ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2004 года по МПК F27B7/38 

Изобретение относится к устройствам для термообработки материалов и может быть использовано, например, для обжига известняка, доломита, прокалки кокса, спекания глиноземсодержащих, цементных шихт и других материалов.

Известна вращающаяся печь для обжига известняка, содержащая соединительную шахту с барабанным холодильником (см. кн. А.В. Монастырева "Производство извести", М.: Высшая школа, 1978, с.162). Недостатком печи является повышенный удельный расход топлива на обжиг из-за низкой степени использования тепла извести для процесса обжига.

Известна вращающаяся печь, содержащая соединительную шахту ее с холодильником, в которой установлена камера для выдержки материала перед поступлением его в холодильник (см. а.с. №1315769, МКИ 4 F, 27 №38). В этой печи достигается незначительное снижение удельного расхода топлива на термообработку за счет повышения качества обожженного производства.

Известна вращающаяся печь для обжига, взятая за прототип, в соединительной шахте которой с холодильником также установлена камера и перфорированные перегородки под ней (см. а.с. №1481576, МКИ 4F, 27 В 7/06). Камера выполнена в виде вертикального прямоугольного бункера с конусообразным днищем, одна из стенок которого соединена с тягой для регулирования размера выпускного разгрузочного отверстия. Камера снабжена датчиком уровня слоя. Перегородки расположены в шахте под углом к ее оси. Ширина перегородок ~0,5 ширины шахты, при этом каждая перегородка относительно другой закреплена на противоположной стене шахты.

Вращающаяся печь работает следующим образом.

Обожженный материал из вращающейся печи поступает в камеру, время пребывания в которой регулируется по датчику уровня слоя, и выгружается через отверстие путем открывания выпускного отверстия в конусообразном днище за счет перемещения подвижной его стенки при помощи тяги. Далеематериал, опускаясь вниз по наклонным перегородкам соединительной шахты, охлаждается воздухом, просасываемым через холодильник при помощи запечного дымососа, и поступает в барабанный холодильник. Нагретый воздух из шахты направляется во вращающуюся печь для сжигания топлива.

Недостатки печи:

- низкая степень использования тепла прокаленного (обожженного) материала для процессов термообработки материала во вращающейся печи из-за малого времени пребывания материала на перегородках и неэффективной организации теплообмена между воздухом и материалом на перегородках (тепло от материала к воздуху передается в основном с открытой поверхности материала на перегородках);

- повышенные гидравлические сопротивления воздуха, связанные с устройством в шахте перегородок и зигзагообразным движением воздуха в шахте;

- невозможность охлаждения крупнокусковых материалов (спекшихся кусков материала больших размеров) вследствие их залегания на перегородках.

Все это ограничивает возможности снижения удельного расхода топлива на термообработку материалов и повышения производительности вращающейся печи.

Технической задачей изобретения является снижение удельного расхода топлива на термообработку материала и повышение производительности вращающейся печи.

Технический результат достигается тем, что в известной вращающейся печи, содержащей соединительную шахту с барабанным холодильником и камеру в шахте, последняя выполнена в виде расширенной части соединительной шахты под вращающейся печью, против которой установлена поперек шахты наклонная подина, и площадку под шахтой для подачи материала в холодильник, при этом в камеру подведен трубопровод, соединенный с нагнетателем воздуха. Боковые стенки соединительной шахты выполнены наклонными, и основания их расположены над боковыми краями площадки для подачи материала в холодильник. Площадка выполнена в виде тележки, соединенной тягой с кривошипно-шатунным механизмом привода.

Приведенное решение позволяет упростить конструкцию камеры в шахте. Расширение соединительной шахты под вращающейся печью позволяет увеличить объем камеры и, как следствие, увеличить время пребывания материала перед поступлением его в холодильник. Установка наклонной подины поперек шахты против ее расширенной части обеспечивает поступление ссыпающегося из вращающейся печи материала в расширенную часть шахты, а установка площадки с устройством для подачи материала в холодильник под шахтой обеспечивает создание плотного слоя материала в камере и подачу его в холодильник.

Подвод трубопровода в камеру, соединенного с нагнетателем воздуха, позволяет организовать охлаждение материала воздухом в плотном слое, как наиболее эффективное по теплообмену между охлаждающим воздухом и материалом. Выполнение боковых стенок соединительной шахты наклонными и расположение их основания над боковыми краями тележки обеспечивает поступление материала непосредственно на площадку. Площадка с устройством для подачи материала в холодильник в виде тележки, соединенной тягой с кривошипно-шатунным механизмом привода, является наиболее простой по конструкции и надежной в эксплуатации.

На фиг.1 показан продольный разрез вращающейся печи 1 с соединительной шахтой 2 и барабанным холодильником 3 при расположении холодильника под печью, а на фиг.2 - разрез по А-А.

Соединительная шахта ниже печи расширена и в ней установлена наклонная подина 4 с опорой 5. Боковые стенки 6 в нижней части шахты выполнены наклонными. Под шахтой перед барабанным холодильником установлена тележка 7, опирающаяся роликами 8 на рельсы 9 и соединенная тягой 10 с кривошипно-шатунным механизмом 11 привода. В камеру подведен трубопровод 12, соединенный с нагнетателем воздуха, и камера снабжена датчиком уровня слоя 13. Для вывода воздуха из-под наклонной подины установлен трубопровод 14.

Вращающаяся печь работает следующим образом.

Материал после термообработки во вращающейся печи ссыпается по наклонной подине 4 в расширенную часть соединительной шахты на тележку 7 и, опускаясь вниз за счет его перемещения тележкой в загрузочную горловину холодильника, охлаждается воздухом, который поступает в слой по трубопроводу 12. Высота слоя в шахте поддерживается по датчику уровня слоя 13 за счет изменения длины и числа ходов тележки. Нагретый воздух из слоя через верх расширенной части шахты и по трубопроводу 14 поступает во вращающуюся печь для горения топлива. Окончательное охлаждение материала осуществляется в барабанном холодильнике за счет прососа через него воздуха и частичного орошения корпуса холодильника водой.

Внедрение предлагаемого охладителя материала позволит, как показывают расчеты, снизить удельный расход топлива на термообработку материала не менее чем на 7-10% и повысить производительность вращающихся печей на указанные величины.

Изобретение относится к конструкциям вращающихся печей для обжига. Вращающейся печь для термообработки материалов включает камеру в виде расширенной части соединительной шахты под вращающейся печью, против которой установлена поперек шахты наклонная подина, и площадку под шахтой для подачи материала в холодильник. В камеру подведен трубопровод, соединенный с нагнетателем воздуха. Боковые стенки соединительной шахты в нижней части выполнены наклонными и основания их расположены над боковыми краями площадки для подачи материала в холодильник. Площадка выполнена в виде тележки, соединенной тягой с кривошипно-шатунным механизмом привода. Технический результат – снижение расхода топлива и повышение производительности печи. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вращающаяся печь для термообработки материалов, содержащая соединительную шахту с барабанным холодильником и камеру в шахте с устройством для подачи материала в холодильник, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде расширенной части соединительной шахты под вращающейся печью, против которой установлена поперек шахты наклонная подина, и площадки под шахтой для подачи материала в холодильник, при этом в камеру подведен трубопровод, соединенный с нагнетателем воздуха.2. Вращающаяся печь по п.1, отличающаяся тем, что боковые стенки соединительной шахты в нижней части выполнены наклонными и основания их расположены над боковыми краями площадки для подачи материала в холодильник.3. Вращающаяся печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что площадка для подачи материала в холодильник выполнена в виде тележки, соединенной тягой с кривошипно-шатунным механизмом привода.