ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА ВЕРМИКУЛИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

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.
7
Известен технологический комплекс и печь для обжига вермикулита (патент №47082, МПК F27B 15/00 опубликовано 10.08.2005, БИ №22), содержащий печь обжига и грохот для фракционирования вермикулитового концентрата, установленный на многосекционном бункере для отсортированного концентрата и бункер с валковым питателем, размещенный под многосекционным бункером, подающим пофракционно отсортированный концентрат в печь. Печь выполнена в виде плоских противней из огнеупорного материала, установленных по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой, при этом противни снабжены электрическими нагревателями, расположенными на поверхностях противней.
Общими признаками известного аналога с заявляемой полезной моделью являются сама печь, плоские противни, выполненные из огнеупорного материала, установленные под углом друг к другу и снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней.
Недостатком технологического комплекса и печи для обжига вермикулита является невозможность выделения мелкодисперсного (пылевидного) вермикулита, образующегося в процессе обжига при вспучивании и расслоении частиц вермикулита, вследствие чего, из-за запыленности ухудшается качество основного продукта - вспученного вермикулита и происходит потеря мелкодисперсного вермикулита, являющегося ценным сырьевым материалом для производства строительных смесей, огнезащитных красок и обмазок.
Известна печь для обжига вермикулита (варианты) [патент РФ №85993, МПК F27B 15/00 (2006.01), опубликовано 20.08.2009, БИ №23], 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.
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.
Недостатком печи для обжига вермикулита является невозможность выделения мелкодисперсного вермикулита, образующегося в процессе обжига при вспучивании и расслоении частиц вермикулита, вследствие чего ухудшается качество основного продукта - вспученного вермикулита и происходит потеря мелкодисперсного вермикулита, являющегося ценным сырьевым материалом для производства строительных смесей, огнезащитных красок и обмазок.
В качестве прототипа выбрана электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (патент РФ №2351862, МПК F27B 9/00 (2006.01), опубликовано 10.04.2009, БИ №10), включающая плоские противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные под углом друг к другу, снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней, противни снабжены крышками, а электрические нагреватели размещены под крышками на поверхности противней.
Недостатком электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов является невозможность выделения мелкодисперсного вермикулита, образующегося в процессе обжига при вспучивании и расслоении частиц вермикулита, вследствие чего ухудшается качество основного продукта - вспученного вермикулита и происходит потеря мелкодисперсного вермикулита, являющегося ценным сырьевым материалом для производства строительных смесей, огнезащитных красок и обмазок.
При производственной эксплуатации таких печей установлено, что при обжиге происходит вспучивание и расслоение частиц вермикулита, сопровождающееся выделением значительного количества мелкодисперсного вермикулита (вермикулитовой пыли). Выделившийся мелкодисперсный материал оказывается в общем массиве вспученного вермикулита (основного продукта). Заполняя межзерновые пустоты, мелкодисперсный материал, увеличивает объемный вес основного продукта, ухудшая его качество.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, направленных на достижение технического результата.
Технический результат полезной модели заключается в повышении качества основного продукта (вспученного вермикулита) путем выделения мелкодисперсного вермикулита из общего массива в процессе обжига и получение дополнительных объемов мелкодисперсного вермикулита, являющегося ценным сырьевым материалом.
Указанный технический результат достигается тем, что электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, содержащая плоские противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные под углом друг к другу, снабженные электрическими нагревателями, расположенными на огнеупорной поверхности противней под крышками, дополнительно содержит бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, корпус и перфорированные всасыватели, закрепленные в корпусе продольно по отношению к верхним торцевым частям противней.
В рабочем пространстве, образованном огнеупорной поверхностью противня и крышкой, за счет электрических нагревателей создается высокая температура, вызывающая вспучивание вермикулитового концентрата и расслоение частиц вермикулита, сопровождающееся выделением значительного количества мелкодисперсного вермикулита. За счет высокой температуры, воздух, находящийся в рабочем пространстве, нагревается и устремляется вверх к верхним торцевым частям противней, вовлекая с собой отделившиеся частицы мелкодисперсного вермикулита. Через торцевые части противней с крышками происходит выброс мелкодисперсного материала из рабочих пространств. Таким образом, основной продукт (вспученный вермикулит) в процессе обжига, пересыпаясь с одного противня на другой, скатывается и накапливается в бункере основного продукта, а мелкодисперсный вермикулит выбрасывается потоком нагретого воздуха через торцевые части в зону размещения перфорированных всасывателей где за счет разряжения, создаваемого вытяжным вентилятором бункера-осадителя, всасывается ими и по трубопроводам поступает в бункер-осадитель.
Та часть мелкодисперсного вермикулита, которая не попала в перфорированные всасыватели, оседает в донной части лотка для мелкодисперсного вермикулита и засасывается перфорированным всасывателем, размещенным в нем.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа является наличие корпуса и перфорированных всасывателей, закрепленных в корпусе продольно по отношению к верхним торцевым частям противней с крышками и бункера-осадителя с вытяжным вентилятором, что доказывает соответствие заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
На фиг.1 показана схема электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов.
На фиг.2 показана схема размещения перфорированного всасывателя относительно торцевой части противня и нагревателей на поверхности огнеупорного основания в рабочем пространстве обжига (вид А, крышка условно снята).
Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов содержит питатель-дозатор 1, корпус 2, бункер основного продукта (вспученного вермикулита) 3 и лоток для мелкодисперсного материала 4. Во внутреннем пространстве корпуса 2 размещены перфорированные всасыватели 5, установленные продольно у верхних торцевых частей противней. Перфорированные всасыватели 5 соединены с трубопроводами 6 (выделены жирной линией), сообщенными с бункером-осадителем 7, на котором установлен вытяжной вентилятор 8, обеспечивающий разряжение в бункере-осадителе 7 и в перфорированных всасывателях 5. Питатель-дозатор 1 сообщен с верхним противнем течкой 9.
Противень имеет рабочее пространство 10, образованное крышкой 11 и огнеупорной поверхностью 12. Внутри рабочего пространства 10 на огнеупорной поверхности 12 размещены нагреватели 13, выполненные из нихрома и закрепленные шайбами 14 на изоляторах 15, установленных на креплениях 16.
Нагреватели 13 закреплены шайбами 14 и размещены на огнеупорной поверхности 12 с определенным шагом r, фиг.2. Здесь же показано положение перфорированного всасывателя 5 относительно торцевой части противня. Ширина огнеупорной поверхности В зависит от количества нагревателей 13 и шага их размещения r.
Трубопроводы 6, соединенные с перфорированными всасывателями 5, удерживаются креплениями 17.
Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов работает следующим образом.
Вермикулитовый концентрат из бункера питателя-дозатора 1 поступает через течку 9 в рабочие пространства 10 верхнего и последующих противней, где подвергается обжигу (вспучиванию). В рабочих пространствах 10 противней, образованных крышками 11 и огнеупорными основаниями 12, за счет нагревателей 13, подключенных к электрической сети (на фиг.1 и 2 не показана), создается высокая температура ~750°С, необходимая для вспучивания вермикулитового концентрата. Воздух в рабочих пространствах 10 из-за высокой температуры нагревается и, становясь менее плотным, чем воздух, находящийся за пределами рабочих пространств 10, устремляется вверх, образуя воздушную температурную тягу. Вспучивание сопровождается образованием мелкодисперсного материала, который выносится из рабочих пространств 10 потоком воздуха, образованным температурной тягой, через верхние торцевые части противней. Здесь, расположенные продольно торцевым частям противней перфорированные всасыватели 5, соединенные с трубопроводами 6, удерживаемыми креплениями 17, всасывают мелкодисперсный вермикулит. Поток воздуха, формируемый разряжением в бункере-осадителе 7, трубопроводах бив перфорированных всасывателях 5, образованный вытяжным вентилятором 8, уносит мелкодисперсный вермикулит в бункер-осадитель 7.
Попадая в большое по объему пространство бункера-осадителя 7, поток воздуха резко теряет скорость и частицы мелкодисперсного вермикулита выпадают вниз и накапливаются в бункере-осадителе 7.
Та часть мелкодисперсного вермикулита, которая не попала в перфорированные всасыватели 5, оседает в донной части лотка 4 и так же всасывается перфорированным всасывателем 5, размещенным в нем.
В конечном итоге, образовавшийся при вспучивании мелкодисперсный вермикулит накапливается в бункере-осадителе 7, а очищенный таким образом основной продукт (вспученный вермикулит), не содержащий мелкодисперсных компонентов, накапливается в бункере основного продукта 3.
Таким образом, достигается технический результат полезной модели - повышение качества основного продукта (вспученного вермикулита) путем выделения мелкодисперсного вермикулита из общего массива в процессе обжига и получение дополнительных объемов мелкодисперсного вермикулита, являющегося ценным сырьевым материалом.