ПРЯМОТОЧНАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ Российский патент 1999 года по МПК C03B5/04 

Изобретение относится к стекольной промышленности и предлагаемая прямоточная печь предназначена для варки всех видов стекол, кроме кварцевого.

Известны прямоточные стекловаренные печи по а.с. N 1710527, N 1414795.

В а.с. N 1710527 на прямоточную стекловаренную печь имеется связь между бассейнами зон силикатообразования, гомогенизации и сводом печи, однако совершенно отсутствует взаимосвязь этих зон с протоком.

Такая связь не обеспечивает оптимального размера протока по отношению к этим зонам и тем более не обеспечит такой связи по отношению ко всему варочному бассейну, а следовательно, и не представится возможным подобрать такие размеры протока, чтобы он максимально выполнял все принадлежащие ему функции, а именно: 1) усреднял еще не усреднившиеся в варочном бассейне слои стекломассы; 2) снижал температуру стекла до заданного уровня; 3) создавал условия для ликвидации газовых включений, именно тех газовых включений, которые не успели покинуть стекломассу в варочном бассейне, в зоне осветления.

В а.с. N 1414795, которое по отношению к заявляемой прямоточной печи можно рассматривать как прототип, имеется связь между объемом протока и зоной осветления, однако ничего не говорится обо всем варочном бассейне и его связи с протоком, хотя известно, что некоторые пороки стекла, такие как неоднородность ее по толщине, полностью зависят от процессов, происходящих в зонах гомогенизации, т.е. в варочном бассейне.

Кроме того, ни одно из рассмотренных выше авторских свидетельств, которые можно рассматривать как аналог и прототип, не имеет в протоке порога. В нашем случае такой порог есть и его наличие создает дополнительные, благоприятные условия для удаления газовых включений, которые не успели дегазировать в зоне осветления варочного бассейна.

Таким образом, с целью улучшения качества вырабатываемого стекла, повышения КИС, увеличения удельных съемов и увеличения производительности печи в целом, предлагается прямоточная печь, отличающаяся от аналога и прототипа тем, что расстояние от свода до дна варочного бассейна в районе загрузки относится к расстоянию от свода до дна варочного бассейна у протока, относится к высоте протока и к высоте порога в протоке как (10 - 6,5): (6,5 - 3,7): (2,0: 1,5): (1,3-0,7). Если принять отношение расстояния от свода в районе загрузки до дна варочного бассейна к расстоянию от свода печи до дна варочного бассейна у протока, к высоте протока и к высоте порога в протоке больше предлагаемого авторами, то проток с порогом не обеспечит качественную дегазацию оставшихся в стекломассе газовых включений, а также не усреднит по температуре слои стекломассы и в целом на выработку выдаст некачественную стекломассу. Если принять отношение расстояния от свода в районе загрузки до дна варочного бассейна к расстоянию от свода до дна варочного бассейна у протока, к высоте протока и к высоте порога, выполненного в протоке меньше предлагаемого авторами, то очевидно несоответствие между объемом варочного бассейна и объемом протока с порогом, т.е. будет необоснованно занижена производительность печи и не достигнем желаемого результата - увеличения удельного съема и соответственно увеличения производительности печи, хотя качество стекла будет хорошее.

Таким образом, предложенное авторами соотношение является оптимальным и позволит при хорошем качестве стекла увеличить производительность печи, удельный съем и существенно улучшить все технико-экономические показатели работы печи.

Примеры выполнения опытных варок сведены в таблице (см. таблицу в конце описания).

Видно, что невыполнение хотя бы одного из признаков приводит к снижению эффекта в целом.

На основе предлагаемого изобретения авторами разработан проект печи по выработке стеклошариков производительностью 8 - 12 тонн/сут.

Внедрение печи планируется в 1997 году на АООТ "Термоприбор", г. Клин, Московской области.

Ориентировочный годовой экономический эффект от внедрения проекта в ценах 1996 года составит 1,5 млрд. рублей. Он складывается из следующих статей:
1. Увеличение производительности печи - 1,0 млрд. руб.

2. Улучшение качества стекла - 200 млн. руб.

3. Увеличение КИС (коэффициента использования стекломассы) - 300 млн. руб. - Всего - 1500 млн. руб.

Работа печи.

Особенности конструкции печи представлены на чертеже.

Через загрузочный карман (1) шихта поступает в варочный бассейн (3), где происходит плавление куч шихты в результате получения тепла от свода (9) и факела сводовых горелок (4). Растворение зерен кварца осуществляется весьма интенсивно, чему способствует правильно и рационально подобранное расстояние от свода печи в районе загрузки до дна варочного бассейна печи. Стекломасса по всей длине варочного бассейна движется практически прямоточно, имея незначительную конвекцию, чему способствует незначительная глубина слоя стекломассы в прямоточной печи. По мере движения от загрузки к протоку происходит ее варка, гомогенизация и осветление. При данной конфигурации варочного бассейна, где нет четкого разделения бассейна на зоны (силикатообразования, стеклообразования, гомогенизации, осветления), все процессы стекловарения (осветление, растворение кварца и т.д.) будут протекать по всей длине бассейна печи, хотя осветление стекла в основном будет идти на конечном участке варочного бассейна у протока.

Практически сваренная однородная осветленная стекломасса наверняка будет содержать мелкие пузыри и будет наблюдаться температурная неоднородность. После варочного бассейна вся масса стекла поступает в выработочную часть (7) через проток (5), имеющий порог (6). Такая конструкция протока с порогом позволяет полностью обеспузырить стекломассу от мелких газовых включений, обеспечить температурную однородность стекла по всей массе и получить на выработке необходимую температуру. Быстрому и качественному провару стекла способствует наклонное расположение свода (9) в сторону выработки.

Эвакуация дымовых газов в варочной части осуществляется через дымоотводящий канал (2), в выработочной части через дымоотводящий канал (8).

Режим горения в печи поддерживается в результате установки в своде сводовых горелок (4).

Изобретение относится к стекольной промышленности и предлагаемая прямоточная стекловаренная печь предназначена для варки всех видов стекол, кроме кварцевого. В прямоточной стекловаренной печи расстояние от свода до дна варочного бассейна в районе загрузки относится к расстоянию от свода до дна варочного бассейна у протока, к высоте протока и к высоте порога, выполненного в протоке как (10-6,5) : (6,5-3,7) : (2,0-1,5) : (1,3-0,7). Технической задачей изобретения является улучшение качества вырабатываемого стекла, увеличение удельных съемов и увеличение производительности печи. 1 ил., 1 табл.

Прямоточная стекловаренная печь, включающая варочный бассейн, пониженный в сторону протока свод, проток с порогом, отличающаяся тем, что расстояние от свода до дна варочного бассейна в районе загрузки относится к расстоянию от свода со дна варочного бассейна у протока и относится к высоте протока и к высоте порога, выполненного в протоке как (10 - 6,5) : (6,5 - 3,7) : (2,0 - 1,5) : (1,3 - 0,7).