СПОСОБ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2072338 (13) C1

(51) 6 C04B33/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1997.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 93014327/33 
(22) Дата подачи заявки: 1993.03.18 
(45) Опубликовано: 1997.01.27 
(56) Аналоги изобретения: С.И.Вольфкович и др. "Общая химическая технология", М., Госкомиздат, 1959, т.П, с.95-97. 2. SU, Авторское свидетельство N 1059396, кл. F 27B 9/00, 1983 /прототип/. 
(71) Имя заявителя: Буров Юрий Михайлович 
(72) Имя изобретателя: Буров Юрий Михайлович 
(73) Имя патентообладателя: Буров Юрий Михайлович 

(54) СПОСОБ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 

Сущность изобретения: с целью уменьшения расхода топлива в способе обжига керамических изделий путем нагрева исходных формованных заготовок, выдержки их при максимальной температуре и охлаждения в условиях противотока с газообразным кислородсодержащим теплоносителем, который подают в зону охлаждения и выводят из зоны подогрева, в качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя в зону охлаждения подают смесь с концентрацией кислорода 1 - 4 мас.%, при этом нагрев ведут за счет сгорания твердого топлива, которое вводят в шихту заготовок или в канал печи. В качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя используют смесь воздуха с газообразными продуктами сгорания. Изобретение может быть использовано в производстве изделий стеновой керамики, черепицы, плиток, дренажных труб. 1 з.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области изготовления керамических изделий, включающих стадию обжига. Изобретение может быть использовано в крупнотоннажном производстве, например изделий стеновой керамики, черепицы, плитки, дренажных труб.

Известен способ обжига керамических изделий, например изделий стеновой керамики, согласно которому исходные формованные заготовки нагревают, выдерживают при максимальной температуре и охлаждают в условиях противотока с газообразным кислородсодержащим теплоносителем, который подают в зону охлаждения и выводят из зоны подогрева [1] Способ реализуют в кольцевых и туннельных печах. В кольцевых печах процесс термической обработки организуют так, что перемещают зоны подогрева, обжига и охлаждения при неподвижных керамических заготовках, превращающихся в конце процесса в изделия. В туннельных печах зоны подогрева, обжига и охлаждения неподвижны, а перемещают керамические заготовки. Общим является то, что керамика и газообразный теплоноситель двигаются навстречу друг другу для обеспечения противотока, а в качестве теплоносителя в зону охлаждения подают воздух.

Наиболее близким к описываемому изобретению является способ обжига керамических изделий путем нагрева заготовок, выдержки при максимальной температуре и охлаждения, включающего подачу воздуха в конец зоны охлаждения, т. е. в условиях противотока с движением заготовок [2]

Недостатками указанных способов является высокий расход топлива.

Настоящее изобретение обеспечивает уменьшение расхода топлива. Указанный технический результат достигается тем, что в способе обжига керамических изделий, например изделий стеновой керамики, путем нагрева исходных формованных заготовок, выдержки их при максимальной температуре и охлаждения в условиях противотока с газообразным кислородсодержащим теплоносителем, который подают в зону охлаждения и выводят из зоны подогрева, в качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя в зону охлаждения подают смесь с концентрацией кислорода 1 4 мас. при этом нагрев ведут за счет сгорания твердого топлива, которое вводят в шихту заготовок или в канал печи.

В качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя используют смесь воздуха с газообразными продуктами сгорания. Использование в качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя смеси с концентрацией кислорода 1 4 мас. не известно. Не известно также использование смеси воздуха с газообразными продуктами горения, образуемых в процессе термообработки керамических заготовок.

Сущность изобретения заключается в том, что для полной утилизации тепла в условиях противотока необходимо подавать в зону охлаждения холодный теплоноситель в количестве mг, причем должно выполняться соотношение:

mкск mгсг,

где mк масса керамики, подаваемая в единицу времени в зону подогрева;

cк удельная теплоемкость керамики;

mг масса газообразного кислородсодержащего теплоносителя, подаваемого в единицу времени в зону охлаждения;

cг удельная теплоемкость газообразного носителя.

При этом газообразный теплоноситель содержит кислород в количестве



где масса кислорода, поступающего в состав газообразного теплоносителя в зону охлаждения в единицу времени;

концентрация кислорода в газообразном теплоносителе, поступающем в зону охлаждения.

В случае использования в качестве теплоносителя воздуха в зону охлаждения поступит в единицу времени кислород в количестве



Это количество кислорода обычно в несколько раз превышает количество кислорода, необходимого для сжигания топлива (Наумов М.М. Кашкаев И.С. и др. Технология глиняного кирпича, Изд. литературы по строительству, М. 1979, с. 192). Если весь этот кислород попадает в зону обжига, где происходит горение топлива, то это приведет к нарушению режима печи.

Поэтому в известном способе, принятом за прототип, газообразный теплоноситель после прохождения зоны охлаждения полностью или частично удаляют из зоны охлаждения и в обход зоны обжига подают в зону подогрева, где его смешивают в заданной пропорции с горячими продуктами сгорания, поступающими в зону подогрева из зоны обжига (Наумов М.М. Кашкаев И.С. и др. Технология глиняного кирпича, Изд. литературы по строительству, М. 1969, с. 168-212; Бутт Ю. М. и др. Общая технология силикатов, Стройиздат, М. 1976, с. 297). При этом возникают потери тепла и ухудшаются условия теплопереноса в зоне обжига.

В предлагаемом способе противоречие между теплоемкостью газообразного кислородсодержащего теплоносителя и содержанием в нем кислорода решается регулировкой концентрации кислорода. Регулировку концентрации кислорода осуществляют путем смешивания кислорода с газообразными продуктами сгорания. В качестве источника кислорода используют воздух. Тем самым появляется возможность подобрать необходимое для сгорания количество кислорода и необходимое для теплопереноса общее количество газа. Необходимое количество кислорода может быть определено известными способами (Равич М.Б. Топливо и эффективность его использования, Наука, М. 1971).

В зависимости от общего количества газа можно выделить три режима: нормальный, критический и инверсный (Алдушин А. П. Мержанов А.Г. Теория фильтрационного горения. Общие представления и состояние исследований. Препринт, Черноголовка, 1987, с. 37). В критическом режиме температурный профиль симметричный, максимальная температура в несколько раз превышает адиабатическую температуру горения. В нормальном режиме температурный профиль несимметричный, нагрев происходит с большей скоростью, чем охлаждение, максимальная температура меньше, чем максимальная температура в критическом режиме. В инверсном режиме температурный профиль несимметричный, нагрев происходит с меньшей скоростью, чем охлаждение, максимальная температура меньше, чем максимальная температура в критическом режиме. Таким образом, меняя количество кислорода в газе и общее количество газа, можно в широких пределах менять режимы термической обработки керамических изделий.

Количество кислорода в газообразном теплоносителе можно изменять путем смешивания воздуха с газообразными продуктами сгорания. Способ реализуют следующим образом.

Исходные холодные формованные заготовки и твердое топливо помещают в канал печи в зону подогрева и перемещают с заданной скоростью через зону обжига в зону охлаждения. Навстречу им через зону охлаждения подают холодный газообразный кислородсодержащий теплоноситель. Горение топлива происходит в зоне обжига. Весь поступающий кислород расходуется в зоне обжига на горение твердого топлива. В зоне охлаждения горячие обожженные керамические изделия отдают тепло перемещаемому им навстречу, газообразному кислородсодержащему теплоносителю. Разница между температурами керамических изделий и газообразного теплоносителя может составлять 20 300oС.

Нагретый в зоне охлаждения, газообразный кислородсодержащий теплоноситель весь поступает в зону обжига. Кислород теплоносителя вступает в реакцию горения с твердым топливом и полностью расходуется. В зоне обжига температуры газообразного теплоносителя и керамики приблизительно равны.

Горячий газообразный теплоноситель весь поступает из зоны обжига в зону подогрева, где, двигаясь навстречу исходным формованным керамическим заготовкам и твердому топливу, нагревает их, разница в температуре между исходными формованными керамическими заготовками и газообразным теплоносителем может составлять 20 300oС.

Из зоны подогрева газообразный теплоноситель отбирают, часть его выпускают в дымовую трубу, а остальное смешивают с необходимым количеством воздуха и подают в зону охлаждения.

Способ может быть иллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. В зону подогрева подают формованные керамические заготовки из шамота и углерод в количестве 0,5 мас. от массы керамики с массовой скоростью 0,1 кг/c. В зону охлаждения подают газообразную смесь, содержащую 99% азота и 1% кислорода с массовой скоростью 0,12 кг/с или 0,1 м3/с. В зоне обжига формируется горячая зона с симметричным температурным профилем и максимальной температурой 750oC.

Пример 2. В зону подогрева подают формованные, высушенные до влажности 6% заготовки глиняного стандартного кирпича, содержащие в составе керамической массы 8 мас. золы ТЭЦ с теплотворной способностью 8,4 кДж/кг со средней массовой скоростью 1,5 кг/с. В зону охлаждения подают газообразную смесь, состоящую из 20% воздуха и 80% продуктов сгорания (содержание кислорода в смеси составляет 4%) со скоростью 1,2 1,8 м3/с. Возникает горячая зона с симметричным температурным профилем. Максимальная температура в зоне обжига 1000oС. Скорость нагрева в диапазоне 20 110oС равна 30 80o в ч, в диапазоне 110-800 - 100-360o в ч. В результате получают глиняные кирпичи с производительностью 15 млн. шт. в год.

Как видно из примеров, заявленный способ позволяет обжигать керамические изделия, включая стадию обжига, с минимальным расходом топлива. Способ позволяет использовать в качестве топлива некондиционные виды топлива, такие как зоны ТЭЦ и лигнин. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ обжига керамических изделий, например изделий стеновой керамики, путем нагрева исходных формованных заготовок, выдержки их при максимальной температуре и охлаждения в условиях противотока с газообразным кислородсодержащим теплоносителем, который подают в зону охлаждения и выводят из зоны подогрева, отличающийся тем, что в качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя в зону охлаждения подают смесь с концентрацией кислорода 1 4 мас. при этом нагрев ведут за счет сгорания твердого топлива, которое вводят в шихту заготовок или в канал печи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газообразного кислородсодержащего теплоносителя используют смесь воздуха с газообразными продуктами сгорания.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru