Вращающаяся нагревательная электропечь для термической обработки веществ повышенной чистоты

 

1. ВРАЩАЮЩАЯСЯ НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВЕЩЕСТВ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ, содержащая камеру загрузки, нагревательную камеру с барабаном, камеру разгрузки, о т л и ч a ю щ a я с я тем, что, с целью повышения надежности в работав печи и увеличения коррозионной стойкости реакционной части барабана, Дарабаи выполнен в виде к6аксиально расположенных наружной трубы с размещенными по всей длине ее внутренней поверхности пружинными элементами и внутренней трубы, выполненной из цилиндрических элементов с замками по торцам, и снабжен компенсаторным устройством, соединенным с выгружным концом внутренней и наружной труб, причем камера загрузки выполнена в виде двух направляющих труб, расположенных одна в другой со смешенными осями, и двух подающих спиралей с противоположной навивкой , которые размещены коаксиально с внутренней и наружной стороны внутренней направляющей трубы и жестко соединены между собой на выгружном конце кольцом. /V .

(l% (11) SU

СО}03 СОВЕТСНИХ

CNNllllt

РЕСПУБЛИК з(и) F 27 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMMYET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYMPbffMA ь Я

Ц"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЗВЩ(ЕТЕЛЬСЧ ВУ (21.) 3372793/29-33 (22) 23.12.81 .(46) 23-05.83. Бюл. У 19 (72) A.Á. Хомицкий, И.Е. Иеланин, Е.В. Балаюов и Л.П. Гимбут (53) 621.745.32(088.8)

{56). 1. Исламов M.I. Печи химичес; кой промышленности. Л., "Химия", 1975, с. 225., 2. Авторское свидетельство СССР

N 658383, кл. F 27 B 7/20, 1976. (54) (57) 1. ВРАЩАЮЩАЯСЯ НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРИИЧЕСКОЙ ОБ"

РАБОТКИ ВЕЩЕСТВ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ, содержащая камеру загрузки, нагревательную камеру с барабаном, камеру разгрузки, отличающаяся тем, что, с целью -повышения. надежнос" ти в работе печи и увеличения коррозионной стойкости реакционной части барабана, арабан выполнен в виде коаксиально расположенных наружной трубы с размещенными по всей длине ее внутренней поверхности пружинными элементами и внутренней трубы, выполненной из цилиндрических элементов с замками по торцам, и снабжен компенсаторным устройством, соединенным с выгружным концом внутренней и наружной труб, причем камера загрузки выполнена в виде двух направляющих труб, расположенных одна в другой со смещенными осями, и двух подающих спиралей с противоположной навивкой, которые размещены коаксиально с внутренней и наружной стороны внутренней направляющей трубы и жестко соединены между собой на выгружном конце кольцом.

1019200

2. Электропечь по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что пружинные элементы выполнены в виде пластин с поперечными прорезями, края которых загнуты наружу, . и жестко соединены по концам с наружной трубой . барабана.

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, а более . конкретно к устройству вращающихся .нагревательных электропечей, исполь- . зуемых для термообработки химических 5 веществ повышенной чистоты, например диоксида циркония, окиси никеля, свинцового сурика и др., применяемых в оптическом стекловарении, волоконной оптике, оптической керамике и дру 1О гих областях народного хозяйства.

Известны печи с врац|ающимся барабаном для получения химических веществ, содержацие сварное соединение, вращающийся барабан с электроприво- 15 дом, загрузочное и разгрузочное устройство 1 J.

Недостатками известных печей являются забивка системы отсоса отходящих газов при термообработке некоторых ве- 20 ществ, что приводит к уменьшению на" дежности работы печи, и недостаточная коррозионная стойкость реакционной части барабана, что не позволяет проводить термообработку веществ повышен-25 ной чистоты и ограничивает выбор конструкционных материалов для реакционной части барабана.

Наиболее близким техническим реше-. нием к изобретению является вращающаяся печь для сушки порошкового материала, содержащая корпус, вращающийся барабан, бункер, загрузочную и разгрузочную камеры и приспособление для предотвращения налипания порошка 12 ).

Недостатками известной печи являют-З5 .ся забивка системы отсоса отходящих газов при термообработке некоторых веществ (например, диоксида циркония ) за счет выделения сопутствующих соединений, образующихся в процессе терми- 4О ческого разложения, конденсирующихся на поверхностях с более низкой тем-. пературой, что приводит к уменьшению надежности работы электропечи, недостаточная коррозионная стойкость реакци- 45

3. Электропечь по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что компенсаторное устройство выполнено в виде зажимной муфты, эластично соединенной с наружной трубой барабана с помощью шпилек, пружин и зажимных Гаек, которые соединены между собой кольцом. онной части барабана и отсутствие возможности футеровки барабана данной конструкции и размеров, что не позволяет проводить термообработку веществ повышенной чистоты и ограничивает выбор конструкционных материалов для ре" акционной части барабана, невозможность использования неметаллических конструкционных материалов, обладающих высокими коррозионными свойствами, таких как поликристаллический фианит, силицированный графит, которые выпускаются промышленностью в виде коротких цилиндров, а также недостаточная эффективность приспособления для предотвращения налипания порошка, что приводит к образованию конгломератов, препятствующих интенсивному ведению

)процесса термообработки.

Цель изобретения - повышение надежности в работе печи и увеличение коррозионной стойкости реакционной части барабана.

Поставленная цель достигается тем, . что so вращающейся нагревательной электропечи для термической обработки веществ повышенной чистоты, содер.жащей камеру загрузки, нагревательную камеру с барабаном, камеру разгрузки, барабан выполнен в виде коаксиально расположенных наружной трубы с размещенными по всей длине ее внутренней поверхности пружинными элементами и внутренней трубы, выполненной из цилиндрических элементов с замками по

: торцам, и снабжен компенсаторным устройством, Соединенным с выгружным кон цом внутренней и наружной труб, при" чем камера загрузки выполнена в виде двух направляющих труб, расположенных одна в другой со смещенными осями, и двух подающих спиралей с противополож. ной навивкой, которые размещены коаксиально с внутренней и наружной сто. роны внутренней направляющей трубы и з - 10192 жестко соединены между собой на выгружном конце кольцом.

Причем пружинные элементы выполнены в виде пластин с поперечными прорезями, края которых загнуты наружу, и жестко соединены по концам с наружной трубой барабана.

При этом компенсаторное устройство выполнено в виде зажимной муфты, эластично соединенной с наружной трубой 10 барабана с помощью шпилек, пружин и зажимных гаек, которые соединены между собой кольцом., На фиг, 1 изображена электропечь, общий Вид; на фиг. 2 - продольный разрез камеры загрузки; на фиг. 3продольный разрез барабана.

Электропечь смонтирована на сварное основание 1 и состоит иэ камеры 2 загрузки, нагревательной камеры 3, барабана 4, камеры 5 разгрузки, механизма 6 передачи вращения.

Камера 2 загрузки состоит из бункера 7, охлаждаемого подшипникового узла 8, неподвижных направляющих труб 9 и 10., расположенных одна в другой со смещенными осями. По наружной и внутренней поверхности направляющей трубы 10 размещены коаксиально подающие спирали 11 и 12 с противоположной навивкой, соединенные между собой кольцом 13. С наружной подающей спиралью 12 жестко соединен ленточный ворошитель 14. Наружная направляющая труба 9 снабжена патрубком 15 для отсоса паров воды, окном 16 для выгрузки продукта и кольцом 17. Внутренняя,направляющая труба 10 снабжена патрубком 18 для выгрузки конденсата и патрубком 19 для отсоса газа на дальнейшую утилизацию.

Барабан 4 состоит из коаксиально расположенных наружной трубы 20 из жаростойкой стали и внутренней трубы 21..По всей длине внутренней поверхности наружной трубы 20 размещены пру-45 жинные элементы 22. Внутренняя труба 21 выполнена из набора цилиндрических элементов 23 с замками по торцам.

Для упрощения сборки цилиндрических элементов 23 внутренней трубы бараба- 5О на пружинные элементы 22 выполнены с поперечными прорезями, края которых загнуты наружу.

На концах барабана размещены зажимные муфты 24 и 25, состоящие из корпу- >5

, са 26, уплотнительной втулки 27 и асбестового уплотнения 28. На выгрузке ,зажимная муфта 25 эластично соединена

00 4 с наружной трубой 20 барабана с помощью компенсаторного устройства, состоящего из шпилек 29, пружин 30,. зажимнйх гаек 31 и соединительного коль" ца 32, имеющего зубчатую внутреннюю поверхность.

Для предотвращения высыпания продукта из барабана он снабжен кольцом 33.

Иеханизм передачи вращения бараба" ну и подающим спиралям состоит яз дис ков 34 и 35, имеющих прорези типа

"ласточкин хвост" по диаметру, куда шарнирно закреплены толкатели 36 и

37, приводяц|ие в движение зубчатые колеса 38 и 39. Диски смонтированы на выходном валу редуктора 40.

Камера разгрузки 5 содержит натрубок 41 для подачи газа.

Реакционная часть барабана выпол" иена из цилиндрических коррозионностойких элементов, например, из поликристаллического фианита, силицированного графита и др.. Пружинные элементы расположены по всей длине внут" ренней поверхности наружной трубы и выполнены в виде пластин из жаростойкого материала, имеют поперечные про" рези с загнутыми наружу краями через расстояние, равное длине одного элемента.

Зажимные муфты 24 и 25 неподвижно монтируются на краевые цилиндрические элементы внутренней трубы 21, причем зажимная муфта 24 жестко соединена с наружной трубой 20, а зажимная муфта 25 соединена с наружной трубой 20 с помощью компенсаторного устройства, стягивающего цилиндрические элементы 23 с помощью пружин 30. Степень сжатия цилиндрических элементов с учетом температурного удлинения наружной трубы 20 регулируется вращением соединительного кольца 32, одно" временно передавая вращение эажимным гайкам 31 с наружной зубчатой поверхностью. При этом происходит сжатие пруж 30.

Регулировка скорости вращения барабана и подающих спиралей осуществляется благодаря различному креплению толкателей 36 и 37 от центра дисков 34 и 35, тем самым увеличивая или уменьшая количество захватываемых зубьев на зубчатых колесах 38 и 39.

Вращающаяся нагревательная элект" ропечь для термической обработки веществ повышенной чистоты работает сле. дующим образом.

19200 6

За счет теплообмена между отрабо. танными газами и продуктом происходит понижение температуры газатеплоносителя. и конденсация из него

S соединений, выделившихся в процессе термообработки, на внутренней .поверхности внутренней направляющей трубы l0.

Сконденсировавшийся продукт очиI

10 щается с направляющей трубы 10 внут" ренней подающей спиралью 11 и затем перемещается к патрубку 18. Очищенный и охлажденный газ отсасывается на дальнейшую утилизацию через пат-, iS рубок 19.

Применение данной конструкции зна. чительно позволяет:

Увеличить надежность работы печи при термообработке продуктов, выделяур ющих при проведении процесса сопутствующие соединения, и использовать электропечь в качестве аппарата для очистки веществ.

5 10

Продукт после реакционной части процесса с влажностью до 703 загружается в бункер 7 камеры 2 загрузки, где с помощью наружной подающей спирали 12 перемещается к барабану. Образование сводов в бункере 7 предотвращает ленточный ворошитель 14, смон тированный на наружной подающей спирали 12 и вращающийся вместе с ней.

Продукт, перемещаемый наружной подающей спиралью, подсушивается за счет обогрева отходящими газами, проходя» щими по внутренней направляющей трубе 10, Непрерывное перемещение продукта наружной подающей спиралью 12 препятствует образованию конгломератов, уменьшающих интенсивность проведения дальнейшей термообработки..

Пары воды., выделяющиеся из продукта, отсасываются через патрубок 15.

Далее продукт выгружается через окно 16 в наружной направляющей трубе 9 и поступает в барабан для дальнейшей термообработки. сЗа счет установки электропечи „ под углом к горизонту продукт пере" мещается по барабану 4, нагреваясь в нагревательной камере 3 до заданной температуры,и выгружается в камеру 5 разгрузки.

В процессе термообработки ряда веществ (например, диоксида циркония) выделяются сопутствующие соединения, которые затем уносятся током газа, подающимся в барабан через патрубок 41, установленный .на разгрузочной камере 5. Далее отработанный газ, содержащий в газдобразном состоянии сопутствующие соединения, направляется к камере. загрузки, про" ходит через кольцо 17, соединитель" ное кольцо 13 и попадает во внутреннюю направляющую трубу 10.

Увелйчить коррозионную стойкость реакционной части барабана и, следовательно, возможность термообработки веществ повышенной чистоты при вы" соких температурах(до 1100 С ) благодаря возможности расширения выбора конструкционных материалов для изготов ления реакционной части барабана, футеровки из коррозионностойких материалов (например, поликристаллический фианит, силицированный графит и др.), выпускаемых в виде коротких цилиндров.

Интенсивно проводить процесс термо- обработки продуктов; склонных к образованию конгломератов, при удалении свободной влаги, что позволяет про в водить термическую дегидратацию с последующей высокотемпературной обработ кой в одном аппарате.

t -1019200

1019200

Составитель С. Прямкова

РевакторОд Бугир Техоел И . Костик КоооектооМ. немчик

Заказ 3676/31 Тираж 515 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130Ы Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/6 юеее«ев»»»«» а ввЛ» ««» «1 вв А»«»«»» ««t 2 8 t » »1

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