RU2172455C2

RU2172455C2 - Vertical kiln for article heat treatment

Info

Publication number: RU2172455C2
Application number: RU94016440A
Authority: RU
Inventors: В.М. Урунич; Р.Г. Закиров
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Стройтехсистем"
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 2001-08-20

Abstract

FIELD: vertical kilns for heat treatment of articles, for instance, clay brick formed as charge pack. SUBSTANCE: kiln has arranged successively along path of charge advance: heating heat exchanger, multizone heating chamber, buffer chamber and cooling heat exchanger. Heat exchangers are combined by single system of medium circulation. Said system is closed and provided with device for regulation of heat exchange between heat exchangers. Heating medium is sued in form of air. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области печестроения, в частности к вертикальным проходным печам, предназначенным для термической обработки изделий (например, уложенного в пакетную садку керамического кирпича). The invention relates to the field of pechestroeniya, in particular to vertical continuous furnaces intended for heat treatment of products (for example, ceramic bricks laid in a batch cage).

Известны вертикальные проходные печи (1, 2) для термической обработки изделий. Known vertical feed furnaces (1, 2) for heat treatment of products.

Наиболее близким аналогом из известных является вертикальная проходная печь (1) для термической обработки изделий, содержащая расположенные по ходу перемещения садки пространство разогрева и охлаждающие теплообменник с системой циркуляции теплоносителя. The closest analogue of the known ones is a vertical continuous furnace (1) for heat treatment of products, containing a heating space located along the cages and cooling the heat exchanger with a coolant circulation system.

Недостатки прототипа заключаются в следующем:
- не существует возможности использования тепла, отбираемого от нагретой садки при ее охлаждении на конечной стадии термообработки, для разогрева холодной садки в начальный период разогрева;
- отсутствует буферное пространство между пространством разогрева и охлаждающим теплообменником, что приводит к повышенным энергозатратам оборудования;
- в качестве теплоносителя используется вода, что снижает возможности использования отбираемого от нагретой садки тепла из-за низкой максимальной температуры теплоносителя;
- регламентировано направление перемещения садки в рабочем пространстве печи (сверху-вниз), что снижает возможности оборудования, поскольку для некоторых видов изделие (садок) предпочтительно производить перемещение садки снизу-вверх.The disadvantages of the prototype are as follows:
- there is no possibility of using the heat taken from the heated charge during its cooling at the final stage of heat treatment, for heating the cold charge in the initial period of heating;
- there is no buffer space between the heating space and the cooling heat exchanger, which leads to increased energy consumption of the equipment;
- water is used as the heat carrier, which reduces the possibility of using heat taken from the heated charge due to the low maximum temperature of the heat carrier;
- the direction of movement of the charge in the working space of the furnace (from top to bottom) is regulated, which reduces the capabilities of the equipment, since for some types of product (charge) it is preferable to move the charge from bottom to top.

Цель изобретения - повышение технико-экономических показателей оборудования. The purpose of the invention is the improvement of technical and economic indicators of equipment.

Поставленная цель достигается тем, что вертикальная проходная печь для термической обработки изделий оснащается расположенным перед пространством разогрева нагревающим теплообменником и расположенным перед охлаждающим теплообменником буферным пространством, при этом охлаждающий и нагревающий теплообменники связаны единой системой циркуляции теплоносителя. This goal is achieved in that the vertical feed furnace for heat treatment of products is equipped with a heating space located in front of the heating space and a buffer space in front of the cooling heat exchanger, while the cooling and heating heat exchangers are connected by a single coolant circulation system.

Наличие охлаждающего и нагревающего теплообменников, связанных единой системой циркуляции теплоносителя, позволяет получить возможность использования тепла, отбираемого при охлаждении нагретой садки в конце термообработки, для разогрева холодной садки в начале термообработки, а наличие буферного пространства позволяет снизить энергозатраты на конечной стадии разогрева садки за счет пространственного и временного разделения процессов нагрева и охлаждения садки. The presence of cooling and heating heat exchangers connected by a single coolant circulation system makes it possible to use the heat taken during cooling of the heated cage at the end of heat treatment to heat the cold cage at the beginning of heat treatment, and the presence of a buffer space allows to reduce energy consumption at the final stage of heating the cage due to the spatial and the temporary separation of heating and cooling processes.

Кроме того, система циркуляции теплоносителя выполнена замкнутой и оснащена устройством регулирования теплообмена между охлаждающим и нагревающим теплообменниками, а в качестве теплоносителя используется газ (например, воздух). In addition, the coolant circulation system is closed and equipped with a device for regulating heat transfer between the cooling and heating heat exchangers, and gas (for example, air) is used as the coolant.

Замкнутая система циркуляции теплоносителя повышает эффективность теплообмена между охлаждающим и нагревающим теплообменниками, а наличие устройства регулирования теплообмена позволяет оптимизировать процесс теплопередачи между охлаждающим и нагревающим теплообменниками при отсутствии теплового баланса между ними. Использование газа вместо воды в качестве теплоносителя позволяет повысить эффективность теплообмена за счет увеличения допустимой температуры нагрева теплоносителя. A closed coolant circulation system increases the efficiency of heat transfer between the cooling and heating heat exchangers, and the presence of a heat exchange control device allows you to optimize the heat transfer process between the cooling and heating heat exchangers in the absence of heat balance between them. The use of gas instead of water as a coolant can improve the heat transfer efficiency by increasing the permissible heating temperature of the coolant.

Направление перемещения садки в рабочем пространстве печи может осуществляться по выбору (либо снизу-вверх, либо сверху-вниз) и регламентировано лишь последовательностью расположения нагревающего теплообменника, пространства разогрева, буферной зоны и охлаждающего теплообменника. The direction of movement of the charge in the working space of the furnace can be carried out by choice (either from bottom to top or top to bottom) and is regulated only by the sequence of locations of the heating heat exchanger, heating space, buffer zone and cooling heat exchanger.

Все отличительные признаки предлагаемого изобретения являются новыми по отношению к прототипу, а их совокупность обладает существенными отличиями по отношению к известным аналогам. All the distinguishing features of the invention are new in relation to the prototype, and their combination has significant differences in relation to known analogues.

На фиг. 1 представлен общий вид печи для варианта перемещения садки снизу-вверх; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the furnace for the option of moving the charge from bottom to top; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1.

Устройство состоит из установленных по ходу перемещения садки в рабочем пространстве печи нагревающего теплообменника 1, разделенного (при необходимости) на несколько тепловых зон пространства 2 нагрева, буферного пространства 3 и охлаждающего теплообменника 4. Для загрузки садки 5 (в дальнейшем просто садка) в рабочее пространство печи предусмотрены тележка 6, подъемник 7 и поддерживающее устройство 8. Для выгрузки садки из рабочего пространства печи предусмотрены крышка 9 с механизмом 10 подъема и поворота и крановый съемник 11. Система циркуляции теплоносителя состоит из вентилятора 12 и устройства 13 регулирования теплообмена, соединенных между собой и с теплообменниками 1 и 4 при помощи воздуховодов 14. The device consists of the heating heat exchanger 1 installed in the working space of the furnace in the furnace working space, divided (if necessary) into several thermal zones of the heating space 2, the buffer space 3 and the cooling heat exchanger 4. To load the charge 5 (hereinafter simply the charge) into the workspace the furnace is provided with a cart 6, a lift 7 and a supporting device 8. For unloading the charge from the working space of the furnace, a cover 9 with a mechanism 10 for lifting and turning and a crane puller 11 ulyatsii coolant consists of a fan 12 and a heat management device 13 connected to each other and with the heat exchangers 1 and 4 by means of duct 14.

Работа печи осуществляется следующим образом. The operation of the furnace is as follows.

Холодная садка при помощи кранового съемника 11 устанавливается на тележку 6 и подается в зону действия подъемника 7. Далее при помощи подъемника 7 и поддерживающего устройства 8 производится загрузка садки в рабочее пространство печи с одновременным перемещением всей загрузки на соответствующий шаг подачи, при этом верхняя садка (при заранее открытой и отведенной в сторону крышке 9) выдвигается из рабочего пространства печи и выгружается крановым съемником 11. После выгрузки садки крышка 9 закрывается, а освобожденная тележка 6 опускается подъемником 7 и выкатывается под загрузку новой садки. Using a crane puller 11, a cold cage is mounted on the trolley 6 and fed into the range of the elevator 7. Then, using the elevator 7 and the supporting device 8, the cage is loaded into the furnace workspace while the entire load is moved to the corresponding feed step, with the upper cage ( when the lid 9) is opened and set aside in advance, it is pushed out of the furnace working space and unloaded by a crane puller 11. After unloading the cage, the lid 9 closes and the freed carriage 6 is lowered by by a puller 7 and rolls out under loading of a new charge.

При нахождении садки в зоне действия нагревающего теплообменника 1 происходит ее разогрев по заданной программе за счет тепла, отобранного у верхней садки, находящейся в зоне действия охлаждающего теплообменника 4. Циркуляция теплоносителя (например, воздуха) осуществляется при помощи вентилятора 12 и воздуховодов 14, а заданный тепловой режим между охлаждающим теплообменником 4 и нагревающим теплообменником 1 поддерживается при помощи устройства 13 регулирования теплообмена. When the charge is in the zone of operation of the heating heat exchanger 1, it is heated according to a predetermined program due to the heat taken from the upper charge located in the zone of operation of the cooling heat exchanger 4. The heat carrier (for example, air) is circulated by fan 12 and air ducts 14, and the specified the thermal regime between the cooling heat exchanger 4 and the heating heat exchanger 1 is maintained by means of a heat exchange control device 13.

При нахождении садки в пространстве 2 разогрева производится ее нагрев по заданной программе при помощи известных регулируемых способов нагрева (например, электрическими нагревателями сопротивления с регулируемой мощностью теплового потока). When the charge is in the heating space 2, it is heated according to a predetermined program using known adjustable heating methods (for example, electric resistance heaters with adjustable heat flux power).

При нахождении садки в буферном пространстве 3 она выполняет функцию экрана и теплоизолирующего слоя между соседними садками, одна из которых (нижняя) находится в пространстве 2 разогрева, а другая (верхняя) - в зоне действия охлаждающего теплообменника 4. When the charge is in the buffer space 3, it performs the function of a screen and a heat-insulating layer between adjacent cages, one of which (lower) is in the heating space 2, and the other (upper) is in the area of the cooling heat exchanger 4.

При конструктивном исполнении печи для варианта перемещения садки сверху-вниз, необходимо перекомпоновать элементы рабочего пространства печи (в том числе: нагревающий теплообменник, пространство разогрева, буферное пространство и охлаждающий теплообменник) в соответствующей последовательности по ходу перемещения садки, при этом остальные элементы конструкции остаются без изменений. With the design of the furnace for the top-down movement of the charge, it is necessary to reconfigure the elements of the furnace working space (including: heating heat exchanger, heating space, buffer space and cooling heat exchanger) in the appropriate sequence along the movement of the charge, while the remaining structural elements remain without changes.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 156175, C 21 D 9/46, 1963.Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR 156175, C 21 D 9/46, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР 96781, C 21 D 9/00, 1954. 2. Copyright certificate of the USSR 96781, C 21 D 9/00, 1954.

Claims

1. A vertical furnace for heat treatment of products, comprising a heating chamber located in the direction of movement of the charge and a cooling heat exchanger with a medium circulation system, characterized in that it is equipped with a heating heat exchanger located in front of the heating chamber and a buffer chamber located in front of the cooling heat exchanger, the heat exchangers being combined into one medium circulation system.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the medium circulation system is closed and equipped with a device for regulating heat exchange between heat exchangers, and gas is used as the medium.