Способ термической обработки кирпича и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области техники по производству кирпича. Сущность способа: укладку слоев кирпича производят в штабель непосредственно друг на друга с перекрытием кирпичей и с образованием зазора между соседними кирпичами в слое. Выгрузку очередного нижнего слоя при опускании штабеля внутри нагревательной камеры осуществляют в два приема - сначала выгружают кирпичи, расположенные в слое через один, а затем остальные. Штабель может иметь внутреннюю сквозную вертикальную полость. Устройство для реализации способа термообработки кирпича отличается тем, что механизм вертикального перемещения кирпича внутри нагревательной камеры имеет опорные площадки, которые в исходном положении размещаются на одном уровне равномерно под нижним слоем по две под каждым кирпичом. Привод этого механизма выполнен с возможностью автономного подъема и опускания опорных площадок для кирпича. Привод обеспечивает работу опорных площадок таким образом, что каждая из них может поочередно синхронно перемещаться то с соседней площадкой, расположенной слева, то расположенной справа. Это необходимо, так как кирпичи в слоях расположены с перекрытием. Стенки нагревательной камеры снабжены нишами, горизонтальными или наклонными, расположенными на противоположных стенках нагревательной камеры в шахматном порядке. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области техники по производству строительных элементов и материалов, в частности к термообработке кирпича.

Известен способ термической обработки кирпича, включающий укладку его слоями и перемещение в процессе термообработки вертикально вниз с последующей выгрузкой нижнего слоя. Установка, реализующая способ, содержит нагревательную камеру со стенками, размещенные соответственно наверху и внизу загрузочное и разгрузочное приспособления и механизм вертикального перемещения кирпича сверху вниз, состоящий из привода и опорных поверхностей для кирпича.

Указанная установка и реализуемый с ее помощью способ требуют выполнения опорной поверхности, а также некоторых элементов механизма вертикального перемещения из стойкого к высоким температурам материала, что ведет к значительному удорожанию конструкции и всего процесса термообработки. Даже выполненные из жаропрочных сплавов упомянутые детали подвергаются значительному износу из-за постоянной работы в условиях перепада температур. Кроме того, в данном компоновочном решении нерационально используется полезный объем нагревательной камеры, а следовательно, это приводит к снижению производительности установки и ее усложнению, связанному с необходимостью размещения в камере несущих конструкций, что значительно усложняет обслуживание установки в процессе эксплуатации при снижении надежности ее работы. И, наконец, постоянное сообщение нагревательной камеры с атмосферой приводит к излишнему расходу топлива.

Цель изобретения упрощение и удешевление конструкции, повышение надежности работы установки, увеличение производительности, экономия топлива.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе термической обработки, включающем укладку кирпича слоями и перемещение их в процессе термообработки вертикально вниз с последующей выгрузкой нижнего слоя, укладку слоев кирпича производят с перекрытием в каждом слое и образованием зазора между соседними кирпичами в слое. Выгрузку очередного нижнего слоя осуществляют в два приема сначала выгружают кирпичи, расположенные в слое через один, а затем остальные. Укладки кирпича производят в штабель, имеющий внутреннюю сквозную вертикальную полость.

В устройстве для осуществления способа, содержащем нагревательную камеру, размещенные соответственно наверху и внизу загрузочное и разгрузочное приспособления и механизм вертикального перемещения кирпича сверху вниз с опорной поверхностью и приводом, опорная поверхность механизма вертикального перемещения кирпича выполнена в виде множества подвижных площадок, размещенных в исходном положении на одном уровне равномерно под нижним слоем по две под каждым кирпичом. Привод механизма выполнен с возможностью автономного подъема и опускания опорных площадок. Стенки нагревательной камеры выполнены с нишами, расположенными в шахматном порядке на противоположных стенках. Ниши могут быть горизонтальными.

На фиг. 1 показана установка, вид сбоку; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 различные позиции процесса выгрузки кирпичей нижнего слоя штабеля; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит нагревательную камеру 1 со стенками наружными 2 и внутренними 3. Предусмотрены загрузочное 4 и разгрузочное 5 приспособления, установленные соответственно наверху и внизу установки. Необходимый для работы установки механизм вертикального перемещения кирпича сверху вниз состоит из привода 6 и связанных с ним подвижных опорных площадок 7,7.1 и 8,8.1 для кирпичей 9. Опорные площадки 7,7.1 и 8,8.1 в своем исходном положении (фиг. 3) размещаются на одном уровне равномерно под нижним слоем кирпичей, причем по две площадки под каждым кирпичом. Привод 6 выполнен с возможностью автономного подъема и опускания опорных площадок 7 и 8. Это означает, что в соответствии с последовательностью этапов выгрузки кирпичей нижнего слоя привод 6 настроен так, что обеспечивает то синхронное опускание всех опорных площадок 7,7.1 и 8,8.1 на высоту одного слоя кирпичей, т.е. всего штабеля кирпичей, то синхронное опускание каждой опорной площадки попеременно вместе с каждой соседней опорной площадкой, то расположенной слева при выгрузке одного слоя кирпичей, то расположенной справа при выгрузке следующего слоя, то попарный их (площадок) подъем после снятия с них кирпичей. Для осуществления подобной последовательности работы привод 6 снабжен некоторым программным средством (не показано), а именно: если привод гидравлический или пневматический, то программное средство может быть выполнено в виде золотника; если привод механический, то такое средство может представлять собой закрепленные на валу кулачки, взаимодействующие через толкатели с опорными площадками.

Стенки 2 и 3 нагревательной камеры 1 имеют ниши 10, которые на противоположных стенках (наружной и внутренней) расположены в шахматном порядке взаимно. Такое расположение позволяет организовать зигзагообразное движение воздуха в нагревательной камере при его подъеме. Выступы 11 между нишами направляют струю воздуха в зазоры 12 между кирпичами, тем самым не только улучшается процесс термообработки кирпича, но и вследствие движения воздуха по лабиринту, образованному нишами и зазорами 12, обеспечивается более полная отдача тепла, что влечет за собой экономию топлива. Ниши 10 могут выполняться как горизонтальными, так и наклонными по периметру стенок нагревательной камеры.

Сама установка поддерживается стойками 13. Верхняя часть установки колпак 14 смонтирован на стойках 15, которые являются направляющими для заслонок 16, необходимость в которых связана с экономией тепла (вместо заслонок могут быть применены дверцы, например, раздвижные). Горелки 17 установлены в нижней части нагревательной камеры 1 на высоте от нижнего среза ее, приблизительно равной 1/4-1/3 всей высоты нагревательной камеры.

Установка для термообработки кирпича при осуществлении заявленного способа работает следующим образом.

С помощью загрузочного приспособления 4 подаются предназначенные для термообработки кирпичи, которые при поднятых заслонках 16 либо манипулятором-роботом, либо рабочими (не показано) укладываются на предыдущий слой с взаимным перекрытием кирпичей и с условием обеспечения зазора 12 (2-5 см). Термообработка штабеля кирпичей производится при закрытых заслонках 16, кроме периода времени, непосредственно относящегося к загрузке кирпичей.

Рассмотрим процесс выгрузки кирпичей, прошедших термообработку, и последующего опускания штабеля с помощью привода 6. Цикл этой выгрузки можно разбить на два полуцикла, которые отличаются лишь синхронностью попеременной работы соседних опорных площадок, что связано с расположением кирпичей с взаимным перекрытием в следующих друг за другом слоях штабеля.

Исходное положение всех опорных площадок в каждом полуцикле одинаково и соответствует расположению кирпичей нижнего слоя на уровне нижнего среза стенок 2 и 3 нагревательной камеры (пунктирная линия на фиг.1 и 3). Продолжительность выдерживания кирпичей в этом положении определяется требованиями технологии термообработки. Отметим, что выгрузка производится по всему низу штабеля, т. е. со всех его сторон (фиг.2). При выгрузке, так же как и при загрузке, используются либо манипулятор-робот, либо рабочие.

В начале 1-го полуцикла опускаются, например, те площадки, которые контактируют с четными кирпичами, если смотреть слева направо (фиг.3, этап II), а именно опорные площадки 7.1 и 8.1. Они опускаются до уровня, обеспечивающего беспрепятственный съем с них кирпичей и укладку их на разгрузочное приспособление 5. Затем указанные площадки поднимаются до упора в кирпичи следующего слоя, тем самым помогая удерживать штабель (этап III). После этого опускаются другие опорные площадки 7 и 8, т.е. контактирующие с нечетными кирпичами в нижнем слое (этап III). Последние выгружаются, а освободившиеся площадки затем поднимаются до упора в кирпичи следующего нижнего слоя (этап IV). В заключение полуцикла происходит опускание всех площадок вместе со штабелем на высоту одного слоя, т.е. до исходного положения (этап V). Далее начинается 2-й полуцикл описываемого процесса выгрузки кирпичей, при котором площадки работают попарно по-иному, а именно если на I-м полуцикле образовывались пары из площадок 7 и 8, то на следующем полуцикле из площадок 8 и 7. И т.д. Таким образом, каждая опорная площадка перемещается синхронно с соседней, расположенной то слева при нагрузке одного слоя, то справа при выгрузке следующего слоя кирпичей. Выгрузка каждого слоя осуществляется в два приема сначала выгружаются кирпичи, расположенные через один в слое, а затем остальные.

Цикличность работы привода 6 обеспечивает перемещение всего штабеля кирпичей через нагревательную камеру с некоторой средней скоростью, отвечающей требованиям технологии термообработки. В результате каждый кирпич проходит весь технологический цикл.

При запуске установки с полностью выгруженной нагревательной камерой загрузку кирпича можно осуществить в направлении снизу вверх в последовательности, обратной описанному выше процессу разгрузки при термообработке.

Предлагаемый способ и установка позволяют упростить конструкцию и повысить надежность в эксплуатации оборудования за счет отказа от необходимости размещения в высокотемпературной зоне каких-либо агрегатов и связанного с этим использования дорогостоящих жаропрочных материалов, а также облегчить доступ к узлам для их обслуживания.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки кирпича, включающий укладку кирпича слоями и перемещение их в процессе термообработки вертикально вниз с последующей выгрузкой нижнего слоя, отличающийся тем, что укладку слоев кирпича производят с перекрытием в каждом слое и образованием зазора между соседними кирпичами в слое, причем выгрузку очередного нижнего слоя осуществляют в два приема - сначала выгружают кирпичи, расположенные в слое через один, а затем остальные.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что укладку кирпича производят в штабель, имеющий внутреннюю сквозную вертикальную полость.

3. Устройство для термической обработки кирпича, содержащее нагревательную камеру, размещенные соответственно наверху и внизу загрузочное и разгрузочное приспособления и механизм вертикального перемещения кирпича сверху вниз с опорной поверхностью и приводом, отличающееся тем, что опорная поверхность механизма вертикального перемещения кирпича выполнена в виде множества подвижных площадок, размещенных в исходном положении на одном уровне равномерно под нижним слоем по две под каждым кирпичом, а привод механизма выполнен с возможностью автономного подъема и опускания опорных площадок, при этом стенки нагревательной камеры выполнены с нишами, расположенными в шахматном порядке на противоположных стенках.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что ниши выполнены горизонтальными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4