Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера. Печь обжига цемента


Печи для обжига клинкера

Цемент

Для получения клинкера сырьевую смесь (в виде шлама муки или гранул) обжигают во вращающихся печах.Вращающаяся печь — пустотелый, открытый с торцов, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом барабан, установленный с наклоном 3—4° к горизонту и вращающийся со скоростью 1—1,5 об/мин в зависимости от диаметра и производительности печи. Печь работает по принципу противотока. Сырьевую смесь подают со стороны верхнего «холодного» конца печи, а со стороны нижнего «горячего» конца непрерывно загружают топливо— воздушную смесь Благодаря вращению и наклону барабана сырьевая смесь движется к разгрузочной части печи. Обожженный клинкер через соединительную камеру поступает в холодильник. Отработанные газы выбрасываются в атмосферу через пылеуловители.Вращающуюся печь по характеру процессов, происходящих во время обжига, разделяют на шесть температурных зон — испарения (или подсушки), подогрева, декарбонизации, экзотермии, спекания и охлаждения (см. гл. 4, § 17). Зоны испарения и подогрева занимают обычно 50—60 % длины печи, декарбонизации и экзотермии— 25—30 %, спекания — 10—15% и охлаждения — 2—4%. В печах сухого способа производства портландцемента зоны испарения, подогрева и частично декарбонизации выносят из корпуса в отдельно установленные агрегаты. Сырьевая смесь, проходя последовательно все зоны в печи, превращается в клинкер.Корпус вращающейся печи имеет по всей длине постоянный или переменный диаметр. В печах с переменным диаметром зоны спекания и подсушки расширены.Для снижения расхода топлива вращающиеся печи оборудуют встроенными или отдельно установленными теплообменными устройствами; для охлаждения клинкера предусматривают отдельно стоящие или укрепленные на корпусе печи холодильники.Вращающиеся печи классифицируют: по конструкции корпуса — печи с корпусом, имеющим одинаковый диаметр по всей длине; печи с корпусом, расширенным в зоне спекания; печи с корпусом, расширенным в зоне подсушки; печи с корпусом, расширенным в зонах спекания и подсушки:

конструкции устройства для снижения расхода топлива — печи со встроенными теплообменниками, печи с кальпинаторами, печи с концентраторами шлама, печи с* циклонными теплообменниками;

конструкции привода — печи с приводом от одного или двух электродвигателей, печи с гидравлическим приводом,конструкции холодильника — печи с холодильниками барабанного типа, печи с рекуператорными холодильник ками, печи с колосниковыми холодильниками.Главные параметры вращающейся печи — диаметр и длина. На цементных заводах эксплуатируются вращаюЛ щиеся печи длиной от 36 до 230 м, диаметром от 2,1 до 7 м. Отношение длины к среднему диаметру для печей мокрого способа 27—41, сухого— 15—17.Если вращающаяся печь имеет одинаковый диаметр по всей длине, то размеры ее, например диаметр 7 м и длину 230 м, обозначают так: «печь вращающаяся 7х Х230» Если вращающаяся печь имеет расширенную по сравнению с зонах спекания зону подсушки, то диамет-1 ры их указывают в виде дроби. Например, печь длиной 150 м и диаметром барабана в зоне спекания 4 м, в зоне подсушки 3,6 м обозначают: «печь вращающаяся 4/3,6x150»; при наличии в печи двух расширенных зон (спекания и подсушки) — «печь вращающаяся 4/3, 6/4 X X150» и т. д.В цементной промышленности постоянно ведутся работы по созданию новых конструкций печных агрегатов большой производитель-! ности и с высокими удельными съемами клинкера сім8 печи, пониженным расходом топлива и высоким качеством получаемой продукции. При этом имеется тенденция к созданию малогабаритных агрегатов — реакторов с интенсивным обменом между материалом и теплоносителем, отличающихся значительно большей скоростью процесса обжига клинкераРазрабатываются и совершенствую іся способы получения клиі- кера во взвешенном состоянии, в кипящем слое, во взвешешю-фсн- танирующем состоянии, путем плавления, в вакуумной камере и др.Принцип обжига во взвешенном состоянии заключается в том, что материалы движутся прямотоком или противотоком с горячими газами и равномерно распределяются в них.В качестве печного агрегата для производства клинкера используется циклонная топка, применяющаяся в металлургии. Это цилиид-J рический барабан диаметром 0,5 м и длиной 1,5 м, отфутерованный хромомагнезитом. Тонкоизмельченная сырьевая смесь подхватывается в печи тангентально вводимым потоком воздуха и жидкого топлива и рассредотачивается в печном пространстве. Время обжига материала во взвешенном состоянии от долей секунды до нескольких секунд. Температура обжига достигает 2000 СС. Обожженный материал выносится из печи потоком дымовых газов и осаждается в пи- леосадительных устройствах.В Японии созданы установки для высокоскоростного обжига цементного клинкера во взвешенном состоянии. Кроме того, предложена однореактивная печь, представляющая собой цилиндрическую или коническую камеру, в которую из бункера по загрузочному верхнему патрубку поступает тонкомолотая сырьевая смесь. В верхней части камеры тангентально вводится поток воздуха и жидкого топлива. Воспламенение топлива происходит в самой камере. Скорость теплоносителя регулируется путем изменения давления и скорости подачи воздушно-топливной смеси. У стенок камеры поток теплоносителя, закручиваясь по спирали, спускается вниз, а в центре камеры движется по спирали снизу вверх. Попадающие в центр камеры через загрузочный патрубок часгицы сырьевой смеси подхватываются поднимающимся потоком и движутся по спирали вверх, постепенно перемещаясь от центра камеры к ее стенкам. Для предотвращения уиоса материала скорость его не должна быть слишком большой. Подходя к стенкам камеры, частицы сырьевой смеси вместе с подогретыми частицами, подаваемыми через нижний патрубок, опускаются вниз, а газы через нейтральное отверстие в торцовой стенке удаляются из камеры. Затем обожженный материал поступает в холодильник, а из него в выгрузочное отверстие.Подъем и опускание взвешенных частиц обеспечивают интенсивный теплообмен и высокую скорость реакции клинкерообразования.Способ обжига материала в кипящем слое заключается в том, что через слой гранулированного материала пропускают снизу вверх поток горячих газов с такой скоростью, чтобы гранулы находились в непрерывном движении. Материал в таком состоянии имеет сходство с кипящей жидкостьюОбжиг клинкера в кипящем слое осуществлен в опытно-промыш- леиной печи НИИЦемента — цилиндрической шахте переменного диаметра. Гранулированная сырьевая смесь поступает сверху, а топливо и воздух снизу. Материал последовательно проходит через все зоны шахты. В сечении зоны наименьшего диаметра при движении газового потока образуется кипящий слой с интенсивным перемешиванием материала. Интенсивный теплообмен между материалом и газами позволяет ускорить процесс клинкерообразования и улучшить теплотехнические показатели работы печного агрегата.Фирмой «Пайзел» (США) предложена установка для обжига цементного клинкера в кипящем слое, представляющая собой печь- реактор диаметром 2,5 и высотой 5 м. Сырьевая мука пневмовин- товым насосом подается в реактор через донную колосниковую решетку. Обожженный клинкер по трубе поступает в холодильник. Затем клинкер рассеивается на грохоте, в результате чего гранулы размером менее 2,5 мм возвращаются в реактор в качестве затравки. Съем готовой продукции в несколько раз превышает съем с вращающейся печи.НИИЦементом совместно с Институтом тепломассообмена АН БССР разработана конструкция многореакториой шахтной безрешеточной печи для обжига клинкера во взвешенно-фонтанирующем состоянии. Печь состоит из конических реторт-реакторов. По высоте она делится на зоны подогрева, обжига и охлаждения. Сырьевая смесь поступает сверху в виде гранул, а в самый нижний реактор подается воздушное дутье и обожженный материал, который здесь и охлаждается. Клинкер образуется в вышерасположенном реакторе, где происходит сжигание топлива. В каждом реакторе материал находится в пульсирующем взвешенно-фонтанирующем состоянии.Частота пульсации определяет производительность установки, коте,, рая в свою очередь должна быть строго согласована с необходимы» временем термообработки материала.Способ плавления клинкера, предложенный В. В. Серовым, зц. ключается в получении портландцемента путем обогащения извесТняком огненно-жидких шлаков. В конвертор диаметром 3, высотой 8 м и вместимостью 10 т расплава загружают жидкий шллк, и* вестняк и железную руду. СНизу конвертера через две фурмы жидкий шлак под давлением вдувают топливо вместе С воздухе; обогащенным кислородом. Температура расплава в конрерюре по?, тигает 1900—2000 °С. Расплавленный клинкер, выпущенный из ков- вертера, охлаждается на грануляционном барабане. Клинкер можно плавить и в энергетических котельных топках, получаемый при этоц в виде отхода шлак близок по составу к портландцементу.Принцип обжига цементной сырьевой муки в вакуумной камер» батарейного типа при помощи электронного пучка разработан в ГДР. Дне обжиговой камеры имеет конфигурацию переменного сечения, профиль которого определяется углом естественного откоса сыры, вой муки и цементного клинкера. Для создания глубокого вакуума вся система помещена под колокол, в верхней и нижней частях которого имеются шлюзовые затворы для загрузки сырьевой муки к иыгрузки цементного клинкера. Вакуум в системе создается при помощи вакуумных насосов, которые отсасывают воздух из системы. Готовый клинкер выгружают из камеры, дробят в клинкерной дробилке и охлаждают в холодильнике. Нагретый в холодильнике воздух используется для подогрева сырьевой муки в бункере загрузочного устройства. Подогрев производится без смешивания материала с теплоносителем. Установка оборудована системой автоматического регулирования

Бетонные смеси давно уже, если не хочется, не нужно готовить самостоятельно, тратя на это кучу времени и сил. Все можно купить. Они могут продаваться, как в магазинах, так и предлагаются …

Производство и продажа дозаторов шнековых для фасовки смесей пылящих и трудно-сыпучих Цена - 22000грн(850дол.США) без дискрета(дозатор равномерный с регулируемыми оборотами шнека) или 34000грн с дискретом(дозатор порционный с системой точного дозирования) …

КЛАДОЧНЫЕ БЕСЦЕМЕНТНЫЕ И МАЛОЦЕМЕНТНЫЕ РАСТВОРЫ Растворы с химическими добавками. Эти растворы применяют, когда конструкциям сооружения требуется придать полную водонепроницаемость. Растворы приготовляют на основе сухой цементной смеси состава от 1 : …

msd.com.ua

вращающаяся печь для обжига цементного клинкера - патент РФ 2421669

Изобретение относится к обжигу цементного клинкера и может быть использовано в цементной промышленности. Вращающаяся печь содержит цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи обжигаемого цементного клинкера, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник и снабжена установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки. Корпус смонтирован горизонтально, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника. Изобретение направлено на расширение технологических возможностей, повышение интенсивности теплообмена и упрощение эксплуатации печи. 6 ил.

Изобретение относится к технике обжига цементного клинкер и может быть использовано в цементной промышленности.

Известна вращающаяся печь для обжига сыпучего материала (а.с. № 1322051, кл. 27 В 7/16, 07.01.86), содержащая теплообменные устройства и винтовую вставку, размещенные в рабочем пространстве печи и снабженную винтообразным кольцом и кронштейнами, плоскость которых направлена вдоль образующей печи, причем с одной стороны кронштейна закреплена винтовая вставка, а с другой - винтообразное кольцо, причем винтообразное кольцо закреплено под углом к радиальному направлению печи и винтовая вставка закреплена перед теплообменными устройствами, считая по ходу движения газов.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.

Известна вращающаяся печь для приготовления цементного клинкера (Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. Учебник. Высшая школа, 1988. с.147-148), содержащая цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи шлама, головку через которую подается в печь топливо и воздух, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник. Корпус имеет уклон 3.5-4% и снабжен установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки.

Недостатком известной вращающейся печи для приготовления клинкера является необходимость создания уклона для транспортировки шлама от нагрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение эксплуатации в связи с отсутствием уклона и интенсификация теплообмена.

Техническое решение достигается тем, что во вращающейся печи для обжига цементного клинкера, содержащей цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи обжигаемого цементного клинкера, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр, подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник, и снабженной установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки, корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции вращающейся печи для обжига цементного клинкера.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление корпуса позволяет обеспечить осевое перемещение частиц цементного клинкера от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения корпуса, что упрощает эксплуатацию вращающейся печи в связи с отсутствием уклона корпуса.

Новизна заключается в том, что благодаря ломаным внутренним винтовым карманам многоугольной формы векторы скорости движения частиц цементного клинкера при транспортировке их от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации теплообмена и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри корпуса образованы винтовые поверхности в виде ломаных карманов многоугольной формы, что интенсифицирует теплообменные процессы и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что винтовые поверхности и винтовые канавки многоугольной формы завихряют газовый тепловой поток, что интенсифицирует теплообмен.

Новизна заключается также в том, что карманы по периметру корпуса могут быть различными не только по форме, но и размерам, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одних и тех же диаметрах корпуса в предлагаемой конструкции корпуса вращающейся печи длина пути прохождения частиц цементного клинкера по сравнению с известными конструкциями корпуса вращающейся печи в виде цилиндра значительно больше по периметру, что представляет возможность сократить габариты корпуса вращающейся печи как по длине, так и по диаметру, а также способствует интенсификации теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен общий вид вращающейся печи для обжига цементного клинкера; на фиг.2 - корпус, общий вид, на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий, фиг.5 - полоса, согнутая по прямым линиям с образованием карманов многоугольной формы; фиг.6 - аксонометрическая проекция полосы (фиг.5), свернутой в цилиндрический виток.

Вращающаяся печь для обжига сыпучего материала состоит из корпуса 1, опирающеюся через бандажи 2 на опорные ролики 3. Корпус 1 смонтирован горизонтально и вращается, обеспечивая лавинообразный процесс движения в нем частиц цементного клинкера. Привод печи двойной и состоит из двух электродвигателей 4, двух редукторов 5, двух подвенцовых шестерен и одного венцового колеса 6. В середине печи, на одной из ее опор, устанавливается пара роликов (горизонтально) для контроля за смещением печи вдоль оси (вниз или вверх), на фиг.1 они не показаны. Вспомогательный привод включается в работу при ремонтах печи, в период розжига и остановки, когда печь должна вращаться медленно. Вращающаяся печь снабжена с одной стороны питательной трубой 7 для подачи обжигаемого цементного клинкера в корпус 1, а с противоположной стороны головкой 8 для подачи топлива и воздуха. Со стороны головки 8 в печь подается топливо и воздух: в результате сгорания топлива получаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному навстречу движущимся частицам обжигаемого цементного клинкера. Для улучшения теплопередачи и обеспыливания газов внутри печи в холодном ее конце размещается цепной фильтр- подогреватель 9, создается цепная завеса 10 и устанавливаются теплообменники 11. Пыль, уловленная в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи переферийного загружателя 12 направляется в полую часть печи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горячего конца. Для охлаждения частиц сыпучих материалов печь снабжена колосниково-переталкивающим холодильником 14. Корпус 1 оборудован установкой для водяного охлаждения 15 и центральной системой смазки 16.

Kopпус 1 (фиг.2, фиг.3) изготовлен из одной полосы 17, свернутой в цилиндрические витки (фиг 6), соединенной по продольным кромкам 18 (показаны на фиг.2 штрихпунктирной линией) известными методами, например, сваркой с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.2 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30) и винтовых поверхностей (фиг.3) многоугольной формы в виде карманов наружной поверхности прямоугольной формы 31, 32, 33, 34, 35, 36 и карманов прямоугольной формы внутренней поверхности 37, 38, 39, 40, 41, 42

Полоса 17 (фиг.4, фиг.5) согнута по линиям сгиба 43 под одинаковыми углами к продольным кромкам 18 полосы 17, размещенных на расстояниях, равных длине элементов многоугольника карманов, например, для кармана 32 на расстояниях L1 L2 L3 . Полоса 17 после сгиба по прямым линиям (фиг.4, фиг.5) свернута в цилиндрические витки (фиг.6), соединенные друг с другом по продольным кромкам 18 известными методами, например сваркой в корпус 1.

Предлагаемая вращающаяся печь для обжига цементного клинкера работает следующим образом. Корпус 1, смонтированный горизонтально, вращается. Обжигаемый цементный клинкер подается в питательную трубу 7 при помощи ковшовых или объемных дозаторов, находящихся у холодного конца печи (корпуса 1). Со стороны головки 8 в печь (корпус 1) подается топливо и воздух. В результате сгорания топлива получаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи (корпуса 1) к холодному, навстречу движущимся частицам обжигаемого цементного клинкера. Частицы обжигаемого цементного клинкера, находясь внутри вращающегося корпуса 1, увлекаясь его винтовыми поверхностями в виде карманов прямоугольной формы, поднимаются вверх и, поднявшись по направлению вращения корпуса 1 несколько выше угла своего естественного откоса, скатываются лавинообразно вниз. Так как корпус 1 по периметру снабжен многозаходной винтовой поверхностью, то обеспечивается движение частиц обжигаемого цементного клинкера внутри корпуса 1 и перемещение их от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении корпуса 1. Фильтр-подогреватель 9 улучшает теплопередачу и обеспыливает газы. Пыль, уловленная в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть печи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горячего конца. Частицы сыпучих материалов охлаждаются в колосниково-переталкивающем холодильнике 14.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания на внутренней поверхности корпуса винтовых ломаных карманов многоугольной формы и ломаных винтовых линий, что не только расширяет технологические возможности и обеспечивает перемещение обжигаемого цементного клинкера от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения корпуса печи, но и повышает интенсивность теплообмена и упрощает эксплуатацию вращающейся печи при ее горизонтальном расположении.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера, содержащая цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи обжигаемого цементного клинкера, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник и снабженная установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки, отличающаяся тем, что корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника.

www.freepatent.ru

Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера

Изобретение относится к обжигу цементного клинкера и может быть использовано в цементной промышленности. Вращающаяся печь содержит цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи обжигаемого цементного клинкера, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник и снабжена установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки. Корпус смонтирован горизонтально, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника. Изобретение направлено на расширение технологических возможностей, повышение интенсивности теплообмена и упрощение эксплуатации печи. 6 ил.

 

Изобретение относится к технике обжига цементного клинкер и может быть использовано в цементной промышленности.

Известна вращающаяся печь для обжига сыпучего материала (а.с. №1322051, кл. 27 В 7/16, 07.01.86), содержащая теплообменные устройства и винтовую вставку, размещенные в рабочем пространстве печи и снабженную винтообразным кольцом и кронштейнами, плоскость которых направлена вдоль образующей печи, причем с одной стороны кронштейна закреплена винтовая вставка, а с другой - винтообразное кольцо, причем винтообразное кольцо закреплено под углом к радиальному направлению печи и винтовая вставка закреплена перед теплообменными устройствами, считая по ходу движения газов.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.

Известна вращающаяся печь для приготовления цементного клинкера (Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. Учебник. Высшая школа, 1988. с.147-148), содержащая цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи шлама, головку через которую подается в печь топливо и воздух, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник. Корпус имеет уклон 3.5-4% и снабжен установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки.

Недостатком известной вращающейся печи для приготовления клинкера является необходимость создания уклона для транспортировки шлама от нагрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение эксплуатации в связи с отсутствием уклона и интенсификация теплообмена.

Техническое решение достигается тем, что во вращающейся печи для обжига цементного клинкера, содержащей цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи обжигаемого цементного клинкера, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр, подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник, и снабженной установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки, корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции вращающейся печи для обжига цементного клинкера.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление корпуса позволяет обеспечить осевое перемещение частиц цементного клинкера от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения корпуса, что упрощает эксплуатацию вращающейся печи в связи с отсутствием уклона корпуса.

Новизна заключается в том, что благодаря ломаным внутренним винтовым карманам многоугольной формы векторы скорости движения частиц цементного клинкера при транспортировке их от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации теплообмена и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри корпуса образованы винтовые поверхности в виде ломаных карманов многоугольной формы, что интенсифицирует теплообменные процессы и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что винтовые поверхности и винтовые канавки многоугольной формы завихряют газовый тепловой поток, что интенсифицирует теплообмен.

Новизна заключается также в том, что карманы по периметру корпуса могут быть различными не только по форме, но и размерам, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одних и тех же диаметрах корпуса в предлагаемой конструкции корпуса вращающейся печи длина пути прохождения частиц цементного клинкера по сравнению с известными конструкциями корпуса вращающейся печи в виде цилиндра значительно больше по периметру, что представляет возможность сократить габариты корпуса вращающейся печи как по длине, так и по диаметру, а также способствует интенсификации теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен общий вид вращающейся печи для обжига цементного клинкера; на фиг.2 - корпус, общий вид, на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий, фиг.5 - полоса, согнутая по прямым линиям с образованием карманов многоугольной формы; фиг.6 - аксонометрическая проекция полосы (фиг.5), свернутой в цилиндрический виток.

Вращающаяся печь для обжига сыпучего материала состоит из корпуса 1, опирающеюся через бандажи 2 на опорные ролики 3. Корпус 1 смонтирован горизонтально и вращается, обеспечивая лавинообразный процесс движения в нем частиц цементного клинкера. Привод печи двойной и состоит из двух электродвигателей 4, двух редукторов 5, двух подвенцовых шестерен и одного венцового колеса 6. В середине печи, на одной из ее опор, устанавливается пара роликов (горизонтально) для контроля за смещением печи вдоль оси (вниз или вверх), на фиг.1 они не показаны. Вспомогательный привод включается в работу при ремонтах печи, в период розжига и остановки, когда печь должна вращаться медленно. Вращающаяся печь снабжена с одной стороны питательной трубой 7 для подачи обжигаемого цементного клинкера в корпус 1, а с противоположной стороны головкой 8 для подачи топлива и воздуха. Со стороны головки 8 в печь подается топливо и воздух: в результате сгорания топлива получаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному навстречу движущимся частицам обжигаемого цементного клинкера. Для улучшения теплопередачи и обеспыливания газов внутри печи в холодном ее конце размещается цепной фильтр- подогреватель 9, создается цепная завеса 10 и устанавливаются теплообменники 11. Пыль, уловленная в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи переферийного загружателя 12 направляется в полую часть печи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горячего конца. Для охлаждения частиц сыпучих материалов печь снабжена колосниково-переталкивающим холодильником 14. Корпус 1 оборудован установкой для водяного охлаждения 15 и центральной системой смазки 16.

Kopпус 1 (фиг.2, фиг.3) изготовлен из одной полосы 17, свернутой в цилиндрические витки (фиг 6), соединенной по продольным кромкам 18 (показаны на фиг.2 штрихпунктирной линией) известными методами, например, сваркой с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.2 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30) и винтовых поверхностей (фиг.3) многоугольной формы в виде карманов наружной поверхности прямоугольной формы 31, 32, 33, 34, 35, 36 и карманов прямоугольной формы внутренней поверхности 37, 38, 39, 40, 41, 42

Полоса 17 (фиг.4, фиг.5) согнута по линиям сгиба 43 под одинаковыми углами α к продольным кромкам 18 полосы 17, размещенных на расстояниях, равных длине элементов многоугольника карманов, например, для кармана 32 на расстояниях L1 L2 L3. Полоса 17 после сгиба по прямым линиям (фиг.4, фиг.5) свернута в цилиндрические витки (фиг.6), соединенные друг с другом по продольным кромкам 18 известными методами, например сваркой в корпус 1.

Предлагаемая вращающаяся печь для обжига цементного клинкера работает следующим образом. Корпус 1, смонтированный горизонтально, вращается. Обжигаемый цементный клинкер подается в питательную трубу 7 при помощи ковшовых или объемных дозаторов, находящихся у холодного конца печи (корпуса 1). Со стороны головки 8 в печь (корпус 1) подается топливо и воздух. В результате сгорания топлива получаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи (корпуса 1) к холодному, навстречу движущимся частицам обжигаемого цементного клинкера. Частицы обжигаемого цементного клинкера, находясь внутри вращающегося корпуса 1, увлекаясь его винтовыми поверхностями в виде карманов прямоугольной формы, поднимаются вверх и, поднявшись по направлению вращения корпуса 1 несколько выше угла своего естественного откоса, скатываются лавинообразно вниз. Так как корпус 1 по периметру снабжен многозаходной винтовой поверхностью, то обеспечивается движение частиц обжигаемого цементного клинкера внутри корпуса 1 и перемещение их от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении корпуса 1. Фильтр-подогреватель 9 улучшает теплопередачу и обеспыливает газы. Пыль, уловленная в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть печи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горячего конца. Частицы сыпучих материалов охлаждаются в колосниково-переталкивающем холодильнике 14.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания на внутренней поверхности корпуса винтовых ломаных карманов многоугольной формы и ломаных винтовых линий, что не только расширяет технологические возможности и обеспечивает перемещение обжигаемого цементного клинкера от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения корпуса печи, но и повышает интенсивность теплообмена и упрощает эксплуатацию вращающейся печи при ее горизонтальном расположении.

Вращающаяся печь для обжига цементного клинкера, содержащая цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи обжигаемого цементного клинкера, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник и снабженная установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки, отличающаяся тем, что корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам полосы, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника.

www.findpatent.ru

вращающаяся печь для обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера - патент РФ 2421670

Изобретение относится к устройствам обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера и может быть использовано в цементной промышленности. Вращающаяся печь содержит цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи сыпучего материала, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник, и снабжена установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки. Корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны. При этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по периметру однонаправленных ломаных винтовых линий и одинаковых ломаных винтовых карманов треугольной формы по наружной и внутренней поверхности корпуса. Изобретение направлено на расширение технологических возможностей, повышение интенсивности теплообмена и упрощение эксплуатации вращающейся печи. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера и может быть использовано в цементной промышленности.

Известна вращающаяся печь для обжига сыпучего материала (а.с. № 1322051, кл. 27 В 7/16, 07.01.86), содержащая теплообменные устройства и винтовую вставку, размещенные в рабочем пространстве печи, и снабженная винтообразным кольцом и кронштейнами, плоскость которых направлена вдоль образующей печи, причем с одной стороны кронштейна закреплена винтовая вставка, а с другой - винтообразное кольцо, причем винтообразное кольцо закреплено под углом к радиальному направлению печи и винтовая вставка закреплена перед теплообменными устройствами, считая по ходу движения газов.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности

Известна вращающаяся печь для приготовления цементного клинкера (Комар А.Г. / Строительные материалы и изделия // А.Г.Комар / учебник. Высшая школа, 1988, с.147-148), содержащая цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи сыпучего материала, головки, через которую подается в печь топливо и воздух, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник. Корпус имеет уклон 3.5-4% и снабжен установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки.

Недостатком известной вращающейся печи для приготовления клинкера является необходимость создания уклона для транспортировки сыпучего материала от загрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение эксплуатации в связи с отсутствием уклона.

Техническое решение достигается тем, что во вращающейся печи для обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера, содержащей цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи сыпучего материала, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник, и снабженной установкой для водяного охлаждения и центральной системой смазки, корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по периметру однонаправленных ломаных винтовых линий и одинаковых ломаных винтовых карманов треугольной формы по наружной и внутренней поверхности корпуса.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции вращающейся печи для обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление корпуса позволяет обеспечить плавное осевое перемещение частиц сыпучего материала от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения корпуса, что упрощает эксплуатацию печи в связи с отсутствием уклона корпуса.

Новизна заключается в том, что благодаря ломаным внутренним винтовым карманам треугольной формы векторы скорости движения частиц сыпучих материалов при транспортировки их от загрузке к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации теплообмена и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри корпуса образованы винтовые поверхности в виде ломаных карманов треугольной формы, что интенсифицирует теплообменные процессы и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одних и тех же диаметрах корпуса в предлагаемой конструкции длина пути прохождения частиц сыпучих материалов по сравнению с известными конструкциями корпуса вращающейся печи в виде цилиндра значительно больше, что представляет возможность сократить габариты корпуса вращающейся печи, как по длине, так и по диаметру, а также способствует интенсификации теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен общий вид вращающейся печи для обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера: на фиг.2 - корпус, общий вид; на фиг.3 - разрез А- А на фиг.2; на фиг.4 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий; фиг.5 - полоса, согнутая по прямым линиям с образованием карманов треугольной формы; фиг.6 -аксонометрическая проекция полосы (фиг.5), свернутой в цилиндрический виток.

Вращающаяся печь для обжига сыпучего материала состоит из корпуса 1, опирающегося через бандажи 2 на опорные ролики 3. Корпус 1 смонтирован горизонтально и вращается, обеспечивая лавинообразный процесс движения в нем частиц сыпучих материалов. Привод печи двойной и состоит из двух электродвигателей 4, двух редукторов 5, двух подвенцовых шестерен и одного венцового колеса 6. В середине печи, на одной из ее опор, устанавливается пара роликов (горизонтально) для контроля за смещением печи вдоль оси (вниз или вверх), на фиг.1 они не показаны. Вспомогательный привод включается в работу при ремонтах печи, в период розжига и остановки, когда печь должна вращаться медленно. Вращающаяся печь снабжена с одной стороны питательной трубой 7 для подачи частиц сыпучих материалов в корпус 1, а с противоположной стороны головкой 8 для подачи топлива и воздуха. Со стороны головки 8 в печь подается топливо и воздух: в результате сгорания топлива получаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному навстречу движущемуся сыпучему материалу. Для улучшения теплопередачи и обеспыливания газов внутри печи в холодном ее конце размещается цепной фильтр - подогреватель 9, создается цепная завеса 10 и устанавливаются теплооменники 11. Пыль, уловленная в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть печи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горячего конца. Для охлаждения частиц сыпучих материалов печь снабжена колосниково-переталкивающим холодильником 14. Корпус 1 оборудован установкой для водяного охлаждения 15 и центральной системой смазки 16.

Корпус 1 (фиг.2) изготовлен, по крайней мере, из одной полосы 17, соединенной по продольным кромкам 18 (показаны на фиг.2 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой с образованием по наружной и внутренней поверхностях винтовых линий (на фиг.2 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30) и винтовых поверхностей треугольной формы (фиг.3) в виде карманов 31,32,33,34,35,36,37.

Полоса 17 (фиг.4, 5) согнута по прямым линиям 38, размещенным на равном расстоянии L1 друг от друга и под одинаковыми углами к продольным кромкам 18 полосы 17 с образованием параллелограммов 39, 40, расположенных после сгиба попеременно в противоположные стороны друг от друга.

Полоса 17 после сгиба по прямым линиям (фиг.5) свернута в цилиндрические витки (фиг.6), соединенные друг с другом по продольным кромкам 18 известными методами, например сваркой в корпус1.

Предлагаемая вращающаяся печь для обжига сыпучих материалов для получения цементного клинкера работает следующим образом. Корпус 1, смонтированный горизонтально, вращается. Частицы сыпучих материалов подаются в питательную трубу 7 при помощи ковшовых или объемных дозаторов, находящихся у холодного конца печи (корпуса 1). Со стороны головки 8 в печь (корпус 1) подается топливо и воздух. В результате сгорания топлива получаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи (корпуса 1) к холодному, навстречу движущимся частицам сыпучих материалов. Частицы сыпучих материалов, находясь внутри вращающегося корпуса 1, увлекаясь его винтовыми поверхностями в виде карманов треугольной формы, поднимаются вверх и, поднявшись по направлению вращения корпуса 1 несколько выше угла своего естественного откоса, скатываются лавинообразно вниз. Многозаходная винтовая поверхность корпуса 1 обеспечивает движение частиц сыпучих материалов внутри корпуса 1 и перемещение их от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении корпуса 1. Фильтр-подогреватель 9 улучшает теплопередачу и обеспыливает газы. Пыль, уловленная в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть печи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горячего конца. Частицы сыпучих материалов охлаждаются в колосниково-переталкивающем холодильнике 14.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания на внутренней поверхности корпуса винтовых ломаных карманов треугольной формы и ломаных винтовых линий, что не только расширяет технологические возможности и обеспечивает перемещение сыпучего материала от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения корпуса печи, но и повышает интенсивность теплообмена и упрощает эксплуатацию вращающейся печи при ее горизонтальном расположении.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вращающаяся печь для обжига сыпучего материала для получения цементного клинкера, содержащая цилиндрический корпус, опирающийся через бандажи на опорные ролики, двойной привод, состоящий из двух электродвигателей и двух редукторов, двух подвенцовых шестерен, одного венцового колеса, питательную трубу для подачи сыпучего материала, головку для подачи в печь топлива и воздуха, цепной фильтр-подогреватель, теплообменники, колосниково-переталкивающий холодильник, установку для водяного охлаждения и центральную систему смазки, отличающаяся тем, что корпус смонтирован горизонтально и изготовлен, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по периметру однонаправленных ломаных винтовых линий и одинаковых ломаных винтовых карманов треугольной формы по наружной и внутренней поверхностям корпуса.

www.freepatent.ru

Печь для обжига цемента (варианты)

Изобретение относится к устройствам для получения цемента и может быть использовано в цементной промышленности, строительстве и производстве строительных материалов. Печь для обжига цемента содержит привод вращения и вращающийся барабан, расположенный горизонтально и смонтированный на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании. Барабан снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия. По одному из вариантов барабан выполнен U-образной, круглой, многоугольной формы поперечного сечения. По другому из вариантов, барабан изготовлен из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками, расположенных под углом одна к другой с обеих сторон полос одинаковой ширины с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломаных винтовых линий и ломаных винтовых поверхностей с постоянным шагом. Технический результат - повышение эффективности обжига цемента, а также расширение технологических возможностей и упрощение эксплуатации. 2 н.п. ф-лы, 12 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для получения цемента и может быть использовано в цементной промышленности, строительстве и производстве строительных материалов

Известна вращающаяся печь для обжига сыпучего материала (а.с. №1322051, кл. 27 В 7/16, опубл. БИ №25, 1987 г.), содержащая теплообменные устройства и винтовую вставку, размещенные в рабочем пространстве печи, и снабженная винтообразным кольцом и кронштейнами, плоскость которых направлена вдоль образующей печи, причем с одной стороны кронштейна закреплена винтовая вставка, а с другой - винтообразное кольцо, причем винтообразное кольцо закреплено под углом к радиальному направлению печи и винтовая вставка закреплена перед теплообменными устройствами, считая по ходу движения газов.

Недостатком известной вращающейся печи является необходимость создания уклона для транспортировки сыпучего материала от загрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена и ограниченные технологические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вращающаяся печь для обжига цемента (а.с. №99166, кл. 27 В 7/16, опубл. Б.И. №10, 1954 г.), содержащая закрепленные на ее внутренней поверхности параллельные лопасти для пересыпания материала.

Недостатком известной вращающейся печи является необходимость создания уклона для транспортировки сыпучего материала от загрузки к выгрузке, сложность в связи с этим ее эксплуатации, недостаточная интенсивность теплообмена, отсутствие возможности влиять на характер движения материала в печи при изменении производительности из-за жесткого крепления лопастей и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, упрощение эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в печи для обжига цемента, содержащей привод вращения и вращающийся барабан, согласно изобретению по первому варианту барабан выполнен U-образной, круглой, многоугольной формы поперечного сечения, расположен горизонтально и смонтирован на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании, снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, по второму варианту в печи для обжига цемента, содержащей привод вращения и вращающийся барабан, барабан изготовлен из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками, расположенных под углом одна к другой с обеих сторон полос одинаковой ширины с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломаных винтовых линий и ломаных винтовых поверхностей с постоянным шагом, причем барабан расположен горизонтально и смонтирован на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании, и снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемых конструкций печи для обжига цемента.

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление печи для обжига цемента по первому и второму вариантам с закрепленной внутри неподвижно цилиндрической пружиной позволяет не только обеспечить продольное перемещение сыпучих материалов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана, но и обеспечить интенсивное перемешивание материала, что расширяет технологические возможности печи для обжига цемента, улучшает теплообмен.

Новизна предлагаемого изобретения по второму варианту заключается в том, что элементы ломаной винтовой поверхности барабана разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии барабана, поэтому при работе виброактиватора частицы цементной сырьевой массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу плоских элементов, что увеличивает интенсивность теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что по первому и второму вариантам внутри по всей длине барабана печи смонтирована неподвижно цилиндрическая пружина, которая обеспечивает не только перемещение цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления перемешивания и теплообменных процессов. Такое радиальное движение обеспечивается за счет того, что частицы сырьевой цементной массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке, что увеличивает интенсивность перемешивания, теплообменных процессов и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по первому и второму вариантам смонтированная неподвижно внутри по всей длине барабана цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения цементной сырьевой массы при изменении производительности печи, что обеспечивает регулирование интенсивности перемешивания цементной сырьевой массы и производительности, расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен продольный разрез части печи по первому варианту; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 показаны возможные формы поперечного сечения барабана печи, которые могут быть a) U-образной формы поперечного сечения, б) круглой формы поперечного сечения, г) многоугольной формы поперечного сечения; на фиг.4 изображен продольный разрез части вибрационной печи по второму варианту; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; фиг.6 - барабан печи по второму варианту, вид спереди; фиг.7 - разрез-В-В на фиг.6; фиг.8 - вид полосы, из которой изготовлен барабан по второму варианту с ослабленными сечениями в плане; фиг.9 - разрез Г-Г на фиг.8; фиг.10 - вид полосы после скручивания в вертикальной плоскости; фиг.11 - вид полосы после изгиба на оправке, изогнутой по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутой по надрезам, со скошенными стенками; фиг.12 - сечение Д-Д на фиг.11.

Печь для обжига цемента по первому варианту (фиг.1, фиг.2) содержит барабан 1, который может быть выполнен (фиг.3) а) U-образной формы поперечного сечения, или б) круглой формы поперечного сечения, или в) многоугольной формы поперечного сечения, смонтированный горизончалыю на плите 2, которая жестко с помощью упругих элементов 3 закреплена на основании 4. Барабан 1 снабжен виброактиватором 5, который на фиг.1, фиг.2 прикреплен жестко к плите 2. Для обеспечения продольного перемещения частиц цементной сырьевой массы внутри барабана смонтирована цилиндрическая пружина 6, которая оборудована устройством для изменения шага S витков цилиндрической пружины 5 путем ее растяжения или сжатия известными средствами (не показано). Регулировка величины шага S витков цилиндрической пружины 6 может производиться также в процессе приготовления цемента, т.е. в процессе работы вибрационной печи. В зависимости от обрабатываемого материала (цементной сырьевой массы), требуемого времени термообработки устанавливают такой шаг S пружины 6, который отвечает оптимальным условиям термообработки. Например, если требуется малое время термообработки, то для увеличения пропускной способности барабана увеличивают шаг S пружины 6 путем ее растяжения, способствующий ускорению движения материала от загрузки к выгрузке. При термообработке материала, требующего длительного времени пребывания в барабане, шаг S витков пружины 6 уменьшают путем сжатия пружины. В нужном положении пружину 6 фиксируют известными приспособлениями (не показано). Регулировка величины шага S пружины может быть осуществлена и при вращении барабана 1 в процессе обжига цемента.

На фиг.3 показаны формы поперечного сечения барабана 1 с закрепленными внутри цилиндрическими пружинами 6 растяжения или сжатия. Направление циркуляционного движения частиц цементной сырьевой массы (на фиг.3 частицы цементной сырьевой массы показаны точками) при работе виброактиватора показано стрелками. В поперечном сечении барабан 1 (фиг.3) может быть выполнен а) U-образной, или б) круглой, или в) многоугольной формы.

Печь для обжига цемента работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 5 через плиту 2 и стенки барабана 1 передается частицам цементной сырьевой массы (фиг.1, фиг.2, фиг.3). Под влиянием вибрации частицы цементной сырьевой массы совершают вращательное движение - циркуляционное движение (на фиг.3 движение частиц цементной сырьевой массы показано стрелками) в плоскостях, перпендикулярных продольной оси барабана 1. Радиальное движение частицам цементной сырьевой массы обеспечивается за счет того, что частицы сырьевой цементной массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана 1 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке. При этом частицы сырьевой цементной массы движутся вдоль винтовых навивок пружины 6, обеспечивая ускоренное перемещение их от загрузки к выгрузке. Частота движений и соударений масс цементного сырья определяется не только частотой виброактиватора, но и наличием витков и шагом цилиндрической пружины 6, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри барабана 1. Поэтому в предлагаемой конструкции печи для обжига цемента обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд движения масс цементного сырья, обеспечивается также активная циркуляция и перемешивание масс цементного сырья. Процесс смешивания интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри вращающейся печи цилиндрической пружины, которые изменяют направление движения частиц масс цементного сырья, направляя их в радиальном направлении в сторону выгрузки, что ускоряет теплообменные процессы и увеличивает интенсивность циркуляции масс цементного сырья.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана, за счет того что внутри по всей длине барабана печи смонтирована неподвижно цилиндрическая пружина, которая обеспечивает не только перемещение цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления перемешивания и теплообменных процессов, за счет того что цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения цементной сырьевой массы, при изменении производительности печи, что обеспечивает регулирование интенсивности перемешивания цементной сырьевой массы и производительности, расширяет технологические возможности.

По второму варианту печь для обжига цемента (фиг.4, фиг.5) содержит барабан 7, смонтированный горизонтально на плите 8, которая жестко с помощью упругих элементов 9 закреплена на основании 10. Барабан 7 снабжен виброактиватором 11, который на фиг.4, фиг.5 прикреплен жестко к плите 8. Для обеспечения продольного перемещения частиц цементной сырьевой массы внутри барабана смонтирована цилиндрическая пружина 12, которая оборудована устройством для изменения шага S витков цилиндрической пружины 5 путем ее растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага S витков цилиндрической пружины 12 может производиться также в процессе приготовления цемента, т.е. в процессе работы печи. В зависимости от обрабатываемого материала (цементной сырьевой массы), требуемого времени термообработки устанавливают такой шаг S пружины 12, который отвечает оптимальным условиям термообработки. Например, если требуется малое время термообработки, то для увеличения пропускной способности барабана увеличивают шаг S пружины 12 путем ее растяжения известными средствами, способствующий ускорению движения материала от загрузки к выгрузке. При термообработке материала, требующего длительного времени пребывания в барабане, шаг S витков пружины 12 уменьшают путем ее сжатия. В нужном положении пружину 12 фиксируют известными приспособлениями (не показаны). Регулировка величины шага S пружины может быть осуществлена и при вращении барабана 7 в процессе обжига цемента.

Барабан 7 (фиг.6, фиг.7) изготовлен из трех и более полос 13, 14, 15, 16 (фиг.8) с надрезами (фиг.9), которые свернуты в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг.10), изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении и согнуты (фиг.11, фиг.12) по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом одна к другой с обеих сторон полос.

Барабан 7 имеет (фиг.6, фиг.7) переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине. Полосы 13, 14, 15, 16 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя на фиг.6 чередующие грани, например 17, 18, 19, 20 и так далее, например, для полосы 14. При этом каждые две смежные грани 17-18, 19-20 и т.д. расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос, пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления, например 21-22-23-24-25-26 на наружной поверхности, и винтовых канавок по внутренней поверхности барабана 7. На фиг.6 одна из винтовых линий основного направления 21-22-23-24-25-26 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 7 образуются также винтовые канавки и винтовые линии противоположного направления, например 27-28-24-29-30-31 (на фиг.6, фиг.7 показаны утолщенной линией). Винтовые линии по наружной поверхности барабана 7 имеют одинаковые обозначения позиций с винтовыми канавки по внутренней поверхности. Винтовые линии барабанов 7 могут иметь различное число заходов в зависимости от количества полос, из которых смонтирован барабан 7.

На полосах 13, 14, 14, 15 перед свертыванием выполняют надрезы 32, 33 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом одна к другой, как, например, на фиг.8, фиг.9, посредством фрезерования, обработкой давлением и т.п. Геометрия и величина углов α, β, φ, λ, ψ, ω скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий противоположного направления. Надрезы 32, 33 создают (фиг.8, фиг.9) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 13, 14, 15, 16. Затем относительно продольной оси каждую из полос 13, 14, 15, 16 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.10 показана одна из полос, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси с боковыми кромками 34 и 35. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу, например 13, помещают на оправку 36 (фиг.11, фиг.12) и изгибают так, чтобы кромки 34 и 35 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном направлении каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана 7 так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовую линию с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 14 деформируют и снимают с оправки 36 либо фиксируют на оправке 36. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например 14, 15, 16. Далее все деформированные таким образом полосы размешают на оправке 36, совмещают и соединяют известными методами, например сваркой.

Печь для обжига цемента работает следующим образом. Возмущающая сила вращающегося вибратора 11 через плиту 8 и стенки барабана 7 передается частицам цементной сырьевой массы (фиг.4, фиг.5). Под влиянием вибрации цементной сырьевой массы совершают вращательное движение - циркуляционное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси барабана 7. Радиальное движение частицам цементной сырьевой массы обеспечивается за счет того, что частицы сырьевой цементной массы, совершающие циркуляционное движение внутри барабана 7 в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии барабана, встречаясь с витками неподвижно закрепленной пружины изменяют траекторию своего движения и перемещаются от загрузки к выгрузке по винтовым линиям. При этом частицы сырьевой цементной массы движутся вдоль винтовых навивок пружины 12, обеспечивая ускоренное перемещение их от загрузки к выгрузке. Частота движений и соударений масс цементного сырья определяется не только частотой виброактиватора, но и наличием витков и шагом цилиндрической пружины 12, смонтированной стационарно (неподвижно) внутри барабана 7. Поэтому в предлагаемой конструкции печи для обжига цемента обеспечивается повышение не только частотных характеристик, но и амплитуд движения масс цементного сырья, обеспечивается также активная циркуляция и перемешивание масс цементного сырья. Процесс смешивания интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри вращающейся печи цилиндрической пружины, которые изменяют направление движения частиц масс цементного сырья, направляя их в радиальном направлении в сторону выгрузки, что ускоряет теплообменные процессы и увеличивает интенсивность циркуляции масс цементного сырья. Процесс смешивания интенсифицируется также тем, что грани, например 17, 18, 19, 20 и т.д., ломаных винтовых поверхностей барабана 7 изменяют направление движение частиц масс цементного сырья, совершающих вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных продольной оси барабана 7, направляя их друг к другу. В результате образуются зоны сжатия масс цементного сырья и зоны разряжения, что интенсифицирует процесс смешивания и теплообменные процессы.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет обеспечения продольного перемещения цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении барабана, за счет того что внутри по всей длине барабана печи смонтирована неподвижно цилиндрическая пружина, которая обеспечивает не только перемещение цементной сырьевой массы от загрузки к выгрузке в радиальном направлении, но и способствует интенсификации осуществления перемешивания и теплообменных процессов, за счет того что цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения цементной сырьевой массы, при изменении производительности печи, что обеспечивает регулирование интенсивности перемешивания цементной сырьевой массы и производительности, расширяет технологические возможности, за счет того что грани ломаных винтовых поверхностей барабана изменяют направление движение частиц масс цементного сырья, что интенсифицирует процессы смешивания, теплообменные процессы и расширяет технологические возможности.

1. Печь для обжига цемента, содержащая привод вращения и вращающийся барабан, отличающаяся тем, что барабан выполнен U-образной, круглой, многоугольной формы поперечного сечения, расположен горизонтально и смонтирован на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании, снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия.

2. Печь для обжига цемента, содержащая привод вращения и вращающийся барабан, отличающаяся тем, что барабан изготовлен из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками, расположена под углом одна к другой с обеих сторон полос одинаковой ширины с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломаных винтовых линий и ломаных винтовых поверхностей с постоянным шагом, причем барабан расположен горизонтально и смонтирован на плите, жестко закрепленной с помощью упругих элементов на основании, и снабжен виброактиватором и расположенной внутри по всей длине барабана цилиндрической пружиной с устройством для изменения шага витков цилиндрической пружины путем ее растяжения или сжатия.

www.findpatent.ru


Смотрите также