ПЕЧЬ КАЧАЮЩАЯСЯ ОБЖИГОВАЯ
ROCKING CALCINING FURNACE

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к наклонным обжиговым печам барабанного типа, применяемым для изготовления легкого вспученного заполнения.
Известна качающаяся обжиговая печь, например для обжига керамзита, содержащая установленный на роликоопорах футерованный цилиндрический корпус с секторным вырезом в высокотемпературной зоне горелочные устройства и привод.
Недостатком известного устройства является то, что такие печи, как правило, не обеспечивают необходимых условий термообработки, требуют большой длины барабана печи для обеспечения качества гранул, не обеспечивают полного перекатывания гранул и имеют ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является качающаяся обжиговая печь, например для обжига керамзита (А.с. СССР №487281, МКИ F27В 7/06, опубл. 17.01.72, Бюл №3), содержащая установленный на роликоопорах футерованный корпус с секторным вырезом с углом раскрытия 150-160° в высокотемпературной зоне с установленными стационарными горелками, а в зоне охлаждения образован дополнительно по крайней мере один секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод.
Недостатком известного устройства является то, что такие печи, как правило, не обеспечивают необходимых условий термообработки, требуют большой длины барабана печи для обеспечения качества гранул, не обеспечивают полного перекатывания гранул и имеют ограниченные технологические возможности.
Техническим решением задачи является обеспечение полного перекатывания гранул и расширение технологических возможностей.
Технический результат достигается тем, что в печи качающейся обжиговой, например для обжига керамзита, содержащей установленный на роликоопорах футерованный корпус с секторным вырезом с углом раскрытия 150-160° в высокотемпературной зоне, а в зоне охлаждения образован дополнительно по крайней мере один секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод, футерованный корпус изготовлен по периметру из поочередно соединенных секций цилиндрической формы и секций зигзагообразной формы, которые смонтированы из подсекций, каждая из которых собрана из двух прямоугольников и двух параллелограммов с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей подсекции повернут относительно предыдущего на угол 180°.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции печи качающейся обжиговой.
,
Новизна усматривается в том, что футерованный корпус изготовлен из секций, смонтированных по периметру из поочередно соединенных двух прямоугольников и двух параллелограммов с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180° и образованием зигзагообразного корпуса, у которого оси каждой секции расположены попеременно под углом к линии транспортирования, т.е. к оси вращения корпуса печи что изменяет скорости и траектории перемещения потоков материалов, например, сырцевых гранул с максимальной энергоемкость соударений их друг к другу и со стенками корпуса под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывания гранул и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что расширяются технологические возможности за счет придания частицам сырцевых гранул сложного пространственного загзагообразного движения в результате нарушается стационарность движения потоков материалов геометрической зигзагообразной формой корпуса.
Новизна заключается также в том, что центры симметрии внутренней поверхности корпуса в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения корпуса, что нарушает стационарность движения частиц материалов и расширяет технологические возможности
Новизна заключается также в том, что центры симметрии каждого поперечного сечения корпуса по его длине смещены относительно не только друг друга, но и относительно оси вращения корпуса, что обеспечивает значительное увеличение энергоемкости, интенсивности и частоты взаимодействия частиц материала и расширяет технологические возможности, обеспечивает повышение производительности.
Новизна обусловлена также тем, что элементы, из которых собраны секции корпуса разные по площади, размерам и конфигурации, взаимодействуют с движущимся внутри корпуса материалом, направлены друг к другу под некоторыми углами и поэтому направляют этот материал под разными углами, что увеличивает смешиваемость материала, энергоемкость и частоты взаимодействия частиц материала и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений футерованного корпуса изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения потоков материалов, например, сырцевых гранул с максимальной энергоемкость соударений их друг к другу и со стенками корпуса под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывания гранул и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление футерованного корпуса позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разряжение потоков материалов, например, сырцевых гранул с максимальной энергоемкость соударений их друг к другу и со стенками корпуса под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывания гранул и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря загзагообразным ломанным канавкам внутри корпуса векторы скорости движения потоков материалов, например, сырцевых гранул направлены друг к другу и к стенками корпуса под разными углами, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывания гранул и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру футерованного корпуса образованы ломанные винтовые поверхности по его длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков материалов, например, сырцевых гранул, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывания гранул и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, футерованный корпус снабжен четырьмя, ломанными зигзагообразными линиями и соответственно четырьмя и т.д. ломанными канавками внутри футерованного корпуса, что изменяет не только скорость перемещений потоков материалов, например, сырцевых гранул от загрузки к выгрузке, но и частоту их взаимодействия друг с другом, с мелющими телами и со стенками футерованного корпуса, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что так как частота движения частиц материала (гранул) в предлагаемых конструкций качающихся печей определяется не только частотой вращения корпуса, но и количеством плоских элементов по периметру корпуса, то такое конструктивное оформление поверхности корпуса за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц материала (гранул) между собой и со стенками корпуса, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что не только прямоугольники и параллелограммы, из которых собраны секций корпуса, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием зигзагообразных линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц материала друг с другом и со стенками корпуса печи, что расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена печь качающаяся обжиговая, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - корпус печи качающейся обжиговой, без футировки, аксонометрическая проекция в сборе секции зигзагообразный формы с секциями цилиндрической формы; на фиг. 5 - одна из секций загзагообразной формы корпуса печи качающейся обжиговой, аксонометрическая проекция; фиг. 6 - схема сборки секций загзагообразной формы корпуса печи качающейся обжиговой, аксонометрическая проекция.
Печь качающаяся обжиговая включает наклонный корпус 1 с секторными вырезами 2, 3 и 4, смонтированный внутри неподвижной обоймы 5 и установленный на роликовых опорах 6 (фиг. 1). Корпус 1 футерован огнеупорной кладкой 7 и снабжен вытяжными устройствами 8 и 9, течкой 10 и приводом 11. На неподвижной обойме 5 установлены горелочные устройства 12. Трубопроводы 13 снабжены шиберными заслонками 14.
Корпус 1 снабжен ободами 15 и 16 (фиг. 6), смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 6, и снабжен втулками 17 и 18, скрепленными неподвижно с корпусом 1 с возможностью вращения втулок 17 и 18 с корпусом 1 в неподвижной обойме 5.
Корпус 1 (фиг. 4) смонтирован из секций зигзагообразной формы 19, 20 и секций цилиндрической формы 21, 22, 23.
Секция зигзагообразной формы, например 19 (фиг. 5), выполнена из подсекций 24, смонтированных из двух прямоугольников 25 и двух параллелограммов 26, соединенных попарно своими боковыми сторонами друг с другом. Подсекции соединены в секцию 19 оставшимися равными друг другу свободными сторонами и образующими квадрат после поворота каждой секции относительно предыдущей на 180°. Таким образом, создается зигзагообразная поверхность секции 19, у которой ось каждой подсекции расположена попеременно под углом к оси вращения, т.е. к линии транспортирования материалов, например сырца от загрузки к выгрузке.
Такое конструктивное оформление секции 19 обеспечивает изменение по длине не только размеров проходного сечения, но и формы проходного сечения. При этом центры симметрии внутренней поверхности секции 19 в каждом ее элементе поперечного сечения по ее длине смещены относительно оси вращения, что нарушает стационарность движения частиц материала.
В секции зигзагообразной формы 20 выполнены по крайней мере один секторный вырез, например на фиг. 1 и 4, два выреза 3 и 4 с углом раскрытия 150-160°, в которых размещены коллекторы для подачи восстановительно-окислительной газовой среды с трубопроводами 13, снабжеными шиберными заслонками 14, через вырез 3 и подача охлаждающего воздуха посредством выреза 4.
В секции цилиндрической формы 23 (фиг. 1, 4) выполнен секторный вырез 2, в котором размещены горелочные устройства 12, для подачи продуктов сгорания внутрь корпуса 1.
Предлагаемая печь качающаяся обжиговая работает следующим образом.
Сырцевые гранулы по течке 10 поступают в зону подогрева корпуса 1, где они подогреваются до 1100°C за счет тепла отсасываемых из зоны вспучивания вытяжным устройством 8 продуктов сгорания. В корпусе 1 слой обжигаемых гранул перемещается вследствие качания корпуса 1 с ободами 15 и 16 на роликовых опорах 6 при помощи механизма качания 11. Из зоны подогрева гранулы поступают в зону вспучивания, где через секторный вырез 2 непосредственно на слой гранул направляются горячие продукты сгорания, получаемые при помощи горелочных устройств 12. При этом через секторный вырез 3 и шиберную заслонку 14 по трубопроводу 13 в зону обжига подается восстановительно-окислительная газовая среда, которая способствует улучшению качества гранул.
Через секторный вырез 4 производится подача охлаждающего воздуха в зону охлаждения или отсос газов из нее, вследствие чего происходит быстрое охлаждение гранул. С целью улучшения охлаждения гранул могут быть выполнены еще дополнительные вырезы по длине корпуса печи. Избыточные продукты сгорания удаляются из корпуса 1 вытяжным устройством 9, расположенным со стороны выгрузки готовых гранул.