PL63314B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 20.11.1967 Francja Opublikowano: 10.XI.1971 63314 KI. 31 ai, 7/10 MKP F 27 b, 7/10 UKD 66.041.57: ¦- 66 041 Tj_.Wspóltwórcy wynalazku: Henri Blattmann, Robert Delmas, Marc |Ip-bex£'—**'^*i^ - David Yerouchalmi r—*CL^-" '•'* !»*¦ Wlasciciel patentu: Commissariat a 1'Energie Atomiaue, Paryz (Francja) Obrotowy piec wytopowy Przedmiotem wynalazku jest obrotowy piec wy¬ topowy zaopatrzony w uklady wprawiajace go w ruch obrotowy oraz w system chlodzenia, które to uklady pozwalaja wyeliminowac elastyczne, sprezy¬ ste uszczelnienia, których wspólczynniki tarcia sa zródlem powaznych strat energii mechanicznej, któ¬ re z kolei ograniczaja moc produkcyjna. Systemy takie nie ograniczaja pojemnosci i wymiarów pieca i pozwalaja dostosowac jego konstrukcje do wiel¬ kosciprodukcji. 10 W piecach obrotowych, gdzie zródlami ciepla wy¬ sokiej temperatury sa: np. energia sloneczna, pal¬ niki plazmowe lub inne generatory cieplne, wsad majacy ulec stopieniu i/lub czesciowemu spieczeniu wypelnia metalowy pojemnik o przekroju kolowym umieszczony w oslonie, w której miesci sie odpo¬ wiedni obieg wody chlodzacej lub innego plynu chlodzacego.W piecach tych, strumien cieplny przenika do centralnie umieszczonej cylindrycznej wneki o ma¬ lej srednicy znajdujacej sie w stycznosci z mate¬ rialem ogniotrwalym i z chwila osiagniecia tempe¬ ratury topnienia, nastepuje topienie materialu og¬ niotrwalego na powierzchni. Uzyskanie w 'materia¬ le wysokich temperatur (rzedu 3000° C), a jeszcze wyzszych w zródlach ciepla, wymaga bardzo znacz¬ nych wielkosci strumienia cieplnego.Ponizej przedstawiono dwa rozwiazania zapew¬ niajace ochrone przed stopieniem metalowej oslony so 15 20 25 zawierajacej wsad z materialu ogniotrwalego pod¬ dawanego wytopowi.W pierwszym, dobiera sie odpowiednia grubosc pierscienia wsadowego taka, ze temperatura nie- chlodzonej scianki metalowej pozostaje w granicach od okolo 80° C do 100° C, a wiec pozwala na pro¬ wadzenie, bez wiekszych trudnosci, prac w najbliz¬ szym otoczeniu. Przy takim rozwiazaniu, grubosc pierscienia zmienialaby sie w zaleznosci od prze¬ wodnosci cieplnej topionego materialu, gdyz war¬ tosc tej ostatniej dla tlenków ognioodpornych, w wysokich temperaturach, moze oscylowac w sto¬ sunku 3 do 4. W przypadku duzych grubosci mate¬ rialów ogniotrwalych nalezaloby wiec zastosowac metalowe oslony cylindryczne, których srednica za¬ lezalaby od rodzaju topionego materialu.Polaczenie tych dwóch czynników wyklucza w zasadzie stosowanie tego rozwiazania jako malo praktycznego.Rozwiazanie drugie polegajace na chlodzeniu metalowej cylindrycznej oslony zawierajacej wsad z materialów ognioodpornych za pomoca przeplywa¬ jacej wody lub innego czynnika chlodzacego, poz¬ wala na stosowanie pojedynczego metalowego cy¬ lindra o stalej srednicy.Cylinder ten musi obracac sie ze stosunkowo du¬ za predkoscia (250 do 500 obr./min.), aby stopiony juz material pozostawal na skutek wirowania na sciankach bedacych jeszcze w stanie stalym, co po¬ woduje z kolei przyspieszenie procesu topienia. Przy 63 31463 314 3 25 takich szybkosciach katowych, predkosci liniowe metalowego pojemnika maleja znacznie wraz z pro¬ mieniem, a wiec wraz z iloscia stopionego materia¬ lu uzyskiwanego z obrotowego pieca.W takiej obracajacej sie oslonie metalowej plyn 5 chlodzacy musi oplywac przez podwójne scianki, z których jest ona utworzona, a nastepnie uchodzi przez nieruchome rury zasilajace, usytuowane na krancach i polaczone z oslona za pomoca gietkich, elastycznych polaczen wodoszczelnych. Taka budo- 10 wa powoduje powstawanie znacznych sil tarcia, których wielkosc maleje wraz ze srednica pieca a wiec i z jego pojemnoscia.Sily tarcia sa nie tylko zródlem strat energii me¬ chanicznej ukladu napedzajacego, ale ograniczaja lf ponadto pojemnosc pieca, a wiec jego wydajnosc, do wartosci, która mozna by latwo wyliczyc znajac wspólczynnik tarcia elastycznych polaczen przy wymienionych wyzej wartosciach szybkosci kato¬ wej. M Rozwiazanie wedlug niniejszego wynalazku poz¬ wala zmniejszyc te straty energii, a zwlaszcza zla¬ godzic 'Ograniczenia, które limitowalyby wielkosc produkcji dla tego typu pieców. W piecach, zaopa¬ trzonych w system chlodzacy i system napedzajacy, wykonanych wedlug niniejszego wynalazku, wyeli¬ minowuje sie hermetyczne, sprezyste, elastyczne po- polaczenia.Obrotowy piec do topienia wedlug niniejszego wynalazku, zawiera: umieszczony poziomo obroto¬ wy pojemnik cylindryczny zwezajacy sie stozkowo 30 na koncach i zakonczony dwoma otworami, przez srodki których przechodzi os cylindra, nieruchoma oslone obejmujaca wspomniany cylinder wraz z obiegiem cieczy chlodzacej oraz uklad napedzajacy, wprawiajacy cylinder w ruch obrotowy, odznacza- 35 jacy sie tym, ze wspomniany powyzej obieg chlo¬ dzenia zawiera przynajmniej jedna strefe w ksztal¬ cie pierscienia wspólsrodkowego z ruchomym cy¬ lindrem, który to pierscien jest polaczony z prze¬ wodem doprowadzajacym plyn chlodzacy i z jed- 40 nej strony, laczy sie z urzadzeniem zraszajacym usytuowanym wokól cylindra równolegle do jego osi, a z drugiej strony, laczy sie z systemem rur, konczacych sie w poblizu stozkowych konców cy¬ lindra. 45 Plyn oplywajacy stozkowe strefy, na skutek sil odsrodkowych, jest odzyskiwany i ponownie wyle¬ wany poprzez urzadzenie zraszajace na cylindrycz¬ na czesc pojemnika.Obrotowy piec wytopowy wedlug niniejszego wy- 50 nalazku opisano ponizej, powolujac sie na przykla¬ dowy zalaczony rysunek na którym fig. 1 przed¬ stawia piec wytopowy w przekroju, fig. 2a — wi¬ dok pieca wraz z ukladem mocujacym, a fig. 2b — widok z góry pieca wyposazonego w cztery palniki 55 plazmowe.Piec, przedstawiony szczególowo na rysunku (fig. 1) zawiera stanowiaca calosc, ruchoma oslone w ksztalcie poziomego cylindra o osi obrotu 00' i za¬ konczonego stozkowo na koncach. 60 Te sfbzkowe czesci oslony sa zakonczone dwoma okraglymi otworami 2 i 3, które sluza do nagrze¬ wania pieca i spustu stopionych materialów ognio¬ trwalych, które ewentualnie sa uszlachetniane. Dru¬ ga oslona stala 4 otacza ruchoma czesc 1. Czesc 1 65 obraca sie wokól osi 00', toczac sie po nieruchomej oslonie 4 za pomoca lozysk kulkowych 5 i 6 umiesz¬ czonych na obu krancach cylindra.Plyn chlodzacy (na przyklad woda) doplywa do wyzszych czesci nieruchomej oslony 4 za pomoca rur 7, które zasilaja dwie strefy w ksztalcie pier¬ scienia 8 i 9. Strefy te rozprowadzaja plyn chlodza¬ cy z jednej strony, do urzadzen zraszajacych 10 umieszczonych wokól oslony ruchomej równolegle do jej osi, a z drugiej strony, do przewodów 11 kon¬ czacych sie w poblizu stozkowo zwezajacych sie czesci cylindrycznego pojemnika.Postepujac od srodka pieca i kierujac sie w stro¬ ne oslony 1, znajduje sie kolejno strefa pusta 12, która stanowi strefe nagrzewania (szczególnie przez promieniowanie) za pomoca plazmy, strefa mate¬ rialu stopionego 13 i strefa o zmniejszajacym sie stopniu spiekania 14. Ruch obrotowy ruchomej oslo¬ ny 1 wokól osi 00* zapewniony jest przez przeklad¬ nie zebata, skladajaca sie z zebatego kola 15 (któ¬ rego uklad napedzajacy nie jest przedstawiony) i wienca 16 polaczonego sztywno z oslona 1.Plyn chlodzacy odprowadzany jest przez otwór 17, umieszczony w dolnej czesci pieca.Chlodzenie cylindrycznej czesci pieca zapewnio¬ ne jest poprzez szereg natrysków 10, a nastepnie przez plyn, który na skutek sily odsrodkowej, wznosi sie z okolicy stozkowych czesci i wlewa sie ponownie na metalowy cylinder 1.Plyn chlodzacy koncowe, stozkowe czesci pojem¬ nika 1, doprowadzany jest za pomoca rur 11, a na¬ stepnie na skutek wirowania cylindra wznosi sie.Powoduje to koniecznosc stosowania szczelnych po¬ laczen 18, pochlaniajacych dosc znaczna czesc energii mechanicznej.Czesci cylindryczne 19, znajdujace sie w obracaja¬ cej sie partii pieca i czesci 20 znajdujace sie w pierscieniowej partii systemu chlodzenia pozwalaja na ewentualne wydluzenie pieca, a wiec na zwiek¬ szenie jego pojemnosci.Piec 21 (fig. 2a), zamontowany jest w pierscie¬ niach dociskowych 22. Piec ten równowazony jest przez przeciwwage 23, która stanowi zespól steruja¬ cy ruchem obrotowym pieca. Calosc zamocowana jest na kolumnie 24, co pozwala na regulacje po¬ lozenia w kierunku pionowym."Kolumna przymocowana jest do znanego co¬ kolu 25 pozwalajacego na regulacje jej polozenia.W przypadku nagrzewania pieca za pomoca pal¬ ników plazmowych 26, na fig. 2b pokazany jest je¬ den z mozliwych sposobów usytuowania takich pal¬ ników.Przedstawiony powyzej opis wyjasnia zasade ni¬ niejszego wynalazku i stanowi jedna z odmian roz¬ wiazania wynalazku, a wiec mozliwe sa w nim wszelkie modyfikacje szczególów, nie wchodzace poza jego ramy. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Obrotowy piec wytopowy, zawierajacy: usytuo¬ wany poziomo, obracajacy sie pojemnik cylindrycz¬ ny zwezajacy sie stozkowo na koncach i zakonczony dwoma otworami, przez srodki których przechodzi os cytlindra, nieruchoma oslone obejmujaca cy¬ linder, uklad chlodzenia cylindra za pomoca plynu63 314 chlodzacego, oraz zespól wprawiajacy cylinder w ruch obrotowy, znamienny tym, ze uklad chlodze¬ nia zawiera przynajmniej jedna czesc w ksztalcie pierscienia wspólsrodkowego z ruchomym cylin¬ drem, która to czesc jest polaczona z przewodem doprowadzajacym plyn chlodzacy i z jednej strony laczy sie z urzadzeniem zraszajacym usytuowanym wokól cylindra równolegle do jego osi, a z drugiej strony, laczy sie z systemem rur konczacych sie w poblizu stozkowych zakonczen cylindra, przy czym plyn chlodzacy stozkowe strefy, jest wznoszony na skutek sil odsrodkowych, a nastepnie jest ponow¬ nie kierowany na cylindryczna czesc pojemnika.

2. Obrotowy piec wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cylindryczny pojemnik oraz uklad zraszania posiadaja dodatkowe czesci cylindryczne stanowia- 10 15 ce ich przedluzenie, dla zwiekszenia pojemnosci pieca.

3. Obrotowy piec wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada lozyska kulkowe po których toczy sie ruchomy pojemnik wewnatrz nieruchomej oslo¬ ny.

4. Obrotowy piec, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad wprawiajacy cydindryczny pojemnik w ruch obrotowy zawiera napedzajace zebate kolo wspólpracujace z wiencem, który polaczony jest sztywno z pojemnikiem.

5. Obrotowy piec wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zamontowany jest w urzadzeniu podtrzymu¬ jacym i zrównowazony przez przeciwwage najko- lumnie mocujacej pozwalajacej na regulacje jej polozenia. *2£KI. 31 a1, 7/10 63 314 MKP F 27 b, 7/10 FIG.2b ZF „Ruch" W-wa, zam. 703-71, nakl. 240 egz. PL PL