SU1141291A1 - Вращающа с печь - Google Patents

Abstract

ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ, содержаща  металлический корпус, футерованный огнеупорами, выполненными с выемками на обращенном к корпусу торце, заполненными теплоизол ционным материалом,огличающа с  тем, что, с целью уменьщени  потерь тепла в окружающую среду, повыщени  термической устойчивости огнеупоров и уменьшени  массы футеровки, огнеупор контактирует с корпусом печи 1/5 частью торца, а плотность волокнистого термостойкого материала в зоне максимальных температур составл ет 250-300 кг/м и посто нно уменьшаетс  по длине печи в сторону снижени  температур на 1,44-2,16 кг/м на погонный метр футеровки печи.

Description

Изобретение относитс  к производству извести, цемента и может быть использовано в промышленности строительных материалов , химической, металлургической, а также других отрасл х промышленности, примен ющих вращающиес  печи.

Вращающиес  печи состо т из металлического корпуса, зафутерованного внутри высокоогнеугюрными издели ми с больщим коэффициентом теплопроводности. Вызвано это тем, что при выборе огнеуиора учитываютс  т желыеуслови  работы-футеровки вращающейс  печи: механические нагрузки, возникающие в результате вращени  печи, сжимаюш.ие напр жени , вызванные различным тепловым расщирением корпуса и футеровки печи, и термические напр жени  в результате перепада температур на холодной и гор чей сторонах огнеупора. Дл уменьщени  потерь тепла в окружающую среду и увеличени  срока службы футеровки имеетс  р д технических решений, предусматривающих установку дополнительного теплоизол ционного сло  при футеровке вращающихс  печей.

Известно устройство печи, использующее фигурный огнеупорный кирпич и теплоизол ионный материал, наружна  сторона огнеупора имеет выемку, заполненную огнеупорным материалом. Остальные части кирпича образуют ножки (опоры), которые удерживают кирпич на стенКе печи 1.

Недостатком этой конфигурации кирпича  вл етс  то, что при использовании его во вращающихс  агрегатах вызывает сомнение механическа  устойчивость огнеупора при малой толщине ножек. При увеличении толщины ножек значительно уменьшаетс  эффективна  толщина изол ции. Известна конструкци  огнеупорного клинчатого камн  дл  строительства арочного свода печи, который имеет две полукруглые выемки, заполненные теплоизол ционным огнеупорным бетоном 2.

Однако данна  конструкци  футеровки предназначена главным образом дл  устройства арочных сводов печей в статическом состо нии и не приемлема дл  вращающихс  печей. Кроме того, заполнение выемок термостойким бетоном повышает теплопроводность футеровки, понижает ее теплоизол ционную эффективность и создает дополнительные термонапр жени  в св зи с разным коэффициентом расширени  матеркалов .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  вращающа с  печь, котора  содержит корпус с выемками , лишь 1/3 поверхности которых укладываетс  на кожух печи, а пространство между остальными 2/3 пойерхности огнеупорного камн  икожухом печи образует воздушную изол цию, котора  уменьшает поток тепла от. огнеупорного камн  к кожуху печи 3.

Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что воздух служит тепловой изол цией только в начале работы печи после замены футеровки и в зонах печи с температурой ниже 1000°С. При износе футеровки в зоне обжига печей, а также при повышении температуры холодной стороны огнеупора выше 400°С тепло с его поверхности , будет передаватьс  на корпус печи с помощью лучистого теплообмена. В этом случае воздушные полости не могут служить изол тором и уменьшить потери тепла в окружающую среду.

Цель изобретени  - уменьшение потерь тепла в окружающую среду повышение термической устойчивости огнеупоров и уменьшение массы футеровки.

Указанна  ц.ель достигаетс  тем, что во вращаюндейс  печи, содержащей металлический корпус, футерованный огнеупорами, выполненными с выемками на обращ,енном к корпусу торце, заполненными теплоизол ционным материалом, огнеупор контактирует с корпусом печи 1/5 частью торца, а плотность волок 1истого термостойкого материала в зоне .максимальных температур составл ет 250-300 кг/м и посто нно уменьшаетс  по длине печи в сторону снижени  температур на 1,44-2,16 кг/м на обгонный метр футеровки печи.

На чертеже изображена вращающа с  печь с футеровкой.

Вращающа с  печь содержит металлический корпус I, огнеупор 2, который опираетс  на поверХность корпуса 1/5 частью торцовой поверхности, стекловолокнистый теплоизол ционный материал 3 (муллитокремнеземиста  вата).

Пример 1. Вращающа с  печь футерована or неупором с выемками, которые образуют воздушную изол цию .между огнеупором и металлическим корпусом печи. Известно , что воздущна  изол ци  эффективна при температурах до 200-300°С, когда передача тепла происходит конвекцией.

При температурах свыше передача тепла осуществл етс  конвективньш и радиационным способом, приче.м с повышением температуры дол  радиационной составл ющей значительно превышает конвективную. Поэто.му в зоне печи с температурой 300-i500°C, когда на поверхности выемки огнеупора температура равна 1050-1100°С (расчетные данные дл  огнеупора марки МХЦ при толщине 230. мм), воздушна  изол ци  неэффективна, так как воздух не может  вл тьс  теплоизол цией при радиационном способе передачи тепла. Температура наружной поверхности печи составл ет при температуре в зоне обжига-печи 1500°С (табл. 1).

Пример 2. Температурные услови  аналогичны примеру 1. Вращающа с  печь футерована огнеупором с выемками, которые заполнены в.олокнистой теплоизол цией с плотностью 150-200 кг/-м. Тепло с поверхности выемки огнеупора на металлический кбрпус передаетс  через слой волокнистой теплоизол ции теплопроводностью . Известно, что теплопроводность волокнистых теплоизол ционных материалов зависит от их плотности и температуры. В обЛасти температур выше 400°С тепПлотность укладки волокнистой теплоизол ции, кг/м

Выемки в огнеупоре не заполнены

150-200 250-300 350

лопроводность растет менее интенсивно у материала с большей плотностью. Дл  материала с плотностью 150-200 кг/м температура на поверхности корпуса печи составл ет 350°С а тепловые потери в окружающую среду 8300 Вт/м1 Приведенные данные показывают на низкую эффективность теплоизол ционного сло  с плотностью укладки до 200 кг/м.

Таблица 1

Тепловые потери поверхности печи в окружающую среду, . Вт/м

10700

8300 6190 5800

Пример 3. Температурные услови  аналогичны примерам 1 и 2. Волокнистый теплоизол ционный материал укладывают с плотностью 250-300 кг/м. Тепловые потери в окружающую среду сокращаютс  до 6190 Вт/м1 Пример 4.. Услови , аналогичные примерам 1-3. Волокнистый материал берут по массе в количестве, достаточном дл  получени  плотности укладки в выемке огнеупора 350 кг/м. Опытные работы, выполненные при футеровке вращающейс  печи, показывают, что при данной плотности происходит упруга  деформаци  материала, поэтому така  плотность укладки практически трудно осуществима при футеровке вращающейс  печи и нецелесообразна, так как вызывает увеличение расхода материала дл  теплоизол ции,а показатель теплопроводности волокнистого материала существенно не измен етс . Из примеров видно, что максимальный положительный эффект в зоне температур 1300-1500°С достигаетс  при укладке волокнистой теплоизол ции плотностью 250- 300 кг/м1 Достижение положительного эффекта при снижении плотности укладки по длине печи волокнистого теплоизол ционного материала на 1,44-2,16 кг/м на пог. м футеровки может быть подтверждено следующими примерами. Пример 5. Температура на поверхности выемки огнеупора, уложенного по длине печи, измен етс  от 1100 до 320°С, при этом плотность укладки в зоне максимальных температур составл ет 250-300 кг/м. Пусть снижение плотности укладки ваты равно 0,72 кг/м на пог.м футеровки, тогда даже в конце зоны подогрева печи при 320°С, когда применение волокнистой теплоизол ции нецелесообразно, плотность укладки последней составит 184-234 кг/м. Снижение плотности укладки на 2,16 кг/м в этой зоне показывает, что при такой темпепературе выемку можно не заполн ть теплоизол цией . Расчетные данные по вли нию снижени  плотности укладки на 0,72-2,88 пог.м футеровки при начальной плотности 300 кг/м и температуре на поверхности выемки 500°С на эффективность теплоизол ции приведены в табл. 2.

Т а б л

и ц а

Claims (1)

1. ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ, содержащая металлический корпус, футерованный огнеупорами, выполненными с выемками на обращенном к корпусу торце, заполненными теплоизоляционным материалом,отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь тепла в окружающую среду, повышения термической устойчивости огнеупоров и уменьшения массы футеровки, огнеупор контактирует с корпусом печи 1/5 частью торца, а плотность волокнистого термостойкого материала в зоне максимальных температур составляет 250—300 кг/м³ и постоянно уменьшается по длине печи в сторону снижения температур на 1,44—2,16 кг/м³ на погонный метр футеровки печи.