ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
ROTATING FURNACE FOR LOOSE MATERIAL BURNING

Изобретение относится к устройствам для получения портландцементного клинкера, извести или гипса и может быть использовано в цементной промышленности.
Известны вращающиеся печи, в которых корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника или из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по периметру однонаправленных ломаных винтовых линий и одинаковых ломаных винтовых карманов треугольной формы по наружной и внутренней поверхностям корпуса (Патент РФ №2421669, МПК F27B 7/14, оп. 20.06.2011 г., патент РФ №2421670, МПК F27B 7/14, оп. 20.06.2011 г.).
Основными недостатками известных устройств являются сложность в изготовлении корпуса и наличие мертвых зон (карманов) в местах сопряжения полос.
Известна вращающаяся печь для получения портландцементного клинкера, принятая за прототип, которая содержит цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи сыпучего материала, головки, через которую в печь подается топливо и воздух, цепной фильтр-подогреватель и теплообменники. Корпус имеет уклон 3,5-4% и снабжен установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки (Комар А.Г. / Строительные материалы и изделия // А.Г. Комар / учебник. Высшая школа, 1988, с. 147-148).
Недостатками известного устройства является недостаточная интенсивность теплообмена, ограниченные технологические возможности и наличие мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала.
Задачей настоящего изобретения является интенсификация процессов теплообмена и перемешивания, а также ликвидация мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала.
Указанная задача решается тем, что во вращающейся печи для обжига сыпучего материала, содержащей корпус, смонтированный с уклоном, с податчиками топлива и воздуха, опирающийся через бандажи на опорные ролики, питательную трубу для подачи сыпучего материала и выгружатель продукта, согласно изобретению корпус вращающейся печи выполнен из участков печи с эллиптическим поперечным сечением, продольные оси которых расположены коаксиально оси вращения печи, при этом участки печи соединены между собой эллипсообразными элементами.
Целесообразно корпус вращающейся печи выполнить с уклоном в 3-10°.
Целесообразно каждый участок печи выполнить длиной от 5 до 30 метров.
Целесообразно, чтобы отношение большой оси эллиптического поперечного сечения каждого участка печи к малой было от 1,1/1 до 2/1, с длиной большой оси до 10 метров.
На фиг. 1 показан главный вид вращающейся печи, на фиг. 2 - вид устройства справа.
Вращающаяся печь для обжига и перемешивания сыпучих материалов состоит из корпуса 1, смонтированного с уклоном от 3 до 10 из участков с эллиптическим поперечным сечением 2, продольные оси которых расположены коаксиально оси вращения печи, соединенных между собой эллипсообразными элементами 3. Корпус 1 опирается через круглые бандажи 4 на опорные ролики 5, которые вращают печь с помощью двигателя 6. Вращающаяся печь снабжена с одной стороны питательной трубой 7 для подачи сыпучих материалов, податчиком топлива 8 и податчиком воздуха 9, а с другой стороны - выгружателем продукта 10.
Вращающаяся печь работает следующим образом.
Корпус печи 1 начинает вращаться при помощи двигателя 6 и опорных роликов 5, частицы сыпучих материалов подают в корпус 1 через питательную трубу 7, а топливо и воздух - через податчики 8 и 9 соответственно. В результате сгорания топлива образуются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному, навстречу движущимся частицам сыпучих материалов. Частицы сыпучих материалов, проходя участки 2 вращающегося корпуса 1 и поднявшись по направлению вращения корпуса 1, скатываются лавинообразно вниз. Таким образом обеспечивается пульсирующий режим перемешивания сыпучих материалов. Готовый продукт извлекают с помощью выгружателя 10.
Наличие участков печи, расположенных коаксиально оси вращения печи, позволяет создать пульсирующий режим перемешивания обжигаемого материала и интенсифицировать обжиг материала. В то же время при перемещении газа из одного участка печи к следующему увеличивается его путь, а значит и время пребывания газа в печи, что уменьшает скорость газа в продольном направлении и способствует более качественному теплообмену между перемещаемыми материалами и выходящими газами. Технико-экономические преимущества возникают за счет расположения вращающейся печи с уклоном до 10° относительно горизонта, что позволяет уменьшить расчетную длину печи и снизить ее материало- и энергоемкость, расширить технологические возможности и обеспечить улучшение качества перемешивания сыпучих материалов.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет интенсифицировать процесс перемешивания и теплообмена между сырьем и теплом дымовых газов и избежать наличия мертвых зон во время перемешивания сыпучего материала.