вращающаяся печь для обжига цементного клинкера

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.

Описание изобретения к патенту

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.