ВАГОНЕТКА ДЛЯ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к конструкции вагонеток коротких туннельных печей, предназначенных для обжига изделий технической керамики и огнеупорных изделий с температурой обжига до 1600°C.
Известна вагонетка туннельной печи, содержащая металлическое основание и футеровку с огнеупорным и теплоизоляционным слоями, причем футеровка снабжена жестким пространственным каркасом, пронизывающим огнеупорный слой из монолитных блоков, вложенных в ячейки каркаса, а в блоках выполнены ячейки, заполненные сыпучим материалом. Теплоизоляционный слой выполнен в виде несущей амортизирующей подушки из плотного сыпучего материала.
(см. а.с. СССР №1249289, МПК F27D 3/12, 1986 г.).
В результате анализа выполнения известной вагонетки необходимо отметить, что наличие в ее конструкции не огнеупорных деталей ограничивает область эксплуатации вагонетки, при которой температура в печи не может быть выше 1100°C.
Известна вагонетка обжиговой печи, содержащая металлическое основание с выступами, угловые огнеупорные блоки, прикрепленные к металлическому основанию, керамические подставки, размещенные на выступах, установленные на основании огнеупорные волокнистые модули, установленные на керамических подставках огнеупорные плиты нижнего ряда перекрытия, имеющие центральные углубления, уложенные на плиты нижнего ряда огнеупорные плиты верхнего ряда, имеющие выступы, которые при установке входят в углубления нижнего ряда перекрытия.
(см. патент РФ на полезную модель №107580, МПК F27D 3/00, 2011 г.)
В результате анализа выполнения данной вагонетки необходимо отметить, что для ее футеровки характерна низкая теплоемкость, обусловленная выполнением основного массива футеровки из волокнистого огнеупорного материала, для которого характерна невысокая температура эксплуатации.
Известна вагонетка для туннельной печи, содержащая металлическую раму на колесном ходу, на которой размещен теплоизоляционный слой, а на нем - огнеупорный слой. Теплоизоляционный слой состоит из нескольких слоев кирпичей, изготовленных из теплоизоляционного материала. Огнеупорный слой состоит из уложенных одна на другую и скрепленных кладочным раствором плит. Вагонетка оснащена коробами-подставками, которые устанавливаются на верхнюю плиту огнеупорного слоя "вверх дном", т.е. с образованием с верхней плитой полостей. Обжигаемые изделия размещаются на коробах простой садкой, без дополнительного крепления. В плитах огнеупорного слоя, кроме верхней плиты, выполнены сквозные отверстия, а в верхней плите выполнены несквозные (глухие) отверстия. При монтаже верхняя плита устанавливается сплошной поверхностью вверх и является посадочной площадкой для установки коробов-подставок. При установке плит обеспечивают расположение их отверстий в шахматном порядке.
(см. патент РФ №2403520, МПК F27D 3/12, 2010 г) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции известной вагонетки необходимо отметить, что ее использование позволяет проводить обжиг изделий в туннельной печи до температуры 1550°C, конструкция вагонетки обеспечивает возможность замены плит огнеупорного слоя. Однако огнеупорный слой вагонетки весьма массивен, что затрудняет манипулирование вагонеткой, а также не позволяет обеспечить равномерный прогрев посадочной площадки на этапе нагрева при высоких скоростях толкания вагонеток. Это обуславливает достаточно быстрый выход из строя плит огнеупорного слоя, что снижает срок службы вагонеток.
Техническим результатом настоящей полезной модели, является снижение массы и повышение срока эксплуатации вагонетки за счет снижения теплоемкости и массы футеровки в условиях многократно повторяющихся циклов нагрева и охлаждения в туннельных печах, особенно при высокой скорости толкания вагонеток.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в вагонетке для туннельной печи, содержащей раму на колесном ходу и футеровку, выполненную в виде размещенного на основании теплоизоляционного слоя, а на нем - огнеупорного слоя, выполненного в виде установленных друг на друга плит, в которых выполнены отверстия, причем на верхней плите, на которой отверстия выполнены несквозными и обращены при ее установке в сторону нижних плит, установлены короба, предназначенные для размещения подлежащих обжигу изделий, новым является то, что во всех плитах, кроме верхней, отверстия выполнены несквозными, рядами, причем в каждом ряду каждое следующее отверстие выполнено с противоположной стороны плиты по отношению к предыдущему, выполненные в рядах односторонние отверстия расположены в шахматном порядке, а скомпонованы все пластины кроме первой в пакет таким образом, что выполненные с одной их стороны отверстия сосны.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - вагонетка для туннельной печи, вид сбоку;
- на фиг. 2 - плита огнеупорного слоя в разрезе;
- на фиг. 3 - вид A по фиг. 2.
Вагонетка для туннельной печи содержит раму (предпочтительно металлическую) 1 на колесном ходу, по верхней плоскости которой проложен теплоизоляционный волокнистый материал 2. На теплоизоляционном волокнистом материале расположена футеровка, выполненная в виде теплоизоляционного слоя «А» и размещенного на нем - огнеупорного слоя «Б». Теплоизоляционный слой «А» представляет многослойную (на графических материалах показано шесть слоев) кирпичную кладку 3, для которой используют кирпичи, выполненные из теплоизоляционного материала, скрепленные друг с другом и послойно кладочным раствором. Огнеупорный слой «Б» состоит из нескольких (на графических материалах четыре) размещенных одна на другой плит 4, скрепленных между собой и с теплоизоляционным слоем 1 с помощью огнеупорного мертеля. На верхней плите огнеупорного слоя установлены короба - подставки 5, которые образуют с верхней плитой огнеупорного слоя воздушные полости «В».
В верхней плите 4 с одной ее стороны выполнены несквозные отверстия 6. В остальных плитах 4 с одной ее стороны выполнены несквозные отверстия 7, а с другой несквозные отверстия 8.
Отверстия 7 и 8 в плитах 4 выполнены, рядами, причем в каждом ряду каждое следующее отверстие выполнено с противоположной стороны по отношению к предыдущему, а выполненные в рядах односторонние отверстия расположены в шахматном порядке.
При монтаже огнеупорного слоя вагонетки плиты 4 стыкуют таким образом, что их направленные в одну сторону отверстия сосны, верхнюю плиту 4 устанавливают сплошной поверхностью вверх, а отверстиями вниз, а на нее укладывают короба-подставки 5, на которых размещают подлежащие обжигу изделия и осуществляют их обжиг транспортируя вагонетку через обжиговую печь.
Использование заявляемого решения позволяет снизить вес плит 4 примерно на 30%, уменьшив массу футеровки и снизив тем самым аккумуляцию тепла. Наличие в огнеупорном слое футеровки большого количества воздушных полостей, образуемых соосными отверстиями при укладке плит и коробов, обеспечивает быстрое выравнивание температурного поля по всему объему посадочной площадки вагонетки в процессе нагрева и, соответственно, охлаждение в зоне снижения температур. Вследствие этого, при режимах с высокими скоростями толкания вагонеток, увеличивается срок их эксплуатации.
Перепад температур в зоне обжига изделий в коротких туннельных печах практически не превышает 25°C во всех зонах обжига: нагрев, выдержка (8 часов) при максимальной температуре для конкретного вида изделий, охлаждение.
В таких печах при скорости толкания вагонеток: одна вагонетка в час, срок эксплуатации вагонеток при температуре обжига, 1100°C в решении по наиболее близкому аналогу составляет 0,5 года, а при использовании заявленного решения - более 4-х лет.