Шахтная печь для прокалки гранулированного материала Советский патент 1992 года по МПК F27B1/00 

сл

с

виброзондом, выполненным в виде трубы с равномерно расположенными по ее высоте рядами отверстий и снабженным укрепленными над ними насадками в виде конусов, сопряженных большими основаниями, причем нижние конусы насадок выполнены перфорированными и установлены, с концентрическим зазором по отношению к трубе. Обрабатываемый материал в данном техническом решении подвергается вибрации, что приводит к нарушению связей между частицами,возникновению поперечного перемешивания материала, В результате интенсифицируются процессы теплообмена, выравнивается температурное поле. Недостатком данного технического решения является то, что при прокаливании гранулированных материалов (шариков, колец и т.п.) наложение вибрации недопустимо, так как при этом мож,ет происходить разрушение его. Кроме того, вибрация при повышенных температурах быстро разрушит металлические материалы печи. А при работе печи при температурах, близких к и выше, когда требуется применять керамические материалы шихты и внутренних устройств, этот способ выравниваний температурного поля вовсе не пригоден.

Целью изобретения является обеспечение равномерной обработки материала.

На фиг.1 представлено продольное сечение шахтной печи, на фиг.2 - разрез А-А нафиг.1.

Шахтная печь содержит вертикальную нагревательную шахту 1 в виде трубы из жаростойкого материала, заключенную в футерованный корпус 2, внутри которого размещены основной электронагреватель 3 и дополнительный электронагреватель 4, расположенный паралледьно основному. Верхняя часть печи имеет загрузочный бункер 5 с бортовым отсосом 6 и патрубком 7 для отвода продуктов терморазложения. В нижней части печи расположено разгрузочное устройство 8. По оси печи введена трубчатая вставка 9, выполненная перфорированной в зоне термообработки, причем размер отверстий в перфорированной части трубчатой вставки выбирается заведомо меньше минимального размера зерен обрабатываемого продукта. Внутри трубчатой вставки размещен второй дополнительный электронагреватель 10. В нижней части трубчатой вставки размещена теплоемкая, жаростойкая газопроницаемая насадка 11 типа керамических колец Рашига, размещенная на решетке 12. Полость вставки соединена посредством патрубка 14 с объемным насосом-пульсатором 15. Верхняя часть трубчатой вставки герметично закрыта уплотнительным тепло- и электроизолирующим материалом 16.

Шахтная печь для обработки гранулированного материала работает следующим образом.

Обрабатываемый материал загружается в бункер 5, откуда самотеком поступает в шахту 1, заполняя ее. При включении механизма выгрузки материал под,воздействием силы тяжести перемещается по шахте 1 вниз,, проходя последовательно зоны нагрева, термообработки и охлаждения.

Электронагреватель 10, размещенный внутри трубчатой вставки 9, греет ее стенки и через них продукт, проходящий по кольцевой щели между трубчатой вставкой и стенками шахты. B.зоне термообработки тепло материалу передается уже с двух сторон, с наружной стороны от стенок шахты и от стенок трубчатой вставки.-С наружной стороны от стенок шахты тепловой поток значительно больше. Для компенсации расхода тепла на нагрев продукта и выравнивания температурного поля зоны термообработки в верхней части шахты служит дополнительный электронагреватель 4, имеющий автономное питание и регулировку и расположенный в футерованном корпусе параллельно основному электронагревателю 3.

Выравнивание температурного поля печи по радиусу обеспечивается созданием множества локальных знакопеременных газовых потоков в межгранульном пространстве за счет возвратно-поступательного движения рабочего органа насоса-пульсатора 15 (поршня, сильфона или мембраны). Рабочий объем насоса-пульсатора 15 и частота колебаний его рабочего органа зависят от необходимой скорости локальных потоков, обеспечивающих усиленный теплоперенос от горячих стенок шахты 1 и трубчатой вставки 9 и пристенных слоев продукта частицам, расположенным в середине щели рабочего пространстёа. Знакопеременно прокачивающийся газ в межгранульных пространствах активно переносит тепло от наружных стенок шахты внутрь, при этом коэффициент теплопроводности слоя возрастает примерно на порядок.

Предложенная конструкция шахтной печи для прокалки зернистого и гранулированного материала позволяет получать более однородный продукт за счет создания однородного температурного поля. Выравнивание температурного поля по высоте и радиусу (толщине) зоны прокаливания фактически увеличивает рабрчий объем последней и позволяет увеличить производительность печи при тех же габаритах.

Кроме того, продукт, прокаливаемый в однородном температурном поле, получается более однородным и по конечным параметрам (объем пор, внутренняя поверхность и прочность, и т.п.), что является особенно важным для катализаторов.

Формула изобретения Шахтная печь для прокалки гранулированного материала, включающая нагревательную камеру с зоной термообработки,

основным электронагревателем и установленной внутри нее перфорированной трубчатой вставкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерности обработки материала, она снабжена насосом-пульсатором, двумя дополнительными электронагревателями, размещенными в верхней части зоны термообработки и внутри перфорированной в зоне термообработки вставки, заглушенной сверху над

0 перфорацией, а вставка соединена с насосом-пульсйтором и заполнение насадкой типа колец Рашига.

Изобретение относится к химической промышленности и позволяет .обеспечить повышение равномерности обработки материала. Материал поступает в шахту 1 само- текЪм, нагревается в зоне подогрева нагревателем 10, в зоне термообработки нагревателями 3, 4 и 10, насос-пульсатор создает в трубчатой вставке знакопеременное движениетаза, выходящего через перфорацию и выравнивающего температурное поле в материале. В нижней части трубчатой насадки размещена насадка типа колец Ра- шига. 2 ил. .