Nonlinear heating system of modular-trigger and platform furnaces for firing bulk materials


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-10-17

Full Text:




Abstract

The design of the suspended nonlinear heating system of modular-trigger and platform furnaces for firing vermiculite and other bulk materials is considered. Previously, the design of linear heating systems did not provide homogeneous heating of thermographed materials, the material in the clutch zones suffered sufficient thermal energy. In addition, overheating of the central zone increased the frequency of the impact of the heaters themselves, which affected the reliability of the furnace. The use of a nonlinear heating system has changed this distribution to the opposite. The power of the intuboxic heater exceeded the power of the central 1,2‒1,36 times depending on the ratio of the diameters of thin and thick (diameter of 4 mm) of the heaters. At the same time, not only their electrical power increased, but the heat radiation streams, falling onto the surface of the supply, which led to an increase in the temperature of the material being processed. The obtained values of the temperature of the vermiculite grains in the fitted zones of the firing module exceed the temperature of the vermiculite in the central zone by 26 %, while it is sufficient for high-quality material intimidation. Due to the use of nonlinear heating system, temperatures were redistributed on heated surfaces in favor of relatively cold previously intuition zones: the heat picture has changed to the opposite, that is, the cold cloth zones have become relatively hot. Ill. 8. Ref. 14.

About the Author

A. I. Nizhegorodov
ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет»
Russian Federation


References

1. Нижегородов, А. И. Испытания новой альтернативной электрической печи для обжига вермикулитовых концентратов / А. И. Нижегородов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. ― 2018. ― Т. 329, № 4. ― С. 142‒153.

2. Nizhegorodov, A. I. Technological and energy capabilities of electric two-module pouring furnaces with upper heating system / A. I. Nizhegorodov // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― Р. 260‒266. Нижегородов, А. И. Технологические и энергетические возможности электрических двухмодульных спусковых печей с верхней нагревательной системой / А. И. Нижегородов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 6. ― С. 13‒19.

3. Nizhegorodov, A. I. Modular-pouring furnace with the local granular media flow rates distributed between thermal zones / A. I. Nizhegorodov, A. N. Gavrilin, B. B. Moyses, G. M. Ismailov // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 6. ― Р. 631‒638. Нижегородов, А. И. Модульно-спусковая печь с распределением скоростей локальных потоков сыпучих сред по тепловым зонам / А, И. Нижегородов, А. Н. Гаврилин, Б. Б. Мойзес, Г. М. Исмаилов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 12. ― С. 16‒23.

4. Нижегородов, А. И. Технологии и оборудование для переработки вермикулита : оптимальное фракционирование, электрический обжиг, дообогащение / А. И. Нижегородов. ― Иркутск : изд. ИрГТУ, 2011. ― 172 с.

5. Бауман, В. А. Вибрационные машины и процессы в строительстве / В. А. Бауман, И. И. Быховский. ― М. : Высшая школа, 1977. ― 255 с.

6. Нижегородов, А. И. Исследование нелинейной модели подвижной подовой платформы электрической печи для обжига сыпучих минералов / А. И. Нижегородов // Изв. Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. ― 2019. ― Т. 330, № 9. ― С. 172‒183.

7. Крейт, Ф. Основы теплопереноса : пер. с англ. / Ф. Крейт, У. Блэк. ― М. : Мир, 1983. ― 512 с.

8. Пат. 196953 Российская Федерация. МПК F 27 В 9/06. Электрическая печь для получения вспученного вермикулита / Нижегородов А. И. ; заявитель и патентообладатель ― Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск. ― № 2020100364 ; заявл. 13.01.20 ; опубл. 23.03.2020, Бюл. № 9.

9. Кутателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление : справочное пособие / С. С. Кутателадзе. ― М. : Энергоатомиздат, 1990. ― 367 с.

10. Кошкин, Н. И. Справочник по элементарной физике / Н. И. Кошкин, М. Г. Ширкевич. ― М. : Изд-во физико-математической литературы, 1972. ― 256 с.

11. Nizhegorodov, A. I. Modeling the transfer of radiant energy to a bulk medium in electric furnaces with the upper position of radiating element / A. I. Nizhegorodov // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 1. ― Р. 25‒30. Нижегородов, А. И. Моделирование переноса лучистой энергии на сыпучую среду в электропечах с верхним положением излучающих элементов / А. И. Нижегородов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 2. ― С. 10‒14.

12. Zvezdin, A. V. Analytical model of absorption-reflection properties of vermiculite under thermal radiation conditions / A. V. Zvezdin, T. B. Bryanskikh, A. I. Nizhegorodov // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 1. ― Р. 19‒24. Звездин, А. В. Аналитическая модель поглощательно-отражательной способности вермикулита в условиях теплового излучения / А. В. Звездин, Т. Б. Брянских, А. И. Нижегородов // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 1. ― С. 15‒20.

13. Телегин, А. С. Тепломассоперенос / А. С. Телегин, В. С. Швыдкий, Ю. Г. Ярошенко. ― М. : ИКЦ «Академкнига», 2002. ― 455 с.

14. Nizhegorodov, A. I. New factors of reliability of electric furnaces for vermiculite firing with mobile base plates / A. I. Nizhegorodov // Studies in Systems, Decision and Control. ― 2021. ― Vol. 351. ― P. 125‒138.


Supplementary files

For citation: Nizhegorodov A.I. Nonlinear heating system of modular-trigger and platform furnaces for firing bulk materials. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(8):10-17. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-10-17

Views: 217

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)