RU147U1 - Печь для изготовления биологических фильтров из материала редоксид - Google Patents

Abstract

1. Печь для изготовления биологических фильтров из материала редоксид, содержащая корпус с подом, сводом и рабочим каналом, в котором последовательно расположены зоны предварительного и высокотемпературного нагрева и охлаждения, теплотехническое технологическое и аппаратурное оформление, отличающаяся тем, что зона высокотемпературного нагрева выполнена в виде зон обжига и изотермических выдержек, зона охлаждения - в виде зон контролируемого и активного охлаждения, при этом рабочие объемы зон предварительного нагрева, обжига, изотермических выдержек, контролируемого и активного охлаждения, а также теплотехническое, технологическое и аппаратурное оформление выполнены с возможностью обеспечения режимов обжига и охлаждения, необходимых для образования открытых поверхностных и глубинных пор, а также сквозных каналов в биологических фильтрах, характерных для материала редоксид.2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена туннельной или кольцевой с вращающимся подом.

Description

ПЕЧЬ ДЛЯ ШГОГОВЛЕНШ БИОЖГШЕСЗШХ ШЛЬТРШ ИЗ

тлАТЕРИАЖ рвджсад.

Полезная модель относится к объекту изгоЕовления керамических изделий путем обжига глиностого сврья и в частности для изготовления биологических йильт1)ов из материала редоксвд,которБ е используются для биологической очистки отмочных вон,

IfeBecTeH материал для биологической очистки сточных вод Редоксид t включающий оботшнное глшшсвое сырье, сформированное в порист о-пустотелне блоки с сообщащЕадися открытьми поревш диаметрш 20 мм, осЯцей пористостью 77-91, сквовнши отверстиями диа метрш 40-60 мм и сумрларщм объемом 55-60 и желобообразнши каналами по периилетру блоков в вертикальной шюскости при следующш соотношении компонентов, мас,

Оксид кремния30- 5

Оксид железа4-8

Оксид ажминия14-21

Оксидн щелочных металлов 2-6

Потери при прокаливании-остальное

Формование материала редоксид осуществл11от из гранул иолукислого или 1ШСЛОГО лвгкошювкого глинистого сырья из гру1шы средних или высокопластичных глин в три стадии: обжиг, закалка и охлаадение с соблюдением четырех изотернических выдержек. Печь, в которой реализуется технологический npoinecc, содержит три зоны: предваригтельнни нагрев, обжиг и оклвддение.

/ом. патент СССР & 1746879, ШОЙ C02F 3/04, 1991Г /

открЕШШиеся при вспучивании поввркиостнне поры Это явJШниe при использовании указанного материала в биофильтрах приводит к снижению качества очистки сточных вод.

Известно также устройство для обжига и обработки керамическнх: изделий, содержащее рабочий канал с последовательно распололсенньми зонгш предварительного и высокотемпературного нагрева и зоной охлаадения, которое для устранения стеклообразования снабжено установленньзя с зазором к внутренней поверхности канала газопронишеьафд экраном с образ ованиш замкнутой полости, соединенной с источ1викш газа, инертного к окислам-стеклообразователш.

/см. авторское свидетельство СССР УЗУ911, МКИ Р 2 В У/24,1980г

Недостатком указанното устройства является то, что оно сложно в конструктивном исполнении, неудобно при эксплуатации и требует при этсм больших капитпловлобшний,

Наиболве близким по технической сущности и достигаемсщу результату является печь для изготовления биологических фильтров из материала редоксдд, содерлсащия корпус с подш , сводш и рабочш каналом, в котором последовательно расположенн зоны предварительного и высокотемпературного нагрева и охлаадения, теплотехническое, технож гическое и аппаратурное оформление.

/см. патент--СССР Jfe-1753 45,ММ С 04 В 38/00,33/38,1991г./

Недостаток указанной печи заклочается в тш, что быстрый подъем температуры в з оне предварительного нагрева до температуры приводит к большим внутреннш напряжениш в гранулах, что приводит к разрыву обжигаемого материала на этой стадии, а при дальнейшем обжше и сшкании увеличивается вероятность растрескивания биофильтров, что значительно снижает ш. механическую проч . дения до температуры 800-1000 0 забивает оз -крьшшиеся при всоучивзгнш поверхностнне поры и моментально в них застываат.Указаннш вн- ше причины не обеспечивают надежного вкпуска продукции с требуш&ми параметрами и приводят к значительной внбраковке / до 405S/ биофильтров при отборе их для использования в кшшюкс для биодюгическоЁ очистки сточных вод При этш контроль за выпускаемой црсдукшей услозщяется, а вероятность пережога увеличивается. Энергозатраты для изгоссовления продукции высО1ше, . В основу настояцей полезной модели поставлена задача по повы шешш наделшости печи 1фи изготввалзнии биоюгических фильтров из материала-редоксвд, используемых для биологической очистки сточных вод, сокрацение процента выбраковки готовой продукции с поВБшением ее прочности и твердости, исключение пережога и растрескивания материала редоксид и снижение энергозатрат, исклшения разрыва обжигаемого материала от больших внутренних напряжений в зоне предварительного нагрева и предотвращения застекления открывшихся на поверхности материала пор в зоне высокотемшратухного нагрева и начальной стадии Сущность полезной модели состоит в тш, что в печи для изготовления биолсхгических фильтров из материала редоксвд, содержащей корпус с подом, сводш и рабочим каналом, в которш посл едовательно расположены зоны предварительного и высокоа емператур1са о нагрева ж ахлаадения, теплотехническое, технологзаческое и аппаратурное офортл.лвние, зона высокотемпературного нагрева выполнена в виде зон и изотершческих ввдержек, зона оклааденжя- в ввде зон контролируемого и активного оклаладения, при этом рабочие объемы зон предварительного нагрева, обжига, изотерзушческцх ввдержек, контролируемого и активного оклшщения, а также теплотехническое, технологическое и аппаратурное офорлдзние выбраны и установлены с вошояшо тью обеспечения рваошсв обжига и склавдешш -4необхсдшлнх для образования открЕТКх поверкыостних и глубшшых пор и сквозных каналов в биологических о:1ильтрах, характерннх для материала редоксид.

Кровле.-Фото,печь вшолнена туннельной иж кольцевой с вращань щжася подал,

Представ виная вше совокупность существенных пршнаков направдюна на дости хение технического результата и находится в причинноследственной связи с шм, так как позволяет:

-повысить надолен ость врпуска биоц}ильтров на 80-90 с требуеТЭд ш параглетра ж д.яя очистки сточных вод и сократить процент их В1:тбра1совки;

-повысить прочность, биофильтров в 1,4-1э6 раза, что позволит Их использовать как самонесущий строительнш материал в конструкодях биофильтров;

-повысить твердость на 20-40, что особешйо вашю при использовании биофильтров Д..1Ш очистных еооружений с искусствех-шой аэрацией;

-снизить в 1,3-1,5 раза энерозатратк.

Кроме ТОГО; полезная модель является пршвнленно цршяенждой, так как может бить использована для изготовжнця керагжческих йздели15.

Таким образ ал, Тлашо сделать вывод , что заявленное техническое решение соответствует условиял патентоспособности полезной

моде ли«

Полезная модель поясняется черте 1аг.ш, где На фиг. 1 изображен ойций вцц печи в туннельная исполнении; На фиг. 2 - сечение А-А фиг, 1;

ТОВЛВНИЯ биологических фильтров та материала редоксвд /ввд со стороны камерн /зоны/ предаарительного нагрева /;

На фиг. 6 - К01ШЯ фотографии эксперишитальной печи для изготовления биологических фильтров из материала редоксвд /вид со сторонЕ камерн /30HF/ охлаадения /

Печь дли изготовления биологических фильтров из материала редоксид состоит из корпуса 1 с подом 2, сводом 3 и рабочим каналом 4. В рабочем канале 4 по ходу технологического процесса последовательно расположены пост загрузки гранул 5, зона предварительного нагрева 6, зона обжига, зона изотермических выдержек 8, зона контролируемого охлаадшшя 9, зона активного охлаадения 10 и пост выгрузки биологических фильтров 11,

Каркас корпуса 1, под 2, свод 3 и рабочий канал 4 печи выполнены с теплотехническим оформлением в ввде футеровЕШ 12, которая в зонах предварительного нагрева 6, обжига, изотермических ввдер ек 8 и контролируемого охлаждения 9 выложена в три слоя, а в зоне активного охлаадения 10- в оцин слои, В состав теплотехнического оформления входят также нагреватели 13, которые могут быть вы;полнены в вице карбидокремниевых электрических нагревателей или в виде газовых горелок или горелок, работающих на соляровом топливе, а также газоходы и воздуховоды 14 /см фиг, 4/

В первом вариантном исполнешш печи в ввде туннели технологическое офорш1ение вклочает вагонетки 16 с форлами 16, в которые загружают гранулы из исхсдного сырья, и с поста загрузки 5 перемшают их при шяяощи гидротолкателей /на чертежах не показаны/ по рельсовому пути Ш в зоны 6,,8,9 и 10, Гвдротолкатели, рельсовые пути также входят в состав технологического оформления.

-S

в аппаратурное оформление 18 обоих вариантов исполнения печи входят контрольно-измерительнне приборы /КИП/ и автоматика с пультом управжния технологическим процессом.

Печь для изготоБЛЮния биологических фильтров из материала редоксиц работает следующим образом.

Из полукислого или кислсхро легкоплавкого глинистого сырья из грушш средних или внсокопластичных глин в керамическш цехе / на чертеже не показан/ изготавливают гранулы диаметром от восьми до шестнадцати миллиметров и сушат их до двух- четырех процентов влажности. Гранулы поступают на пост дозировки / на чертежах не показан/,

с которого они попадают на пост загрузки гранул 5 в технологичес кое оформление / формы 16, установленные на вагонетках И5 /, где их: послойно укладывают в формы 16 высотой шестьдесят-восемьдесят мняяиметров, Ш поста загрузки 5 при помощи гвдротолкателвй или вращением поца 2 вагонетки с формами или овдельные формы перемещают в рабочий канал печи 4, где ши вначалэ попадают в зону предварительного нагрева 6, в которой осуществляет подготовку гранул к

Ъбжигу, Предаарительно методом терломеханического анализа /ША/ оп

Jpедeляют температуру начала вспучивания и интервал температур вспучивания глинистого сырья, ТермоБодаотовку в зоне 6 цроводяс при текшературе 1- 350/-400 С, прошвойя нагрев до указанной температуры за время -Ь f 150-180 мин. Такой медленный попьем температурн обусловлен обеспечением небольших внутренних напряжений в гранулах и избежанием разрыва обжигашого материала, для стабилизации напряжений в гранулах в зоне 6 проводят первую изотермическую выдержу при температуре 350-400 0; в течение одного часа / -i и,в, - SO мин./ / t до нижней граниш начала вспучивания материала гранул То 1050 - и при этсж темпвраггуре осуществляют вторую ввотермическую выдержку до внравнивания температуры по высоте слоя гранул в течение ig и.в, 40-60 ми. Затем производят поризацшо гранул, поцнигяая температуру в зоне обжига 7 за 6 -10 мин, до серединк инте1юа(ла, вспучивания Т. 1150-i; 30°Ct которая является оптимальной для шяорфизаиии глинистого и вспучивания гранул, и осуществляют при этой температуре в зоне изотершческих ввдержек 8 третью изотермическую в течение to « т SO-УО мил, В этой зоне 8 осуществляет спекание вспученных гранул нштравленно от поверхности биофильтра к центру с обеспечением ьшнимального перепада температур в цэнтре слоя гранул и на поверхности за счет заполнения межгранульного пространства. Этот процесс проводят без образования нюковязкого расплава, так как поре в это время объединяются в крупные и изолированные, С пшсщью высокотемпературного тердомеханического анализатора Г /1-1 рмы Япония, входящего в аппаратурное офор/ьление 18, в зше из отермических ввде1й ек 8 определяют тегшералсуру тверцения ниропластического состояния материала Т 1060-1080°С и при ней производят четвертую изотермическую, вьу1.еркку до выравнивагния тш1пературн по всему объему биологического фильтра в течение 4 и,в, 110-130 11.5ИН, Затем материал перемещает в зону контролируемого охлаедения 9, снижают температуру до теьшературы T sBOO-lOOO C и при этой температуре проводягг пятую изотермическую вадер-Кку до выравнивания температуры по вс®лу объ®лу биологического фильтра в течение 5 и в 60-120 мин, производя при этом закалку материала. Дальнейшее охлаящение биологическоото фильтра осуществляют в зоне активного оклавдешш 10 до температуры Т « 70-80°С в течение часов с использовашш воздуха и паров воды о J&, с , ДЛЯ усил9ннся7о теплэотбора при пшсщи газовоздушних и гвдравличеоких систем, входящее в твЕлогехничвсксе сзформлэше печи.

Из холодной части 10 печи форлы с ГОТОВБМИ биологическими фильтрами поступают в зону внгрзгзки биологических фильтров 11, где распалубливакхг формы, с поста выгрузки 11 биологические фильтрн направляют на склад готовой продуЕшии / на чертежах не показан/, а Форш- в зону загрузки 5.

Указанные выше режимы в зонах предварительного нагрева 6, обжига, изотерушческих выдержек 8, контролируемого 9 и активного 10 охлаадения, а также контроль за режимами обеспечивают за счет выбора оцределенноь о рабочего объема каадой зоны и установки требуемоз о теплотехнического, технологического и аппаратурного оформления

ИСПО.ЯБЗ ование предложенной полезной модели позволит создать высокоэффективные биологические фильтры, в которьх сошлещены два одновршенно проходяцих процесса при очистке сточных вод: окисление загрязнений и восстановление нитратов и нитритов в газообразный азот Эта особенность биофильтров позволяет создавать компактные очистные сооружения с довнпением катества и производительности при очистке, стошюсть очистки одного кубического 1йетра загрязненной воды снижается в 3-4 раза по сравнению с традивдснныяи очистшми сооружениями.

Надежность выпуска требуемых биофильтров повышается на 80ЭО, прочность биофильтров повышается в 1,4-1,6 раза, твердость на 20-40, энерговатраты для изготовления биофильтров СНЖБЮТСЯ в 1,3-1,5 раза.

Авторы: S- -- z: Ю .И.Матвеев

д/ C/ou-r о/С(

М.Ю«Ма Гвеев

Claims (2)

1. Печь для изготовления биологических фильтров из материала редоксид, содержащая корпус с подом, сводом и рабочим каналом, в котором последовательно расположены зоны предварительного и высокотемпературного нагрева и охлаждения, теплотехническое технологическое и аппаратурное оформление, отличающаяся тем, что зона высокотемпературного нагрева выполнена в виде зон обжига и изотермических выдержек, зона охлаждения - в виде зон контролируемого и активного охлаждения, при этом рабочие объемы зон предварительного нагрева, обжига, изотермических выдержек, контролируемого и активного охлаждения, а также теплотехническое, технологическое и аппаратурное оформление выполнены с возможностью обеспечения режимов обжига и охлаждения, необходимых для образования открытых поверхностных и глубинных пор, а также сквозных каналов в биологических фильтрах, характерных для материала редоксид.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена туннельной или кольцевой с вращающимся подом.