Печь для сушки и обжига изделий

 

Изобретение относится к устройствам для сушки и обжига изделий, например керамических, а также для отжига металлических изделий, коксования каменного угля и т.п. Печь содержит пол для изделий с помещенной на нем камерой с передней, задней, боковыми стенками, свод, надоводовую часть, подводящие (отводящие) газовые каналы, вентиляционное устройство, неподвижную раму со стойками, делящую камеру вертикальной плоскостью на перемещаемые секции. На раме через амортизирующие элементы закреплены задние стенки секций-камер с отверстиями для отвода (подвода) газовых потоков, соединенные воздуховодами с встроенными вентиляционными устройствами. Печь имеет площадку для вентиляционного устройства, закрепленную на стойках рамы, перпендикулярно ей. Задние стенки секций могут быть закреплены на раме с противоположных сторон, или в одной плоскости рамы, или на смежных плоскостях рамы. Секции выполнены с возможностью поочередного перемещения. Своды секций выполнены съемными. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для сушки и обжига изделий, например керамических, а также для отжига металлических изделий, коксования каменного угля и др.

Известна кольцевая печь непрерывного действия для обжига керамических материалов, в частности кирпича [1] состоящая из стационарного печного канала и подвесного свода, выполненных круговыми. В подвесном своде имеется секторное окно для загрузки и разгрузки материала. Горелочные устройства расположены на подвесном своде, скорость движения свода 1 м/ч. Печь работает следующим образом. Через загрузочное устройство загружается материал. Горелочные устройства постоянно включены на рабочий режим. Свод постоянно движется без остановок и при своем движении обжигает материал. Технологический процесс условно разделен на пять циклов: загрузки, подогрева, обжига, охлаждения и выгрузки.

Недостатком данного устройства является большая занимаемая площадь. В данной печи осложнен процесс подачи топлива на горелочные устройства. Печь рассчитана только на большие объемы выпуска обжигаемых изделий.

Известна также печь с выдвижным подом периодического действия [2] состоящая из рабочей камеры, подвижного пода, выполненного из двух секций, дверей и средств для герметизации рабочей камеры. Печь работает следующим образом. Обжигаемые изделия укладывают в одну из секций пода, затем включают привод перемещения пода. Средства для герметизации перемещают в верхнее вертикальное положение. Изделия закатывают в рабочую камеру печи, где они обжигаются. После обжига изделия выкатывают из камеры таким образом, что другая секция подвижного пода с изделиями устанавливается в рабочую зону камеры. Процесс обжига повторяется.

Недостатком данной печи является невозможность совмещения во времени процессов сушки и обжига изделий, а также возможные завалы при транспортировке изделий в печь.

Наиболее близкой к предлагаемой является печь для сушки и обжига керамических изделий [3] состоящая из неподвижного каркаса с футеровкой, зоны обжигового канала, подвижных печных вагонеток, входных и выходных наклонных дверц, вентиляционной установки для осуществления движения газовых потоков. На боковых стенках каркаса расположены горелочные устройства в шахматном порядке. Печь работает следующим образом. Пакеты изделий, установленные на печных вагонетках на определенном расстоянии друг от друга, помещают в печь. Дверцы печи закрывают, включают горелочные устройства и вентиляционную установку, начинают процесс обжига. По окончании обжига вагонетки выкатывают, а с противоположного конца печи закатывают новую партию изделий на печных вагонетках. Процесс обжига повторяется.

Недостатком данной печи является невозможность совмещения во времени процессов сушки и обжига изделий. Наличие вагонеточного парка увеличивает амортизационные расходы, связанные с эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом. Возможны завалы садка при транспортировке изделий в печи. За счет размещаемых в печи печных вагонеток снижается полезный объем обжигового пространства.

Целью изобретения является повышение производительности работы устройства при экономии энергоресурсов за счет работы устройства на отработанных газах.

Поставленная цель достигается тем, что печь для сушки и обжига изделий, содержащая под для изделий с помещенной на нем камерой с передней, задней, боковой стенками, свод, надсводовую часть, подводящие (отводящие) газовые каналы, вентиляционное устройство, механизм перемещения, имеет неподвижную раму со стойками, делящую камеру вертикальной плоскостью на перемещаемые секции, на раме упруго через амортизирующие элементы закреплены задние стенки секций камер с отверстиями для отвода (подвода) газовых потоков, соединенные воздуховодами с встроенными вентиляционными устройствами. Кроме того, печь имеет площадку для вентиляционного устройства, закрепленную на стойках рамы перпендикулярно ей. Кроме того, задние стенки секций могут быть закреплены на раме с противоположных сторон или на одной плоскости рамы, или на смежных плоскостях рамы. Кроме того, секции выполнены с возможностью поочередного перемещения, своды секций выполнены съемными.

В известной научно-технической и патентной литературе технических решений с указанной совокупностью признаков не обнаружено.

На фиг. 1 представлена схема печи (частично в вертикальном сечении, частично во фронтальной проекции); на фиг.2 схема печи (в плане); на фиг.3 сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 вертикальное сечение откатной секции камеры; на фиг.5 показана схема крепления задней стенки секции на неподвижной раме.

Печь включает две откатные секции 1 и 2, каждая из которых прямоугольник в поперечном сечении, выполненные из жаростойкого бетона, вокруг которых помещен подвижный каркас 3, передвигающийся на колесных опорах 4 по рельсовым путям 5. Перемещение подвижного каркаса 3 из исходного в рабочее состояние и обратно осуществляется при помощи лебедок 6, имеющих трос 7. Камера 8 сверху ограничена съемным сводом 9, снизу подом 10, с боков вертикальными боковыми стенами 11 и торцовыми стенами 12 с дверцами 13. Садка 14 имеет общую геометрическую форму с прямоугольными сторонами, главная ось Y-Y которой проходит поперек камеры 8. Форма поперечного сечения садок 14 повторяет форму сечения камеры 8 и каждая садка отделена от своей соседней и боковой стенки 11 камеры равными промежутками 15. Боковые стенки 11 включают с наружной стороны обжигового пространства секции подвижный каркас 3, разделенный вертикальными опорами 16 и горизонтальными балками 17. В верхней части вертикальные опоры ограничены стыковочными площадками 18, на которых жестко закреплена съемная рама 19. На основании подвижного каркаса 3 размещена футеровка 20 с изоляционной прокладкой 21. В месте соединения каркаса и футеровки последняя имеет сужающуюся нижнюю часть 22, образующую с подом 10 воздушный "замок" для герметизации камеры 8 печи. Основание подвижного каркаса 3 имеет боковые фартуки 23 для герметизации, которые могут передвигаться вдоль канавок 24, наполненных песком. Боковые стенки 11 печи оборудованы серией горелок 25, которые расположены в шахматном порядке на двух разных высотах: одни для обжига на уровне нижней части садки (под осью Y-Y), а чередующиеся с ними горелки на уровне верхней части садки 14 (над осью Y-Y) и направлены в каждый из промежутков 15. Над сводом 9 расположена надсводовая часть 26 печи с возможностью съема. Свод 9, надсводовая часть камеры, вертикальные боковые 11 и торцовые 12 стены печи соединены в месте стыка между собой и прикреплены к основанию съемной рамы 19, образуя жесткую конструкцию, а колесные опоры 4 позволяют при помощи лебедок 6 свободно перемещаться по рельсовым путям 5 из исходного в рабочее положение и наоборот. К торцовым стенкам 12 прикреплены дверцы 13, футерованные из огнеупорного материала, выполненные с возможностью проведения работ ручным способом. Опорами для крепления дверц 13 служат боковые стены 11. В центральной части печи между двумя откатными секциями 1 и 2 расположены неподвижная рама 27, к стойкам которой прикреплена площадка 28. На площадке 28 смонтированы вентиляционные устройства 29 и 30 с системами воздуховодов и регулируемых клапанов 31, 32, 33. На стойках неподвижной рамы 27 с помощью амортизирующиx элементов 34, колесныx опор 35 и направляющих 36 закреплены задние стенки 37 откатныx секций с футеровкой из огнеупорного материала таким образом, что позволяют осуществить стыковку секций 1 и 2 с задними стенками 37 плавно и без соударений. Стыки футеровки боковых стенок 11 и футеровки задней стенки 37 уплотнены с помощью П-образных пазов жгута 38 из огнеупорного материала. Возможны варианты крепления задних стенок откатных секций на раме: с противоположных ее сторон или в одной плоскости рамы, или на смежных плоскостях рамы. В задних стенках 37 в надсводовой части выполнены отверстия, соединяющие посредством воздуховодов с встроенными вентиляционными устройствами 29, 30, системой регулируемых клапанов 39, 33, 31, 32 и подводящих каналов 40, рабочие камеры откатных секций 1 и 2. Два регулируемых клапана 33 предназначены для регулировки движения газовыx потоков, направленных из надсводовой части 26 одной из откатных секций 1 или 2 в зону сушки изделий через регулируемые клапаны 31 к подводящему каналу 40 другой откатной секции. Другие два комплекта клапанов 32 предназначены для регулировки или удаления потоков отработанных газов из зоны сушки обрабатываемых изделий и выброса их наружу. Клапаны 39 предназначены для регулировки подачи чистого воздуха в надсводовую часть 26 для смешивания с отходящими газами из рабочей зоны камеры 8.

Печь работает следующим образом.

Обрабатываемые изделия садками 14 в виде пакетов укладывают с промежутками 15 на под 10 откатной секции печи. Лебедкой 6 перемещают секцию 1 из исходного в рабочее положение так, чтобы перекрыть торцовую часть печи задней стенкой 37. Включают газовые горелки 25 откатной секции 2, вентиляционные установки 29 и 30. Регулируемый клапан 39, связывающий отверстие задней стенки с надсводовой частью откатной секции 2, клапаны 33, 32 откатной секции 1 установлены в положение "открыто", а регулируемые клапаны 39 и 31 откатной секции 1 установлены в положение "закрыто". Включают вентиляционные установки 29 и 30. Горелки 25 секции 2 разжигают и регулируют таким образом, чтобы обеспечить постоянный возрастающий поток нагретых газов до полного высыхания изделий в откатной секции 1. Горелки 25 откатной секции 2 отключают, включают привод лебедки 6 и тросом 7 откатывают секцию 2 из рабочего положения в исходное. Затем новую партию изделий садками 14 из пакетов укладывают на под печи 10 откатной секции 2 и перемещают секцию 2 из исходного в рабочее положение. Включают горелки 25 секции 1 и с помощью регулируемы клапанов 33, 31, 32 (описано выше) устанавливают направление движения нагретых газов от секции 1 в камеру 8 секции 2. Горелки 25 разжигают и регулируют таким образом, чтобы обеспечить постепенный возрастающий поток нагретых газов. Когда достигается температура обжига, поток тепла, подаваемый горелками 25, становится постоянным. После завершения обжига начинают оxлаждение, подавая на горелки 25 только воздух.

С помощью устройства, регулирующего тягу, работающего в автономном режиме, автоматически открывают клапаны 33, 31, 32, 39 так, чтобы поддерживать давление в камераx откатных секций постоянным независимо от температуры.

Когда цикл сушка-подогрев-обжиг-охлаждение закончен, откатную секцию 1 разгружают, а новую партию изделий загружают для нового цикла.

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ СУШКИ И ОБЖИГА ИЗДЕЛИЙ, содержащая под для изделий с помещенной на нем камерой с передней, задней, боковой стенками, свод, надсводовую часть, подводящие-отводящие газовые каналы, вентиляционное устройство, механизм перемещения изделий, отличающаяся тем, что она имеет неподвижную раму со стойками, делящую камеру вертикальной плоскостью на перемещаемые секции, на раме упругого через амортизирующие элементы закреплены задние стенки секций-камер с отверстиями для отвода-подвода газовых потоков, соединенные воздуховодами с встроенными вентиляционными устройствами.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена площадкой для вентиляционного устройства, закрепленной на стойках рамы перпендикулярно ей.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что задние стенки секций закреплены на раме с противоположных сторон.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что задние стенки секций закреплены в одной плоскости рамы.

5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что задние стенки секций закреплены на смежных плоскостях рамы.

6. Печь по п.1, отличающаяся тем, что секции выполнены с возможностью поочередного перемещения.

7. Печь по п.1, отличающаяся тем, что своды секций выполнены съемными.

РИСУНКИ

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