RU2111933C1 - Method of firing of clayware and device for its embodiment - Google Patents

Method of firing of clayware and device for its embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2111933C1
RU2111933C1 RU97108749A RU97108749A RU2111933C1 RU 2111933 C1 RU2111933 C1 RU 2111933C1 RU 97108749 A RU97108749 A RU 97108749A RU 97108749 A RU97108749 A RU 97108749A RU 2111933 C1 RU2111933 C1 RU 2111933C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channels
furnace
nozzle device
products
pipes
Prior art date
Application number
RU97108749A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97108749A (en
Inventor
Александр Викторович Фролов
Original Assignee
Александр Викторович Фролов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Викторович Фролов filed Critical Александр Викторович Фролов
Priority to RU97108749A priority Critical patent/RU2111933C1/en
Priority to PCT/RU1997/000420 priority patent/WO1998055422A1/en
Priority to AU57840/98A priority patent/AU5784098A/en
Priority to EA199900131A priority patent/EA000787B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2111933C1 publication Critical patent/RU2111933C1/en
Publication of RU97108749A publication Critical patent/RU97108749A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0021Charging; Discharging; Manipulation of charge of ceramic ware
    • F27D3/0022Disposition of the charge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B11/00Bell-type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • F27B17/0033Chamber type furnaces the floor of the furnaces consisting of the support carrying the charge, e.g. car type furnaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/143Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: firing of clay bricks. SUBSTANCE: the offered method includes formation of channels in brick setting, supply of heat carrier to brick setting and to its channels, in this case, heat carrier is introduced directionally and in definite quantities by means of nozzle device through which energy carrier is supplied; ejecting and injecting of furnace gases in brick setting channels. Uniform distribution of heat carrier is effected by raising and lowering of nozzle device in channels of article setting. In addition, introduced into channels may be combustible substance, for instance, natural gas. Bell-type furnace has lined cap 1 with gas burners 2, heat gas-tight seal 4, backing 6 for installation of setting 7 with vertical channels 8 and horizontal channels 9 to pass furnace gases. Cap 1 is installed by lowering on rolling finger-car 3 with the help of hoisting mechanism 5. Installed in upper part of cap 1 is nozzle device 10 made in form of a system of pipes 11 oriented along the axis of vertical channels 8 for lowering and hoisting. Located coaxially inside pipes 11 are pipes 12 for supply of combustible substance. Pipes 12 are installed for motion with respect to pipes 11. Lower part of cap 1 has channels for smoke discharge. EFFECT: higher efficiency of firing process. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к термообработке изделий, конкретно к обжигу керамического кирпича, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для тепловой обработки материала. The invention relates to heat treatment of products, specifically to the firing of ceramic bricks, and can be used in various industries for heat treatment of material.

Известен способ обжига керамических изделий в печи периодического действия, в котором изделия расположены в нескольких штабелях, последовательно установленных в продольном направлении на определенном расстоянии друг от друга [1]. При этом изделия собираются таким образом, что в штабелях образуются каналы для циркуляции газа, которые параллельны продольному направлению печи. С целью создания равномерного нагрева во время обжига по всей длине печи создают циркуляционный поток дымовых газов в продольном направлении от одного конца до другого, а тепловые потоки подводят перпендикулярно к циркуляционному потоку прямо в промежутки между штабелями. A known method of firing ceramic products in a batch furnace, in which the products are located in several stacks, sequentially installed in the longitudinal direction at a certain distance from each other [1]. In this case, the products are assembled in such a way that channels for gas circulation are formed in the stacks, which are parallel to the longitudinal direction of the furnace. In order to create uniform heating during firing along the entire length of the furnace, a circular flow of flue gases is created in the longitudinal direction from one end to the other, and heat flows are perpendicular to the circulation stream directly into the gaps between the stacks.

Данная система распределения тепловых потоков улучшает равномерность нагрева изделий, однако предложенный способ имеет следующие недостатки. При циркуляции дымовых газов в рабочем пространстве печи верхние поверхности штабелей перегреваются больше, чем средние нижние слои за счет движения преобладающего количества дымовых газов в зазорах, образованных между наружными поверхностями штабелей, сводом и боковыми стенками печи. Это вызывает неравномерный нагрев по объему штабеля. Штабеля, расположенные вблизи участков входа и выхода дымовых газов, находятся в более благоприятных условиях для теплообмена, что также приводит к неравномерному нагреву. Чем выше скорость движения циркуляционного потока дымовых газов, тем больше подсос холодного воздуха через неплотности тепловых затворов между вагонетками,что приводит к охлаждению локальных участков садки. Отставание в нагреве нижней части штабелей еще усугубляется влиянием холодного пода печи. This system of distribution of heat flows improves the uniformity of heating products, however, the proposed method has the following disadvantages. During flue gas circulation in the furnace working space, the upper surfaces of the stacks overheat more than the middle lower layers due to the movement of the prevailing amount of flue gases in the gaps formed between the outer surfaces of the stacks, the roof and the side walls of the furnace. This causes uneven heating over the volume of the stack. Stacks located near the flue gas inlet and outlet sections are in more favorable conditions for heat transfer, which also leads to uneven heating. The higher the speed of movement of the circulating flow of flue gases, the greater the suction of cold air through the leaks of thermal gates between the trolleys, which leads to cooling of the local sections of the charge. The lag in the heating of the bottom of the stacks is further exacerbated by the influence of the cold hearth of the furnace.

Следовательно, из-за неравномерного нагрева штабелей по объему требуется дополнительное время для выравнивания температуры, что увеличивает время обжига до 24 ч. Therefore, due to the uneven heating of the stacks in volume, additional time is required to equalize the temperature, which increases the firing time up to 24 hours

Наиболее близким по технической сущности является способ обжига керамических изделий, в котором формируют в садке изделий каналы, подают к садке теплоноситель, а отходящие газы делят на два потока, один из которых смешивают с теплоносителем и подают в каналы садки, а другой выводят из печи с последующей утилизацией [2]. При этом горелочные устройства выполнены с распределительной гребенкой, сопла которой ориентированы напротив каналов садки. Известный способ позволил улучшить теплообмен по объему садки, однако внутри емкой садки наблюдалась неравномерность нагрева за счет разных условий теплообмена в каналах, в которые вводится теплоноситель, и в свободных каналах. The closest in technical essence is the method of firing ceramic products, in which channels are formed in the product cage, a coolant is fed to the cage, and the exhaust gases are divided into two streams, one of which is mixed with the coolant and fed into the cage channels, and the other is removed from the furnace with subsequent disposal [2]. In this case, the burner devices are made with a distribution comb, the nozzles of which are oriented opposite the charge channels. The known method made it possible to improve heat transfer over the volume of the charge, however, uneven heating was observed inside the capacitive charge due to different heat exchange conditions in the channels into which the coolant is introduced and in free channels.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса обжига за счет улучшения равномерности нагрева садки изделий. The aim of the invention is to increase the efficiency of the firing process by improving the uniformity of heating of the charge of products.

Это достигается тем, что в способе обжига керамических изделий, включающем формирование каналов в садке изделий, подачу теплоносителя к садке и в ее каналы, согласно изобретению выравнивание температуры по объему садки изделий осуществляют путем приложения в заданных точках рабочего пространства печи дополнительных струй энергоносителя с возможностью их перемещения, обеспечивая принудительное распределение печных газов в рабочем пространстве и садке изделий в заданных количествах и направлениях. This is achieved by the fact that in the method of firing ceramic products, including the formation of channels in the cage of products, the supply of coolant to the cage and its channels, according to the invention, the temperature is equalized in volume of the cage of products by applying additional jets of energy carrier at specified points in the working space of the furnace movement, providing for the forced distribution of furnace gases in the workspace and the cage of products in predetermined quantities and directions.

Кроме того, при необходимости дополнительно вводят через сопловое устройство горючее вещество, например природный газ. In addition, if necessary, a combustible substance, for example natural gas, is additionally introduced through a nozzle device.

Предлагаемый способ содержит неизвестную в производственной практике, научно-технической и патентной документации систему принудительного распределения тепловых потоков в рабочем пространстве печи и в садке изделий, принцип действия которой основан на приложении в заданных точках рабочего пространства печи, непосредственно в каналах садки изделий высокоскоростных импульсов количества движения (mv, где m - масса, v - скорость) энергоносителя заданной величины и направления. Система принудительного распределения тепловых потоков включает в себя:
- основной тепловой поток (циклон), образованный горелками, направление и скорость вращения потока вокруг садки изделий зависят от конфигурации рабочего пространства печи, ориентации и тепловой мощности горелочных устройств, количества и расположения изделий в рабочем пространстве печи;
- тепловой поток, эжектируемый из основного циклона сопловым устройством и распределяемый в каналах садки.
The proposed method contains an unknown in industrial practice, scientific, technical and patent documentation system of forced distribution of heat fluxes in the working space of the furnace and in the product cage, the principle of which is based on the application of high-speed momentum pulses directly in the product cage channels of the furnace work space (mv, where m is mass, v is speed) of an energy carrier of a given magnitude and direction. The forced heat distribution system includes:
- the main heat flow (cyclone) formed by the burners, the direction and speed of rotation of the flow around the product cages depend on the configuration of the furnace working space, the orientation and thermal power of the burner devices, the number and location of products in the furnace working space;
- heat flow ejected from the main cyclone by the nozzle device and distributed in the charge channels.

Предлагаемый способ существенно отличается от известных более эффективным распределением печных газов, обеспечивающим равномерный нагрев (охлаждение) изделий по объему садки, что уменьшает время обжига до 10-12 ч, улучшает качество изделий и экономит топливо. The proposed method is significantly different from the known more efficient distribution of furnace gases, providing uniform heating (cooling) of the products in the volume of the charge, which reduces the firing time to 10-12 hours, improves product quality and saves fuel.

Известен способ и устройство для изготовления керамических изделий с использованием для сушки и подогрева изделий перед обжигом в туннельной печи системы принудительного распределения тепловых потоков [3]. Этот способ отличается тем, что отформованные элементы располагаются в виде дисков на расстоянии друг от друга, образуя промежуточное пространство между ними. Поток тепла направлен через пространство между дисками перпендикулярно направлению транспортировки. Целью изобретения является повышение коэффициента использования тепла при сушке и обжиге. В основе изобретения - продольный поток печных газов в зоне подогрева туннельной печи превращается в поперечный поток, направленный перпендикулярно между дисками при помощи устройства вытяжки-возврата дымовых газов. A known method and device for the manufacture of ceramic products using for drying and heating products before firing in a tunnel kiln system forced distribution of heat fluxes [3]. This method is characterized in that the molded elements are arranged in the form of disks at a distance from each other, forming an intermediate space between them. The heat flow is directed through the space between the disks perpendicular to the direction of transportation. The aim of the invention is to increase the coefficient of heat utilization during drying and firing. The basis of the invention is the longitudinal flow of furnace gases in the heating zone of the tunnel furnace is converted into a transverse stream directed perpendicularly between the disks using a fume exhaust gas recovery device.

В известном способе устройство вытяжки-возврата дымовых газов создает рециркуляцию дымовых газов с целью улучшения равномерности нагрева при сушке и подогреве, повышения коэффициента использования тепла, а следовательно, и экономии топлива. Недостатком этого способа является применение его только при температурах до 500oС, а также неравномерный подвод тепла к отформованным элементам. Верхние и торцевые поверхности дисков элементов будут перегреваться, а нижние будут более холодные. Более нагретые участки садки будут в местах входа и выхода дымовых газов на рециркуляцию. Следовательно, необходимо время на выравнивание температуры.In the known method, the flue gas exhaust-return device creates flue gas recirculation in order to improve the uniformity of heating during drying and heating, to increase the heat utilization coefficient and, consequently, fuel economy. The disadvantage of this method is its use only at temperatures up to 500 o C, as well as the uneven supply of heat to the molded elements. The upper and end surfaces of the element disks will overheat, and the lower ones will be colder. Heated sections of the charge will be in the places of entry and exit of flue gases for recirculation. Therefore, it takes time to equalize the temperature.

В предлагаемом новом способе сопловое устройство при помощи энергии струи позволяет в заданном количестве и направлении подать печные газы внутрь садки изделий, обеспечивая равномерный нагрев садки при необходимой температуре для обжига изделий 1000oС. Это повышает эффективность способа обжига по сравнению с существующими способами, а именно: сокращает время обжига едкой садки до 10-12 ч, экономит топливо и обеспечивает более высокое качество изделий. Опытные партии керамического кирпича, отожженные по предлагаемому способу, были по качеству на одну-две марки выше, чем отожженные в туннельной печи.In the proposed new method, the nozzle device using jet energy allows the furnace gases to be supplied in a predetermined quantity and direction into the product cages, providing uniform heating of the charge at the required temperature for firing products 1000 o C. This increases the efficiency of the firing method compared to existing methods, namely : reduces the firing time of caustic cages to 10-12 hours, saves fuel and provides higher quality products. The experimental batches of ceramic bricks annealed by the proposed method were one or two grades higher in quality than those annealed in a tunnel kiln.

В патентной и научно-технической документации не обнаружено способа обжига керамических изделий, позволяющего дозированно вводить в каналы садки энергоноситель, эжектирующий и инжектирующий печные газы в каналах садки. Следовательно, можно сделать вывод, что предлагаемый способ обжига керамических изделий соответствует изобретательскому уровню. In the patent and scientific and technical documentation, no method was found for firing ceramic products, which allows metered input into the channels of the charge energy carrier, ejecting and injecting furnace gases in the channels of the charge. Therefore, we can conclude that the proposed method of firing ceramic products corresponds to the inventive step.

Способ осуществляется следующим образом. Формируют в садке изделий каналы. Фиксируют садку в печи таким образом, чтобы трубки соплового устройства были ориентированы по оси вертикальных каналов садки. Опускают колпак с установленным на нем сопловым устройством на вагонетку. Тангенциально расположенные на боковых стенках колпака газовые горелки создают вращение печных газов (циклон) вокруг садки изделий. Подают в наружные трубки соплового устройства энергоноситель, например сжатый воздух, который, выходя с высокой скоростью за счет кинетической энергии струи, эжектирует и инжектирует печные газы в каналах садки изделий. Осуществляют перемещение трубок соплового устройства в вертикальных каналах садки. Печные газы эжектируются сопловым устройством и распределяются в каналах садки, обеспечивая равномерный нагрев изделий. При этом трубки могут опускаться как все вместе, так и по отдельности. При необходимости подают через внутренние трубки соплового устройства горючее вещество, например природный газ, осуществляя тем самым подвод дополнительного тепла внутрь садки. Струя энергоносителя может быть образована горючим веществом, например природным газом. Количество подаваемого энергоносителя и природного газа автоматически регулируют на основании заданных параметров ведения режима обжига. При завершении нагрева осуществляют охлаждение садки изделий, путем подачи воздуха через печные горелки и наружные трубки соплового устройства, обеспечивая вращение воздуха вокруг садки, эжектирование и инжектирование его в каналах садки. При этом необходимое количество холодных потоков направляют в заданном направлении, а именно, к более нагретым поверхностям, обеспечивая равномерное охлаждение садки. The method is as follows. Form channels in the cage products. Fix the charge in the furnace so that the tubes of the nozzle device are oriented along the axis of the vertical channels of the charge. Lower the cap with the nozzle device mounted on it onto the trolley. Gas burners tangentially located on the side walls of the hood create a rotation of the furnace gases (cyclone) around the product cages. An energy carrier, for example, compressed air, which, exiting at high speed due to the kinetic energy of the jet, ejects and injects the furnace gases in the charge channels is fed into the outer tubes of the nozzle device. Carry out the movement of the nozzle device tubes in the vertical channels of the charge. The furnace gases are ejected by the nozzle device and distributed in the channels of the charge, providing uniform heating of the products. In this case, the tubes can be lowered both collectively and individually. If necessary, a combustible substance, for example natural gas, is supplied through the inner tubes of the nozzle device, thereby supplying additional heat inside the charge. An energy carrier stream may be formed by a combustible substance, for example, natural gas. The amount of energy and natural gas supplied is automatically adjusted based on the specified firing parameters. Upon completion of heating, the product charge is cooled by supplying air through the furnace burners and the outer tubes of the nozzle device, providing air rotation around the charge, ejecting and injecting it in the charge channels. At the same time, the required amount of cold flows is directed in a given direction, namely, to more heated surfaces, providing uniform cooling of the charge.

Известна колпаковая печь, состоящая из футерованного колпака с горелками, подом и подложкой под садку изделий [4]. Горелки установлены на противоположных боковых стенках колпака, при этом факел нижних горелок направлен под садку изделий. Дымоудаление из печи осуществляют через дымовые каналы, расположенные на своде печи. Недостатком известной колпаковой печи является неравномерность нагрева по объему садки изделий, а следовательно, длительный цикл обжига и большой расход топлива, снижение качества изделий вследствие неравномерного нагрева в течение периода обжига. Known bell furnace, consisting of a lined hood with burners, a hearth and a substrate for the cage [4]. Burners are installed on opposite side walls of the hood, while the torch of the lower burners is directed under the charge of products. Smoke removal from the furnace is carried out through smoke channels located on the roof of the furnace. A disadvantage of the known bell-type furnace is the uneven heating in the volume of the charge of products, and therefore, the long firing cycle and high fuel consumption, reduced quality of products due to uneven heating during the firing period.

Наиболее близкой по цели и технической сущности является колпаковая циркуляционная печь, содержащая металлический футерованный колпак с газовыми горелкам, устанавливаемый путем подъема и опускания на выкатную вагонетку, содержащую песочный затвор и подложку для садки [5]. В колпаке установлено сопловое устройство в виде вертикальной трубы с соплами, расположенное между пакетами садки, при этом сопла ориентированы напротив горизонтальных каналов по высоте садки. The closest in purpose and technical essence is a bell-shaped circulation furnace containing a metal lined hood with gas burners, installed by raising and lowering on a roll-out trolley containing a sand gate and a backing for cage [5]. A nozzle device is installed in the cap in the form of a vertical pipe with nozzles located between the charge packages, while the nozzles are oriented opposite horizontal channels along the height of the charge.

Недостатком печи является неравномерное распределение печных газов по каналам садки за счет бокового введения энергоносителя через сопловой аппарат, установленный между пакетами садки. Таким образом, в каналы садки подают одинаковое количество теплоносителя по высоте пакета, перегревая боковую поверхность пакета, в то время как для ведения оптимального теплового режима требуется регулируемый нагрев в разных участках садки. Изменение диаметров отверстий по высоте в известном устройстве также не решает задачи равномерного нагрева садки. Кроме того, известный сопловой аппарат, устанавливаемый между пакетами садки, недостаточно надежен ввиду деформации трубок в процессе нагрева и охлаждения. Например, в начальный период обжига поверхность трубки соплового аппарата, обращенная к холодной садке, будет иметь более низкую температуру, чем поверхность, обращенная к стенке печи, что вызывает деформацию трубки. Осевые и радиальные деформации вызывают удлинение, изгиб и скручивание трубок соплового аппарата, что приводит к смещению отверстий трубок относительно каналов. Высокоскоростная струя энергоносителя будет направлена с отклонением от оси канала, что вызовет перегрев локального участка садки. The disadvantage of the furnace is the uneven distribution of furnace gases along the channels of the charge due to the lateral introduction of energy through a nozzle apparatus installed between the packages of the charge. Thus, the same amount of coolant is fed into the cage channels along the height of the package, overheating the side surface of the package, while for maintaining the optimal thermal regime, controlled heating in different parts of the cage is required. Changing the diameter of the holes in height in the known device also does not solve the problem of uniform heating of the charge. In addition, the known nozzle apparatus installed between the charge packages is not reliable due to the deformation of the tubes during heating and cooling. For example, in the initial firing period, the surface of the tube of the nozzle apparatus facing the cold charge will have a lower temperature than the surface facing the wall of the furnace, which causes the tube to deform. Axial and radial deformations cause elongation, bending and twisting of the tubes of the nozzle apparatus, which leads to a displacement of the holes of the tubes relative to the channels. The high-speed jet of energy will be directed with a deviation from the axis of the channel, which will cause overheating of the local section of the charge.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы колпаковой печи. The aim of the invention is to increase the reliability and efficiency of the bell furnace.

Указанная цель достигается тем, что в колпаковой печи, состоящей из металлического футерованного колпака, содержащего газовые горелки и сопловое устройство, устанавливаемые на выкатную вагонетку с подложкой, тепловым газоплотным затвором и каналом для отходящих газов, согласно изобретению трубки соплового устройства выполнены в виде коаксиально расположенных одна к другой с возможностью их перемещения в вертикальных каналах садки и относительно друг друга. This goal is achieved by the fact that in a bell furnace, consisting of a metal lined bell containing gas burners and a nozzle device mounted on a roll-out trolley with a substrate, a gas tight shutter and an exhaust gas channel, according to the invention, the nozzle device tubes are made in the form of coaxially arranged one to the other with the possibility of their movement in the vertical channels of the cages and relative to each other.

Предлагаемая колпаковая печь существенно отличается от известных. Расположение трубок соплового устройства по оси сформированных вертикальных каналов с возможностью их опускания и подъема позволяет дифференцированно, в определенных количествах, направленно подавать энергоноситель, эжектируя и инжектируя печные газы в каналах садки изделий. Кроме того, дополнительная подача горючего вещества, например природного газа, через сопловое устройство позволяет осуществить при необходимости дополнительный подвод тепла внутрь садки. Аналогичный процесс происходит и при охлаждении садки изделий, когда направленно и в определенных количествах подают в каналы садки энергоноситель на охлаждение. The proposed bell furnace differs significantly from the known. The location of the nozzle device tubes along the axis of the formed vertical channels with the possibility of lowering and raising them allows differentially, in certain quantities, to direct the energy carrier, ejecting and injecting furnace gases in the channels of the product charge. In addition, the additional supply of a combustible substance, for example natural gas, through a nozzle device allows, if necessary, an additional supply of heat inside the charge. A similar process occurs during cooling of the charge of products, when the energy carrier is supplied to the channels of the charge channels in a directional and certain amount for cooling.

Известно устройство для высушивания кирпича на обжиговых вагонетках, выполненное в виде труб, расположенных между радами кирпича и имеющих пазы для непрерывного или прерывистого вдувания теплоносителя [6]. Известное устройство функционально и конструктивно отличается от соплового устройства предлагаемой колпаковой печи и используется с целью избежания дорогостоящей переукладки изделий перед обжигом в туннельных печах. Кроме того, устройство имеет ряд недостатков, ухудшающих равномерность нагрева по объему садки, как у описанного выше прототипа [5]. A device for drying bricks on burning trolleys, made in the form of pipes located between the frames of the brick and having grooves for continuous or intermittent blowing of the coolant [6]. The known device is functionally and structurally different from the nozzle device of the proposed bell-type furnace and is used to avoid costly repacking of products before firing in tunnel kilns. In addition, the device has several disadvantages that worsen the uniformity of heating in the volume of the charge, as in the above prototype [5].

Новая совокупность существенных признаков позволила:
- повысить эффективность работы печи за счет обеспечения равномерного нагрева емкой садки за более короткий промежуток времени;
- улучшить качество обжигаемых изделий;
- уменьшить расход топлива;
- автоматизировать процесс выравнивания температур;
- повысить надежность работы печи.
A new set of essential features allowed:
- increase the efficiency of the furnace by ensuring uniform heating of the capacious charge in a shorter period of time;
- improve the quality of fired products;
- reduce fuel consumption;
- automate the process of temperature equalization;
- increase the reliability of the furnace.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что предлагаемая колпаковая печь обладает изобретательским уровнем. Based on the foregoing, we can conclude that the proposed bell furnace has an inventive step.

На фиг. 1 представлена колпаковая печь в разрезе; на фиг. 2 - схема распределения тепловых потоков. In FIG. 1 shows a bell furnace in the context; in FIG. 2 is a diagram of the distribution of heat fluxes.

Колпаковая печь состоит из металлического футерованного изнутри колпака 1, выполненного в виде жесткой конструкции и оснащенного газовыми горелками 2, обеспечивающими круговое движение (циклон) продуктов сгорания вокруг садки. Колпак устанавливается путем подъема и опускания на выкатную вагонетку 3 с тепловым газоплотным затвором 4 при помощи подъемного механизма 5. На подложке 6 установлена садка 7, состоящая из девяти пакетов (элементов садки) кирпичи и имеющая каналы 8 и 9 для прохода печных газов. В верхней части колпака 1 установлено сопловое устройство 10, выполненное в виде системы трубок 11, ориентированных по оси вертикальных каналов 8 садки 7 с возможностью подъема и опускания индивидуально каждой трубки или всех вместе одновременно. Внутри трубок 11, предназначенных для подачи любого вещества - энергоносителя, например сжатого воздуха, коаксиально расположены трубки 12 для подачи горючего вещества, например природного газа. При этом трубки для подачи природного газа и трубки для подачи энергоносителя могут перемещаться относительно друг друга. Через трубки 11 с высокой скоростью выходит энергоноситель 14, эжектируя и инжектируя соответственно потоки 15 и 16 печных газов в каналах 8 и 9 при нагреве и охлаждении. Отдавшие тепло печные газы удаляют через каналы 13, находящиеся преимущественно в нижней части печи по оси циклона. Количество и расположение каналов 13 выбирается в зависимости от расположения пакетов кирпича. The bell furnace consists of a metal lined inside of the cap 1, made in the form of a rigid structure and equipped with gas burners 2, providing a circular motion (cyclone) of the combustion products around the charge. The cap is installed by lifting and lowering onto a roll-out trolley 3 with a gas tight shutter 4 using a lifting mechanism 5. A cage 7 is installed on the substrate 6, consisting of nine packages (cage elements) of bricks and having channels 8 and 9 for the passage of furnace gases. In the upper part of the cap 1 there is a nozzle device 10 made in the form of a system of tubes 11 oriented along the axis of the vertical channels 8 of the cage 7 with the possibility of raising and lowering individually each tube or all together at the same time. Inside the tubes 11, designed to supply any substance - an energy carrier, such as compressed air, coaxially located tubes 12 for supplying a combustible substance, such as natural gas. In this case, the tubes for supplying natural gas and tubes for supplying energy can move relative to each other. Through the tubes 11, the energy carrier 14 exits at high speed, ejecting and injecting, respectively, flows 15 and 16 of the furnace gases in the channels 8 and 9 during heating and cooling. The flue gases that have given off heat are removed through channels 13, which are located predominantly in the lower part of the furnace along the cyclone axis. The number and arrangement of channels 13 is selected depending on the location of the brick packages.

Колпаковая печь работает следующим образом. На подложку 6 выкатной вагонетки 3 устанавливают садку 7. Устанавливают вагонетку 3 под поднятый колпак 1 до фиксированного положения. Подъемным механизмом 5 опускают колпак 1 на вагонетку 3, обеспечивая герметизацию тепловым газоплотным затвором 4. Подают сжатый воздух в сопловое устройство 10, который высокоскоростным потоком 14 выходит по трубкам 11 в вертикальные каналы 8 садки кирпича 7. Струи сжатого воздуха эжектируют и инжектируют потоки печных газов 15 и 16 в каналах 8 и 9 садки. Газовые горелки 2, установленные на каждой стороне колпака 1, при работе создают вращение печных газов (циклон) вокруг садки и зону пониженного давления по оси циклона. Часть вращающихся печных газов обтекает верхнюю поверхность садки и потоком 15 эжектируется сопловым устройством 10 внутрь садки, проходит по каналам, нагревая садку изнутри, и разделяется на два потока, один из которых подсасывается циклоном, а другой идет в каналы 13 на удаление из печи. На основании задания осуществляется работа системы передвижения трубок 11 соплового устройства 10. Трубки 11 перемещаются в вертикальных каналах 8. При этом через трубки 11 подают с заданной кинетической энергией струи энергоноситель 14, эжектируя и инжектируя определенное количество печных газов 15 и 16 к наиболее холодным поверхностям. При необходимости подают через внутренние трубки 12, коаксиально расположенные в трубках 11, природный газ, который, сгорая в вертикальных каналах 8, компенсирует охлаждение от энергоносителя и дополнительно нагревают садку изделий. Подача энергоносителя и горючего вещества, а также перемещение соплового устройства осуществляется автоматически по заданной программе. Bell furnace works as follows. On the substrate 6 of the withdrawable trolley 3, a cage 7 is installed. Install the trolley 3 under the raised hood 1 to a fixed position. With a lifting mechanism 5, lower the cap 1 onto the trolley 3, providing sealing with a thermal gas-tight shutter 4. Compressed air is supplied to the nozzle device 10, which exits through the tubes 11 into the vertical channels 8 of the brick cage 7. The compressed air jets eject and inject the furnace gas flows 15 and 16 in channels 8 and 9 of the cage. Gas burners 2, installed on each side of the hood 1, during operation create a rotation of the furnace gases (cyclone) around the charge and a zone of reduced pressure along the axis of the cyclone. A part of the rotary furnace gases flows around the upper surface of the charge and is ejected by a stream 15 into the charge by a nozzle device 10, passes through the channels, heating the charge from the inside, and is divided into two streams, one of which is sucked in by a cyclone and the other goes to channels 13 for removal from the furnace. On the basis of the task, the movement system of the tubes 11 of the nozzle device 10 is operated. The tubes 11 are moved in vertical channels 8. At the same time, the energy carrier 14 is supplied through the tubes 11 with a given kinetic energy, ejecting and injecting a certain amount of furnace gases 15 and 16 to the coldest surfaces. If necessary, natural gas is fed through the inner tubes 12 coaxially located in the tubes 11, which, by burning in the vertical channels 8, compensates for cooling from the energy source and additionally heats the products. The supply of energy and fuel, as well as the movement of the nozzle device is carried out automatically according to a given program.

Новый способ и предложенная для его осуществления колпаковая печь позволяют осуществить подачу печных газов в определенных количествах и заданном направлении к изделиям, набранным в емкую садку, повышая эффективность способа обжига, работы печи и качество изделий. The new method and the bell-type furnace proposed for its implementation allow the supply of furnace gases in certain quantities and in a given direction to the products recruited into a capacious cage, increasing the efficiency of the firing method, the operation of the furnace and the quality of the products.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Заявка ФРГ N 2512485, С 04 В 33/32, Способ обжига керамических изделий в зоне обжига печи периодического действия и обжигательная печь для его осуществления, 05.04.79.
SOURCES OF INFORMATION
1. Application of Germany N 2512485, C 04 B 33/32, Method for firing ceramic products in the firing zone of a batch furnace and kiln for its implementation, 05.04.79.

2. Патент РФ N 2045725, F 27 В 3/04, Способ обжига керамических изделий и устройство для его осуществления (прототипе). 2. RF patent N 2045725, F 27 B 3/04, Method for firing ceramic products and a device for its implementation (prototype).

3. Заявка ФРГ N OS 3545498, С 04 В 33/32, Способ и устройство для изготовления керамических изделий, 25.06.87. 3. Application of Germany N OS 3545498, C 04 V 33/32, Method and device for the manufacture of ceramic products, 06.25.87.

4. Колпаковая печь типа KLG.C.41 фирмы PRINS OVENBOUW BV, Голландия. 4. Bell furnace type KLG.C.41 from PRINS OVENBOUW BV, Holland.

5. Полезная модель N 939 F 27 В 11/00, Колпаковая циркуляционная печь (прототип). 5. Utility model N 939 F 27 11/00, bell-type circulation furnace (prototype).

6. Заявка ФРГ N OS 3147582, С 04 В 33/32, Способ высушивания кирпичей в вагонетках для обжига и устройство для его осуществления, 06.09.83. 6. Application of Germany N OS 3147582, C 04 B 33/32, Method for drying bricks in trolleys for firing and a device for its implementation, 06.09.83.

Claims (4)

1. Способ обжига керамических изделий, включающий формирование каналов в садке изделий, подачу теплоносителя к садке и в ее каналы, отличающийся тем, что выравнивание температуры по объему садки изделий осуществляют в колпаковой печи путем приложения в заданных точках рабочего пространства печи дополнительных струй энергоносителя с возможностью их перемещения, обеспечивая принудительное распределение печных газов в рабочем пространстве и садке изделий в заданных количествах и направлениях. 1. A method of firing ceramic products, including the formation of channels in the cage products, the flow of coolant to the cage and in its channels, characterized in that the temperature is equalized to the volume of the product cages is carried out in a bell furnace by applying additional jets of energy carrier at specified points in the working space of the furnace their movement, providing for the forced distribution of furnace gases in the workspace and cage products in predetermined quantities and directions. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве энергоносителя может быть любое вещество, в том числе горючее вещество, например природный газ. 2. The method according to claim 1, characterized in that the energy source can be any substance, including a combustible substance, for example natural gas. 3. Колпаковая печь, содержащая футерованный колпак с газовыми горелками и сопловым устройством, устанавливаемый на вагонетку с подложкой, тепловым газоплотным затвором, каналом для дымоудаления, отличающаяся тем, что трубки соплового устройства установлены с возможностью перемещения в рабочем пространстве печи, например в каналах садки изделий. 3. A bell furnace containing a lined bell with gas burners and a nozzle device mounted on a trolley with a substrate, a thermal gas tight shutter, and a smoke exhaust channel, characterized in that the nozzle device tubes are mounted for movement in the furnace working space, for example, in product packing channels . 4. Печь по п.3, отличающаяся тем, что сопловое устройство выполнено в виде коаксиально расположенных трубок, установленных с возможностью перемещения относительно одна другой. 4. The furnace according to claim 3, characterized in that the nozzle device is made in the form of coaxially arranged tubes installed with the possibility of movement relative to one another.
RU97108749A 1997-06-02 1997-06-02 Method of firing of clayware and device for its embodiment RU2111933C1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97108749A RU2111933C1 (en) 1997-06-02 1997-06-02 Method of firing of clayware and device for its embodiment
PCT/RU1997/000420 WO1998055422A1 (en) 1997-06-02 1997-12-24 Method for firing ceramic articles and device for realising the same
AU57840/98A AU5784098A (en) 1997-06-02 1997-12-24 Method for firing ceramic articles and device for realising the same
EA199900131A EA000787B1 (en) 1997-06-02 1997-12-24 Method for firing ceramic articles and device for realising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97108749A RU2111933C1 (en) 1997-06-02 1997-06-02 Method of firing of clayware and device for its embodiment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2111933C1 true RU2111933C1 (en) 1998-05-27
RU97108749A RU97108749A (en) 1998-11-10

Family

ID=20193404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97108749A RU2111933C1 (en) 1997-06-02 1997-06-02 Method of firing of clayware and device for its embodiment

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU5784098A (en)
EA (1) EA000787B1 (en)
RU (1) RU2111933C1 (en)
WO (1) WO1998055422A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489401C2 (en) * 2008-03-28 2013-08-10 Сакми Кооператива Мекканичи Имола Сосиета' Кооператива Roasting method of ceramic products and furnace for method's implementation

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2862130B1 (en) * 2003-11-07 2006-03-17 Imerys Toiture LONG BRICK COOKING PROCESS
RU2495852C1 (en) * 2012-04-13 2013-10-20 Александр Викторович Фролов Method of heating articles
CN102778127A (en) * 2012-06-30 2012-11-14 山东恒瑞磁电科技有限公司 Bell jar type furnace
CN106288789A (en) * 2015-06-05 2017-01-04 江苏腾天工业炉有限公司 Low energy consumption gas heating furnace

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR7501717A (en) * 1974-03-25 1975-12-23 Satraco INTERMITTENT PROCESS AND OVEN FOR CEMENTING A LOAD OF CERAMIC PRODUCTS
US4504957A (en) * 1982-10-20 1985-03-12 Armco Inc. High temperature box annealing furnace
DE3807495A1 (en) * 1988-03-08 1989-09-21 Haessler Andreas Process for the rapid heating and cooling of material being fired in periodically and continuously operated ceramic furnaces (kilns)
RU939U1 (en) * 1993-11-12 1995-10-16 Товарищество с ограниченной ответственностью "Техстройкерамика" Bell circulation oven

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Колпаковая печь типа KLGC41 фирмы Prins Ovenbouw BV, Голландия, Предложение на поставку к проекту N 611769 фирмы "Келлер", 1995. RU, свидетельство на полезную модель, 939, кл. C 21 D 9/673, 1995. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489401C2 (en) * 2008-03-28 2013-08-10 Сакми Кооператива Мекканичи Имола Сосиета' Кооператива Roasting method of ceramic products and furnace for method's implementation

Also Published As

Publication number Publication date
EA000787B1 (en) 2000-04-24
EA199900131A1 (en) 1999-06-24
AU5784098A (en) 1998-12-21
WO1998055422A1 (en) 1998-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5997286A (en) Thermal treating apparatus and process
CN101956056B (en) Multifunctional same-furnace multi-band bimetal strip saw blade heat treatment full-automatic production line and process thereof
US4253823A (en) Procedure and apparatus for baking carbon bodies
EP2748547B1 (en) Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material
US4050880A (en) Method and apparatus of baking carbonaceous molding
US4490107A (en) Method of processing charges in a continuous combustion furnace
US4009993A (en) Automatic plant for the drying and fast single-phase firing of ceramic tiles
RU2111933C1 (en) Method of firing of clayware and device for its embodiment
US4444557A (en) Continuous combustion furnace
CN213147379U (en) Gas combustion mechanism for heating section of copper ingot gas walking-beam heating furnace
KR101478865B1 (en) Improved burning system
JPS5911649B2 (en) Method and device for igniting sintered mixtures
US2736943A (en) Tunnel kiln for firing ceramic articles
RU2045725C1 (en) Method and device for roasting ceramic articles
US3807943A (en) Muffle furnace for treatment of articles on conveyor
US3854918A (en) Method for continuous heat treating of glass articles
GB902674A (en) System for baking carbonaceous products or the like
EP0085733B1 (en) Vertical continuous annealing furnace and its operating method
CN219160938U (en) Energy-saving glaze firing roller kiln
KR20090005774A (en) Ceramics sintering furnace
RU2114185C1 (en) Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles
RU939U1 (en) Bell circulation oven
RU2055287C1 (en) Technological furnace for thermal treatment of materials and products
RU2138748C1 (en) Furnace for combined annealing of raw powder
RU2495345C1 (en) Batch-type furnace for quick firing