Лабораторная вращающаяся печь

 

(72) Авторы изобретения В. А. Федоров, Г. В. Циденкова и М. И, Илюхина (54) ЛАБОРАТОРНАЯ ВРАШАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ ся

Изобретение относится к промышленности строительных материалов для иссле дования и выявления оптимальных режимов. обжига сырцовых гранул при производстве:.легких заполнителей.

Известна вращающаяся печь для. исследования кипе яки вспучивания пористых заполнителей, состоящая из наклонно установленного на ропикоопорах стального цилиндра длиной 1,5 — З м и с расположенными внутри карборундовыми нагревателями Ï .

Недостатком данной печи является не-. равномерность температурного поля в печном пространстве по ее длине, невозможность регулирования Фемпературы и продолжительности обжига в отдельных ее участках. Пля проведения исследований требуется значительное количество гранул, что увеличивает время проведения исследований. Кроме того, она громоздка, изготовление ее требует специальных жаростойких сталей, расположение концов нагревательнь х элементов внутри печи уоложняет их эксплуатацию.

Наиболее близкой к предлагаемой является лабораторная вращающаяся печь, содержащая горизонтальный барабан желобчатой формы с ...соотношением диамет ра к длине от 1:1 до 2:1, с торцов которого расположены загрузочно-разгрузочные камеры с системой электрообогрева, патрубками для ввода газа или опудривающего материала Г21 .

Недостатками указанной печи являют е невозможность осуществить ступенчатые температурно-временные режимы обработки гранул, связанные с быстрым нагревом .и охлаждением материала, например, при обжиге керамзита, вследствие тепловой инерции футеровки печи, необходимость проведения термоподготовки перед обжигом и охлаждения в других тепловых агрегатах, что нарушает процесс термообработки гранул и ухудшает их качество.

916940

Мель изобретения - повышения качест ва научно-исследовательских работ путем обеспечения непрерывного температурновременного режима обработки гранул и приближения его к "сжигг в промышлен- 5 ных печах.

Укаэанная цель достигается тем, что лабораторная врашаюшаяся печь, содержашая горизонтальный барабан желобчатой формы с соотношением диаметра и дли- 0 ны от 1:1 до 2:1, с торцов которого раоположены загрузочно-разгрузочные камеры с ситемой электрообогрева и патрубками для ввода газа или опудриваюшего материала, снабжена разделяющей 15 барабан на две части перегородкой, в которой выполнен наклонный канал с расположенным в нем лотком, и шиберами, установленными в перегородке и в торцах барабана, при этом внутренняя поверхностт о барабана выполнена с уступами.

Кроме того, каждая часть барабана снабжена реверсивным приводом.

На фиг. 1 изображен продольный раз- 25 рез предлагаемой печи; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1.

Лабораторная врашающаяся печь содержит горизонтальные барабаны желобчатой формы 1 и 2 с установленной между ними перегородкой 3, в которой выполнен наклонный канал, 4 с лотком 5, один конец которого расположен во вракающемся барабане 1, а другой - в ба35 рабане 2, камер 6 и 7, в стенках которых выполнены загрузочный канал 8, разгрузочный канал 9 и патрубки 10 и

11 для ввода газа или опудриваюшего материала, нагревательные элементы 12, установленные в месте прилегания барабанов 1 и 2 к камерам 6 и 7 и к перегородке 3, выполненной из огнеупорного материала, например, шамотного кирпича, шиберы 13 — 15, установленные в камерах 6 и 7 и перегородки 3. В барабане 2 расположен лоток 16, конец которого выходит в камеру 7. Барабаны

1 и 2 имеют индивидуальные приводы

17 с реверсивными электродвигателями, 50 а футеровка барабанов выполнена с уступами 18, расположенными по образуюкей барабана с длиной, равной длине барабана и образованными двумя поверхностями, одна иэ которых направлена по

55 радиусу к внутренней поверхности барабана, а другая - по касательной.

Высота уступов обусловлена размером обрабатываемых гранул, например, при обжиге сырцовых гранул фракции 5-10 мм, высота уступа равна 10 - 20 мм.

Лабораторная врашаюшаяся печь содержит не менее двух горизонтально расположенных вращающихся барабанов с ссьотношением диаметра к длине от 1:1 до

2:1, наличие которых необходимо для проведения различных стадий тепловой обработки, например, термоподготовки перед обжигом, обжига и Охлаждения, а также осуществление ступенчатого режима тепловой обработки.

Перегородка 3, установленная между вращающимися барабанами, предотврашает передачу тепла иэ одного барабана в другой, обеспечивая создание тепловых зон с различными температурными характеристиками и газовой средой.

Выполнение в перегородке наклонного канала с расположенным в нем лотком позволяет перегружать обжигаемые гранулы из одного барабана в ттругой, т.е. осушествлять непрерывный процесс термообработки гранул.

Шиберы 13 — 15, выполненные из теплоизолирующего матерпала (например, .из шамота, жаростойкой стали, покрытой теплоизоляцйонной обмаэкой), дают возможность сохранять заданную температуру и газовую среду в каждой зоне тепловой обработки в течение заданного времени, Уступы, выполненные на внутренней поверхности барабанов, позволяют ири смене направления врашения барабанов захватывать обрабатываемые гранулы и по мере вращения барабаня направлять их на наклонный лоток, по которому под . действием силы тяжести гранулы транспортируются в другой барабан.

Нагревательные элементы, установленные в месте прилегания барабанов 1 и 2 к камерам 6 и 7 и перегородке 3, способствуют созданию в каждой теплтюой зоне заданного температурного режима за счет регулирования напряжения при помощи трансформаторов.

Все зоны тепловой обработки снабжены датчиками контроля температуры и состава газовой среды (не показаны), которые монтируют через соответствуюшие отверстия в стенках камер.

Лечь работает следующим образом.

Вращение барабанов осуществляют от привода 17. Обрабатываемые гранулы (щебень) через загрузочный канал 8 помешают в камеру 6, предварительно нагретую до температуры 100 — 500 С для

5 9169 прохождения предварительной термообработки и выдерживают при этой температуре заданнм количество времени. Шибер

12 при этом находится в нижнем (закры4том ) положении. После окончания термоподготовки поднимают шибер 12 в верхнее положение и гранулы вручную перегружают во вращающийся барабан 1, предварительно нагретый до температуры

500 — 1000 С. Гранулы выдерживают to при этой температуре заданное количество времени. Шиберы 13 и 14 при этом находится в нижнем положении, создавая тем самым изолированную тепловую зону, После окончания тепловой обработки вклю-!5 чают привод 17 барабана 1 на обратное вращение (т.е. барабан начинает вращаться в обратную сторону). Гранулы, попадая на уступы, выполненные на внутренней поверхности барабана, поднимаются 20 и по мере вращения барабана пересыпаются на лоток 5, по которому транспор тируются в барабан 2, заранее разогоетый до температуры 1000 — 1380 С при вращении. Грануль| выдерживают при 23 этой температуре заданное количество времени, Шиберы 14 и 15 при этом находятся в нижнем положении. Затем включают привод 17 барабана 2 на обратное вращение, поднимают шибер 15 и обра- 30 батываемые гранулы по лотку 16 транспортируют в камеру 7, разогретую до температуры 700 - 900 С, где осуществляют выдержку гранул по заданному режиму с последующим охлаждением до температуры 90 — 70 С. Затем гранулы выгружают вручную через разгрузочный канал 9. Жи создания необходимой газовой среды, которая неодинакова для различных глин, в стенках камер 6 и 7 4о расположены патрубки 10 и 11 для ввода газа; при необходимости подают опудривающий материал.

Таким образом, предлагаемая лабораторная вращающаяся печь обеспечивает . непрерывный процесс обжига гранул с имитацией ступенчатого температурновременного режима обжига в промышленных вращающихся печах, включая режимы с быстрым нагревом материала и замед ленным охлаждением.

Использование предлагаемой лабораторной вращающейся печи позволит повы40. 6

Ъ сить качество научно-исследовательских работ. При тепловой обработке гранул в ней снижается коэффициент вариации физико-технических свойств полученных образцов с 20 — 307 до 5 - 107. Вслед ствие этого повышается достоверность полученных результатов исследований, что, в конечном итоге, дает возможность выявить наиболее оптимальные технологические параметры производства керамзи ло

Формула изобретения

1. Лабораторная вращающаяся печь, содержащая горизонтальный барабан желобчатой формы с соотношением диаметра и длины от .1:1 до 2:1, с торцов которого расположены загрузочно-разгрузочные камеры с системой электрообогрева и парубками для ввода газа или опудривающего материала, о т л и ч аю ш а я с я тем, что, с целью повышения качества научно-исследовательских работ путем обеспечения непрерывного температурно-временного режима обработки гранул и приближения его к рсх,иму в промышленных печах, она снабжена разделяющей барабан на две части перегородкой, в которой выполнен наклонный . канал с расположенным в нем лотком, и шиберами, установленными в перегородке и в торцах барабана, при этом внутренняя поверхность барабана выполнена с уступами.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что каждая часть барабана снабжена реверсивным приводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пименов Т. Н. Вращающаяся печь для исследования кинетики вспучивания пористых заполнителей. Реферативная информационная серия, Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей," вып. 8, N., ВН И ИЗСМ, 1 9 78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2776186/29-33, кп. Г 27 В 17/02, 1979.