Термическая печь Советский патент 1981 года по МПК F27D7/04 

Изобретение относится к термообра ботке порошкообрсзных материалов и может быть применено в. металлургичес кой, абразивной и других отраслях промышленности, где термообрабатывае мый порошкообразный материал должен взаимодействовать с атмосферой печи Известны барабанные печи, предназ наченные для нагрева мелких изделий и порошкообразных материалов, которы хорошо встраиваются в автоматические линии, имеют высокие технико-экономические показатели 1. Однако эти печи не могут обеспечить надёжного контакта и взаимодействия с активной атмосферой всего /подлежащего обработке порошкообразного материала ( всех его частиц), в частности прохождения окислительно-восстановительных процессов (например, окисление алюминиевого порошка в атмосфере, содержащей 97% N и 3-4% OQ) . Надежно это взаимодейст вие обеспечивается лишь в верхнем слое материала, имеющем контакт с атмосферой. Известны печи, снабженные вентилятором, в которых изделия отделены от нагревателей посредством концентрически расположенного экрана и на реваются непрерывно циркулирующим потоком газа 2. В этих печах порошкообразный материал захватывается циркулирующим потоком газа, что позволяет обеспечить быстрый нагрев материала и хороший контакт и взаимодействие между циркулирующим газом (атмосферой печи) и частью нагреваемого материала, поднятого циркулирукядим потоком. Однако циркулирующий поток может пройти через слой и захватить лишь определенное, весьма ограниченное количество порошкообразного материала. Вследствие этого объем загружаемого материала в них невелик. Кроме этого, в них осложнена загрузка (выгрузка) порошкообразного материала. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является печь, снабженная двумя соосно установленными в торцах печи вентиляторами, в которой изделия отдельны от нагревателей экранами и Нагреваются циркулируквдим потоком газа, которая позволяет еи.е более интенсифицировать движение теплоносителя 3. Однако при обработке порошкообразных материалов эта печь не имеет существенных преимуществ и обладает теми же недостатками, что и печь с вентилятором.

Цель изобретения - улучшение условий разгрузки и повышение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что в термической печи, содержащей корпус с нагревателями и вентиляторами на торцах, направляющий экран, герметичный муфель и окна загрузки и выгрузки, в муфеле установлена наклонная труба, соединяющая j всас одного вентилятора с рабочим колесом другого вентилятора, расположенного непосредственно над окном выгрузки.

Кроме того, окно выгрузки расположено в основании печи у торца.

На фиг. 1 показана печь, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Печь состоит из теплоизолированной камеры 1, снабженной нагревателями 2. Для обеспечения монтажа и ремонта камера выполнена из двух половин: верхней 3 и нижней 4, В камеру помещен муфель 5, который с торцов закрывается теплоизолированными,крышками 6 и 7. На крышке 6 помещен центробежный вентилятор 8, обеспечивающий движение теплоносителя и вместе с ним обрабатываемого материала. На крыщке 7 помещен осевой вентилятор 9. Область всасывания 10 вентилятора 8 соединена с полостью 11, где расположено рабочее колесо вентилятора 9 посредством наклонной трубы 12, которая своей нижней образующей доходит до нижней, образующей муфеля. Труба 12 вместе с экраном 13, муфелем и крышками образуют циркуляционный контур для газообразного теплоносителя и обрабатываемого материала. Вентилятор 9 выполнен с винтовыми лопастями, смещен к основанию муфеля, расположен в наиболее низкой части циркуляционного контура таким образом, что концы его лопастей находятся в непосредственной близости (зазор 10-20-мм) от нижних образующих муфеля 5 и трубы 12, Кроме этого, он выполнен реверсивным, имеет изменяемое число оборотов и служит для разрыхления и перевода во взвешенное состояние обрабатываемого материала/ сползающего по наклонной трубе в нижнюю часть контура (в полость) и оседающего здесь, содействует вентилятору 8 при нагреве обрабатываемого материала и работает как винтовой питатель, служа для выброса материала из муфеля по окончании термообработки. Около рабочего колеса .вентилятора 9 в промежутке между ним и крышкой 7 в обечайке муфеля имеется отверстие 14, к которому примыкает патрубок 15, служащие для выгрузки обработанного материала. К патрубку 15 герметично присоединена емкость 16, в которую перегружается обработанный, пылевидный или мелкозернистый материал. Отверстие 14 сверху перекрыто поворотным шибером 17. Подача материала в печь обеспечивается из бункера 18 через трубу 19 в крышке, перекрываемой шибером 20. Подача газа в муфель и выброс газа из муфеля производится чере трубы 21 и 22; герметично перекрываемые вентилями.

Печь работает следующим образом.

Открываются вентили на трубах 21 и 22 и производится продувка муфеля газом необходимого состава, например 96-97% Nj и 3-4% H/I. По окончании продувки, когда состав атмосферы в муфеле стабилиг.ируется полностью, закрывается вентиль на трубе, отводящей газ (например, на трубе 22) и частично на трубе 21 для компенсации утечек газа из муфеля и поддержания стабильного давления газа в нем. Открывается шибер 20 и материал, подлежащий термообработке, поступает из бункера 18 в муфель, в зону полости 11.

Включается вентилятор 8, вентилятор 9 и нагреватели 2. Вентилятор 8 обеспечивает движение газа в циркуляционном контуре вдоль канала, образованного муфелем Ь и экраном 13, через полость 11 и наклонную трубу .в область всасывания 10 вентилятора 8. Вместе с газом перемещается и часть пылевидного материала. Часть же его остается лежать на поверхност наклонной трубы Рабочее колесо вентилятора 9 взрыхляет материал, находящийся под ним в полости 11, переводя его во взвешенное состояние, где он подхватывается потоком газа, образуемым вентилятором 8, и движетс по циркуляционному контуру. На место взрыхленного и удаленного материала по наклонной трубе поступают новые порции материала. Рабочее колесо вентилятора 9, вращаясь, создает также поток газа, который по направлению совпадает с потоком, создаваемым в контуре вентилятором 8. В процессе движения газ и материгш, соприкасаяс с нагреваемой поверхностью муфеля, нагреваются до заданной температуры, а соприкасаясь друг с другом, взаимодействуют, обеспечивая необходимую обработку материала, например окисление или восстановление.

По окончании процесса термообработки отключаются оба рабочих колеса. Материал оседает на поверхностях циркуляционного контура, причем значительная часть - на наклонной трубе. Поворачивается шибер 17, открыва вход в (.емкость 16 и перекрывая канал между крышкой и экраном 13. Вентиля,тор 9 переключается на вращение в другую сторону и уменьшенное число

оборотов. Колесо вентилятора, работая как винтовой питатель, начинает перемещать материал из полости И к отверстию 14 в емкость 16. Перемещаясь вдоль наклонной трубы, весь материал, расположенный на ней, транспортируется в емкость 16. Затем, перисдически закрывая шибером отверстие 14 и включая кратковременно оба рабочих колеса вентиляторов, перемещают оставшийся в муфеле материал на наклонную трубу, а оттуда - в гер;метичную емкость 16. Небольшая часть материала остается в печи и выгружается при последующих циклах. Это количество составляет некоторую постоянную печи - постоянно находящееся в печи количество материала. После загрузки в бункер новой порции материала ( возможна целиком замена порожнего бункера бункером, заполненным материалом) и замены заполненной материалом емкости 16 на порожнюю емкость, цикл повторяется.

Использование предлагаемого изобретения позволит обеспечить надежный контакт активной атмосферы печи со всем объемом находящегося в ней порошкообразного материала и их взаимодействие. Вследствие этого улучшается качество получаемого материала, увеличивается объем загрузки и производительности печи. Помимо этого, улучшеиотся условия загрузки и выгрузки порошкообразного материала и условия работы обслуживающего персонала.

изобретения

1.Термическая печь, содержсццая корпус с окнами загрузки и выгрузки, нагревателями и вентиляторами на торцах, направляющий экран, герметичный муфель, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий разгрузки и повышения производительности печи, в муфеле установлена наклонная труба, соединяющая всас одного вентилятора с рабочим колесом другого вентилятора, который расположен непосредственно над окном выгрузки.

2.Печь по п. 1, отличающаяся тем, что окно выгрузки расположено в основании печи у торца. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Электротермическое оборудование. Справочник. Под ред. Альтгаузена. М., Энергия, 1967, с. 181.

2.Патент США № 3548062, кл. 13-20, 1974.

3.Патент ФРГ 1173117, кл. 18 С 9/00, 1965.

J4 f6 f97