RU2483260C2

RU2483260C2 - Cement annealing furnace (versions)

Info

Publication number: RU2483260C2
Application number: RU2009143193/03A
Authority: RU
Inventors: Кирилл Алексеевич Белокур; Георгий Васильевич Серга
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2013-05-27
Also published as: RU2009143193A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: proposed furnace comprises rotary drive and rotary drum mounted horizontally on the plate rigidly secured to the bed by elastic elements. Said drum is equipped with vibration activator and helical spring with pitch variator. In compliance with one version, said drum features U-like, round, polygonal shape. In compliance with another version, said drum is composed by tree and more equal-width strips coiled in vertical plane and flexed in helical lines in transverse direction along incisions. Said strips have skewed walls arranged at an angle to each other on both sides to make broken helical constant-pitch lines and surfaces along drum perimetre.

EFFECT: higher efficiency, simplified operation, expanded process performances.

2 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения цемента и может быть использовано в цементной промышленности, строительстве и производстве строительных материаловThe invention relates to a device for producing cement and can be used in the cement industry, construction and construction materials

Известна вращающаяся печь для обжига сыпучего материала (а.с. №1322051, кл. 27 В 7/16, опубл. БИ №25, 1987 г.), содержащая теплообменные устройства и винтовую вставку, размещенные в рабочем пространстве печи, и снабженная винтообразным кольцом и кронштейнами, плоскость которых направлена вдоль образующей печи, причем с одной стороны кронштейна закреплена винтовая вставка, а с другой - винтообразное кольцо, причем винтообразное кольцо закреплено под углом к радиальному направлению печи и винтовая вставка закреплена перед теплообменными устройствами, считая по ходу движения газов.Known rotary kiln for firing bulk material (A.S. No. 1322051, class. 27 V 7/16, publ. BI No. 25, 1987), containing heat transfer devices and a screw insert located in the working space of the furnace, and equipped with a screw ring and brackets, the plane of which is directed along the generatrix of the furnace, moreover, a screw insert is fixed on one side of the bracket and a screw-shaped ring on the other, and the screw-shaped ring is fixed at an angle to the radial direction of the furnace and the screw insert is fixed in front of the heat exchange devices , counting along the movement of gases.

Недостатком известной вращающейся печи является необходимость создания уклона для транспортировки сыпучего материала от загрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.A disadvantage of the known rotary kiln is the need to create a slope for transporting bulk material from loading to unloading, the complexity in connection with its operation, insufficient heat transfer and limited technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вращающаяся печь для обжига цемента (а.с. №99166, кл. 27 В 7/16, опубл. Б.И. №10, 1954 г.), содержащая закрепленные на ее внутренней поверхности параллельные лопасти для пересыпания материала.Closest to the proposed invention is a rotary kiln for cement firing (AS No. 99166, class 27 B 7/16, publ. BI No. 10, 1954), containing parallel blades mounted on its inner surface for pouring material.

Недостатком известной вращающейся печи является необходимость создания уклона для транспортировки сыпучего материала от загрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена, отсутствие возможности влиять на характер движения материала в печи при изменении производительности из-за жесткого крепления лопастей и ограниченные технологические возможности.A disadvantage of the known rotary kiln is the need to create a slope for transporting bulk material from loading to unloading, the difficulty in connection with its operation, insufficient heat transfer, the inability to affect the nature of the movement of material in the furnace when the productivity changes due to the rigid fastening of the blades and limited technological opportunities.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение эксплуатации.The technical solution to the problem is to expand technological capabilities, simplify operation.

Технический результат достигается тем, что в печи для обжига цемента, содержащей привод вращения и вращающийся барабан, согласно изобретению по первому варианту барабан выполнен U-образной, круглой, многоугольной формы поперечного сечения, расположен горизонтально и смонтирован на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании, снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, по второму варианту в печи для обжига цемента, содержащей привод вращения и вращающийся барабан, барабан изготовлен из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками, расположенных под углом одна к другой с обеих сторон полос одинаковой ширины с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломаных винтовых линий и ломаных винтовых поверхностей с постоянным шагом, причем барабан расположен горизонтально и смонтирован на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании, и снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия.The technical result is achieved in that in a cement kiln containing a rotation drive and a rotating drum, according to the invention according to the first embodiment, the drum is made of a U-shaped, round, polygonal cross-sectional shape, located horizontally and mounted on a plate rigidly fixed with elastic elements on the base, it is equipped with a vibration activator and a coil spring located inside the entire length of the drum with a device for changing the pitch of the turns of a coil spring by stretching or compressing it I, according to the second option, in a cement kiln containing a rotation drive and a rotating drum, the drum is made of three or more vertically folded and bent along helical lines in the transverse direction and bent along notches, with beveled walls located at an angle to one the other on both sides of strips of the same width with the formation along the perimeter of the drum of broken helical lines directed towards each other and broken helical surfaces with a constant pitch, and the drum is horizontal and cm it is mounted on a plate rigidly fixed with elastic elements on the base, and is equipped with a vibration activator and a coil spring located inside the entire length of the drum with a device for changing the pitch of the coils of a coil spring by stretching or compressing it.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемых конструкций печи для обжига цемента.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge about the inventive step of the proposed designs of the kiln for cement firing.

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление печи для обжига цемента по первому и второму вариантам с закрепленной внутри неподвижно цилиндрической пружиной позволяет не только обеспечить продольное перемещение сыпучих материалов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана, но и обеспечить интенсивное перемешивание материала, что расширяет технологические возможности печи для обжига цемента, улучшает теплообмен.The novelty of the proposal lies in the fact that such a structural design of the cement kiln according to the first and second options with a fixed cylindrical spring fixed inside allows not only to ensure the longitudinal movement of bulk materials from loading to unloading with a horizontal arrangement of the drum, but also to ensure intensive mixing of the material, which expands the technological capabilities of the cement kiln, improves heat transfer.

Новизна предлагаемого изобретения по второму варианту заключается в том, что элементы ломаной винтовой поверхности барабана разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии барабана, поэтому при работе виброактиватора частицы цементной сырьевой массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу плоских элементов, что увеличивает интенсивность теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.The novelty of the invention according to the second embodiment is that the elements of the broken helical surface of the drum are not only inclined towards each other, but also to the axis of symmetry of the drum, therefore, when the vibroactivator is operating, particles of cement raw material circulating inside the drum in planes perpendicular to the axis of symmetry drum, receive additional movement from flat elements tilted to each other, which increases the intensity of heat transfer processes and expands technological processes ozhnosti.

Новизна заключается в том, что по первому и второму вариантам внутри по всей длине барабана печи смонтирована неподвижно цилиндрическая пружина, которая обеспечивает не только перемещение цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления перемешивания и теплообменных процессов. Такое радиальное движение обеспечивается за счет того, что частицы сырьевой цементной массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке, что увеличивает интенсивность перемешивания, теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.The novelty lies in the fact that according to the first and second options, a motionless cylindrical spring is mounted inside the entire length of the kiln drum, which provides not only the movement of cement raw material from loading to unloading in the radial direction, but also helps to intensify the implementation of mixing and heat transfer processes. This radial movement is ensured due to the fact that particles of the raw cement mass circulating inside the drum in planes perpendicular to the axis of symmetry of the drum, meeting with the coils of a fixed spring, change the trajectory of their movement and move from loading to unloading, which increases the intensity of mixing, heat exchange processes and expands technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что по первому и второму вариантам смонтированная неподвижно внутри по всей длине барабана цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения цементной сырьевой массы при изменении производительности печи, что обеспечивает регулирование интенсивности перемешивания цементной сырьевой массы и производительности, расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that, according to the first and second options, the coil spring mounted motionless inside the drum along the entire length of the drum is equipped with a device for changing the pitch of the coil spring by stretching or compressing it, which allows you to influence the nature of the movement of the cement raw material when the furnace productivity changes, which provides regulation of the intensity of mixing of cement raw material and productivity, expands technological capabilities.

На фиг.1 изображен продольный разрез части печи по первому варианту; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 показаны возможные формы поперечного сечения барабана печи, которые могут быть a) U-образной формы поперечного сечения, б) круглой формы поперечного сечения, г) многоугольной формы поперечного сечения; на фиг.4 изображен продольный разрез части вибрационной печи по второму варианту; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; фиг.6 - барабан печи по второму варианту, вид спереди; фиг.7 - разрез-В-В на фиг.6; фиг.8 - вид полосы, из которой изготовлен барабан по второму варианту с ослабленными сечениями в плане; фиг.9 - разрез Г-Г на фиг.8; фиг.10 - вид полосы после скручивания в вертикальной плоскости; фиг.11 - вид полосы после изгиба на оправке, изогнутой по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутой по надрезам, со скошенными стенками; фиг.12 - сечение Д-Д на фиг.11.Figure 1 shows a longitudinal section of a part of the furnace according to the first embodiment; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 shows the possible cross-sectional shapes of the furnace drum, which may be a) a U-shaped cross-sectional shape, b) a circular cross-sectional shape, d) a polygonal cross-sectional shape; figure 4 shows a longitudinal section of part of a vibrating furnace according to the second embodiment; figure 5 is a section bB in figure 4; 6 is a drum of the furnace according to the second embodiment, front view; Fig.7 is a section-BB in Fig.6; Fig. 8 is a view of the strip from which the drum of the second embodiment is made with weakened sections in plan; Fig.9 is a section GG in Fig.8; figure 10 is a view of the strip after twisting in a vertical plane; 11 is a view of a strip after bending on a mandrel curved along helical lines in the transverse direction and bent along notches, with beveled walls; Fig.12 is a section DD in Fig.11.

Печь для обжига цемента по первому варианту (фиг.1, фиг.2) содержит барабан 1, который может быть выполнен (фиг.3) а) U-образной формы поперечного сечения, или б) круглой формы поперечного сечения, или в) многоугольной формы поперечного сечения, смонтированный горизончалыю на плите 2, которая жестко с помощью упругих элементов 3 закреплена на основании 4. Барабан 1 снабжен виброактиватором 5, который на фиг.1, фиг.2 прикреплен жестко к плите 2. Для обеспечения продольного перемещения частиц цементной сырьевой массы внутри барабана смонтирована цилиндрическая пружина 6, которая оборудована устройством для изменения шага S витков цилиндрической пружины 5 путем ее растяжения или сжатия известными средствами (не показано). Регулировка величины шага S витков цилиндрической пружины 6 может производиться также в процессе приготовления цемента, т.е. в процессе работы вибрационной печи. В зависимости от обрабатываемого материала (цементной сырьевой массы), требуемого времени термообработки устанавливают такой шаг S пружины 6, который отвечает оптимальным условиям термообработки. Например, если требуется малое время термообработки, то для увеличения пропускной способности барабана увеличивают шаг S пружины 6 путем ее растяжения, способствующий ускорению движения материала от загрузки к выгрузке. При термообработке материала, требующего длительного времени пребывания в барабане, шаг S витков пружины 6 уменьшают путем сжатия пружины. В нужном положении пружину 6 фиксируют известными приспособлениями (не показано). Регулировка величины шага S пружины может быть осуществлена и при вращении барабана 1 в процессе обжига цемента.The cement kiln according to the first embodiment (Fig. 1, Fig. 2) contains a drum 1, which can be made (Fig. 3) a) a U-shaped cross-sectional shape, or b) a circular cross-sectional shape, or c) a polygonal cross-sectional shape mounted horizontally on the plate 2, which is rigidly fixed with elastic elements 3 to the base 4. The drum 1 is equipped with a vibration activator 5, which in figure 1, figure 2 is attached rigidly to the plate 2. To ensure the longitudinal movement of particles of cement raw material mass inside the drum mounted qilin -parameter spring 6, which is equipped with a device for changing a pitch S of turns of the coil spring 5 by its compression or stretching by known means (not shown). The adjustment of the pitch S of the turns of the coil spring 6 can also be carried out during the preparation of cement, i.e. during operation of the vibratory furnace. Depending on the material being processed (cement raw material), the required heat treatment time, a step S of spring 6 is set that meets the optimal heat treatment conditions. For example, if a short heat treatment time is required, then to increase the throughput of the drum, the step S of the spring 6 is increased by stretching it, which helps to accelerate the movement of the material from loading to unloading. During the heat treatment of a material requiring a long residence time in the drum, the step S of the turns of the spring 6 is reduced by compressing the spring. In the desired position, the spring 6 is fixed with known devices (not shown). The adjustment of the step S of the spring can be carried out during the rotation of the drum 1 in the process of firing cement.

На фиг.3 показаны формы поперечного сечения барабана 1 с закрепленными внутри цилиндрическими пружинами 6 растяжения или сжатия. Направление циркуляционного движения частиц цементной сырьевой массы (на фиг.3 частицы цементной сырьевой массы показаны точками) при работе виброактиватора показано стрелками. В поперечном сечении барабан 1 (фиг.3) может быть выполнен а) U-образной, или б) круглой, или в) многоугольной формы.Figure 3 shows the cross-sectional shape of the drum 1 with internal cylindrical tension or compression springs 6. The direction of the circulation movement of the particles of cement raw material (in figure 3, the particles of cement raw material are shown by dots) when the vibration activator is shown by arrows. In cross section, the drum 1 (Fig. 3) can be made a) U-shaped, or b) round, or c) polygonal.

Печь для обжига цемента работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки барабана 1 передается частицам цементной сырьевой массы (фиг.1, фиг.2, фиг.3). Под влиянием вибрации частицы цементной сырьевой массы совершают вращательное движение - циркуляционное движение (на фиг.3 движение частиц цементной сырьевой массы показано стрелками) в плоскостях, перпендикулярных продольной оси барабана 1. Радиальное движение частицам цементной сырьевой массы обеспечивается за счет того, что частицы сырьевой цементной массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке. При этом частицы сырьевой цементной массы движутся вдоль винтовых навивок пружины 6, обеспечивая ускоренное перемещение их от загрузки к выгрузке. Частота движений и соударений масс цементного сырья определяется не только частотой виброактиватора, но и наличием витков и шагом цилиндрической пружины 6, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри барабана 1. Поэтому в предлагаемой конструкции печи для обжига цемента обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд движения масс цементного сырья, обеспечивается также активная циркуляция и перемешивание масс цементного сырья. Процесс смешивания интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри вращающейся печи цилиндрической пружины, которые изменяют направление движения частиц масс цементного сырья, направляя их в радиальном направлении в сторону выгрузки, что ускоряет теплообменные процессы и увеличивает интенсивность циркуляции масс цементного сырья.Cement kiln works as follows. The disturbing force of the rotating vibrator 5 through the plate 2 and the walls of the drum 1 is transmitted to the particles of cement raw material (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3). Under the influence of vibration, the particles of the cement raw material rotate - the circulation movement (in Fig. 3 the movement of the particles of the cement raw material is shown by arrows) in planes perpendicular to the longitudinal axis of the drum 1. The radial movement of the particles of the cement raw material is ensured by the fact that the particles of the raw cement masses circulating inside the drum 1 in planes perpendicular to the axis of symmetry of the drum, meeting with the turns of a fixed spring change which of their movement and move from loading to unloading. In this case, the particles of the raw cement mass move along the helical coils of the spring 6, ensuring their accelerated movement from loading to unloading. The frequency of movements and collisions of the masses of cement raw materials is determined not only by the frequency of the vibration activator, but also by the presence of turns and a step of a cylindrical spring 6 mounted stationary (motionless) inside the drum 1. Therefore, the proposed design of the cement kiln provides an increase not only in frequency characteristics, but also in amplitudes the movement of masses of cement raw materials, also provides active circulation and mixing of the masses of cement raw materials. The mixing process is also intensified by turns of a cylindrical spring mounted motionless inside the rotary kiln, which change the direction of movement of the particles of the cement mass, directing them in the radial direction towards the discharge, which accelerates heat transfer processes and increases the intensity of circulation of the cement mass.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана, за счет того что внутри по всей длине барабана печи смонтирована неподвижно цилиндрическая пружина, которая обеспечивает не только перемещение цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления перемешивания и теплообменных процессов, за счет того что цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения цементной сырьевой массы, при изменении производительности печи, что обеспечивает регулирование интенсивности перемешивания цементной сырьевой массы и производительности, расширяет технологические возможности.Technical appraisal and economic advantages arise due to the longitudinal movement of the cement raw material from loading to unloading with a horizontal arrangement of the drum, due to the fact that a cylindrically fixed spring is mounted inside the entire length of the furnace drum, which provides not only the movement of cement raw material from loading to unloading in radial direction, but also contributes to the intensification of the implementation of mixing and heat transfer processes, due to the fact that the coil spring is equipped with troystvom to change the pitch of the coil spring through its extension or compression, which allows to influence the nature of the movement of the cement raw material mass, when changing the furnace output that provides regulation of the intensity of mixing cement raw mass and performance, expands technological possibilities.

По второму варианту печь для обжига цемента (фиг.4, фиг.5) содержит барабан 7, смонтированный горизонтально на плите 8, которая жестко с помощью упругих элементов 9 закреплена на основании 10. Барабан 7 снабжен виброактиватором 11, который на фиг.4, фиг.5 прикреплен жестко к плите 8. Для обеспечения продольного перемещения частиц цементной сырьевой массы внутри барабана смонтирована цилиндрическая пружина 12, которая оборудована устройством для изменения шага S витков цилиндрической пружины 5 путем ее растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага S витков цилиндрической пружины 12 может производиться также в процессе приготовления цемента, т.е. в процессе работы печи. В зависимости от обрабатываемого материала (цементной сырьевой массы), требуемого времени термообработки устанавливают такой шаг S пружины 12, который отвечает оптимальным условиям термообработки. Например, если требуется малое время термообработки, то для увеличения пропускной способности барабана увеличивают шаг S пружины 12 путем ее растяжения известными средствами, способствующий ускорению движения материала от загрузки к выгрузке. При термообработке материала, требующего длительного времени пребывания в барабане, шаг S витков пружины 12 уменьшают путем ее сжатия. В нужном положении пружину 12 фиксируют известными приспособлениями (не показаны). Регулировка величины шага S пружины может быть осуществлена и при вращении барабана 7 в процессе обжига цемента.According to the second variant, the cement kiln (Fig. 4, Fig. 5) contains a drum 7 mounted horizontally on a plate 8, which is rigidly fixed with elastic elements 9 to the base 10. The drum 7 is equipped with a vibration activator 11, which in Fig. 4, 5 is attached rigidly to the plate 8. To ensure longitudinal movement of particles of cement raw material inside the drum, a coil spring 12 is mounted, which is equipped with a device for changing the pitch S of the turns of the coil spring 5 by stretching or compressing it (not shown). The adjustment of the pitch S of the turns of the coil spring 12 can also be carried out during the preparation of cement, i.e. during the operation of the furnace. Depending on the material being processed (cement raw material), the required heat treatment time, a step S of the spring 12 is set that meets the optimal heat treatment conditions. For example, if a short heat treatment time is required, in order to increase the throughput of the drum, the step S of the spring 12 is increased by stretching it by known means, which accelerates the movement of the material from loading to unloading. During the heat treatment of a material requiring a long residence time in the drum, the step S of the turns of the spring 12 is reduced by compressing it. In the desired position, the spring 12 is fixed with known devices (not shown). The adjustment of the step S of the spring can be carried out during the rotation of the drum 7 in the process of firing cement.

Барабан 7 (фиг.6, фиг.7) изготовлен из трех и более полос 13, 14, 15, 16 (фиг.8) с надрезами (фиг.9), которые свернуты в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг.10), изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении и согнуты (фиг.11, фиг.12) по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом одна к другой с обеих сторон полос.The drum 7 (Fig.6, Fig.7) is made of three or more strips 13, 14, 15, 16 (Fig.8) with notches (Fig.9), which are folded in a vertical plane in the longitudinal direction relative to the axis of symmetry of the strip (Fig. 10), bent along helical lines in the transverse direction and bent (Fig. 11, Fig. 12) along notches, with beveled walls in the transverse-longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips.

Барабан 7 имеет (фиг.6, фиг.7) переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине. Полосы 13, 14, 15, 16 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя на фиг.6 чередующие грани, например 17, 18, 19, 20 и так далее, например, для полосы 14. При этом каждые две смежные грани 17-18, 19-20 и т.д. расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос, пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления, например 21-22-23-24-25-26 на наружной поверхности, и винтовых канавок по внутренней поверхности барабана 7. На фиг.6 одна из винтовых линий основного направления 21-22-23-24-25-26 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 7 образуются также винтовые канавки и винтовые линии противоположного направления, например 27-28-24-29-30-31 (на фиг.6, фиг.7 показаны утолщенной линией). Винтовые линии по наружной поверхности барабана 7 имеют одинаковые обозначения позиций с винтовыми канавки по внутренней поверхности. Винтовые линии барабанов 7 могут иметь различное число заходов в зависимости от количества полос, из которых смонтирован барабан 7.The drum 7 has (Fig.6, Fig.7) a variable longitudinal section and a variable passage cross section along the length. The strips 13, 14, 15, 16 are ribbed in the longitudinal-transverse direction, forming in FIG. 6 alternating faces, for example 17, 18, 19, 20, and so on, for example, for strip 14. Moreover, every two adjacent faces 17- 18, 19-20, etc. are located at an obtuse angle to one another on the outer and inner sides of the strips, intersect with each other with the formation of helical lines of the main direction, for example 21-22-23-24-25-26 on the outer surface, and helical grooves on the inner surface of the drum 7. On 6, one of the helix lines of the main direction 21-22-23-24-25-26-26 is shown by a thickened line. On the outer surface of the drum 7, helical grooves and helical lines of the opposite direction are also formed, for example, 27-28-24-29-30-31 (in Fig. 6, Fig. 7 are shown by a thickened line). Helix lines on the outer surface of the drum 7 have the same position designations with helical grooves on the inner surface. The helical lines of the drums 7 can have a different number of runs depending on the number of strips from which the drum 7 is mounted.

На полосах 13, 14, 14, 15 перед свертыванием выполняют надрезы 32, 33 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом одна к другой, как, например, на фиг.8, фиг.9, посредством фрезерования, обработкой давлением и т.п. Геометрия и величина углов α, β, φ, λ, ψ, ω скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий противоположного направления. Надрезы 32, 33 создают (фиг.8, фиг.9) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 13, 14, 15, 16. Затем относительно продольной оси каждую из полос 13, 14, 15, 16 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.10 показана одна из полос, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси с боковыми кромками 34 и 35. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу, например 13, помещают на оправку 36 (фиг.11, фиг.12) и изгибают так, чтобы кромки 34 и 35 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном направлении каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана 7 так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовую линию с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 14 деформируют и снимают с оправки 36 либо фиксируют на оправке 36. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например 14, 15, 16. Далее все деформированные таким образом полосы размешают на оправке 36, совмещают и соединяют известными методами, например сваркой.On strips 13, 14, 14, 15, notches 32, 33 with beveled walls arranged in pairs at an angle to each other, as, for example, in Fig. 8, Fig. 9, are performed by milling, pressure treatment, etc. . The geometry and magnitude of the angles α, β, φ, λ, ψ, ω of the bevels of the notches and their mutual arrangement corresponds to the number of approaches and the step sizes of helical lines of the opposite direction. The notches 32, 33 create (Fig. 8, Fig. 9) alternately from opposite sides of each strip 13, 14, 15, 16. Then, relative to the longitudinal axis, each of the stripes 13, 14, 15, 16 is twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis of the strip . Figure 10 shows one of the strips twisted in a vertical plane along its longitudinal axis with side edges 34 and 35. A strip, for example 13, previously twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis, is placed on the mandrel 36 (Fig. 11, Fig. 12) and bend so that the edges 34 and 35 are placed along helical lines and in the transverse direction. After bending in the transverse direction, each strip is rotated relative to the longitudinal axis of the drum 7 so that its edges also form a helical line in the transverse direction of the strip with the same pitch for all strips. After that, the strip 14 is deformed and removed from the mandrel 36 or fixed on the mandrel 36. The remaining strips, for example 14, 15, 16, are processed in the same way. Then all the strips thus deformed are placed on the mandrel 36, combined and connected by known methods, for example, by welding.

Печь для обжига цемента работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 11 через плиту 8 и стенки барабана 7 передается частицам цементной сырьевой массы (фиг.4, фиг.5). Под влиянием вибрации цементной сырьевой массы совершают вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси барабана 7. Радиальное движение частицам цементной сырьевой массы обеспечивается за счет того, что частицы сырьевой цементной массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана 7 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке по винтовым линиям. При этом частицы сырьевой цементной массы движутся вдоль винтовых навивок пружины 12, обеспечивая ускоренное перемещение их от загрузки к выгрузке. Частота движений и соударений масс цементного сырья определяется не только частотой виброактиватора, но и наличием витков и шагом цилиндрической пружины 12, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри барабана 7. Поэтому в предлагаемой конструкции печи для обжига цемента обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд движения масс цементного сырья, обеспечивается также активная циркуляция и перемешивание масс цементного сырья. Процесс смешивания интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри вращающейся печи цилиндрической пружины, которые изменяют направление движения частиц масс цементного сырья, направляя их в радиальном направлении в сторону выгрузки, что ускоряет теплообменные процессы и увеличивает интенсивность циркуляции масс цементного сырья. Процесс смешивания интенсифицируется также тем, что грани, например 17, 18, 19, 20 и т.д., ломаных винтовых поверхностей барабана 7 изменяют направление движение частиц масс цементного сырья, совершающих вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси барабана 7, направляя их друг к другу. В результате образуются зоны сжатия масс цементного сырья и зоны разряжения, что интенсифицирует процесс смешивания и теплообменные процессы.Cement kiln works as follows. The disturbing force of the rotating vibrator 11 through the plate 8 and the walls of the drum 7 is transmitted to the particles of cement raw material (figure 4, figure 5). Under the influence of the vibration of the cement raw material, they rotate - the circulation movement in planes perpendicular to the longitudinal axis of the drum 7. The radial movement of the particles of cement raw material is ensured by the fact that the particles of the raw cement mass circulating inside the drum 7 in planes perpendicular to the axis of symmetry the drum, meeting with the coils of a fixed spring, change the path of its movement and move from loading to unloading along a helix m. In this case, the particles of the raw cement mass move along the helical coils of the spring 12, ensuring their accelerated movement from loading to unloading. The frequency of movements and collisions of the masses of cement raw materials is determined not only by the frequency of the vibration activator, but also by the presence of turns and a step of a coil spring 12 mounted stationary (motionless) inside the drum 7. Therefore, the proposed design of the cement kiln provides an increase not only in frequency characteristics, but also in amplitudes the movement of masses of cement raw materials, also provides active circulation and mixing of the masses of cement raw materials. The mixing process is also intensified by turns of a coil spring mounted motionless inside the rotary kiln, which change the direction of movement of the particles of the cement mass, directing them in the radial direction towards the discharge, which accelerates heat transfer processes and increases the intensity of circulation of the cement mass. The mixing process is also intensified by the fact that faces, for example 17, 18, 19, 20, etc., of broken helical surfaces of the drum 7 change the direction of movement of particles of masses of cement raw materials that rotate in planes perpendicular to the longitudinal axis of the drum 7, directing them to each other. As a result, compression zones of cement masses and rarefaction zones are formed, which intensifies the mixing process and heat transfer processes.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана, за счет того что внутри по всей длине барабана печи смонтирована неподвижно цилиндрическая пружина, которая обеспечивает не только перемещение цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления перемешивания и теплообменных процессов, за счет того что цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения цементной сырьевой массы, при изменении производительности печи, что обеспечивает регулирование интенсивности перемешивания цементной сырьевой массы и производительности, расширяет технологические возможности, за счет того что грани ломаных винтовых поверхностей барабана изменяют направление движение частиц масс цементного сырья, что интенсифицирует процессы смешивания, теплообменные процессы и расширяет технологические возможности.Technical appraisal and economic advantages arise due to the longitudinal movement of the cement raw material from loading to unloading with a horizontal arrangement of the drum, due to the fact that a cylindrically fixed spring is mounted inside the entire length of the furnace drum, which provides not only the movement of cement raw material from loading to unloading in radial direction, but also contributes to the intensification of the implementation of mixing and heat transfer processes, due to the fact that the coil spring is equipped with a trio for changing the pitch of the coils of a coil spring by stretching or compressing it, which allows you to influence the nature of the movement of the cement raw material, with a change in the productivity of the furnace, which provides control of the intensity of mixing the cement raw material and productivity, expands technological capabilities, due to the fact that the faces of broken screw the surfaces of the drum change the direction of movement of the particles of mass of cement raw materials, which intensifies the mixing processes, heat transfer processes and The growing technological possibilities.

Claims

1. Cement kiln containing a rotation drive and a rotating drum, characterized in that the drum is made of a U-shaped, round, polygonal cross-sectional shape, located horizontally and mounted on a plate rigidly fixed with elastic elements on the base, equipped with a vibration activator and located inside the entire length of the drum, a coil spring with a device for changing the pitch of the turns of a coil spring by stretching or compressing it.

2. Cement kiln containing a rotation drive and a rotating drum, characterized in that the drum is made of three or more vertically rolled up and curved along helical lines in the transverse direction and bent along notches, with beveled walls, located at an angle of one to the other on both sides of strips of the same width with the formation along the perimeter of the drum of broken helical lines directed towards each other and broken helical surfaces with a constant pitch, and the drum is horizontal and th e on the plate, is rigidly fixed by means of resilient elements on the base and provided with vibroaktivatorom and situated inside the entire drum length of the coil spring with a device for changing the pitch of the coil spring through its extension or compression.