Способ термообработки кусковых материалов и устройство для его осуществления

 

1. Способ термообработки кусковых материалов путем воздействия на них потоками теплоносителя и хладагента в процессе нисходящего перемещения по зонам сушки, подогрева, обжига и охлаждения, причем в нижней части зоны обжига теплоноситель направляют спутно с материалом, в зоне охлаждения осуществляют противоточное движение хладагента, а смесь теплоносителя и хладагента возвращают в зону сушки в качестве рециркулята, а также путем сброса отработанного теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности подвода трпла и интенсификации процесса термообработки, теплоноситель в -зоне подогрева и во входном участке зоны обжига подают в противотоке с материалом, рециркулят направляют спутно с материалом в зону сушки, а сброс отработанного теплоносителя осуществляют между зонами сушки и подогрева через .фильтруемый слой материала. 2. Устройство для термообработки кусковых материалов, содержащее шахту с загрузочным бункером в верхней части, разделенную посредством конических обечаек на секции сушки, подогрева и обжига, и камеру охлаждения, размещеннь й по оси шахты шток, патрубок подвода свежего теплоносителя и выхлопной патрубок, при этом секция обжига и камера охлаждения имеют общий патрубок отвода теплоносителя на рециркуляцию, отличающеес я тем, что, с целью повышения равномерности подвода тепла и интенсификации процесса термообработки, секции шахты выполнены с различным попереч- fibm сечением, ступенчато уменьшающимся сверху вниз, а шток расположен в секциях подогрева и обжига и выполнен в виде опрокинутого стакана с перфорацией в верхней части, имеющего винтовые лопатки на наружной поверхности и связанного через перфорацию с выхлопным патрубком. § W ю 1 со 1C -со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„3249279 А1 ц F 26 B 3/14 17/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3870700/24-06 (22) 11.01.85 (46) 07.08.86. Бюл. 11 - 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт Теплопроект" (72) В.A.Êóðî÷êèí, Г.С.Демидов, Ю.В.Есаков и В.А.Горячев (53) 66.047(088.8) (56) Нохратян К.А. Сушка и обжиг в промышленности строительной керамики. N.: Изд-во лит-ры по строительству, 1962, с. 178-179.

Европейский патент У 0020260, кл. F 26 В 17/12, опублик. 1980. (54) СПОСОБ TEPNOOBPASOTKH КУСКОВЫХ

МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ термообработки кусковых материалов путем воздействия на них потоками теплоносителя и хладагента в процессе нисходящего перемещения по зонам сушки, подогрева, обжига и охлаждения, причем в нижней части зоны обжига теплоноситель направляют спутно с материалом, в зоне охлаждения осуществляют противоточное движение хладагента, а смесь теплоносителя и хладагента возвращают в зону сушки в качестве рециркулята, а также путем сброса отработанного теплоносителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения равномерности подвода тепла и интенсификации процесса термообработки, теплоноситель в .зоне подогрева и во входном участке эоны обжига подают в противотоке с материалом, рециркулят направляют спутно с материалом в зону сушки, а сброс отработанного теплоносителя осуществляют между зонами сушки и подогрева через .фильтруемый слой материала.

2. Устройство для термообработки кусковых материалов, содержащее шахту с загрузочным бункером в верхней части, разделенную посредством конических обечаек на секции сушки, подогрева и обжига, и камеру охлаждения, размещенный по оси шахты шток, патрубок подвода свежего теплоносителя и выхлопной патрубок, при этом секция обжига и камера охлаждения имеют общий патрубок отвода теплоносителя на рециркуляцию, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения равномерности подвода тепла и интенсификации процесса термообработки, секции шахты выполнены с различным поперечным сечением, ступенчато уменьшающимся сверху вниз, а шток расположен в секциях подогрева и обжига и выполнен в виде опрокинутого стакана с перфорацией в верхней части, имеющего винтовые лопатки на наружной поверхности и связанного через перфорацию с выхлопным патрубком.

f249279

Изобретение относится к термообработке кусковых материалов, полученных преимущественно полусухим прессованием, например каолиновых брикетов, и может быть использовано в про- 5 мышленности строительных материалов.

Цель изобретения — повышение равномерности подвода тепла и интенсиФикация процесса термообработки.

На чертеже изображено устройство 10 для реализации способа термообработки кусковых материалов, Устройство для термообработки кусковых материалов содержит питательный бункер 1, установленную под ним 15 камеру 2 термообработки с зонами сушки 3, подогрева 4, обжига 5,и камеру 6 охлаждения, размещенную под камерой 2 термообработки. Зона 3 сушки соединена конической обечайкой 7 20 с зоной 4 подогрева и входным участком 8 зоны 5 обжига посредством перфорированного в верхней части опрокинутого стакана 9, а входнои участок 8 соединен конической обечай- 25 кой 10 с нижней частью 11 зоны 5 обжига. Площадь поперечного сечения зоны 3 сушки больше площади поперечного сечения зоны 4 подогрева, которая больше площади поперечного сечения нижней части 11 зоны 5 обжига.

В конической обечайке 10 размещены патрубки 12 подачи свежего теплоносителя из топочной камеры 13. В конической обечайке 7, соединяющей зоны подо35 грева сушки и обжига, находится выхлопной патрубок 14. Для обеспечения возможности регулирования режимов термообработки в зонах сушки 3 и подогрева 4 и температуры сбрасываемого теплоносителя по вертикальной оси камеры 2 термообработки в зоне 4 подогрева установлен перФорированный

s.âåðõHåé части опрокинутый стакан 9.

На наружной поверхности стакана 9

45 размещены винтовые завихряющие лопатки 15. Стакан 9 соединен через перфорацию и слой материала с выхлопным патрубком 14.

Коническая обечайка 10 и нижняя часть 11 эоны обжига с наименьшей пло- 5О щадью поперечного сечения обхвачены топочной камерой 13 для обеспечения поддержания заданной температуры свежего теплоносителя в зонах обжига и ушки. Между нижней частью 11 зоны обжига (обработки) и камерой 6 охлаж.дения находится общий патрубок 16 для смешивания отработанного прямоточного теплоносителя в нижней части 11 зоны обжига и хладагента из камеры б охлаждения и направления

его по трубопроводу 17 на рециркуляцию в зону 3 сушки.

Над зоной 3 сушки камеры 2 термообработки установлен кольцевой коллектор 18, через который осуществляется ввод рециркулирующего теплоносителя в зону 3 сушки. В трубопровод 17, если это необходимо, подается воздух иэ внешней среды, через патрубок 19.

Установка для термообработки кусковых материалов работает следующим образом.

Загружаемый в питательный бункер 1 материал, например каолиновые брикеты, поступает в зону 3 сушки, площадь ! поперечного сечения которой равна

5,15 м и является максимальной относительно площади поперечного сечения последующих зон. Это позволяет обеспечить скорость движения материала в зоне 3, равную 0,2 м/ч, при скорости теплоносителя 0,4 м/с — минимальные относительно скорости движения материала и теплоносителя в других зонах ° Теплоноситель, используемый в зоне 3 сушки, получают смешением в общем патрубке t6 отработанных прямоточного теплоносителя с температурой 1050 С в количестве 1000 нм /ч из нижней части 11 зоны 5 обжига и хладагента в количестве 3000 нм /ч иэ камеры 6 охлаждения и воздуха иэ внешней среды в количестве 6000 нм /ч, подаваемого с помощью натрубка 19 в трубопровод 17, посредством которого зта смесь поступает в зону сушки через кольцевой коллектор 18. Термообработка в зоне сушки продолжается

12 ч, после чего отработанный теплоноситель сбрасывается через выхлоп-. ной патрубок 14. Для повышения температуры сбрасываемого теплоносителя о до 160-170 С, что необходимо при получении топочных газов сжиганием сер нистых маэутов,„ через перФорированный стакан из эоны 4 подогрева в зону 3 сушки подается до 1500 нм /ч теплоносителя с температурой 500 С.

Иэ зоны 3 сушки материал самоте ком поступает в зону 4 и во входной участок 8 зоны 5 обжига, площадь поперечного сечения которых — 2,83 м .

На выходе иэ эоны сушки и входе в зону подогрева с помощью завихряющих лопаток 15 движению материала придается вращающееся направление, что также

1249

Составитель И.Комарова

Техред И.Верес Корректор И.Пожо

Редактор А.Сабо

Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

3аказ 4843

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

3 позволяет снизить неравномерность нагрева. Так как критические режимы обработки пройдены, скорость движения материала в зоне 4 подогрева увеличивается и во входном участке эоны 5 обжига достигает 0,45 м/ч. При этом теплоноситель, подаваемый через патрубки 12 в зону обжига, поступает в ее входной участок и в зону 4 подогрева противотоком. Обжиг материала во входном участке зоны обжига идет в течение 6 ч при подаче теплоносителя с температурой 1100 в количестве

3000 нм /ч. Нагрев материала достигает 900 С с неравномерностью +80 С.

Эта неравномерность ликвидируется в нижней части эоны обжига с площадью поперечного сечения 0 5 м . Площадь поперечного сечения нижней части эоны обжига (минимальная относительно других зон) обуславливает максимальное повышение скорости движения мате279 4 риала до 1,3 м/ч и скорости теплоносителя, подаваемого в прямотоке с материалом, до 4,5 м/с при 1100 С.

В процессе обработки материала в этой зоне, продолжающейся 1,2 ч, производится интенсивное перемешивание за счет повышения скоростей движения материала и теплоносителя, что и обеспечивает выравнивание в нагреве кусков материала.

Высушенный материал охлаждается в камере 6, после чего выгружается.

Изменение скоростей движения материала в процессе термообработки и организации подачи теплоносителя согласно предлагаемому обеспечивает повышение качества и равномерности сушки, а также равномерность кристаллической структуры материала, что особенно важно для проведения дальнейших технологических операций.