Туннельная печь

1111 600371 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккКСоциалистическимРеспублик(51) М. Кл.е Г 27 В 2111503/33 1 осудзрствеивый комитетСгсгтг Ыииистров СССРпо делам изобретенийи открытий 53) УДК 66.041(43) Опубликовано 30,03. (45) Дата опубликования Изобретение 01 посится к туп сльпым печам для обжига элсктроугольных и электродных углеродистых материалов и изделий, а также Огнеупорных керамических и металлоксрамических материалов и изделий па смоляной или исковой связке,Известна непрерывно действующая туннельная печь для Оозки 1 а электроуголы 1 ых и электродных материалов и изделий, содержащая туннельную камеру с зонами подогрева, обжига и охлаждения, размещенные в туннельной камере вагонетки, рельсовый путь для перемещения вагонеток, дымоотсосЫс и газораспределительные каналы 1,Вагонетки с изделиями в зоне подогрсва 1 упнсльпой камеры нагреваются при сжигании природного газа до температуры 700 в -750 С. В зоне ОожпГа издсли 51 паГрсваюс 51 до 1200 С. Сжигание природного газа в печи производится с избытком воздуха, который также оосспсчивает сгорание летучих продуктов термообработки (смоляных паров, углеводородов, угарного газа и водорода). Чтобы избежать подгара изделий при высоких температурах, обжигаемые изделия окружают со всех сторон слоем коксовой засыпки.В настоящее время улавливание летучих продуктов термообработки на электроугольпых заводах не производится (экономически невыгодно), а чтобы не отравлять атмосферу,практпкустс 51 пх с 5 пгаппс В саз 1 ой псш. Дляэтого в зопс под 01 рсва туннельной камеры ис ользовап неэффективный прямоток дымовых1 азов и Вагонеток, температура отходящих ды 5 мовых ГазоВ поддсрзкиВае 1 ся Очень Высокой(.100 - 5 ОО С), из-за этого термический К 11 ДГу 1 шельпы псчсп низок, а расход природногогаза в 5 - б раз превышает расход природногогаза ь многокамерпых печах.10 Кроме этого, наличие коксовой засыпки существео сппжаст полезну ю загрузку вагонеток и пропзвоД 1 ггсльность печи. 1-1 аиболееблизкой по технической сущности и достигаех 10 му рсз льтат к описываемому изобрете 11 и 10является туннельная печь, в которой летучиепродукты тсрмообработкп В туннельную камеру пс поступают, а Огводятся пепосредствсш 1 опз опте 1111 еров с оожпгасмым материалом.Б,агодаря этому в печи может быть использован Обжиг В противот 01 ее Газа-теплоносителя(дымовых газов), а температура отходящихдымоВых ГазоВ может быть Г 10 пи 5 кена до 120 -150 С 2,Каждая вагонетка известной печи снабжена газоотборной трубой, с помощью которойлетучие продукты термообработки пз установленных на вагонетках контейнеров с обрабатываемым материалом через разъемные соединения отводятся в коллектор (трубопровод),3 О который размещен вне печи и связан с кон 6003713денсатором для улавливания смоляных фракций, входящих в состав летучих продуктов термообработки. Удаление летучих продуктов термообработки из контейнеров этой печи производится после перемещения вагонеток на новые позиции (положения) и совмещения (стыковки) газоотборных труб с ыпрубками коллектора.и 1 звестная туннельная печь имеет ряд недостатков. 1 ак, конструкция печи не позволяет вести непрерывный отвод летучих продуктов термообработки из контейнеров, Во время проталкивания вагонеток газоотборпые трубы оказываются отсоедипенными от патрубков коллектора, а все летучие продукты термообработки попадают в подпечной канал печи и отравляют его атмосферу. Это делает невозможным ремонт и обслуживание ходовых частей вагонеток и рельсового пути без остановки и охлаждения печи, что снижает производительность печи и увеличивает затраты па ее обслуживание, Кроме этого, выделение горячих газов с большим содержанием метана и водорода в воздушную среду подпечного канала в интервале температур 550 - 1200 С вызывает загорания и взрывы, что совершенно недопустимо по технике безопасности. Выделение смоляных паров при более низких температурах (200 в 4 С) приводит к осмолению и закоксовыванию мест стыковки газоотборных труб и патрубков сборного коллектора. При этом следует учесть также то, что оольшое количество разъемных трубных соединений, ремонт которых в процессе работы печи затруднителен, значительно сникает надежность печи.В процессе охлаждения контейнеров с обрабатываемыми изделиями происходит значительное уменьшение объема находящихся в них горячих газов и под действием создающегося разряжения через незакрытые газоотборные трубы холодный воздух из подпечного канала попадает в контейнеры и вызывает подгары обрабатываемых изделий, Чтобы не допустить этого явления, приходится проводить обжиг углеродистых изделий в засыпке и тем самым снижать долю полезной загрузки, производительность и термический К 11 Дтуннельной печи,Целью предлагаемого изобретения является улучшение условий труда, предотвращение загрязнения окружающей среды, повышение термического КПД.Для этого в описываемой печи коллектор выполнен из отдельных состыкованных между собой секций и размещен в нижней части вагонеток.На фиг. 1 схематически показана туннельная камера, горизонтальный разрез; на фиг, 2 дана туннельная печь, вертикальный разрез; на фиг. 3 - разгрузочный конец печи со схемой размещения трубопроводной арматуры, горизонтальный разрез.Печь содержит туннельную камеру 1 с зоной 2 подогрева, зоной 3 обжига, в которой 5 10 15 20 2 д 30 35 40 45 50 60 65 4установлены газовые или мазутные горелки 4 и зоной 5 охлаждения.В начале зоны 2 подогрева со стороны входа в туннельную камеру 1 имеется окно 6, которое связано с дымовой трубой и служит для отвода из печи дымовых газов,Б г ннельпой камере 1 на рельсовом пути 7 размещен состав вагонеток Ь с контейнерами 9. Под туннельной камерой имеется подпечной капал 10, служащий для обслуживания и осмотра ходовых частей вагонеток без остановки печи. Подпечной канал 1 О отделен от туннельпой камеры песочными затворами 11. В основаниях 12 вагонеток 8 имеются каналы 13, которые служат для перемещения дымовых газов под контейнерами 9. В контейнерах 9 находится обрабатываемый материал 14 (например углеродные заготовки, огнеупорные керамические изделия на смоляной связке, уголь и т. п.). Контейнеры 9 снабжены крышками 15 и могут быть выполнены из жаропрочного бетона с охлаждаемой стальной арматурой.11 од основаниями вагонеток 8 установлены секции коллектора 16, а внутри контейнеров 9 связанные с секциями коллектора 16 вертикальные газоотборнлые трубы 17. В основаниях 12 вагонеток 8 размещены горелочные устройства, каждое из которых состоит из керамической горелки 18, соединительной трубки 19 и регулирующего клапана 20 с биметаллическои пластиной.Для предотвращения закупорки коллектора 16 конденсирующимися смоляными парами его секции могут быть окружены слоем геплоизоляции 21 и снабжены нагревательными спиралями. При необходимости отбора конденсирующихся смоляных фракций, например при оожиге керамических изделий, под секциями коллектора 16 могут быть установлены сборники конденсата 22.Секции коллектора 16 состыкованы между собой с помощью фланцев 23 и снабжены вентилями 24. При необходимости печь может быть оборудована специальным отсасывающим устройством, которое подключается к коллектору 16 с помощью гибкого рукава 25, укрепленном на отсасывающем трубопроводе 26 с вентилем 27.Кроме этого, для осуществления непрерывного отвода летучих продуктов термообработки в процессе расстыковки секций коллектора 16 отса сывающее устройство может быть снабжено вторым гибким рукавом 28 и вентилем 29, а секции коллектора 16 - штуцерами 30 с вентилями 31.Печь работает следующим образом,Очередную вагонетку 8 с загруженным обрабатываемым материалом 14 состыковывают с составом вагонеток, для чего свинчивают фланцы 23 секций коллектора 16 очередной вновь поступившей и первой вагонетки состава. Затем открывают вентиль 24 первой вагонетки (вентиль 24 вновь поступившей вагонетки закрыт) и проталкивают состав вагонеток5 10 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 55 на расстояние, соответствующе длине вагонетки. По мере проталкивания вагонеток 8 через туннельную камеру 1 из обрабатываемого материала 14 выделяются летучие продукты термообработки, которые через трубы 17 поступают в коллектор 16 и перемещаются в сторону проталкивания состава вагонеток. В зоне 3 обжига туннельной камеры 1 под действием биметаллической пластины срабатывает клапан 20, и летучие продукты термообработки по трубке 19 поступают в горелку 18, а оттуда в каналы вагонеток 13, где сжигаются при максимально возможной температуре в факеле горелки 4. Для обеспечения полного сгорания летучих продуктов термообработки в факел горелки вводится дополнительное количество горячего воздуха.В зоне охлаждения вагонетки 8 с контейнерами 9 охлаждаются воздухом, подаваемым противотоком со стороны выходного конца печи, и выходят из туннельной камеры. Для предотвращения возможного попадания в воздух летучих продуктов термообработки из коллектора 16 перед расстыковкой фланцев 23 перекрывают вентиль 24 на секции коллектора 16 предпоследней вагонетки и только после этого расстыковывают фланцы 23 вагонеток 8.Если летучие продукты термообработки сжигать непосредственно в печи не предполагается (например, если печь электрическая, а в туннельной камере поддерживается восстановительная атмосфера), то летучие продукты термообработки могут отводиться через гибкий металлический рукав 25, который подсоединяется к фланцу 23 секции 16 последней вагонетки. В этом случае после очередного перемещения вагонеток перекрывают вентиль 27 и вентиль 24 предпоследней вагонетки, отсоединяют гибкий рукав 25, расстыковывают фланцевое соединение 23, последнюю вагонетку откатывают на разгрузку, рукав 25 подсоединяют к фланцу 23 секции коллектора 16 предпоследней вагонетки и открывают вентили 27 и 24.Для осуществления непрерывного отвода летучих продуктов термообработки в процессе расстыковки вагонеток 8 могут быть использованы штуцера 30, которые привариваются к секциям коллектора 16 под углом 90 и служат для присоединения гибких рукавов 25 и 28. Перед расстыковкой вагонеток к штуцеру 30 предпоследней вагонетки состава подсоединяют второй гибкий рукав 28 и открывают вентиль 31 на штуцере предпоследней вагонетки и вентиль 29. Затем закрывают вентиль 27 и вентиль 24 предпоследней вагонетки, После отсоединяют гибкий рукав 25 и отстыковывают последнюю вагонетку, Затем проталкивают состав вагонеток на одну позицию, подсоединяют рукав 25 к штуцеру 30 предпоследней вагонетки, и цикл повторяют в прежней последовательности.В связи с тем что летучие продукты тсрмообработки движутся по коллектору 16 и не попадают в туннельную камеру печи, становится возможным осуществить протпвоток дымовых газов по всей длине туннельной камеры и избежать значительных потерь тепла с отходящими дымовыми газами по сравнению с печами, действующими в настоящее время.Кроме того, зна штельно улучшаются условия труда, газы уже не попадают в подпечной канал, с помощью которого осмотр и обслуживание вагонеток могут проводиться без остановки печи, причем попадание в атмосферу смоляных паров, содержащих большое количество канцерогенных веществ, полностью исключается. Кроме этого, процесс охлаждения, а значит и обжига в предлагаемой печи может осуществляться без использования коксовой засыпки, так как защита издел 1 ш от обгорация в процессе охлаждения обеспечивается летучими продуктами термообработки, которые поступают по коллектору и газоотборным трубам из контейнеров зон обжига и подогрева в контейнеры зоны охлаждения, компенсируя создающееся там разряжение и обеспечивая охлаждение изделий в восстановительной атмосфере. Формула изобретенияТуннельная печь для обжига, преимущественно углеродистых материалов, содержащая камеру, вагонетки с размещепньми на них контеЙнерамп с оожпгаемым материалом, коллектор для отвода летучих продуктов термообработки, газоотборные трубы, соединяющие внутреннии объем контейнеров с коллектором, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения условий труда, предотвращения загрязнения окружающей среды, повышения термического КПД, коллектор выполнен пз отдельных состыкованных между собой секции и размещен в нижней части вагонеток. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тсмкин И. В, Производство электроугольяых изделий, М., Высшая школа, 1970, с. 131 - 135.2, Патент Германии Ло 323798, кл. 211 81, опубл. 1918.