Аппарат для термической обработки зернистого материала

10 15 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к устройствам для термической обработки сыпучих материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов при производстве искусственных заполнителей бетона (гравия и песка), извести, для обжига каолина, огнеупорных глин, а также в литейном производстве для регенерации формовочных песков, в химической промышленности при производстве удобрений.Цель изобретения - повышение производительности аппарата и степени перемешивания материала.На фиг.1 показан предложенный аппарат, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез, вариант с электрическими нагревательными элементами; на фиг,З - то же, вариант со встроенными горелками; на фиг.4 - схема перемещения материала в камере,Аппарат для термической обработки зернистого материала содержит камеру 1, разделенную теплоизлучающим сводом 2 на зону 3 с нагревательными устройствами 4 (стержневые электронагреватели; спирали, горелки, форсунки) и зону 5 нагрева, в которой перпендикулярно продольной оси камеры 1 установлены шнековые транспортеры б, выполненные поочередно с лево и правосторонними винтами, Последний виток по направлению вращения винта каждого шнекового транспортера выполнен с направлением, противоположным предыдущему витку винта,Шнековые транспортеры соединены через редуктор 7, клиноременную (одно - или многоступенчатую) передачу 8 и цепную передачу 9 с электродвигателем 10, Зона 5 нагрева имеет участок термоподготовки А с загрузочным устройством 11 и участок обжига (вспучивания) Б с разгрузочным устройством 12, Шнековые транспортеры 6 могут быть выполнены с разным шагом винта - меньшим у транспортеров, расположенных на участке А, и большим у транспортеров, расположенных на участке Б, и иметь индивидуальные приводы по участкам Аи Б.Аппарат работает следующим образом, Нагревательные устройства 4 нагревают теплоизлучающий свод 2 до 1350-1500 С в зависимости от вида обжигаемого материала. Зернистый материал через загрузочное устройство 11 поступает в участок А термоподготовки зоны 5 на шнековый транспортер 6 с левосторонним винтом, вращающийся от электродвигателя 10 через редуктор 7, клиноременную передачу 8 и цепную передачу 9. Под действием винта шнекового транспортера 6 часть материала перемещается под прэвосторонний винт следующего, рядом расположенного транспортера, а часть материала перемещается. вдоль продольной оси шнекового транспортера с левосторонним винтом по направлению его вращения. Дойдя до последнего витка винта, имеющего правостороннее направление(навивку), материал подхватывается этим винтом и перемещается нэ рядом расположенный транспортер с правосторонним винтом, чем предотвращается скопление материала у стенки камеры. Этот транспортер, вращаясь в ту же сторону, что и предыдущий, правосторонним винтом также перемещает часть материала под левосторонний винт следующего, рядом расположенного транспортера, а часть - вдоль своей продольной оси к противоположной продольной стенв камеры 1. Дойдя до последнего витка винта, имеющего лево- стороннее направление, материал перемещается на следующий, рядом расположенный транспортер с левосторонним винтом. Процесс перемещения материала нэ последующих шнековых транспортерах повторяется до разгрузочного устройства 12 (на фиг.4 перемещение материала схематично показано стрелкой - результирующей составляющей скорости от составляющей скорости, направленной перпендикулярно продольной оси шнекового транспортера, и составляющей скорости, направленной вдоль его продольной оси).Материал, перемещаясь по поду камеры 1 участка А термоподготовки, нагревается до 800-1000 С и, перемещаясь по поду камеры участка Б обжига, нагревается до 1150-1250 С, Длина участков А и Б изменяется в зависимости от вида обжигаемогоматериала.Установка шнековых транспортеров перпендикулярно продольной оси камеры дает возможность увеличить производительность аппарата путем увеличения количества шнековых транспортеров без увеличения их длины,При увеличении количества транспортеров, вращающихся в одну сторону, увеличивается и время пребывания его в камере, что способствует увеличению равномерности термообработки и дает возможность использовать аппарат для обжига различных материалов.Установка шнековых транспортеров с возможностью вращения в одну сторону обеспечивает перемещение материала по всему поду камеры перпендикулярно продольной оси шнековых транспортероввследствие исключения противодействияна составляющую скорости перемещенияматериала от каждого витка шнека, направленную перпендикулярно продольной осишнекасо стороны аналогичной составляю- Ьщей скорости от винта соседнего шнековоготранспортера и сложения этих составляющих. В результате площадь пода камеры, накоторой происходит перемещение материала, увеличивается в 2 раза, а следовательно, 10увеличиваются степень перемешивания,время нахождения в камере, т,е. время иравномерность термообработки материала,Указанное перемещение материалапроверено экспериментально на физической модели.Математическое доказательство, Принимаем постоянными длину и ширину подакамерц и диаметр шнека при продольномрасположении шнековых транспортеров и 20вращении их в разных направлениях и поперечном расположении шнековых транспортеров и вращении их в одну сторону,ю П 1тогда Ядр О, Яп - Р 2 ОВ,25где Япр - площадь пода камеры, на которойпроисходит перемещение и перемешивание материала при установке шнековыхтранспортеров вдоль оси камеры и враще-нии их в разных направлениях; 30Зп - площадь пода камеры, на которойпроисходит перемещение и перемешивание материала при установке шнековыхтранспортеров перпендикулярно продольной оси камеры и вращении их в одну сторону;п 1 - количество шнековых транспортеров по ширине камеры;п 2 - количество шнековых транспортеров по длине камеры; 40О - диаметр шнека;.- длина камеры;В - ширина камеры:Ядр п 1 Оп 1 1Зп 2 п 2 О В 2 п 2 В В11, 22 - В.ОВыполнение последнего витка по направлению вращения винта каждого шнекового транспортера с направлением, противоположным предыдущему витку винта, исключает скопление материала вдоль продольных стенок камеры, а также обеспечивает равномерную подачу материала на последующий шнек и улучшает перемешивание материала,Использование предлагаемого аппарата по сравнению с прототипом позволяет. повысить его производительность на 12-15, степень перемешивания в 2 раза, увеличить равномерность и время термообработки,Индивидуальные приводы позволяют регулировать частоту вращения винтов в достаточно широком интервале частот, что обеспечивает аппарату высокую техническую мобильность и широкую область применения в различных отраслях промышленного производства.Ф ор мул а изобретения Аппарат для термической обработки зернистого материала, содержащий камеру, разделенную теплоизлучающим сводом на зону с нагревательными устройствами и зону нагрева, в которой установлены шнековце транспортеры с право и левосторонними винтами, загрузочное и разгрузочное устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности аппарата и степени перемешивания материала, шнековые транспортеры установлены перпендикулярно продольной оси камеры с возможностью вращения воднусторону, причем последний виток по направлению вращения винта каждого шнекового транспортера выполнен с направлением, противоположным предыдущему витку винта.оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина Заказ 2183 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖПодписноеэобретениям и открытиям при ГКНТРаушская нвб 4/5