способ термообработки керамических стеновых изделий в вертикальной печи

Формула изобретения

Способ термообработки керамических стеновых изделий в вертикальной печи, включающий подачу теплоносителя в садку в горизонтальном направлении сформированными встречно направленными потоками, отличающийся тем, что подачу теплоносителя в садку осуществляют направляя его с противоположных стен печи к центру садки, затем переводя на один шаг вверх и снова разводя в противоположные стороны, при этом чередование направлений теплоносителя повторяют многократно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии строительных материалов и может быть использовано в производстве керамических кирпича и камней, а также других изделий, подвергаемых термообработке.

Известен способ обжига керамических изделий в вертикальной муфельной печи (1). Сущность способа состоит в том, что изделия, уложенные вертикально один на другой, перемещаясь сверху вниз по каналам, получают необходимое тепло, подаваемое снизу вверх в разных горизонтах муфельного канала.

К недостаткам способа обжига следует отнести понижение интенсивности теплоотдачи от теплоносителя к изделиям из-за значительного термосопротивления муфеля.

Известен способ обжига керамических стеновых изделий в вертикальной печи (2).

В упомянутой печи способ обжига изделий реализуется следующим образом.

Изделия, уложенные в штабель, с заданной скоростью продвигаются вдоль обжигательного канала, подвергаясь термообработке. Теплоноситель, роль которого выполняют газы, получаемые при сжигании жидкого или газообразного топлива, непрерывно подается в рабочее пространство печи и, проходя зигзагообразно через садку, нагревает изделия. Отработанные газы отбираются через соответствующие окна. Охлажденные воздухом после обжига изделия выгружаются из печи.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является способ обжига керамических стеновых изделий в вертикальной печи, включающий подачу теплоносителя в каналы садки, причем потоки теплоносителя направляются послойно, встречно направленными горизонтальными потоками (3).

Указанные способы не обеспечивают равномерное распределение теплоносителя и воздуха для охлаждения изделий по высоте штабеля, что приводит к перепадам температуры по сечению осадки, неравномерности обжига и снижению качества продукции.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности термообработки и сокращение продолжительности обжига при одновременном повышении качества продукции.

Указанный результат достигается тем, что в способе, включающем подачу теплоносителя в садку в горизонтальном направлении, процесс подачи теплоносителя в садку проводят несколькими сформированными послойно встречно направленными потоками, сходящимися в центре садки, движущимися на один шаг вверх и затем расходящимися от центра в противоположные стороны, при этом чередование направления повторяют многократно.

На фиг. 1-5 представлены схемы садки кирпича, позволяющие осуществить предлагаемый способ термообработки керамических изделий в вертикальной печи и некоторые ее элементы.

Садка изделий выполняется таким образом, что в ней имеют место чередования по высоте рядов кирпича, установленных на ложковую грань и на постель. Схема осадки кирпича, уложенного на ложок (фиг.1) не меняется и повторяется через ряд по высоте. В ней предусмотрены сквозные каналы 8 для прохода теплоносителя воздуха. Садка рядов кирпича, уложенного на постель меняется. Показано два варианта укладки. В первом варианте имеется один канал 9 для прохода теплоностителя и проходит он по центру ряда, деля его на две равные части (фиг.3). Во втором варианте содержатся два боковых канала 10, которые расположены между садкой и противоположными стенами печи, к которым примыкают топки (фиг.4).

На фиг. 1 изображена схема садки в плане кирпича 2, уложенного на ложок, показано движение теплоносителя, а также горелка 5, направляющая решетка 6 с отверстиями 7 в ней и горизонтальный канал 8 садки. На фиг. 2 показаны вертикальный разрез садки фигуры 5 и кирпич, уложенный на постель. На фиг.3 представлен вид ряда кирпича, уложенного на плашок, и канал 9 для прохода газов по оси садки. На фиг.4 приведен вид ряда кирпича с каналами 10 для прохода газа у стен печи и ее футеровка 1. На фиг. 5 показан вертикальный разрез садки и схема движения газов, а также топки 4.

Предлагаемый способ термообработки керамических изделий в вертикальной печи реализуется следующим образом. Образующиеся при сжигании топлива 4 дымовые газы за счет значительного перепада давления, создаваемого дымососом, через отверстия 7 направляющей решетки направляются в садку несколькими сформированными послойно встречно направленными потоками. Их движение происходит по горизонтальным каналам 8, образованными между кирпичами, поставленными на ложок. Указанные потоки встречаются в канале 9 для прохода газов по оси садки. Поднявшись на шаг вверх, потоки расходятся в противоположные стороны. Затем, поднявшись на шаг по каналам 10 для прохода газов у стен печи, газы движутся вместе с потоками из следующей пары топок 4 навстречу друг другу. Упомянутое движение потоков теплоносителя повторяется многократно. Загрузка кирпича-сырца может производиться как вручную, так и автоматом-садчиком. Движение садки может быть как непрерывным, так и периодическим через определенный промежуток времени. Вся садка кирпича (загруженной печи) опускается специальным устройством, которое удерживает ее. Аналогичные движения потоков воздуха, подаваемого в садку, проводят для охлаждения изделий. Горячий воздух, отбираемый в начале зоны охлаждения, подается в сушильную установку.

Термообработанные предложенным способом изделия подвергали испытаниям согласно нормативным документам. Результаты этих испытаний представлены в таблице.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что полученные изделия удовлетворяют требованиям ГОСТ 530-80 и могут использованы как стеновые материалы, так и облицовочные. Сроки термообработки (досушки и обжига) изделий сократились до 3-4 ч. При этом повысилась эффективность процесса теплопередачи и охлаждения изделий за счет высокой скорости прохождения теплоносителя и увеличения длины пути газов в обжигательном канале, обусловленной схемой садки изделий и конструктивными особенностями печи, являющимися предметом НОУ-ХАУ, разработанным коллективом авторов данной заявки.

Таким образом, способ термообработки керамических изделий в вертикальной печи позволяет значительно снизит теплопотери, так как конструкция печи не требует парка обжиговых вагонеток, отбирающих тепло при обжиге, а также стоимость оборудования.