RU2200922C2 - Method of burning brick and device for realization of this method - Google Patents
Method of burning brick and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200922C2 RU2200922C2 RU2001115444/03A RU2001115444A RU2200922C2 RU 2200922 C2 RU2200922 C2 RU 2200922C2 RU 2001115444/03 A RU2001115444/03 A RU 2001115444/03A RU 2001115444 A RU2001115444 A RU 2001115444A RU 2200922 C2 RU2200922 C2 RU 2200922C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- furnace
- gaps
- firing
- faces
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве кирпича и некоторых других керамических изделий, а именно в технологическом процессе обжига. Изобретение применимо ко всем видам кирпича и керамических камней, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда, а также приближенную к нему форму.FIELD OF THE INVENTION
The invention relates to the building materials industry and can be used in the manufacture of bricks and some other ceramic products, namely in the firing process. The invention is applicable to all types of bricks and ceramic stones having the shape of a rectangular parallelepiped, as well as a shape close to it.
Уровень техники
Наиболее широко известны способы обжига кирпича в кольцевых и туннельных печах. Однако недостатком таких печей является неравномерность обжига кирпича, уложенного штабелем, громоздкость производства, тепловые потери, наличие специальных тележек для перемещения садки изделий. Последнее время получили распространение вертикальные печи непрерывного действия: шахтные и щелевые, с перемещающимся материалом и неподвижными технологическими зонами. Технологический процесс в печах вертикального типа направлен сверху вниз, что позволило использовать перемещение изделий под действием собственного веса и исключить специальные транспортные средства для перемещения изделий через печь. Кроме того, вертикальная конструкция печи позволила приблизить источники тепла к обжигаемым изделиям, что привело к повышению тепловой эффективности процесса и уменьшению времени обжига. Таким образом, вертикальные печи являются менее материалосмкими, а способ обжига в таких печах - скоростным, более производительным и экономичным.State of the art
The most widely known methods of firing bricks in ring and tunnel kilns. However, the disadvantage of such furnaces is the unevenness of firing bricks stacked, cumbersome production, heat loss, the presence of special trolleys to move the charge of products. Recently, continuous vertical furnaces have gained distribution: shaft and slot-type furnaces, with moving material and stationary technological zones. The technological process in vertical-type furnaces is directed from top to bottom, which made it possible to use the movement of products under their own weight and to exclude special vehicles for moving products through the furnace. In addition, the vertical design of the furnace made it possible to bring the heat sources closer to the products to be fired, which led to an increase in the thermal efficiency of the process and a reduction in the firing time. Thus, vertical furnaces are less material-tight, and the firing method in such furnaces is fast, more efficient and economical.
Известен способ обжига керамических изделий (патент на изобретение 2110027, РФ, кл. F 27 B 1/00, F 27 B 9/14, опубл. 27.04.1998 г.), при котором изделия последовательно подаются в печь толкателем от пресса. Перемещают изделия по спиральной траектории, которую задает спиральный одновитковый рольганг, сверху вниз через зоны нагрева, обжига и охлаждения. Канал перемещения образован цилиндрическим зазором между коаксиально расположенными стенками печи (внутренней и внешней). Нагрев кирпича в зоне обжига производится посредством газовых горелок, расположенных во внешней стене печи. A known method of firing ceramic products (patent for invention 2110027, RF, class F 27 B 1/00, F 27
Данный способ обеспечивает высокую производительность процесса, однако требует специального оборудования. Кроме того, садка кирпичей, представляющая собой изделия, уложенные друг на друга плашок на плашок (т.е. постель на постель), не обеспечивает равномерного доступа теплоносителя ко всей поверхности изделия, что ведет к неравномерности обжига изделия по его объему. This method provides high productivity of the process, but requires special equipment. In addition, a brick cage, which is a product laid on top of one another on a die (i.e., bed on bed), does not provide uniform access of the coolant to the entire surface of the product, which leads to uneven firing of the product in its volume.
Известен способ термообработки керамических изделий в вертикальной печи (патент на изобретение 2098384, RU, кл. С 04 В 33/32, F 27 B1/00, опубл. 10.12.1997 г.), включающий подачу теплоносителя в садку в горизонтальном направлении несколькими сформированными послойно и направленными навстречу друг другу потоками, сходящимися в центре садки, движущимися на один шаг вверх и затем расходящимися от центра в противоположные стороны. Садка изделий в этом случае выполняется таким образом, что в ней имеют место чередования по высоте рядов кирпича, установленных на ложковую грань и на плашок. Схема садки кирпича, установленных на ложковую грань, не меняется и повторяется через ряд по высоте. В ней предусмотрены сквозные каналы для прохода теплоносителя. Садка рядов кирпича, уложенного на плашок, меняется. В первом варианте имеется один канал для прохода теплоносителя, и проходит он по центру ряда, деля ряд на две равные части. Во втором варианте образованы два боковых канала, которые расположены между садкой и противоположными стенками печи, к которым примыкают топки. Упомянутое выше послойное движение потоков теплоносителя по каналам, образованным определенной установкой изделий в рядах, повторяется многократно, как и чередование рядов в садке. Этим обеспечивается равномерное распределение теплоносителя и воздуха для охлаждения изделий по высоте штабеля. Загрузка кирпича-сырца производится вручную или автоматом-садчиком. Движение садки может быть непрерывным или периодическим через определенный промежуток времени. Вся садка кирпича удерживается и перемещается специальным устройством. A known method of heat treatment of ceramic products in a vertical furnace (patent for invention 2098384, RU, class C 04 B 33/32, F 27 B1 / 00, publ. 10.12.1997), comprising supplying the heat carrier to the cage in the horizontal direction with several formed in layers and directed towards each other by streams converging in the center of the cage, moving one step up and then diverging from the center in opposite directions. In this case, the cradling of products is carried out in such a way that in it there are alternations in the height of the rows of bricks installed on the spoon face and on the die. The pattern of the brick cages installed on the spoon edge does not change and is repeated through a row in height. It provides through channels for the passage of the coolant. The setting of the rows of brick laid on the die is changing. In the first embodiment, there is one channel for the passage of the coolant, and it passes through the center of the row, dividing the row into two equal parts. In the second embodiment, two side channels are formed, which are located between the cage and the opposite walls of the furnace, to which the furnaces adjoin. The aforementioned layer-by-layer motion of the coolant flows through the channels formed by a certain installation of products in rows is repeated many times, as well as the alternation of rows in the cage. This ensures a uniform distribution of coolant and air for cooling products along the height of the stack. The loading of raw brick is done manually or by a machine-garden. The movement of the cages can be continuous or periodic after a certain period of time. The entire brick cage is held and moved by a special device.
Достоинством вышеприведенного изобретения является повышение качества продукции за счет обеспечения равномерности обжига, однако садка изделий имеет довольно сложное строение и требует специального устройства для перемещения. The advantage of the above invention is to improve the quality of products by ensuring uniform firing, however, the cage has a rather complex structure and requires a special device to move.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ обжига изделий стеновой керамики в вертикальной печи (патент на изобретение 2031340, РФ, кл. F 27 В 1/00, опубл. 20.03.1995 г., бюлл. 8), представляющий собой технологический цикл, включающий загрузку изделий послойно загрузочным механизмом сверху печи, синхронное перемещение на один ряд вниз всей садки вдоль обжигового канала и послойную пакетную выгрузку готовых изделий снизу корпуса. Садка изделий выполнена в виде столбов сечением 250х250. При обжиге изделий в форсунках сжигается топливо, и по газораспределительным устройствам полученный теплоноситель выходит из зазоров и омывает садку. Closest to the claimed invention is a method of firing wall ceramic products in a vertical furnace (patent for invention 2031340, Russian Federation, class F 27 1/00, publ. March 20, 1995, bull. 8), which is a technological cycle including loading products in a layer-by-layer loading mechanism on top of the furnace, synchronizing one row down the entire cage along the firing channel and layer-by-layer batch unloading of finished products from the bottom of the case. Cage products made in the form of columns with a section of 250x250. When firing products in nozzles, fuel is burned, and through gas distribution devices, the resulting coolant leaves the gaps and washes the charge.
Конструкция садки играет решающую роль как в процессе теплообмена между изделиями и газовым потоком, так и в распространении теплоты в теле кирпича. Неравномерность прогрева изделия, особенно в условиях скоростного обжига, приводит к появлению коробления и деформации изделия, а значит, снижению качества готовой продукции. Следовательно, садка должна оказывать минимальное сопротивление движению газов и воздуха, способствовать наиболее равномерному распределению огня по сечению печного канала, быть устойчивой и в то же время удобной для загрузки и выгрузки кирпича. Совершенной в теплотехническом отношении является садка, в которой изделия установлены так, что максимально возможная по площади поверхность изделия свободно и равномерно омывается теплоносителем. The design of the charge plays a decisive role both in the process of heat exchange between the products and the gas stream, and in the distribution of heat in the brick body. Uneven heating of the product, especially in conditions of high-speed firing, leads to the appearance of warpage and deformation of the product, which means a decrease in the quality of the finished product. Therefore, the cage should provide minimal resistance to the movement of gases and air, contribute to the most uniform distribution of fire over the cross section of the furnace channel, be stable and at the same time convenient for loading and unloading bricks. Perfect in the heat engineering sense is the cage, in which the products are installed so that the maximum possible surface area of the product is freely and evenly washed by the coolant.
В решении по патенту 2031340 каждый столб садки образован рядами кирпичей, установленными друг на друга с образованием сечения 250х250, т.е. по несколько изделий в каждом ряду столба. В таком варианте конструкции садки имеют место лабиринтообразные зазоры для прохождения теплоносителя, что затрудняет доступ теплоносителя к изделиям. В итоге снижается интенсивность обжига, увеличивается время, необходимое для достаточного прогрева изделий, и, кроме того, не обеспечивается равномерный прогрев изделий внутри садки. In the decision according to patent 2031340, each pillar of the charge is formed by rows of bricks mounted on top of each other with the formation of a cross section of 250x250, i.e. several products in each row of the column. In this embodiment, the design of the cages there are labyrinth-like gaps for the passage of the coolant, which makes it difficult for the coolant to access the products. As a result, the firing intensity decreases, the time required for sufficient heating of the products increases, and, in addition, uniform heating of the products inside the cage is not ensured.
Известна вертикальная печь для обжига керамических изделий (патент на изобретение 2023965, РФ, кл. F 27 В 1/00, опубл. 30.11.1994 г., бюлл. 22), содержащая вертикальные обжиговые каналы, образованные вертикальными стенами из жаропрочного материала, механизмы загрузки и выгрузки, расположенные на каркасе печи, соответственно над входным и под выходным участками обжиговых каналов. В стенных зазорах между соседними секциями печи размещены горелочпые устройства и каналы для подачи воздуха для горения и охлаждения изделий, а также каналы для отвода нагретого воздуха и дымовых газов. Герметизация входного участка обжигового канала и разделение зон обжига и охлаждения осуществляется поворотными подпружиненными заслонками. В качестве элементов механизма выгрузки готовых керамических изделий используются гидроцилиндры, поворотные фиксаторы и ленточный транспортер. Печь относится к вертикальным щелевым печам и обладает всеми преимуществами щелевых печей, приведенными выше. Кроме того, в печи реализован эффективный радиационно-конвективный режим обжига, при котором обогрев изделий осуществляется потоком дымовых газов и тепловым излучением микрофакелов и стен горелочных устройств. A known vertical furnace for firing ceramic products (patent for invention 2023965, RF, class F 27 B 1/00, publ. 11/30/1994, bull. 22), containing vertical firing channels formed by vertical walls of heat-resistant material, mechanisms loading and unloading located on the frame of the furnace, respectively, above the inlet and under the outlet sections of the calcining channels. In the wall gaps between adjacent sections of the furnace are burner devices and channels for supplying air for burning and cooling products, as well as channels for removing heated air and flue gases. The sealing of the input section of the calcining channel and the separation of the calcining and cooling zones are carried out by spring-loaded rotary valves. Hydraulic cylinders, rotary clamps and a conveyor belt are used as elements of the mechanism for unloading finished ceramic products. The furnace belongs to vertical slotted furnaces and has all the advantages of slotted furnaces given above. In addition, an efficient radiation-convective firing regime is implemented in the furnace, in which the products are heated by a stream of flue gases and by thermal radiation of microflares and walls of burner devices.
Однако печь состоит из нескольких секций, содержащих по одному вертикальному обжиговому каналу и разделенных между собой стенами из жаропрочного материала, что говорит о ее большой материалоемкости. Конструкция садки в данной печи представляет собой столб изделий, порядно уложенных друг на друга, что предполагает наличие небольших зазоров между изделиями в садке, что, в свою очередь, сказывается на равномерности прогрева изделий, а значит, на качестве получаемой продукции. However, the furnace consists of several sections, containing one vertical firing channel and separated by walls made of heat-resistant material, which indicates its high material consumption. The design of the cage in this furnace is a column of products arranged in order, which implies the presence of small gaps between the products in the cage, which, in turn, affects the uniformity of heating of the products, and hence the quality of the products obtained.
В качестве прототипа заявляемого устройства принята вертикальная печь (патент на изобретение 2031340, РФ, кл. F 27 В 1/00, опубл. 20.03.1995 г., бюлл. 8), содержащая вертикальный корпус прямоугольного сечения с зонами подогрева, обжига и охлаждения, горизонтальные перегородки с окнами, устройства загрузки и разгрузки, газоподводящис и отводящие короба, садку изделий, которая размещена с зазором в окнах перегородок и представляет собой совокупность столбов сечением 250х250 мм. Для улучшения регулирования процесса обжига печь снабжена проточными баками с водой, расположенными в зоне подогрева и охлаждения и соединенными между собой, а газораспределительные устройства печи выполнены в виде отрезков прямоугольных труб, уложенных взаимно пересекающимися горизонтальными рядами, охватывающими садку изделий с разрывами в местах пересечения для выхода теплоносителя. As a prototype of the claimed device adopted a vertical furnace (patent for invention 2031340, RF, class F 27 B 1/00, publ. 03.20.1995, bull. 8), containing a vertical rectangular housing with zones of heating, firing and cooling horizontal partitions with windows, loading and unloading devices, gas supply and exhaust ducts, product cages, which are placed with a gap in the windows of the partitions and are a collection of posts with a section of 250x250 mm. To improve the regulation of the firing process, the furnace is equipped with flowing tanks with water located in the heating and cooling zone and connected to each other, and the gas distribution devices of the furnace are made in the form of pieces of rectangular pipes laid by mutually intersecting horizontal rows covering the product cage with gaps at the intersection for exit coolant.
Вышеперечисленные конструктивные особенности печи позволяют до некоторой степени улучшить равномерность обжига, однако компоновка изделий в садке в виде столбов размером 250х250 ограничивает доступ теплоносителя к поверхности изделий внутри столба. The above-mentioned structural features of the furnace allow to some extent improve the uniformity of firing, however, the arrangement of products in the cage in the form of columns 250x250 in size limits the access of the coolant to the surface of the products inside the column.
Сущность заявляемого изобретения
Заявляемым изобретением решается задача повышения качества изготавливаемых изделий путем обеспечения равномерности обжига, при одновременной интенсификации процесса обжига.The essence of the claimed invention
The claimed invention solves the problem of improving the quality of manufactured products by ensuring uniform firing, while intensifying the firing process.
Поставленная задача решается тем, что в способе обжига кирпича в шахтной печи, включающем загрузку изделий сверху корпуса печи с установкой на садку, выполненную в виде равномерно распределенной в объеме печи совокупности столбов изделий, синхронное перемещение садки по обжиговому каналу, подачу теплоносителя в зазоры между столбами и выгрузку снизу печи готовых изделий, согласно заявляемому изобретению каждый столб садки формируют последовательной установкой одного изделия на другое с образованием плашковыми поверхностями изделий двух противоположных граней столба, размещают столбы изделий в обжиговом канале с образованием между упомянутыми гранями столбов зазоров, достаточных для свободного перемещения теплоносителя, а подачу теплоносителя осуществляют в зазорах, перпендикулярных граням, образованных плашковыми поверхностями изделий. The problem is solved in that in the method of firing bricks in a shaft furnace, including loading products from the top of the furnace body with installation on a cage, made in the form of a collection of product columns evenly distributed in the furnace volume, synchronous movement of the cage along the calcining channel, the flow of coolant into the gaps between the columns and unloading the bottom of the furnace of finished products, according to the claimed invention, each cage column is formed by sequential installation of one product on another with the formation of the die surfaces of the products Vuh opposing pole faces arranged poles manufacturing roaster channel to form a gap between said pole faces, sufficient for free movement of the coolant, and the coolant flow is performed in the gaps perpendicular to the faces formed by surfaces plashkovymi products.
Технический результат, а именно равномерность обжига изделий, достигается за счет увеличения поверхности, свободной для равномерного доступа теплоносителя. Подобное увеличение стало возможным благодаря предлагаемой конструкции садки изделий. В заявляемом способе каждый кирпич устанавливают таким образом, что грани изделия, наибольшие по площади поверхности, т.е. плашки, оказываются свободно омываемыми теплоносителем. При этом в одном конкретном случае реализации заявляемого способа кирпичи устанавливают "тычком на тычок", а в другом - "ложком на ложок". Тычком является наименьшая грань кирпича, поэтому предпочтительной является реализация способа с установкой изделий "тычком на тычок". В любом случае реализации способа непременным условием является образование двух противоположных граней столба плашковыми поверхностями изделий, следовательно, плашковые грани изделия, которые имеют наибольшую площадь поверхности, в любом случае формирования столбов садки остаются свободными и открытыми для доступа теплоносителя. The technical result, namely the uniformity of firing products, is achieved by increasing the surface, free for uniform access to the coolant. Such an increase was made possible by the proposed design of the cage products. In the inventive method, each brick is set in such a way that the product faces are the largest in surface area, i.e. dies turn out to be freely washed with coolant. In this case, in one specific case of the implementation of the proposed method, the bricks are installed "by pushing on a stick", and in another - "spoon on a spoon." The bump is the smallest facet of the brick, therefore, it is preferable to implement the method with the installation of products "poke on the poke." In any case, the implementation of the method is an indispensable condition for the formation of two opposite faces of the column with the die surfaces of the products, therefore, the die faces of the product that have the largest surface area, in any case, the formation of cage posts remain free and open for coolant access.
Между столбами изделий выдерживают зазоры, причем зазоры между гранями рядом расположенных столбов, образованными плашковыми поверхностями изделий, составляют от 10 до 40 мм, а зазоры между гранями, перпендикулярными упомянутым, составляют от 20 до 80 мм. Зазоры служат для обеспечения свободного доступа теплоносителя к изделиям. Однако при величине зазоров между гранями, образованными плашковыми поверхностями кирпичей, больше 40 мм и величине больше 80 мм для зазоров между гранями, перпендикулярными упомянутым, не обеспечивается достаточного температурного напряжения, необходимого для обжига. При величине зазоров между плашковыми поверхностями кирпичей меньше 10 мм невозможно размещение в них зажимных элементов механизма фиксации для удержания столбов изделий при выгрузке. Величина зазоров между гранями, перпендикулярными плашковыми поверхностям изделий, менее 20 мм, не позволит разместить в них источники тепловой энергии обжига и газоотводящие устройства. Gaps are maintained between the product columns, and the gaps between the faces of adjacent columns formed by the die surfaces of the products are from 10 to 40 mm, and the gaps between the faces perpendicular to the above are from 20 to 80 mm. The gaps are used to ensure free access of the coolant to the products. However, when the gaps between the faces formed by the dice surfaces of the bricks are more than 40 mm and the size is greater than 80 mm for the gaps between the faces perpendicular to the aforementioned, there is not enough temperature stress required for firing. With the size of the gaps between the die surfaces of the bricks less than 10 mm, it is impossible to place the clamping elements of the locking mechanism in them to hold the pillars of the products during unloading. The size of the gaps between the faces perpendicular to the die surfaces of the products, less than 20 mm, will not allow them to place sources of thermal energy of firing and gas exhaust devices.
По завершению перемещения столбов изделий в обжиговом канале на величину, равную размеру изделия по высоте столба, осуществляют выгрузку изделий. Выгрузка производится порядно, причем предварительно осуществляют фиксацию каждого изделия в ряду, вышерасположенном по отношению к выгружаемому. Upon completion of the movement of the product columns in the firing channel by an amount equal to the size of the product along the height of the column, the products are unloaded. Unloading is carried out in order, and pre-fixation of each product in a row above in relation to the unloaded.
Поставленная цель достигается также тем, что шахтная печь для обжига кирпича, содержащая обжиговый канал, установленное над верхним проемом печи устройство загрузки, расположенное под нижним проемом печи устройство разгрузки, включающее механизм фиксации садки и механизм снижения и выгрузки изделий, источники тепловой энергии для обжига, размещенные в обжиговом канале и газоотводящие устройства, согласно заявляемому изобретению печь снабжена смонтированными в обжиговом канале вертикальными направляющими, скомпонованными в группы в виде совокупности разнесенных один относительно другого направляющих каналов, свободно охватывающих столбы из последовательно установленных одно на другое с образованием плашковыми поверхностями двух противоположных граней столба изделий, при этом приближенные к упомянутым граням столбов вертикальные направляющие рядом расположенных направляющих каналов разнесены одни относительно других с образованием зазоров между столбами изделий, достаточных для свободного перемещения потока теплоносителя, а источники тепловой энергии размещены в зазорах, перпендикулярных упомянутым. This goal is also achieved by the fact that the shaft kiln for firing bricks, containing a firing channel, a loading device installed above the upper opening of the furnace, an unloading device located under the lower opening of the furnace, including a fixing mechanism for the charge and a mechanism for reducing and unloading products, sources of thermal energy for firing, gas exhaust devices located in the calcining channel according to the claimed invention, the furnace is equipped with vertical guides mounted in the calcining channel arranged in groups of in the form of a set of guide channels spaced apart from one another, freely spanning columns from successively mounted one on top of another with the formation of two opposite faces of the product column with the die surfaces, while the vertical guides adjacent to the mentioned column faces are spaced apart relative to the others with the formation of gaps between the columns products sufficient for the free movement of the coolant flow, and heat sources of time escheny in the gaps that are perpendicular to the said.
Введение в состав устройства вертикальных направляющих, разбивающих рабочий объем печи на совокупность вертикальных направляющих каналов, позволяет организовать прохождение обжигаемых изделий последовательно друг за другом сверху вниз вдоль обжигового канала. При таком решении размеры каналов максимально приближены к габаритам транспортируемого столба изделий, однако не затрудняют перемещение изделий. Вертикальные направляющие могут быть выполнены в виде вертикальных прутков из жаропрочного сплава. Прутки объединены в группы, образующие направляющий канал, и закреплены между собой посредством горизонтальных скоб, охватывающих прутки то с одной, то с другой стороны канала с чередованием по высоте канала охватываемых сторон. Скобы имеют лишь точечную связь с направляющими, выполненную, например, сварочным способом, причем привариваемые прутки также чередуются. Отсутствие жесткой связи обеспечивает подвижность системы, исключает возможные при высокотемпературном режиме обжига перекосы и деформации. Вертикальные направляющие могут быть выполнены из тонких полос жаропрочного материала, однако в любом варианте исполнения толщина направляющих должна быть значительно меньше размеров обжигаемых изделий. Это необходимое условие для обеспечения свободной циркуляции теплоносителя между изделиями в садке. The introduction of vertical guides into the device, dividing the working volume of the furnace into a set of vertical guide channels, allows you to organize the passage of fired products sequentially one after another from top to bottom along the firing channel. With this solution, the dimensions of the channels are as close as possible to the dimensions of the transported column of products, but do not impede the movement of products. Vertical guides can be made in the form of vertical rods of heat-resistant alloy. The rods are combined into groups forming a guide channel, and are fixed to each other by means of horizontal brackets, covering the rods on one or the other side of the channel with alternating height of the channel of the covered sides. The brackets have only a point connection with the guides, made, for example, by a welding method, and the welded rods are also alternated. The absence of a rigid connection ensures the mobility of the system, eliminates distortions and deformations possible under high-temperature firing conditions. Vertical guides can be made of thin strips of heat-resistant material, however, in any embodiment, the thickness of the guides should be significantly less than the size of the fired products. This is a necessary condition to ensure free circulation of the coolant between the products in the cage.
Таким образом, перечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить аналогичный способу технический результат, а именно обеспечить равномерность обжига изделий в печи. Получение одного и того же технического результата говорит об единстве изобретательского замысла, связывающего заявляемые способ и устройство. Thus, the listed set of essential features allows to obtain a technical result similar to the method, namely, to ensure uniform firing of products in the furnace. Obtaining the same technical result indicates the unity of the inventive concept that connects the claimed method and device.
Направляющие каналы для перемещения обжигаемых изделий разнесены между собой с образованием зазоров. Величина зазоров между сторонами направляющих каналов, соответствующими граням столбов садки, образованным плашковыми поверхностями изделий, составляют от 10 до 40 мм, а величина зазоров, перпендикулярных им, - от 20 до 80 мм. Величины зазоров соответствуют условиям реализации способа обжига и объяснены выше. Верхний предел интервалов обусловлен технологическими причинами, а именно тем, что при больших зазорах не будет создаваться достаточного температурного напряжения для обеспечения необходимого прогрева изделий. Нижние пределы обусловлены техническими причинами, а именно тем, что в зазорах размещают источники тепловой энергии, газоотводящие устройства и зажимные элементы фиксирующего механизма. The guide channels for moving the fired products are spaced with each other with the formation of gaps. The gaps between the sides of the guide channels corresponding to the faces of the cage posts formed by the die surfaces of the products are from 10 to 40 mm, and the gaps perpendicular to them are from 20 to 80 mm. The gaps correspond to the conditions for the implementation of the firing method and are explained above. The upper limit of the intervals is due to technological reasons, namely the fact that with large gaps, sufficient temperature stress will not be created to ensure the necessary heating of the products. The lower limits are due to technical reasons, namely the fact that in the gaps place sources of thermal energy, gas exhaust devices and clamping elements of the locking mechanism.
Шахтная печь содержит источники тепловой энергии для обжига, которые могут быть выполнены в виде балочных горелок диффузионного типа, размещенных в обжиговом канале и установленных таким образом, что расположение отверстий для выхода теплоносителя совпадает с расположением зазоров между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями изделий. Таким образом, потоки теплоносителя строго сориентированы и направлены в зазоры между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями изделий. Данное техническое решение позволяет повысить тепловую эффективность и экономичность процесса обжига благодаря максимальному приближению источников тепла к обжигаемым изделиям, повысить интенсивность процесса благодаря строгой ориентированности потоков теплоносителя. Для организации потоков теплоносителя печь дополнительно может быть снабжена клапанами, расположенными горизонтально в зазорах между направляющими каналами над источниками тепловой энергии. The shaft furnace contains sources of thermal energy for firing, which can be made in the form of diffusion beam burners located in the firing channel and installed in such a way that the location of the coolant outlet openings coincides with the location of the gaps between the faces of the charge posts formed by the die surfaces of the products. Thus, the coolant flows are strictly oriented and directed into the gaps between the faces of the cage posts formed by the die surfaces of the products. This technical solution allows to increase thermal efficiency and efficiency of the firing process due to the maximum approximation of heat sources to fired products, to increase the intensity of the process due to the strict orientation of the coolant flows. To organize the coolant flows, the furnace can additionally be equipped with valves located horizontally in the gaps between the guide channels above the heat sources.
Технология обжига с использованием газовых горелок требует наличия специальных каналов для отвода газовых продуктов сгорания. В печи предусмотрены газоотводящие устройства, выполненные в виде труб, причем трубы вынесены в рабочий объем обжигового канала печи и размещены в зазорах между направляющими каналами аналогично расположению газовых горелок. Опускание столба изделий осуществляется в пошаговом режиме за счет взаимодействия фиксирующего механизма, поворотного относительно горизонтальной оси стола и цепных транспортеров, образующих в совокупности механизм выгрузки изделий. The technology of firing using gas burners requires special channels for the removal of gas combustion products. In the furnace, gas exhaust devices are provided in the form of pipes, the pipes being carried out into the working volume of the kiln channel of the furnace and placed in the gaps between the guide channels similar to the location of gas burners. The lowering of the column of products is carried out in a step-by-step mode due to the interaction of the locking mechanism that rotates relative to the horizontal axis of the table and chain conveyors, which together form a mechanism for unloading products.
Механизм фиксации садки выполнен в виде совокупности индивидуальных зажимных элементов для каждого столба изделий, которые обеспечивают надежное удержание садки в обжиговом канале печи в процессе выгрузки нижнего ряда изделий. The fixing mechanism of the charge is made in the form of a set of individual clamping elements for each column of products, which provide reliable retention of the charge in the calcining channel of the furnace during the unloading of the lower row of products.
Поворотный стол, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали, позволяет отделить нижний выгружаемый ряд изделий и перенести эти изделия на транспортирующее средство, исключив опасность повреждения поверхности готовых изделий. Поворотный стол снабжен прорезями, расположенными на стороне, противоположной оси поворота стола, и выполненными с возможностью прохождения в них цепных транспортеров. Таким образом, исключается применение дополнительных сталкивающих средств, выгружаемые изделия укладываются непосредственно на конвейер, а затем отводятся из зоны печи. При выполнении конвейера в виде цепного транспортера для каждой стопки изделий предусмотрено по две нитки. A rotary table mounted with the possibility of reciprocating movement vertically allows you to separate the lower unloading row of products and transfer these products to a transport means, eliminating the risk of damage to the surface of the finished products. The rotary table is equipped with slots located on the side opposite the axis of rotation of the table, and made with the possibility of passage in them of chain conveyors. Thus, the use of additional colliding means is excluded, unloaded products are laid directly on the conveyor, and then removed from the furnace zone. When performing the conveyor in the form of a chain conveyor, two threads are provided for each stack of products.
Кроме приведенного выше технического результата, позволившего улучшить качество изготавливаемых изделий, заявляемое устройство характеризуется тепловой эффективностью, обусловленной равномерным распределением тепловой нагрузки по сечению и высоте печи, тепловой экономичностью и интенсификацией процесса обжига, за счет приближенности горелочных устройств к обжигаемым изделиям, и при этом небольшой материалоемкостыо, простотой и удобством профилактики и ремонта. In addition to the above technical result, which allowed to improve the quality of manufactured products, the claimed device is characterized by thermal efficiency due to the uniform distribution of heat load over the cross section and height of the furnace, thermal efficiency and the intensification of the firing process, due to the proximity of the burner devices to the fired products, and at the same time a small material consumption , simplicity and convenience of prevention and repair.
Перечень фигур чертежей
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - шахтная печь, схематичное изображение;
на фиг. 2 - схема садки изделий с установкой кирпича "тычком на тычок", фронтально-изометрическая проекция, на которой показаны зазоры между столбами изделий в садке и расположение направляющих для столба изделий;
на фиг. 3 - выносной элемент I с фиг.1, показывающий взаимное расположение вертикальных направляющих и горизонтальных скоб, образующих каналы для прохождения изделий;
на фиг.4 - горизонтальный разрез Б-Б на фиг.3, на котором показаны зазоры между направляющими каналами;
на фиг. 5 - приведен вид сбоку на садку со схематичным показом расположения газовых горелок и газоотводящих устройств;
на фиг. 6 - разрез В-В на фиг.5, на котором показано распределение потоков теплоносителя;
на фиг.7 - элементы механизма фиксации;
на фиг. 8 - механизм выгрузки и показаны крайние положения поворотного стола при работе с цепным транспортером;
на фиг.9 - вид сверху па цепной транспортер с выгружаемыми изделиями;
на фиг.10 - эскиз кирпича с указанием граней.List of drawings
The invention is illustrated by drawings, which depict:
figure 1 - shaft furnace, a schematic representation;
in FIG. 2 is a diagram of a product cage with a “poke-to-poke” brick installation, a frontal isometric view showing the gaps between the product posts in the cage and the location of the guides for the product column;
in FIG. 3 - remote element I from figure 1, showing the relative position of the vertical guides and horizontal staples forming channels for the passage of products;
figure 4 is a horizontal section bB in figure 3, which shows the gaps between the guide channels;
in FIG. 5 is a side view of the cage with a schematic showing the location of gas burners and gas exhaust devices;
in FIG. 6 is a section BB of FIG. 5, which shows the distribution of coolant flows;
figure 7 - elements of the locking mechanism;
in FIG. 8 - unloading mechanism and the extreme positions of the rotary table are shown when working with a chain conveyor;
figure 9 is a top view of a chain conveyor with paged items;
figure 10 is a sketch of a brick indicating the faces.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Заявляемый способ обжига кирпича был реализован посредством заявляемого устройства.Information confirming the possibility of carrying out the invention
The inventive method of firing bricks was implemented by the inventive device.
Шахтная печь для обжига кирпича содержит (см. фиг.1) корпус 1, в котором расположен обжиговый канал 2. Над верхним проемом печи установлено механизм 3 загрузки. Под нижним проемом печи расположен механизм 4 фиксации и механизм снижения и выгрузки изделий, выполненный в виде поворотного вокруг горизонтальной оси 6 стола 5, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали и взаимодействующего с цепным транспортером 7. Печь снабжена вертикальными направляющими 8, смонтированными в обжиговом канале 2. Направляющие 8 выполнены в виде вертикальных прутков из жаропрочного сплава, скомпонованных в группы посредством горизонтальных скоб 9 и образующих совокупность однотипных вертикальных направляющих каналов 10 для прохождения столбов садки изделий. Горизонтальные скобы 9 охватывают прутки то с одной, то с другой стороны с чередованием по высоте канала охватываемых сторон (см. фиг.3). The shaft brick kiln contains (see FIG. 1) a housing 1 in which the kiln channel 2 is located. A loading mechanism 3 is installed above the upper aperture of the kiln. Under the lower aperture of the furnace there is a locking mechanism 4 and a mechanism for lowering and unloading products, made in the form of a table 5 rotatable around a
Направляющие каналы 10 служат для организации прохождения изделий, поступающих на обжиг. Размеры направляющих каналов максимально приближены к размерам проходящих через них изделий. Направляющие каналы 10 образуют между собой зазоры 11 и 12 (см. фиг.4). Величина зазоров 12 составляет 75 мм и обусловлена расположением в них источников тепловой энергии обжига, выполненных в виде балочных горелок 13 диффузионного типа, труб 14 для отвода дымовых газов и нагретого воздуха, и клапанов 15, выполненных в виде профильных полос и установленных горизонтально между направляющими 8 (см. фиг. 5).
Садка изделий в печи представляет собой совокупность столбов 16 (см. фиг. 2). Каждый столб получен последовательной установкой одного изделия па другое на наименьшую грань, т.е. "тычком на тычок" (см. фиг. 10). Cage products in the furnace is a collection of columns 16 (see Fig. 2). Each pillar is obtained by sequentially placing one product on another on the smallest face, i.e. "poke on the poke" (see Fig. 10).
Горелки 13 имеют отверстия 17 для выхода теплоносителя (см. фиг.6). Горелки установлены между направляющими каналами, причем расположение отверстий 17 совпадает с расположением зазоров 11 между гранями столбов 16 садки, образованными плашковыми поверхностями изделий. Величина зазоров 11 составляет 35 мм. Величина обусловлена, с одной стороны, технологическими причинами и является достаточной для свободного прохождения теплопотоков, с другой стороны, в зазорах 11 расположены зажимные элементы 18 механизма 4 фиксации. The
Механизм 4 фиксации выполнен в виде совокупности индивидуальных для каждого столба изделий упругих зажимов 18 (см. фиг.7), работающих от гидропривода, и служит для удержания столбов садки изделий при выгрузке. The fixing mechanism 4 is made in the form of a set of
Поворотный стол 5 снабжен (см. фиг.8) прорезями 19, расположенными на стороне, противоположной оси 6 поворота, и выполненными с возможностью прохождения в них цепных транспортеров 7. The rotary table 5 is equipped (see Fig. 8) with
Способ обжига изделий в вышеуказанной печи реализуется следующим образом. The method of firing products in the above furnace is implemented as follows.
Механизмом 3 загрузки подготовленные для обжига изделия (в нашем случае это кирпичи) устанавливаются на верхний ряд столбов 16 садки готовой к работе шахтной печи. With the loading mechanism 3, products prepared for firing (in our case, bricks) are installed on the upper row of
В газовых горелках 13 осуществляют сжигание газообразного топлива, и полученный теплоноситель через отверстия 17 направленным потоком подается в зазоры 11 между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями кирпичей (см. фиг.6). Благодаря тому что столбы разнесены в объеме печи с образованием зазоров 11 и 12, теплоноситель свободно омывает каждый столб 16 изделий, обеспечивая тем самым равномерный прогрев каждого кирпича. Теплоноситель максимально приближен к обжигаемым изделиям, что способствует интенсивности обжига и позволяет в кратчайший срок при минимальном расходе топлива обжечь изделия без дефектов с высокими техническими показателями. Клапаны 15, ограничивающие распространение потоков теплоносителя вертикально вверх и направляющие потоки теплоносителя в горизонтальном направлении между столбами 16 изделий, также способствуют равномерности обжига. In
Полученные в результате горения дымовые отходы и нагретый воздух улавливаются трубами 14 и отводятся из зоны обжига. The flue waste resulting from combustion and heated air are captured by
По истечении технологически заданного времени обжига механизмом 4 фиксации осуществляется зажим кирпичей предпоследнего, относительно выгружаемого, ряда посредством индивидуальных зажимных элементов 18 и осуществляется удержание столбов 16 изделий. Поворотный стол 5, с расположенным на нем нижним рядом готовых изделий 20, опускается на величину, равную высоте изделия в столбе садки, отделяя тем самым выгружаемый ряд кирпичей. Затем осуществляется поворот стола 5 вокруг горизонтальной оси 6, при этом выгружаемые изделия 20 укладываются в стопки непосредственно на конвейер 7 (см. фиг.9), проходящий в прорези 19 стола 5, а затем отводятся из зоны действия стола, давая последнему возможность подняться в исходное положение. Производится загрузка следующей партии кирпича-сырца. Осуществляют расфиксацию столбов 16. Производят опускание садки кирпича на величину кирпича по высоте столба 16 садки. Затем осуществляется выгрузка, и цикл повторяется. After the technologically predetermined firing time has passed, the fixing mechanism 4 clamps the bricks of the penultimate, relatively unloaded row by means of
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115444/03A RU2200922C2 (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Method of burning brick and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115444/03A RU2200922C2 (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Method of burning brick and device for realization of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2200922C2 true RU2200922C2 (en) | 2003-03-20 |
Family
ID=20250425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001115444/03A RU2200922C2 (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Method of burning brick and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2200922C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548851C1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-04-20 | Игорь Феликсович Шлегель | Shaft furnace for ceramic materials burning |
| RU2654223C1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-05-17 | Игорь Феликсович Шлегель | Device for unloading ceramic products from shaft furnace |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3671165A (en) * | 1969-08-28 | 1972-06-20 | Donald D Schwellenbach | Apparatus for making concrete blocks |
| SU1130718A1 (en) * | 1983-08-02 | 1984-12-23 | Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт строительных материалов и конструкций им.П.П.Будникова | Wall ceramic kiln |
| US4717339A (en) * | 1985-11-12 | 1988-01-05 | Erik Kersting | Curing oven |
| SU1702133A1 (en) * | 1990-02-15 | 1991-12-30 | В.И.Истомин и П.И.Бричевский | Kiln for firing ceramic articles |
| RU2031340C1 (en) * | 1991-03-19 | 1995-03-20 | Виктор Ильич Истомин | Furnace for burning ceramics of walls |
-
2001
- 2001-06-08 RU RU2001115444/03A patent/RU2200922C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3671165A (en) * | 1969-08-28 | 1972-06-20 | Donald D Schwellenbach | Apparatus for making concrete blocks |
| SU1130718A1 (en) * | 1983-08-02 | 1984-12-23 | Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт строительных материалов и конструкций им.П.П.Будникова | Wall ceramic kiln |
| US4717339A (en) * | 1985-11-12 | 1988-01-05 | Erik Kersting | Curing oven |
| SU1702133A1 (en) * | 1990-02-15 | 1991-12-30 | В.И.Истомин и П.И.Бричевский | Kiln for firing ceramic articles |
| RU2031340C1 (en) * | 1991-03-19 | 1995-03-20 | Виктор Ильич Истомин | Furnace for burning ceramics of walls |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548851C1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-04-20 | Игорь Феликсович Шлегель | Shaft furnace for ceramic materials burning |
| RU2654223C1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-05-17 | Игорь Феликсович Шлегель | Device for unloading ceramic products from shaft furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4253823A (en) | Procedure and apparatus for baking carbon bodies | |
| CN115667175A (en) | Device for producing auxiliary cementing material | |
| US20120322016A1 (en) | Roller hearth calcining furnace and method of use | |
| RU2200922C2 (en) | Method of burning brick and device for realization of this method | |
| SK154394A3 (en) | Process and facility for drying and/or baking raw bricks and device for realization of this method | |
| RU2149331C1 (en) | Plant for production of pellets | |
| KR101478865B1 (en) | Improved burning system | |
| AT410843B (en) | TUNNEL KILN | |
| RU2045725C1 (en) | Method and device for roasting ceramic articles | |
| US3471135A (en) | Tunnel kiln for firing ceramics | |
| RU2111933C1 (en) | Method of firing of clayware and device for its embodiment | |
| US1940554A (en) | Method and apparatus for manufacturing ceramic bodies | |
| US3322413A (en) | Furnaces for fast-firing ceramic ware, and fast-firing process | |
| US5667378A (en) | Low profile kiln apparatus | |
| RU2098384C1 (en) | Method of heat treatment of ceramic wall parts in vertical furnace | |
| EP2803650A1 (en) | Cooling unit, and cooler provided with same | |
| RU2100725C1 (en) | Method of treatment of ceramic articles and device its for realization | |
| US3415505A (en) | Method and apparatus for heating formed products | |
| CN114671632A (en) | Bidirectional roasting double-hearth shaft kiln and roasting method | |
| RU2157959C2 (en) | Ring furnace | |
| RU2031340C1 (en) | Furnace for burning ceramics of walls | |
| CN211290997U (en) | A single channel vertical heating furnace | |
| RU2346909C2 (en) | Method of baking and baking furnace for ceramic goods | |
| SU989288A1 (en) | Tunnel furnace for treating powder articles | |
| US1827543A (en) | Kiln for decorating ceramic ware and other purposes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060609 |