляющим каналом подачи сырья продольно к нему с возможностью поперечного смещения относительно оси направляющего канала подачи сырья, при этом делитель потоков сырья выполнен в виде двух скрещенных и соединенных вместе пластин с чередующимися прорезями и выступами и установлен над лотками.
На фиг.1 показана схема печи для обжига вермикулита.
На фиг.2 показан фрагмент барабанного дозатора с делителем потоков сырья и лотками.
На фиг.3 и фиг.4 показано расположение пластин делителя потоков сырья перед его сборкой.
На фиг.5 показан делитель потоков сырья в сборе.
Печь для обжига вермикулита состоит из первых двух противней 1 и 2, (фиг.1), установленных на одном уровне под углом друг к другу, третьего противня 3 и последующих, ниже расположенных противней 4, 5 и 6. Противни 1-6 размещены в корпусе печи 7, над которым установлен барабанный дозатор с барабаном 8, направляющим каналом подачи сырья, образованным стенками 9 и 10 и делителем потоков сырья, выполненным в виде двух скрещенных и соединенных вместе пластин 11 и 12. Делитель потоков сырья размещен под направляющим каналом подачи сырья, образованным стенками 9 и 10, продольно относительно него с возможностью поперечного смещения влево и вправо относительно оси направляющего канала подачи сырья, причем делитель потока сырья установлен между двумя лотками 13 и 14.
Барабанный дозатор, показанный на фиг.2 (фрагмент), содержит барабан 8 с продольными канавками 15.
Пластина 11 делителя потоков сырья, имеет чередующиеся прорези и выступы, фиг.3.
Пластина 12 делителя потоков сырья, также имеет чередующиеся прорези и выступы, фиг.4.
Делитель потоков сырья (вид А, фиг.5) состоит из указанных двух скрещенных и соединенных при сборке пластин 11 и 12 с чередующимися прорезями и выступами, выполненными так, что при их соединении выступы пластины 11 входят в прорези пластины 12 и наоборот. Соединенные вместе пластины 11 и 12 образуют делитель потоков сырья в сборе (вид А, фиг.3).
д
Делитель потоков сырья (фиг.2) имеет возможность смещения влево-право с изменением его координаты Х относительно оси барабана 8 и относительно оси направляющего канала подачи сырья, образованного стенками 9 и 10.
Печь для обжига вермикулита работают следующим образом.
При вращении барабана 8 дозатора, сырье, находящееся в бункере барабанного дозатора заполняет продольные канавки 15 барабана 8 и по мере поворота барабана 8 ссыпается между стенками 9 и 10 направляющего канала подачи сырья и падает на скрещенные пластины 11 и 12 делителя потоков сырья. Благодаря чередующимся прорезям и выступам на пластинах 11 и 12 делителя потоков сырья, одна часть сырья поступает по пластине 11 в лоток 14 (фиг.2), а другая часть - по пластине 12 в лоток 13. По лоткам 13 и 14 сырье поступает на первые два 2 и 1 противни печи обжига и далее - на третий противень 3 и ниже расположенные противни 4, 5 и 6.
Электрические нагреватели, расположенные на поверхности противней (на чертежах не показаны), воздействуют температурным излучением на сырье, пересыпающееся с одного противня на другой, благодаря чему оно вспучивается и образуется вспученный вермикулит.
Подача сырья барабаном 8 (фиг.2) начинается в положении А канавки 15, так как угол естественного откоса сырья составляет ~45°. В положении Б из канавки 15 примерно половина сырья, заполнявшего ее, уже высыпалось и упала на пластины 11 и 12 делителя потоков сырья. В положении канавки 15 В, происходит окончательный выход остатков сырья и его падение на пластины 11 и 12 делителя потоков сырья.
1
2
к
1
2
к
В начальном положении А канавки 15 частицы сырья соскальзывают по поверхности барабана 8 и падают по траектории а (фиг.2). В конечном положении В канавки 15 частицы сырья падают по траектории б. Частицы сырья, падающие по траектории а, к моменту падения на пластины 11 и 12 делителя потоков сырья имеют координату X, а частицы падающие по траектории б, к моменту падения на пластины 11 и 12 делителя потоков сырья имеют координату Х. Таким образом, при падении частиц сырья образуется коридор падения, ширина которого В, равна разности координат X и Х. Ширина коридора падения В примерно равна расстоянию между стенками 9 и 10 направляющего канала подачи сырья барабанного дозатора.
1
2
Если делитель потоков сырья установлен симметрично относительно оси направляющего канала подачи сырья, как это показано на фиг.2, то по пластинам 11 и 12 делителя потоков сырья в лотки 13 и 14 подается примерно равное количество сырья: q≈q.
д
1
При поперечном смещении делителя потоков сырья влево, например так, что координата Х=X, часть сырья (примерно половина), выходящего из канавок 15 барабана 8, будет падать непосредственно в лоток 13, минуя пластины 11 и 12 делителя потоков сырья. Другая часть сырья будет падать на делитель потоков сырья и распределяться на две части. Одна из них так же поступит по нижней части пластины 12 в лоток 13, а другая - по пластине 11 поступит в лоток 14. При этом количество сырья, поступающего в лоток 13, будет значительно больше, чем количество сырья, поступающего в лоток 14. Это одно крайнее положение делителя потоков сырья.
д
2
При смещении делителя потоков сырья вправо, другое крайнее положение при Х=Х, распределение потоков изменится, при этом количество сырья, поступающего в лоток 14, будет значительно больше, чем количество сырья, поступающего в лоток 13. Это другое крайнее положение делителя потоков сырья.
Так происходит распределение потоков сырья по лоткам 13 и 14 и, соответственно, по противням 1 и 2 печи обжига.
1
2
Если противни 1 и 2 печи обжига равны по длине (фиг.1), то делитель потоков сырья устанавливается симметрично относительно оси направляющего канала подачи сырья и служит только для настройки на равенство потоков сырья q и q.
1
2
Если конструкция печи обжига предусматривает не равные по длине противни 1 и 2, то делитель потоков сырья смещается влево или вправо с тем, что бы распределить потоки сырья q и q в соответствии с временем обжига сырья на противнях 1 и 2, так как при неравной длине противней, время движения и, соответственно, время обжига частиц вспучивающегося сырья на противнях не одинаково. На более длинном противне, время движения (обжига) частиц больше, поэтому на него требуется подавать несколько большее количество сырья и наоборот.
Таким образом достигается технический результат полезной модели - обеспечение эффективного процесса обжига сырья и максимальной производительности вспучивания на каждом из первых двух противней за счет распределения подачи сырья на первые два противня печи обжига при равном, или ином заданном соотношении потоков сырья, для реализации полной загрузки каждого из первых двух противней, что бы весь вермикулит, выходящий из печи был полностью вспученным.