Печь для обжига керамических изделий



Печь для обжига керамических изделий
Печь для обжига керамических изделий
Печь для обжига керамических изделий
Печь для обжига керамических изделий

 


Владельцы патента RU 2551877:

Левестам Александр Юльевич (RU)

Печь для обжига керамических изделий включает основной канал, который заполняется изделиями, и циркуляционный канал, расположенный по длине основного канала, с устройствами перемещения газа, которые обеспечивают циркуляцию газа путем отбора газа из основного канала и его возврата через циркуляционный канал в основной канал с противоположной стороны. Для обеспечения заданного и контролируемого режима нагревания, обжига и охлаждения изделий все каналы печи разделены на секции поперечными перегородками с отверстиями.

 

Изобретение относится к области техники, а именно к обжиговым печам непрерывного действия и может использоваться для термической обработки строительных керамических изделий, в частности, пустотного кирпича и блоков.

Известное устройство для термической обработки керамических пустотных изделий (заявка WO 2008/063538 А2, МПК6 С04В 35/638, F27B 9/00) выбрано за прототип и состоит из основного канала, заполняемого изделиями и циркуляционного канала с вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию газа путем отбора газа из основного канала и возврата его в основной канал с противоположной стороны. Нужно отметить, что в известном устройстве для термической обработки пустотных изделий создается система циркуляции газа, которая улучшает равномерность термической обработки пустотных изделий, однако, имеет следующие недостатки.

При созданной циркуляции газа в основном канале печи происходит активное перемешивание потоков газа по всей длине канала, что исключает возможность нагрева, обжига и охлаждения пустотных изделий в строгом соответствии с технологией.

Другим недостатком известного устройства является то, что вместе с продуктами горения из печи выводится пар, который образуется при испарении воды из загружаемых сырых изделий, при этом вместе с паром из печи выводится тепло, затраченное на парообразование.

В основу изобретения на устройство поставлена задача путем усовершенствования конструкции печи за счет введения дополнительных элементов обеспечить заданный и контролируемый режим нагревания, обжига и охлаждения изделий, что обеспечит строгое выполнение технологии обжига и соответственно качества обожженных изделий.

Следующей задачей изобретения на устройство является то, чтобы в печи путем максимальной степени рекуперации тепла продуктов горения, пара и воздуха достигнуть максимальной экономии тепловой энергии, идущей на обжиг керамических изделий.

В заявленном устройстве задача решается тем, что в печи для обжига керамических изделий, включающей основной канал, заполняемый изделиями, и циркуляционный канал с устройствами перемещения газа, обеспечивающими циркуляцию газа путем отбора газа из основного канала и возврата его в основной канал с противоположной стороны, согласно изобретению, печь разделена на секции перегородками с отверстиями.

Для устранения активного перемешивания газа, являющегося теплоносителем, по длине печи установлены поперечные перегородки с отверстиями, которые способны пропускать ограниченный поток газа и препятствовать интенсивному перемешиванию газа по длине печи.

Задача, поставленная в основу изобретения, также достигается тем, что в перегородках между секциями печи дополнительно выполнены.направляющие элементы - заслонки для создания направленного потока газа между секциями, отсекающие часть циркуляционного потока предыдущей секции и подающие его в последующую секцию. Выполнение заслонок с регулируемым наклоном дает возможность изменения скорости и направления перемещения газа между секциями.

Таким образом, за счет усовершенствования конструкции печи в основном канале образуется интенсивный циркуляционный поток газа, что обеспечивает равномерность температур в каждой секции по ширине и высоте в рабочем пространстве основного канала и управляемый поток газа вдоль основного канала, что сокращает продолжительность обжига при одновременном повышении качества продукции.

Устройство печи для обжига керамических изделий имеет и другое усовершенствование, благодаря чему получается дополнительный технический результат.

Следующая задача, которая поставлена в основу изобретения, достигается тем, что в циркуляционном канале печи дополнительно установлен, по крайней мере, один теплообменник.

Чтобы вернуть тепло парообразования в технологический процесс - в зону нагрева изделий, необходимо этот пар или парогазовую смесь пропустить через теплообменник, который располагается в циркуляционном канале в зоне нагрева. В этом теплообменнике происходит не только охлаждение парогазовой смеси, но и конденсация пара. Таким образом, теплота конденсации и нагретой газовой смеси используется для нагрева изделий.

Теплообменник дополнительно может быть оборудован вентилятором для обеспечения необходимой скорости прохождения газа.

Использование данной совокупности существенных признаков, включая отличительные, позволяет по сравнению с прототипом:

- обеспечить заданный и контролируемый режим нагревания, обжига и охлаждения изделий;

- достигнуть максимальной экономии тепловой энергии.

Описание печи для обжига керамических изделий подтверждается чертежами, где на фиг. 1 - изображен поперечный разрез печи для обжига керамических изделий, на фиг. 2 - исполнение поперечных перегородок с отверстиями в печи в разрезе фиг. 1 по сечению А-А, на фиг. 3 - исполнение направляющих элементов в печи в разрезе фиг.1 по сечению А-А, на фиг. 4 - исполнение теплообменника в печи в разрезе фиг.1 по сечению А-А.

Изобретение подробно описывается со ссылками на чертежи. Печь для обжига керамических изделий показана на фиг. 1 и состоит из внешнего корпуса 1, основного канала 2, который заполняется пустотными изделиями 3, и циркуляционного канала 4, отделенного от основного канала 2 перегородками 5 и необходимого для создания интенсивного циркуляционного потока газа, способствующего ускорению теплообмена. В верхней части каждой секции основного канала 2 установлены вентиляторы 6 для отбора газа из верхней части основного канала 2 и подачи его в нижнюю часть через циркуляционный канал 4.

По всей длине печь разделена на секции поперечными перегородками 7 (фиг. 2) с отверстиями 8, при этом в случае выполнения печи с механическим перемещением пустотных изделий 3 поперечные перегородки 7 выполняются из двух частей: неподвижной части 7, перегораживающей циркуляционный канал 4, и подвижной части 7а (фиг.1), перемещающейся вместе с пустотными изделиями 3.

Для обеспечения направленного перемещения газа внутри печи между секциями могут быть установлены приточные 9 (фиг. 2) и вытяжные 10 вентиляторы.

В поперечных перегородках 7 (фиг. 3) с отверстиями 8 дополнительно выполнены направляющие элементы - заслонки 11 с регулируемым наклоном, при этом отверстия 8 выполняются по размерам заслонок 11 и в этом случае необходимость установки вентиляторов 9 и 10 отсутствует.

В циркуляционном канале 4 (фиг. 4) дополнительно установлен теплообменник 12, который дополнительно оборудован вентилятором 13.

Нагревание изделий может проходить от любого источника тепла: путем сжигания топлива, применения электрического нагревателя или другим способом.

Исполнение печи для обжига керамических изделий применимо как к печам с механическим перемещением изделий, так и к печам с неподвижным расположением изделий.

Печь для обжига керамических изделий работает следующим образом.

Заполнение основного канала 2 пустотными изделиями 3 производится либо в каждую секцию отдельно - для печей с неподвижным расположением изделий 3, либо через крайние секции - для печей с механическим перемещением изделий 3.

Печь имеет три зоны: зону нагрева, обжига и охлаждения. Процессы тепло-массообмена в печи подобны процессам, происходящим в обычных туннельных и кольцевых печах. В предлагаемой печи благодаря наличию вентиляторов 6 интенсивность тепло-массообмена значительно повышается.

Теплообмен между газовой средой печи (теплоносителем) и пустотными изделиями 3 (фиг. 1) в пределах каждой секции осуществляется благодаря многократному прохождению газа вокруг и через пустотные.изделия 3 путем отбора газа из верхней части основного канала 2 вентилятором 6 и подачи его через циркуляционный канал 4 в нижнюю часть основного канала 2.

Перенос тепловой энергии между секциями (вдоль основного канала 2) осуществляется перемещением газа (теплоносителя) через отверстия 8 (фиг. 2) в перегородках 7.

Первый способ оптимизации процесса теплообмена между секциями печи выполняется путем подбора размера отверстий 8 в перегородках 7, при этом само перемещение газа осуществляется путем создания разности давлений между секциями, например, вентиляторами 9 и 10. Второй способ оптимизации процесса теплообмена между секциями печи выполняется путем регулирования наклона заслонок 11 (фиг. 3).

Образующийся в печи пар, а также продукты горения (при использовании топлива) направляющими заслонками 11 (фиг. 4) подаются в секцию печи, из которой осуществляется их отбор через теплообменник 12, при этом в теплообменнике 12 происходит охлаждение входящих газов и частичная конденсация пара, что обеспечивает нагрев пустотных изделий 3 (условно не показаны), заполненных в печь. При большом перепаде давления в теплообменнике 12 для обеспечения прохождения через него необходимого потока газа используется вентилятор 13. При использовании вентилятора 13 подвод парогазовой смеси к секции, из которой производится ее отбор в теплообменник 12, может производится через отверстия 8 без заслонок 11 за счет разряжения, создаваемого вентилятором 13.

Приведенные сведения подтверждают то, что усовершенствованная печь для обжига керамических изделий промышленно применима с использованием разных вариантов исполнения. В результате применения предлагаемых решений получены качественно обожженные изделия за счет строгого выполнения технологии обжига при минимальных энергетических затратах. Опытно-экспериментальный образец печи для обжига керамический изделий изготовлен, эксплуатационные характеристики которой подтвердили достижение желаемого технического результата.

1. Печь для обжига керамических изделий, включающая основной канал, заполняемый изделиями, и циркуляционный канал с устройствами перемещения газа, обеспечивающими циркуляцию газа путем отбора газа из основного канала и возврата его в основной канал с противоположной стороны, отличающаяся тем, что печь разделена на секции перегородками с отверстиями.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в перегородках между секциями дополнительно выполнены направляющие элементы для создания потока газа между секциями.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в циркуляционном канале дополнительно установлен, по крайней мере, один теплообменник.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что теплообменник дополнительно оборудован вентилятором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе газоочистки металлургической установки, способу очистки отходящего газа и металлургической установке, содержащей упомянутую систему газоочистки.

Изобретение относится к устройству для извлечения рения и сопутствующих металлов из горячих вулканических газов Устройство содержит средство для сбора вулканических газов, газоход, блок адсорберов, систему промывки адсорберов и блок электрофильтров, которое снабжено вертикальной аэродинамической трубой из прочной жаростойкой и кислотоупорной полимерной пленки, армированной полимерными обручами, прикрепленной с помощью автоматических натяжных устройств к воздушному шару, в которой размещены адсорберы и электрофильтры, ветроэнергетической установкой, ветровое колесо которой размещено в упомянутой аэродинамической трубе с обеспечением тяги воздуха, достаточной для прокачки вулканического газа через адсорберы и для вращения ветрового колеса в постоянном воздушном потоке, за счет разницы атмосферного давления и градиента температуры на концах аэродинамической трубы, блоком охлаждения вулканического газа, выполненного в виде системы водяного охлаждения газа, содержащей форсунки и диафрагму, и расположенного в газоходе, емкостью для сбора бедного раствора рения и ионообменной колонной, при этом средство для сбора вулканического газа выполнено в виде купола для сбора газа, содержащего раздвижные патрубки и предохранительный клапан, соединенного газоходом с аэродинамической трубой, выполненного из прочной жаростойкой полимерной пленки и подвешенного на тросах к воздушному шару.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к элементам конструкции газоотводящего оборудования открытой рудовосстановительной печи для производства, преимущественно, кристаллического кремния и ферросилиция.

Изобретение относится к способу подогрева отжигаемого материала в отжигательной печи и к печи для осуществления способа. Способ подогрева отжигаемого материала в колпаковой отжигательной печи с двумя печными стендами (1, 2), на каждом из которых под защитным муфелем (7, 8) размещен отжигаемый материал (3, 4), причем подвергаемый термообработке в защитном муфеле (8) отжигаемый материал (3) подогревают с помощью газообразного теплоносителя, направляемого в контуре между обоими защитными муфелями (7, 8), поглощающего тепло термообработанного в защитном муфеле (7) отожженного материала (4) и отдающего тепло подогреваемому отжигаемому материалу (3) в другом защитном муфеле (8).

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для отвода отходящих от электродуговой печи газов в газоход газоочистки. Газоотвод содержит камеру дожигания, пылеосадительную камеру и приемный патрубок, выполненный с входным сечением, большим, чем сечение сводового патрубка электродуговой печи, соединенный с камерой дожигания и сопряженный с заданным зазором со сводовым патрубком электродуговой печи.

Изобретение относится к способу и системе для извлечения тепла из отходящих газов из печи, работающей на ископаемых топливах. Способ включает прием потока отходящих газов в воздухоподогреватель, вычисление массового расхода кислотного материала, проходящего в отходящих газах, массового расхода щелочных частиц, нагнетаемых в поток отходящих газов для нейтрализации кислотного материала, нагнетание щелочных частиц с распределением размеров частиц при вычисленном массовом расходе в поток отходящих газов выше по потоку от воздухоподогревателя, вычисление степени скопления макрочастиц отходящих газов, регулирование по меньшей мере одного из массового расхода, при котором щелочные частицы нагнетаются в отходящие газы, и распределение размеров щелочных частиц, нагнетаемых в отходящие газы, так чтобы при падении давления, большем заранее определенного порога, нагнетался относительно больший процент крупных частиц для контактирования с теплообменными элементами и прилипания к ним большего числа щелочных частиц, нейтрализующих кислотный материал, конденсирующийся на этих элементах, а при падении давления, меньшем заранее определенного порога, нагнетался относительно малый процент крупных частиц.

Изобретение относится к обжигу кусковых материалов в шахтных печах. Шахтная печь для осуществления способа согласно изобретению содержит зону обжига по меньшей мере с одним копьем горелки, а также устройство для добавления средства для сокращения содержания NOx, образующегося в процессе производства.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для утилизации тепла отходящих дымовых газов технологических агрегатов, и может быть использовано для нагревательных печей прокатных станов, дуговых сталеплавильных печей и газоотводов конвертеров.

Установка содержит вращающуюся печь (1), циклонный подогреватель (2), в который поступают дымовые газы из вращающейся печи, охладитель (4) клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи (1) и по меньшей мере один теплообменник (9).

Изобретение относится к термической обработке стальных деталей, в частности к способу охлаждению деталей в камере струйного охлаждения протяжной печи. .

Изобретение относится к печам выпрямляющего отжига электротехнической стальной полосы, работающим при колебаниях давления в объеме печи, и может быть использовано преимущественно для стабилизации режима газодинамического уплотнения камеры сушки и нагрева печи посредством газового затвора.

Изобретение относится к термообработке стальной полосы в частности, к герметизации загрузочных и разгрузочных окон протяжной печи в защитной газовой среде посредством газового затвора, и может быть использовано в агрегатах термической и термохимической обработки металла в металлургической и машиностроительной промышленности.

Изобретение относится к печам для непрерывного нагрева стальных заготовок. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к рекуператорам печей открытого малоокислительного нагрева металлопродукции, например проволоки, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах.

Изобретение относится к устройству для транспортировки металлических заготовок, в частности во время термической обработки, содержащему транспортное устройство и перемещающуюся горизонтально в направлении транспортировки ходовую часть.

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных печей и может быть использовано в нагревательных и термических печах с роликовым подом. .

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано в туннельных печах мини-заводов. .

Изобретение относится к оборудованию для нагревательных печей. .

Изобретение относится к металлургическому производству. .

Изобретение относится к способу нагрева длинномерных изделий из сталей и сплавов. Способ включает предварительный нагрев печи до заданной температуры от источника нагрева, загрузку изделий, нагрев изделий до заданной температуры и регулирование температуры, последующую полимеризацию покрытия с последующим охлаждением, отличающийся тем, что вводят поток нагретых газов от газотурбинного двигателя газотурбинной электростанции к дымоходу в камеры печи для нагрева изделия и в камеры печи для полимеризации нанесенного порошкового покрытия, автоматически регулируют направление и объем потока нагретых газов, поступающего в камеры печи, с помощью тяги, создаваемой дымоходом и газотурбинным двигателем, регулируют температуру потока нагретых газов до заданной температуры, причем в камерах печи для нагрева изделия поток нагретых газов направляют по спирали к наружной и внутренней поверхностям вращающегося изделия для обеспечения теплообмена при турбулентном движении потока нагретых газов и равномерного и эффективного нагрева, а в камерах печи для полимеризации поток нагретых газов направляют на стенки самих камер печи, при этом производят предварительный нагрев и загрузку первой камеры печи партией изделий с последующим нагревом ее до заданной температуры в первой камере печи, лишний объем утилизируют во вторую камеру печи и последующие для предварительного нагрева, и выдерживают изделия в первой камере печи для удаления различных коррозионно-активных сред, уменьшающих адгезионную прочность.
Наверх