КАРУСЕЛЬНО-КОЛЬЦЕВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 2003 года по МПК F27B13/06 

Изобретение относится к области получения керамических изделий, а именно к нагревательным устройствам для изготовления керамического кирпича.

Известна кольцевая печь, содержащая стены, свод и неподвижный под с зонами нагрева, обжига и охлаждения, горелочные устройства, размещенные в стенах печи (а.с. СССР 1296814, кл. F 27 В 13/06).

Недостаток данной печи заключается в том, что она не позволяет комплексно решать задачу непрерывного поточного метода изготовления керамического кирпича, обусловленного необходимостью наличия отдельного формовочного производства, дополнительного транспортного и погрузочного оборудования для пакетной садки и высадки кирпича, что в свою очередь усложняет процесс обслуживания и эксплуатации печи.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является карусельная печь, содержащая стенки, свод и неподвижный под с зонами нагрева, обжига и охлаждения, центральную вертикальную опору с возможностью вращения на ней элементов конструкции и нагревательные устройства (пат. РФ 2134392, кл. F 27 В 13/06).

Недостатком известной печи также является неспособность комплексного решения задачи непрерывности процесса формовки и термической обработки керамического кирпича, что тоже требует отдельных производственных площадей, что нарушает ритмичность процесса производства кирпича, увеличивает время на пакетную загрузку и выгрузку печи и снижает ее производительность. Кроме того, она требует значительных энергозатрат, связанных с ее эксплуатацией, включая электронагрев, а также затрат, связанных с необходимостью вращения стен и свода печи в виде незамкнутого тора, что ограничивает возможности увеличения ее производительности из-за необходимости увеличения веса стен и свода печи и тем самым влечет за собой увеличение удельных затрат электроэнергии на единицу готовой продукции.

Технической задачей является расширение функциональных возможностей и повышение компактности печи, снижение затрат электроэнергии, а также увеличение производительности печи за счет совмещения процессов формования и термической обработки кирпича, сокращение времени на отдельные операции и обеспечение непрерывности комплексного процесса изготовления керамического кирпича.

Поставленная задача решена благодаря тому, что карусельно-кольцевая печь, содержащая стенки, свод и неподвижный под с зонами нагрева, обжига и охлаждения, центральную вертикальную опору с возможностью вращения на ней элементов конструкции и нагревательные устройства, снабжена вращающимся на вертикальной опоре ограждающим корпусом, выполненным в виде замкнутой вокруг неподвижного пода стены, имеющей по меньшей мере один рабочий проем, и крыши, по центру вертикальной опоры которой установлен приемный бункер, связанный посредством лотка с формовочным прессом, установленным с возможностью перемещения его вокруг центральной оси печи, стенки и свод которой выполнены неподвижными в виде сборно-разборных поверхностей из формуемого кирпича-сырца садки.

Такое выполнение печи позволяет расширить ее технические возможности за счет совмещения процессов формования и термической обработки кирпича с одновременной кладкой стенок, свода и садки кирпича-сырца и съемом готовых изделий в зоне высадки, что в свою очередь повышает производительность и объем загрузки печи, а также обеспечивает непрерывность замкнутого цикла изготовления кирпича.

При этом подвижное устройство пресса выполнено в виде грузовой тележки, снабженной закрепленными на ней рабочими подъемными площадками, расположенными в зонах садки и высадки, и жестко связанным с ней ленточным транспортером, радиально установленным в рабочем проеме корпуса в зоне высадки с возможностью перемещения его по направляющим вокруг центральной оси печи.

Такое выполнение устройства также позволяет ускорить процессы садки кирпича-сырца, съема изделий из зоны высадки с одновременной выгрузкой их для дальнейшей транспортировки.

Кроме того, на периферийной части крыши установлен по меньшей мере один дымосос-вентилятор, связанный посредством дымовода с зоной нагрева печи, а в качестве нагревательных устройств использованы газовые горелки (переносные или стационарные), размещенные по периметру кольцевого неподвижного пода.

Это позволяет обеспечить устойчивость работы печи и снизить затраты электроэнергии, а при использовании попутного газа нефтегазовых месторождений повысить экономичность работы печи.

По контуру нижней части стены корпуса может быть закреплена защитная штора из теплоизоляционного материала, позволяющая снизить тепловые потери и повысить тем самым теплостойкость печи, а также защитные функции от воздействия внешних климатических факторов.

После каждого цикла термической обработки кирпич стенок и свода печи частично может быть использован в новой садке для повторного обжига кирпича, что повышает процент выхода годной продукции и экономичность печи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 схематически изображена карусельно-кольцевая печь, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Карусельно-кольцевая печь содержит центральную вертикальную опору 1, закрепленную на фундаменте 2, размещенную на ней поворотную площадку 3, на которой установлена поворотная часть вертикальной опоры 4 с закрепленным на ней ограждающим поворотным корпусом 5 в виде замкнутой вокруг неподвижного пода 6 стены 7 с двумя диаметрально расположенными друг к другу рабочими проемами 8 и крыши 9, по оси вертикальной опоры 4 которой закреплены приемный бункер 10, связанный посредством двухрукавного лотка 11 с двумя диаметрально расположенными друг к другу формовочными прессами 12, установленными на грузовых тележках 13 с рабочими подъемными площадками 14, 15, расположенными в зонах садки и высадки, перемещаемых по направляющим 16 вокруг центральной оси печи, стенки 17 и свод 18 которой выполнены сборно-разборными из кирпича-сырца и выложены одновременно с садкой 19 печи. С тележками 13 жестко связаны ленточные транспортеры 20, другим концом опирающиеся на каток 21 для обеспечения вращения их вокруг центральной оси печи.

На периферийной части крыши 9 установлены дымососы-вентиляторы 22, связанные посредством вентиляционных коробов-дымоводов 23 с зоной нагрева со стороны внутренней и наружной стенок 17. По периметру кольцевого неподвижного пода 6 размещены переносные (или стационарные) газовые горелки 24, питающиеся от кольцевого газопровода 25 внутри корпуса 5 печи.

Для предотвращения возможных обвалов, обслуживания и фиксации садки используют съемное переносное ограждение 26 в виде бандажа из металлических прутьев, а в нижней части стен 7 корпуса 5 закреплена защитная штора 27 из теплоизоляционного материала.

Кольцевой канал печи условно можно разбить на несколько рабочих зон, обозначенных римскими цифрами: зона I - нагрева; зона II - обжига; зона III - охлаждения, а также зона IV - садки и зона V - высадки.

Печь работает следующим образом. Через приемный бункер 9 формовочная смесь из глинозапасника подается, например башенным краном, по загрузочным лоткам 11 в формовочные пресса 12 для полусухого прессования кирпича-сырца в зону садки IV. Одновременно с садкой кирпича-сырца на неподвижный под 6 производится кладка из него стенок 17 и свода 18 с подъемной площадки 14 и съем готовых изделий с подъемной площадки 15 в зоне высадки V из зоны охлаждения III, которые по ленточному транспортеру 20 поступают для укладки на поддоны и дальнейшего транспортирования к месту назначения (для складирования или к потребителю).

По мере садки и высадки пресса 11 с площадками 14, 15 и транспортером 20 передвигаются с помощью тележки 13 вокруг центральной оси печи, а ограждающий корпус 5 вращается на центральной вертикальной опоре 1 с помощью поворотной платформы 3 против часовой стрелки по ходу садки и высадки. Переносные или стационарные газовые горелки 24 устанавливаются или подключаются по ходу движения огня в зонах нагрева I и обжига II, а вентиляционные короба-дымоводы 23 путем вращения корпуса 5 с дымососами 22 на крыше 9 устанавливаются в соответствующих местах зоны нагрева I.

Далее процесс протекает по принципу "бегущего огня" в заданном температурном режиме, являющимся общепринятым в технологии производства керамического кирпича.

В процессе повторяющейся по кругу садки кирпича-сырца частично используется кирпич стенок 17 и свода 18, прошедший термообработку на предыдущей стадии нагрева и обжига.

Одновременно с кладкой стенок 17 и свода 18 осуществляется крепеж их от возможного разрушения и обвалов, а также для обслуживания садки с помощью переносного ограждения в виде бандажа 26 из металлических прутьев.

В нижней части корпуса 5 теплоизоляция и защита от внешних климатических и механических воздействий обеспечивается шторой (кожухом) 27 из теплоизоляционного материала, закрепленной по нижней кромке стены 7, которая вплотную к поверхности основания печи перемещается вместе с корпусом 5 вокруг центральной оси печи.

Пример осуществления
Карусельно-кольцевая печь представляет собой формовочно-обжиговый агрегат производительностью 20 млн. шт./год размерами корпуса: диаметр 32,0 м, высота 10,0 м, высота верха бункера 14,5 м. Производственный цех соответствует требования ТУ-27-51-3314-78. Полезная площадь агрегата составляет 803,84 м². Корпус печи имеет два рабочих проема для монтажа (демонтажа) пресса полусухого прессования ПК-1200 и выгрузки печи с помощью ленточного конвейера, шириной ленты в 50 мм, длиной 10,0 м.

Радиус садки составляет 12,0 м, сечение 3,0•4,0 м, кирпич полнотелый 250•125•90 мм. Печь оборудована поворотной платформой с приводом от портального крана ПК-1000 и дымососами-вентиляторами ДМ диаметром 1500 мм, 4 шт. Для загрузки приемного бункера формовочной смесью из глинозапасника используется башенный кран КБ 407 ХД, расположенный в зоне обслуживания агрегата. Потребная электрическая мощность 250 кВт. Потребность в газе 500 м³/час, воде 35 м³/час. При этом используется недорогой попутный газ нефтегазовых месторождений.

Использование предлагаемой конструкции печи позволяет расширить ее функциональные возможности за счет совмещения процессов формовки и термической обработки кирпича, повысить компактность печи, уменьшить полезную производственную мощность на единицу готовой продукции, снизить энергозатраты на перемещение элементов конструкции за счет выполнения неподвижными в виде сборно-разборных стенок и свода печи, образующих зоны нагрева, обжига и охлаждения на неподвижном поде. Кроме того, конструкция данной печи позволяет повысить ее производительность благодаря совмещению процессов формовки и обжига в согласованный непрерывный комплексный процесс изготовления кирпича в едином технологическом корпусе агрегата.

Изобретение относится к нагревательным устройствам для изготовления керамического кирпича. Технический результат: расширение функциональных возможностей и повышение компактности печи, а также увеличение производительности. Карусельно-кольцевая печь содержит неподвижные стенки, свод в виде сборно-разборных поверхностей из формуемого кирпича-сырца садки и под, вокруг которых на центральной вертикальной опоре закреплен с возможностью вращения на ней ограждающий корпус, выполненный в виде замкнутой стены, имеющей по меньшей мере один рабочий проем, и крыши. По центру установлен приемный бункер, который посредством лотка связан с формовочным прессом, установленным на грузовой тележке с возможностью перемещения его вокруг центральной оси печи. На тележке смонтированы рабочие подъемные площадки для садки и высадки кирпича, а в зоне высадки кирпича к ней прикреплен радиально установленный в рабочем проеме ленточный транспортер. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Карусельно-кольцевая печь для изготовления керамического кирпича, содержащая стенки, свод и неподвижный под с зонами нагрева, обжига и охлаждения, центральную вертикальную опору и нагревательные устройства, отличающаяся тем, что она снабжена вращающимся на опоре ограждающим корпусом, выполненным в виде замкнутой вокруг пода стены, имеющей по меньшей мере один рабочий проем, и крыши, по центру опоры которой установлен приемный бункер, связанный посредством лотка с формовочным прессом, установленным на грузовой тележке с возможностью перемещения его вокруг центральной оси печи, стенки и свод которой выполнены неподвижными в виде сборно-разборных поверхностей, частично выложенных из кирпича-сырца садки печи предшествующего цикла термической обработки. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что на грузовой тележке закреплены подъемные площадки в зонах садки и высадки, и жестко связанный с ней ленточный транспортер, радиально установленный в зоне высадки рабочего проема корпуса. 3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет по меньшей мере один дымосос-вентилятор, установленный в периферийной части крыши, связанный посредством дымовода с зоной нагрева, а в качестве нагревательных устройств использованы размещенные по периметру неподвижного пода газовые горелки. 4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что по контуру нижней части стенки корпуса закреплена защитная штора из теплоизоляционного материала. 5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что стенки печи укреплены съемным переносным ограждением в виде бандажа из металлических прутьев.