SU1728614A1 - Способ термической обработки изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов и, в частности, к способам термообработки изделий с пакетной садкой в установках туннельного типа. Цель изобретени  - повышение КПД и качества изделий. Способ термообработки заключаетс  в подаче теплоносител  извнев обжиговый канал в межпакетное пространство направленными стру ми. Теплоноситель подают по длине туннел  и отбирают из него отдельными порци ми, в которых масса подаваемого теплоносител  равна массе отбираемого. Подачу теплоносител  осуществл ют по крайней мере в виде двух смежных одинаково направленных поперечных струй в разрывы между пакетами садки, а отбирают его в промежутке между этими стру ми. Высота струи в ее устье равна 0,8-1 высоты пакета садки и средн   скорость 4-16 м/с, а скорость газа в патрубке дл  отбора теплоносител  поддерживают не менее чем в 4 раза меньшей скорости подающей струи. Расход газа по высоте поперечной струи измен етс  так, что в верхней части он в 1,5-2 раза меньше, чем в нижней. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.(Л

Description

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов и, в частности , к способам и установкам туннельного типа дл  термообработки изделий с пакетной садкой печи,сушила.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД установки и качества изделий за счет использовани  сложного поперечновозвратного нисход щего движени  газа, обеспечивающего в пределах одного или нескольких пакетов садки элементы поперечного , противоточного и пр моточного движений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что теплоноситель подают и отбирают по длине туннел  отдельными порци ми, в которых масса подаваемого газа равна массе отбираемого , причем подачу газа в каждой порции осуществл ют по крайней мере в виде двух смежных эжектирующих одинаково направленных поперечных струй в разрывы между пакетами садки, а отбирают его на уровне низа садки в пространстве между этими стру ми, при этом высота струи в ее устье равна 0,8 - 1,0 высоты пакета садки.

Среднюю скррость в устье поперечной эжектирующей струи поддерживают в пределах 4-16 м/с, а скорость газа в отсасывающем патрубке выдерживают не менее чем в 4 раза меньше скорости подающей струи. Расход газа по высоте поперечной струи в ее устье измен ют так, что в верхней части он в 1,5-2 раза меньше,чем в нижней, В результате, на отдельных участках установки организуетс  особый характер движени  газа (теплоносител ): движущиес  параллельно в одном направлении между пакетами плоские вертикальные струи охватывают их с двух сторон, достигают противоположной стороны туннел  и под действием разрежени  в нижней части садки поворачивают на 180°, ст гиваютс  к низу, преодолева  действие гидростатического давлени , и удал ютс  через горизонтальное окно. При движении в разрывах между п;жетами плоские струи эжектируют в себ  часть отработавшего теплоносител  из садочного объема по всей его высоте, обеспечива  выравнивание температуры. Равенство подаваемого и отбираемого количеств газа в каждой порции создает услови  дл  минимизации газообмена с окружающим пространством, что повышает КПД процесса. При высоте струи менее 0,8 высоты пакета садки расшир юща с  стру  в разрывах между пакетами садки достигнет противоположной стороны туннел , не перекрыв все издели  по высоте пакета. Высота струи более 1 высоты садки нецелесообразна, так как не повышает степень охвата изделий по высоте. Нижний предел скорости в устье вертикальной струи 4 м/с обеспечивает минимально допустимое соотношение между горизонтальной составл ющей скорости и вертикальной составл ющей, котора  по вл етс  вследствие гидростатического напора из-за разности температур в установке и вне ее. При увеличении температуры подаваемого газа скорость вертикальной струи должна увеличиватьс . Верхний предел скорости обусловлен нежелательным ростом давлени  истечени  с соответствующим увеличением расхода энергии и потер ми газа (при выполнении щелей в кладке установки ). Так как отсасывающий патрубок находитс  вблизи усть  вертикальной струи, установлено, что минимальное допустимое искажение подаваемой вертикальной струи наблюдаетс  в случае, когда скорость в ее устье в 4 раза превышает скорость в патрубке отбора теплоносител . .Неравномерность распределени  температуры по высоте туннел  обусловлена недостаточной конвекцией теплоносител  в туннеле, а также дополнительным теглопотреблением движущегос  пода. Подача в нижнюю часть вертикальной струи в 1,5-2 раза большего количества теплоносите/; , как показывают опыты, также способствует выравниванию распределени  температуры. Печь содержит рабочий канал 1 с зонами подготовки А, обжига Б и охлаждени  С, устройства дл  ввода и отбора теплоносител  в виде зжекторных элементов, состо щих из патрубков 2 со щелевыми соплами и расположенного между ними окна 3 дл  отбора теплоносител , вагонетки 4 с установленными на них пакетами садки 5, систему проталкивающих вентил торов Bi и В., дымосос Д, вентил тор дл  подачи холодного воздуха Вх1, вентил торы дл  отбора гор чего воздуха Вг1 и Вг2, горелки дл  сжигани  газа Г, системы подающих 6 и отсасывающих 7 коллекторов, регулирующие шибера (дроссел ) 8. Печь работает следующим образом. Вагонетки с загруженными на них паке-гами садки периодически проталкивают через печной канал 1. Причем проталкивание происходит либо на длину вагонетки, либо на шаг, кратный шагу между пакетами садки . Таким образом, издели  последовательно проход т зоны подготовки А, обжига Б и охлаждени  С. Зона подготовки раздела на три подзоны . В подзоне AI издели  равномерно подогреваютпоперечно-встречными возвратными потоками от 20-50 до 400450°С . Регулирование температуры на отдельных позици х осуществл ют регулированием количества подаваемого и отбираемого на этих позици х теплоносител . Отбираемый в этой подзоне отработанный газ выбрасывают в атмосферу дымососом. Теплоносителем дл  зоны Ai служат дымовые газы, отбираемые через отсасывающие окна в подзоне А2 проталкивающим вентил тором Bi. Теплоносителем з подзоне А2 служат дымовые газы, отбираемые соответственно через отсасывающие окна подзоны Аз проталкивающим вентил тором В2 - в этой подзоне происходит подогрев изделий от 400 - 450 до 650 - 700°С. Регулирование температурного режима осуществл ют аналогично регулированию в подзоне AI. В подзоне Аз происходит традиционный противоточный разогрев изделий до температуры 850 - 950°С. При необходимости в этой подзоне могутустанавливатьс  подогревные высокоскоростные горелки. Регулирование температурного режима в подзоне АЗ осуществл ют этими горелками, либо горелками в начале зоны обжига в сочетании с отсосом вентил тором 82. В зоне Б обжига работают двухпроводные горелки, которые осуществл ют разогрев изделий от температуры 850 - до температуры обжига и обеспечивают соответствующую выдержку при этой температуре .

Зона С охлаждени  также разделена на три подзоны. В подзоне Ci осуществл етс  быстрое охлаждение изделий поперечновстречными возвратными потоками. Холодный воздух дл  охлаждени  поступает в зону от вентил тора Bxi, охлаждает издели , нагреваетс  и отбираетс  вентил тором Вг1, которым подаетс  на горение. Предусмотрена возможность подачи гор чего воздуха частично и на сушку изделий (системой шиберов и трубопроводов). В зоне С2 осуществл етс  замедленное охлаждение изделий в опасном интервале от 700 - 650 до 400°С. В этой подзоне: предусмотрена возможность отбора гор чего воздуха. Регулирование режима охлаждени  в этой зоне предусмотрено также за счет возможности ее расширени  путем отключени  эжекторных элементов на граничащих с этой зоной позици х подзон Ci и Сз. В подзоне Сз вновь происходит быстрое охлаждение изделий от температуры 400 до 40-50С поперечно-встречными возвратными потоками холодного воздуха, который поступает к эжекторным элементам от вентил тора Вх1 (может быть установлен и отдельный вентил тор). Регулирование кривой охлаждени  осуществл етс  количеством холодного воздуха, подаваемого на отдельные позиции через эжекторные элементы при соответствующем изменении количества , отбираемого на этих позици х нагретого воздуха. Гор чий воздух, отобранный из подзоны Сз вентил тором Вг2, направл етс  на сушку системой шиберов и трубопроводов. Предусмотрена возможность регулировани  температуры теплоносител  и гор чего воздуха патрубками подачи холодного воздуха, присоединенными к всасывающим коллекторам вентил торов .

На фиг. 2 схематически показана туннельна  сушилка. Сушилка содержит подающий вентил тор Вп и коллектор 9 свежего теплоносител ,

Сушилка работает следующим образом.

Вагонетка 4 с пакетами 5 садки изделий на них периодически проталкиваетс  через сушильный канал таким образом, что вертикальные патрубки с соплами дл  подачи теплоносител  подают теплоноситель в разрыве между пакетами садки, создава  расшир ющиес  потоки по всей высоте садки , которые охватывают ее с двух сторон и возвращаютс  к отсасывающему окну (патрубку ) 3, расположенному в нижней части канала вдоль пакета садки, практически по всей его длине. Количество подаваемого и отсасываемого теплоносител  в каждом эжекторном элементе одно и то же, что

предопредел ет отсутствие вь1бивани  теплоносител  по длине сушильного канала.

При прохождении с пакетом садки вдоль туннел  вагонетка периодически обдуваетс  поперечно-возвратными потоками

теплоносител  с одной стороны, затем с другой, причем между чередующимис  позици ми интенсивной тепловой обработки предусмотрены позиции, на которых пакет садки не обдуваетс  (позиции отлежки).

Свежий теплоноситель подающим вентил тором Вп подаетс  через эжекторные элементы в зону интенсивной досушки. Отбираемый в этой зоне через патрубки 3 и отсасывающие коллектора 7 частично отработавший теплоноситель проталкивающим вентил тором Bi передаетс  в предыдущую по ходу изделий зону через систему подающих коллекторов 6 патрубков 2. Отбираемый в этой зоне теплоноситель следующим

проталкивающим вентил тором передаетс  в предыдущую зону. Таким образом, осуществл етс  позонноесрабатывание потенциала теплоносител . Отработавший в суш;/ лке теплоноситель из первой по ходу

изделий зоны отбираетс  через патрубки 3, отсасывающий коллектор 7 и вентил тором Д выбрасываетс  в атмосферу.

Поддержание заданного режима сушки в зонах сушилки осуществл ют регулированием шиберами 8 количества подаваемого и отбираемого через уравновешенные эжекторные элементы теплоносител  и подачи свежего теплоносител  к всасывающим патрубкам переталкивающих вентил торов В

от коллектора свежего теплоносител  9.

Использование предлагаемого способа термической обработки изделий в установках туннельного типа (печи и сушилки) позвол ет добитьс  за счет поперечно-возвратного нисход щего потока газов значительной равномерности термообработки (сушки, нагрева, охлаждени ) по сечению пакета садки и соответственно высокого качества изделий. Отсутствие при этом горизонтального потока газа (теплоносител ) обеспечивает минимальное (практически нулевое) значение давлени  в рабочем канале , что исключает неконтролируемый газообмен с окружающим пространством.

Отсутствие неконтролируемого газообмена позвол ет повысить КПД установок.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ термической обработки пздеЛИЙ преимущественно в туннельных печах с садкой изделий в пакетах, расположенных по дли не ту ни ел   с разрывами, включающий подачу и отбор теплоносител  по длине туннел , отличающийс  тем, что, с целью

   повышени  КПД и качества изделий, теплоноситель подают и отбирают по длине туннел  отдельными порци ми, в которых масса подаваемого газа равна массе отбираемого , причем подачу газа в каждой порции осуществл ют по крайней мере в виде двух смежн Ас эжектирующих одинаково направленных поперечных струй в разрывы между пакетами садки, а отбирают его на уровне низа садки в пространстве между этими стру ми, при этом высота струи в ее устье равна 0,8-11 высоты пакета садки.
2. 2.Способ поп. 1, отличающийс  тем, что среднюю скорость в устье поперечной эжектирующей струи поддерживают в пределах 4-16 м/с, а скорость газа в отсасывающем патрубке выдерживают не менее чем в 4 раза меньше скорости подающей струи.
3. 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что расход газа по высоте поперечной струи в ее устье измен ют так, что в верхней части он в 1,5 - 2,0 раза меньше.чем в нижней .