Вращающаяся печь Советский патент 1992 года по МПК F27B7/28 

Изобретение относится к промышленной теплотехнике, в частности к конструкции обжиговой вращающейся печи, и может быть применено в химической промышленности в производстве обесфторенных фосфатов, а также в промышленности стро- ительных материалов для высокотемпературного обжига минерального сырья.

Известна конструкция вращающейся печи, содержащая низкотемпературную и высокотемпературную технологические зоны, на внутренней поверхности корпуса печи в низкотемпературной технологической зоне свободно установлена огнеупорная кирпичная кладка, а в высокотемпературной технологической зоне свободно установлена футеровка в виде связанных между собой раствором слоя термоизоляции и слоя огнеупорной кирпичной кладки.

Недостатками данной конструкции вращающейся печи являются высокие тепловые потери в окружающую среду через огнеупорную кирпичную кладку в низкотемпературной технологической зоне, что объясняется отсутствием термоизоляции, а также низкая степень использования слоя термоизоляции в высокотемпературной технологической зоне, что связано с низким сроком службы слоя огнеупорной кирпичной кладки в тяжелых условиях этой зоны, а при замене выработавшего свой ресурс слоя огнеупорной кирпичной кладки слой термоизоляции, жестко скрепленный с огнеупорной кирпичной кладкой, также подлежит вынужденной замене независимо от состояния. Эти недостатки обусловливают высокие энергетические и материальные затраты при эксплуатации вращающейся печи такой конструкции.

Х|

-я

Наиболее близка к предлагаемой обжиговая вращающаяся печь с высокотемпературной и низкотемпературной технологическими зонами, на внутренней поверхности корпуса которой свободно по всем технологическим зонам установлены связанные между собой раствором и скрепляющими кирпичами слой термоизоляции и слой огнеупорной кирпичной кладки.

В процессе эксплуатации слой термоизоляции и слой огнеупорной кирпичной кладки имеют возможность совместно проворачиваться относительно корпуса вращающейся печи под действием значительных инерционных сил, возникающих в период пуска и остановки печи. При этом слей термоизоляции низкотемпературной технологической зоны постепенно изнашивается в результате длительного механического истирающего воздействия со стороны корпуса и теряет свои термоизоляционные и прочностные свойства, что ведет к созданию аварийной ситуации, преждевременной остановке и ремонту печи. Срок службы слоя огн упорной кирпичной кладки в тяжелых условиях высокотемпературной технологической зоны в несколько раз ниже срока службы термоизоляционного слоя,однако при замене выработавшей свой ресурс Огнеупорной кирпичной кладки термоизоляционный слой также подлежит вынужденной замене. Таким образом, потеря термоизоляционным слоем своей термоизоляционной способности в низкотемпературной технологической зоне в результате износа, а также преждевременная замена термоизоляционного слоя в высокотемпературной технологической зоне обусловливают высокие энергетические и материальные затраты при эксплуатации известной вращающейся печи.

Цель изобретения - снижение энергетических и материальных затрат при эксплуатации вращающейся печи.

На фиг.1 показана вращающаяся печь, продольный разрез; на фиг,2 - сечение А--А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1

Вращающаяся печь представляет собой длинномерный металлический цилиндрический корпус 1. На внутренней поверхности корпуса 1 установлена футеровка, выполненная в виде слоя термоизоляции 2 и слоя огнеупорной кирпичной кладки 3. В свою очередь, огнеупорная кирпичная кладка 3 выполнена в виде отдельных состыкованных гладкими торцами панелей, не скрепленных друг с другом. Вращающаяся печь содержит высокотемпературную технологическую зону, в которой установлено горе- лочное устройство 4 для сжигания топлива,

и низкотемпературную технологическую зону. Огнеупорная кирпичная кладка 3 в низкотемпературной технологической зоне зафиксирована от проворота относительно

корпуса 1. При этом слой термоизоляции 2 в этой зоне прижат к корпусу 1 огнеупорной кирпичной кладкой 3 и также зафиксирован от проворота. Фиксация участка футеропки может быть достигнута за счет применения,

например, стопорных устройств 5.

Стопорное устройство 5 может быть выполнено в виде огнеупорного крепежного камнг 6, составляющего единое целое о ог- неупорной кирпичной кладкой 3, и стопорного элемента 7, приваренного к корпусу 1 печи в осевом направлении. В собранном состоянии огнеупорный крепежный камень б и стопорный элемент 7 образуют разъемное стопорное соединение. Одновременно

слой термоизоляции 2 высокотемпературной технологической зоны жестко соединен с корпусом 1. Это может быть достигнуто за счет применения, например, крепежных устройств 8,

Крепежное устройство 8 может быть вы- в виде дугообразного элемента 9 и крепежных элементов 10, жестко соединенных с корпусом 1,

Вращающаяся печь работает следующим образом,

Обжигаемый материал движется внутри корпуса 1 печи за счет его вращения и небольшого наклона, пересыпаясь по поверхности огнеупорной кирпичной кладки 3.

Образующийся при одновременном сжигании топлива в горелочном устройстве 4 печной газ перемещается внутри корпуса 1 навстречу обжигаемому материну, нагревая его и огнеупорную кирпичную кладку 3.

При этом слой термоизоляции 2 предохраняет корпус 1 от перегрева, а также снижает тепловые потери в окружающую среду через стенку корпуса 1.

Под действием инерционных сил огнеупорная кирпичная кладка 3 стремится к провороту относительно корпуса 1 печи. Стопорные устройства 5 фиксируют панели огнеупорной кирпичной кладки 3 от проворота относительно корпуса в низкотемпературной технологической зоне. При этом слой термоизоляции 2 в этой зоне прижат огнеупорной кладкой 3 к корпусу 1 и также зафиксирован от проворота,

Панели огнеупорной кирпичной кладки

3 в высокотемпературной технологической зоне имеют возможность проворачиваться . под действием инерционных сил относительно слоя термоизоляции 2, При этом слой термоизоляции 2 подвергается истирающему воздействию со стороны огнеупорной

кирпичной кладки 3, однако срок службы огнеупорной кирпичной кладки 3 в тяжелых температурных условиях з этой зоне настолько низок, что износ от истирания слоя термоизоляции 2 за этот срок незначителен м он сохраняет свои прочностные и термоизоляционные свойства в течение всего периода службы огнеупорной кирпичной кладки 3 высокотемпературной технологической зоны.

К тому же слой термоизоляции частично предохраняется от истирающего воздействия со стороны огнеупорной кирпичной кладки 3 дугообразными элементами 9 крепежных устройств 8, жестко соединяющих слой термоизоляции 2 с корпусом 1 в высокотемпературной технологической зоне.

Фиксация участка футеровки низкотемпературной техноло ической зоны от прово- рота относительно корпуса 1 позволяет избежать износа и сохранить прочностные и термоизоляционные свойства слоя термоизоляции 2, а также сохранить строительную прочность огнеупорной кирпичной кладки 3 на весь длительный период эксплу- атации последней в условиях этой зоны

Жесткое соединение участка слоя термоизоляции 2 высокотемпературной технологической зоны с корпусом 1 позволяет избежать разрушения слоя термоизоляции 2 при частичной или полной замене огне- упорной кирпичной кладки 3, имеющей непродолжительный срок службы в условиях

этой зоны, и сохранить его для дальнейшего длительного использования.

При таком соединении предотвращает ся истирающая способность корпуса 1, при этом истирающая способность огнеупорной кирпичной кладки 3 по отношению к саою термоизоляции 2 по сравнению с корпусом гораздо ниже.

Таким образом, одновременные фиксация участка футеровки низкотемпературной технологической зоны от просорота относительно корпуса 1 и жесткое соединение участка слоя термоизоляции 2 высокотемпературной технологической зоны с корпусом 1 позволяют снизить энергетические и материальные затраты при эксплуатации вращающейся печи.

Формула изобретения Вращающаяся печь с низкотемпературной и высокотемпературной технологическими зонами, содержащая металлический корпус с футеровкой в виде слоя огнеупорной кирпичной кладки и слоя термоизоляции, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергетических и материальных затрат при эксплуатации печи, участок футеровки низкотемпературной технологической зоны зафиксирован от проворота относительно корпуса, а участок слоя термоизоляции высокотемпературной технологической зоны жестко соединен с корпусом печи.

Использование: в промышленной теплотехнике и может быть применено в химической промышленности в производстве сбесфторенных фосфатов, а также в отрас- дах промышленности, производящих строительные материалы. Сущность изобретения: вращающаяся печь представляет собой длинномерный металлический цилиндрический корпус 1. На внутренней поверхности корпуса 1 установлена футеровка, выполненная в виде слоя термоизоляции 2 и слоя огнеупорной кирпичной кладки 3. Вращающаяся печь содержит высокотемпературную технологическую зону с горелочным устройством 4 и низкотемпературную технологическую зону. Участок футеровки низкотемпературной технологической зоны зафиксирован от проворота относительно корпуса 1 печи, а участок слоя термоизоляции 2 высокотемпературной технологической зоны жестко соединен С корпусом 1 печи.3 ил.

ft/г.г

(Л