ВРАЩАЮЩАЯСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ Российский патент 2004 года по МПК F27B7/00 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к вращающимся электрическим печам для термической обработки сыпучих материалов, например при производстве сварочного флюса.

Известна вращающаяся электрическая печь, включающая теплоизолированную трубу, опоры в виде катков, механизм вращения трубы, загрузочную течку и электрический нагреватель, установленный неподвижно вдоль оси трубы (Патент Франции №2110148, кл. F 27 B 7/00, 1977 г.).

Недостатком данной печи является малый срок службы, обусловленный попаданием обрабатываемого сыпучего материала на поверхность нагревателя.

Решением, наиболее близким к предлагаемому по технической сущности, является вращающаяся электрическая печь, включающая теплоизолированную трубу, опоры в виде катков, механизм вращения трубы, загрузочную течку, электрический нагреватель, установленный неподвижно вдоль оси трубы и металлический экран для защиты от попадания сыпучего материала на поверхность нагревателя (а.с. №672463, кл. F 27 В 7/06, 1980 г.) - прототип.

Электрический нагреватель представляет собой пустотелую балку, снабженную слоем электрической изоляции, нагревательными элементами, выполненными в виде спиралей, установленными вокруг балки, и защитным чехлом, окружающим нагревательные элементы.

К недостаткам данной печи следует отнести низкую стойкость пустотелой балки нагревателя, работающей в условиях высоких температур (800-900)°С, что снижает срок службы печи и ее надежность.

Задачей изобретения является повышение производительности, надежности и долговечности печи, расширение ее технологических возможностей. Для достижения этой задачи предлагается вращающаяся электрическая печь, включающая теплоизолированную трубу, опоры в виде катков, механизм вращения трубы, электрический нагреватель, металлический экран и загрузочную течку. Электрический нагреватель выполнен в виде пустотелой балки, установленной неподвижно вдоль оси трубы, снабженной слоем электрической изоляции, нагревательными элементами в виде спиралей, расположенными вокруг балки и защитным чехлом для нагревательных элементов. Между наружной поверхностью пустотелой балки и слоем электрической изоляции введен слой тепловой изоляции. К внутренней поверхности балки подведено устройство принудительного охлаждения и утилизации тепла. Перед загрузочной течкой установлено транспортирующее устройство, к которому подведен соединительный рукав подачи утилизированного тепла от пустотелой балки для предварительной подсушки обрабатываемого материала. Труба печи жестко закреплена с одной стороны в теплоизолирующем каркасе с возможностью перемещения ее относительно каркаса.

Совокупность указанных выше признаков способствует достижению поставленной задачи. Нанесение тепловой изоляции на наружную поверхность пустотелой балки нагревателя и охлаждение внутренней ее поверхности с помощью устройства принудительного охлаждения и утилизации тепла обеспечивает повышение надежности и срока службы печи за счет исключения нагрева балки до температур, снижающих ее механическую прочность. Это также позволяет увеличить длину балки, т.е. длину рабочей зоны нагревателя, что, в свою очередь, расширяет технологические возможности и производительность печи.

Предварительная подсушка поступающего на прокалку сыпучего материала с помощью утилизированного воздуха принудительного охлаждения внутренней поверхности пустотелой балки ускоряет процесс термической обработки сыпучего материала, улучшает его качество, уменьшает энергоемкость процесса.

Жесткое закрепление трубы только с одной стороны в теплоизолирующем каркасе обеспечивает при тепловом расширении ее свободное перемещение в продольном направлении относительно каркаса, предохраняя трубу от деформации, что также повышает надежность и срок службы печи.

На чертеже изображена предлагаемая вращающаяся электрическая печь, в продольном разрезе.

Печь состоит из наклонной трубы 1, размещенной в теплоизолирующем каркасе 2 и закрепленной с одной стороны с помощью разъемного бандажа 3, наклонных катков 4, привода 5, пустотелой балки 6, снабженной слоями тепловой изоляции 7 и электрической изоляции 8, нагревательных элементов 9, выполненных в виде спиралей, установленных вокруг балки 6, защитного чехла 10, окружающего нагревательные элементы 9, устройства принудительного охлаждения и вентиляции тепла 11, металлического экрана 12, укрепленного на балке 6, загрузочной течки 13, транспортирующего устройства для подачи обрабатываемого материала 14 и соединительного рукава 15 для подачи утилизированного тепла.

Вращающаяся электрическая печь работает следующим образом.

Предварительно подсушенный утилизированным теплом обрабатываемый материал подают из транспортирующего устройства 14 по загрузочной течке 13 в рабочее пространство печи. Нагревательные элементы 9 обеспечивают равномерный прогрев рабочего пространства печи. За счет наклона трубы и ее вращения материал перемещается с заданной скоростью вдоль оси трубы к месту выгрузки. Металлический экран 12 защищает нагревательные элементы 9 от соприкосновения с обрабатываемым материалом. Охлаждение внутренней поверхности балки осуществляется с помощью устройства принудительного охлаждения и утилизации тепла 11, от которого с помощью соединительного рукава 15 утилизированное тепло поступает на транспортирующее устройство 14.

Предложенная конструкция печи обеспечивает:

- повышение надежности и срока службы за счет повышения механической прочности пустотелой балки нагревателя и свободного перемещения трубы относительно теплоизолирующего каркаса при тепловом расширении;

- расширение технологических возможностей и повышение производительности за счет увеличения длины рабочей зоны нагревателя;

- улучшение качества обрабатываемого материала и уменьшение энергоемкости процесса за счет ускорения термической обработки сыпучего материала.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к вращающимся электрическим печам для термической обработки сыпучих материалов. Вращающаяся электрическая печь содержит теплоизолированную трубу, опоры в виде катков, механизм вращения трубы, загрузочную течку, металлический экран и установленный неподвижно вдоль оси трубы электрический нагреватель, выполненный в виде пустотелой балки, снабженной слоем электрической изоляции, нагревательными элементами в виде спиралей, расположенными вокруг балки, и защитным чехлом, окружающим нагревательные элементы. Между наружной поверхностью пустотелой балки и слоем электрической изоляции введен слой тепловой изоляции, к внутренней поверхности балки подведено устройство принудительного охлаждения и утилизации тепла, перед загрузочной течкой установлено транспортирующее устройство, к которому подведен соединительный рукав подачи утилизированного тепла от пустотелой балки для предварительной подсушки обрабатываемого материала, а труба жестко закреплена с одной стороны в теплоизолирующем каркасе с возможностью перемещения ее относительно каркаса. При использовании изобретения повышается производительность, надежность и долговечность печи. 1 ил.

Вращающаяся электрическая печь для термической обработки сыпучего материала, содержащая теплоизолированную трубу, опоры в виде катков, механизм вращения трубы, загрузочную течку, металлический экран и установленный неподвижно вдоль оси трубы электрический нагреватель, выполненный в виде пустотелой балки, снабженной слоем электрической изоляции, нагревательными элементами в виде спиралей, расположенными вокруг балки, и защитным чехлом, окружающим нагревательные элементы, отличающаяся тем, что между наружной поверхностью пустотелой балки и слоем электрической изоляции введен слой тепловой изоляции, к внутренней поверхности балки подведено устройство принудительного охлаждения и утилизации тепла, перед загрузочной течкой установлено транспортирующее устройство, к которому подведен соединительный рукав подачи утилизированного тепла от пустотелой балки для предварительной подсушки обрабатываемого материала, а труба жестко закреплена с одной стороны в теплоизолирующем каркасе с возможностью перемещения ее относительно каркаса.