RU158158U1 - Печь трубная - Google Patents

Abstract

Печь трубная, содержащая вращающийся от двигателя в опорах рамы барабан, ось вращения которого наклонена к горизонтали под углом α, кожух, жестко скрепленный с рамой, по меньшей мере, одно горелочное устройство, соединенное с каналами подвода горючего вещества и воздуха, полость прохода теплоносителя, образованную внешней поверхностью барабана и внутренней поверхностью кожуха, отличающаяся тем, что она снабжена генератором высокочастотных колебаний, подключенным к барабану, и шнеком, имеющим в сечении прорезь в виде сектора и установленным с возможностью вращения внутри барабана.

Description

Полезная модель относится к устройствам для термической обработки материалов, не допускающим контакта с теплоносителем, например, для обжига порошкообразных материалов, и может быть использована, например, в металлургической промышленности для твердофазного восстановления железосодержащих руд и шлаков.

Известна муфельная вращающаяся печь (патент РФ на полезную модель №56578, «Муфельная вращающаяся печь», опубл. 10.09.2006, МПК F27B 7/28), которая содержит барабан, закрепленный в опорах рамы и имеющий возможность вращения, и размещенный в жестко связанном с корпусом кожухе, по меньшей мере, одно горелочное устройство, соединенное с каналами подвода горючего вещества и воздуха, и канал прохода теплоносителя. При этом горелочное устройство установлено внутри канала прохода теплоносителя, выполненного в виде полости, образованной внешней поверхностью барабана и внутренней поверхностью неподвижного кожуха, а ось вращающегося в опорах рамы барабана наклонена к горизонтали под заданным углом.

Недостатком указанного устройства является то, что в случае нагрева разнородных материалов не будет обеспечено их плотное взаимодействие в процессе термической обработки за счет неравномерного распределения обрабатываемого состава по значительной площади стенок барабана при его вращении. Наклонный вращающийся барабан не обеспечивает равномерность перемещения обрабатываемого состава в виду сложных химико-термических процессов, происходящих во время обработки, возможной разнородности дисперсного и физического состава обрабатываемого состава, его влажности и других факторов. Кроме того, не исключена возможность спекания и налипания материалов на барабан ввиду, например, неравномерного перемешивания и выбора несоответствующих режимов термической обработки.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности взаимодействия в процессе нагрева различных порошкообразных компонентов обрабатываемого состава, обеспечение равномерности их перемещения вдоль печи, снижение вероятности спекания компонентов и их налипания на барабан.

Указанный технический результат достигается тем, что печь, включающая вращающийся от двигателя в опорах рамы барабан, ось вращения которого наклонена к горизонтали под углом α, кожух, жестко скрепленный с рамой, по меньшей мере, одно горелочное устройство, соединенное с каналами подвода горючего вещества и воздуха, полость прохода теплоносителя, образованную внешней поверхностью барабана и внутренней поверхностью кожуха, согласно полезной модели, дополнительно включает генератор высокочастотных колебаний, подключенный к барабану, шнек, установленный внутри барабана и имеющий в сечении прорезь в виде сектора, двигатель вращения шнека.

Применение генератора высокочастотных колебаний обеспечивает равномерное перемещение компонентов обрабатываемого состава по барабану в сторону узла выгрузки, а также более эффективное смешивание компонентов обрабатываемого состава. Так, продольные колебания генератора способствуют равномерному перемещению компонентов обрабатываемого состава, уменьшению эффекта налипания компонентов на стенки барабана, а поперечные - эффективному перемешиванию компонентов путем незначительного подбрасывания (встряхивания), а также уменьшению спекания компонентов обрабатываемого состава и их налипания на стенки барабана.

Применение шнека, имеющего независимый двигатель вращения, позволяет значительно уменьшить спекание компонентов обрабатываемого состава между собой, их налипание на стенки барабана, а также способствует равномерному перемещению материалов по длине барабана и их смешиванию. В зависимости от условий обработки шнек может быть неподвижен или иметь вращение винта, способствующее продвижению компонентов обрабатываемого состава.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид печи трубной; на фиг. 2 - поперечный вид шнека.

На фиг. 1 печь трубная состоит из рамы 1, подпружиненных опор вращения 2, барабана 3, внутри которого помещен шнек 4 с возможностью независимого вращения от двигателя вращения шнека 5, и имеющий в сечении прорезь в виде сектора (см. фиг. 2), полости прохода для теплоносителя 6, в которой установлено горелочное устройство 7, неподвижного кожуха 8, жестко скрепленного с рамой 1, канала подвода горючего вещества 9, канала подвода воздуха 10, канала выхода отработанного теплоносителя 11, генератора высокочастотных колебаний 12, узла загрузки 13, узла выгрузки 14, двигателя вращения барабана 15 посредством механической передачи 16. Печь трубная установлена под углом α наклона оси вращения барабана 3 к горизонтали. При этом угол α задает направление перемещения обрабатываемого состава от узла загрузки 13 к узлу выгрузки 14. Угол α может изменяться с помощью устройства регулирования 17.

Печь трубная работает следующим образом. Через узел загрузки 13 обрабатываемый состав засыпается внутрь барабана 3, который вращается на подпружиненных опорах 2 рамы 1 благодаря двигателю вращения барабана 15, крутящий момент от которого передается через механическую передачу 16. Во время продвижения обрабатываемого состава внутри барана 3 генератор высокочастотных колебаний 12 создает вибрации, передающиеся через стенки барабана 3 на обрабатываемый состав (это могут быть продольные, поперечные или продольно-поперечные вибрации). Также, внутри барабана 3 от независимого двигателя вращения шнека 5 может вращаться шнек 4. Его работа определяется необходимой производительностью установки, процентным соотношением составных частей, плотностью материалов обрабатываемого состава и т.п. Так, при требуемой высокой производительности и использовании тяжелых и крупных фракций составляющих обрабатываемого состава необходимо включать в работу шнек 4. При обработке мелкодисперсных составов незначительных объемов и использовании легких материалов целесообразно смешивание и продвижение по барабану 3 осуществлять при неработающем шнеке 4. Для беспрепятственного прохождения обрабатываемого состава по барабану 3 при неподвижном шнеке 4 вдоль оси последнего выполнена прорезь в виде сектора. Останов шнека 4 двигателем вращения шнека 5 осуществляется строго вниз вырезанным сектором. Это позволяет даже при неработающем шнеке 4 осуществлять свободное перемещение обрабатываемого состава вдоль оси барабана 3. К горелочному устройству 7 поступает горючее вещество по каналу подвода горючего вещества 9 и воздух по каналу подвода воздуха 10. Через полость прохода для теплоносителя 6 горелочное устройство 7 нагревает внешнюю поверхность барабана 3, при этом контакта продуктов сгорания и обрабатываемого состава не происходит. Отработавший теплоноситель выходит через канал выхода отработанного теплоносителя 11. Угол α наклона оси вращения барабана 3 к горизонтали регулируется устройством 17 и выбирается в зависимости от скорости вращения барабана 3, температурного режима и длительности температурной обработки. Обрабатываемый состав, прошедший обработку, извлекают из печи через узел выгрузки 14.

Максимальная температура нагрева печи определяется, прежде всего, жаростойкостью материалов барабана 3 и неподвижного кожуха 8.

В режиме работы заявленной трубной печи необходима определенная комбинация температуры, угла α, скорости вращения барабана 3 и шнека 4, частоты и амплитуды вибраций генератора высокочастотных колебаний 12 и направления их воздействия. В заявляемом устройстве эти параметры могут изменяться и комбинироваться.

Заявляемое устройство позволяет обеспечить плотное взаимодействие разнородных компонентов обрабатываемого состава в процессе термической обработки, равномерное перемещение обрабатываемого состава по длине барабана, предотвратить возможность спекания материалов и их налипание на стенки барабана.

Также, заявляемое устройство позволяет повысить эффективность процесса восстановления руд и шлаков за счет увеличение процента выхода восстановленного металла, стабилизации процесса и отсутствия побочных негативных явлений в процессе термической обработки.

Claims (1)

1. Печь трубная, содержащая вращающийся от двигателя в опорах рамы барабан, ось вращения которого наклонена к горизонтали под углом α, кожух, жестко скрепленный с рамой, по меньшей мере, одно горелочное устройство, соединенное с каналами подвода горючего вещества и воздуха, полость прохода теплоносителя, образованную внешней поверхностью барабана и внутренней поверхностью кожуха, отличающаяся тем, что она снабжена генератором высокочастотных колебаний, подключенным к барабану, и шнеком, имеющим в сечении прорезь в виде сектора и установленным с возможностью вращения внутри барабана.

   

Images