Печь для обжига углеродных изделий

 

Сущность изобретения: печь содержит камеру в виде замкнутого контура со стационарным подом и сводом со съемными секциями, ограниченную внутренними и наружными стенками, в которых расположены горелки. На поду печи установлены муфели. Отводящие дымовые каналы огневых отсеков закрыты съемными решетками. Сборный дымовой канал снабжен регулирующими заслонками. Внутри стен камеры выполнены расположенные по их периметру регенеративно-рекуперационные каналы, которые соединены с огневыми отсеками камеры через окна приемного и подводящего каналов. В окнах установлены регулирующие заслонки. Регенеративно-рекуперационные каналы выполнены в виде замкнутого контура. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к производству углеграфитовых изделий, в частности к печам для обжига формованных и прессованных углеродсодержащих заготовок.

Цель изобретения - повышение КПД и надежность в работе печи.

На фиг.1 представлена печь (дымосос условно не показан); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.5.

печь для обжига углеродных изделий состоит из камеры 1 в виде замкнутого контура со стационарным подом 2 и сводом со съемными секциями 3. Камера 1 ограничена внутренними 4 и наружными 5 стенами, в которых расположены горелки 6. На поду 2 печи установлены муфели 7 с засыпкой 8 и изделиями 9, имеющие отверстия в стенках 10 и поду 11. Отводящие дымовые каналы 12 расположены в поду 2 каждого огневого отсека 13 печи и закрыты съемными решетками 14. Сборный дымовой канал 15 печи для отвода использованных газов снабжен регулирующими клапанами 16. Между сводом печи и верхним краем каждого муфеля 7 установлены поворотные заслонки 17.

Для распределения между находящимися на подогреве муфелями 7 горячих газовых потоков, полученных путем регенеративного и рекуперационного теплообмена от остывающей насадки (муфелей 7, засыпки 8, изделий 9), внутри стен 4, 5 камеры 1 выполнены расположенные по их периметру регенеративно-рекуперационные каналы 18 и 19 (фиг.3, 4), которые соединены с огневыми отсеками 13 камеры 1 печи через приемные каналы 20 и верхние окна 21, служащие для сбора нагретого воздуха, и подводящие каналы 22 и нижние окна 23 для подачи нагретого воздуха в необходимый огневой отсек 13. В окнах 21 и 23 установлены регулирующие заслонки 24 для регулирования подачи необходимого количества нагретого воздуха. Регенеративно-рекуперационные каналы 18 и 19 выполнены, как и камера 1, в виде замкнутого контура. Для повышения теплопередачи за счет рекуперативного теплообмена через стенки приемных и подводящих каналов 20 и 22 в межкассетных огневых отсеках 13 камеры 1 она выполнена из огнеупорного материала, например графитовых блоков 25, которые закреплены на каркасе стен 4, 5 камеры 1 и плотно стыкуются с блоками из каолиновой ваты 26. Для ликвидации обмоления регенеративно-рекуперационный канал 18, расположенный в боковой стене 4 камеры 1, примыкающей к сборному дымовому каналу 15, имеет отводящие каналы 27, через окна 28 с регулирующими заслонками 29 соединенный со сборным дымовым каналом 15 печи. Для улучшения тяговых условий в регенеративно-рекуперационных каналах 18 и 19 установлены дополнительны дымососы 30. Для равномерного забора и распределения теплоносителя по поперечному сечению камеры регенеративно-рекуперационные каналы 18 и 19 через приемные 20 и подводящие 22 каналы и их верхние 21 и нижние 23 окна с регулирующими заслонками 24 соединены внутри камеры 1 распределительными каналами 31 и 32, имеющими отверстия 33 переменного сечения, которые уменьшаются от середины распределительных каналов 31 и 32 до внутренних и наружных стен 4, 5 камеры 1 (фиг.5, 6).

Печь работает следующим образом.

Камера 1 печи при обжиге изделий условно делится на зоны (фиг.1) подогрева I, обжига II, охлаждения III и разгрузки - загрузки IV изделий, при этом все зоны по мере обжига изделий непрерывно перемещаются.

При замене обожженных изделий 9 и засыпки 8 на новые формованные или прессованные изделия 9 и засыпку 8, а также ремонте камеры 1 или муфелей 7 над зоной разгрузки - загрузки IV снимаются секции 3 свода. В этой зоне IV разгрузки-загрузки окна 21 и 23 приемных 20 и подводящих 22 каналов, соединенных с регенеративно-рекуперационными каналами 18 и 19, и расположенные в огневых отсеках 13 камеры 1, закрыты регулирующими заслонками 24. Потоки холодного воздуха из зоны IV движутся по камере 1 за счет созданного разрежения камерным дымососом в направлении, указанном стрелками, в зону III охлаждения, где нагреваются от муфелей 7 засыпки 8 и обожженных изделий 9, находящихся на охлаждении, до 1000^оС. В зоне III охлаждения (фиг.2,5) регулирующие заслонки 24 верхних окон 21 приемных каналов 20, соединенных с регенаративно-рекуперационными каналами 18 и 19 или соединяющих верхние окна 21 верхних распределительных каналов 31, открыты, а регулирующие заслонки 24 нижних окон 23 подводящих каналов 22 или соединяющих их нижних распределительных каналов 32 закрыты. Потоки нагретого теплоносителя в зоне III распределяются по трем направлениям: основной поток продолжает двигаться по камере 1, попадая в зону I обжига, а два других за счет разрежения, создаваемого камерным и дополнительным дымососом 30, по регенеративно-рекуперационным каналам 18 и 19 направляются в зону I подогрева. Таким образом, за счет регенеративного теплообмена тепло от остывающих муфелей 7, засыпки 8 и обожженных изделий 9 передается регенеративно-рекуперационными каналами 18 и 19 в зону I для подогрева до необходимых температур муфелей 7, засыпки 8 и изделий 9. Регулирующие заслонки 24 окон 21 и 23 приемных 20 и подводящих 22 каналов или распределительных каналов 31 и 32, соединяющих их, в зоне II обжига могут быть закрыты или открыты, что зависит от необходимости дополнительного нагрева теплоносителя, поступающего в зону I подогрева. Кроме того потоки нагретого теплоносителя, попавшие в регенеративно-рекуперационные каналы 18 и 19, получают путем рекуперации дополнительный нагрев, как в зоне III охлаждения, так и в зоне II обжига, за счет теплопроводности огнеупорного материала стенок приемных 20 и подводящих 22 каналов в огневых отсеках 13 камеры 1, например, выполненных из графитовых блоков 25 (фиг. 4). Попадая в зону I подогрева, потоки нагретого теплоносителя распределяются по огневым отсекам 13 среди муфелей 7, находящихся на подогреве, тем самым поднимая в них температуру до заданной величины, и сливаются с основным газовым потоком в камере 1, при этом регулирующие заслонки 24 нижних окон 23 подводящих каналов 22 или соединяющих их распределительных каналов 32, которые соединены с регенеративно-рекуперационными каналами 18 и 19, открыты, а регулирующие заслонки 24 верхних окон 21 приемных каналов 20 или соединяющих их распределительных каналов 31 закрыты (фиг.2, 3, 5, 6). Дозированная подача необходимого количества теплоносителя также производится регулирующими заслонками 24, расположенными в верхних и нижних окнах 21 и 23 приемных и подводящих каналов 20 и 22 или соединяющих их распределительных каналов 31 и 32. затем использованные газы, минуя последний муфель 7 (фиг.2), находящийся на подогреве, удаляются из камеры 1 печи через съемную решетку 14 в отводящий дымовой канал 12 и через открытый и регулирующий клапан 16 - в сборный дымовой канал 15. Для удаления смолы из сборного дымового канала 15 открываются регулирующие заслонки 24 верхних окон 21 приемных каналов 20 или соединяющих их распределительных каналов 31, которые соединены с регенеративно-рекуперационным каналом 18, в зоне II обжига и одновременно открываются регулирующие заслонки 29 окон 28 отводящих каналов 27, соединяющих регенеративно-рекуперационный канал 18 и сборный дымовой канал 15. Горячие газы с температурой 80 - 1300^оС из зоны II обжига попадают через открытые регулирующие заслонки 24 верхних окон 21 приемных каналов 20 или соединяющих их распределительных каналов 31 по регенеративно-рекуперационному каналу 18 в отводящие каналы 27 и через окна 28, минуя регулирующие заслонки 29, в сборный дымовой канал 15. После выжигания смолы в сборном дымовом канале 15 регулирующие заслонки 24 и 29 закрываются.

Использование изобретения позволяет сократить расход топлива для обжига изделий и, соответственно, повысить КПД печи, дает возможность регулирования и равномерного распределения теплоносителя по сечению камеры печи.

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая выполненную в виде замкнутого контура камеру с внутренними и наружными стенами со стационарным подом и сводом со съемными секциями, горелки, установленные в стенах камеры, муфели, отводящие дымовые каналы, сборный дымовой канал с регулирующими клапанами, дымосос и регенеративно-рекуперационные каналы, отличающаяся тем, что регенеративно-рекуперационные каналы размещены внутри внутренней и наружной стен камеры по их периметру, причем эти каналы выполнены с приемными и подводящими каналами, соединенными с камерой печи через окна с регулирующими заслонками.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с дополнительными отводящими теплоноситель каналами, размещенными между регенеративно-рекуперационным каналом и сборным дымовым каналом, соединенными с последним через окна с регулирующими заслонками.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с дополнительными распределительными каналами с отверстиями переменного сечения, уменьшающимися от середины каналов к стенкам камеры, расположенными между приемными и подводящими каналами, соединенными с ними через окна с регулирующими заслонками.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что футеровка приемных и подводящих каналов выполнена из графитовых блоков.

5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что печь снабжена дополнительными дымососами, соединенными с регенеративно-рекуперационными каналами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6