RU179059U1 - ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS FROM VERMICULITE CONCENTRATES - Google Patents
ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS FROM VERMICULITE CONCENTRATES Download PDFInfo
- Publication number
- RU179059U1 RU179059U1 RU2017118594U RU2017118594U RU179059U1 RU 179059 U1 RU179059 U1 RU 179059U1 RU 2017118594 U RU2017118594 U RU 2017118594U RU 2017118594 U RU2017118594 U RU 2017118594U RU 179059 U1 RU179059 U1 RU 179059U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vermiculite
- platform
- hearth
- electric heaters
- baking
- Prior art date
Links
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 title claims abstract description 52
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 16
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/06—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно к технологическому оборудованию для получения вспученного вермикулита из вермикулитовых концентратов. Электрическая печь с вибрационной подовой платформой, содержит противень из огнеупорного материала, раму, электрические нагреватели, вибрационную подовую платформу с эксцентриковым приводом, цилиндрическими и коническими пружинами, установленными с противоположных сторон платформы, снабженной роликами, размещенными в направляющих рамы, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей и термокрышки, закрепленные на раме, причем противни выполнены из диэлектрического огнеупорного материала, размещены на раме под подовыми плитами вибрационной подовой платформы с зазором, выполненными из жаростойкой стали, на поверхностях противней плашмя уложены электрические нагреватели, выполненные П-образными из полосового нихрома и закрепленные со стороны эксцентрикового привода вибрационной подовой платформы на крепежных головках зажимами, а термокрышки установлены над подовыми плитами с зазором. Технический результат: уменьшение удельной энергоемкости обжига вермикулита. 3 ил.The utility model relates to the field of building materials, namely to technological equipment for producing expanded vermiculite from vermiculite concentrates. An electric furnace with a vibrating hearth platform, contains a baking sheet made of refractory material, a frame, electric heaters, a vibrating hearth platform with an eccentric drive, cylindrical and conical springs mounted on opposite sides of the platform, equipped with rollers placed in the guide frames, mounting heads with clamps for electric heaters and thermal covers mounted on the frame, and the baking sheets are made of dielectric refractory material, placed on the frame under the hearths plates of a vibrational hearth platform with a gap made of heat-resistant steel; electric heaters are laid flat on the surfaces of baking sheets made of U-shaped strip nichrome and fixed from the side of the eccentric drive of the vibrational hearth platform on the fastening heads by clamps, and thermal covers are installed above the hearth plates with a gap. Effect: reduction of specific energy intensity of firing of vermiculite. 3 ill.
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 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 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 противень, выполненный из огнеупорного материала, электрические нагреватели, размещенные под крышкой и крышка.Common features with the claimed utility model are a baking sheet made of refractory material, electric heaters placed under a lid and a lid.
Указанная печь обладает следующими недостатками.The specified furnace has the following disadvantages.
Вспучивающийся вермикулит движется по наклонным противням под действием сил тяжести, поэтому его скорость в верхней части противней практически равна нулю, а в нижней части становится максимальной. В верхней части концентрация зерен максимальна и между ними почти нет пустот. По мере движения скорость зерен возрастает, а пустоты между ними увеличиваются, концентрация зерен снижается, в нижней части противня она становится минимальной, а среднее расстояние между ними становится намного больше условных диаметров самих зерен. Поэтому в средней и особенно в нижней частях противня, зерна, 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 тепловой энергии рассеивается в пространство корпуса печи, а потом и в окружающую среду. Таким образом, ускоренное движение вспучивающихся зерен вермикулита, вызывающее образование все возрастающих пустот между зернами, является причиной потерь тепловой энергии, причиной снижения коэффициента полезного действия печи и увеличения удельной энергоемкости обжига.Intumescent vermiculite moves along inclined trays under the action of gravity, so its speed in the upper part of the baking sheet is practically zero, and in the lower part it becomes maximum. In the upper part, the concentration of grains is maximum and there are almost no voids between them. As you move, the speed of the grains increases, and the voids between them increase, 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 baking sheet, the grains, 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 the upper parts of the pan, heats the refractory base and lid. This part of the thermal energy is dissipated into the space of the furnace body, and then into the environment. Thus, the accelerated movement of the expanded grains of vermiculite, causing the formation of ever-growing voids between the grains, is the reason for the loss of thermal energy, the decrease in the efficiency of the furnace and the increase in specific energy consumption of firing.
Кроме того, в данной печи невозможно управлять скоростью движения вермикулита, что исключает возможность управления продолжительностью обжига.In addition, in this furnace it is impossible to control the speed of vermiculite, which eliminates the possibility of controlling the duration of firing.
Большинство вермикулитовых зерен на значительных отрезках движения находятся в состоянии проскальзывания по нагревателям, что приводит к постепенному налипанию на них мельчайших частиц различных минералов, входящих в незначительных количествах в состав природного вермикулита. При этом на поверхностях нагревателей постепенно образуется нагар, который приводит к их локальному перегреву, перегоранию, отказу печи, ее вынужденному простою и необходимости ремонта.Most of the vermiculite grains at significant lengths of motion are in a state of slipping along the heaters, which leads to the gradual sticking to them of the smallest particles of various minerals, which are included in insignificant amounts of natural vermiculite. At the same time, soot gradually forms on the surfaces of the heaters, which 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 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 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 the covers , 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 противень из огнеупорного материала, электрические нагреватели, размещенные под крышкой и крышка.Common features with the claimed utility model are a baking sheet made of refractory material, electric heaters placed under a lid and a lid.
Указанная печь обладает всеми недостатками рассмотренного аналога, но из-за наличия перфорированных всасывателей, «вытягивающих» мелкодисперсные частицы вермикулита и других не тугоплавких минералов, нагар образуется дольше и отказы печи из-за перегорания нагревателей уменьшаются.This furnace has all the drawbacks of the considered analogue, but due to the presence of perforated suction cups that “pull out” fine particles of vermiculite and other non-refractory minerals, carbon deposits form longer and furnace failures due to burnout burners are reduced.
За прототип принята электрическая печь с вибрационной подовой платформой (RU №166554, МПК F27B 9/06, опубликовано 27.11.2016), содержащая, противень из огнеупорного материала, электрические нагреватели, вибрационную подовую платформу с эксцентриковым приводом, цилиндрическими и коническими пружинами, установленными с противоположных сторон платформы, снабженной роликами, размещенными в направляющих рамы, противень, установленный на платформе, термокрышку, закрепленную на раме шарнирно над противнем с возможностью открывания до 180°, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей, закрепленные на одной стороне термокрышки и блоки с проточкам из жаростойкой стали для удержания электрических нагревателей в натянутом состоянии, установленные на другой ее стороне в горизонтальной плоскости, посаженые на термостойкие втулки из диэлектрического материала, которые через траверсы и стальные канатики соединены с вертикально висящими грузами, канатики пропущены через другие блоки, имеющие диэлектрические втулки, посаженные на горизонтальную ось, закрепленную на термокрышке.The prototype is an electric furnace with a vibrating hearth platform (RU No. 166554, IPC F27B 9/06, published 11/27/2016), comprising a baking sheet made of refractory material, electric heaters, a vibrating hearth platform with an eccentric drive, coil and conical springs installed with opposite sides of the platform, equipped with rollers placed in the frame guides, a baking sheet mounted on the platform, a thermal cover mounted on the frame articulated above the baking sheet with the possibility of opening up to 180 °, mounting holders woks with clamps for electric heaters, mounted on one side of the thermal cover and blocks with grooves made of heat-resistant steel to hold electric heaters in tension, mounted on the other side in a horizontal plane, mounted on heat-resistant bushings of dielectric material, which are through traverses and steel ropes connected to vertically hanging loads, the ropes are passed through other blocks having dielectric bushings mounted on a horizontal axis fixed to a thermal roof e.
Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются противень из огнеупорного материала, рама, электрические нагреватели, вибрационная подовая платформа с эксцентриковым приводом, цилиндрическими и коническими пружинами, установленными с противоположных сторон платформы, снабженной роликами, размещенными в направляющих рамы, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей и термокрышки, закрепленные на раме.Common features with the claimed utility model are a baking sheet made of refractory material, a frame, electric heaters, a vibrating hearth platform with an eccentric drive, cylindrical and conical springs mounted on opposite sides of the platform, equipped with rollers placed in the guide frames, mounting heads with clamps for electric heaters and thermal covers mounted on the frame.
Указанная печь обладает следующим недостатками.The specified furnace has the following disadvantages.
Электрические нагреватели располагаются над движущимся вермикулитом с некоторым зазором, и вермикулит поглощает только энергию температурного излучения, мощность падающего потока которого зависит от расстояния между электрическими нагревателями и вермикулитом. Так как между ними имеет место зазор, то часть лучистой энергии теряется.Electric heaters are located above the moving vermiculite with a certain gap, and vermiculite absorbs only the energy of thermal radiation, the power of the incident flux of which depends on the distance between the electric heaters and vermiculite. Since there is a gap between them, part of the radiant energy is lost.
Конвективные потоки раскаленного воздуха уходят вверх, в пространство зазора между термокрышкой и электрическими нагревателями и тепловая энергия, уносимая с ними ни в коей мере не поглощаются вспучиваемым вермикулитом и так же теряется. Из-за этих двух факторов при той же подаче сырья на обжиг приходится увеличивать потребляемую мощность и температуру электрических нагревателей, по сравнению с тем, как если бы они находились непосредственно в вермикулитовом потоке.Convective streams of hot air go up into the space of the gap between the thermal cover and electric heaters and the thermal energy carried away with them is in no way absorbed by the expanded vermiculite and is also lost. Due to these two factors, with the same supply of raw materials for firing, it is necessary to increase the power consumption and temperature of electric heaters, compared to as if they were directly in a vermiculite stream.
Во вспучиваемом вермикулите всегда присутствуют зерна, превышающие в 2…3 раза размерами средний условный диаметр (5…10% по массе исходного концентрата). Эти зерна при движении под электрическими нагревателями вступают в непосредственный контакт с ними, что приводит к постепенному налипанию мельчайших частиц различных не тугоплавких минералов, входящих в состав природного вермикулита. При этом на поверхности электрических нагревателей образуется нагар, который постепенно приводит к их локальному перегреву, перегоранию и отказу печи.In expanded vermiculite, grains are always present that exceed 2 ... 3 times the average nominal diameter (5 ... 10% by weight of the initial concentrate). These grains, when moving under electric heaters, come into direct contact with them, which leads to the gradual sticking of the smallest particles of various non-refractory minerals that make up natural vermiculite. At the same time, carbon deposits form on the surface of electric heaters, which gradually leads to their local overheating, burnout and furnace failure.
Заявляемая полезная модель направлена на создание движения вспучиваемого вермикулита плотным потоком без существенных пустот между зернами с постоянной скоростью по поверхности, нагретой до 500…600°C подовой плиты вибрационной подовой платформы с передачей зернам вермикулита тепловой энергии не только температурным излучением, но так же кондукцией через их постоянный контакт с подовой плитой, и конвекцией от раскаленного воздуха, что в комплексе позволяет снизить потребление электроэнергии при равной подаче сырья на обжиг и полностью исключить контакт вермикулита с раскаленными до 700…800°С, уменьшить удельную энергоемкость обжига и исключить образование нагара.The inventive utility model is aimed at creating the movement of expanded vermiculite in a dense flow without significant voids between grains at a constant speed on a surface heated to 500 ... 600 ° C of a hearth plate of a vibration hearth platform with thermal energy transferring vermiculite grains not only by thermal radiation, but also by conduction through their constant contact with the hearth stove, and convection from the hot air, which in the complex allows to reduce energy consumption with an equal supply of raw materials for firing and completely to exclude contact of vermiculite with incandescent up to 700 ... 800 ° C, reduce the specific energy intensity of firing and eliminate the formation of soot.
Технический результат полезной модели заключается в уменьшении удельной энергоемкости обжига вермикулита за счет передачи от нагретой до 550…600°С подовой плиты его зернам тепловой энергии не только температурным излучением, но так же кондукцией и конвекцией благодаря режиму движения вспучиваемого вермикулита плотным потоком без существенных пустот между зернами с постоянной скоростью по поверхности подовой плиты вибрационной подовой платформы.The technical result of the utility model is to reduce the specific energy consumption of vermiculite firing due to the transfer of heat energy from the hearth plate heated to 550 ... 600 ° C to the grains of thermal energy not only by thermal radiation, but also by conduction and convection due to the regime of movement of expanded vermiculite in a dense flow without significant voids between grains with a constant speed on the surface of the bottom plate of the vibration bottom platform.
Указанный технический результат достигается тем, что электрическая печь для получения вспученного вермикулита из вермикулитовых концентратов, содержащая противни из огнеупорного материала, раму, электрические нагреватели, вибрационную подовую платформу с эксцентриковым приводом, цилиндрические и конические пружины, установленные с противоположных сторон платформы, ролики, размещенные в направляющих рамы, крепежные головки с зажимами для электрических нагревателей и термокрышки, закрепленные на раме, согласно полезной модели, противни выполнены из диэлектрического огнеупорного материала и размещены на раме под подовыми плитами вибрационной подовой платформы, выполненными из жаростойкой стали, электрические нагреватели выполнены П-образными из полосового нихрома плашмя уложены на поверхностях противней и закреплены со стороны эксцентрикового привода вибрационной подовой платформы на крепежных головках зажимами, а термокрышки установлены над подовыми плитами с зазором.The specified technical result is achieved in that the electric furnace for producing expanded vermiculite from vermiculite concentrates, containing baking sheets from refractory material, a frame, electric heaters, a vibrating hearth platform with an eccentric drive, cylindrical and conical springs mounted on opposite sides of the platform, rollers placed in guide frames, mounting heads with clamps for electric heaters and thermal covers, mounted on the frame, according to the utility model, prot they are made of dielectric refractory material and are placed on the frame under the baking plates of the vibrating hearth platform made of heat-resistant steel, the electric heaters are made U-shaped from strip nichrome flat laid on the surfaces of the baking sheets and are fixed with clamps on the side of the eccentric drive of the vibrating hearth platform on the mounting heads and thermal covers are installed above the hearth plates with a gap.
За счет вращения эксцентрика с частотой, равной (или примерно равной) частоте собственных колебаний вибрационной подовой платформы, подовые плиты совершают резонансные несимметричные колебания,Due to the rotation of the eccentric with a frequency equal to (or approximately equal to) the frequency of the natural oscillations of the vibrational hearth platform, the hearth plates perform resonant asymmetric oscillations,
формирующиеся за счет переменной жесткости конических пружин. При этом вермикулитовые зерна плотным потоком без существенных пустот, совершая односторонние пульсирующие движения, продвигаются по поверхностям подовых плит со стороны подачи концентрата из дозаторов в сторону выхода вспученного вермикулита. formed due to variable stiffness of conical springs. At the same time, vermiculite grains in a dense flow without significant voids, making one-way pulsating movements, move along the surfaces of the hearth plates from the side of the concentrate supply from the dispensers towards the exit of expanded vermiculite.
При этом противни выполнены из диэлектрического огнеупорного материала, размещены на раме под подовыми плитами вибрационной подовой платформы с зазором, выполненными из жаростойкой стали, на поверхностях противней плашмя уложены электрические нагреватели, выполненные П-образными из полосового нихрома и закрепленные со стороны эксцентрикового привода вибрационной подовой платформы на крепежных головках зажимами, а термокрышки установлены над подовыми плитами с зазором.In this case, the baking sheets are made of dielectric refractory material, placed on the frame under the baking plates of the vibrating hearth platform with a gap made of heat-resistant steel, on the surfaces of the baking sheets electric heaters are laid flat U-shaped from strip nichrome and fixed from the side of the eccentric drive of the vibrating hearth platform on mounting heads with clamps, and thermal covers are installed above the hearth plates with a gap.
Крепежные головки с зажимами служат для удержания электрических нагревателей на поверхностях противней под подовыми плитами с зазором относительно нижних поверхностей подовых плит 4…5 мм. Электрические нагреватели, нагретые до температуры 650…680°C, после предварительного прогрева печи при установившемся тепловом режиме передают тепловую энергию температурным излучением и конвекцией через воздух подовым плитам, нагревая их так, что на поверхности подовых плит устанавливается температура 550…600°C, достаточная для качественного вспучивания вермикулита.Fixing heads with clamps serve to hold electric heaters on the surfaces of baking sheets under the baking plates with a gap relative to the lower surfaces of the
За счет изменением амплитуды резонанса путем расстройки или настройки частоты вращения эксцентрика (частоты возбуждения) на собственную частоту обеспечивается изменение средней скорости движения вермикулита и управление продолжительностью обжига. Это время может так же изменяться при изменении угла наклона рамы печи с вибрационной подовой платформой.By changing the amplitude of the resonance by detuning or adjusting the speed of the eccentric (excitation frequency) to its own frequency, a change in the average speed of the vermiculite and control of the firing duration are provided. This time can also change with changing the angle of inclination of the frame of the furnace with a vibrating hearth platform.
При движении вермикулита по раскаленным до температуры 550…600°C подовым плитам происходит передача его зернам тепловой энергии путем температурного излучения, кондукцией через их постоянный контакт с подовыми плитами, и конвекцией от раскаленного воздуха. Все это в комплексе позволяет снизить потребление электроэнергии при равной подаче сырья на обжиг дозатором, уменьшить удельную энергоемкость обжига и исключить нагарообразование и отказы печи.When vermiculite moves along the hearths heated to a temperature of 550 ... 600 ° C, its heat is transferred to the grains by thermal radiation, by conduction through their constant contact with the hearths, and convection from the hot air. All this in a complex allows to reduce energy consumption with equal supply of raw materials for firing by the batcher, to reduce the specific energy consumption of firing and to exclude carbon formation and furnace failures.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели является то, что противни выполнены из диэлектрического огнеупорного материала и размещены на раме под подовыми плитами вибрационной подовой платформы, выполненными из жаростойкой стали, электрические нагреватели выполнены П-образными из полосового нихрома плашмя уложены на поверхностях противней и закреплены со стороны эксцентрикового привода вибрационной подовой платформы на крепежных головках зажимами, а термокрышки установлены над подовыми плитами с зазором.Distinctive features of the claimed utility model is that the baking sheets are made of dielectric refractory material and are placed on the frame under the baking plates of the vibrating hearth platform made of heat-resistant steel, the electric heaters are made U-shaped from strip nichrome flat laid on the surfaces of the baking sheets and secured by the eccentric side drive the vibrating hearth platform on the mounting heads with clamps, and thermal covers are installed above the hearth plates with a gap.
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.In FIG. 1 is a schematic side view of an electric furnace with a vibrating hearth platform.
На фиг. 2 схематично показан фрагмент I вибрационной подовой платформы с продольным разрезом.In FIG. 2 schematically shows a fragment I of a vibrating hearth platform with a longitudinal section.
На фиг. 3 схематично показано поперечное сечение А-А по противню и подовой плите.In FIG. 3 schematically shows a cross-section AA on the baking sheet and the bottom plate.
Электрическая печь для получения вспученного вермикулита из вермикулитовых концентратов, показанная на фигурах 1, 2 и 3 содержит противень 1 из диэлектрического огнеупорного материала (например - огнеупорного кирпича), электрические нагреватели 2, термокрышку 3 с ребрами жесткости, горизонтальную вибрационную подовую платформу (в дальнейшем платформу) с эксцентриковым приводом, содержащим эксцентрик 4, цилиндр 5, пустотелый плунжер 6 и пружину 7, вставленную внутрь пустотелого плунжера 6. Цилиндрические 8 и 7 конические 9 пружины 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 пластины 14, выполненные из жаростойкой стали, а к ним в свою очередь приварены подовые плиты 15. Противень 1 размещен на уголках 16 через термоизоляционные прокладки 17 и подкладки 18. Между подкладками 18 размещен термоизоляционный материал 19.The electric furnace for producing expanded vermiculite from vermiculite concentrates, shown in figures 1, 2 and 3, contains a
Термокрышка 3 установлена на уголках 20 имеет ребра жесткости 21 и выполнена съемной. Крепежные головки 22 жестко закреплены на уголках 23 через диэлектрические прокладки и имеют зажимы 24, с помощью которых болтами 25 электрические нагреватели 2 удерживаются на поверхностях противней 1 под подовыми плитами 15 с зазором относительно нижних поверхностей подовых плит 4…5 мм. Термокрышки 3 имеют термоизоляционный слой 26.The
Электрическая печь для получения вспученного вермикулита из вермикулитовых концентратов (в дальнейшем - печь) работает следующим образом. Электрические нагреватели 2 подключают к сети и прогревают диэлектрический огнеупорный материал противней 1 и подовые плиты 15. Быстрому прогреву, выходу печи на установившийся тепловой режим и дальнейшему поддержанию температуры подовых плит 15 на уровне 550…600°С способствует узкое пространство между противнями 1 и подовыми плитами 15 с зазором 4…5 мм, низкая теплопроводность термоизоляционного слоя 26 термокрышек 3, а также термоизоляционный материал 19, расположенный между подкладками 18 под противнями 1. При нагревании электрические нагреватели 2, закрепленные на крепежных головках 22, из-за температурной деформации удлиняются, но противни 1 не препятствуют этому удлинению, так как электрические нагреватели просто лежат на поверхности плашмя и закреплены только с одной стороны.An electric furnace for producing expanded vermiculite from vermiculite concentrates (hereinafter referred to as the furnace) operates as follows.
При включении эксцентрикового привода вращение эксцентрика 4 создает возвратно-поступательное движение пустотелого плунжера 6 в цилиндре 5, сжимающегоразжимающего пружину 7 с частотой возбуждения ƒ1 (Гц), благодаря чему возбуждаются колебания вибрационной подовой платформы с подовыми плитами 15 и находящимся на них вермикулитовым концентратом, подаваемым барабанными дозаторами на левые части поверхностей подовых плит 15. Вибрационная подовая платформа совершает колебания благодаря роликами 11, размещенным в направляющих 12 рамы печи. Совокупная жесткость цилиндрических 7, 8 и конических 9 пружин и масса вибрационной подовой платформы с подовыми плитами 15 (вес вермикулита не учитывается) определяют собственную частоту колебаний ƒ2 (Гц) вибрационной подовой платформы.When the eccentric drive is turned on, the rotation of the eccentric 4 creates a reciprocating motion of the
При вращении эксцентрика 4 с частотой ƒ1, равной частоте собственных колебаний ƒ2, вибрационная подовая платформа 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).When the eccentric 4 rotates with a frequency ƒ 1 equal to the natural frequency ƒ 2 , the vibrational hearth platform is introduced into resonance and performs asymmetric vibrations, which are formed due to the variable stiffness of the
Данная колебательная система - вибрационная подовая платформа также имеет мягкую АЧХ, для которой характерен наклон резонансного пика в сторону малых частот. После входа в резонанс можно изменять амплитуду резонансных колебаний за счет расстройки частоты вращения эксцентрика (частоты возбуждения ƒ1) с собственной частотой f2. При этом колебания имеют несимметричный характер, когда в крайнем правом положении вибрационной подовой платформы ее ускорение, направленное вправо является максимальным, а в крайнем левом положении, ускорение направлено влево и оно минимально. Очевидно, что эти 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) будут вызывать пульсирующее движение вспучивающегося вермикулита вправо без отрыва от поверхностей подовых плит 15.This oscillating system - the vibrational hearth platform also has a soft frequency response, which is characterized by a slope of the resonant peak towards low frequencies. After entering the resonance, you can change the amplitude of the resonant oscillations due to the detuning of the speed of the eccentric (excitation frequency ƒ 1 ) with the natural frequency f 2 . In this case, the oscillations are asymmetric in nature, when in the extreme right position of the vibrational hearth platform its acceleration directed to the right is maximum, and in the extreme left position, acceleration is directed to the left and it is minimal. Obviously, these asymmetric oscillations, in which, as you know, a one-way transport effect is created (Bauman I.I., Bykhovsky V.A. Vibration machines and processes in construction. M., "Higher school", 1977, p. 74 ) will cause a pulsating motion of intumescent vermiculite to the right without separation from the surfaces of the
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.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 можно управлять виброперемещением, амплитудой виброскорости и амплитудой виброускорения вибрационной подовой платформы, обеспечивая изменение средней скорости движения вермикулита по поверхностям подовых плит 15 и управление продолжительностью обжига.By changing the excitation frequency of the eccentric ƒ 1 after the onset of resonant vibrations, it is possible to control the vibration displacement, the amplitude of the vibration velocity and the amplitude of vibration acceleration of the vibrating hearth platform, providing a change in the average velocity of the vermiculite along the surfaces of the
Так как вермикулитовые зерна находятся на поверхности подовых плит, раскаленных до температуры 550…600°C, при движении вермикулита по их поверхностям происходит передача зернам вермикулита тепловой энергии путем температурного излучения, кондукцией через их постоянный контакт с подовыми плитами 15, и конвекцией от раскаленного воздуха. Эти процессы теплопередачи в комплексе позволяют существенно уменьшить общее потребление электроэнергии при той же подаче сырья на обжиг дозаторами, уменьшить удельную энергоемкость обжига и исключить нагарообразование и отказы печи, так как контакта вермикулитовых зерен с электронагревателями не происходит.Since vermiculite grains are located on the surface of hearth plates heated to a temperature of 550 ... 600 ° C, when vermiculite moves along their surfaces, vermiculite grains transfer thermal energy to the grains by thermal radiation, by conduction through their constant contact with
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 - уменьшение удельной энергоемкости обжига вермикулита за счет передачи от нагретой до 550…600°C подовой плиты его зернам тепловой энергии не только температурным излучением, но так же кондукцией и конвекцией благодаря режиму движения вспучиваемого вермикулита плотным потоком без существенных пустот между зернами с постоянной скоростью по поверхности подовой плиты вибрационной подовой платформы.This achieves the technical result of a useful model - reducing the specific energy consumption of vermiculite roasting due to the transfer of heat energy from the hearth plate heated to 550 ... 600 ° C to the grains of thermal energy not only by thermal radiation, but also by conduction and convection due to the regime of movement of expanded vermiculite in a dense stream without significant voids between grains with a constant speed on the surface of the bottom plate of the vibrating bottom platform.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118594U RU179059U1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS FROM VERMICULITE CONCENTRATES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118594U RU179059U1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS FROM VERMICULITE CONCENTRATES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179059U1 true RU179059U1 (en) | 2018-04-25 |
Family
ID=62043919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017118594U RU179059U1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS FROM VERMICULITE CONCENTRATES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179059U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206889U1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Electric oven for extracting expanded vermiculite from vermiculite concentrates |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4986967A (en) * | 1987-03-03 | 1991-01-22 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Furnace structure for ceramic powder production |
CA2458935A1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-02 | Premier Horticulture Ltee | Oven and expansion process for perlite and vermiculite |
RU2351862C1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-10 | Анатолий Иванович Нижегородов | Electric furnace for burning of vermiculite concentrates |
RU101789U1 (en) * | 2010-10-01 | 2011-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) | ELECTRIC FURNACE FOR FIRING VERMICULITE CONCENTRATES |
RU166554U1 (en) * | 2015-12-23 | 2016-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | ELECTRIC FURNACE WITH VIBRATION HEAT PLATFORM |
-
2017
- 2017-05-29 RU RU2017118594U patent/RU179059U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4986967A (en) * | 1987-03-03 | 1991-01-22 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Furnace structure for ceramic powder production |
CA2458935A1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-02 | Premier Horticulture Ltee | Oven and expansion process for perlite and vermiculite |
RU2351862C1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-10 | Анатолий Иванович Нижегородов | Electric furnace for burning of vermiculite concentrates |
RU101789U1 (en) * | 2010-10-01 | 2011-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) | ELECTRIC FURNACE FOR FIRING VERMICULITE CONCENTRATES |
RU166554U1 (en) * | 2015-12-23 | 2016-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | ELECTRIC FURNACE WITH VIBRATION HEAT PLATFORM |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206889U1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Electric oven for extracting expanded vermiculite from vermiculite concentrates |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU166554U1 (en) | ELECTRIC FURNACE WITH VIBRATION HEAT PLATFORM | |
RU169366U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR VERMICULITE FIRING | |
RU179059U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS FROM VERMICULITE CONCENTRATES | |
KR101796268B1 (en) | Baking device and oven | |
RU73665U1 (en) | DEVICE FOR HEATING GLASS PANELS | |
RU183578U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR FIRING BULK MATERIALS | |
JPH0822417B2 (en) | Radiant wall oven and method for producing infrared radiation with non-uniform radiation distribution | |
RU186746U1 (en) | ELECTRIC FURNACE WITH VIBRATION HEAT PLATFORM | |
RU206889U1 (en) | Electric oven for extracting expanded vermiculite from vermiculite concentrates | |
RU190089U1 (en) | Electric oven for firing vermiculite concentrates | |
RU182943U1 (en) | ELECTRIC DRUM FURNACE | |
JP6530505B2 (en) | Equipment for heat treatment | |
RU187215U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR PRODUCING EXPLOSED VERMICULITIS | |
RU196899U1 (en) | Vermiculite Electric Roasting Furnace | |
RU170968U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR FIRING VERMICULITE CONCENTRATES | |
RU192841U1 (en) | Electric furnace for producing expanded vermiculite | |
BR112019004983B1 (en) | COOKING MODULE FOR A LINEAR TUNNEL OVEN FOR BAKERY, PASTA AND SIMILAR PRODUCTS AND A LINEAR TUNNEL OVEN COMPRISING AT LEAST ONE SUCH MODULE | |
RU2377489C1 (en) | Vibration drier for loose materials | |
RU196953U1 (en) | Electric furnace for producing expanded vermiculite | |
RU169510U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR VERMICULITE FIRING | |
RU208353U1 (en) | Electric vermiculite kiln | |
RU201148U1 (en) | Electric oven with vibrating hearth | |
RU191249U1 (en) | Vibrating hearth electric furnace for firing bulk materials | |
RU195151U1 (en) | Electric drum oven | |
RU146731U1 (en) | ELECTRIC FURNACE FOR FIRING VERMICULITE CONCENTRATES |