Установка для термической регенерации формовочной смеси в кипящем слое Советский патент 1984 года по МПК B22C5/00 

1

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к устройствам для термической регенерации формовочньпс смесей на органических связующих в кипящем слое.

Известна конструкция шахтной печи для термообработки ;сьтучих материалов, содержащая загрузочньй бункер, воздухораспределительную решетку с расположенным под ней воздухоподающим коллектором и переточное устройство, причем переточное устройство выполнено в виде системы равномерно расположенных по сечению печи Трубок, закрепленных одним концом в решетке, а другим в стенке воздухоподающего коллектора ij .

Недостатками указанной установки являются отсутствие дожигания вредных летучих, выделяющихся в зоне предварительного подогрева, и выброс их в атмосферу, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Известна установка для термической регенерации, содержащая зоны предварительного подогрева, зону

обжига, зону охлаждения, газогорелочное устройство и отдельно стоящую топку для дожигания вредных летучих, в которой надрешеточное пространство зон обжига и охлаждения, соединено с подрешеточным пространством зон предварительного подогрева 2J ,

Недостатками установки являются необходимость большого расхода топлива для дожигания вредных летучих, отсутствие утилизации тепла горячих дымовых газов, нагретых в топке до; 900- 000°С, и потребность в дополнительной цеховой площади для размещения топки дожиганик.

Наиболее близкой к изобретению является установка для термической обработки полидисперсных зернистых материалов в кипящем слое, содержащая ярусно расположенные камеры подогрева, обжига с газогорелочньт устройством, предварительного, промежуточного и окончательного охлаждения с газораспределительньтми решетками в кайщой камере, причем , подрешоточный объем камеры подогрева объединен с камерой предварител;Ного охлаждения,подрешеточный объем камеры обжига объединен с камерой промежуточного охлаждения, газогоре

90122

лочное устройство, смонтированное в камере обжига .

Недостатками данной установки яв ляются отсутствие утилизации тепла уходящих газов и выброс в атмосферу вредных летучих, выделяющихся в процессе тепловой обработки формовочных смесей.

IQ Целью изобретения является снижение расх.ода топлива и обеспечение выжигания вредных летучих составляющих смесей.

Поставленная цель достигается тем,

JC что установка для термической регенерации формовочной смеси в кипяЩем слое, содержащая камеры подогрева, обжига с газогдрелочным устройством, предварительного, промежуточ ного и окончательного охлаждения с : газораспределительными решетками в каждой камере, причем подрешеточный объем камеры подогрева объединен с камерой предварительно5 го охлаждения, подрешеточный объем камеры обжига объединен в камерой промежуточного охлаждения, снабжена рекуператором и воздуховодами, один из которых соединяет камеры промежуточного охлаждения и подогрева, а другой - подрешеточный объем камеры предварительного охлаждения с рекуператором, установленным над камерой обжига, при этом газогорелочное устройство, расположенное

5 в камере обжига, соединено с каМерой окончательного охлаждения.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка состоит из камеры подог0 рева 1, камеры обжига 2, камер предварительного 3, промежуточного 4 и окончательного 5 охлаждений. Каждая камера снабжена газораспределительной решеткой 6. Между камерам имеет-

ся перетечное устройство 7. В камере обжига 2 смонтировано газогорелочное устройство 8.

Подрешеточный объем камеры подогрева 1 объединен с камерой предва0 рительного охлаждения 3, а подрешеточный объем камеры обжига 2 с камерой промежуточного охлаждения 4. Подрешеточный объем 9 камеры предварительного охлаждения 3 соеди

5 нен воздуховодом 10 с рекуператором I1, установленным над камерой обжига 2, при этом газогорелочиое устройство 8, смонтированное в камере обжига 2, соединено газоходом 12 с камерой промежуточного охлаждения 4, Подрешеточный объем 13 камеры промежуточного , охлаждения 4 соединен рециркуляционным воздуховоддом 14 с камерой подогрева 1. Рецир куляционный воздуховод l4 содержит циклон 15 и вентилятор 16. Рекуператор 1I и ; камера окончательного охлаждения 5 соединены отводящими. газоходами 17 с дымопроводом 18, ко торый содержит циклон 19 и дьтмосос 2 Установка также содержит дутьевой вентилятор 21, соединенный подводящими воздухопроводами 22 с подрешеточ ным объемом 23 камеры окончательного охлаждения 5 и рекуператором 11, Установка работает следующим образом. Подвергаемая регенерации предварительно размолотая формовочная сме подается питателем (не показан) в камеру подогрева 1, откуда по газораспределительным решеткам 6 и устрюйствам перетока 7 последователь- но поступает в камеры 2,3,4 и 5. В камере обжига 2 за счет сжигания топлива, поступающего в газогорелочное устройство 8, формовочная смесь разогревается до температуры л.800-900 с, при зтом в слое происходит сгорание органических связующих и вьщеляется дополнительное теп ло. Газы в камере обжига 2 имеют температуру более 1000 С, При этих , температурах все вредные органичес кие летучие соединения (фенол, формапьдегид и др,) выгорают. Продукты горения из камеры обжига 2 поступают в рекуператор И, где они переда ют часть тепла воздуху, подаваемому к подрешоточному объему 9 камеры предварительного охлаждения 3, посредством дутьевого вентилятора 21.,. нагревая воздух до 350-450 С, Из камеры обжига 2 горячая фор.мовочная смесь поступает в камеру предварительного охлаждения 3 и охлаждается до 600-700 С, в то время как воздух, подаваемый в подрешоточный объем 9 камеры предваритель-ного охлаждения 3, нагревается до 650-700 С и идет на нагрев формовочной смеси в камеру подогрева 1. Далее формовочная смесь поступает в к-амеру промежуточного охлаждения 4, где воздух, поступающий из рециркуляционного воздуховода 14, нагревается до 450-500 С. Формовочная смесь в камере окончательного охлаждения 5 охлаждается до 30-40 С, после чего происходит выгрузка ее из установки,, Применение предлагаемой установки в отличие от известных обеспечивает снижение удельных расходов и топдива и полное выжигание всех вредных летучих, выделяющихся из отработанной формовочной смеси при ее терморегенерации, не требуя при этом дополнительного расхода топлива. Установка отличается тазсже высокой степенью утилизации тепла. В процессе регенерации формовочной смеси в установке нагрев в камерах подогрева и обжига происходит постепенно, поскольку процесс горения вынесен за пределы слоя. При таких условиях не происходит растрескивание частиц песка из-за термонапряжений и не происходит изменение его фракционного состава. Вследствие этого обеспечивается высокая степень регенерации и практически полное восстановление свЬйств песка для последующей формовки, что обеспечивает возможность его многократного использования, Как показывают результаты расчетов тепловой работы установки, удельный расход топлива (природный газ) составляет 15-20 , что в 2,5-3 раза ниже расходов топлива в существующих установках. Экономический эффект от внедрения одной установки производительностью 4 т регенерированного песка в час составляет 33 тыс.руб. в год.

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕШИЧЕСКОЙ , РЕГЕНЕРАЦИИ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ В i КИПЯЩЕМ СЛОЕ, содержащая камеры по догрева, обжига с газогорелочным устройством, предварительного, про- . межуточного и окончательного охлаждения с газораспределительными решетками в каждой камере, причем подрешоточный объем камеры подогрева объединен с камерой предварительного охлазвдения, подрешеточный объем; камеры обжига объединен в камерой промежуточного охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода топлива и обеспечения выжигания вредных летучих составляющих смеси, она снабжена рекуператором и воздуховодами, один из которых соединяет камеры промежуточного охлаждения и подогрева,, а другой - подрешеточный объем камеры предварительного охлаждения с рекуператором, установленным над камерой, обжига, при этом газогорелочное устройство,расположенное в камере обжига, соединено с камерой окончательного охлаждения.