RU2068974C1

RU2068974C1 - Multi-stage drying kiln for ceramic articles

Info

Publication number: RU2068974C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Иович Ошаров
Original assignee: Владимир Иович Ошаров
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1991-10-10
Publication date: 1996-11-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials; drying kilns for ceramic articles. SUBSTANCE: multi-stage drying kiln has drying, roasting and cooling zones, containers for transportation of articles and heat source. Channels of multi-channel roasting zone are inclined at an angle of 20 to 90 deg to the horizontal. Motion of articles in roasting zone is effected by means of gravitational forces. Joint areas with drying and cooling zones are rounded off radially; drying and cooling zones are provided with recirculating systems. Drying zone may be provided with baths filled with liquid heat-transfer agent; conveyers for transportation of articles pass through these baths. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для сушки и обжига керамических изделий. The invention relates to the building materials industry, and in particular to devices for drying and firing ceramic products.

Известная многоярусная конвейерная печь для обжига керамических изделий, содержащая футерованный корпус, рабочие каналы с зонами сушки, подогрева, обжига и охлаждения, конвейер для передачи изделий с яруса на ярус, газогорелочные устройства, вентиляционную систему, при этом зона сушки, частично зона подогрева и зона охлаждения расположены в общем канале над или под зоной обжига и частично зоной подогрева, а также зона сушки и частично зона подогрева расположены над или под зоной охлаждения [1]
Недостатками известной многоярусной конвейерной печи являются сложность схемы транспортирования изделий, ненадежность конвейеров, особенно роликов в зоне обжига, узкая область применения, в основном для плиток.Known multi-tier conveyor kiln for firing ceramic products, containing a lined body, working channels with drying, heating, firing and cooling zones, a conveyor for transferring products from tier to tier, gas burner devices, ventilation system, while the drying zone, partially the heating zone and the zone cooling are located in a common channel above or below the firing zone and partially the heating zone, as well as the drying zone and partially the heating zone are located above or below the cooling zone [1]
The disadvantages of the known multi-tier conveyor furnace are the complexity of the transportation scheme of products, the unreliability of conveyors, especially rollers in the firing zone, a narrow scope, mainly for tiles.

Известна также многоярусная печь для обжига керамических изделий, содержащая размещенную над зоной обжига зону сушки, конвейер для перемещения изделий, источники тепла, а также зону окончательного охлаждения, размещенную под зоной обжига, при этом в верхнем и среднем ярусах выполнены соединенные между собой окна [2]
Недостатками известной многоярусной печи для обжига керамических изделий также являются сложность устройства конвейеров, быстрый выход из строя роликов конвейера в зоне обжига и узкая область применения, в частности для плиток.Also known is a multi-tier kiln for firing ceramic products, containing a drying zone located above the firing zone, a conveyor for moving the products, heat sources, as well as a final cooling zone located under the firing zone, while windows are interconnected in the upper and middle tiers [2 ]
The disadvantages of the well-known multi-tier kiln for firing ceramic products are also the complexity of the conveyors, the rapid failure of the conveyor rollers in the firing zone and a narrow scope, in particular for tiles.

Задачей изобретения является повышение надежности работы сушилки-печи, ее экономичности. The objective of the invention is to increase the reliability of the dryer-oven, its efficiency.

Указанная задача решается тем, что в многоярусной сушилке печи для керамических изделий, содержащей зоны сушки, обжига и охлаждения, конвейеры для перемещения изделий, источник тепла и рециркуляционную систему, зона обжига выполнена многоканальной с углом наклона каналов к горизонтали 20 - 90^o, а места сопряжения ее с зонами сушки и охлаждения выполнены с радиальными закруглениями. Кроме того, зона сушки снабжена ваннами с жидким теплоносителем, через которые проходят конвейеры для перемещения изделий.This problem is solved in that in a multi-tier dryer of a furnace for ceramic products containing drying, firing and cooling zones, conveyors for moving products, a heat source and a recirculation system, the firing zone is multi-channel with an angle of inclination of the channels to the horizontal of 20 - 90 ^o , and places its interface with the drying and cooling zones is made with radial curves. In addition, the drying zone is equipped with baths with a liquid coolant, through which conveyors pass to move products.

На фиг. 1 показан общий вид сушилки-печи с конвективной сушилкой; на фиг. 2 вариант сушилки с ваннами для сушки жидким теплоносителем; на фиг. 3
продольный разрез по зоне обжига и сопряжением с зонами сушки и охлаждения; на фиг. 4 вертикальный разрез по зонам сушки и охлаждения; на фиг. 5 разрез в месте подключения каналов зоны обжига к тепловой установке; на фиг. 6 - продольный разрез по ваннам.In FIG. 1 shows a general view of a convection dryer; in FIG. 2 version of a dryer with bathtubs for drying with a heat transfer fluid; in FIG. 3
longitudinal section along the firing zone and mating with the drying and cooling zones; in FIG. 4 vertical section through the drying and cooling zones; in FIG. 5 section in the place of connection of the channels of the firing zone to the heating installation; in FIG. 6 is a longitudinal section through the bathtubs.

Многоярусная сушилка-печь для керамических изделий содержит зону сушки 1, зону обжига 2, зону охлаждения 3, источник тепла 4, роликовые конвейеры 5, рециркуляционные системы 6, загрузчик 7 и разгрузчик 8. A multi-tier dryer-oven for ceramic products contains a drying zone 1, a firing zone 2, a cooling zone 3, a heat source 4, roller conveyors 5, recirculation systems 6, a loader 7 and an unloader 8.

Зона сушки 1 и зона охлаждения 3 содержат футерованные корпуса 9 и многоярусные роликовые конвейеры 5 для перемещения изделий 10. The drying zone 1 and the cooling zone 3 contain lined bodies 9 and multi-tier roller conveyors 5 for moving products 10.

В корпусах 9 зоны сушки 1 и зоны охлаждения 3 установлены патрубки 11, к которым подсоединены рециркуляционные системы 6. Ролики конвейера 5 выполнены с выточками 12 для раздельного направленного перемещения изделий 10. Зона обжига 2 содержит наклонный футерованный корпус 13 с наклонными от 20 до 90^o к горизонтали каналами 14 для перемещения изделий 10. Корпус 9 зоны сушки, а также роликовые конвейеры 5 в местах сопряжений с зоной обжига 2 выполнены с радиальными закруглениями для обеспечения плавного перехода изделий 10 с роликового конвейера 5 в наклонные каналы 14 зоны обжига. Каналы 14 зоны обжига также с помощью радиальных закруглений на опорной поверхности сопрягаются с роликовыми конвейерами 5 зоны охлаждения. Источником тепла 4 является тепловая установка.In the housings 9 of the drying zone 1 and cooling zone 3, nozzles 11 are installed, to which recirculation systems are connected 6. The conveyor rollers 5 are made with recesses 12 for separate directional movement of the products 10. The firing zone 2 contains an inclined lined case 13 with inclined from 20 to 90 ^o to the horizontal channels 14 for moving the products 10. The housing 9 of the drying zone, as well as the roller conveyors 5 at the interface with the firing zone 2, are made with radial curves to ensure a smooth transition of the products 10 from the roller conveyor 5 to the slope These channels 14 of the firing zone. The channels 14 of the firing zone also with the help of radial curves on the supporting surface are mated with roller conveyors 5 of the cooling zone. The heat source 4 is a thermal installation.

Тепловая установка соединяется с зоной обжига 2 с помощью газохода 15 и щелей 16 в корпусе 13 и внутренних стенках корпуса. В качестве тепловой установки применяются топки с кипящим слоем, работающие на буром угле, топки на газе, установки "газ и уголь" или электрические, обеспечивающие заданные параметры газа, подаваемого в зону обжига. The thermal installation is connected to the firing zone 2 using the gas duct 15 and slots 16 in the housing 13 and the inner walls of the housing. As a thermal installation, fluidized-bed furnaces operating on brown coal, gas-fired furnaces, gas and coal or electric installations, which provide the specified parameters of the gas supplied to the firing zone, are used.

Зона сушки 1 по первому варианту выполнена с конвективной сушкой изделий и содержит четыре рециркуляционные системы 6. Количество рециркуляционных систем может быть изменено и подбирается, исходя из способа формования изделий и сушильных свойств сырья. The drying zone 1 according to the first embodiment is made with convective drying of products and contains four recirculation systems 6. The number of recirculation systems can be changed and selected based on the method of forming products and drying properties of raw materials.

Рециркуляционные системы 6 содержат вентиляторы 17, смесители 18, регуляторы 19 и газоходы. Recirculation systems 6 include fans 17, mixers 18, regulators 19 and flues.

Зона сушки 1 по второму варианту выполнена с ваннами 20 для жидкого теплоносителя 21 на каждом ярусе. Под каждой ванной установлен нагреватель 22, а над ваннами вытяжной вентилятор 17. В зоне сушки за ваннами установлены две рециркуляционные системы 6. The drying zone 1 according to the second embodiment is made with baths 20 for liquid coolant 21 on each tier. A heater 22 is installed under each bathtub, and an exhaust fan 17 is installed above the bathtubs. Two recirculation systems 6 are installed in the drying zone behind the bathtubs.

Угол наклона каналов зоны обжига устанавливается в пределах от 20^o до 90^o к горизонтали с таким расчетом, чтобы силы гравитации превышали силы трения, а также с учетом более равномерного распределения сил трения по длине каналов, чтобы снизить износ каналов на нижних радиальных закруглениях.The angle of inclination of the channels of the firing zone is set in the range from 20 ^o to 90 ^o to the horizontal so that the gravity forces exceed the friction forces, and also taking into account a more uniform distribution of the friction forces along the length of the channels to reduce wear of the channels on the lower radial curves.

В качестве материала для стенок каналов и корпуса печи зоны обжига берутся огнеупорные износоустойчивые материалы, например муллиткорунд и другие с гладкими и плотными опорными поверхностями. Refractory wear-resistant materials, for example mullite and others with smooth and dense supporting surfaces, are taken as the material for the walls of the channels and the furnace body of the firing zone.

Многоярусная сушилка-печь для керамических изделий работает следующим образом. Multi-level dryer-kiln for ceramic works as follows.

Вентилятор 17 рециркуляционной системы 6 зоны охлаждения нагнетает воздух в тепловую установку, в которой он нагревается до заданных параметров и по газоходам 15 через щели 16 поступает в наклонные каналы 14 зоны обжига 2. Горячий воздух по наклонным каналам 14 поднимается вверх и поступает в корпус 9 зоны сушки 1. The fan 17 of the recirculation system 6 of the cooling zone pumps air into the heating system, in which it heats up to the specified parameters and through the flues 15 through the slots 16 enters the inclined channels 14 of the firing zone 2. Hot air rises upward through the inclined channels 14 and enters the body 9 of the zone drying 1.

Изделия 10 от пресса поступают в загрузчик 7, который распределяет их по ярусам и подает на конвейеры 5 зоны сушки 1. Конвейерами 5 изделия 10 перемещаются через зону сушки 1 до радиальных закруглений, по которым опускаются в наклонные каналы 14. Горячий воздух обжигает изделия в зоне обжига 2 и, проходя через зону сушки 1, сушит и нагревает их. С помощью рециркуляционных систем 6 производится регулировка температурно-влажностного режима, отсос отработанного теплоносителя, выброс его в атмосферу или смешивание в смесителе со свежим и подача снова в корпус сушилки. Смешивание рециркуляционного теплоносителя со свежим производится в смесителе 18, а регулировка количества отсасываемого теплоносителя и подачи свежего осуществляется регуляторами 19 и циклической работой вентиляторов 17. Последняя рециркуляционная система 6 выполняет только рециркуляцию теплоносителя с целью выравнивания температур по ярусам и интенсификации теплообмена. С помощью рециркуляционной системы 6 зоны охлаждения осуществляется рециркуляция теплоносителя и подача его в тепловую установку. Холодный воздух поступает в корпус печи в конце зоны охлаждения. Зона сушки 1, выполненная по второму варианту с применением ванн и жидких теплоносителей, работает следующим образом. Products 10 from the press enter the loader 7, which distributes them in tiers and feeds onto the conveyors 5 of the drying zone 1. Conveyors 5 of the product 10 move through the drying zone 1 to the radial curves, which are lowered into the inclined channels 14. Hot air burns the products in the zone firing 2 and, passing through the drying zone 1, dries and heats them. Using recirculation systems 6, the temperature and humidity conditions are adjusted, the waste heat carrier is sucked, emitted into the atmosphere or mixed with fresh in the mixer and fed back into the dryer body. Mixing the recirculation coolant with fresh is carried out in the mixer 18, and the amount of suction coolant and the fresh supply are regulated by the regulators 19 and the cyclic operation of the fans 17. The last recirculation system 6 only recirculates the coolant in order to equalize the temperatures along the tiers and intensify heat transfer. Using the recirculation system 6 of the cooling zone, the coolant is recirculated and supplied to the thermal installation. Cold air enters the furnace body at the end of the cooling zone. The drying zone 1, made according to the second embodiment with the use of bathtubs and liquid coolants, operates as follows.

Ванны 20 заполняются жидким теплоносителем, например силиконовым маслом, сплавом Вуда или др. С помощью нагревателей 22 жидкий теплоноситель разогревается до температур 100 200^oC и автоматически поддерживается заданное значение. Роликовые конвейеры 5 транспортируют изделия через жидкий теплоноситель, в котором они за счет повышенного коэффициента теплопередачи ускоренно высушиваются и транспортируются далее по зоне сушки (термоподготовки), где производится их прогрев до начальных температур зоны обжига. Интенсификация теплообмена, выравнивание температур по ярусам достигается применением двух рециркуляционных систем 6. Выделяемая из изделий влага и испарения теплоносителя удаляются вентилятором 17, расположенным над ванной. Заявляемая многоярусная сушилка-печь для керамических изделий с многоканальной зоной обжига, наклонными каналами для перемещения изделий за счет сил гравитации, радиальных закруглений в местах сопряжения зон, многоярусности конвейеров зон сушки и охлаждения обеспечивает проявление следующих новых и существенных отличительных признаков и качественных показателей:
1. Улучшается аэродинамика зоны обжига за счет использования естественного напора тяги и равенства сопротивлений всех каналов.The baths 20 are filled with a liquid coolant, for example silicone oil, Wood's alloy, etc. Using heaters 22, the coolant is heated to temperatures of 100 to 200 ^o C and the set value is automatically maintained. Roller conveyors 5 transport products through a liquid coolant, in which, due to the increased heat transfer coefficient, they are rapidly dried and transported further along the drying zone (heat treatment), where they are heated to the initial temperatures of the firing zone. The intensification of heat transfer, temperature equalization in tiers is achieved by using two recirculation systems 6. Moisture released from the products and evaporations of the coolant are removed by a fan 17 located above the bath. The inventive multi-tier dryer-oven for ceramic products with a multi-channel firing zone, inclined channels for moving products due to gravity, radial curvatures at the mating zones, multi-tier conveyors of the drying and cooling zones provides the manifestation of the following new and significant distinguishing features and quality indicators:
1. Improves the aerodynamics of the firing zone through the use of natural thrust and equal resistance of all channels.

2. Конструктивное решение печи обеспечивает получение заданных режимов обжига с минимальным применением вентиляционно-рециркуляционных систем. 2. The design of the furnace provides the desired firing modes with minimal use of ventilation and recirculation systems.

3. Исключение расслоения (перепада) температур по сечению корпуса зоны обжига печи. 3. The exception of stratification (temperature difference) along the cross section of the body of the furnace firing zone.

4. Обеспечение равных условий и режимов обжига всех изделий. Ускорение обжига за счет контактной теплопередачи и излучения стенками каналов. 4. Ensuring equal conditions and modes of firing all products. Acceleration of firing due to contact heat transfer and radiation by the walls of the channels.

5. Простота и надежность регулирования технологических режимов. 5. The simplicity and reliability of the regulation of technological modes.

6. Повышение надежности за счет исключения роликов в зоне обжига. 6. Improving reliability by eliminating rollers in the firing zone.

7. Увеличение длины зоны обжига. 7. The increase in the length of the firing zone.

8. Исключение передаточных устройств между зонами и повышение возможности автоматизации. 8. Elimination of transfer devices between zones and increased automation capabilities.

9. Возможность увеличения производительности печи за счет увеличения числа каналов и ярусов при одной и той же площади помещения. 9. The possibility of increasing the productivity of the furnace by increasing the number of channels and tiers with the same room area.

10. Применение ванн с жидким теплоносителем значительно сокращает протяженность зоны сушки и время сушки изделий. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 ЫЫЫ4 ЫЫЫ5 10. The use of baths with a liquid coolant significantly reduces the length of the drying zone and the drying time of products. YYY1 YYY2 YYY3 YYY4 YYY5

Claims

1. A multi-tier dryer-oven for ceramic products, containing drying, firing and cooling zones, conveyors for moving products, a heat source and a recirculation system, characterized in that the firing zone is multi-channel with an angle of inclination of the channels to the horizontal of 20-90 °, and places its interface with the drying and cooling zones is made with radial curves.

2. The dryer-oven according to claim 1, characterized in that the drying zone is provided with baths with a liquid coolant through which conveyors pass to move products.