Вращающаяся печь

Вращающаяся печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(sg Р 27 В 7/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м»»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3354648/29-33 (22) 21.08.81 °

:(46) 30.05.83 Бюл N 20 (72) В.С.Тершуков (53) 666 94.041(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 544635» кл. С 04 B 31/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 41435 кл. F 27 В 7/32, 1933.

3. Патент СССР и 373966, кл. F 27 В 7/32, 1968 (прототип). (54)(57) 1. ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ для обжига преимущественно керамэитового

„„SU„„1020736 A

В гравия, содержащая корпус с соплами, расположенные в соплах трубы с черпаками и установленный вокруг корпуса кожух, отличающаяся тем, что, с целью регулирования процесса в зоне обжига, снижения расхода топлива, упрощения конструкции и повышения надежности, боковые стенки кожуха выполнены в виде коробов с наклоненными под углом 30.-700 к корпусу печи щелевидными отверстиями, а трубы наклонены под углом 4-160 к вертикали.

1020736

2. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения расхода опудривателя, трубы выполнены изогнутыми под углом 10-60 .и снабжены клапанами, 3. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем что сопла наклонены. под углом 2-12 к внутренней поверхности футеровки.

4. Печь по rin.1 и 2, о т л и " ч а ю щ а я с я тем, что черпаки Выполнены с наклоненными под углом

Изобретение относится к промышлен. ности строительных материалов к вра- щающимся печам с регулируемыми теп" ловыми процессами в зоне обжига при производстве керамзита, цемента и : 5 других строительных материалов путем,. введения в зону обжига газа-среды, создания требуемой физико-механичес" кими свойствами глинистого сырья газовой среды как по составу, так. и по температуре, а также путем введения в зону обжига опудривателя.

Известно устройство для периодического вдувания холодного воздуха леред зоной максимальной температу- 15 ры 1

° Недостатком этого устройства явля" . ется -то, что при этом не обеспечивает . ся равномерное охлаждение футеровки и материала, что ведет также к пере", 20

rpesy футеровки, к вынужденному сни- жению температуры обжига, к ухудшеwe качества продукции, а также к преждевременному раэрушенйю футеров-, ки и выходу печи из строя. :,25

Известно .также устройство, которое: содержит корпус с отверстиями, установленный вокруг печи кожух и патрубок загрузки опудривателя 1 2 .

Недостатком этого устроиства.явля- з0 ется болыиий расход опудривателя, не- ; равномерность опудривания, низкое качество продукции..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для загрузки материала в цилиндрическую емкость, содержащее вращающуюся печв",-корпус которой вы" ф

5-30 к оси труб днищами и. установлены по крайней мере через одну трубу;

5. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена обечайкой, расположенной от корпуса печи на расстоянии, равном 0,03-0,1 диаметра печи, при этом. кожух установлен на этой обечайке.

6. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена подпорными кольцами с прорезями, выпол- . .ненными с ша1ом, равным 0,04-0,1 диа:метра печи, при этом глубина -прорезей составляет 0,8-0,9 высоты кольца. полнен с соплами, установленные в соплах трубы с черпаками, желобчатый кожух, на боковых стенках которого смонтированы роликоопоры из упругого материала и уплотнительные кольцами 3).

Недостатками этого устройства являются невозможность регулирования процесса обжига -в зоне обжига, невозможность введения газа-среды с температурой до 300, так как это ведет к перегреву корпуса печи под кожухом, к его деформации, образованию трещин и аварийному выходу печи из эксплуатации, йеработоспособность уплотнений, работающих в контакте с корпусом печи, нагретым до 20030lf С, и условиях. сильной запыленности, а также большой расход опудривающего порошка, из-за выноса его через зазоры, из-за позднего высыпания опудривателя (на слой обжигаемого материала). что ведет к уносу его уходящими газами. Позднее высыпание опудривателя из.труб объясняется высокими значениями углов ссыпания (трения) морошка о трубы, которые доходят .до 50-70, а также затратой дополнительного времени на движениессыпание его по трубам, в то время как. угол подъема обжигаемого материала находится в пределах 45-65 ;

Недостатками являются .обгорание: и деформация труб от нагрева их горячими газами и обжигаемым материалом срезание и разрушение двигающейся футеровкой.

Установка, подпорных колец в корпусе печи, исключающих воздействие з 10 футеровки на трубы при различных по высоте кольца температурах нагрева, ведет к возникновению температурных напраяжений в кольце, к деформации

t корпуса печи, развальцовке его, обрыву колец к разрушению-выпаданию

1 футеровки.

Несмотря на повышение производительности, снижение насыпной плотности керамзитового гравия от введения газа-среды и опудривателя в печь изза укаэанных выше недостатков эти устройства не нашли применейия в промышленности строительных материалов при производстве керамзитового гравия.

Цель изобретения — регулирование процесса в зоне обжига, снижение расхода топлива, упрощение конструкции и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что во вращающейся печи для обжига преимущественно керамзитового гравия, содержащей корпус с соплами, расположенные в соплах трубы с черпаками и установленный вокруг корпуса кожух, боковые стенки кожуха выполнены в виде коробов с наклоненными под углом 30-70 к корпусу печи щелевидными отверстиями, а трубы о наклонены под углом 4-l6 к вертикали-.

Кроме того, целесообразно с целью снижения расхода опудривателя трубы выполнять изогнутыми под углом 10о

60 и снабжать их клапанами.

Допустимо также выполнять сопла, наклоненнымипод углом 2-12О к внутренней поверхности футеровки.

Черпаки выполнены с наклонейными под углом 5-30 к оси труб днищами и установлены по крайней мере через одну трубу.

Вращающаяся печь с обечайкой, расположенной от корпуса печи на расстоянии, равном 0,03-0,1 диаметра печи, при этом кожух. установлен на обечайке.

Печь снабжена подпорными кольцами с прорезями, выполненными с шагом, равным 0,04-0,! диаметра печи, при этом глубина прорезей должна составлять 0,8-0,9 высоты кольца.

Выполнение вращающейся печи с кожухом, боковые стенки которого выполнены в виде коробов с щелевидными отверстиями, направленными под углом 30-70 к корпусу печи, обесо печит регулирование теплового процес

55 ки печи), что ведет к неравномерному процессу обжига, к ухудшению пределов регулирования, к ухудшению качества продукции и однородности физико-механических свойств, к повышению расхода топлива.

Выполнение угла наклона труб менее 10 не обеспечит- устойчивого высыпания опудривателя под слой об20736 4 са в зоне обжига, надежное уплотнение зазора между корпусом печи и кожухом, исключит выбивание опудривателя и газа-среды, а также .обеспечит

5 охлаждение корпуса печи под кожухом и соответственно повысит надежность и работоспособность ее.

Выполнение угла наклона щелей-. отверстий более 70 к корпусу печи ведет к ухудшению охлаждающего эффекта корпуса печи, вызывает большие подсосы воздуха из окружающей

I среды, что затруднит регулирование процесса обжига.

Выполнение угла наклона менее 30 вызывает сильные завихрения в зазоре, ведет к резкому повышению гидравлических сопротивлений, к падению напора под кожухом и в трубах. что также ведет к ухудшению регулирующего эффекта в зоне обжига.

Установка наклоненных под углом

4-16О к вертикали, изогнутых под углом 10-60 труб обеспечит создание внутри печи вращающегося потока, перемещающегося в сторону движения обжигаемого материала, который обеспечит выравнивание температур обжигаемого материала, футеровки печи и газа-теплоносителя между собой, что позволит вести процесс обжига к температурам близким к оптимальным, а изогнутых под углом 10-60 труб " введение опудривающего материала под слой обжигаемого сырья. Это обеспечит повышение качества продукции для керамзита по насыпной плотности и однородности физикомеханических свойств, снизит расход топлива, повысит производительность. о

4О Выполнение угла менее 4 создает в зоне обжига короткий по длине участок с регулируемым тепловым процессом, но не обеспечивает требуемого выравнивания температуры по тре45 буемой длине зоны обжига.

Выполнение угла более 16, . ведет к неравномерному (полосами) распределению температур в зоне обжига (газа, обжигаемого сырья и футеров5 1020 жигаемого материала, что ведет к уносу его отходящими газами.

Выполнение угла изгиба труб боо лее 60 вносит трудности в монтаже их, не исключает высыпание опудрива- % теля до псдхода слоя обжигаемого материала к отверстию в трубе-сопле и полному его закрыванию. Это также ве, дет к выдуванию опудривателя и к перерасходу его. 10

Установка на трубах черпаков с клапанами обеспечит захват достаточно:го количества опудривателя, удержания его при подъеме, высыпание в трубу в установленное время с гарантИей пода- 1 чи его под слой обжигаемого материала. Выполнение отверстий между клапаном и трубой обеспечит подачу газасреды в печь при закрытых клапанах, чем исключается вдувание опудривателя до установленного времени.

Установка на трубах сопел, наклоненных под углом .2-12 от футеровки, обеспечит равномерное перемешивание вводимого газа-среды с горячими газами, выравнивание температур, между газами (теплоносителем) материалом и футеровкой.

Установка сопел под углом менее .

2 ухудшает перемешивание.газов, 30 переохлаждает материал и футеровку в месте выхода.

Установка сопел под углом более

12 ведет к отрыву закрученного потока газа от футеровки, обжигаемого материала, что делает процесс слабо регулируемым. Наличие черпаков, содержащих наклоненные днища. под углом 5-30 к .оси труб, установленных поочередно через одну, две или три трубы, обес.печит достаточно равномерное опудривание-распределение опудривателя под слоем обжигаемого материала, что повышает. однородность физико-механи- 4 ческих свойств готовой продукции.

Установка дополнительной обечайки с зазором 0,03-0,1 диаметра печи обеспечит нормальное охлаждение корпуса печи и подачу газа-среды с темо пературой до 390 С. Установка подпорных колец с прорезями 0,8-0,9 высоты колец с шагом

0,04-0, 1 диаметра печи, исключает или р снижает до минимума температурные

$S

:напряжения в кольцах и обечаике печи.

На фиг.l изображена вращающаяся печь, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.l; на фиг.3.- черпак;

736 . 6 на фиг.4 - разрез печи по кожуху; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг,б - разрез по кольцу; на фиг.7разрез В-В на фиг.б.

Вращающаяся печь 1 содержит корпус, желобчатый кожух 2 с боковыми стенками в виде коробов 3,. на внутренней поверхности которых выполнены щелевидные отверстия 4, наклоненные под углом, =30-70 к корпусу о печи в направлении к середине кожуха 2

2. На корпусе печи 1 смонтированы наклонно под углом P =4-lбо к вертикали трубы 5, изогнутые под углом

/=10. -60О. На трубах 5 установлены черпаки б, дно которых наклонено под углом сГ=5-.30 . Черпаки снабжены клапанами 7 с противовесом 8. Между клапанами 7 и трубами 5 имеются отверстия 9. Черпаки б установлены че1 рез одну, две или три трубы равномерно. При работе без применения опудривателя на трубах черпаки с клапанами не ставятся. На выходных концах труб 5 при необходимости могут устанавливаться сопла 10, выходы которых наклонены под углом g =2 l2 к футеровке 13 печи l, имеют форму продольных щелей образующей цилиндра корпуса печи.

На фиг.5 и 4 изображен вариант вращающейся печи, которая содержит дополнительную обейчаку ll, установленную на кронштейнах 12 и трубах 5 на корпусе печи 1. Между обечайкой i 1 и корпусом печи 1 имеется зазор, равный 0,03-, 0;1 диаметра печи 1.

На внутренней поверхности корпуса печи 1 смонтированы подпорные кольца

14, подкрепленные косынками 15. На кольцах 14 выполнены прорези 16, глубина которых равна 0,8-0,9 высоты кольца;

Вращающаяся печь работает следующим образом. .При вращении печи 1 черпаки 6 захватывают опудриватель, лежащий в желобе кожуха 2, при этом клапан 7 закрывает выходное отверстие 9 черпака 6, исключая высыпание опудривателя. Газ-среда через отверстие

9 по трубе 5 поступает в печь, чем исключается преждевременное ссыпание и вдувание опудривателя в печь и, унос его.roðÿ÷èèè газами до момента засыпания труб 5 или сопел 10 обжигаемым материалом, при этом обеспечивается непрерывная подача газасреды в печь.

7 10207

При дальнейшем вращении печи клапан 7 открывается, например противовесом 8, опудривающий материал (порошек или гранулы). ссыпается по изогнутой трубе 5 в печь под слой обжигаемого материала. Изгиб трубы 5 на угол f=l0-:60 способствует более раннему ссыпанию опудривающего материала в печь при повороте печи на с О

10, 40 по сравнению с известными уст- to ройствами..Этому также способствует наклон днищ черпаков 6 на угол о" =54

30 .

Уплотнение зазора между печью и ко кожухом 2 обеспечивается подачей га- о за-среды из коробов 3. через наклоненные под углом +=30-:70 щелевидные отверстия 4 к корпусу печи 1.

Выходящий из отверстий 4 поток газа-среды создает в кольцевом заэо- 20 ре между печью 1 и кожухом 2 скоростной напор, который уплотняет зазор, исключая выброс газа и опудривателя в .атмосферу. охлаждает корпус печй 1, трубы. 5 и, поступая из кожуха 2 че- 25 рез трубы 5 в зону обжига, создает вращающийся поток под углом 4-:16 который движется вдоль печи в сторону выгрузки материала. При этом происходит выравнивание температур между газом"средой, газом-теплоносителем, футеровкой печи и обжигаемым материалом. Такое совместное движение газа-среды, материала ис36 8 ключает перегрев обжигаемого материала, слипание его, что позволит вести процесс обжига на более высоких температурах, близких к оптимальным, с меньшими значениями коэффициента избытка воздуха, с минимальным расходом топлива и опудривающего мате" риала.

Регулирование процесса обжига осуществляют путем регулирования количества и температуры вводимого газа-среды, изменением расхода Tollл ива.

Движение газа-среды в зазоре между корпусом печи 1 и коробами 3 кожуха 2 охлаждает корпус печи, трубы 5 и сопла 10 исключает их перегрев, коробление и обгорание, что имеет место в известных устройствах.

Установка подпорных колец с косынками 15, прорезями 1 6 исключает возникновение в кольцах 14, в корпусе печи 1 высоких температурных напря-. жений, коробления и деформаций.

Использование предлагаемого устройства в производстве керамзитового гравия обеспечит повышение. его ка-. чества по насыпной плотности не.менее чем на одну марку, повысит одно- родность физико-механических свойств в .переделах одной марки, производительность печи и снизит расход топлива.

302073б

1020736.фиа 5

Редактор H.Ãðèøàíîâà

Заказ 3886/37

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель, И. Иноземцева

Техред м,Тапер Корректор A.Tÿñêî.

° Й%Ю ЮЮЮ ФЮ

Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий

113035, Иосква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5