УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЖИГА МАТЕРИАЛА

Предлагаемое решение относится к производству строительных материалов, а конкретно к производству минеральных вяжущих веществ.
Известно, что для обжига карбонатного сырья используют шахтные, вращающиеся или печи кипящего слоя [1].
Также в технике известны обжиговые аппараты, используемые для производства строительной извести, магнезиальных вяжущих веществ, гипсовых вяжущих. Однако, большинство из них не позволяют получать доломитовую известь из широко распространенных в природе запасов доломитов. Значительная часть подобных агрегатов в силу своих конструктивных особенностей имеют длительный и неравномерный режим обжига, что приводит к образованию периклаза крупнокристаллического оксида магния (MgO)n. Наличие периклаза, в свою очередь, не позволяет использовать полученную доломитовую известь при производстве материалов и изделий автоклавного твердения (силикатный кирпич и камни, газобетонные блоки, силикатобетонные изделия) в силу запоздалой гидратации оксида магния, что приводит к разрушению сформировавшейся структуры силикатного материала.
Наиболее близкой к предлагаемой установке является печь кольцевого типа [2].
В этой кольцевой печи с футерованным вращающимся подом с приводом имеется механизм загрузки обжигаемого материала и выгрузки обожженного материала, нагревательная система, снабженная устройством предварительного подогрева материала, система охлаждения, скребковый разгрузчик обожженного материала, система газовых горелок, а рабочее пространство печи разделено перегородками на несколько зон обжига. В данной печи применяют подогреватели и холодильники шнекового типа, конструкция которых недостаточно износоустойчива и малоремонтнопригодна. Кроме того, данная полезная модель предусматривает систему газовых горелок в зоне предварительного подогрева и обжига с горизонтально направленной струей пламени, устанавливаемых в вертикальных стенках канала печи, которая обеспечивает необходимую температуру нагрева только верхней горизонтальной части обжигаемого сырья.
Технический результат, достигаемый заявляемым решением, заключается в более равномерном и быстром распределении температуры в обжигаемом слое сырья толщиной 100 мм (за счет ворошителей, подвешенных к своду печи, системы газовых горелок направленного действия установленной в своде печи), что повышает эффективность процесса обжига материала и не приводит к образованию переклаза. Так же заявленное решение позволяет повысить износоустойчивость отдельных конструктивных частей печи, а именно подогревателя и холодильника за счет того, что они выполнены в виде скребковых, а не шнековых. И, наконец, позволяет предохранить от разрушения поверхность пода и служит более качественной очистке пода при разгрузке за счет покрытия огнеупорным раствором поверхности пода кольцевой печи.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что установка для обжига материала, содержащая кольцевую печь с футерованным вращающимся подом с приводом; механизм загрузки обжигаемого материала и выгрузки обожженного материала; нагревательную систему снабженную устройством предварительного подогрева материала; систему охлаждения; скребковый разгрузчик обожженного материала; систему газовых горелок, дополнительно снабжена ворошителями плужкового типа, подвешенными к своду печи на цепных подвесках, системой газовых горелок направленного действия установленной в своде печи, устройством предварительного подогрева материала выполненным в виде скребкового подогревателя, вход которого расположен за пределами рабочего пространства печи, а выход в печи - под кольцевым подом; в этой же зоне под кольцевым подом скребковый разгрузчик плужкового типа установлен неподвижно под углом 45°, а система охлаждения выполнена в виде скребкового холодильника под загрузочным отверстием которого расположен выход скребкового разгрузчика. Так же в установке для обжига материала наружная поверхность пода кольцевой печи покрыта огнеупорным раствором на фосфатной связке.
Сущность предполагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид установки по обжигу материала - карбонатного сырья - вид в плане; на фиг.2 - вид А установки; на фиг.3 - узел Б установки.
Установка для обжига материала состоит (см. фиг.1, 2, 3) из кольцевой печи с футерованным вращающимся подом 1, который вращается от привода 2; нагревательной системы снабженной устройством предварительного подогрева материала; включающей в себя скребковый подогреватель, выполненный в виде конвейера с погруженными скребками с воздушным подогревом 7 и загрузочный бункер 3 также с воздушным подогревом; механизм выгрузки в виде скребкового разгрузчика 4; систему охлаждения, состоящую из скребкового холодильника, выполненного в виде конвейера с погруженными скребками 8 с водяным охлаждением; систему газовых горелок направленного действия 5, установленных в своде печи; разделительных перегородок 9, разделяющих рабочее пространство печи на несколько зон обжига; ворошителей плужкового типа 10, подвешенных к своду печи на цепных подвесках 6.
Установка для обжига материала работает следующим образом.
Сырье в виде мелкофракционного щебня с крупностью зерен не более 20 мм подается в бункер из которого разгружается в скребковый подогреватель, выполненный в виде конвейера с погруженными скребками с воздушным подогревом (7). С конвейера сырье направляется в загрузочный бункер (3), который также оборудован рубашкой с воздушным подогревом. Из загрузочного бункера (3) сырье подается на под (1), покрытый раствором на фосфатной связке (для получения более гладкой поверхности, что служит более качественной очистке пода при разгрузке и предохранению от разрушения поверхности пода из огнеупорного кирпича) слоем 100 мм. По мере движения пода (1), вращающегося с помощью привода (2) сырье поступает в зону предварительного подогрева и далее, по мере вращения пода, попадает в зону обжига.
Зона предварительного подогрева и зона обжига снабжена системой газовых горелкок направленного действия (5), разделены перегородками (9) нижняя часть которых не доходит до слоя обжигаемого сырья (для того, чтобы обеспечить создание теплового «кармана» в каждой зоне, что обеспечивает создание постоянного t°-го режима).
Для более равномерного обжига сырья по всему слою в зоне обжига подвешены ворошители плужкового типа (10), подвешенные на цепных подвесках (6).
Из зоны обжига материал перемещается в зону охлаждения с помощью механизма выгрузки в виде скребкового разгрузчика (4), установленного неподвижно в одной плоскости с поверхностью пода под углом 45° (для более качественной (удобной) разгрузки обожженного материала) в систему охлаждения, состоящую из скребкового холодильника, выполненного в виде конвейера с погруженными скребками (8) с водяным охлаждением.
Для подтверждения эффективности предлагаемого устройства, его работа сравнивалась с работой прототипа.
В качестве прототипа использовалось установка для обжига материала (Свидетельство N 633 на полезную модель «Установка для обжига материала», 8 F27B 13/06, 1995 г.)
В результате исследований установлено, что предлагаемая установка для обжига материала позволяет повысить эффективность процесса обжига материала за счет более равномерного и быстрого распределения температуры в обжигаемом слое сырья толщиной 100 мм. Способствует повышению износоустойчивости отдельных конструктивных частей печи. Кроме того предохраненяет от разрушения поверхность пода и способствует более качественной очистки пода при разгрузке материала.
На основании полученных данных видно, что предлагаемое решение имеет больший эффект, по сравнению с прототипом и обладает новизной и промышленной применимостью.
Источники информации:
1. Политехнический словарь под ред. И.И.Артоболевского, «Советская энциклопедия», М., 1977 г., с.565
2. Свидетельство N 633 на полезную модель «Установка для обжига материала», 8 F27B 13/06, 1995 г.