ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА ВЕРМИКУЛИТА

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно к оборудованию для производства вспученного вермикулита.
Известна печь для обжига вермикулита (варианты) [RU №85993, МПК F27B 15/00, 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 поверхностях противней.
Общими признаками заявляемой полезной модели с аналогом являются 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 поверхностях противней.
Указанная печь обладает следующими недостатками. Противни не снабжены шарнирами и не могут изменять своего наклонного положения, что усложняет замену перегоревших электрических нагревателей, а электрические нагреватели, расположенные на поверхностях противней, закреплены с помощью изоляторов, что осложняет разборку и замену перегоревших электрических нагревателей и их параллельную установку на огнеупорной поверхности после замены.
Известна так же электрическая печь для обжига вермикулита (RU №128706, МПК F27B 15/14, опубликовано 27.05.2013), содержащая 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 электрические нагреватели, размещенные под крышками на поверхности противней, выполненные в виде лент, установленных на ребро, электрические нагреватели выполнены с переменным сечением и закреплены на крепежных головках с параллельными гранями.
Общими признаками аналога с заявляемой полезной моделью являются 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 электрические нагреватели, размещенные под крышками на поверхности противней, выполненные в виде лент с переменным сечением, установленных на ребро и закрепленных на крепежных головках с параллельными гранями.
Указанная печь обладает следующими недостатками. Противни не снабжены шарнирами и не могут изменять своего наклонного положения до горизонтального, что существенно усложняет замену перегоревших электрических нагревателей, а электрические нагреватели, закрепленные на крепежных головках с параллельными гранями не имеют пазов для выемки крепежных комплектов - шпилек, прижимных пластин и гаек в собранном виде, что осложняет и увеличивает по времени разборку и замену перегоревших нагревателей.
За прототип принята электрическая печь для обжига вермикулита (RU №108128, МПК F27B 15/14, опубликовано 10.09.2011), содержащая противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой, снабженные нагревателями, выполненными в виде лент, установленными на ребро и размещенными под крышками на поверхности противней продольно, электрические нагреватели закреплены на крепежных головках, имеющих параллельные грани для обеспечения их параллельной установки, а сами крепежные головки размещены на быстросъемных панелях, установленных в пазах на задних частях противней.
Общими признаками заявляемой полезной модели с прототипом являются противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой, снабжененные нагревателями, выполненными в виде лент, установленными на ребро и размещенными под крышками на поверхности противней продольно, нагреватели закреплены на крепежных головках, имеющих параллельные грани для обеспечения их параллельной установки, а сами крепежные головки, размещены на панелях, установленных в задних частях противней.
Недостатком прототипа является то, что замена быстросъемной панели с крепежными головками и нагревателями приемлема для небольших печей с узкими и короткими противнями шириной до 800 мм и длиной до 300 мм, т.е. тогда, когда вес быстросъемной панели вместе с головками и нагревателями не превышает 25-30 кг. На крупных промышленных печах, размеры и вес противней которых значительно больше, целесообразно проводить замену одного нагревателя, предварительно установив противень в горизонтальное положение. Но у прототипа противни не снабжены шарнирами и не могут изменять своего наклонного положения до горизонтального, что существенно усложняет, как замену быстросъемной панели в целом, так и замену отдельных перегоревших нагревателей.
Кроме того, у прототипа электрические нагреватели закреплены на крепежных головках, не имеющих пазов для выемки крепежных комплектов - шпилек, прижимных пластин и гаек в собранном виде лишь при незначительном ослаблении их затяжки. Такая необходимость возникает при эксплуатации печей, чтобы заменить не только электрические нагреватели, но и прижимные пластины, так как в местах их контакта с электрическими нагревателями при длительной работе и высокой температуре возникает диффузионный перенос одного металла в другой, приводящий к повреждению исходных (ровных) поверхностей. При установке нового электрического нагревателя из-за неровностей на поверхностях прижимных пластин образуется неплотный контакт, это соединение, несмотря на добавление высокотемпературной токопроводящей пасты, постепенно нагревается, происходит локальный перегрев электрического нагревателя и его перегорание.
Конструкция крепежных головок без пазов для выемки крепежных комплектов в собранном виде (шпилек, прижимных пластин и гаек) требует полного отвинчивания гаек и выемки шпилек через отверстия в крепежных головках. При разборке резьбового соединения, проработавшего при высокой температуре, часто происходит полное заклинивание резьбы, требующее распиливания шпильки и выбраковки непригодных крепежных элементов. Это существенно усложняет и удлиняет по времени разборку крепления и замену электрических нагревателей и приводит к значительному снижению ремонтопригодности печи в целом. Увеличение времени на разборку крепления и замену нагревателей приводит к простою и, как следствие, - к снижению эксплуатационной производительности печи.
Задача заявляемой полезной модели заключается в повышении ремонтопригодности электрической печи для обжига вермикулита и увеличении ее эксплуатационной производительности.
Технический результат полезной модели заключается в повышении ремонтопригодности электрической печи для обжига вермикулита за счет возможности установки противней при ремонте в горизонтальное положение и за счет применения крепежных головок для закрепления нагревателей с пазами для выемки крепежных комплектов - шпилек, прижимных пластин и гаек в собранном виде, и в увеличении эксплуатационной производительности печи за счет снижения времени на замену электрических нагревателей.
Указанный технический результат достигается тем, что электрическая печь для обжига вермикулита, содержит противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой, снабженные нагревателями, выполненными в виде лент, установленными на ребро и размещенными под крышками на поверхности противней продольно, нагреватели закреплены на крепежных головках, имеющих параллельные грани для обеспечения их параллельной установки, а сами крепежные головки установлены на панелях, размещенных в задних частях противней.
Отличием заявляемой полезной модели от прототипа является, то, что противни снабжены шарнирами и имеют возможность изменять свое положение от наклонного до горизонтального, а крепежные головки, выполнены с пазами для выемки в собранном виде крепежных комплектов - шпилек, прижимных пластин и гаек.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
На фиг. 1 показана схема электрической печи для обжига вермикулита.
На фиг. 2 показан противень: вид сбоку с местным разрезом и схема замены электрического нагревателя и крепежного комплекта - шпилек, прижимных пластин и гаек.
Электрическая печь для обжига вермикулита, показанная на фиг. 1, содержит дозатор вермикулитового концентрата 1, корпус печи 2, противни 3 с шарнирами 4, опирающимися на стенки 5 корпуса печи 2. Противни 3 в рабочем положении установлены по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вспучиваемого вермикулита с одного на другой. Крепежные головки 6 размещены на задних частях противней 3. Нагреватели 7, расположены продольно на поверхностях 8 противней 3, например, выложенных из огнеупорного кирпича. Крышки 9 установлены на противнях 3 и совместно с ними образуют пространства обжига, заключенные между ними.
Противень (фиг. 2) содержит раму 1 с огнеупорным материалом 2 из огнеупорного кирпича, поперечные уголки 3 и двухсторонний шарнир 4. Крепежная головка 5, закрепленная на одном из уголков 3 в задней части противня через электроизоляционные прокладки 6 с помощью шпильки 7 и гаек 8, имеет прорези 9 и вставленный в них крепежный комплект, состоящий из шпилек 10, прижимных пластин 11 и гаек 12. На огнеупорном материале 2 благодаря параллельным граням крепежных головок 5 расположены, установленные параллельно друг другу, нагреватели 13. Крышка противня содержит покровный металлический слой 14 и термоизоляционный слой 15.
а
Нагреватели 13 имеют переменное сечение (фиг. 2). На участках выше зон пересыпания вермикулита , б и в (фиг. 1) сечение электрических нагревателей 13 увеличено, по сравнению с нормальным сечением по остальной длине (фиг. 2). Между увеличенным и нормальным сечениями есть участок с переменным сечением (фиг. 2).
Электрическая печь для обжига вермикулита работает следующим образом.
Вермикулитовый концентрат подается дозатором 1 (фиг. 1) через лоток в зону пересыпания верхнего противня 3. Вспучивающийся вермикулит двигается под действием сил тяжести по огнеупорным поверхностям 8 между нагревателями 7 противней 3, где в пространствах обжига подвергается воздействию теплового излучения нагревателей 7. По мере движения вермикулит вспучивается и пересыпается с одного противня 3 на другой и в нижней части корпуса 2 электрической печи из нее выходит готовый вспученный вермикулит.
Нагреватели 13 (фиг. 2) на участках с нормальным сечением нагреваются до температуры 700-750°C и в этой зоне происходит основной процесс обжига. На участках с увеличенным сечением поток вермикулита отсутствует, поэтому при той же силе тока, температурное излучение здесь значительно меньше.
В случае перегорания одного из нагревателей 7, например, на нижнем противне 3 (фиг. 1) электрическую печь для обжига вермикулита отключают от сети и открывают створки корпуса (на фиг. не показаны). После охлаждения печи в течение 25-35 минут нижний противень 3 поворачивают в шарнире 4 до горизонтального (ремонтного) положения и фиксируют (фиг. 1, повернуто). С помощью гаечных ключей (фиг. 2) ослабляют гайки 12 и оба крепежных комплекта, состоящих каждый из двух шпилек 10, четырех гаек 12 и четырех прижимных пластин 11, двух внешних и двух внутренних (вид сзади на головку с крепежным комплектом) вынимают из пазов 9 соседних крепежных головок 5, на которых был закреплен расположенный между ними нагреватель 13. В пазы 9 (фиг. 2) разобранных крепежных головок 5 вставляют два новых крепежных комплекта, состоящих каждый из двух шпилек 10, четырех гаек 12 и четырех прижимных пластин 11 и затем вставляют новый нагревательный элемент 13.
Снятые крепежные комплекты осматривают, восстанавливают или выбраковывают полностью или частично.
Противень 3 (фиг. 1) возвращают в наклонное (рабочее) положение и фиксируют.
Затем электрическую печь для обжига вермикулита вновь подключают к сети и после выхода на установившийся тепловой режим начинают подачу концентрата дозатором 1 (фиг. 1).
Таким образом, достигается технический результат полезной модели, заключающийся в повышении ремонтопригодности электрической печи для обжига вермикулита за счет возможности установки противней при ремонте в горизонтальное положение и применения крепежных головок для закрепления нагревателей с пазами для выемки крепежных комплектов - шпилек, прижимных пластин и гаек в собранном виде и в увеличении эксплуатационной производительности печи за счет снижения времени на замену нагревателей.