RU170968U1 - ELECTRIC FURNACE FOR FIRING VERMICULITE CONCENTRATES - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно к технологическому оборудованию для производства вспученного вермикулита. Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов отличается тем, что в пространстве между тепловыми камерами размещен модуль, выполненный из стальных листов с теплоизоляционными слоями, образующих плоскую щелевидную камеру, который соединен с вибровозбудителем, коническими пружинами, установленными в нижней части модуля, и цилиндрическими пружинами, расположенными в верхней части модуля, снабженного роликами, опирающимися на направляющие, закрепленные на боковых поверхностях не электрифицированного противня снаружи, благодаря осям роликов, выходящим наружу в продольные прорези боковых поверхностей. Технический результат: повышение энергоэффективности электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов. 4 ил.The utility model relates to the field of building materials, namely to technological equipment for the production of expanded vermiculite. An electric furnace for firing vermiculite concentrates is characterized in that in the space between the heat chambers there is a module made of steel sheets with heat-insulating layers forming a flat slit-like chamber, which is connected to a vibration exciter, conical springs installed in the lower part of the module, and coil springs located in the upper part of the module, equipped with rollers resting on guides mounted on the side surfaces of the non-electrified baking sheet from the outside, giving axes of the rollers facing outwardly in the longitudinal slots of the side surfaces. Effect: increasing the energy efficiency of an electric furnace for roasting vermiculite concentrates. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно к технологическому оборудованию для производства вспученного вермикулита.The utility model relates to the field of building materials, namely to technological equipment for the production of expanded vermiculite.

Известен технологический комплекс и печь для обжига вермикулита (RU №47082, МПК⁷ F27B 15/00, опубликовано 10.08.2005), выполненная в виде противней из огнеупорного материала, установленных друг по отношению к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулитового концентрата в процессе обжига с одного на другой, при этом противни снабжены электрическими нагревателями, расположенными на их поверхностях.A known technological complex and a furnace for firing vermiculite (RU No. 47082, IPC ⁷ F27B 15/00, published on 08/10/2005), made in the form of baking sheets of refractory material, installed in relation to each other at an angle that ensures pouring of vermiculite concentrate during the firing process from one to the other, while the baking sheets are equipped with electric heaters located on their surfaces.

Общими признаками заявляемой полезной модели с рассмотренным аналогом являются противни из огнеупорного материала, установленные друг по отношению к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулитового концентрата в процессе обжига с одного на другой, при этом противни снабжены электрическими нагревателями, расположенными на поверхностях противней.Common features of the claimed utility model with the considered analogue are baking trays made of refractory material, set to each other at an angle that ensures pouring of vermiculite concentrate during firing from one to the other, while the baking sheets are equipped with electric heaters located on the surfaces of the baking sheets.

Указанная печь обладает недостатками. В процессе работы возникают вторичные энергетические ресурсы, которые не используются в технологическом процессе обжига вермикулитового концентрата.The specified furnace has disadvantages. In the process, secondary energy resources arise that are not used in the technological process of firing vermiculite concentrate.

Известна также электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (RU №146731, МПК⁶ F27B 9/06, опубликовано 20.10.2014), содержащая бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, корпус, установленные в нем под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с электрическими нагревателями, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, печь содержит дополнительный не электрифицированный противень, расположенный под нижним электрифицированным противнем; при этом перфорированные всасыватели соединены трубопроводами тепловыми камерами не электрифицированного противня, которые в его нижней части соединены трубопроводами с бункером-осадителем, соединенным с вытяжным вентилятором.Also known is an electric furnace for firing vermiculite concentrates (RU No. 146731, IPC ⁶ F27B 9/06, published October 20, 2014), containing a hopper-precipitator with an exhaust fan, a casing, electrified baking sheets made of refractory material installed at an angle to each other with electric heaters equipped with heat energy recuperators with perforated suction cups, the furnace contains an additional non-electrified baking sheet located under the lower electrified baking sheet; in this case, the perforated suction cups are connected by pipelines to the heat chambers of an non-electrified baking sheet, which in its lower part are connected by pipelines to a precipitating hopper connected to an exhaust fan.

Общими признаками заявляемой полезной модели с аналогом являются бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, корпус, установленные в нем под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с электрическими нагревателями, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, дополнительный не электрифицированный противень, расположенный под нижним электрифицированным противнем; при этом перфорированные всасыватели соединены трубопроводами с тепловыми камерами не электрифицированного противня, которые в его нижней части соединены трубопроводами с бункером-осадителем.Common features of the claimed utility model with an analogue are a hopper-precipitator with an exhaust fan, a housing, electrified baking sheets made of refractory material with electric heaters installed at an angle to each other, equipped with heat energy recuperators with perforated suction cups, an additional non-electrified baking sheet located under the bottom electrified baking sheet; while the perforated suction cups are connected by pipelines to the heat chambers of the non-electrified baking sheet, which in its lower part are connected by pipelines to the precipitating hopper.

Недостатком аналога является то, что в неэлектрифицированном модуле вспучивающийся вермикулит движется под действием силы тяжести ускоренно и среднее расстояние между его зернами увеличивается по мере движения, поэтому концентрация вермикулита в нижней части значительно меньше, чем в верхней. Из-за близости соседних зерен в верхней части происходит теплообмен между ними: мелкие зерна, уже нагревшиеся до максимальной температуры, излучают теплоту на соседние, более крупные зерна, еще не достигшие максимальной температуры. В нижней части не электрифицированного модуля концентрация зерен вермикулита минимальна, поэтому и передача теплового излучения мелкими зернами крупным практически сводится к нулю.The disadvantage of the analogue is that in the non-electrified module the intumescent vermiculite moves accelerated by gravity and the average distance between its grains increases as it moves, so the concentration of vermiculite in the lower part is much lower than in the upper. Due to the proximity of neighboring grains in the upper part, heat exchange occurs between them: small grains, already heated to maximum temperature, radiate heat to neighboring, larger grains that have not yet reached maximum temperature. In the lower part of the non-electrified module, the concentration of vermiculite grains is minimal, therefore, the transfer of thermal radiation from small grains to large ones is practically reduced to zero.

За прототип принята электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (RU №155942, МПК⁶ F27B 9/06, опубликовано 20.10.2015), содержащая бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, барабанный дозатор вермикулитового концентрата со спусковым лотком и барабаном, корпус, установленные в нем под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с электрическими нагревателями, размещенными под крышками, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, и неэлектрифицированный противень, расположенный под нижним электрифицированным противнем, выполненный из стальных листов, образующих утепленные верхние и нижние тепловые камеры с пространством обжига между ними, при этом перфорированные всасыватели соединены трубопроводами с верхними и нижними тепловыми камерами в верхней части не электрифицированного противня, а трубопроводы, соединенные с не электрифицированным противнем в нижней части, соединены с бункером-осадителем, неэлектрифицированный противень имеет клиновидную форму, что обеспечивает минимальные и почти одинаковые средние расстояния между зернами вермикулита при его движении из верхней части в нижнюю.The prototype is an electric furnace for roasting vermiculite concentrates (RU No. 155942, IPC ⁶ F27B 9/06, published October 20, 2015), containing a hopper-precipitator with an exhaust fan, a drum dispenser of vermiculite concentrate with a drain tray and a drum, a housing installed in it at an angle to each other, electrified baking sheets made of refractory material with electric heaters placed under the covers, equipped with heat energy recuperators with perforated suction cups, and non-electrified baking sheet, placed beneath the lower electrified baking sheet, made of steel sheets forming an insulated upper and lower heat chambers with a firing space between them, while the perforated suction cups are connected by pipelines to the upper and lower heat chambers in the upper part of the non-electrified baking sheet, and pipelines connected to the non-electrified baking sheet in the lower part, connected to the hopper-precipitator, non-electrified baking sheet has a wedge-shaped shape, which provides minimal and almost one marketing mean distance between grains of vermiculite when it moves from the top to the bottom.

Общими признаками заявляемой полезной модели с прототипом являются бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, корпус, установленные в нем под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с электрическими нагревателями, размещенными под крышками, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, не электрифицированный противень, расположенный под нижним электрифицированным противнем, выполненный из стальных листов, образующих утепленные верхние и нижние тепловые камеры и пространство между ними, при этом перфорированные всасыватели соединены трубопроводами с верхними и нижними тепловыми камерами в верхней части не электрифицированного противня, а трубопроводы, соединенные с не электрифицированным противнем в нижней его части, соединены с бункером-осадителем.The common features of the claimed utility model with the prototype are a hopper-precipitator with an exhaust fan, a housing, electrified baking sheets made of refractory material with electric heaters placed under the covers installed at an angle to each other, equipped with heat energy recuperators with perforated suction cups, not an electrified baking sheet, located under the lower electrified baking sheet, made of steel sheets forming insulated upper and lower thermal chambers and the gap between them, while the perforated suction cups are connected by pipelines to the upper and lower heat chambers in the upper part of the non-electrified baking sheet, and pipelines connected to the non-electrified baking sheet in its lower part are connected to the precipitating hopper.

Недостатком прототипа является то, что, несмотря на клиновидную форму неэлектрифицированного противня, благодаря которой средние расстояния между зернами вспучивающегося вермикулита остаются минимальными и примерно одинаковыми, а концентрация зерен в любой части пространства обжига не изменяется, время для переноса теплового излучения от мелких зерен, нагревшихся до максимальной температуры в электрифицированных противнях, на крупные зерна, еще не успевшие нагреться, процессы дегидратации и вспучивания, в которых еще не закончились, ограничено тем, что весь поток вспучивающегося вермикулита движется ускоренно под действием сил тяжести. Таким образом, в прототипе невозможно управлять временем движения вермикулита в не электрифицированном противне, а это не только ограничивает и делает не завершенным перенос теплового излучения от мелких зернен на крупные, но ограничивает длительность кондуктивного переноса теплоты с поверхности крупных зерен в их глубинные слои и не дает завершиться дегидратации и вспучиванию внутренних слоев крупных зерен.The disadvantage of the prototype is that, despite the wedge-shaped shape of the non-electrified baking sheet, due to which the average distance between the grains of intumescent vermiculite remains minimal and approximately the same, and the concentration of grains in any part of the firing space does not change, the time for transfer of thermal radiation from small grains heated to maximum temperature in electrified baking sheets, on large grains that have not yet had time to heat up, dehydration and bloating processes, in which they have not yet ended , limited by the fact that the entire flow of intumescent vermiculite moves accelerated by gravity. Thus, in the prototype it is impossible to control the movement time of vermiculite in a non-electrified baking sheet, and this not only limits and does not complete the transfer of thermal radiation from small grains to large ones, but limits the duration of the conductive transfer of heat from the surface of large grains to their deep layers and does not allow complete dehydration and swelling of the inner layers of large grains.

Задача заявляемой полезной модели заключается в повышении энергетической эффективности электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов за счет наиболее полного использования вторичных энергетических ресурсов - переноса теплового излучения мелких зернен на крупные и кондуктивного переноса теплоты с поверхности крупных зерен в их глубинные слои в процессе обжига вермикулитовых концентратов.The objective of the claimed utility model is to increase the energy efficiency of an electric furnace for firing vermiculite concentrates due to the most complete use of secondary energy resources - transfer of thermal radiation of small grains to large and conductive heat transfer from the surface of large grains to their deep layers during the firing of vermiculite concentrates.

Технический результат полезной модели заключается в повышении энергоэффективности электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов, поскольку для обжига вермикулитовых концентратов, кроме теплоты нагревателей электрифицированных противней, максимально эффективно используются и вторичные энергетические ресурсы, а именно - тепловое излучение мелких зерен, уже нагревшихся до максимальной температуры, переносимое на крупные зерна, а также теплота поверхностных слоев крупных зерен, также нагревшихся до максимальной температуры, переносимая кондуктивно в их глубинные слои; при этом тепловое излучение, которое идет из тепловых камер не электрифицированного противня, создает условия, при которых потери указанных тепловых энергий минимальны.The technical result of the utility model is to increase the energy efficiency of an electric furnace for roasting vermiculite concentrates, since for the roasting of vermiculite concentrates, in addition to the heat of electrified baking sheet heaters, secondary energy resources are used most effectively, namely, the thermal radiation of small grains already heated to the maximum temperature, transferred on large grains, as well as the heat of the surface layers of large grains, also heated to maximum temperature ry, transmitted conductively to their underlying layers; at the same time, the thermal radiation that comes from the heat chambers of the non-electrified baking sheet creates the conditions under which the losses of these thermal energies are minimal.

Указанный технический результат достигается тем, что электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, содержащая бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, барабанный дозатор вермикулитового концентрата со спусковым лотком и барабаном, корпус, установленные в нем под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с нагревателями, размещенными под крышками, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, не электрифицированный противень, расположенный наклонно под нижним электрифицированным противнем, выполненный из стальных листов, образующих тепловые камеры и пространство между ними; перфорированные всасыватели соединены трубопроводами с тепловыми камерами в верхней части не электрифицированного противня, а трубопроводы, соединенные с ним в нижней части, соединены с бункером-осадителем, согласно полезной модели, в пространстве между тепловыми камерами размещен модуль, выполненный из стальных листов с теплоизоляционными слоями, образующих плоскую щелевидную камеру, который соединен с вибровозбудителем, коническими пружинами, установленными в нижней части модуля и цилиндрическими пружинами, расположенными в верхней части модуля, снабженного роликами, опирающимися на направляющие, закрепленные на боковых поверхностях не электрифицированного противня снаружи, благодаря осям роликов, выходящим наружу в продольные прорези боковых поверхностей.The specified technical result is achieved in that an electric furnace for roasting vermiculite concentrates, containing a hopper-precipitator with an exhaust fan, a drum dispenser of vermiculite concentrate with a drain tray and a drum, a housing, electrified baking sheets made of refractory material with heaters installed at an angle to each other, placed under the covers, equipped with heat energy recuperators with perforated suction cups, non-electrified baking sheet, inclined underneath a bottom electrified baking sheet made of steel sheets forming thermal chambers and the space between them; perforated suction cups are connected by pipelines to heat chambers in the upper part of the non-electrified baking sheet, and pipelines connected to it in the lower part are connected to the precipitating hopper, according to a utility model, a module made of steel sheets with heat-insulating layers is placed in the space between the heat chambers forming a flat slit-like chamber, which is connected to the vibration exciter, conical springs installed in the lower part of the module and coil springs located at the top s of the module, provided with rollers resting on guides, fixed on side surfaces not electrified baking outside through the axes of the rollers facing outwardly in the longitudinal slots of the side surfaces.

Перфорированные всасыватели соединены трубопроводами с верхними и нижними тепловыми камерами в верхней части не электрифицированного противня, а трубопроводы, соединенные с не электрифицированным противнем в нижней его части, соединены с бункером-осадителем, при этом внутри пространства между тепловыми камерами размещен модуль, выполненный из стальных листов с теплоизоляционными слоями, образующих плоскую щелевидную камеру, в которую из нижнего электрифицированного противня в верхней части модуля поступает вспучивающийся вермикулит и перемещается в ней благодаря наклону модуля и его несимметричным колебаниям, осуществляющимся вдоль плоскости модуля за счет вибровозбудителя, конических пружин, размещенных в нижней части модуля (с его выходной стороны), и цилиндрических пружин, размещенных в верхней части модуля (с его входной стороны), снабженного роликами, опирающимися на направляющие, закрепленные на боковых поверхностях не электрифицированного противня снаружи, благодаря осям роликов, выходящим наружу в продольные прорези упомянутых боковых поверхностей, причем наклон и несимметричные колебания модуля создают транспортный эффект - движение вспучивающегося вермикулита из верхней части модуля к его нижней части. При этом средняя скорость вермикулитового потока в плоской щелевидной камере отрегулирована за счет наклона не электрифицированного противня и подбора амплитуды и частоты колебаний модуля так, что зерна вермикулита движутся в его щелевидном пространстве с практически нулевым зазором между ними, что создает наиболее благоприятные условия для переноса теплового излучения мелких зерен, уже нагревшихся до максимальной температуры в электрифицированных противнях, на крупные зерна, а также для кондуктивного переноса теплоты поверхностных слоев крупных зерен, также нагревшихся до максимальной температуры, в их глубинные слои. Скорость движения вермикулитового потока такова, что количество вспучивающегося вермикулита, поступающего в плоскую щелевидную камеру модуля точно равно количеству вспучивающегося вермикулита, выходящего из модуля, а вермикулитовый поток при этом обязательно является однослойным, чтобы верхние слои не ограничивали возможность довспучивания зерен нижнего слоя. Тепловое излучение, идущее из тепловых камер не электрифицированного противня, создает условия, при которых потери указанных тепловых энергий из щелевидного пространства минимальны.Perforated suction cups are connected by pipelines to the upper and lower heat chambers in the upper part of the non-electrified baking sheet, and pipelines connected to the non-electrified baking sheet in its lower part are connected to the precipitating hopper, while a module made of steel sheets is placed inside the space between the heat chambers with heat-insulating layers forming a flat slit-like chamber into which intumescent vermiculum flows from the lower electrified baking sheet in the upper part of the module um and moves in it due to the tilt of the module and its asymmetric vibrations along the plane of the module due to vibration exciter, conical springs located in the lower part of the module (from its output side), and cylindrical springs placed in the upper part of the module (from its input side ) equipped with rollers supported by guides mounted on the lateral surfaces of the non-electrified baking sheet from the outside, due to the axes of the rollers extending outward into the longitudinal slots of said lateral surfaces, than the slope and vibrations create unbalanced module transport effect - motion intumescent vermiculite from the upper part of the module to its lower portion. At the same time, the average speed of the vermiculite flow in a flat slit-like chamber is adjusted due to the inclination of the non-electrified baking sheet and the selection of the amplitude and vibration frequency of the module so that the vermiculite grains move in its slot-like space with an almost zero gap between them, which creates the most favorable conditions for the transfer of thermal radiation small grains, already heated to a maximum temperature in electrified baking sheets, to large grains, as well as for conductive heat transfer to the surface x layers of large grains, also heated to maximum temperature, into their deepest layers. The speed of the vermiculite flow is such that the amount of intumescent vermiculite entering the flat slit-like chamber of the module is exactly equal to the amount of intumescent vermiculite exiting the module, and the vermiculite flow is necessarily single-layer so that the upper layers do not limit the possibility of additional expansion of grains of the lower layer. Thermal radiation coming from the heat chambers of a non-electrified baking sheet creates conditions under which the losses of these thermal energies from the slit-like space are minimal.

Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются модуль, размещенный внутри пространства между тепловыми камерами не электрифицированного противня, выполненный из стальных листов с теплоизоляционными слоями, образующими плоскую щелевидную камеру, вибровозбудитель, цилиндрические пружины, размещенные с входной стороны модуля, и конические пружины, размещенные с выходной стороны модуля, снабженного роликами, опирающимися на направляющие, закрепленные на боковых поверхностях не электрифицированного противня снаружи, благодаря осям роликов, выходящим наружу в продольные прорези упомянутых боковых поверхностей.Distinctive features of the claimed utility model are a module located inside the space between the heat chambers of an un-electrified baking sheet, made of steel sheets with heat-insulating layers forming a flat slit-like chamber, vibration exciter, coil springs placed on the input side of the module, and conical springs placed on the output side a module equipped with rollers resting on guides mounted on the side surfaces of a non-electrified baking sheet from the outside, bl thanks to the axes of the rollers extending outward into the longitudinal slots of said side surfaces.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed utility model meets the patentability condition of “novelty”.

На фиг. 1 показана схема электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов.In FIG. 1 shows a diagram of an electric furnace for firing vermiculite concentrates.

На фиг. 2 показан внешний вид не электрифицированного противня (вид сбоку).In FIG. 2 shows the appearance of a non-electrified baking sheet (side view).

На фиг. 3 показан вид сбоку не электрифицированного противня с местными разрезами.In FIG. 3 shows a side view of a non-electrified baking sheet with local cuts.

На фиг. 4 показано сечение А-А не электрифицированного противня.In FIG. 4 shows a section AA of an un-electrified baking sheet.

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, показанная на фиг.1, содержит барабанный дозатор вермикулитового концентрата 1 со спусковым лотком 2 и барабаном 3. В ее корпусе под углом друг к другу расположены электрифицированные противни 4 с рекуператорами тепловой энергии 5 и перфорированными всасывателями 6, которые соединены с трубопроводами 7. Дополнительный не электрифицированный противень 8 расположен под нижним электрифицированным противнем 4 и снабжен в верхней и нижней частях коллекторами. Трубопроводы 7 соединены с коллекторами в верхней части дополнительного не электрифицированного противня 8, а коллекторы в нижней его части соединены трубопроводами с бункером-осадителем, снабженным вытяжным вентилятором (на фигурах не показаны). В корпусе дополнительного не электрифицированного противня 8 размещен модуль 9 (фиг. 1, 2, и 4).The electric furnace for firing vermiculite concentrates, shown in figure 1, contains a drum dispenser of vermiculite concentrate 1 with a trigger tray 2 and a drum 3. In its case, electrified baking sheets 4 with heat energy recuperators 5 and perforated suction cups 6, which connected to pipelines 7. An additional non-electrified baking sheet 8 is located under the lower electrified baking sheet 4 and is equipped with collectors in the upper and lower parts. Pipelines 7 are connected to the collectors in the upper part of the additional non-electrified baking sheet 8, and the collectors in its lower part are connected by pipelines to the precipitating hopper equipped with an exhaust fan (not shown in the figures). In the case of an additional non-electrified baking sheet 8 is placed module 9 (Fig. 1, 2, and 4).

Модуль 9, показанный на фиг. 2 и 3 в горизонтальном положении, содержит вибровозбудитель 10 (например, дебалансного типа), цилиндрические пружины 11, упирающиеся в выступ 12 корпуса дополнительного не электрифицированного противня 8 и конические пружины 13, размещенные между упором 14 модуля 9 и выступом 15 корпуса дополнительного не электрифицированного противня 8.The module 9 shown in FIG. 2 and 3 in a horizontal position, contains a vibration exciter 10 (for example, unbalanced type), coil springs 11, abutting against a protrusion 12 of the housing of the additional non-electrified baking sheet 8 and conical springs 13 located between the stop 14 of the module 9 and the protrusion 15 of the housing of the additional non-electrified baking sheet 8.

Модуль 9 содержит ролики 16, установленные на своих осях, закрепленных на модуле 9, причем упомянутые оси выходят за пределы корпуса дополнительного противня 8 через прорези 17 в его боковых поверхностях (фиг. 2 и 4).The module 9 contains rollers 16 mounted on its axles, mounted on the module 9, and the mentioned axis extend beyond the housing of the additional pan 8 through the slots 17 in its side surfaces (Fig. 2 and 4).

В корпусе дополнительного не электрифицированного противня 8, выполненного из стальных листов, имеются верхние и нижние тепловые камеры 18, утепленные термоизоляционным материалом (показан штриховкой), образующие пространство, в котором и размещен модуль 9. Тепловые камеры 18 сообщены с патрубками 19, которые в точках а и 6 присоединяются через коллекторы к трубопроводам 7 (фиг. 1), и с патрубками 20, которые в точках в и г присоединены к трубопроводам, сообщенным с бункером-осадителем, снабженным вытяжным вентилятором (на фигурах не показаны).In the case of an additional non-electrified baking sheet 8, made of steel sheets, there are upper and lower thermal chambers 18, insulated with heat-insulating material (shown by hatching), forming a space in which module 9 is located. Thermal chambers 18 are connected with pipes 19, which are at points a and 6 are connected through manifolds to pipelines 7 (Fig. 1), and with nozzles 20, which are connected at points b and d to pipelines in communication with a hopper-precipitator equipped with an exhaust fan (not shown in the figures).

Модуль 9 выполнен из стальных листов с теплоизоляционными слоями (показаны штриховкой), образующих плоскую щелевидную камеру 21 (фиг. 3 и 4), сообщенную с раструбом 22. Ролики 16 модуля 9 благодаря своим осям выходят за пределы корпуса дополнительного не электрифицированного противня 8 через прорези 17 в его боковых поверхностях (фиг. 2 и 4) и опираются на направляющие 23 (фиг. 4), закрепленные на боковых поверхностях дополнительного не электрифицированного противня 8 снаружи.Module 9 is made of steel sheets with heat-insulating layers (shown by hatching) forming a flat slit-like chamber 21 (Figs. 3 and 4) in communication with the bell 22. The rollers 16 of module 9, due to their axes, extend beyond the housing of the additional non-electrified baking sheet 8 through the slots 17 in its side surfaces (FIGS. 2 and 4) and rely on guides 23 (FIG. 4), mounted on the side surfaces of an additional non-electrified baking sheet 8 from the outside.

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов работает следующим образом. Барабанный дозатор 1 по спусковому лотку 2 подает вермикулитовый концентрат на верхний электрифицированный противень 4. Пересыпаясь с одного противня 4 печи на другой, вермикулитовый концентрат подвергается воздействию теплового излучения, идущего с поверхностей электрических нагревателей, и вспучивается.An electric furnace for firing vermiculite concentrates works as follows. Drum dispenser 1 on the trigger tray 2 delivers vermiculite concentrate to the upper electrified baking sheet 4. Pouring from one baking sheet 4 of the furnace to another, the vermiculite concentrate is exposed to thermal radiation coming from the surfaces of electric heaters and swells.

Но не вся излучаемая тепловая энергия поглощается вспучивающимся вермикулитом. Часть этой энергии нагревает воздух и образует его конвективные потоки, выходящие из верхних торцевых частей противней 4. Другая часть, отражаясь от основания и термокрышек противней 4 и от самого вспучивающегося вермикулита, выходит в виде теплового излучения через верхние торцевые части противней 4. Рекуператоры тепловой энергии 5 с перфорированными всасывателями 6, установленные вдоль верхних торцевых частей противней 4, «собирают» эту энергию и в виде раскаленного воздуха, нагретого до высокой температуры через трубопроводы 7, и трубчатые коллекторы направляют ее за счет разряжения, создаваемого вытяжным вентилятором бункера-осадителя (на фигурах не показаны), в тепловые камеры 18 дополнительного не электрифицированного противня 8.But not all radiated thermal energy is absorbed by intumescent vermiculite. Part of this energy heats the air and forms its convective flows coming from the upper end parts of the baking sheets 4. The other part, reflected from the base and the thermal covers of the baking sheets 4 and from the intumescent vermiculite, comes out as thermal radiation through the upper end parts of the baking sheets 4. Heat energy recuperators 5 with perforated suction cups 6, installed along the upper end parts of the baking sheets 4, “collect” this energy in the form of hot air heated to a high temperature through pipelines 7, and a tube Tide collectors sent it by underpressure produced by the exhaust fan-precipitator hopper (not shown in the figures) in the heat chamber 18 is not electrified additional baking 8.

Недовспученный вермикулит поступает из нижнего электрифицированного противня 4 через лоток в раструб 22 модуля 9 и оказывается в его плоской щелевидной камере 21 (фиг. 3 и 4). Благодаря наклону модуля 9 и его несимметричным колебаниям, осуществляющимся вдоль плоскости модуля 9 за счет вибровозбудителя 10, конических 13 и цилиндрических 11 пружин, вермикулит движется к выходу из модуля 9 некоторое время, определяемое средней скоростью вермикулитового потока.Unexpanded vermiculite comes from the lower electrified baking sheet 4 through the tray into the socket 22 of module 9 and ends up in its flat slit-like chamber 21 (Figs. 3 and 4). Due to the inclination of module 9 and its asymmetric vibrations along the plane of module 9 due to vibration exciter 10, conical 13 and cylindrical 11 springs, vermiculite moves to exit module 9 for some time, determined by the average speed of vermiculite flow.

Несимметричные колебания модуля 9 вызывают транспортный эффект, характерный тем, что максимальное ускорение, направленное вправо, не равно максимальному ускорению, направленному влево. Если максимум ускорения влево

больше (как в данном случае из-за конических пружин 13, расположенных слева), чем максимум ускорения вправо

, то будет выполняться условие (Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т./ под. ред. В.Н. Челомей - М.: Машиностроение, 1981. - Т. 4. Вибрационные процессы и машины / под. ред. Э.Э. Лавендела. 1981. 509 с.):Asymmetric vibrations of module 9 cause a transport effect, characterized in that the maximum acceleration directed to the right is not equal to the maximum acceleration directed to the left. If the maximum acceleration to the left

more (as in this case due to the conical springs 13 located on the left) than the maximum acceleration to the right

, then the condition will be satisfied (Vibrations in technology: Handbook. In 6 volumes / under the editorship of VN Chelomey - M .: Mechanical Engineering, 1981. - T. 4. Vibration processes and machines / under. E.E. Lavendela. 1981. 509 p.):

(f - коэффициент трения вермикулита по металлической поверхности, m - масса вермикулитовой частицы, кг, и G - вес вермикулитовой частицы, H), то частица и весь поток вермикулитовых зерен будет двигаться влево даже при горизонтальном положении модуля 9. При этом движение будет иметь однонаправленный пульсирующий характер с некоторой средней скоростью.(f is the coefficient of friction of vermiculite on a metal surface, m is the mass of a vermiculite particle, kg, and G is the weight of a vermiculite particle, H), then the particle and the entire flow of vermiculite grains will move to the left even with the horizontal position of module 9. In this case, the motion will have unidirectional pulsating character with a certain average speed.

Но наклон модуля 9 позволяет регулировать эту среднюю скорость, увеличивая или уменьшая ее в зависимости от количества вермикулита, поступающего в модуль 9 из нижнего электрифицированного противня 4 печи. Кроме того, управлять средней скоростью вермикулитового потока в щелевидной камере 21 можно путем регулирования амплитуды и частоты колебаний (Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. / под. ред. В.Н. Челомей - М.: Машиностроение, 1981. - Т. 4. Вибрационные процессы и машины / под. ред. Э.Э. Лавендела. 1981. 509 с.). Таким образом, электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов позволяет управлять скоростью, а следовательно, и временем движения вермикулита - плоской щелевидной камере.But the slope of module 9 allows you to adjust this average speed, increasing or decreasing it depending on the amount of vermiculite entering the module 9 from the lower electrified baking sheet 4 of the furnace. In addition, you can control the average speed of the vermiculite flow in the slit-like chamber 21 by controlling the amplitude and frequency of vibrations (Vibrations in technology: Handbook. In 6 volumes / under the editorship of V.N. Chelomei - M .: Mechanical Engineering, 1981. - T. 4. Vibration processes and machines / under the editorship of E.E. Lavendell. 1981. 509 p.). Thus, an electric furnace for firing vermiculite concentrates allows you to control the speed, and therefore the time of movement of vermiculite - a flat slit-like chamber.

Зерна вермикулита в плоской щелевидной камере 21 движутся без разгона, как это происходит в электрифицированных противнях 4. Поэтому их движение идет плотным потоком с минимальными и не увеличивающимися по мере движения пустотами между ними (расстояниями между зернами), что создает наиболее благоприятные условия для переноса теплового излучение мелких зерен, уже нагревшихся до максимальной температуры в электрифицированных противнях 4, на крупные зерна, а также для кондуктивного переноса теплоты поверхностных слоев крупных зерен, также нагревшихся до максимальной температуры в электрифицированных противнях 4, в их глубинные слои.Vermiculite grains in a flat slit-like chamber 21 move without acceleration, as occurs in electrified baking sheets 4. Therefore, their movement proceeds in a dense flow with minimal and non-increasing voids between them (distance between grains), which creates the most favorable conditions for heat transfer radiation of small grains, already heated to a maximum temperature in electrified baking sheets 4, on large grains, as well as for conductive heat transfer of the surface layers of large grains, also heated to a maximum temperature in electrified baking sheets 4, in their deepest layers.

Скорость движения вермикулитового потока в модуле 9 такова, что количество вспучивающегося вермикулита, поступающего в плоскую щелевидную камеру 21 (с входной стороны), точно равно количеству вспучивающегося вермикулита, выходящего из модуля (с выходной стороны), а вермикулитовый поток при этом является однослойным. Тепловое излучение, идущее из тепловых камер 18 дополнительного противня 8, создает условия, при которых потери указанных тепловых энергий из щелевидного пространства минимальны. Уменьшению тепловых потерь в дополнительном противне 8 способствует термоизоляция корпуса дополнительного не электрифицированного противня 8 и модуля 9.The velocity of the vermiculite flow in module 9 is such that the amount of intumescent vermiculite entering the flat slit-like chamber 21 (from the input side) is exactly equal to the number of intumescent vermiculite leaving the module (from the output side), and the vermiculite flow is single-layer. Thermal radiation coming from the heat chambers 18 of the additional pan 8 creates conditions under which the losses of these thermal energies from the slit-like space are minimal. Reducing heat loss in the additional pan 8 contributes to the thermal insulation of the housing of the additional non-electrified pan 8 and module 9.

За счет дополнительного не электрифицированного противня 8, в зависимости от его длины, продолжительность обжига увеличивается на 25…30%, поэтому температура нагревателей электрифицированных противней 4 может несколько быть уменьшена. Это позволяет снизить потребление электроэнергии и уменьшить энергоемкость процесса обжига вермикулитовых концентратов.Due to the additional non-electrified baking sheet 8, depending on its length, the firing time increases by 25 ... 30%, so the temperature of the heaters of electrified baking sheets 4 can be slightly reduced. This allows you to reduce energy consumption and reduce the energy intensity of the process of roasting vermiculite concentrates.

Так достигается технический результат полезной модели - повышение энергоэффективности электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов за счет наиболее полного использования вторичных энергетических ресурсов - теплового излучения мелких зернен, нагревшихся до максимальной температуры в электрифицированных противнях, переносимого на крупные зерна, а также теплоты поверхностных слоев крупных, зерен также нагревшихся до максимальной температуры, переносимой кондуктивно в их глубинные слои внутри плоской щелевидной камеры модуля.This achieves the technical result of a utility model - increasing the energy efficiency of an electric furnace for burning vermiculite concentrates due to the most complete use of secondary energy resources - thermal radiation of small grains, heated to maximum temperature in electrified baking sheets, transferred to large grains, as well as the heat of the surface layers of large grains also heated to a maximum temperature, which is carried out conductively into their deep layers inside a flat slit-like chamber m Odul.

Claims (1)

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, содержащая бункер-осадитель с вытяжным вентилятором, барабанный дозатор вермикулитового концентрата со спусковым лотком и барабаном, корпус, установленные в нем под углом друг к другу электрифицированные противни из огнеупорного материала с нагревателями, размещенными под крышками, снабженные рекуператорами тепловой энергии с перфорированными всасывателями, неэлектрифицированный противень, расположенный наклонно под нижним электрифицированным противнем, выполненный из стальных листов, образующих тепловые камеры и пространство между ними, при этом перфорированные всасыватели соединены трубопроводами с тепловыми камерами в верхней части неэлектрифицированного противня, а трубопроводы, соединенные с ним в нижней части, соединены с бункером-осадителем, отличающаяся тем, что она снабжена плоской щелевидной камерой, сообщенной с раструбом, размещенной в пространстве между тепловыми камерами и соединенной с вибровозбудителем, корпус которой выполнен из стальных листов с теплоизоляционными слоями, коническими пружинами, установленными в нижней части ее корпуса, и цилиндрическими пружинами, расположенными в верхней части корпуса, снабженного роликами, опирающимися на направляющие, закрепленные снаружи неэлектрифицированного противня на его боковых поверхностях посредством осей роликов, выходящих наружу в продольные прорези боковых поверхностей.An electric furnace for firing vermiculite concentrates, containing a hopper-precipitator with an exhaust fan, a drum dispenser of vermiculite concentrate with a drain tray and a drum, a housing, electrified baking sheets made of refractory material with heaters placed under the covers, equipped with heat recuperators, installed in it energy with perforated suction cups, non-electrified baking sheet, located obliquely under the lower electrified baking sheet, made of the sheets forming the heat chambers and the space between them, while the perforated suction pipes are connected by pipelines to the heat chambers in the upper part of the non-electrified baking sheet, and the pipelines connected to it in the lower part are connected to the precipitating hopper, characterized in that it is equipped with a flat slit-like a chamber in communication with a bell placed in the space between the thermal chambers and connected to a vibration exciter, the casing of which is made of steel sheets with heat-insulating layers, conical springs installed in the lower part of its casing and cylindrical springs located in the upper part of the casing, equipped with rollers, supported by guides fixed on the outside of the non-electrified baking sheet on its side surfaces by means of roller axes that extend outward into the longitudinal slots of the side surfaces.

Images