КОЛЬЦЕВАЯ ФОРМОВОЧНО-ОБЖИГОВАЯ ПЕЧЬ Российский патент 2004 года по МПК F27B13/00 

Изобретение относится к области получения керамических изделий и материалов, а именно к нагревательным устройствам для изготовления керамического кирпича, строительных и других изделий, преимущественно из отходов производства, например, нефтегазодобывающей промышленности, в частности из бурового и нефтяного шламов.

Известна формовочно-обжиговая печь, включающая неподвижное кольцевое основание, подвижный дугообразный корпус, образующий стенки и свод печи, формовочный пресс, дымососы-вентиляторы и нагревательные устройства. В полости, окруженной кольцевым основанием, размещено хранилище выдерживаемого сырья, концентрично расположенное относительно кольцевого основания печи. При этом формовочный пресс установлен стационарно в центральной части этой полости и связан с хранилищем сырья посредством транспортера, установленного с возможностью перемещения вокруг центральной оси печи.

Загрузка хранилища выдерживаемого сырья осуществляется с помощью транспортера, связанного с приемным бункером, закрепленным в верхней части печи над формовочным прессом с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и оснащенным лотком, связанным с хранилищем выдерживаемого сырья (пат. США №6142772, кл. F 27 B 9/00).

Недостаток известной печи заключается в сложности и громоздкости конструкции, связанными с наличием средств и оборудования, необходимых для доставки и хранения сырьевой смеси во внутреннюю полость печи, а затем для поставки ее в формовочный пресс, что в целом усложняет процесс формования изделий. Кроме того, эта конструкция требует дополнительных средств для транспортировки формовочных изделий к месту садки печи, что увеличивает эксплуатационные затраты и усложняет процесс обслуживания и эксплуатации печи.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является кольцевая формовочно-обжиговая печь, включающая формовочный пресс, установленный на неподвижном кольцевом основании с возможностью перемещения, свод, по меньшей мере один дымосос-вентилятор и нагревательные устройства. Вокруг кольцевого основания печи выполнен ограждающий корпус, закрепленный на центральной вертикальной опоре с возможностью вращения на нем приемного бункера, связанного посредством лотка с формовочным прессом, и дымососы-вентилятора, установленного в периферийной части крыши ограждающего корпуса и связанного посредством дымового короба с зоной нагрева. При этом стенки и свод печи выполнены в виде сборно-разборных поверхностей из кирпича-сырца садки, укрепленные съемным переносным ограждением в виде бандажа из металлических прутьев от возможного разрушения садки (пат. RU №2206032, кл. F 27 В 13/06).

Такое конструктивное выполнение печи позволяет обеспечить подачу сырьевой смеси непосредственно в пресс полусухого формования изделий. Однако она имеет также сложную и металлоемкую конструкцию, требующую излишнего расхода тепловой энергии вследствие большого внутреннего объема печи, образованного ограждающим корпусом. Размещение на крыше ограждающего корпуса приемного бункера и дымососа-вентилятора также усложняет конструкцию и ухудшает условия эксплуатации печи.

Кроме того, выполнение стенок и свода печи в виде сборно-разборных поверхностей из кирпича-сырца садки требует дополнительного крепления их от возможного разрушения садки, что также усложняет эксплуатацию печи и снижает надежность ее работы. При этом в верней и нижней частях садки создаются неравные условия обжига кирпича-сырца, что приводит к снижению качества изделий, расположенных в нижней части садки.

В целом конструкция печи не обладает мобильностью и требует больших затрат на ее передислокацию, обусловленную сложностью конструкции и наличием стационарного металлического ограждающего корпуса, несущего оборудование, необходимое для нормального функционирования печи.

Технической задачей настоящего изобретения является максимальное упрощение конструкции, обеспечение мобильности, быстровозводимости и возможности передислокации, сокращение сроков и капитальных затрат по развертыванию производства керамических, строительных и других изделий путем одновременной переработки глиносодержащих отходов производства, например буровых и нефтяных шламов, а также повышение надежности эксплуатации и качества продукции.

Поставленная задача решена благодаря тому, что кольцевая формовочно-обжиговая печь, включающая формовочный пресс, установленный на неподвижном кольцевом основании с возможностью перемещения, свод, по меньшей мере один дымосос-вентилятор и нагревательные устройства, содержит грузоподъемный захватывающий механизм для перемещения элементов конструкции, в зоне действия которого расположены формовочный пресс и дымосос-вентилятор, выполненный съемно-переносным и установленный непосредственно на своде печи, а кольцевое основание выполнено в виде ложемента, имеющего трапецеидальную форму поперечного сечения, меньшее основание которого образует под, а боковые поверхности - стенки печи.

При этом грузоподъемный механизм может быть выполнен в виде стрелового поворотно-подъемного крана, например типа башенного, установленного в полости, окруженной кольцевым основанием, вылет стрелы которого превышает внешний радиус кольцевого основания.

Кроме того, кольцевое основание может быть выполнено в виде земляной насыпи или выемки в грунте, стенки и днище которых могут быть футерованы огнеупорным теплоизоляционным материалом.

Загрузка формовочного пресса может осуществляться с помощью приемного бункера, размещенного с внешней стороны кольцевого основания в зоне действия башенного крана или с помощью лотка с колес транспортного средства.

Свод печи может быть выполнен в виде съемных сегментных крышек с размещенными на них дымососами-вентиляторами, установленными в начале зоны нагрева печи, выполняющих одновременно роль защиты от климатических воздействия.

Такое выполнение печи позволяет в значительной степени упростить конструкцию, сделать ее более мобильной и быстровозводимой, что обеспечивает ее быструю передислокацию, например, связанную с необходимостью переработки и утилизации глиносодержащих отходов производства, в частности бурового и нефтяного шламов. Форма выполнения кольцевого канала одновременно обеспечивает повышение качества и процент выхода годных изделий в верхней части садки и размещения дымососов-вентиляторов непосредственно на своде печи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображена кольцевая формовочно-обжиговая печь в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Кольцевая формовочно-обжиговая печь содержит кольцевой обжиговый канал 1, который условно можно разделить на несколько рабочих зон, обозначенных римскими цифрами: зона I - нагрева; зона II - обжига; зона III - охлаждение, а также зона IV - садки и зона V - высадки.

Кольцевой канал 1 выполнен в виде ложемента траншейного типа, имеющего форму трапеции, меньшее основание которого образует под 2, а боковые поверхности - стенки 3 печи.

В центральной части полости 4, окруженной кольцевым каналом 1, установлен стреловой подъемный механизм типа башенного крана 5, в зоне действия которого расположен формовочный пресс 6, установленный в зоне садки IV кольцевого канала 1, сменный переносной приемный бункер 7, расположенный с внешней стороны кольцевого канала 1, дымососы-вентиляторы 8, установленные непосредственно на своде в виде съемных переносных перекрытий из сегментных крышек 9. По периметру кольцевого канала 1 размещены газовые горелки 10, питающиеся от кольцевого газопровода 11.

Печь работает следующим образом. С помощью подъемного башенного крана 5 сменный приемный бункер 7 перемещают к формовочному прессу 6, в который подается формовочная смесь для полусухого прессования кирпича-сырца, где одновременно с прессованием производится садка (зона IV) на неподвижный под 2 кольцевого канала 1. Одновременно с противоположной стороны пресса 6 производится высадка готовых изделий (зона V). По мере высадки готовые изделия укладывают на поддоны и с помощью крана 5 подают для дальнейшей транспортировки, а формовочный пресс 6 перемещают краном 5 дальше по кольцевому каналу 1 против часовой стрелки. По окончании садки перекрытия 9 свода печи устанавливают над садкой в зоне IV, а дымососы-вентиляторы 8 перемещают в начало зоны нагрева I, устанавливают на перекрытии 9, связывая их с внутренней полостью садки и подключают газовые горелки по ходу движения огня в зонах нагрева I и обжига II. Далее процесс протекает по принципу “бегущего огня” в заданном температурном режиме, являющимся общепринятым в технологии производства керамического кирпича. При этом садка принимает трапециедальную форму кольцевого канала, обеспечивающую устойчивость садки, снижая вероятность ее разрушения.

Такое выполнение позволяет резко упростить конструкцию печи, повысить ее технологичность, улучшить условия эксплуатации и обеспечить быстровозводимость в условиях действующего производства благодаря новой совокупности существенных признаков, соответствующей критерию “изобретательский уровень”.

Предложенная конструкция печи обеспечивает также быструю передислокацию ее с одного места на другое, минимизируя при этом затраты, связанные с возведением и дальнейшей эксплуатацией ее, по сравнению с известными конструкциями печей.

Изобретение относится к нагревательным устройствам для изготовления керамических изделий. Технический результат - упрощение конструкции и обеспечение мобильности и быстровозводимости печи. Кольцевая формовочно-обжиговая печь содержит формовочный пресс, установленный на неподвижном кольцевом основании трапецеидальной формы, образующей стенки, под и свод печи. Печь содержит грузоподъемный механизм, в зоне действия которого расположены формовочный пресс и дымосос-вентилятор. По меньшей мере один дымосос-вентилятор установлен непосредственно на своде и выполнен съемно-переносным. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Кольцевая формовочно-обжиговая печь, включающая формовочный пресс, установленный на неподвижном кольцевом основании с возможностью перемещения, свод, по меньшей мере один дымосос-вентилятор и нагревательные устройства, отличающаяся тем, что она содержит грузоподъемный механизм, в зоне действия которого расположены формовочный пресс и дымосос-вентилятор, выполненный съемно-переносным и установленный непосредственно на своде печи, а кольцевое основание выполнено в виде ложемента, имеющего трапецеидальную форму поперечного сечения, меньшее основание которого образует под, а боковые поверхности - стенки печи.2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что грузоподъемный механизм выполнен в виде стрелового поворотно-подъемного крана, установленного в полости, окруженной кольцевым основанием печи, вылет стрелы которого превышает внешний радиус кольцевого основания.3. Печь по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что кольцевое основание выполнено в виде земляной насыпи или выемки в грунте.