RU179055U1 - ELECTRIC FURNACE FOR VERMICULITE FIRING - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительных и огнеупорных материалов, а именно к технологическому оборудованию для производства вспученного вермикулита. Электрическая печь для обжига вермикулита содержит противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание сырья в процессе обжига с одного на другой и электрические нагреватели, размещенные под крышками противней продольно и закрепленные на головках с параллельными гранями для обеспечения их параллельной установки, электрические нагреватели расположены над поверхностью противней с зазором, в нижней части противней консоли электрических нагревателей подвешены на поворотных серьгах, закрепленных через керамические электроизолирующие втулки шарнирно на стержнях, установленных на крышках противней, причем серьги выполнены в виде Г-образных рычагов, одни плечи которых удерживают консоли электрических нагревателей, а другие снабжены грузиками, обеспечивающими натяжение электрических нагревателей и постоянство зазора. Технический результат: повышение надежности электрической печи для обжига вермикулита. 3 ил.The utility model relates to the field of construction and refractory materials, namely to technological equipment for the production of expanded vermiculite. The electric vermiculite roasting furnace contains baking sheets made of refractory material and installed with respect to each other at an angle that provides for the pouring of raw materials during the roasting process from one to the other and electric heaters placed longitudinally under the baking sheets of the baking sheets and secured to heads with parallel faces to ensure their parallel installation, electric heaters are located above the surface of the pan with a gap, in the lower part of the pan the console of the electric heaters are suspended on rotary earrings fixed through ceramic electrically insulating sleeves pivotally on rods mounted on baking sheets, and the earrings are made in the form of L-shaped levers, some shoulders of which are held by consoles of electric heaters, while others are equipped with weights ensuring tension of electric heaters and constant clearance. Effect: increasing the reliability of an electric furnace for burning vermiculite. 3 ill.

Description

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

Известна печь для обжига вермикулита (варианты) [RU №85993, МПК F27B 15/00, опубликовано 20.08.2009], включающая противни, выполненные из огнеупорного материала, установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой и снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхностях противней.Known furnace for firing vermiculite (options) [RU No. 85993, IPC F27B 15/00, published 08/20/2009], including baking sheets made of refractory material, installed in relation to each other at an angle that ensures the pouring of vermiculite in the firing process from one on the other and equipped with electric heaters located on the surfaces of the baking sheets.

Общими признаками заявляемой полезной модели с рассмотренным аналогом являются противни, выполненные из огнеупорного материала, установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой и снабженные электрическими нагревателями.Common features of the claimed utility model with the considered analogue are baking sheets made of refractory material, installed in relation to each other at an angle that ensures that vermiculite is poured during firing from one to another and equipped with electric heaters.

Указанная печь обладает следующим недостатком. Так как электрические нагреватели расположены на поверхностях противней, то частицы вспучивающегося вермикулита при движении по этим поверхностям постоянно контактируют с раскаленными до температуры ~ 700°С электрическими нагревателями. Даже если вермикулитовый концентрат отличается высоким качеством, он все же содержит частицы различных сопутствующих мелкодисперсных минералов (до 4-5% по весу), многие из которых имеют температуру плавления ниже указанной. Поэтому происходит постепенное пригорание этих частиц к поверхностям электрических нагревателей и со временем на отдельных участках начинают образовываться нагарные корки. В местах их образования ухудшается отвод тепла, нагарная корка термоизолирует электрические нагреватели, происходит их локальный перегрев и один из них перегорает. При этом печь отключают от электрической сети, охлаждают, производят замену электрического нагревателя и очистку от нагара других электрических нагревателей. Это приводит к простоям, снижению сменной производительности, к выполнению ремонтных работ, обладающих существенной трудоемкостью, а также к перерасходу нихрома, из которого выполнены электрические нагреватели.The specified furnace has the following disadvantage. Since electric heaters are located on the surfaces of baking sheets, particles of intumescent vermiculite, when moving along these surfaces, are constantly in contact with electric heaters heated to a temperature of ~ 700 ° C. Even if the vermiculite concentrate is of high quality, it still contains particles of various accompanying finely dispersed minerals (up to 4-5% by weight), many of which have a melting point lower than that indicated. Therefore, a gradual burning of these particles to the surfaces of electric heaters occurs and over time, carbon crusts begin to form in some areas. In places of their formation, heat dissipation is deteriorating, the carbon crust thermally insulates electric heaters, they overheat locally and one of them burns out. In this case, the furnace is disconnected from the electric network, cooled, the electric heater is replaced and other electric heaters are cleaned of carbon deposits. This leads to downtime, a decrease in shift capacity, to the implementation of repairs that have significant laboriousness, as well as to overrun of nichrome, from which electric heaters are made.

Известна также электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов (RU №2351862, МПК F27B 9/00, опубликовано 10.04.2009), включающая противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под, углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой, снабженные электрическими нагревателями, расположенными на поверхности противней под крышками и выполненными в виде лент, установленных на ребро продольно и закрепленных с помощью изоляторов.Also known is an electric furnace for firing vermiculite concentrates (RU No. 2351862, IPC F27B 9/00, published April 10, 2009), including baking sheets made of refractory material and installed in relation to each other at an angle that ensures that vermiculite is poured out during firing with one to the other, equipped with electric heaters located on the surface of the baking sheets under the covers and made in the form of tapes mounted on a rib longitudinally and secured with insulators.

Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой, снабженные электрическими нагревателями, размещенными под крышками продольно.Common features with the claimed utility model are baking sheets made of refractory material and installed with respect to each other at an angle that ensures that vermiculite is poured during firing from one to another, equipped with electric heaters placed longitudinally under the covers.

Указанная печь обладает всеми вышеперечисленными недостатками. Поэтому неизбежно, время от времени, происходят простои, приводящие к снижению сменной производительности, к необходимости выполнения ремонтных работ, обладающих существенной трудоемкостью, а также к перерасходу нихрома.The specified furnace has all of the above disadvantages. Therefore, inevitably, from time to time, downtime occurs, which leads to a decrease in shift productivity, to the need to perform repair work, which has significant laboriousness, as well as to overrun nichrome.

За прототип принята электрическая печь для обжига вермикулита (RU №161281, МПК F27B 15/00, опубликовано 20.04.2016), содержащая противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой и электрические нагреватели, размещенные под крышками противней продольно и закрепленные на головках с параллельными гранями для обеспечения их параллельной установки, при этом электрические нагреватели расположены над поверхностью противней с зазором, в нижней части консоли электрических нагревателей подвешены на поворотных серьгах, закрепленных через керамические электроизолирующие втулки шарнирно на стержнях, установленных на крышках противней.The prototype is an electric furnace for firing vermiculite (RU No. 161281, IPC F27B 15/00, published 04/20/2016), containing baking sheets made of refractory material and installed in relation to each other at an angle that ensures that vermiculite is poured out during firing from one on the other and electric heaters placed longitudinally under the baking sheets and fixed on heads with parallel faces to ensure their parallel installation, while the electric heaters are located above the surface of the baking sheet with a gap By the throat, in the lower part of the console, electric heaters are suspended on pivoting earrings fixed through ceramic electrically insulating sleeves pivotally to rods mounted on the covers of baking sheets.

Общими признаками заявляемой полезной модели с прототипом являются противни, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой и электрические нагреватели, размещенные под крышками противней продольно, закрепленные на головках с параллельными гранями для обеспечения их параллельной установки, при этом электрические нагреватели расположены над поверхностью противней с зазором, в нижней части консоли электрических нагревателей подвешены на поворотных серьгах, закрепленных через керамические электроизолирующие втулки шарнирно на стержнях, установленных на крышках противней.Common signs of the claimed utility model with the prototype are baking sheets made of refractory material and installed with respect to each other at an angle that provides vermiculite pouring during firing from one to the other and electric heaters placed longitudinally under the baking sheets, fixed on heads with parallel faces to ensure their parallel installation, while electric heaters are located above the surface of the pan with a gap in the lower part of the console electrical the repeaters are suspended on rotary earrings fixed through ceramic electrically insulating sleeves pivotally on the rods mounted on the covers of the baking sheets.

Недостатком прототипа является то, что электрические нагреватели с верхней стороны закреплены на головках с параллельными гранями, а с нижней стороны их консоли подвешены на поворотных серьгах, закрепленных на керамических электроизолирующих втулках, которые в свою очередь надеты на стержни, установленные на крышках противней. При этом электрические нагреватели расположены над поверхностью противней с зазором, поэтому частицы вспучивающегося вермикулита при движении по противням постоянно не контактируют с раскаленными до ~700°С электрическими нагревателями. Однако, постепенно, электрические нагреватели, под действием собственного веса прогибаются в центральной части противней между головками с параллельными гранями и серьгами и зазор между электрическими нагревателями и поверхностью противней в центральной их части уменьшается. Поэтому в центральной части противней, где из-за прогибания электрических нагревателей частицы вспучивающегося вермикулита во время движении контактируют с их раскаленными поверхностями. Даже если вермикулитовый концентрат отличается высоким качеством, он все же содержит частицы различных сопутствующих мелкодисперсных минералов (до 4-5% по весу), многие из которых имеют температуру плавления ниже указанной. Поэтому происходит постепенное пригорание этих частиц к поверхностям электрических нагревателей в центральной части противней и со временем на них начинают образовываться нагар. В местах образования нагара ухудшается отвод тепла от электрических нагревателей, нагарные корки термоизолируют электрические нагреватели, происходит их локальный перегрев и один из них перегорает. При этом печь приходится отключать, охлаждать, производить замену электрического нагревателя и очистку от нагара других электрических нагревателей. Это приводит к простоям, снижению сменной производительности.The disadvantage of the prototype is that the electric heaters on the upper side are mounted on heads with parallel faces, and on the lower side of their console are suspended on swivel earrings mounted on ceramic electrical insulating bushings, which in turn are worn on rods mounted on the baking sheets. In this case, electric heaters are located above the surface of the pan with a gap, therefore, particles of intumescent vermiculite do not constantly come into contact with electric heaters heated up to ~ 700 ° C when moving along baking sheets. However, gradually, electric heaters, under the influence of their own weight, bend in the central part of the baking sheets between the heads with parallel faces and earrings, and the gap between the electric heaters and the surface of the baking sheet in their central part decreases. Therefore, in the central part of the baking sheets, where due to the bending of electric heaters, the particles of intumescent vermiculite in contact with their hot surfaces during movement. Even if the vermiculite concentrate is of high quality, it still contains particles of various accompanying finely dispersed minerals (up to 4-5% by weight), many of which have a melting point lower than that indicated. Therefore, a gradual burning of these particles to the surfaces of electric heaters in the central part of the baking sheets occurs and, over time, soot begins to form on them. In places where carbon deposits are formed, heat removal from electric heaters is worsened, carbon crusts thermally insulate electric heaters, their local overheating occurs, and one of them burns out. In this case, the furnace has to be turned off, cooled, and the electric heater replaced and other carbon heaters removed from soot. This leads to downtime, reduced shift performance.

Заявляемая полезная модель направлена на создание электрической печи для обжига вермикулита, исключающей постоянный контакт частиц вермикулитового концентрата с раскаленными до ~700°С поверхностями электрических нагревателей в местах их прогибания, исключающей пригорание частиц и образование нагара на поверхностях электрических нагревателей, приводящего к их перегоранию, отказам печи и вынужденным простоям.The inventive utility model is aimed at creating an electric furnace for burning vermiculite, eliminating the constant contact of particles of vermiculite concentrate with the surfaces of electric heaters heated to ~ 700 ° C in the places of their bending, eliminating the burning of particles and the formation of soot on the surfaces of electric heaters, leading to their burnout, failures furnace and downtime.

Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности электрической печи для обжига вермикулита путем устранения отказов в работе печи и вынужденных ее простоев из-за перегораний электрических нагревателей, вызываемых образованием нагара на поверхностях нагревателей в их центральной части.The technical result of the utility model is to increase the reliability of the electric furnace for burning vermiculite by eliminating failures in the furnace and its forced downtime due to burnout of electric heaters caused by the formation of soot on the surfaces of the heaters in their central part.

Указанный технический результат достигается тем, что электрическая печь для обжига вермикулита, содержащая противни с крышками, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой, и электрические нагреватели, размещенные под крышками противней продольно над поверхностью противней с зазором, закрепленные на головках с параллельными гранями для обеспечения их параллельной установки, и выполненные с консолями, подвешенными в нижней части противней на поворотных серьгах, закрепленных через керамические электроизолирующие втулки шарнирно на стержнях, установленных на крышках противней, согласно полезной модели, серьги выполнены в виде Г-образных рычагов, одни плечи которых удерживают консоли электрических нагревателей, а другие снабжены грузиками, обеспечивающими натяжение электрических нагревателей и постоянство зазора.The specified technical result is achieved in that the electric furnace for firing vermiculite, containing baking sheets with lids made of refractory material and installed with respect to each other at an angle that ensures the pouring of vermiculite during the firing process from one to the other, and electric heaters placed under the covers baking sheets longitudinally above the surface of the baking sheet with a gap, mounted on heads with parallel faces to ensure their parallel installation, and made with consoles, suspended and in the lower part of the baking sheets on the rotary earrings fixed through ceramic electrically insulating sleeves pivotally on the rods mounted on the covers of the baking sheets, according to the utility model, the earrings are made in the form of L-shaped levers, some shoulders of which hold the console of electric heaters, and others are equipped with weights, tension of electric heaters and constancy of a gap.

Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа является то, что серьги выполнены Г-образными в виде рычагов, одни плечи которых удерживают консоли электрических нагревателей, а другие снабжены грузиками, обеспечивающими за счет своего веса, натяжение электрических нагревателей.Distinctive features of the claimed utility model from the prototype is that the earrings are made L-shaped in the form of levers, some shoulders of which hold the consoles of electric heaters, while others are equipped with weights, which, due to their weight, provide tension to electric heaters.

Наличие отличительных признаков доказывает соответствие заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features proves the compliance of the claimed utility model with the condition of patentability “novelty”.

За счет выполнения серег Г-образными в биде рычагов, одни плечи которых удерживают консоли электрических нагревателей, а другие снабжены грузиками, обеспечивающими за счет своего веса, натяжение электрических нагревателей, зазор между нагревателями и поверхностями противней поддерживается практически неизменным что, исключает постоянный контакт частиц вермикулитового концентрата с раскаленными поверхностями электрических нагревателей и перегорание последних, вызываемого образованием нагара, устраняются отказы печи и вынужденные простои.Due to the performance of the L-shaped earrings in a bidet of levers, some of which are supported by consoles of electric heaters, while others are equipped with weights, which ensure due to their weight, the tension of electric heaters, the gap between the heaters and the surfaces of the pan is kept practically unchanged, which eliminates the constant contact of vermiculite particles concentrate with hot surfaces of electric heaters and burnout of the latter caused by the formation of soot, furnace failures and forced downtime.

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

На фиг. 2 показан противень электрической печи для обжига вермикулита в продольном разрезе.In FIG. 2 shows a baking sheet of an electric furnace for firing vermiculite in longitudinal section.

На фиг. 3 показан вид А на нижний торец противня.In FIG. Figure 3 shows view A on the lower end of the pan.

Электрическая печь для обжига вермикулитовых концентратов, показанная на фиг. 1, содержит барабанный дозатор вермикулитового концентрата 1, направляющий лоток 2, установленные по отношению друг к другу под углом противни 3 с крышками 4. Электрические нагреватели размещены над поверхностями противней 3 под крышками 4 и закреплены на крепежных головках 5 с параллельными гранями.The electric furnace for firing vermiculite concentrates shown in FIG. 1, contains a drum dispenser of vermiculite concentrate 1, a guiding tray 2, mounted relative to each other at an angle of the pan 3 with covers 4. Electric heaters are placed above the surfaces of the pan 3 under the covers 4 and are mounted on mounting heads 5 with parallel faces.

Противни имеют раму, фиг. 2, состоящую из швеллеров 6 и уголков 7. На прокладках 8 уложены огнеупорные кирпичи 9; нижний ряд кирпичей удерживается при наклонном положении противня упором 10, а верхний ряд через прокладку 11 удерживается кирпичами нижнего ряда. На крайнем уголке закреплена панель 12 с крепежными головками 5 (фиг. 1), которые соединены с панелью 12 шпильками 13 через электроизолирующие прокладки 14. Грани 15 крепежных головок 5 (фиг. 1) параллельны друг другу и имеют прорези 16, в которые вставлены электрические нагреватели 17 с размером, например круглого сечения с, фиг. 3. Благодаря параллельности граней, вставленные в прорези 16, фиг. 2, и притянутые шпильками 18, гайками 19 и шайбами 20 электрические нагреватели 17 в собранном виде устанавливаются параллельно друг другу.The baking sheets have a frame, FIG. 2, consisting of channels 6 and corners 7. Refractory bricks 9 are laid on gaskets 8; the lower row of bricks is held in the inclined position of the pan by the stop 10, and the upper row through the gasket 11 is held by the bricks of the lower row. A panel 12 with fastening heads 5 (Fig. 1) is fixed at the extreme corner, which are connected to the panel 12 by pins 13 through insulating gaskets 14. The faces 15 of the fastening heads 5 (Fig. 1) are parallel to each other and have slots 16 into which electrical heaters 17 with a size of, for example, circular cross-section c, FIG. 3. Due to the parallelism of the faces inserted in the slots 16, FIG. 2, and drawn by the pins 18, the nuts 19 and the washers 20, the electric heaters 17 are assembled parallel to each other.

Прорези 16 на гранях 15 выполнены на таком уровне, что электрические нагреватели 17 в собранном виде располагаются над поверхностью огнеупорных кирпичей 9 с зазором б, фиг. 3. Консоли электрических нагревателей 17 закреплены с помощью крючков 21 в поворотных серьгах 22, выполненных из жаростойкой стали в виде Г-образных рычагов, которые через керамические втулки 23 из огнеупорного технического фарфора, образуют со стержнем 24 шарнирное соединение. Стержень 24 размещен в отверстиях проушин 25. На другом плече Г-образных рычагов размещены грузики 26.The slots 16 on the faces 15 are made at such a level that the electric heaters 17 are assembled over the surface of the refractory bricks 9 with a gap b, FIG. 3. The consoles of the electric heaters 17 are fixed with hooks 21 in the rotary earrings 22 made of heat-resistant steel in the form of L-shaped levers, which through ceramic bushings 23 of refractory technical porcelain form a swivel with the rod 24. The rod 24 is placed in the holes of the eyes 25. On the other shoulder of the L-shaped levers placed weights 26.

Электрическая печь для обжига вермикулита работает следующим образом. Вермикулитовый концентрат подается барабанным дозатором 1, фиг. 1, по направляющему лотку 2 в верхний противень 3. Двигаясь под действием сил тяжести по поверхностям противней 3, частицы вермикулита проходят под раскаленными до ~ 700°С электрическими нагревателями, не находясь с ними в постоянном контакте, и подвергаются воздействию теплового излучения. По мере движения вермикулит вспучивается и пересыпается из одного противня на другой. В нижней части нижнего противня 3 из печи выходит готовый вспученный вермикулит.An electric furnace for burning vermiculite works as follows. Vermiculite concentrate is supplied by drum dispenser 1, FIG. 1, along the guide tray 2 to the upper pan 3. Moving under the action of gravity on the surfaces of the baking sheets 3, the vermiculite particles pass under electric heaters heated to ~ 700 ° C, not being in constant contact with them, and are exposed to thermal radiation. As it moves, vermiculite swells and pours from one baking sheet to another. In the lower part of the lower pan 3, ready-made expanded vermiculite leaves the oven.

При нагревании электрических нагревателей 17, фиг. 2 и 3, их длина увеличивается, но соединение электрических нагревателей через поворотные серьги 22 и керамические втулки 23 со стержнем 24 не ограничивает возможность этого удлинения. Вес электрических нагревателей 17 будет постепенно приводить к их прогибу в центральной части и тогда зазор б мог бы уменьшаться в центральной части электрических нагревателей 17, а зазор а - увеличиваться, фиг. 3. Но благодаря грузикам 26, размещенным на верхнем плече Г-образных рычагов, обеспечивающих натяжение электрических нагревателей 17, зазоры а и б остаются практически неизменными.When heating electric heaters 17, FIG. 2 and 3, their length is increased, but the connection of electric heaters through the rotary earrings 22 and ceramic bushings 23 with the rod 24 does not limit the possibility of this extension. The weight of the electric heaters 17 will gradually lead to their deflection in the central part, and then the gap b could decrease in the central part of the electric heaters 17, and the gap a would increase, FIG. 3. But thanks to the small weights 26 located on the upper shoulder of the L-shaped levers, providing tension to the electric heaters 17, the gaps a and b remain almost unchanged.

Наличие постоянного по длине зазора б между основанием противней и электрическими нагревателями обеспечивает технический результат полезной модели - устранение отказов и вынужденных простоев печи из-за перегораний электрических нагревателей, вызываемых образованием нагара на их поверхностях за счет исключения постоянного контакта частиц вермикулитового концентрата с поверхностями электрических нагревателей и их пригорания из-за образования нагара в их центральной части.The presence of a constant gap along the length b between the base of the baking sheets and electric heaters provides the technical result of the utility model - eliminating furnace failures and forced downtime due to burnout of electric heaters caused by the formation of soot on their surfaces by eliminating the constant contact of particles of vermiculite concentrate with the surfaces of electric heaters and their burning due to the formation of soot in their central part.

Claims (1)

Электрическая печь для обжига вермикулита, содержащая противни с крышками, выполненные из огнеупорного материала и установленные по отношению друг к другу под углом, обеспечивающим пересыпание вермикулита в процессе обжига с одного на другой, и электрические нагреватели, размещенные под крышками противней продольно над поверхностью противней с зазором, закрепленные на головках с параллельными гранями для обеспечения их параллельной установки и выполненные с консолями, подвешенными в нижней части противней на поворотных серьгах, закрепленных через керамические электроизолирующие втулки шарнирно на стержнях, установленных на крышках противней, отличающаяся тем, что серьги выполнены в виде Г-образных рычагов, одни плечи которых удерживают консоли электрических нагревателей, а другие снабжены грузиками, обеспечивающими натяжение электрических нагревателей и постоянство зазора.An electric vermiculite roasting furnace containing baking sheets with covers made of refractory material and installed with respect to each other at an angle that provides vermiculite pouring from one to the other during firing, and electric heaters placed longitudinally above the surface of the baking sheet under the lid of the baking sheet with a gap mounted on heads with parallel faces to ensure their parallel installation and made with consoles suspended in the lower part of the pan on the rotary earrings, closed heated through ceramic electrical insulating sleeves pivotally on rods mounted on the covers of baking sheets, characterized in that the earrings are made in the form of L-shaped levers, some of whose shoulders hold the consoles of electric heaters, and others are equipped with weights that ensure the tension of electric heaters and a constant gap.

Images