RU2041437C1

RU2041437C1 - Furnace for drying and burning articles

Info

Publication number: RU2041437C1
Application number: RU92009206A
Authority: RU
Inventors: Николай Яковлевич Иванов
Original assignee: Николай Яковлевич Иванов
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: drying and burning materials. SUBSTANCE: furnace has the bottom for articles and is provided with the chamber having front, rear, and side walls, roof, supplying and discharging gas passageways, ventilation unit, and fixed frame with stands which separate the chamber into movable sections by vertical plane. The rear walls of sections- chambers provided with openings for supplying and discharging gas flows and coupled with the built-in ventilation units through air ducts are secured to the frame by way of shock-absorbing members. The furnace has an area for the ventilation unit secured to the stands of the frame and perpendicular to the frame. The rear walls of the sections can be secured to the frame from the opposite sides or in one plane of the frame or on adjacent planes of the frame. The sections are made for permitting alternating movement. The roofs of the sections are detachable. EFFECT: improved design. 7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сушки и обжига изделий, например керамических, а также для отжига металлических изделий, коксования каменного угля и др. The invention relates to devices for drying and firing products, such as ceramic, as well as for annealing metal products, coking of coal, etc.

Известна кольцевая печь непрерывного действия для обжига керамических материалов, в частности кирпича [1] состоящая из стационарного печного канала и подвесного свода, выполненных круговыми. В подвесном своде имеется секторное окно для загрузки и разгрузки материала. Горелочные устройства расположены на подвесном своде, скорость движения свода 1 м/ч. Печь работает следующим образом. Через загрузочное устройство загружается материал. Горелочные устройства постоянно включены на рабочий режим. Свод постоянно движется без остановок и при своем движении обжигает материал. Технологический процесс условно разделен на пять циклов: загрузки, подогрева, обжига, охлаждения и выгрузки. Known annular continuous kiln for firing ceramic materials, in particular brick [1] consisting of a stationary furnace channel and a suspended vault, made circular. In the hanging arch there is a sector window for loading and unloading material. Burner devices are located on a suspended arch, the speed of movement of the arch is 1 m / h. The furnace operates as follows. Material is loaded through a loading device. Burner devices are constantly on for operation. The arch constantly moves without stops and during its movement burns material. The technological process is conditionally divided into five cycles: loading, heating, firing, cooling and unloading.

Недостатком данного устройства является большая занимаемая площадь. В данной печи осложнен процесс подачи топлива на горелочные устройства. Печь рассчитана только на большие объемы выпуска обжигаемых изделий. The disadvantage of this device is the large footprint. In this furnace, the process of supplying fuel to the burner device is complicated. The furnace is designed only for large volumes of output of fired products.

Известна также печь с выдвижным подом периодического действия [2] состоящая из рабочей камеры, подвижного пода, выполненного из двух секций, дверей и средств для герметизации рабочей камеры. Печь работает следующим образом. Обжигаемые изделия укладывают в одну из секций пода, затем включают привод перемещения пода. Средства для герметизации перемещают в верхнее вертикальное положение. Изделия закатывают в рабочую камеру печи, где они обжигаются. После обжига изделия выкатывают из камеры таким образом, что другая секция подвижного пода с изделиями устанавливается в рабочую зону камеры. Процесс обжига повторяется. Also known is a bogie-hearth furnace of periodic action [2] consisting of a working chamber, a moving hearth made of two sections, doors and means for sealing the working chamber. The furnace operates as follows. The products to be fired are laid in one of the hearth sections, then the hearth drive is turned on. Means for sealing are moved to the upper vertical position. Products are rolled into the working chamber of the furnace, where they are fired. After firing, the products are rolled out of the chamber in such a way that another section of the movable hearth with the products is installed in the working area of the chamber. The firing process is repeated.

Недостатком данной печи является невозможность совмещения во времени процессов сушки и обжига изделий, а также возможные завалы при транспортировке изделий в печь. The disadvantage of this furnace is the impossibility of combining in time the processes of drying and firing products, as well as possible blockages during transportation of products to the furnace.

Наиболее близкой к предлагаемой является печь для сушки и обжига керамических изделий [3] состоящая из неподвижного каркаса с футеровкой, зоны обжигового канала, подвижных печных вагонеток, входных и выходных наклонных дверц, вентиляционной установки для осуществления движения газовых потоков. На боковых стенках каркаса расположены горелочные устройства в шахматном порядке. Печь работает следующим образом. Пакеты изделий, установленные на печных вагонетках на определенном расстоянии друг от друга, помещают в печь. Дверцы печи закрывают, включают горелочные устройства и вентиляционную установку, начинают процесс обжига. По окончании обжига вагонетки выкатывают, а с противоположного конца печи закатывают новую партию изделий на печных вагонетках. Процесс обжига повторяется. Closest to the proposed is a kiln for drying and firing ceramic products [3] consisting of a fixed frame with a lining, a firing channel zone, movable furnace trolleys, entrance and exit inclined doors, a ventilation unit for carrying out the movement of gas flows. The burner devices are staggered on the side walls of the frame. The furnace operates as follows. Packages of products mounted on oven trolleys at a certain distance from each other are placed in the oven. The oven doors are closed, burners and a ventilation unit are turned on, and the firing process is started. At the end of the firing, the trolleys are rolled out, and a new batch of products on oven trolleys is rolled up from the opposite end of the furnace. The firing process is repeated.

Недостатком данной печи является невозможность совмещения во времени процессов сушки и обжига изделий. Наличие вагонеточного парка увеличивает амортизационные расходы, связанные с эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом. Возможны завалы садка при транспортировке изделий в печи. За счет размещаемых в печи печных вагонеток снижается полезный объем обжигового пространства. The disadvantage of this furnace is the inability to combine in time the processes of drying and firing products. The presence of the trolley fleet increases the depreciation costs associated with the operation, maintenance and repair. Blockages are possible during transportation of products in the furnace. Due to the oven trolleys placed in the furnace, the useful volume of the burning space is reduced.

Целью изобретения является повышение производительности работы устройства при экономии энергоресурсов за счет работы устройства на отработанных газах. The aim of the invention is to increase the performance of the device while saving energy due to the operation of the device on exhaust gases.

Поставленная цель достигается тем, что печь для сушки и обжига изделий, содержащая под для изделий с помещенной на нем камерой с передней, задней, боковой стенками, свод, надсводовую часть, подводящие (отводящие) газовые каналы, вентиляционное устройство, механизм перемещения, имеет неподвижную раму со стойками, делящую камеру вертикальной плоскостью на перемещаемые секции, на раме упруго через амортизирующие элементы закреплены задние стенки секций камер с отверстиями для отвода (подвода) газовых потоков, соединенные воздуховодами с встроенными вентиляционными устройствами. Кроме того, печь имеет площадку для вентиляционного устройства, закрепленную на стойках рамы перпендикулярно ей. Кроме того, задние стенки секций могут быть закреплены на раме с противоположных сторон или на одной плоскости рамы, или на смежных плоскостях рамы. Кроме того, секции выполнены с возможностью поочередного перемещения, своды секций выполнены съемными. This goal is achieved in that the furnace for drying and burning products containing under for products with a camera placed on it with front, rear, side walls, a arch, a super-arched part, gas supply channels (venting), a ventilation device, a moving mechanism, has a fixed a frame with uprights, dividing the chamber with a vertical plane into movable sections, the rear walls of the chamber sections with holes for the removal (supply) of gas flows, connected by air ducts to swarm ventilation devices. In addition, the furnace has a platform for a ventilation device mounted on the uprights of the frame perpendicular to it. In addition, the rear walls of the sections can be mounted on the frame from opposite sides or on the same plane of the frame, or on adjacent planes of the frame. In addition, the sections are arranged to alternately move, the arches of the sections are removable.

В известной научно-технической и патентной литературе технических решений с указанной совокупностью признаков не обнаружено. In the well-known scientific, technical and patent literature, technical solutions with the indicated combination of features were not found.

На фиг. 1 представлена схема печи (частично в вертикальном сечении, частично во фронтальной проекции); на фиг.2 схема печи (в плане); на фиг.3 сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 вертикальное сечение откатной секции камеры; на фиг.5 показана схема крепления задней стенки секции на неподвижной раме. In FIG. 1 is a diagram of a furnace (partially in vertical section, partially in frontal view); figure 2 diagram of the furnace (in plan); figure 3 section aa in figure 1; figure 4 is a vertical section of the retractable section of the camera; figure 5 shows a diagram of the mounting of the rear wall of the section on a fixed frame.

Печь включает две откатные секции 1 и 2, каждая из которых прямоугольник в поперечном сечении, выполненные из жаростойкого бетона, вокруг которых помещен подвижный каркас 3, передвигающийся на колесных опорах 4 по рельсовым путям 5. Перемещение подвижного каркаса 3 из исходного в рабочее состояние и обратно осуществляется при помощи лебедок 6, имеющих трос 7. Камера 8 сверху ограничена съемным сводом 9, снизу подом 10, с боков вертикальными боковыми стенами 11 и торцовыми стенами 12 с дверцами 13. Садка 14 имеет общую геометрическую форму с прямоугольными сторонами, главная ось Y-Y которой проходит поперек камеры 8. Форма поперечного сечения садок 14 повторяет форму сечения камеры 8 и каждая садка отделена от своей соседней и боковой стенки 11 камеры равными промежутками 15. Боковые стенки 11 включают с наружной стороны обжигового пространства секции подвижный каркас 3, разделенный вертикальными опорами 16 и горизонтальными балками 17. В верхней части вертикальные опоры ограничены стыковочными площадками 18, на которых жестко закреплена съемная рама 19. На основании подвижного каркаса 3 размещена футеровка 20 с изоляционной прокладкой 21. В месте соединения каркаса и футеровки последняя имеет сужающуюся нижнюю часть 22, образующую с подом 10 воздушный "замок" для герметизации камеры 8 печи. Основание подвижного каркаса 3 имеет боковые фартуки 23 для герметизации, которые могут передвигаться вдоль канавок 24, наполненных песком. Боковые стенки 11 печи оборудованы серией горелок 25, которые расположены в шахматном порядке на двух разных высотах: одни для обжига на уровне нижней части садки (под осью Y-Y), а чередующиеся с ними горелки на уровне верхней части садки 14 (над осью Y-Y) и направлены в каждый из промежутков 15. Над сводом 9 расположена надсводовая часть 26 печи с возможностью съема. Свод 9, надсводовая часть камеры, вертикальные боковые 11 и торцовые 12 стены печи соединены в месте стыка между собой и прикреплены к основанию съемной рамы 19, образуя жесткую конструкцию, а колесные опоры 4 позволяют при помощи лебедок 6 свободно перемещаться по рельсовым путям 5 из исходного в рабочее положение и наоборот. К торцовым стенкам 12 прикреплены дверцы 13, футерованные из огнеупорного материала, выполненные с возможностью проведения работ ручным способом. Опорами для крепления дверц 13 служат боковые стены 11. В центральной части печи между двумя откатными секциями 1 и 2 расположены неподвижная рама 27, к стойкам которой прикреплена площадка 28. На площадке 28 смонтированы вентиляционные устройства 29 и 30 с системами воздуховодов и регулируемых клапанов 31, 32, 33. На стойках неподвижной рамы 27 с помощью амортизирующиx элементов 34, колесныx опор 35 и направляющих 36 закреплены задние стенки 37 откатныx секций с футеровкой из огнеупорного материала таким образом, что позволяют осуществить стыковку секций 1 и 2 с задними стенками 37 плавно и без соударений. Стыки футеровки боковых стенок 11 и футеровки задней стенки 37 уплотнены с помощью П-образных пазов жгута 38 из огнеупорного материала. Возможны варианты крепления задних стенок откатных секций на раме: с противоположных ее сторон или в одной плоскости рамы, или на смежных плоскостях рамы. В задних стенках 37 в надсводовой части выполнены отверстия, соединяющие посредством воздуховодов с встроенными вентиляционными устройствами 29, 30, системой регулируемых клапанов 39, 33, 31, 32 и подводящих каналов 40, рабочие камеры откатных секций 1 и 2. Два регулируемых клапана 33 предназначены для регулировки движения газовыx потоков, направленных из надсводовой части 26 одной из откатных секций 1 или 2 в зону сушки изделий через регулируемые клапаны 31 к подводящему каналу 40 другой откатной секции. Другие два комплекта клапанов 32 предназначены для регулировки или удаления потоков отработанных газов из зоны сушки обрабатываемых изделий и выброса их наружу. Клапаны 39 предназначены для регулировки подачи чистого воздуха в надсводовую часть 26 для смешивания с отходящими газами из рабочей зоны камеры 8. The furnace includes two retractable sections 1 and 2, each of which is a rectangle in cross section, made of heat-resistant concrete, around which a movable frame 3 is placed, moving on wheel supports 4 along rail tracks 5. Moving the movable frame 3 from the original to the working state and vice versa is carried out using winches 6 having a cable 7. The camera 8 is bounded from above by a removable arch 9, from the bottom by a hearth 10, from the sides by vertical side walls 11 and end walls 12 with doors 13. The cage 14 has a common geometric shape with a rectangular sides, the main axis YY of which extends across the chamber 8. The cross-sectional shape of the cage 14 repeats the cross-sectional shape of the chamber 8 and each cage is separated from its adjacent and side wall 11 of the chamber by equal intervals 15. The side walls 11 include a movable frame from the outside of the firing space of the section 3, separated by vertical supports 16 and horizontal beams 17. In the upper part, the vertical supports are limited by docking pads 18, on which the removable frame 19 is rigidly fixed. Based on the movable frame 3 The lining 20 is provided with an insulating gasket 21. At the junction of the frame and the lining, the latter has a tapering lower part 22, which forms an air “lock” with the hearth 10 for sealing the chamber 8 of the furnace. The base of the movable frame 3 has side aprons 23 for sealing, which can move along the grooves 24 filled with sand. The side walls 11 of the furnace are equipped with a series of burners 25, which are staggered at two different heights: one for firing at the bottom of the charge (under the YY axis), and alternating burners at the level of the top of the charge 14 (above the YY axis) and directed into each of the spaces 15. Above the vault 9 is a super-arched part 26 of the furnace with the possibility of removal. The arch 9, the above-arch part of the chamber, the vertical side 11 and the end wall 12 of the furnace are connected at the junction with each other and are attached to the base of the removable frame 19, forming a rigid structure, and the wheel supports 4 allow using winches 6 to freely move along rail tracks 5 from the original to working position and vice versa. To the end walls 12 are attached doors 13, lined with refractory material, made with the possibility of manual work. The side walls 11 serve as supports for attaching the doors 13. In the central part of the furnace, between two retractable sections 1 and 2, there is a fixed frame 27, to the posts of which a platform 28 is attached. Ventilation devices 29 and 30 with duct systems and adjustable valves 31 are mounted on the platform 28, 32, 33. On the uprights of the fixed frame 27, with the help of shock absorbing elements 34, wheel supports 35 and guides 36, the rear walls 37 of the retractable sections are fixed with a lining of refractory material in such a way that they allow the joining of sections 1 and 2 with rear walls 37 smoothly and without collisions. The joints of the lining of the side walls 11 and the lining of the back wall 37 are sealed with U-shaped grooves of the tow band 38 of refractory material. There are options for mounting the rear walls of the sliding sections on the frame: from its opposite sides or in the same plane of the frame, or on adjacent planes of the frame. In the rear walls 37 in the above-arch part, holes are made connecting through air ducts with built-in ventilation devices 29, 30, a system of adjustable valves 39, 33, 31, 32 and supply channels 40, working chambers of retractable sections 1 and 2. Two adjustable valves 33 are designed for adjusting the movement of gas flows directed from the above-arch part 26 of one of the retractable sections 1 or 2 to the drying zone of the products through adjustable valves 31 to the inlet channel 40 of the other retractable section. The other two sets of valves 32 are designed to adjust or remove exhaust gas flows from the drying zone of the processed products and their release to the outside. Valves 39 are designed to adjust the supply of clean air to the above-arch part 26 for mixing with the exhaust gases from the working area of the chamber 8.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

Обрабатываемые изделия садками 14 в виде пакетов укладывают с промежутками 15 на под 10 откатной секции печи. Лебедкой 6 перемещают секцию 1 из исходного в рабочее положение так, чтобы перекрыть торцовую часть печи задней стенкой 37. Включают газовые горелки 25 откатной секции 2, вентиляционные установки 29 и 30. Регулируемый клапан 39, связывающий отверстие задней стенки с надсводовой частью откатной секции 2, клапаны 33, 32 откатной секции 1 установлены в положение "открыто", а регулируемые клапаны 39 и 31 откатной секции 1 установлены в положение "закрыто". Включают вентиляционные установки 29 и 30. Горелки 25 секции 2 разжигают и регулируют таким образом, чтобы обеспечить постоянный возрастающий поток нагретых газов до полного высыхания изделий в откатной секции 1. Горелки 25 откатной секции 2 отключают, включают привод лебедки 6 и тросом 7 откатывают секцию 2 из рабочего положения в исходное. Затем новую партию изделий садками 14 из пакетов укладывают на под печи 10 откатной секции 2 и перемещают секцию 2 из исходного в рабочее положение. Включают горелки 25 секции 1 и с помощью регулируемы клапанов 33, 31, 32 (описано выше) устанавливают направление движения нагретых газов от секции 1 в камеру 8 секции 2. Горелки 25 разжигают и регулируют таким образом, чтобы обеспечить постепенный возрастающий поток нагретых газов. Когда достигается температура обжига, поток тепла, подаваемый горелками 25, становится постоянным. После завершения обжига начинают оxлаждение, подавая на горелки 25 только воздух. The processed products with cages 14 in the form of packets are laid at intervals of 15 on under 10 of the rolling section of the furnace. The winch 6 moves the section 1 from the original to the working position so as to block the end part of the furnace with the rear wall 37. Turn on the gas burners 25 of the retractable section 2, ventilation units 29 and 30. An adjustable valve 39 connecting the hole of the rear wall with the above-arch part of the retractable section 2, the valves 33, 32 of the retractable section 1 are set to the open position, and the adjustable valves 39 and 31 of the retractable section 1 are set to the closed position. The ventilation units 29 and 30 are turned on. The burners 25 of section 2 are ignited and adjusted so as to ensure a constant increasing flow of heated gases until the products completely dry in the retractable section 1. The burners 25 of the retractable section 2 are turned off, the winch drive 6 is turned on and section 2 is rolled back from working position to starting position. Then a new batch of products with cages 14 of the packages is placed on under the furnace 10 of the rolling section 2 and the section 2 is moved from the original to the working position. The burners 25 of section 1 are turned on and, using the adjustable valves 33, 31, 32 (described above), the direction of movement of the heated gases from section 1 to the chamber 8 of section 2 is established. The burners 25 are ignited and adjusted so as to provide a gradual increasing flow of heated gases. When the firing temperature is reached, the heat flux supplied by the burners 25 becomes constant. After completion of the firing, cooling is started by supplying only air to the burners 25.

С помощью устройства, регулирующего тягу, работающего в автономном режиме, автоматически открывают клапаны 33, 31, 32, 39 так, чтобы поддерживать давление в камераx откатных секций постоянным независимо от температуры. Using a device that regulates traction, working in stand-alone mode, valves 33, 31, 32, 39 are automatically opened so as to keep the pressure in the chambers of the retractable sections constant regardless of temperature.

Когда цикл сушка-подогрев-обжиг-охлаждение закончен, откатную секцию 1 разгружают, а новую партию изделий загружают для нового цикла. When the drying-heating-firing-cooling cycle is completed, the rolling section 1 is unloaded, and a new batch of products is loaded for a new cycle.

Claims

1. FURNACE FOR DRYING AND FIRING OF PRODUCTS, containing under for products with a chamber placed on it with front, rear, side walls, a arch, a supra-vault part, gas inlet and outlet channels, a ventilation device, a product moving mechanism, characterized in that it has a fixed frame with uprights, dividing the chamber with a vertical plane into movable sections, on the elastic frame through the shock absorbing elements, the rear walls of the chamber sections with holes for the removal and supply of gas flows are fixed, connected by air ducts with a built-in GOVERNMENTAL ventilation devices.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that it is equipped with a platform for a ventilation device mounted on the uprights of the frame perpendicular to it.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the rear walls of the sections are mounted on the frame from opposite sides.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the rear walls of the sections are fixed in one plane of the frame.

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the rear walls of the sections are fixed on adjacent planes of the frame.

6. The furnace according to claim 1, characterized in that the sections are arranged to alternately move.

7. The furnace according to claim 1, characterized in that the arches of the sections are removable.