RU2553756C1

RU2553756C1 - Rocking calcining furnace

Info

Publication number: RU2553756C1
Application number: RU2014115925/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга; Виктор Дмитриевич Таратута
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2015-06-20

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: rocking calcining furnace, for example for expanded clay calcining contains a lined housing installed on bearing rollers with sector cuts, burner units and a drive. The lined housing is mounted using sections formed by two identical subsections. Subsections are made of even number of minimum 4 identical isosceles triangles which are alternately connected along the subsection perimeter with minimum 4 identical equilateral triangles with formation of small and large end face polygonal holes. Meanwhile in the section two subsections are joined to each other by sides of larger end face holes, and the sections are joined to each other along the length of the lined housing by their sides of small end face holes with formation of multiturn screw drum with the mutually directed broken screw lines.

EFFECT: increase of frequency of interaction of granules with each other and with walls of the housing and increase of intensity of mixing.

9 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к наклонным обжиговым печам барабанного типа, применяемым для изготовления легкого вспученного заполнения.The invention relates to the construction materials industry, namely to inclined drum-type kilns used for the manufacture of lightweight expanded filling.

Известна качающаяся обжиговая печь, например, для обжига керамзита, содержащая установленный на роликоопорах футерованный цилиндрический корпус с секторным вырезом в высокотемпературной зоне, горелочные устройства и привод.Known rocking kiln, for example, for burning expanded clay, containing mounted on roller bearings lined cylindrical body with a sector cut in the high temperature zone, burner devices and drive.

Недостатком известного устройства является то, что такие печи, как правило, не обеспечивают необходимых условий термообработки, требуют большой длины барабана печи для обеспечения качества гранул, не обеспечивают полного перекатывания гранул и имеют ограниченные технологические возможности.A disadvantage of the known device is that such furnaces, as a rule, do not provide the necessary conditions for heat treatment, require a large length of the furnace drum to ensure the quality of the granules, do not provide complete rolling of the granules and have limited technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является качающаяся обжиговая печь, например, для обжига керамзита (А.с. СССР №487281, MKИ F27b 7/06. Опубл. 17.01.72, Бюл. №3), содержащая установленный на роликоопорах футерованный корпус с секторным вырезом с углом раскрытия 150-160° в высокотемпературной зоне с установленными стационарными горелками, а в зоне охлаждения образован дополнительно, по крайней мере, один секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод.Closest to the proposed invention is a swing kiln, for example, for firing expanded clay (AS USSR No. 487281, MKI F27b 7/06. Publ. 17.01.72, Bull. No. 3), containing a lined case with a sector mounted on roller bearings a cut-out with an opening angle of 150-160 ° in the high-temperature zone with stationary burners installed, and in the cooling zone, at least one sector cut is formed in which the collector for supplying cooling air, burner devices and a drive are located.

Техническим решением задачи является обеспечение полного перекатывания гранул и расширение технологических возможностей.The technical solution to the problem is to ensure complete rolling of the granules and the expansion of technological capabilities.

Технический результат достигается тем, что в качающейся обжиговой печи, например, для обжига керамзита, содержащей установленный на роликоопорах футерованный корпус с секторным вырезом с углом раскрытия 150-160° в высокотемпературной зоне, а в зоне охлаждения образован дополнительно, по крайней мере, один секторный вырез, в котором размещен коллектор для подачи охлаждающего воздуха, горелочные устройства и привод, футерованный корпус смонтирован из секций собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с не менее чем 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине футерованного корпуса своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового барабана с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями.The technical result is achieved in that in a rocking kiln, for example, for burning expanded clay containing a lined body mounted on roller bearings with a sector cut-out with an opening angle of 150-160 ° in the high-temperature zone, and at least one more sector is formed in the cooling zone a cutout in which a collector for supplying cooling air, burner devices and a drive is located, a lined case is mounted from sections assembled from two identical subsections made of an even number of at least 4 o identical isosceles triangles, alternately connected along the perimeter of the subsection with at least 4 identical equilateral triangles with the formation of small and large end holes in the form of polygons, while in the section two subsections are connected to each other by the sides of the end large holes, and the sections are connected to each other a friend along the length of the lined case with its sides of small end openings with the formation of a multi-helical screw drum with mutually directed broken helical lines.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции обжиговой качающейся печи.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge about the inventive step of the proposed design of the kiln rocking furnace.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений футерованного корпуса изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения потоков материалов, например, сырцевых гранул с максимальной энергоемкость соударений их друг к другу и со стенками корпуса под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.The novelty is also seen in the fact that the area and shape of the transverse and longitudinal sections of the lined body vary along the entire length from loading to unloading, which changes the speeds and trajectories of the movement of material flows, for example, raw granules with maximum energy intensity of their collisions with each other and with the walls of the housing at different angles, it increases the frequency of their interaction with each other and with the walls of the body, increases productivity, provides complete rolling of granules and extends technological capabilities .

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление футерованного корпуса позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разряжение потоков материалов, например сырцевых гранул, с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками корпуса под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.The novelty of the invention lies in the fact that such a structural design of the lined body allows for consistent gradual compaction and discharge of material flows, for example raw granules, with maximum energy intensity of their collisions with each other and with the walls of the body at different angles, increases the frequency of their interaction with each other and with the walls of the casing, it increases productivity, provides full rolling of granules and expands technological capabilities.

Новизна заключается в том, что благодаря взаимонаправленным ломаным винтовым линиям векторы скорости движения потоков материалов, например сырцевых гранул, направлены друг к другу и к стенками корпуса под разными углами, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.The novelty lies in the fact that, thanks to mutually directed broken helical lines, the velocity vectors of the flow of materials, such as raw granules, are directed to each other and to the walls of the housing at different angles, which increases the frequency of their interaction with each other and with the walls of the housing, increases productivity, provides full rolling of granules and expands technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру футерованного корпуса образованы ломаные винтовые поверхности по его длине, что обеспечивает нарушение стационарности потоков материалов, например сырцевых гранул, что увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that along the inner perimeter of the lined casing, broken helical surfaces are formed along its length, which ensures a violation of the stationary flow of materials, for example, raw granules, which increases the frequency of their interaction with each other and with the walls of the casing, increases productivity, ensures complete rolling granules and expands technological capabilities.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения футерованного корпуса изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения потоков материалов, например сырцевых гранул, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками корпуса, увеличивает производительность, обеспечивает полное перекатывание гранул и расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that the area and cross-sectional shape of the lined body changes from loading to unloading, which changes the speed and trajectory of the movement of material flows, for example raw granules, increases the frequency of their interaction with each other and with the walls of the body, increases productivity, ensures complete rolling granules and expands technological capabilities.

Новизна обусловлена тем, футерованный корпус снабжен тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми линиями основного и противоположного направлений и соответственно тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми канавками основного и противоположного направления внутри футерованного корпуса, что изменяет не только скорость перемещений потоков материалов, например сырцевых гранул, от загрузки к выгрузке, но и частоту их взаимодействия друг с другом, с мелющими телами и со стенками футерованного корпуса, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.The novelty is due to the fact that the lined housing is equipped with three, four, five, etc. broken helical lines of the main and opposite directions and, accordingly, three, four, five, etc. with broken helical grooves of the main and opposite directions inside the lined body, which changes not only the speed of material flows, for example raw granules, from loading to unloading, but also the frequency of their interaction with each other, with grinding media and with the walls of the lined body, increases the energy intensity of collisions , performance and expand technological capabilities.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что так как частота движения частиц материала (гранул) в предлагаемых конструкциях качающихся печей определяется не только частотой вращения корпуса, но и количеством плоских элементов по периметру корпуса, то такое конструктивное оформление поверхности корпуса за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц материала (гранул) между собой и со стенками корпуса, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.The novelty of the invention lies in the fact that since the frequency of movement of particles of material (granules) in the proposed designs of swing furnaces is determined not only by the rotational speed of the housing, but also by the number of flat elements around the perimeter of the housing, such a structural design of the surface of the housing by increasing the number of flat elements in each section along the perimeter increases the frequency of collisions of particles of material (granules) between themselves and with the walls of the housing, increases productivity, increases technological some opportunities.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равносторонние треугольники, из которых собраны подсекции секций корпуса, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц материала друг с другом и со стенками корпуса печи, что расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that not only isosceles triangles and equilateral triangles, from which subsections of sections of the body are assembled, but also the sections themselves are mounted at certain angles to each other with the formation of broken helical lines, which increases miscibility, energy consumption and changes the frequency of interaction of material particles each with a friend and with the walls of the furnace body, which expands technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение корпуса имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс материала, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that the cross-sectional cross section of the housing has the shape of a polygon, the area of which varies many times in length from loading to unloading, providing periodic compression of the mass of material, which increases the intensity of mixing and the energy intensity of the collisions, expands technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена предложенная обжиговая качающаяся печь, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - корпус качающейся обжиговой печи, вид спереди; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - вид А на фиг. 5; на фиг. 7 - вид Б на фиг. 6; на фиг. 8 - одна из подсекций, наглядное изображение; на фиг. 9 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение.The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows the proposed roasting rocking furnace, General view; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section along BB in FIG. one; in FIG. 4 - casing of a rocking kiln, front view; in FIG. 5 is a section BB in FIG. four; in FIG. 6 is a view A in FIG. 5; in FIG. 7 is a view B in FIG. 6; in FIG. 8 - one of the subsections, visual image; in FIG. 9 - assembly diagram of a section of two subsections, visual image.

Качающаяся обжиговая печь включает наклонный корпус 1 с секторными вырезами 2, 3 и 4, смонтированный внутри неподвижной обоймы 5 и установленный на роликовых опорах 6 (фиг. 1). Корпус 1 футерован огнеупорной кладкой 7 и снабжен вытяжными устройствами 8 и 9, течкой 10 и приводом 11. На неподвижной обойме 5 установлены горелочные устройства 12. Трубопроводы 13 снабжены шиберными заслонками 14.The swing kiln includes an inclined housing 1 with sector cutouts 2, 3, and 4 mounted inside a stationary holder 5 and mounted on roller bearings 6 (Fig. 1). The housing 1 is lined with refractory masonry 7 and is equipped with exhaust devices 8 and 9, a estrus 10 and a drive 11. Burner devices 12 are installed on the stationary casing 5. The pipelines 13 are equipped with gate valves 14.

Корпус 1 снабжен ободами 15 и 16 (фиг. 6), смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 6, и снабжен втулками 17 и 18, скрепленными неподвижно с корпусом 1 с возможностью вращения втулкок 17 и 18 с корпусом 1 в неподвижной обойме 5.The housing 1 is equipped with rims 15 and 16 (Fig. 6), mounted for rotation on the roller bearings 6, and is equipped with bushings 17 and 18, fixed motionless with the housing 1 with the possibility of rotation of the bushings 17 and 18 with the housing 1 in a stationary holder 5.

Корпус 1 (фиг. 4) смонтирован (фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7) из секций 19, собранных из двух одинаковых подсекций 20 и 21 (фиг. 8, фиг. 9).The housing 1 (Fig. 4) is mounted (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7) from sections 19 assembled from two identical subsections 20 and 21 (Fig. 8, Fig. 9).

Подсекции изготовлены (например, подсекция 20) из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, например, на фиг. 8, четырех равнобедренных треугольников 22, поочередно соединенных по периметру подсекции с не менее чем четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками, например (фиг. 8) четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками 23 с образованием малого торцевого отверстия в виде многогранника 24 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 25. В секцию 19 одинаковые подсекции 20 и 21 соединяют друг с другом (фиг. 9) сторонами больших торцевых отверстий 25.Subsections are made (for example, subsection 20) from an even number of at least 4 identical isosceles triangles, for example, in FIG. 8, four isosceles triangles 22, alternately connected along the perimeter of the subsection with at least four identical equilateral triangles, for example (Fig. 8) four identical equilateral triangles 23 with the formation of a small end hole in the form of a polyhedron 24 and a large end hole in the form of a polygon 25. In section 19, the same subsections 20 and 21 are connected to each other (Fig. 9) by the sides of the large end holes 25.

Одинаковые секции 19 затем соединяют друг с другом по длине корпуса 1 своими сторонами малых торцевых отверстий 24 с образованием многозаходного винтового корпуса 1 с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями.The same sections 19 are then connected to each other along the length of the housing 1 by their sides of the small end openings 24 to form a multi-helical screw housing 1 with mutually directed broken helical lines.

Например, на фиг. 4 одна из правых ломаных винтовых линий показана на фиг. 2 утолщенной линией 26-27-28-29-30-31-32-33 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 34-35-36-37-38-39-40-41. На чертеже позиции невидимых точек ломаных линий взяты в скобки, например 31, 32, 33, 38, 30, 40.For example, in FIG. 4, one of the right broken helix lines is shown in FIG. 2 by a thickened line 26-27-28-29-30-31-32-33 and one of the left broken helical lines is shown by a thickened line 34-35-36-37-38-39-40-41. In the drawing, the positions of the invisible points of the broken lines are bracketed, for example, 31, 32, 33, 38, 30, 40.

Ломаные винтовые линии образуют по периметру корпуса 1 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних 22 и равнобедренных треугольников 23.Broken helical lines form around the perimeter of the housing 1 broken helical surfaces consisting of faces in the form of equilateral 22 and isosceles triangles 23.

Винтовые линии по наружной поверхности корпуса 1 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.Helix lines on the outer surface of the housing 1 have the same position designations with their corresponding grooves on the inner surface.

Так как подсекции 20 и 21 имеют малые торцевые отверстия 24 и большие торцевые отверстия 25, то секции 19 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине корпуса 1.Since the subsections 20 and 21 have small end openings 24 and large end openings 25, sections 19 have variable longitudinal and variable passage sections along the length of the housing 1.

Предлагаемая обжиговая качающаяся печь работает следующим образом.The proposed roasting rocking furnace operates as follows.

Сырцевые гранулы по течке 10 поступают в зону подогрева корпуса 1, где они подогреваются до 1100°C за счет тепла отсасываемых из зоны вспучивания вытяжным устройством 8 продуктов сгорания. В корпусе 1 слой обжигаемых гранул перемещается вследствие качания корпуса 1 с ободами 15 и 16 на роликовых опорах 6 при помощи механизма качания 11. Из зоны подогрева гранулы поступают в зону вспучивания, где через секторный вырез 2 непосредственно на слой гранул направляются горячие продукты сгорания, получаемые при помощи горелочных устройств 12. При этом через секторный вырез 3 и шиберную заслонку 14 по трубопроводу 13 в зону обжига подается восстановительно-окислительная газовая среда, которая способствует улучшению качества гранул.Raw granules for estrus 10 enter the heating zone of the housing 1, where they are heated to 1100 ° C due to the heat of combustion products sucked from the expansion zone by the exhaust device 8. In the housing 1, the layer of fired granules is moved due to the swinging of the housing 1 with the rims 15 and 16 on the roller bearings 6 using the swing mechanism 11. From the heating zone, the granules enter the expansion zone, where hot combustion products are sent directly to the granule layer through a sector cut-out 2 using burner devices 12. Moreover, through a sector cut-out 3 and a slide gate 14 through a pipe 13, a reduction-oxidizing gas medium is supplied to the firing zone, which helps to improve the quality of the granules.

Через секторный вырез 4 производится подача охлаждающего воздуха в зону охлаждения или отсос газов из нее, вследствие чего происходит быстрое охлаждение гранул. С целью улучшения охлаждения гранул могут быть выполнены еще дополнительные вырезы по длине печи. Избыточные продукты сгорания удаляются из корпуса 1 вытяжным устройством 9, расположенным со стороны выгрузки готовых гранул.Through a sector cutout 4, cooling air is supplied to the cooling zone or gas is sucked out of it, as a result of which the granules are rapidly cooled. In order to improve the cooling of the granules, further cuts can be made along the length of the furnace. Excess combustion products are removed from the housing 1 by an exhaust device 9, located on the unloading side of the finished granules.

Claims

A rocking kiln containing a lined housing mounted on rollers with a sector cut-out with an opening angle of 150-160 ° in the high-temperature zone and in the cooling zone with an additional at least one sector cut-out, in which the collector for supplying cooling air is placed, burner devices and drive, characterized in that the lined case is mounted from sections assembled from two identical subsections made of identical isosceles triangles with an even number of at least 4, alternately divided along the perimeter of the subsection with at least 4 equal equilateral triangles with the formation of small and large end holes in the form of polygons, while two subsections are connected to each other in the section by the sides of large end holes, and the sections are connected to each other along the length of the lined body the sides of the small end holes with the formation of a multi-helical drum with mutually directed broken helical lines.