Высокотемпературная муфельная вращающаяся печь с комбинированной футеровкой

 

Изобретение относится к устройствам для термической обработки материалов, не допускающим контакта с теплоносителем, например для обжига порошкообразных материалов с температурой обжига до 1750^oС, и может быть использовано в химическом машиностроении для получения кализаторов. Изобретение позволяет уменьшить расход топлива на единицу продукции на 20% и снизить теплопотери в окружающую среду на 30% в сравнении с действующими вращающимися печами. В изобретении получение заявленного технического результата достигается за счет того, что футеровка печи совмещена с топкой печи и в футеровке печи над каналами для прохода газа-теплоносителя выполнены с примыканием к вращающемуся корпусу барабана каналы для подачи вторичного воздуха к топке печи, причем каналы для прохода газа-теплоносителя и каналы вторичного воздуха выполнены с внутренним рельефом, состоящим из продольных волнообразных углублений по длине каналов. Положительный результат достигается за счет применения в комбинированной футеровке печи развитой системы отводящих и подводящих каналов, снижающих температуру отходящих дымовых газов до уровня 150 - 200°С, и равномерного прогрева активной рабочей поверхности футеровки за счет подачи раскаленных /1800 ^oС/ продуктов сгорания топлива внутрь футеровки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для термической обработки материалов, не допускающим контакта с теплоносителем, например для обжига порошкообразных материалов с температурой обжига до 1750^oC, и может быть использовано в химическом машиностроении для получения катализаторов.

Известны устройства для подачи газов во вращающуюся печь (авт.св. СССР N 1145224, кл. F 27 B 7/36 с приоритетом от 10.03.83 г., авторы А.В.Мирохин и В.П.Купреенков), где газ-теплоноситель подается по отдельным каналам, но через перфорированные отверстия, контактируя с термообрабатываемым материалом, что в отдельных случаях, например при обжиге порошкообразных материалов, неприемлемо, и (авт. св. СССР N 1610211, кл. F 27 B 5/16 с приоритетом от 17.01.89 г. авторы В.В.Федоренко и Г.Л.Абраменкова), где наличие сыпучего инертного монодисперстного материала в каналах футеровки обуславливает сложность подбора материала для температуры газа-теплоносителя до 175^oC.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является (авт.св. SU N 450066, кл. F 27 B 5/10, 1975 г., авторы В. А. Ремиз, А. Л.Дудник, И.Е.Инденбаум, А.И.Тюмеров, В.Е.Островский и В.А. Борщев - прототип) муфельная вращающаяся печь, содержащая вращающий барабан, муфель с закрытым торцом со стороны топочной камеры и газоотводные камеры технологических и топочных газов, где наличие металлического муфеля ограничивает его применение при высоких температурах (свыше 1500^oC) или же требует для его изготовления специального материала.

Цель изобретения - уменьшение удельного расхода топлива на единицу продукции на 20% и снижение теплопотерь в окружающую среду на 30% в сравнении с действующими печами.

Поставленная цель достигается в предлагаемом изобретении за счет применения муфеля, являющегося одновременно футеровкой печи, совмещенного с топкой печи, а в нем над каналами для прохода газа теплоносителя выполнены с примыканием к вращающемуся корпусу барабана каналы для подачи вторичного воздуха к топке печи, причем каналы вторичного воздуха выполнены с внутренним рельефом, состоящим из продольных волнообразных углублений по длине каналов.

Указанный технический результат: уменьшение теплопотерь достигается тем, что вторичный воздух проходит по каналам внутри футеровки муфеля и регенерирует полученное тепло в газогорелочное устройство, значительно (до 30% от уровня действующих вращающихся печей) снижая теплопотери в окружающую среду; уменьшение удельного расхода топлива на единицу продукции напрямую связано с применением совмещенной топки с использованием подогретого до 700-750^oC вторичного воздуха и исключения пламенного режима горения природного газа. Жаровые каналы футеровки и топочный объем совмещенной топки образуют единую систему теплогенерации, позволяющую оптимизировать процесс снижения природного газа и, как следствие, снижение расхода природного газа на единицу продукции.

На фиг. 1 представлена высокотемпературная муфельная вращающаяся печь, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А - А.

Печь содержит наклонный вращающийся барабан 1 размещенной в ней муфельной футеровкой 2, имеющей каналы 3 для прохода теплоносителя и каналы 4 для прохода вторичного воздуха к газогорелочному устройству 5.

В канале печи со стороны откаточного газогорелочного устройства 5 размещена совмещенная топка 6. Печь содержит загрузочное и разгрузочное устройства 7 и 8. В конце барабана 1 размещена охватывающая его камера 9 для отвода теплоносителя от топки 6. У начала барабана 1 размещена охватывающая его камера 10 для подвода вторичного воздуха по каналам 4 к газогорелочному устройству 5. К откатному газогорелочному устройству 5 через смеситель 11 подается газовоздушная смесь. Вращающийся барабан 1 установлен на опоры 12.

Печь работает следующим образом. Обрабатываемый порошкообразный материал загружают во внутреннее рабочее пространство муфельной футеровки 2 с помощью загрузочного устройства 7. При вращении барабана 1 совместно с муфельной футеровкой 2 обрабатываемый материал продвигается внутри муфельной футеровки 2 в сторону разгрузочного устройства 8, поглощая при этом тепло от внутренней поверхности муфельной футеровки 2, за счет чего происходит его термическая обработка. От смесителя 11 газовоздушная смесь поступает к газагорелочному устройству 5, где происходит сгорание газовоздушной смеси в среде горячего вторичного воздуха, поступающего по каналам 4 и нагретого от стенок до температуры 700-750^oC. Раскаленные до 1800^oC продукты сгорания природного газа поступают в топку 6, откуда по каналам 3 перемещаются в сторону охватывающей камеры 9, отдавая тепло стенкам каналов. Хорошо развитая внутренняя профилированная поверхность отводящих и подводящих каналов 3 и 4 снижает температуру дымовых газов до уровня 150-200^oC.

Формула изобретения

1. Высокотемпературная муфельная вращающаяся печь, содержащая вращающийся барабан, размещенные в муфельной футеровке каналы для прохода газа-теплоносителя, отличающаяся тем, что муфельная футеровка печи совмещена с топкой печи, а в футеровке муфеля над каналами для прохода газа-теплоносителя выполнены с примыканием к вращающемуся корпусу барабана каналы для подачи вторичного воздуха к топке печи.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что каналы для прохода газа-теплоносителя и каналы вторичного воздуха выполнены с внутренним рельефом, состоящим из продольных волнообразных углублений по длине каналов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2