Лабораторная печь Советский патент 1983 года по МПК F27B17/02 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к лабораторным печам для исследования свойств вспучивающего ма териала, например перлита. В настоящее время при исследовании вспучивающихся материалов приме няются стандартные лабораторные муфельные печи, позволяющие опреде.лять способность материала вспучиваться при нагреве, коэффициент и температуру вспучивания. Известна лабораторная печь для исследования свойств вспучивающегося материала, содержащая рабочую камеру с встроенным нагревательным элементом и механизмом перемещения материала 1 J. Недостатком такой печи является то, что условия вспучивания материала, применяемые в ней, не обеспечивают возможность определения максимального коэффициента вспучивания перлита и растрескивания его зерен при вспучивании, влияние природных свойств сырья на гранулометрический состав вспученного перлита, а также обоснованный выбор параметров процес са в промышленных печах. Наиболее близкой к предлагаемой является вертикальная печь для вспучивания перлита, содержащая вертикальную рабочую камеру с течкой для подачи материала, горелочное устроит ство, смонтированное в нижней части рабочей камеры, с возможностью перемещения вдоль ее оси и осадитель, размещенный над рабочей камерой . Однако известная конструкция промышленной печи не может быть использована для лабораторных исследований простым изменением масштаба оригинала из-за сужения и без того узкого диапазона скоростей теплоносителя в рабочей камере, а также непри способленности ее для решения всевоз можных исследовательских задач. Целью изобретения является расширение диапазона исследований свойств перлитовых пород и процессов вспучивания материалов во взвешенном сос тоянии, а также повышенном состоянии, а также повышение надежности экспериментов. Поставленная цель достигается тем что в лабораторной печи для имследования свойств вспучивающегося матери ла, включающей рабочую камеру с течКОИ для подачи материала, горелочное устройство, смонтированное в нижней части камеры с возможностью перемещения вдоль ее оси, и осадитель, размещенный над рабочей камерой, последний выполнен с перегородкой в виде направляющей пластины с перекидным устройством, делящей его на две зоны, верхняя из которых снабжена муфелем для предварительной термообработки пробы материала, а нижняя - мерной емкостью, причем между муфелем и рабочей камерой смонтирована выдвижная заслонка. На чертеже изображена предлагаемая печь, продольный разрез. Печь содержит вертикальную рабочую камеру 1 с течкой 2 для подачи материала, горелочное устройство 3. закрепленное в нижней части камеры 1 при помощи втулки f и прижимного винта 5) и осадитель 6, разделенный перегородкой 7 на две зоны, в верхней из которых установлен муфель 8 для предварительной термообработки породы, а в - емкость 9 в виде градуированного стакана 10 с откидным днищем 11. Между муфелем 8 и рабочей камерой 1 установлена выдвижная заслонка 12. Перегородка 7 выполнена составной в виде фильтрующей пластины 13 и перекидного устройства И с лопастями 15 и 1б. Участок кожуха печи, охватывающий горелку 3, выполнен в виде сборника 17, снабженного лотком 18 и патрубком 19 подвода воздуха. В верхней части камеры расположено выхлопноеотверстие 20, а внизу рабочая камера имеет пережим 21. Горелочное устройство 3 выполнено с коническим соплом 22 и отверстиями 23 для выхода газа, расположенными у его основания. Печь работает следующим образом. В отверстие 2 вносят запальник и поджигают газ, поступающий в горелочное устройство 3- После прогрева рабочей камеры через патрубок 19 подается воздух на горение. Газ, проходя по зазору между коническим соплом 22 и кожухом 25, перемешивается с. воздухом и в камеру 1 через пережим 21 поступает готовая газовоздушная смесь, сгорающая в ее рабочем пространстве. Регулирование скорости потока газа в рабочей камере осуществляется изменением перемещения гореломного устройства 3 во втулке Л , при этом изменяется зазор между коническим соплом 22 и участком кожуха, ее охватывающим, но не меняется качество перемешивания газа с воздухом.

Перед подачей материала в печь перекидное устройство 1 устанавливается таким образом, чтобы продукты сгорания проходили через фильтрующую пластину 13Взвешенный материал с известными свойствами равномерной струей по течке 2 подается в рабочую камеру 1 вспучивается и уносится с дымовыми газами в осадитель 6,где выпадает в мерный стакан 10. Продукты сгорания, пвойдя через фильтрующую пластину 13, покидают печь через патрубок 26. По окончании вспучивания меняют положение перекидного устройства,направляя газы мимо фильтрующей пластины. При этом прилипший к ней материал выпадает в мерный стакан 10. Со шкалы считмрают значение коэффициента вспучиа нип

KB--Vi/Vi

где V - объем пробы перлитового сырья;VT. объем вспученного перлита.

Открывая днище 11, забирают вспученный перлит на дальнейшие исследовния.

Перед вспучиванием перлит подвергают термоподготовке - прогреву при

определенной температуре и определенном времени. Для этого дробленое перлитовое сырье с известными свойствами помещают в муфель 8 в чашечке 27 и выдерживают. Температура в .муфеле регулируется перекрытием дна муфеля заслонкой 12 и подсосом под дно муфеля холодного воздуха через отверстия 28.

Невспучивающиеся включения, побочные породы выпадают из рабочей камеры 1 в сборник 17j откуда забираются на дальнейшее исследование через отверстие, перекрытое откидной крыш кой 29.

Применение предлагаемой печи позволяет еще до обжига в промышленных печах на малом количестве сырья определить оптимальные температурно-скоростные условия вспучивания- перлита, и гранулометрический состав сырья, гранулометрию вспученного перлита; Коэффициент вспучивания сырья, оптимальные условия термоподготовки,.коэффициент растрескивания, полу.чить предст вительные пробы для исследования эксплуатационных характеристик вспученного перлита,, таких как прочность, водопоглощение, объемную насыпную плотность, теплопроводность и т.д.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства ориентировочно составит 232 тыс. руб/год.

ЛАБОРАТОРНАЯ ПЕЧЬ для исследования свойств вспучивающегося материала, включающая рабочую камеру IS W 15 с течкой для подачи материала горелочное устройство, смонтированное . в нижней части камеры с врзможностью перемещения вдоль ее оси и осадитель, размещенный над рабочей камерой, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона исследований и повышения надежности экспериментов, осадитель выполнен с перегородкой в виде направляющей пластины с перекидным устройством, делящей его на две зоны, верхняя из которых снабжена муфелем для предварительной термообработки пробы материала, а нижняя - мерной емкостью, причем между муфелем и рабочей к амерой смонтирована выдвижная заслонка. 3fc СО СП 00 00 00