RU166554U1

RU166554U1 - ELECTRIC FURNACE WITH VIBRATION HEAT PLATFORM

Info

Publication number: RU166554U1
Application number: RU2015155496/02U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Нижегородов
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2016-11-27

Abstract

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, содержащая противень из огнеупорного материала, электрические нагреватели и термокрышку, отличающаяся тем, что она снабжена вибрационной подовой платформой, крепежными головками с зажимами для электрических нагревателей, блоками с проточками, термостойкими втулками из диэлектрического материала и вертикально висящими грузами, при этом вибрационная подовая платформа выполнена горизонтальной с эксцентриковым приводом, цилиндрическими и коническими пружинами, установленными с противоположных сторон платформы, оснащенной роликами, размещенными в направляющих рамы, противень установлен на платформе, а термокрышка закреплена на раме шарнирно над противнем с возможностью открывания до 180°, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей закреплены на одной стороне термокрышки, а блоки с проточками из жаростойкой стали для удержания электрических нагревателей в натянутом состоянии установлены на другой ее стороне в горизонтальной плоскости и посажены на термостойкие втулки, которые через траверсы и стальные канатики соединены с вертикально висящими грузами, при этом канатики пропущены через другие блоки с проточками, имеющие диэлектрические втулки, посаженные на горизонтальную ось, закрепленную на термокрышке.An electric furnace for roasting vermiculite concentrates, containing a baking sheet made of refractory material, electric heaters and a thermal cover, characterized in that it is equipped with a vibrating hearth platform, mounting heads with clamps for electric heaters, blocks with grooves, heat-resistant bushings of dielectric material and vertically hanging loads, while the vibrational hearth platform is horizontal with an eccentric drive, coil and conical springs installed and on opposite sides of the platform equipped with rollers placed in the frame guides, the baking sheet is mounted on the platform, and the thermal cover is mounted on the frame articulated above the baking sheet with the possibility of opening up to 180 °, mounting heads with clamps for electric heaters are fixed on one side of the thermal cover, and the blocks with grooves made of heat-resistant steel to hold electric heaters in tension are mounted on its other side in a horizontal plane and mounted on heat-resistant bushings that are through the grass sy and steel cords are connected to the vertically suspended loads, wherein the cords are passed through other units with bores having a dielectric sleeve planted on a horizontal axis fixed to termokryshke.

Description

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно к технологическому оборудованию для получения вспученного вермикулита из вермикулитовых концентратов.The utility model relates to the field of building materials, namely to technological equipment for producing expanded vermiculite from vermiculite concentrates.

Известна электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (RU №2351862, МПК F27B 9/00, опубликовано 10.04.2009), содержащая плоские противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные друг по отношению к другу под углом, снабженные электрическим нагревателями и крышками со съемными элементами, а электрические нагреватели выполнены в виде лент, установленных на ребро и размещены под крышками на поверхностях противней продольно, так что пространства между соседними нагревателями образуют продольные камеры.Known electric furnace for firing vermiculite concentrates (RU No. 2351862, IPC F27B 9/00, published 04/10/2009), containing flat baking sheets made of refractory material and installed relative to each other at an angle, equipped with electric heaters and covers with removable elements and electric heaters are made in the form of tapes mounted on the rib and placed longitudinally under the covers on the surfaces of the baking sheets, so that the spaces between adjacent heaters form longitudinal chambers.

Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются плоский противень, выполненный из огнеупорного материала, электрические нагреватели, размещенные под крышкой и крышка.Common features with the claimed utility model are a flat pan made of refractory material, electric heaters placed under the lid and the lid.

Указанная печь обладает следующими недостатками.The specified furnace has the following disadvantages.

Первый недостаток. Вспучивающийся вермикулит движется по наклонным противням под действием сил тяжести, поэтому скорость его зерен в верхней части противней практически равна нулю, а в нижней части становится максимальной. В верхней части противня концентрация зерен максимальна и между ними практически нет пустот. Здесь они плотно заполняют пространство между соседними нагревателями, и те, что находятся непосредственно у нагревателей, получают максимум теплового излучения, а зерна в центральной части пространства, получают минимум теплового излучения: одни зерна затеняют другие. По мере движения скорость зерен возрастает, а пустоты между ними увеличиваются в размерах, концентрация зерен снижается, в нижней части противня она становится минимальной, а среднее расстояние между ними становится значительно больше условных диаметров самих зерен. Поэтому в средней, а особенно в нижней частях противня, зерна не только не затеняют друг друга, но, наоборот, удаляясь друг от друга, создают пустоты, в которых существенная часть теплового излучения нагревателей не поглощается вермикулитом, а нагревает воздух, движущийся в пространстве под крышкой навстречу потоку вермикулита из-за перепада температур в нижней и верхней частях противня, нагревает огнеупорное основание и крышку. Эта часть теплового излучения большей частью рассеивается за пределы пространств между соседними нагревателями, за пределы пространства между крышкой и противнем и рассеивается в пространство корпуса печи, а потом и в окружающую среду. Таким образом, ускоренное движение вспучивающихся зерен вермикулита под действием сил тяжести, вызывающее образование все возрастающих пустот между зернами, является причиной потерь тепловой энергии, причиной снижения коэффициента полезного действия печи и увеличения удельной энергоемкости обжига.The first flaw. Intumescent vermiculite moves along inclined trays under the action of gravity, therefore the speed of its grains in the upper part of the baking sheets is practically zero, and in the lower part it becomes maximum. In the upper part of the pan, the concentration of grains is maximum and there are practically no voids between them. Here they densely fill the space between adjacent heaters, and those located directly near the heaters receive a maximum of thermal radiation, and grains in the central part of the space receive a minimum of thermal radiation: some grains obscure the others. As you move, the speed of the grains increases, and the voids between them increase in size, the concentration of grains decreases, in the lower part of the pan it becomes minimal, and the average distance between them becomes much larger than the nominal diameters of the grains themselves. Therefore, in the middle, and especially in the lower parts of the pan, the grains not only do not obscure each other, but, on the contrary, moving away from each other, create voids in which a significant part of the heat radiation of the heaters is not absorbed by vermiculite, but heats the air moving in the space under the lid towards the flow of vermiculite due to the temperature difference in the lower and upper parts of the pan, heats the refractory base and lid. This part of the thermal radiation is mostly scattered outside the spaces between adjacent heaters, outside the space between the lid and the baking sheet and scattered into the space of the furnace body, and then into the environment. Thus, the accelerated movement of intumescent vermiculite grains under the action of gravity, causing the formation of ever-growing voids between the grains, is the reason for the loss of thermal energy, a decrease in the efficiency of the furnace and an increase in the specific energy consumption of firing.

Вторым недостатком является то, что в данной печи невозможно управлять скоростью движения вспучиваемых вермикулитовых зерен по причине их ускоренного движения, предопределяемого действием сил тяжести. А это исключает возможность управления временем (продолжительностью) обжига.The second disadvantage is that in this furnace it is impossible to control the speed of the expanded vermiculite grains due to their accelerated movement, predetermined by the action of gravity. And this eliminates the possibility of controlling the time (duration) of firing.

Третьим недостатком является то, что большинство вермикулитовых зерен на значительных отрезках своего движения находятся в непосредственном контакте (скольжении) с нагревателями, а это приводит к постепенному (в зависимости от температуры нагревателей) налипанию мельчайших частиц различных не тугоплавких минералов, входящих в незначительных количествах в состав природного вермикулита. При этом на стенках нагревателей постепенно образуется нагар, который постепенно приводит к их локальному перегреву, перегоранию, отказу печи, ее вынужденному простою и необходимости ремонта.The third drawback is that most of the vermiculite grains at significant lengths of their movement are in direct contact (sliding) with the heaters, and this leads to the gradual (depending on the temperature of the heaters) sticking of the smallest particles of various non-refractory minerals, which are contained in small amounts in the composition natural vermiculite. At the same time, soot gradually forms on the walls of the heaters, which gradually leads to their local overheating, burnout, furnace failure, its forced downtime and the need for repair.

Известна также электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (RU №101789, МПК F27B 9/06, опубликовано 27.01.2011), содержащая плоские противни, выполненные из огнеупорного материала, установленные под углом друг к другу, снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней под крышками, перфорированные всасыватели, закрепленные продольно по отношению к верхним торцевым частям противней и бункер-осадитель с вытяжным вентилятором.Also known is an electric furnace for firing vermiculite concentrates (RU No. 101789, IPC F27B 9/06, published January 27, 2011), containing flat baking sheets made of refractory material, mounted at an angle to each other, equipped with electric heaters located on the surface of the baking sheets under lids, perforated suction cups fixed longitudinally with respect to the upper end parts of the baking sheets and a hopper-precipitator with an exhaust fan.

Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются плоский противень из огнеупорного материала, электрические нагреватели, размещенные под крышкой и крышка.Common features with the claimed utility model are a flat baking sheet of refractory material, electric heaters placed under the lid and the lid.

Указанная печь обладает и первым и вторым недостатками аналога, рассмотренного выше, но частично лишена третьего недостатка из-за наличия перфорированных всасывателей, «вытягивающих» мелкодисперсный вермикулит, а вместе с ним и мельчайшие частицы различных не тугоплавких минералов, входящих в состав природного вермикулита. Из-за этого нагар образуется существенно реже и отказы печи из-за перегорания нагревателей уменьшаются.The specified furnace has both the first and second disadvantages of the analogue discussed above, but is partially devoid of the third disadvantage due to the presence of perforated suction “pulling” finely dispersed vermiculite, and with it the smallest particles of various non-refractory minerals that make up natural vermiculite. Because of this, carbon deposits are formed much less frequently and furnace failures due to burnout of heaters are reduced.

За прототип принята электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (RU №154263, МПК F27B 9/06, опубликовано 20.08.2015), содержащая установленные под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с электрическими нагревателями и термокрышками, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, дополнительный не электрифицированный противень, перфорированные всасыватели, соединенные трубопроводами с тепловыми камерами упомянутого противня, которые в его нижней части соединены с вытяжным вентилятором и бункером-осадителем.The prototype is an electric furnace for roasting vermiculite concentrates (RU No. 154263, IPC F27B 9/06, published 08/20/2015), containing electrified baking sheets made of refractory material with electric heaters and thermal covers, equipped with perforated thermal energy recuperators, installed at an angle to each other suction cups, an additional non-electrified baking sheet, perforated suction cups connected by pipelines to the heat chambers of said baking sheet, which in its lower part are connected to ytyazhnym fan and bunker-precipitant.

Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются противень из огнеупорного материала, электрические нагреватели и термокрышка.Common features with the claimed utility model are a baking sheet made of refractory material, electric heaters and a thermal cover.

Указанная печь в полной мере обладает и первым и вторым недостатками первого и второго аналогов, рассмотренных выше. Но она лишена третьего недостатка:The specified furnace fully possesses the first and second disadvantages of the first and second analogues discussed above. But she is devoid of the third drawback:

- во-первых из-за перфорированных всасывателей, «вытягивающих» мельчайшие частицы различных не тугоплавких минералов, входящих в состав природного вермикулита, из-за которых образовывается нагар;- firstly, due to perforated suction cups that “pull out” the smallest particles of various non-refractory minerals that make up natural vermiculite, due to which carbon deposits form;

- во-вторых, из-за наличия дополнительного неэлектрического противня, который позволяет снизить температурный режим основных электрифицированных противней и, тем самым, устранить налипание мельчайших частиц различных не тугоплавких минералов, входящих в состав вермикулита и образование нагара.- secondly, due to the presence of an additional non-electric baking sheet, which reduces the temperature regime of the main electrified baking sheets and, thereby, eliminates the sticking of the smallest particles of various non-refractory minerals that are part of vermiculite and the formation of soot.

Задача заявляемой полезной модели направлена на создание движения вспучиваемого вермикулита в тепловом поле плотным потоком без существенных пустот между зернами с постоянной, но регулируемой скоростью и, как следствие, на уменьшение потерь теплового излучения электрических нагревателей, повышение к.п.д. печи и снижение удельной энергоемкости обжига.The objective of the claimed utility model is aimed at creating the movement of expanded vermiculite in a thermal field in a dense stream without significant voids between grains with a constant but adjustable speed and, as a result, to reduce the loss of thermal radiation from electric heaters, increase efficiency furnaces and reduction of specific energy intensity of firing.

Технический результат полезной модели заключается в уменьшении потерь теплового излучения за счет движения вспучиваемого вермикулита плотным потоком без пустот между зернами в тепловом поле на противне вибрационной подовой платформы.The technical result of the utility model is to reduce the loss of thermal radiation due to the movement of expanded vermiculite in a dense stream without voids between grains in a thermal field on a baking sheet of a vibrational hearth platform.

Указанный технический результат достигается тем, что электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, содержащая противень из огнеупорного материала, электрические нагреватели и термокрышку, дополнительно снабжена вибрационной подовой платформой, крепежными головками с зажимами для электрических нагревателей, блоками с проточками, термостойкими втулками из диэлектрического материала и вертикально висящими грузами, при этом вибрационная подавая платформа выполнена горизонтальной с эксцентриковым приводом, цилиндрическими и коническими пружинами, установленными с противоположных сторон платформы, оснащенной роликами, размещенными в направляющих рамы, противень установлен на платформе, а термокрышка закреплена на раме шарнирно над противнем с возможностью открывания до 180°, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей закреплены на одной стороне термокрышки, а блоки с проточкам из жаростойкой стали для удержания электрических нагревателей в натянутом состоянии установлены на другой ее стороне в горизонтальной плоскости и посажены на термостойкие втулки, которые через траверсы и стальные канатики соединены с вертикально висящими грузами, при этом канатики пропущены через другие блоки с проточками, имеющие диэлектрические втулки, посаженные на горизонтальную ось, закрепленную на термокрышке.The specified technical result is achieved in that the electric furnace for firing vermiculite concentrates, containing a baking sheet made of refractory material, electric heaters and a thermal cover, is additionally equipped with a vibrating hearth platform, mounting heads with clamps for electric heaters, blocks with grooves, heat-resistant bushings made of dielectric material and vertically hanging loads, while the vibrating feeding platform is made horizontal with an eccentric drive, cylindrical them and conical springs installed on opposite sides of the platform, equipped with rollers placed in the guide rails, the baking sheet is mounted on the platform, and the thermal cover is mounted on the frame articulated above the baking sheet with the possibility of opening up to 180 °, fixing heads with clamps for electric heaters are fixed on one side thermal covers, and blocks with grooves made of heat-resistant steel for holding electric heaters in tension are mounted on its other side in a horizontal plane and placed on heat-resistant bushings, which are connected through the traverses and steel ropes to vertically hanging loads, while the ropes are passed through other blocks with grooves having dielectric bushings mounted on a horizontal axis fixed to a thermal cover.

Уменьшение потерь теплового излучения и, как следствие, повышение к.п.д. печи и снижение удельной энергоемкости обжига вермикулита обеспечено тем, что вспучивающийся вермикулит движется в тепловом поле, создаваемом нагревателями, с постоянной по поверхности противня и максимальной концентрацией практически без пустот между зернами. Поэтому, из-за практически полного отсутствия указанных пустот, вся лучистая энергия от электрических нагревателей, падающая на противень, поглощается вспучивающимся вермикулитом. При этом скорость движения вермикулита по противню хотя и имеет пульсирующий характер из-за колебаний подовой платформы, средняя скорость потока вермикулитовых зерен на противне постоянна, но при необходимости может регулироваться, за счет изменения амплитуды виброскорости и амплитуды виброускорения управляемой вибрационной подовой платформы.Decrease in losses of thermal radiation and, as a result, increase in efficiency furnace and a decrease in the specific energy consumption of vermiculite roasting is ensured by the fact that the intumescent vermiculite moves in the heat field created by the heaters, with a constant surface on the baking sheet and a maximum concentration with practically no voids between grains. Therefore, due to the almost complete absence of these voids, all radiant energy from electric heaters falling on a baking sheet is absorbed by intumescent vermiculite. At the same time, the speed of vermiculite movement along the baking sheet, although it has a pulsating character due to the vibrations of the baking platform, the average flow rate of vermiculite grains on the baking sheet is constant, but can be adjusted if necessary due to changes in the amplitude of vibration velocity and the amplitude of vibration acceleration of the controlled vibration platform.

Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются вибрационная подовая платформа, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей, блоки с проточками, термостойкие втулки из диэлектрического материала и вертикально висящие грузы, при этом вибрационная подавая платформа выполнена горизонтальной с эксцентриковым приводом, цилиндрическими и коническими пружинами, установленными с противоположных сторон платформы, оснащенной роликами, размещенными в направляющих рамы, противень установлен на платформе, а термокрышка закреплена на раме шарнирно над противнем с возможностью открывания до 180°, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей закреплены на одной стороне термокрышки, а блоки с проточкам из жаростойкой стали для удержания электрических нагревателей в натянутом состоянии установлены на другой ее стороне в горизонтальной плоскости и посажены на термостойкие втулки, которые через траверсы и стальные канатики соединены с вертикально висящими грузами, при этом канатики пропущены через другие блоки с проточками, имеющие диэлектрические втулки, посаженные на горизонтальную ось, закрепленную на термокрышке.The distinguishing features of the claimed utility model are the vibrational hearth platform, mounting heads with clamps for electric heaters, blocks with grooves, heat-resistant bushings of dielectric material and vertically hanging loads, while the vibration feeding platform is made horizontal with an eccentric drive, cylindrical and conical springs installed with opposite sides of the platform, equipped with rollers placed in the guide rails, the baking sheet is mounted on the platform, and the term the lid is mounted on the frame hinged above the baking sheet with the possibility of opening up to 180 °, mounting heads with clamps for electric heaters are fixed on one side of the thermal cover, and blocks with grooves made of heat-resistant steel to hold electric heaters in tension are mounted on its other side in a horizontal plane and They are mounted on heat-resistant bushings, which are connected with vertically hanging loads via traverses and steel ropes, while the ropes are passed through other blocks with grooves having and electrical bushings mounted on a horizontal axis mounted on a thermal cover.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed utility model meets the patentability condition of “novelty”.

На фиг. 1 схематично показана электрическая печь с вибрационной подовой платформой (вид сбоку с вырезом в защитном щитке).In FIG. 1 schematically shows an electric furnace with a vibrating hearth platform (side view with a cut-out in a protective shield).

На фиг. 2 схематично показана электрическая печь с вибрационной подовой платформой (вид А).In FIG. 2 schematically shows an electric furnace with a vibrating hearth platform (view A).

На фиг. 3 показана схема закрепления электрических нагревателей на крепежных головках и их запасовка на блоках.In FIG. 3 shows a diagram of the fixing of electric heaters to the mounting heads and their storage on the blocks.

На фиг. 4 показан увеличенный фрагмент выреза на защитном щитке термокрышки печи.In FIG. 4 shows an enlarged fragment of a cut-out on the protective shield of the furnace thermal cover.

На фиг. 5 показана амплитудно-частотная характеристика вибрационной подовой платформы с противнем.In FIG. 5 shows the amplitude-frequency characteristic of a vibrating hearth platform with a baking sheet.

На фиг. 6. показан график виброперемещения колебательной системы «пружины - платформа».In FIG. 6. shows a graph of vibration displacement of the oscillating system "spring - platform".

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, показанная на фигурах 1, 2, 3 и 4 содержит противень 1 из огнеупорного материала (например из жаростойкой легированной стали), электрические нагреватели 2, термокрышку с защитным щитком 3, горизонтальную вибрационную подовую платформу (в дальнейшем платформа) с эксцентриковым приводом, содержащим эксцентрик 4, корпус с цилиндром 5, пустотелый плунжер 6 и пружину 7, вставленную внутрь плунжера 6. Цилиндрические 8 и конические 9 пружины (их может быть несколько) установлены с противоположных сторон платформы, снабженной осями 10 и роликами 11, размещенными в направляющих 12 рамы. На осях 10 закреплены продольные балки 13, к ним приварены поперечные пустотелые балки 14, а на них закреплены продольные пустотелые балки 15. Противень 1 закреплен на продольных балках 15 через термоизоляционные прокладки 16 винтами 17 и гайками 18. Между продольными 15 и поперечными балками 14 размещен термоизоляционный материал 19.The electric furnace for firing vermiculite concentrates, shown in figures 1, 2, 3 and 4 contains a baking sheet 1 made of refractory material (for example, heat-resistant alloy steel), electric heaters 2, a thermal cover with a protective shield 3, a horizontal vibrational hearth platform (hereinafter platform) with an eccentric drive containing an eccentric 4, a housing with a cylinder 5, a hollow plunger 6 and a spring 7 inserted inside the plunger 6. Cylindrical 8 and conical 9 springs (there may be several) are installed with the opposite platform sides provided with axles 10 and rollers 11, 12 arranged in the guide frame. Longitudinal beams 13 are fixed on the axes 10, transverse hollow beams 14 are welded to them, and longitudinal hollow beams 15 are fixed on them. The baking sheet 1 is fixed to the longitudinal beams 15 through heat-insulating spacers 16 with screws 17 and nuts 18. Between the longitudinal 15 and transverse beams 14 is placed thermal insulation material 19.

Термокрышка установлена на раме с помощью шарнира 20 и поперечных балок 21 над противнем 1 с возможностью открывания при повороте на угол до 180° для получения доступа к электрическим нагревателям 2. Крепежные головки 22 жестко закреплены на термокрышке через диэлектрические прокладки и имеют зажимы в виде пластин 23 и 24 с помощью которых резьбовыми соединениями 25 электрические нагреватели 2 закреплены на одной стороне термокрышки. С другой стороны термокрышки размещены блоки 26 с проточкам из жаростойкой стали, которые служат для удержания электрических нагревателей 2, размещенных в проточках, в натянутом состоянии силой F, равной весу грузов 27, подвешенных через стальные канатики 28, пропущенные через блоки 29, имеющие диэлектрические втулки 30, посаженные на горизонтальную ось 31, закрепленную на термокрышке. Блоки 29 благодаря диэлектрическим распорным втулкам 32 установлены относительно друг друга так, что расстояния r между полосами электрических нагревателей 2 является одинаковым на любом участке термокрышки. Ширина крепежных головок 22 и расстояние между ними в любой части термокрышки также имеют значение r. Этим достигается параллельность полос электрических нагревателей (вместо полос могут быть установлены проволочные электрические нагреватели круглого сечения).The thermal cover is mounted on the frame using a hinge 20 and the transverse beams 21 above the baking sheet 1 with the possibility of opening when turning through an angle of 180 ° to gain access to electric heaters 2. The fixing heads 22 are rigidly fixed to the thermal cover through dielectric gaskets and have clamps in the form of plates 23 and 24 by means of which threaded connections 25 electric heaters 2 are fixed on one side of the thermal cover. On the other side of the thermal cover, blocks 26 with heat-resistant steel grooves are placed, which serve to hold electric heaters 2, located in the grooves, in a tensioned state with a force F equal to the weight of the loads 27 suspended through steel ropes 28 passed through blocks 29 having dielectric bushings 30, mounted on a horizontal axis 31, mounted on a thermal cover. The blocks 29 due to the dielectric spacer sleeves 32 are mounted relative to each other so that the distance r between the strips of the electric heaters 2 is the same in any area of the thermal cover. The width of the mounting heads 22 and the distance between them in any part of the thermal cover also have a value of r. This achieves the parallelism of the strips of electric heaters (instead of strips, wire-shaped electric heaters of circular cross section can be installed).

Блоки 26 установлены в горизонтальной плоскости и посажены на термостойкие оси 33 из диэлектрического материала, которые через траверсы 34 соединены со стальными канатиками 28.Blocks 26 are mounted in a horizontal plane and are seated on heat-resistant axes 33 of dielectric material, which are connected through steel crossbars to steel ropes 28.

Термокрышка имеет термоизоляционный слой 35 и отражательную пластину 36 из полированной жаростойкой легированной стали, обладающей высокой отражательной способностью. Упомянутая пластина закреплена на термокрышке винтами 37, с помощью которых и благодаря втулкам 38 обеспечивается параллельность пластины 36 термокрышке и противню 1.The thermal cover has a heat-insulating layer 35 and a reflective plate 36 made of polished heat-resistant alloy steel with high reflectivity. Mentioned plate is fixed to the thermal cover with screws 37, with the help of which, thanks to the sleeves 38, the plate 36 is parallel to the thermal cover and the pan 1.

Чтобы под действием высокой температуры не происходило коробление противня 1 и отражательной пластины 36 они могут быть выполнены составными.In order to prevent warping of the pan 1 and the reflective plate 36 under the influence of high temperature, they can be made integral.

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов работает следующим образом. Электрические нагреватели 2 подключают к сети и прогревают рабочее пространство печи, находящееся между противнем 1 и отражательной пластиной 36 термокрышки. Быстрому прогреву печи, дальнейшему поддержанию высокой температуры в рабочем пространстве и минимизации потерь тепловой энергии способствует высокая отражательная способность отражательной пластины 36, низкая теплопроводность ее термоизоляционного слоя 35, термоизоляционные прокладки 16 и термоизоляционный материал 19, также обладающий низкой теплопроводностью. При нагревании электрические нагреватели 2, закрепленные на крепежных головках 22, из-за температурной деформации вытягиваются. Блоки 26, в проточки которых запасованы электрические нагреватели 2, через термостойкие оси 33, траверсы 34 и стальные канатики 28, пропущенные через блоки 29 с диэлектрическими втулками 30, посаженными на горизонтальной оси 31, соединены с вертикально висящими грузами 27, которые обеспечивают постоянное натяжение блоков 26 и электрических нагревателей 2 с силой F, чем исключается провисание электрических нагревателей 2.An electric furnace for firing vermiculite concentrates works as follows. Electric heaters 2 are connected to the network and heat up the working space of the furnace, located between the pan 1 and the reflective plate 36 of the thermal cover. Rapid heating of the furnace, further maintaining a high temperature in the working space and minimizing heat energy losses is facilitated by the high reflectivity of the reflective plate 36, the low thermal conductivity of its heat-insulating layer 35, the heat-insulating linings 16 and the heat-insulating material 19, which also has low thermal conductivity. When heated, electric heaters 2, mounted on the mounting heads 22, are elongated due to thermal deformation. Blocks 26, in the grooves of which electric heaters 2 are stored, through heat-resistant axes 33, traverses 34 and steel ropes 28, passed through blocks 29 with dielectric bushings 30 planted on the horizontal axis 31, are connected to vertically hanging loads 27, which provide constant tension of the blocks 26 and electric heaters 2 with a force F, which prevents sagging of electric heaters 2.

Включают привод эксцентрика 4 (сам привод на фиг. не показан). Вращение эксцентрика 4 создает возвратно-поступательное движение пустотелого плунжера 6 в цилиндре корпуса 5, сжимающего-разжимающего пружину 7 с частотой возбуждения ƒ₁ (Гц), благодаря чему возбуждаются колебания х₂ горизонтальной вибрационной подовой платформы с противнем 1 и находящимся на нем вермикулитовым концентратом, подаваемым барабанным дозатором (на фиг. не показан) на левую часть поверхности противня 1. Горизонтальная вибрационная подовая платформа совершает однонаправленные колебания благодаря роликами 11, размещенным в направляющих 12 рамы. Совокупная жесткость цилиндрических 7, 8 и конических 9 пружин и масса горизонтальной вибрационной подовой платформы с противнем 1 (вес вермикулита не учитывается) определяют собственную частоту колебаний ƒ₂ (Гц) колебательной системы «пружины - платформа».The eccentric drive 4 is turned on (the drive itself is not shown in FIG.). The rotation of the eccentric 4 creates a reciprocating motion of the hollow plunger 6 in the cylinder of the housing 5, compressing and expanding the spring 7 with an excitation frequency of ƒ ₁ (Hz), so that x ₂ vibrations of the horizontal vibrational hearth platform with the pan 1 and the vermiculite concentrate located on it are excited, supplied by a drum batcher (not shown in Fig.) to the left side of the surface of the baking sheet 1. The horizontal vibrating hearth platform performs unidirectional vibrations thanks to the rollers 11 located in making 12 frames. The total stiffness of the cylindrical 7, 8 and conical 9 springs and the mass of the horizontal vibrational hearth platform with the baking sheet 1 (vermiculite weight is not taken into account) determine the natural vibration frequency ƒ ₂ (Hz) of the "spring - platform" vibrational system.

При вращении эксцентрика 4 с частотой ƒ₁, равной частоте собственных колебаний ƒ₂, колебательной системы «пружины - платформа», противень 1 с горизонтальной подовой платформой вводится в резонанс и совершает несимметричные колебания, формирующиеся за счет переменной жесткости конических пружин 9. Любая колебательная система, имеющая конические пружины с одной стороны обладает, так называемой «мягкой» амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). Данная колебательная система «пружины - платформа» также имеет мягкую АЧХ, показанную на фиг. 5. Вход в резонансный режим происходит в точке а в момент, когда частота возбуждения ƒ₁ станет равной частоте собственной ƒ₂. В этот момент колебательная система «пружины - платформа» начнет совершать колебания с амплитудой, соответствующей точке А. После входа в резонанс можно изменять амплитуду резонансных колебаний системы «пружины - платформа» за счет расстройки частоты вращения эксцентрика (частоты возбуждения ƒ₁) с собственной частотой ƒ₂. При этом амплитуда колебаний А системы «пружина - платформа» будет определяться положением точек б, в, А и г на АЧХ, показанной на фиг. 5. График изменения виброперемещения для колебательной системы, находящейся в резонансе и имеющей конические пружины только с одной стороны, в том числе и рассматриваемой системы «пружина - платформа», имеет вид, показанный на фиг. 6.When the eccentric 4 rotates with a frequency ƒ ₁ equal to the natural frequency ƒ ₂ of the "spring-platform" oscillatory system, the baking sheet 1 with a horizontal hearth platform is introduced into resonance and performs asymmetric oscillations, which are formed due to the variable stiffness of the conical springs 9. Any oscillatory system having conical springs on the one hand has the so-called “soft” amplitude-frequency characteristic (AFC). This "spring-platform" oscillatory system also has a soft frequency response, shown in FIG. 5. Entrance to the resonance mode occurs at point a at the moment when the excitation frequency ƒ ₁ becomes equal to the natural frequency собственной ₂ . At this moment, the spring-platform oscillation system will begin to oscillate with an amplitude corresponding to point A. After entering the resonance, the amplitude of the resonance oscillations of the spring-platform system can be changed due to the detuning of the speed of the eccentric (excitation frequency ƒ ₁ ) with its own frequency ƒ ₂ . In this case, the amplitude of oscillations A of the spring-platform system will be determined by the position of points b, c, A and d on the frequency response shown in FIG. 5. The graph of changes in vibration displacement for an oscillating system in resonance and having conical springs on only one side, including the considered spring-platform system, has the form shown in FIG. 6.

Очевидно, что это несимметричные колебания, при которых, как известно, создается односторонний транспортный эффект (Бауман И.И., Быховский В.А. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М., «Высш. школа», 1977, стр. 74), характеризуются тем, что максимальное абсолютное ускорение, направленное вправо не равно максимальному абсолютному ускорению, направленному влево. Если максимум ускорения вправо

больше (как в данном случае), чем максимум ускорения влево

, и при этом будет выполняться условие:Obviously, these are asymmetric vibrations in which, as you know, a one-sided transport effect is created (Bauman I.I., Bykhovsky V.A. Vibration machines and processes in construction. M., "Higher School", 1977, p. 74 ) are characterized in that the maximum absolute acceleration directed to the right is not equal to the maximum absolute acceleration directed to the left. If the maximum acceleration to the right

more (as in this case) than the maximum acceleration to the left

, and the condition will be satisfied:

где f - действительный коэффициент трения вермикулита по металлической поверхности противня 1, m - масса вермикулитовой частицы (кг) и G - вес вермикулитовой частицы (Н), то частица и весь поток вермикулитовых зерен будет двигаться вправо без отрыва от поверхности противня 1, при этом движение будет иметь однонаправленный пульсирующий характер. Это подтверждается и экспериментом с тележкой, подпружиненной конической и цилиндрической пружинами. Движение любого предмета относительно поверхности тележки при ее колебаниях направлено в сторону конической пружины.where f is the actual coefficient of friction of vermiculite on the metal surface of the baking sheet 1, m is the mass of the vermiculite particle (kg) and G is the weight of the vermiculite particle (N), then the particle and the entire flow of vermiculite grains will move to the right without separation from the surface of the baking sheet 1, while the movement will have a unidirectional pulsating character. This is also confirmed by an experiment with a trolley spring loaded with conical and cylindrical springs. The movement of any object relative to the surface of the trolley during its vibrations is directed towards the conical spring.

Изменяя частоту возбуждения эксцентрика ƒ₁ после начала резонансных колебаний в пределах от точки 6 до точки г, можно управлять виброперемещением х₂, амплитудой виброскорости ωА и амплитудой виброускорения ω²А колебательной системы «пружина - платформа» (где ω=2πƒ), обеспечивая изменение средней скорости движения вермикулита по противню 1 горизонтальной вибрационной подовой платформы и управление временем (продолжительностью) обжига.By changing the excitation frequency of the eccentric ƒ ₁ after the onset of resonant vibrations from point 6 to point g, one can control the vibration displacement x ₂ , the amplitude of the vibration velocity ωA and the amplitude of the vibration acceleration ω ² A of the spring-platform vibration system (where ω = 2πƒ), providing a change the average speed of the vermiculite on the baking sheet of 1 horizontal vibrating hearth platform and the control of the time (duration) of firing.

Так как вермикулитовые зерна находятся под непосредственным тепловым излучением, идущим от электрических нагревателей 2, то они поглощая эту энергию вспучиваются и в готовом виде выходят из печи.Since vermiculite grains are under direct thermal radiation coming from electric heaters 2, they absorb this energy and swell in finished form from the furnace.

Подбирая время обжига и температуру электрических нагревателей, можно настроить работу печи на требуемый режим в зависимости от размерности вермикулитового концентрата и его вида.Selecting the firing time and temperature of electric heaters, you can adjust the operation of the furnace to the desired mode depending on the dimension of the vermiculite concentrate and its type.

Так достигается технический результат полезной модели, заключающийся в уменьшении потерь теплового излучения за счет движения вспучиваемого вермикулита плотным потоком без пустот между зернами в тепловом поле на противне вибрационной подовой платформы.This achieves the technical result of the utility model, which consists in reducing the loss of thermal radiation due to the movement of expanded vermiculite in a dense stream without voids between grains in a thermal field on a baking sheet of a vibrating hearth platform.

Claims

An electric furnace for roasting vermiculite concentrates, containing a baking sheet made of refractory material, electric heaters and a thermal cover, characterized in that it is equipped with a vibrating hearth platform, mounting heads with clamps for electric heaters, blocks with grooves, heat-resistant bushings of dielectric material and vertically hanging loads, while the vibrational hearth platform is horizontal with an eccentric drive, coil and conical springs installed and on opposite sides of the platform, equipped with rollers placed in the guide rails, the baking sheet is mounted on the platform, and the thermal cover is mounted on the frame hinged above the baking sheet with the possibility of opening up to 180 °, mounting heads with clamps for electric heaters are fixed on one side of the thermal cover, and the blocks with grooves made of heat-resistant steel to hold electric heaters in tension are mounted on its other side in a horizontal plane and mounted on heat-resistant bushings that are through the grass sy and steel cords are connected to the vertically suspended loads, wherein the cords are passed through other units with bores having a dielectric sleeve planted on a horizontal axis fixed to termokryshke.