RU2023226C1

RU2023226C1 - Vibration furnace

Info

Publication number: RU2023226C1
Authority: RU
Inventors: В.Д. Степаненко; Г.С. Новиков; С.П. Степаненко
Original assignee: Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: heat treatment of loose materials. SUBSTANCE: furnace has housing with loading and unloading branch pipes, heater in form of screw chute for the material being treated, chute attachment units made in form of semi-ferrules and vibration drive. Adjacent semi-ferrules of attachment units are mutually perpendicular. EFFECT: enhanced reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике, и может быть использовано в химической, горной, металлургической и других отраслях промышленности, связанных с термообработкой сыпучих материалов. The invention relates to vibration technology, and can be used in chemical, mining, metallurgical and other industries related to the heat treatment of bulk materials.

Известна вибрационная печь, содержащая рабочий орган, концевые участки которого выведены в плане за пределы рабочего органа и соединены между собой патрубком, термоизоляцию, упругую подвеску, вибропривод, устройства загрузки и выгрузки, токоподводы [1]. Known vibration furnace containing a working body, the end sections of which are brought out in the plan outside the working body and are interconnected by a pipe, thermal insulation, elastic suspension, vibrodrive, loading and unloading devices, current leads [1].

Недостатками известной печи являются: ограниченный сушильный объем рабочего органа, что снижает технологические возможности печи, исключая ведение процессов термообработки высоковлажных материалов, так как значительный объем образующихся паров и газов приводит к высокой скорости их движения в рабочем органе над слоем транспортируемого материала, что ведет к захвату и выносу пылевидной фракции термообрабатываемого материала; печь является аппаратом периодического действия, а не непрерывного, что снижает технологические возможности аппарата. The disadvantages of the known furnace are: the limited drying volume of the working body, which reduces the technological capabilities of the furnace, excluding the heat treatment of high-moisture materials, since a significant amount of generated vapors and gases leads to a high speed of their movement in the working body above the layer of transported material, which leads to capture and the removal of the pulverulent fraction of the heat-treated material; the furnace is a batch apparatus, not a continuous one, which reduces the technological capabilities of the apparatus.

Известна вибрационная печь, содержащая корпус, нагреваемый винтовой желоб, узлы крепления желоба, патрубки загрузки и выгрузки, вибропривод, упругую подвеску. Желоб крепится к корпусу посредством узлов крепления в виде кронштейнов, к которым желоб прикреплен посредством подпружиненных болтовых соединений, которые содержат электроизоляторы, при подключении желоба в электрическую цепь понижающего трансформатора в качестве омического сопротивления, на котором при прохождении электрического тока выделяется тепло [2]. Known vibration furnace containing a housing, a heated screw chute, attachment points of the chute, the nozzles of loading and unloading, vibrodrive, elastic suspension. The gutter is attached to the casing by means of attachment points in the form of brackets to which the gutter is attached by means of spring-loaded bolted joints that contain electrical insulators, when the gutter is connected to the electrical circuit of a step-down transformer as an ohmic resistance, on which heat is generated during the passage of electric current [2].

Основными недостатками данной печи являются: невысокая надежность работы вследствие того, что в конструкцию узла крепления желоба к корпусу, выполняющего функции компенсатора термических деформаций желоба и одновременно изолирующего желоб от корпуса, входят упругие элементы. Эти элементы выполнены в виде пружин и при длительном термическом воздействии на них теряют упругие свойства, что ведет к раскрытию стыка крепления желоба и вследствие значительных динамических нагрузок к выходу узла крепления желоба из невысокой производительности, так как применение упругих элементов - пружин ограничивает допустимую температуру нагрева желоба. The main disadvantages of this furnace are: low reliability due to the fact that elastic elements are included in the design of the unit for attaching the gutter to the body, which acts as a compensator for thermal deformation of the gutter and at the same time isolates the gutter from the body. These elements are made in the form of springs and lose their elastic properties during prolonged thermal exposure, which leads to the opening of the gutter mounting joint and due to significant dynamic loads to the outlet of the gutter mounting unit from low productivity, since the use of elastic elements - springs limits the permissible temperature of the gutter heating .

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности работы печи при одновременном повышении производительности. The aim of the invention is to increase the operational reliability of the furnace while increasing productivity.

Указанная цель достигается за счет того, что в вибрационной печи, содержащей корпус, нагреваемый винтовой желоб, узлы крепления желоба, патрубки загрузки и выгрузки, вибропривод, упругую подвеску, согласно изобретению узлы крепления желоба выполнены в виде полуобечаек, причем полуобечайки смежных узлов крепления установлены взаимно перпенди- кулярно. This goal is achieved due to the fact that in a vibrating furnace containing a housing, a heated screw chute, fastening nodes of the chute, loading and unloading nozzles, a vibratory drive, an elastic suspension, according to the invention, the fastening nodes of the chute are made in the form of half shells, and the half shells of adjacent mounting nodes are mutually mounted perpendicularly.

На фиг.1 изображена печь, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.1; на фиг.4 - печь, узел крепления изображен в изометрии. In Fig.1 shows a furnace, a General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - node I in figure 1; figure 4 is a furnace, the mount is shown in isometry.

Вибрационная печь содержит теплоизолированный цилиндрический корпус 1, внутри которого размещен нагреваемый винтовой желоб 2. Снизу к корпусу 1 прикреплен приводной кронштейн 3, снабженный вибровозбудителями 4. Корпус 1 установлен на упругой подвеске 5 в виде пружин и снабжен патрубком 6 загрузки, патрубком 7 выгрузки и патрубком 8 отсоса парогазовой смеси, который подключен к вентиляционной системе. Винтовой желоб 2 крепится к корпусу с помощью узлов крепления, выполненных в виде полуобечаек, причем смежные полуобечайки, соединяющие желоб 2 с корпусом 1, установлены взаимно перпендикулярно, т.е. узлы крепления установлены следующим образом: одна полуобечайка 9 установлена таким образом, что ее образующая расположена вертикально, а другая полуобечайка 10 смежного узла крепления расположена таким образом, что ее образующая расположена горизонтально, по касательной в плане к желобу 2. Для крепления полуобечаек 9 и 10 их края снабжены фланцами 11, а центральная часть каждой полуобечайки 9 и 10 снабжена фланцем 12. По месту крепления этих фланцев 11 и 12 к желобу 2 и к корпусу 1 установлены электроизоляционные пластины 13. Желоб 2 снабжен клеммами 14, с помощью которых он подключен в электрическую цепь. The vibrating furnace contains a thermally insulated cylindrical body 1, inside of which a heated screw chute 2 is placed. A drive bracket 3, equipped with vibration exciters 4, is attached to the bottom of the housing 1. The housing 1 is mounted on an elastic suspension 5 in the form of springs and is equipped with a loading pipe 6, a discharge pipe 7 and a pipe 8 suction gas-vapor mixture, which is connected to the ventilation system. The helical groove 2 is attached to the housing using fastening units made in the form of half shells, the adjacent half shells connecting the groove 2 to the housing 1 are installed mutually perpendicularly, i.e. the attachment nodes are installed as follows: one half-shell 9 is installed so that its generatrix is located vertically, and the other half-shell 10 of the adjacent attachment site is located so that its generatrix is horizontal, tangential in plan to the groove 2. For fastening the half-shells 9 and 10 their edges are provided with flanges 11, and the central part of each half-shell 9 and 10 is provided with a flange 12. At the place of attachment of these flanges 11 and 12 to the groove 2 and to the housing 1, insulating plates 13 are installed. The groove 2 is equipped with terminals 14, with which it is connected to an electric circuit.

Вибрационная печь работает следующим образом. Vibratory furnace operates as follows.

Включается нагрев желоба 2 при подключении его с помощью клемм 14 в электрическую цепь понижающего трансформа- тора в качестве омического сопротивления. При пропускании тока по желобу 2 в нем выделяется тепло, которое нагревает желоб 2 до заданной температуры. При этом происходит увеличение диаметральных размеров желоба 2, это термодеформация желоба 2 компенсируется с помощью узлов крепления, выполненных в виде полуобечаек 9 и 10 за счет отгиба участков полуобечаек 9 и 10, расположенных между фланцами 11 и 12, так как полуобечайки 9 и 10 расположены таким образом, что они обладают податливостью в радиальном направлении. The heating of the gutter 2 is turned on when it is connected via terminals 14 to the electric circuit of the step-down transformer as an ohmic resistance. When current is passed through the chute 2, heat is released in it, which heats the chute 2 to a predetermined temperature. In this case, the diametrical dimensions of the gutter 2 increase, this thermal deformation of the gutter 2 is compensated by fastening units made in the form of half-shells 9 and 10 due to the bending of sections of the half-shells 9 and 10 located between the flanges 11 and 12, since the half-shells 9 and 10 are located so so that they are radially flexible.

Включается отсос паров и газов в вентиляционную систему, к которой подключен патрубок 8 отсоса парогазовой смеси. Включаются вибровозбудители 4 и через патрубок 6 загрузки в печь подается исходный материал. Под действием направленных винтовых колебаний, генерируемых вибровозбудителями 4 и передаваемых желобу 2 с помощью узлов крепления, желоб 2 совершает установившиеся по частоте и амплитуде гармонические винтовые колебания, под действием которых материал транспортируется по желобу 2 снизу вверх, от патрубка 6 загрузки к патрубку 7 выгрузки. Узлы крепления передают вибрацию от корпуса 1 к желобу 2 за счет того, что вертикально расположенная полуобечайка 9 обладает большой жесткостью в вертикальном направлении и передает желобу 2 вертикальную составляющую амплитуды колебаний, а горизонтально расположенная полуобечайка 10 обладает большой жесткостью в горизонтальном направлении и передает желобу 2 горизонтальную состав- ляющую амплитуды колебаний. The suction of vapors and gases is turned on in the ventilation system, to which the nozzle 8 for suction of the vapor-gas mixture is connected. The vibration exciters 4 are turned on and the feed material is supplied through the loading pipe 6 to the furnace. Under the influence of directional screw oscillations generated by vibration exciters 4 and transmitted to the chute 2 by means of attachment points, the chute 2 performs harmonic screw oscillations that are established in frequency and amplitude, under the influence of which the material is transported through the chute 2 from the bottom up, from the discharge pipe 6 to the discharge pipe 7. The attachment nodes transmit vibration from the housing 1 to the groove 2 due to the fact that the vertically located half-shell 9 has great rigidity in the vertical direction and transfers the vertical component of the oscillation amplitude to the groove 2, and the horizontally located half-shell 10 has great stiffness in the horizontal direction and transfers the horizontal groove 2 component of the oscillation amplitudes.

Термодеформация желоба 2 при изменении температурных режимов обработки компенсируется податливостью полуобечаек 9 и 10 в радиальном направлении. Кроме того, при термообработке влажного материала стенки желоба 2 и его верхние кромки имеют большую температуру, чем днище желоба 2, отдающее тепло материала. Однако предлагаемая конструкция узлов крепления желоба позволяет компенсировать и эту неравномерность нагрева желоба 2 за счет того, что участки полуобечаек 9 и 10 по своей длине имеют возможность отгибаться на разную величину. Thermal deformation of the trough 2 when changing the temperature conditions of processing is compensated by the flexibility of the half shells 9 and 10 in the radial direction. In addition, during the heat treatment of wet material, the walls of the trough 2 and its upper edges have a higher temperature than the bottom of the trough 2, which gives off the heat of the material. However, the proposed design of the attachment points of the gutter allows you to compensate for this uneven heating of the gutter 2 due to the fact that the sections of the half-shells 9 and 10 along their length have the ability to bend to different sizes.

При движении по винтовому желобу 2 материал подвергается тепловой обработке и, достигая патрубка 7 нагрузки, через него выводится из аппарата. When moving along a spiral chute 2, the material is subjected to heat treatment and, reaching the load pipe 7, through it is removed from the apparatus.

Выделяющаяся в процессе термообработки парогазовая смесь удаляется через патрубок 8. The vapor-gas mixture released during the heat treatment is removed through the pipe 8.

Преимущество предлагаемой конструкции вибрационной печи перед печью, выполненной по конструктивной схеме прототипа, состоит в повышении эксплуатационной надежности работы печи при одновременном повышении производитель- ности, так как конструктивное исполнение узла крепления желоба позволяет полностью компенсировать различные виды термической деформации, не только перемещение желоба при изменении его геометрических размеров, но и возникающее скручивание поперечных сечений желоба (при разной температуре нагрева бортов и стенок желоба). Предложенное крепление желоба позволяет повысить температуру обработки материала по сравнению с прототипом. Кроме того, предложенный узел крепления желоба не превосходит по высоте высоту желоба, т. е. обладает компактностью и не влияет на выбор зазора между витками желоба, что позволяет выбрать минимальное расстояние между витками желоба и уменьшить вертикальный габарит аппарата. The advantage of the proposed design of the vibrating furnace over the furnace, made according to the design scheme of the prototype, is to increase the operational reliability of the furnace while increasing productivity, since the design of the gutter mount allows you to fully compensate for various types of thermal deformation, not only the movement of the gutter when changing it geometric dimensions, but also the resulting twisting of the cross sections of the gutter (at different temperatures of heating the sides and walls of the gutter both). The proposed gutter mounting allows you to increase the temperature of the material processing compared to the prototype. In addition, the proposed gutter attachment site does not exceed the height of the gutter in height, i.e., it is compact and does not affect the choice of the gap between the gutter turns, which allows you to select the minimum distance between the gutter turns and reduce the vertical dimension of the apparatus.

Claims

VIBRATION FURNACE, comprising a housing with loading and unloading nozzles, a heater in the form of a helical groove with attachment points to the housing, a vibrodrive and an elastic suspension, characterized in that, in order to increase operational reliability while increasing productivity, the gutter mountings are made in the form of half shells, moreover, the half-shells of adjacent attachment points are mounted mutually perpendicularly.