RU198165U1 - RECTOR INDUCTION FURNACE - Google Patents
RECTOR INDUCTION FURNACE Download PDFInfo
- Publication number
- RU198165U1 RU198165U1 RU2019129746U RU2019129746U RU198165U1 RU 198165 U1 RU198165 U1 RU 198165U1 RU 2019129746 U RU2019129746 U RU 2019129746U RU 2019129746 U RU2019129746 U RU 2019129746U RU 198165 U1 RU198165 U1 RU 198165U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- retort
- furnace
- pipe
- continuous
- maintenance
- Prior art date
Links
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
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
Abstract
Полезная модель относится к печам непрерывного действия для термической обработки мелкодисперсных материалов или суспензий, вязких жидкостей при контролируемой газовой атмосфере и температуре нагрева в режиме непрерывной работы и постоянном перемешивании материала.Реализация непрерывного поступательного движения и перемешивания рабочего материала осуществляется с помощью вращающихся компонентов в печи. Загрузочный и разгрузочный механизмы обеспечивают постоянное поддержание внутренней атмосферы и толщины слоя прокаливаемого материала. Оптимизация геометрии реторты совместно с индукционным методом нагрева позволяет значительно сократить массогабаритные показатели, обеспечить непрерывность процесса с сохранением заданной производительности, обеспечить высокую автоматизацию процесса, улучшить и расширить условия производства, эксплуатации и обслуживания.Также раскрыты модификации, когда отсутствует необходимость поддержания внутренней атмосферы и когда необходим наклон осей вращения реторты по отношению к горизонту.The invention relates to continuous furnaces for the thermal treatment of finely dispersed materials or suspensions, viscous liquids under a controlled gas atmosphere and heating temperature in continuous operation and constant mixing of the material. The continuous translational movement and mixing of the working material is carried out using rotating components in the furnace. Loading and unloading mechanisms ensure constant maintenance of the internal atmosphere and the thickness of the calcined material layer. Optimization of the retort geometry together with the induction heating method can significantly reduce weight and dimensions, ensure the continuity of the process while maintaining the given performance, provide high automation of the process, improve and expand the conditions of production, operation and maintenance. Also, modifications are disclosed when there is no need to maintain the internal atmosphere and when necessary the inclination of the axes of rotation of the retort with respect to the horizon.
Description
Полезная модель относится к печам непрерывного действия для термической обработки мелкодисперсных материалов или суспензий, вязких жидкостей при контролируемой газовой атмосфере и температуре нагрева в режиме непрерывной работы и постоянном перемешивании материала.The utility model relates to continuous furnaces for the thermal treatment of finely dispersed materials or suspensions, viscous liquids under a controlled gas atmosphere and heating temperature in continuous operation and constant mixing of the material.
Реализация непрерывного поступательного движения и перемешивания рабочего материала осуществляется с помощью вращающихся компонентов в печах.The implementation of continuous translational motion and mixing of the working material is carried out using rotating components in furnaces.
Известны вращающиеся печи, в которых поступающее движение и перемешивание реализовано с помощью шнеков, расположенных соосно, с основной трубой (RU 132073 U1 опубл. 10.09.2013 г.). Основным недостатком крупногабаритных шнеков является налипание материала и высокая термическая деформация вследствие чего закусывание и частые остановки на техническое обслуживание агрегата. Этих недостатков лишены системы с несоосным расположением шнеков (RU 2608155 С1 опубл. 16.01.2017 г.) и установки с вращающейся трубой барабанного типа с прямым нагревом газовой горелкой (RU 2657251 С2 опубл. 09.06.2018 г).Rotary kilns are known in which the incoming movement and mixing is realized using screws arranged coaxially with the main pipe (RU 132073 U1 publ. 09/10/2013). The main disadvantage of large screws is the sticking of the material and high thermal deformation, which results in biting and frequent stops for maintenance of the unit. These shortcomings are deprived of a system with an misaligned arrangement of screws (RU 2608155 C1 publ. January 16, 2017) and a unit with a rotating drum-type tube with direct heating of a gas burner (RU 2657251 C2 publ. 06/09/2018).
Также известна установка косвенного нагрева твердым теплоносителем, предварительно нагретого газовым нагревателем с вращающейся трубой (RU 2618585 С2 опубл. 04.05.2017 г). Главный недостаток данной конструкции - сложность и дороговизна обслуживания.Also known installation of indirect heating with a solid heat carrier, pre-heated by a gas heater with a rotating pipe (RU 2618585 C2 publ. 05/04/2017). The main disadvantage of this design is the complexity and high cost of maintenance.
В вышеописанных системах нагрев материала происходит газовыми горелками непосредственно внутри трубы, либо внешними электронагревателями сопротивления, которые имеют ограниченную скорость нагрева и подвержены интенсивному окислению при высоких температурах и агрессивных средах.In the above systems, the material is heated by gas burners directly inside the pipe, or by external resistance electric heaters, which have a limited heating rate and are prone to intense oxidation at high temperatures and aggressive environments.
При этом конвективным и радиационным методам нагрева характерны инертность и относительно низкая производительность. Этого недостатка лишен индукционный метод нагрева, представленный в RU 2070308 С1 опубл. 10.12.1996 г, при этом данное устройство имеет вышеописанные недостатки присущие крупногабаритным шнекам.At the same time, convective and radiation heating methods are characterized by inertness and relatively low productivity. This disadvantage is deprived of the induction heating method presented in RU 2070308 C1 publ. 12/10/1996 g, while this device has the above disadvantages inherent in large screws.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является устройство для нагрева металлических сыпучих частиц (RU 33118 U1 опубл. 10.10.2003 г.), содержащее, нагревательное устройство в виде многовиткового цилиндрического индуктора, гладкостенный барабан, установленный соосно внутри нагревательного устройства и опирающийся на ролики, привод вращения барабана, механизмы загрузки и выгрузки.Closest to the proposed utility model in technical essence is a device for heating bulk metal particles (RU 33118 U1 publ. 10.10.2003), comprising a heating device in the form of a multi-turn cylindrical inductor, a smooth-walled drum mounted coaxially inside the heating device and resting on rollers, drum rotation drive, loading and unloading mechanisms.
Недостатком известного устройства является отсутствие герметичности и контролируемого газоотвода, а также неравномерное распределение рабочего материала в трубе по высоте. Также, предлагаемый прямой метод нагрева металлической засыпки электромагнитным полем ограничивает применение установки для прогрева непроводящих материалов.A disadvantage of the known device is the lack of tightness and a controlled gas outlet, as well as the uneven distribution of the working material in the pipe in height. Also, the proposed direct method of heating a metal backfill with an electromagnetic field limits the use of the installation for heating non-conductive materials.
Задача, решаемая полезной моделью - повышение производительности нагрева, повышения срока беспрерывной работы печи и обеспечение внутренней изолированной атмосферы в реторте с контролируемым расходом газа.The problem solved by the utility model is to increase the heating productivity, increase the period of continuous operation of the furnace and provide an internal isolated atmosphere in a retort with a controlled gas flow.
Поставленная задача достигается тем, что в индукционной печи с ретортой, содержащей нагревательное устройство, выполненное в виде многовиткового цилиндрического индуктора, гладкостенный барабан (трубу), установленную соосно внутри нагревательного устройства, опирающиеся на ролики, установленные на раме, привод вращения барабана, механизмы загрузки и выгрузки, отличающуюся тем, что соосно индуктору на реторте(трубе) закреплена теплоизоляция на протяжении всей горячей зоны, загрузочный механизм выполнен в виде шнека, торцевые фланцы имеют пороги и систему газоотвода.The problem is achieved in that in an induction furnace with a retort containing a heating device made in the form of a multi-turn cylindrical inductor, a smooth-walled drum (pipe) mounted coaxially inside the heating device, supported by rollers mounted on a frame, a drum rotation drive, loading mechanisms and unloading, characterized in that coaxially to the inductor on the retort (pipe), thermal insulation is fixed throughout the hot zone, the loading mechanism is made in the form of a screw, the end flanges have thresholds and a gas exhaust system.
На фиг. 1 схематично представлена предлагаемая электрическая вращающаяся печь с трубой ретортой. На фиг. 2 представлена зависимость длины трубы L от внутреннего радиуса трубы R при различной производительности (а) и зависимость площади внешней поверхности (тепловых потерь) от R при соблюдении соотношения R/L (б). На фиг. 3 схематично представлены предлагаемая индукционная печь с ретортой без разгрузочного механизма с возможностью поворота.In FIG. 1 schematically shows the proposed electric rotary kiln with a retort tube. In FIG. Figure 2 shows the dependence of the pipe length L on the inner radius of the pipe R at various capacities ( a ) and the dependence of the external surface area (heat loss) on R, subject to the R / L ratio (b). In FIG. 3 schematically shows the proposed induction furnace with a retort without unloading mechanism with the possibility of rotation.
Индукционная печь с ретортой включает реторту(трубу) 1, установленную соосно с многовитковым цилиндрическим индуктором 2, которые в связке представляют собой нагревающее устройство. Труба изолирована от индуктора теплоизоляцией 3 по всей горячей зоне. Торцевые фланцы 4 имеют отверстия для подключения патрубка газоотвода 5, механическую передачу 6 для подключения привода вращения печи и опорный диск 7 для установки на ролики 8 установленные на раму 9. Загрузочный механизм 10 имеет внутри шнек 11, на котором установлена отдельная передача 12 для независимого подключения привода шнека. Разгрузочный механизм 13 состоит из порога 14, отверстие сброса 15 и люка 16 с пружиной закрытия 17. Также разгрузочной механизм может быть выполнен в виде трубы 18. Рама может быть дополнительно оснащена петлями 19 для соединения с опорной рамой 20.An induction furnace with a retort includes a retort (tube) 1 mounted coaxially with a multi-turn
Индукционная печь с ретортой работает следующим образом. Рабочий материал подается в загрузочный механизм 10 с вращающимся шнеком 11. В реторте (трубе) 1, выполненной гладкостенной из жаропрочной стали, выделяется тепло индуктированным в ней током от переменного электромагнитного поля многовиткового цилиндрического индуктора 2. Вращаясь, реторта равномерно по длине распределяет материал. По мере прохождения горячей зоны, обеспеченной теплоизоляцией 3, материал равномерно прогревается и выделяет продукты горения, которые заполняют атмосферу реторты. После порога 14 материал поступает в разгрузочную камеру 13, которая содержит отверстие в центре фланца с установленным в нем патрубком газоотвода 5. Сброс отработанного материала осуществляется каждый период обращения трубы, когда отверстие сброса 15 оказывается в нижнем положении и люк 16 открывается. Периодически сбрасываемая часть материала, соответствует непрерывно поступающему расходу со стороны шнека.Induction furnace with a retort works as follows. The working material is fed into the
Шнек загрузочного механизма обеспечивает герметичную загрузку материала, а переменно открывающийся люк обеспечивает его герметичную выгрузку. Тем самым внутри трубы создается изолированная атмосфера, расход которой регулируется с помощью внешней системы газорегулирования (не показан на рисунке).The auger of the loading mechanism ensures a tight loading of the material, and a variable-opening hatch ensures its tight discharge. Thus, an isolated atmosphere is created inside the pipe, the flow rate of which is regulated by an external gas control system (not shown in the figure).
Порог 14, установленный внутри разгрузочного механизма 13 и являющийся фланцем трубы 1, обеспечивает постоянное поддержание толщины слоя прокаливаемого материала. Что необходимо для воспроизведения реакций, требующих нагревания и сопровождающихся выделением летучих продуктов. Данные реакции требуют определенные технологические параметры для их протекания, такие как толщина слоя прокаливаемого материала, время нахождения в зоне прокалки, производительность установки.The
Для определения оптимальной геометрии трубы реторты, обеспечивающей требуемую производительность, была установлена взаимосвязь технологических параметров с размерами трубы. Траектория движения единицы массы (частицы) во вращающейся трубе имеет сложную форму (усеченную винтовую). Однако, осевая составляющая скорости движения частицы может быть легко определена исходя из заданного расхода материала (производительности) и площади сечения данного потока. С достаточной точностью форму сечения потока можно принять сегментом окружности и рассчитать его площадь в зависимости от высоты h (толщина слоя) и радиуса сегмента R (внутренний радиус трубы):To determine the optimal geometry of the retort pipe, providing the required performance, the relationship of technological parameters with the dimensions of the pipe was established. The trajectory of a unit of mass (particle) in a rotating pipe has a complex shape (truncated screw). However, the axial component of the particle velocity can be easily determined on the basis of a given material consumption (productivity) and the cross-sectional area of this stream. With sufficient accuracy, the shape of the flow cross section can be taken as a circle segment and its area can be calculated depending on the height h (layer thickness) and segment radius R (pipe inner radius):
где Sпотока - площадь сечения потока рабочего материала;where S flow is the cross-sectional area of the working material stream;
R - внутренний радиус трубы (реторты);R is the inner radius of the pipe (retort);
h - высота порога (толщина слоя рабочего материала).h - threshold height (layer thickness of the working material).
Отношения объемного расхода к площади сечения определяет осевую составляющую скорости, а при известной осевой скорости и требуемом времени может быть определена требуемая длина трубы. Использование этих соотношений позволяет установить однозначную взаимосвязь между тремя параметрами: производительность, внутренний радиус и длина трубы L. Критерием оптимальности, при заданной производительности и технологических параметрах, является достижение минимальных тепловых потерь в системе. Тепловые потери в системе прямо пропорциональны площади внешней поверхности трубы. Таким образом, задачей оптимизации является:The ratio of the volumetric flow rate to the cross-sectional area determines the axial component of the velocity, and with the known axial velocity and the required time, the required pipe length can be determined. Using these ratios allows us to establish an unambiguous relationship between three parameters: productivity, internal radius and pipe length L. The criterion of optimality, for a given performance and technological parameters, is to achieve minimal heat loss in the system. The heat loss in the system is directly proportional to the external surface area of the pipe. Thus, the optimization task is:
где Sповерхности цилиндра - площадь внешней поверхности трубы;where S of the surface of the cylinder is the surface area of the pipe;
R - внутренний радиус трубы;R is the inner radius of the pipe;
L - длина трубы.L is the length of the pipe.
Например, при следующих технологических требованиях по прокалке материала: уровень материала (h) 20 мм и временем нахождения в горячей зоне 20 мин. По вышеописанным зависимостям может быть определена оптимальная геометрия реторты (фиг 2). График а устанавливает зависимость отношения R/L и при заданном расходе позволяет выбрать данные размеры. С точки зрения уменьшения тепловых потерь, необходимо задаваться минимально возможным радиусом R за счет увеличения L (трафик б).For example, with the following technological requirements for calcining the material: the level of material (h) is 20 mm and the residence time in the hot zone is 20 minutes. From the above dependencies, the optimal retort geometry can be determined (FIG. 2). Graph a establishes the dependence of the R / L ratio and at a given flow rate allows you to select these sizes. From the point of view of reducing heat loss, it is necessary to set the minimum possible radius R due to an increase in L (traffic b).
Оптимизация геометрии реторты совместно с индукционным методом нагрева позволяет значительно сократить массогабаритные показатели, обеспечить непрерывность процесса с сохранением заданной производительности, обеспечить высокую автоматизацию процесса, улучшить и расширить условия производства, эксплуатации и обслуживания.The optimization of the retort geometry together with the induction heating method can significantly reduce the overall dimensions, ensure the continuity of the process while maintaining the given performance, provide high automation of the process, improve and expand the conditions of production, operation and maintenance.
При отсутствии необходимости поддержания внутренней атмосферы в трубе реторте, механизм разгрузки выполняется в виде бокового фланца трубы с порогом 13 и наваренной на него трубой меньшего диаметра для выгрузки материала 18.In the absence of the need to maintain the internal atmosphere in the retort pipe, the unloading mechanism is performed in the form of a side pipe flange with a
Также возможна модификация для наклона рамы 9 и осей вращения реторты на произвольный угол от -14 до +14 градусов по отношению к горизонту, за счет установки на раме петель 19, соединяющихся с дополнительной опорной рамой 20.It is also possible to tilt the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129746U RU198165U1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | RECTOR INDUCTION FURNACE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129746U RU198165U1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | RECTOR INDUCTION FURNACE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU198165U1 true RU198165U1 (en) | 2020-06-22 |
Family
ID=71135658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019129746U RU198165U1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | RECTOR INDUCTION FURNACE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU198165U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU216399U1 (en) * | 2022-09-12 | 2023-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы индукционной прокалки" | Electric rotary kiln with sectional heating |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3116055A (en) * | 1959-02-09 | 1963-12-31 | Pelm Res And Dev Corp | Apparatus for forming lightweight aggregates |
RU2070308C1 (en) * | 1989-07-05 | 1996-12-10 | Минемет Италиа С.п.А. | Electric furnace for production of lead dioxide by roasting massicot |
RU33118U1 (en) * | 2002-09-23 | 2003-10-10 | Производственное республиканское унитарное предприятие "Минский автомобильный завод" | Device for heating bulk metal particles |
RU2618585C2 (en) * | 2015-10-21 | 2017-05-04 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ") | Method of finely-divided bulk materials high heat treatment and device for its implementation |
-
2019
- 2019-09-19 RU RU2019129746U patent/RU198165U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3116055A (en) * | 1959-02-09 | 1963-12-31 | Pelm Res And Dev Corp | Apparatus for forming lightweight aggregates |
RU2070308C1 (en) * | 1989-07-05 | 1996-12-10 | Минемет Италиа С.п.А. | Electric furnace for production of lead dioxide by roasting massicot |
RU33118U1 (en) * | 2002-09-23 | 2003-10-10 | Производственное республиканское унитарное предприятие "Минский автомобильный завод" | Device for heating bulk metal particles |
RU2618585C2 (en) * | 2015-10-21 | 2017-05-04 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ") | Method of finely-divided bulk materials high heat treatment and device for its implementation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU216399U1 (en) * | 2022-09-12 | 2023-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы индукционной прокалки" | Electric rotary kiln with sectional heating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4462793A (en) | Rotary kiln and method of using such a kiln | |
RU2070308C1 (en) | Electric furnace for production of lead dioxide by roasting massicot | |
CN106170568B (en) | For the metalliferous material in the open hearth of ring bottom to elongated flat, especially roll aluminium ingot progress heat-treating methods and equipment | |
RU198165U1 (en) | RECTOR INDUCTION FURNACE | |
CN203869496U (en) | Calcination equipment of carrier | |
US4988289A (en) | Reaction furnace | |
CN105953575A (en) | Self-detection indirect heating type rotary furnace | |
CN108088241A (en) | A kind of microwave high-temperature revolution calcining kiln of high power tube application | |
CN106123576A (en) | The inner circulation type calciner plant that a kind of bidirectional screw drives | |
US3763011A (en) | Rotary hearth calciner having stationary soaking pit | |
CN208296582U (en) | Energy-efficient heat pipe rotary kiln | |
CN205329129U (en) | Sectional type rotary kiln group | |
KR100758993B1 (en) | A rotary kiln furnace | |
CN104180657B (en) | Tube type high-temperature furnace and temperature control absorption stove combined apparatus | |
RU216399U1 (en) | Electric rotary kiln with sectional heating | |
CN204063941U (en) | Tube type high-temperature furnace and temperature control absorption stove combined apparatus | |
JP2952785B2 (en) | Brick support structure of vertical furnace | |
CN1120654A (en) | Improved kiln | |
CA2931538C (en) | Selective circulation and transfer in a molten metal furnace | |
US4222987A (en) | Muffle calciner having counter-rotating screw conveyors | |
FI128258B (en) | Furnace and method for the heat treatment of inorganic material | |
JP5629702B2 (en) | Batch rotary kiln and heat treatment method using batch rotary kiln | |
CN210374388U (en) | Novel rotary drying kiln | |
RU204866U1 (en) | SLOW COOKING OVEN | |
RU2393398C1 (en) | Plant for thermal drying of loose disperse material |