СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ Российский патент 2007 года по МПК C03B5/04 

Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначается для варки всех видов стекол, кроме кварцевого.

Известны стекловаренные печи по а.с. 1691328, 1362711, которые являются аналогом и прототипом предлагаемого изобретения.

Стекловаренная печь по а.с. № 1691328, так же как и предлагаемое изобретение, имеет переливной порог, установленный в осветлительном бассейне высотой 0,5-0,65 от длины бассейна, причем порог располагается на расстоянии 2,0-2,5 глубины осветлительного бассейна от проточной стены, т.е. от протока.

Прямоточная стекловаренная печь по а.с. № 1362711 имеет соотношение площадей зоны силикатообразования, стеклообразования и осветления как (9-11):(2-4):(9-10), а соотношение расстояния от влетов регенераторов до дна бассейна в зоне силикатообразования к глубине протока как (6-7):(2-3).

Как в аналоге, так и в прототипе предлагаемого изобретения отсутствует связь между высотой переливного порога, глубиной протока и расположением влетов горелок регенераторов по отношению к дну варочного бассейна. Для того чтобы гибко управлять процессом обеспузыривания стекломассы, в результате чего получать на выработке качественное, без газовых включений стекло, такая связь в качестве пропорций крайне необходима.

В результате оптимального подбора по высоте переливного порога, глубины протока и расположения влетов горелок по отношению к бассейну печи, а значит, и к зеркалу стекломассы их взаимосвязь посредством пропорций позволит создать максимально благоприятные условия для процесса осветления стекла.

Правильный подбор по высоте переливного порога позволит с максимальной эффективностью поднять выработочный поток стекломассы к поверхности и в кратчайшие сроки выделить крупные и средние газовые включения. Рациональный выбор глубины протока позволит не только обеспечить соответствующую температуру на выработке стекла, но и растворит ("раздавит") мелкие и очень мелкие газовые включения, которые не смогли выделиться на переливном пороге и в конце варочного бассейна. Правильный подбор расположения влетов горелок позволит рационально сформировать факел, повысит его "настильность" на зеркало стекломассы, что создаст оптимальные условия для процесса выделения пузырей и не создаст условия для вторичного нагрева стекла в конце варочного бассейна, т.е. предотвратит пенообразование.

Опытно-экспериментальным путем было установлено, что оптимальным условием, способствующим вышеизложенному, является отношение расстояния от оси влетов горелок до дна бассейна печи (h₁) в районе загрузки к высоте переливного порога (h₂) как и отношение расстояния от оси влетов горелок до дна бассейна печи (h₁) к глубине протока (h₃) как .

Если принять предел отношения больше верхнего предела, то высота переливного порога будет недостаточной для качественного осветления стекломассы.

Если принять предел отношения меньше нижнего предела (7,14), в этом случае будет снижена эффективность сгорания топлива и не будет достигнута оптимальная настильность факела на зеркало стекломассы.

Если принять предел отношения расстояния от оси влетов горелок до дна бассейна печи к глубине протока больше верхнего предела (5,70), то не будет достигнута настильность факела, что снизит интенсивность выделения пузырей и создаст условия для пенообразования.

Если принять предел отношения расстояния от оси влетов горелок регенераторов до дна бассейна печи меньше нижнего предела (5,12), то глубина протока будет мала и возникнут условия для его "замораживания", в случае снижения скорости выработки печь будет работать в неустойчивом режиме.

Конкретный пример выполнения опытно-промышленных варок представлен в таблице.

Конкретный пример
выполнения опытных варок при выбранных соотношениях расстояний от оси влетов горелок регенераторов до дна варочного бассейна в районе загрузки к высоте переливного порога и к глубине протока№№ ппПредельные отношенияРасстояние от влетов горелок регенераторов до дна бассейна в районе загрузки (h₁), мВысота переливного порога (h₂) мГлубина протока (h₃) мЗаявляемое соотношениеОжидаемый экономический эффектпорогпротокэкономия ТЭРувеличение производительности1.Нижний предел2,00,280,3907,145,12достигается2.Верхний предел2,340,320,4107,315,70достигается3.Средний предел2,170,300,4007,235,42достигается

Работа стекловаренной печи

Шихта через загрузочный карман (8) поступает в варочный бассейн (1). Для облегчения и ускорения процесса осветления в варочном бассейне имеется порог (4), на котором слои стекломассы, двигающиеся от загрузки к выработке, поднимаются к поверхности. Рационально подобранная высота порога по отношению к расположению оси влетов горелок регенераторов, определенная соотношением h₁/h₂=(7,14-7,3), позволяет организовать наиболее полное сжигание топлива, хорошую настильность факела на зеркало стекломассы и вместе с этим наиболее благоприятные условия для продления службы порога и исключает условия его преждевременного выхода из строя.

Через наклонный проток (5) сваренная и осветленная стекломасса поступает на выработку (6).

Рационально подобранная глубина протока связана с расположением оси влетов горелок регенераторов соотношением . Выбранное нами соотношение позволит выбрать оптимальным по конструктивным соображениям вариант глубины протока. В результате в таком протоке будет не только снижаться температура стекломассы, поступающей на выработку, но и будут «раздавлены» мелкие газовые включения, которые не дегазировали на переливном пороге и в конце варочного бассейна. Варочный бассейн с целью сокращения теплопотерь имеет изоляцию (3), выполненную из шамотного бруса.

Отопление стекловаренной печи осуществляется посредством горелочных устройств (2). Подогрев воздуха, поступающего на горение, осуществляется в регенераторах (7).

Стекловаренная печь предназначена для варки всех видов стекол, кроме кварцевого. Высокую производительность печи, экономию топливно-энергетических ресурсов и качественный провар стекломассы обеспечат оптимально подобранное опытно-экспериментальным путем отношение расстояния от оси влетов горелок регенераторов до дна варочного бассейна в районе загрузки (h₁) к высоте переливного порога (h₂), связанных между собой отношением h₁/h₂=(7,14-7,31), и отношение расстояния от влетов горелок регенераторов до дна варочного бассейна в районе загрузки (h₁) к глубине протока (h₃), связанных между собой соотношением h₁/h₃=(5,12-5,42). 1 ил., 1 табл.

Регенеративная стекловаренная печь с подковообразным направлением пламени, включающая регенераторы с влетами горелок, проток, переливной порог, отличающаяся тем, что расстояние от оси влетов горелок до дна бассейна печи (h₁) в районе загрузки относится к высоте переливного порога (h₂) как и к глубине протока (h₃) как