способ обжига и обжиговая печь для керамических изделий
Классы МПК: | C04B33/32 способы обжига F27B9/00 Печи с механическим перемещением нагреваемого материала, например туннельные печи |
Автор(ы): | ЛИНКЕ Вальтер (AT) |
Патентообладатель(и): | ВИНЕРБЕРГЕР АГ (AT) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2004-05-25 публикация патента:
20.02.2009 |
Изобретение относится к области производства строительных изделий. Способ обжига керамических изделий, согласно которому штабель керамических изделий размещают в канале обжига обжиговой печи. Через канал обжига, а также через штабель керамических изделий обеспечивают протекание горячих газов в направлении основного потока. Предназначенную для циркуляции часть горячих газов отсасывают из канала обжига через всасывающее отверстие, сжимают посредством компрессорного элемента, а затем вдувают в канал обжига через отверстие для вдувания. Обжиговая печь с каналом обжига имеет возможность протекания в направлении основного потока горячих газов. Причем для циркуляции подлежащей циркуляции части горячих газов предусмотрена циркуляционная установка с всасывающим отверстием, с отверстием для вдувания и компрессорным элементом, соединяющим всасывающее отверстие и отверстие для вдувания. Технический результат заключается в улучшении теплопередачи и уменьшении длительности обжига. 2 н. и 56 з.п. ф-лы, 4 ил.
![способ обжига и обжиговая печь для керамических изделий, патент № 2346909](/images/patents/119/2346909/2346909.jpg)
![способ обжига и обжиговая печь для керамических изделий, патент № 2346909](/images/patents/119/2346909/2346909-2.jpg)
![способ обжига и обжиговая печь для керамических изделий, патент № 2346909](/images/patents/119/2346909/2346909-3.jpg)
![способ обжига и обжиговая печь для керамических изделий, патент № 2346909](/images/patents/119/2346909/2346909-4.jpg)
Формула изобретения
1. Способ обжига керамических изделий (4), согласно которому, по меньшей мере, один штабель (41) керамических изделий (4) размещают в канале (1) обжига обжиговой печи, и через канал (1) обжига, а также через, по меньшей мере, один штабель (41) керамических изделий (4) обеспечивают протекание горячих газов в направлении (11) основного потока, и предназначенную для циркуляции часть горячих газов отсасывают из канала (1) обжига через, по меньшей мере, одно всасывающее отверстие (21), сжимают посредством компрессорного элемента (22), а затем вдувают в канал (1) обжига через, по меньшей мере, одно отверстие (23) для вдувания, отличающийся тем, что направление (11) основного потока совпадает с продольным направлением канала (1) обжига, причем предназначенную для циркуляции часть горячих газов отсасывают поперек направления (11) основного потока, а затем вдувают поперек направления (11) основного потока.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предназначенную для циркуляции часть газов вдувают через отверстие (23) для вдувания с более высокой скоростью, чем скорость всасывания через всасывающее отверстие (21).
3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что предназначенную для циркуляции часть газа вдувают в направлении потока, перед всасывающим отверстием.
4. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что температуру и/или содержание кислорода, и/или расход горячих газов через компрессорный элемент (22) регулируют с помощью управляющего клапана (31) газопровода (3), подсоединенного в области компрессорного элемента (22).
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что температуру и/или содержание кислорода, и/или расход горячих газов через компрессорный элемент (22) регулируют с помощью управляющего клапана (31) газопровода (3), подсоединенного в области компрессорного элемента (22).
6. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что в канале (1) обжига с помощью транспортировочного устройства (5) перемещают несколько штабелей (41), в частности, противоположно направлению (11) основного потока.
7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в канале (1) обжига с помощью транспортировочного устройства (5) перемещают несколько штабелей (41), в частности, противоположно направлению (11) основного потока.
8. Способ по п.4, отличающийся тем, что в канале (1) обжига с помощью транспортировочного устройства (5) перемещают несколько штабелей (41), в частности, противоположно направлению (11) основного потока.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что в канале (1) обжига с помощью транспортировочного устройства (5) перемещают несколько штабелей (41), в частности, противоположно направлению (11) основного потока.
10. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что масса предназначенной для циркуляции части газов соответствует массе горячих газов, протекающих в канале (1) обжига до отверстия (23) для вдувания.
11. Способ по п.3, отличающийся тем, что масса предназначенной для циркуляции части газов соответствует массе горячих газов, протекающих в канале (1) обжига до отверстия (23) для вдувания.
12. Способ по п.4, отличающийся тем, что масса предназначенной для циркуляции части газов соответствует массе горячих газов, протекающих в канале (1) обжига до отверстия (23) для вдувания.
13. Способ по любому из пп.5, 7, 8 и 9, отличающийся тем, что масса предназначенной для циркуляции части газов соответствует массе горячих газов, протекающих в канале (1) обжига до отверстия (23) для вдувания.
14. Способ по п.6, отличающийся тем, что масса предназначенной для циркуляции части газов соответствует массе горячих газов, протекающих в канале (1) обжига до отверстия (23) для вдувания.
15. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
16. Способ по п.3, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
17. Способ по п.4, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
18. Способ по любому из пп.5, 7, 8, 9, 11, 12 и 14, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
19. Способ по п.6, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
20. Способ по п.10, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
21. Способ по п.13, отличающийся тем, что в поперечном сечении канала (1) обжига в направлении (11) потока, примерно от 10 до 30% занимает окружающая штабель свободная площадь, примерно от 30 до 50% заполняет керамический материал изделия (4) и примерно от 30 до 50% заполняют проходы в штабеле (41) и/или проходы в керамическом материале изделия (4).
22. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
23. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
24. Способ по п.4, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
25. Способ по любому из пп.5, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 16, 17, 19, 20 и 21, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
26. Способ по п.6, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
27. Способ по п.10, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
28. Способ по п.13, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
29. Способ по п.15, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
30. Способ по п.18, отличающийся тем, что перед обжигом в штабель помещают дополнительное топливо, в частности, нефть, кокс, уголь, дрова.
31. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
32. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
33. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
34. Способ по любому из пп.5, 7-9, 11, 12, 14, 16, 17, 19, 20, 21, 23, 24 и 26-30, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
35. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
36. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
37. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
38. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
39. Способ по п.18, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
40. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
41. Способ по п.25, отличающийся тем, что в качестве керамического изделия используют кирпич.
42. Обжиговая печь с каналом (1) обжига, причем, по меньшей мере, один штабель (41) керамических изделий (4) имеет возможность размещения в канале (1) обжига, и через канал (1) обжига, а также через, по меньшей мере, один штабель (41) керамических изделий (4) имеют возможность протекания в направлении (11) основного потока горячие газы, причем для циркуляции, подлежащей циркуляции части горячих газов предусмотрена, по меньшей мере, одна циркуляционная установка (2) с, по меньшей мере, одним всасывающим отверстием (21), с, по меньшей мере, одним отверстием (23) для вдувания и компрессорным элементом (22), соединяющим упомянутое, по меньшей мере, одно всасывающее отверстие (21) и упомянутое, по меньшей мере, одно отверстие (23) для вдувания, отличающаяся тем, что направление (11) основного потока совпадает с продольным направлением канала (1) обжига, причем всасывающее отверстие (21) расположено поперек направления (11) основного потока и отверстие (23) для вдувания расположено поперек направления (11) основного потока.
43. Обжиговая печь по п.42, отличающаяся тем, что поперечное сечение всасывающего отверстия (21) больше, чем поперечное сечение отверстия (23) для вдувания.
44. Обжиговая печь по п.42 или 43, отличающаяся тем, что отверстие (23) для вдувания включает в себя множество вдувных трубок (24).
45. Обжиговая печь по п.42 или 43, отличающаяся тем, что всасывающее отверстие (21) в направлении (11) основного потока, размещено после отверстия (23) для вдувания.
46. Обжиговая печь по п.44, отличающаяся тем, что всасывающее отверстие (21) в направлении (11) основного потока размещено после отверстия (23) для вдувания.
47. Обжиговая печь по любому из пп.42, 43 и 46, отличающаяся тем, что в направлении (11) основного потока друг за другом расположено несколько циркуляционных установок (2).
48. Обжиговая печь по п.44, отличающаяся тем, что в направлении (11) основного потока друг за другом расположено несколько циркуляционных установок (2).
49. Обжиговая печь по п.45, отличающаяся тем, что в направлении (11) основного потока друг за другом расположено несколько циркуляционных установок (2).
50. Обжиговая печь по любому из пп.42, 43, 46, 48 и 49, отличающаяся тем, что имеется основная область (12) подачи горячих газов, причем протяженность основной области (12) подачи в направлении (11) основного потока меньше, чем ширина канала (1) обжига.
51. Обжиговая печь по п.44, отличающаяся тем, что имеется основная область (12) подачи горячих газов, причем протяженность основной области (12) подачи в направлении (11) основного потока меньше, чем ширина канала (1) обжига.
52. Обжиговая печь по п.45, отличающаяся тем, что имеется основная область (12) подачи горячих газов, причем протяженность основной области (12) подачи в направлении (11) основного потока меньше, чем ширина канала (1) обжига.
53. Обжиговая печь по п.47, отличающаяся тем, что имеется основная область (12) подачи горячих газов, причем протяженность основной области (12) подачи в направлении (11) основного потока меньше, чем ширина канала (1) обжига.
54. Обжиговая печь по любому из пп.42, 43, 46, 48, 49, 51, 52 и 53, отличающаяся тем, что штабелируемые керамические изделия (4) являются кирпичом.
55. Обжиговая печь по п.44, отличающаяся тем, что штабелируемые керамические изделия (4) являются кирпичом.
56. Обжиговая печь по п.45, отличающаяся тем, что штабелируемые керамические изделия (4) являются кирпичом.
57. Обжиговая печь по п.47, отличающаяся тем, что штабелируемые керамические изделия (4) являются кирпичом.
58. Обжиговая печь по п.50, отличающаяся тем, что штабелируемые керамические изделия (4) являются кирпичом.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способу обжига керамических изделий, в особенности кирпича или тому подобного, причем, по меньшей мере, один штабель керамических изделий размещается в канале обжига обжиговой печи, и через канал обжига протекают горячие газы в направлении основного потока, проходящем в продольном направлении канала обжига.
В известных способах подобного рода изделия в штабелях перемещаются через канал обжига на транспортировочном устройстве, причем горячие газы пропускаются через канал обжига по принципу противотока. Чтобы достичь подходящего температурного распределения в канале обжига, причем участок нагрева, участок обжига и участок охлаждения следуют друг за другом, требуется множество впускных отверстий для горячих газов, которые расположены по всей длине канала обжига. Недостатком этого известного способа является то, что изделия обжигаются неравномерно, в частности изделия расположенные в штабеле выше обжигаются сильнее, чем расположенные ниже в штабеле. Кроме того, изделия, расположенные на краю штабеля, обжигаются сильнее, чем те, которые находятся внутри штабеля. Вследствие этого изделия после обжига проявляют различные физические свойства, в частности различную прочность.
Также из уровня техники известны печи для обжига, в частности, керамических изделий, которые наряду с традиционными горелками имеют несколько нагнетателей для циркуляции горячих газов в нескольких предварительно заданных зонах, причем горячие газы пронизывают керамические изделия в перпендикулярном направлении. Такая печь раскрыта, например, в ЕР 1050731 A1.
Так как керамические изделия в ЕР 1050731 A1 пронизываются в вертикальном направлении, то над и под ними необходимо свободное пространство для циркуляции воздуха, вследствие чего коэффициент использования объема камеры для обжига печи ограничен. Кроме того, вследствие вертикального прохождения газов транспортирующая система для керамических изделий должна выполняться проницаемой.
С учетом уровня техники задачей изобретения является усовершенствование способа обжига и обжиговой печи так, чтобы устранить недостатки известных решений и уменьшить требуемую продолжительность обжига, обеспечить равномерный обжиг керамических изделий в печи и максимально возможный коэффициент использования объема камеры обжига, причем способ осуществляется очень просто, а канал обжига обжиговой печи реализуется в компактной конструктивной форме, является простым и экономичным в изготовлении и позволяет простое переоборудование существующих печей.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается тем, что направление основного потока совпадает с продольным направлением канала обжига, а всасывание и вдувание подлежащей циркуляции части горячих газов осуществляется поперек направлению основного потока.
За счет перекрытия между собой протекающей в направлении основного потока горячего воздуха части и протекающей поперек направления основного потока циркулирующей части горячего воздуха гомогенизируется температурное распределение, а температурная разница по высоте камеры печи сокращается. За счет этого становятся по существу однородными результаты обжига, а продолжительность обжига может осуществляться при более высоких средних температурах и при этом становиться более короткой.
За счет того, что в области циркулирующей части горячего воздуха имеет место дополнительная циркуляция воздуха, керамические изделия в этой области пронизываются более сильно, чем улучшается теплопередача и укорачивается длительность обжига.
При этом транспортировочное устройство для штабелей керамических изделий может выполняться непроницаемым, вследствие чего можно отказаться от свободного объема для прохождения горячего воздуха вертикально под транспортировочным устройством в камере обжига обжиговой печи и тем самым увеличить полезное использование объема камеры обжига. За счет этого при одинаковой продолжительности обжига и одинаковой скорости транспортировочного устройства повышается пропускная способность обжиговой печи и увеличивается объем продукции.
За счет того что циркулирующее устройство просто пристраивается к существующей печи обжига, возможно простое и экономичное переоснащение существующих печей, причем никаких конструкционных изменений внутри камеры обжига или в транспортировочном устройстве не нужно осуществлять. При этом циркулирующее устройство может выполняться модульным, так что этот модуль может присоединяться в качестве единого целого к обжиговой печи, и тем самым длительность переоснащения и необходимые работы в обжиговой печи являются незначительными.
Кроме того, преимущество изобретения состоит в том, что за счет потока горячих газов поперек направлению основного потока существенно улучшается перемешивание горячих газов в канале обжига. Также может быть повышен расход горячих газов между отверстием для вдувания и всасывающим отверстием, благодаря чему улучшается теплопередача между изделием и горячими газами, в частности за счет конвекции. За счет более высокого расхода также улучшается прохождение меньших по размерам проходов, благодаря чему в таких проходах обеспечивается теплообмен горячих газов и может быть повышено содержание кислорода. Дополнительное преимущество изобретения заключается в том, что для размещенного, при необходимости, в штабеле топлива может обеспечиваться его полное сгорание за счет повышенного содержания кислорода.
В дальнейшем усовершенствовании изобретения может быть предусмотрено, что циркулирующая часть газов вдувается через отверстие для вдувания с более высокой скоростью, чем отсасывается через всасывающее отверстие. Тем самым в области отверстия для вдувания может достигаться особенно хорошее перемешивание горячих газов по всему поперечному сечению канала обжига. Дополнительно может улучшаться прохождение проходов в области штабеля и/или изделия.
Согласно другому варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, что циркулирующая часть газа вдувается, если смотреть в направлении основного потока, перед всасывающим отверстием. Такое выполнение обеспечивает то, что повышается расход горячих газов между отверстием для вдувания и всасывающим отверстием, причем за счет величины циркулирующей части газов можно целенаправленно регулировать физические свойства горячих газов, особенно температуру, скорость, содержание кислорода и т.д. При таком выполнении масса циркулирующей части газов может выбираться большей, чем масса горячих газов, текущая до отверстия для вдувания в канале обжига.
В другом варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что температура и/или содержание кислорода, и/или расход горячих газов через компрессорный элемент регулируется с помощью управляющего клапана газопровода, подсоединенного в области компрессорного элемента. Посредством газопровода можно простым способом регулировать физические свойства горячих газов в широком диапазоне, при этом, в частности, может повышаться содержание кислорода в горячих газах.
Согласно другому варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, что с помощью транспортировочного устройства в канале обжига перемещаются несколько штабелей, в частности противоположно направлению основного потока. Тем самым может быть реализована большая пропускная способность изделий через канал обжига.
В дальнейшем развитии изобретения может быть предусмотрено, что масса циркулирующей части газов соответствует массе горячих газов, текущих в канале обжига до отверстия для вдувания, благодаря чему расход горячих газов в канале обжига между отверстием для вдувания и всасывающим отверстием по существу удваивается, и значительно повышается качество и равномерность обжига изделий.
Согласно другому варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, что, если смотреть в направлении основного потока, в поперечном сечении канала обжига примерно от 10% до 30% приходится на окружающую штабель свободную площадь, примерно от 30% до 50% приходится на керамический материал изделия и примерно от 30% до 50% приходится на проходы в штабеле и/или проходы в керамическом материале изделия. За счет такого заполнения может обеспечиваться достаточное прохождение проходов.
В другом варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что перед обжигом в штабеле размещается дополнительное топливо, в частности нефть, кокс, уголь, дрова и т.п., за счет чего может обеспечиваться дополнительная тепловая энергия в штабеле и достигаться сокращение продолжительности обжига. Кроме того, за счет заданного распределения дополнительного топлива может быть улучшена равномерность физических свойств изделия.
Кроме того, в соответствии с изобретением может быть предусмотрено, что поперечное сечение всасывающего отверстия больше, чем поперечное сечение отверстия для вдувания, за счет чего горячие газы вдуваются с высокой скоростью, причем обеспечивается хорошее перемешивание горячих газов в канале обжига, а также хорошее прохождение всех свободных площадей в канале обжига. Благодаря этому, в частности, может обеспечиваться хороший теплообмен горячих газов в более мелких проходах, а также обеспечивается сгорание топлива, размещенного в области этих проходов.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, что отверстие для вдувания включает в себя множество вдувающих трубок. За счет этого горячие газы могут направленно вдуваться в канал обжига с высокой скоростью, благодаря чему может быть дополнительно улучшено перемешивание.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, что всасывающее отверстие, если смотреть в направлении основного потока, размещено за вдувным отверстием. Такое выполнение обеспечивает то, что повышается расход горячих газов между отверстием для вдувания и всасывающим отверстием, причем за счет величины циркулирующей части газов могут регулироваться физические свойства горячих газов, в частности температура, скорость, содержание кислорода и т.д. При таком выполнении масса циркулирующей части газов может выбираться большей, чем масса горячих газов, текущая перед отверстием для вдувания в канале обжига.
Согласно другому варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, что если смотреть в направлении основного потока, несколько циркуляционных установок расположено друг за другом. Тем самым можно повысить расход в множестве областей обжиговой печи и регулировать физические свойства горячих газов, благодаря чему дополнительно сокращается требуемая продолжительность обжига и может быть реализована компактная конструкция обжиговой печи.
В развитии изобретения может быть предусмотрена основная область подачи горячих газов, причем протяженность основной области подачи в направлении основного потока меньше, чем ширина канала обжига. За счет подачи в области подачи и последующей регулировки физических свойств горячих газов могут применяться, в частности, регенерируемые энергоносители для нагрева горячих газов.
Изобретение более подробно описывается со ссылками на чертежи, на которых представлены варианты осуществления изобретения. На чертежах показано:
фиг.1 - продольное сечение варианта осуществления соответствующей изобретению обжиговой печи с каналом обжига и циркуляционной установкой;
фиг.2 - циркуляционная установка в разрезе по линии А-А на фиг.1;
фиг.3 - циркуляционная установка в разрезе по линии В-В на фиг.1;
фиг.4 - продольное сечение другого варианта осуществления соответствующей изобретению циркуляционной установки.
На фиг.1 и 4 представлено продольное сечение вариантов осуществления соответствующей изобретению обжиговой печи с каналом 1 обжига и циркуляционной установкой 2. Обжиговая печь имеет канал 1 обжига, в котором может размещаться, по меньшей мере, один штабель 41 керамических изделий 4, в частности кирпича или тому подобного, причем через канал 1 обжига протекают горячие газы в направлении 11 основного потока, проходящем в продольном направлении канала обжига. Кроме того, предусмотрена циркуляционная установка 2, по меньшей мере, с одним всасывающим отверстием 21, размещенным поперечно направлению 11 основного потока, по меньшей мере, с одним отверстием 23 для вдувания, размещенным поперечно направлению 11 основного потока, и компрессорным элементом 22, соединяющим упомянутые, по меньшей мере, одно всасывающее отверстие 21 и, по меньшей мере, одно отверстие 23 для вдувания.
С помощью циркуляционной установки 2 циркулирующая часть горячих газов всасывается из канала 1 обжига поперечно направлению 11 основного потока через, по меньшей мере, одно всасывающее отверстие 21, сжимается с помощью компрессорного элемента 22 и затем вдувается в канал 1 обжига через, по меньшей мере, одно отверстие 23 для вдувания.
В канале 1 обжига могут перемещаться несколько штабелей 41 с помощью транспортировочного устройства 5, причем направление 52 перемещения транспортировочного устройства 5 может, например, быть противоположным направлению 11 основного потока.
Штабель 41 может быть образован из штабелированных изделий 4 и, при необходимости, содержит дополнительные опорные элементы. Соответствующий изобретению способ пригоден в частности для обжига кирпичей, которые имеют внутренние каналы. Но могут применяться и иначе сформированные кирпичи или другие керамические изделия 4 с каналами или без каналов.
Высокий коэффициент полезного действия соответствующей изобретению обжиговой печи достигается, когда, если смотреть в направлении основного потока, в поперечном сечении канала 1 обжига примерно от 10% до 30% приходится на окружающую штабель свободную площадь, примерно от 30% до 50% приходится на керамический материал изделия 4 и примерно от 30% до 50% приходится на проходы в штабеле 41 и/или проходы в керамическом материале изделия 4. Окружающая штабель свободная площадь обеспечивает то, что изделия 4 при транспортировке через канал 1 обжига не сталкиваются с краями канала 1 обжига и не повреждаются. Проходы в штабеле 41 и проходы в керамическом материале изделия 4 обеспечивают протекание горячих газов через штабель 41, за счет чего может достигаться равномерный обжиг изделий в штабеле 41 и по краю штабеля 41.
Перед обжигом в штабеле может размещаться дополнительное топливо, в частности нефть, кокс, уголь, дрова и т.п., за счет чего может предоставляться дополнительная тепловая энергия в штабеле и может достигаться сокращение продолжительности обжига. За счет улучшенного протекания через штабель 41 может обеспечиваться достаточный подвод кислорода и тем самым полное сжигание дополнительного топлива. Кроме того, за счет заданного распределения дополнительного топлива может быть дополнительно улучшена равномерность физических свойств изделий.
Если циркулирующая часть газов вдувается, если смотреть в направлении основного потока, перед всасывающим отверстием 21, то есть всасывающее отверстие 21 расположено за отверстием 23 для вдувания, то расход горячих газов в канале 1 обжига между отверстием 23 для вдувания и всасывающим отверстием 21 повышается на величину циркуляционной части по сравнению с расходом перед отверстием 23 для вдувания. Так как циркулирующая часть газов может многократно вводиться через компрессорный элемент 22, то эта циркулирующая часть может также равняться многократному значению расхода горячих газов в канале 1 обжига перед вдувным отверстием 23. Оказалось предпочтительным, если масса циркулирующей части газов соответствует массе горячих газов, текущих в канале 1 обжига до отверстия 23 для вдувания. Благодаря этому во всем канале обжига могут обеспечиваться благоприятные для обжига условия протекания.
За счет изменения массы циркулирующей части могут регулироваться физические свойства горячих газов, в частности температура, содержание кислорода и т.п., в канале обжига между отверстием 23 для вдувания и всасывающим отверстием 21.
Кроме того, можно предусмотреть, что температура и/или содержание кислорода, и/или расход горячих газов через компрессорный элемент 22 регулируются посредством управляющего вентиля 31 газопровода 3, подсоединенного в области компрессорного элемента 22. При этом также может быть предусмотрена, в частности, защита от перегрева компрессорного элемента 22, чтобы избежать нежелательных термических деформаций, которые могли бы привести к долговременным повреждениям компрессорного элемента 22.
Также оказалось предпочтительным, если поперечное сечение всасывающего отверстия 21 больше, чем поперечное сечение отверстия 23 для вдувания, как показано на фиг.2 и 3. За счет этого достигается то, что циркулирующая часть вдувается через отверстие 23 для вдувания с большей скоростью, чем отсасывается через всасывающее отверстие 21. За счет более высокой скорости в отверстии 23 для вдувания достигается особенно хорошее перемешивание горячих газов в канале 1 обжига. Кроме того, может быть сформирован газовый цикл, за счет которого может обеспечиваться различная температура в области перед отверстием 21 для вдувания и в области после отверстия 21 для вдувания.
Кроме того, может быть предусмотрено, что отверстие 23 для вдувания включает в себя множество вдувных трубок 24. С помощью множества вдувных трубок 24 циркулирующая часть газов может простым способом направленно вдуваться с высокой скоростью в канал 1 обжига. Тем самым может обеспечиваться то, что во всем канале 1 обжига имеет место хорошее перемешивание горячих газов.
Если транспортировочное устройство 5 имеет отдельные транспортные тележки 51 или тому подобные средства и эти транспортные тележки 51 перемещаются с заданным тактом, то отверстие 23 для вдувания и всасывающее отверстие 21 в состоянии покоя транспортировочного устройства 5 могут располагаться соответственно между двумя штабелями 41. Если транспортные тележки 51 перемещаются далее в канале 1 обжига по его длине, то отверстие 23 для вдувания может находиться по отношению к всасывающему отверстию 21 на расстоянии длины транспортной тележки 51, за счет чего в состоянии покоя транспортировочного устройства 5 одна из транспортных тележек 5 располагается точно между всасывающим отверстием 21 и отверстием 23 для вдувания.
Коэффициент полезного действия соответствующей изобретению обжиговой печи и способа обжига может быть дополнительно увеличен за счет того, что имеется, если смотреть в направлении 11 основного потока, множество циркуляционных установок 2, расположенных друг за другом. Благодаря этому физические свойства горячих газов могут регулироваться в нескольких зонах канала 1 обжига, причем циркуляционные установки 2 могут располагаться на участке нагрева, на участке обжига и/или на участке охлаждения обжиговой печи.
Ввиду регулируемости физических свойств горячих газов за счет соответствующих изобретению циркуляционных установок 2 может быть предусмотрена основная область 12 подачи горячих газов, причем протяженность основной области 12 подачи в направлении 11 основного потока меньше, чем ширина канала 1 обжига. В основной области 12 подачи вводится по существу вся требуемая для осуществления способа обжига тепловая энергия, причем за счет циркуляционных установок 2 осуществляется регулирование отдельных областей канала 1 обжига. Посредством концентрированного ввода тепловой энергии можно создать условия для использования центральной горелки, которая может эксплуатироваться, в особенности, с восстанавливаемыми энергоносителями или тому подобным.
Соответствующее изобретению циркуляционная установка 2 может включать в себя корпус 25, стенки которого предпочтительно изолированы и выполнены, например, из шамота. Корпус 25 связан с каналом 1 обжига посредством всасывающего отверстия 21 и отверстия 23 для вдувания. Такое выполнение циркуляционной установки 2 позволяет простое и быстрое переоборудование существующих печей обжига. При этом всасывающее отверстие 21 и отверстие 23 для вдувания выполняют в стенке, в частности в потолке, канала 1 обжига, а корпус 25 размещают на обжиговой печи.
Класс C04B33/32 способы обжига
Класс F27B9/00 Печи с механическим перемещением нагреваемого материала, например туннельные печи