ПЕЧЬ С ВЫСОКОЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2024 года по МПК C03B5/235 C03B5/42 C03B5/43 F27B3/20 F27D9/00 F27D99/00 

Описание патента на изобретение RU2832631C1

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для плавления смеси исходных материалов, предназначенному для получения стекловолокна, такого как минеральная вата для термо- или звукоизоляции, текстильного стекловолокна, именуемого упрочняющим, и/или листового стекла.

[0002] В настоящем контексте понятие «исходные материалы» охватывает кварцевый песок, а также любые добавки (карбонат натрия, известняк, доломит, оксид алюминия и т.д.), отходы (в том числе, минеральные волокна), источником которых может быть само производство волокон или строительные работы (монтажные или демонтажные), любые возможные жидкие или твердые топлива (композиционные или некомпозиционные пластмассы, органические материалы, уголь) и стеклобой любого типа. В него также входят поддающиеся повторной переработке материалы, содержащие горючие элементы (органические), например, пропитанные связующим минеральные волокна (подобные используемым для термо- или звукоизоляции или для армирования пластмасс), многослойное остекление, включающее полимерные слои типа поливинилбутираля, например, ветровые стекла, стеклянные бутылки (хозяйственные стеклобой) или любой «композиционный» материал, в котором стекло сочетается с полимерными материалами, как, например, в некоторых типах бутылок. Повторной переработке также поддаются «композиты стекло-металл или металлические композиции», например, остекление, снабженное содержащим металлы покрытием для расширения его функциональных возможностей, которое до настоящего времени было трудно использовать для переработки из-за риска постепенного накопления металлов в плавильной камере, влекущего за собой образование металлического кремния в расплаве стекла. Однако, перемешивание, вызываемое плавлением согласно настоящему изобретению, позволяет исключить осаждение и, следовательно, подвернуть повторной переработке, например, остекление с покрытием, содержащим слои эмали, слои металла и/или различные соединительные элементы. В настоящем описании выражения «жидкое стекло» и «расплав стекла» означают продукт плавления стеклуемых материалов.

[0003] Более конкретно, изобретение относится к устройству (печи), называемому «с погружной(ыми) горелкой(ами)». К подобным горелкам подводят газ и воздух и располагают, как правило, на одном уровне с подом плавильной камеры так, чтобы пламя распространялось прямо в массе расплавляемого исходного материала. Горелки могут быть снабжены трубами подвода газа, расположенными на уровне стенки, сквозь которую они проходят. Согласно некоторым вариантам осуществления, можно выбрать инжектирования только газов, образующихся при горении, хотя это, собственно говоря, реализуется вне плавильной камеры.

[0004] В данном контексте известно об использовании печей с погружными горелками, в которых под и боковые стенки выполнены из жаропрочных материалов.

[0005] Во всем настоящем описании и в соответствии со стандартами ISO/R836 или AFNOR NF B 40-001 термин «жаропрочный» означает вещества и материалы, отличные от металлов и сплавов (однако, не исключая содержащие металлический компонент), характеризующиеся огнеупорностью, эквивалентной, минимум, 1500°С. Это определение означает, что, согласно стандарту испытания на огнеупорность, жаропрочные материалы должны выдерживать температуру, минимум, 1500°С, не размягчаясь и не оседая под собственным весом.

[0006] Преимуществом жаропрочных стенок и пода является то, что они обеспечивают отличную термоизоляцию и, следовательно, умеренное энергопотребление. Однако, им свойственны недостатки, состоящие в хрупкости и плохой модулируемости. Например, введение и закрепление на поде различных элементов (горелок, барботеров) затруднено из-за толщины жаропрочного материала, составляющей порядка 20-40 см.

[0007] Также следует отметить, что печи с погружными горелками, снабженные стенками из жаропрочного материала, не подходят для производства асбестового волокна. Для плавления породы (базальта или доменного шлака) исходные материалы нужно нагреть до температуры около 1500°С, которая значительно превышает, температуру плавления обычного стекла и которую классические жаропрочные материалы практически не выдерживают. К тому же, ванна расплавленного асбеста интенсивно перемешивается в силу расположения горелок ниже ее поверхности и большей текучести расплава асбеста по сравнению с расплавом стекла. Эти факторы способствуют активизации механизмов коррозии на поверхности стенок печи.

[0008] Конечно, существуют высокоэффективные жаропрочные материалы, способные некоторое время выдерживать такие жесткие физические условия. Однако, большие затраты, связанные с использованием этих жаропрочных материалов, исключают их использование для производства асбеста в печах с погружными горелками.

[0009] По этим причинам печи с погружными горелками, стенки которых выполнены из жаропрочных материалов, непригодны для плавления асбеста.

[0010] Известно, что согласно альтернативному подходу, используют печи с погружными горелками, в которых боковые стенки и под выполнены из металлических пластин, снабженных сетью труб, предназначенных для циркуляции охлаждающей жидкости (по-английски, «water jacket»). Преимуществами подобных металлических пластин являются простота демонтажа и замены и значительный срок службы в контакте с горячим жидким стеклом.

[0011] Однако, стенки с водяной рубашкой имеют множество недостатков. Самое главное, они поглощают много энергии и существенно увеличивают энергопотребление печи, что в промышленности, где энергию стремятся экономить, обуславливает тот факт, что на сегодняшний день использование стенок с водяной рубашкой строго ограничено областью производства асбеста, для которой стенки из традиционных жаропрочных материалов не подходят по рабочим параметрам.

[0012] Кроме этого, следует отметить, что стенкам с водяной рубашкой свойственно несколько дополнительных недостатков, специфичных для гипотетического применения для производства стекловаты. Особенностью расплава исходного материала, необходимого для такого производства, является очень светлый цвет, из-за чего расплав называют «бесцветное стекло».

[0013] Расплав бесцветного стекла отличается от расплава асбестовой породы, прежде всего, большей интенсивностью пропускаемого излучения. По сравнению с расплавом асбестовой породы, расплав прозрачного стекла передает стенкам печи посредством теплопередачи излучением большее количество тепла. Следовательно, из-за этого еще больше увеличивается энергопотребление стенок с водяной рубашкой, дополняя уже указанные недостатки, совокупность которых делает стенки с водяной рубакой непригодными для плавления бесцветного стекла.

[0014] Кроме этого, расплав бесцветного стекла отличается от расплава асбестовой породы меньшей склонностью к девитрификации. А ведь в случае расплава асбестовой породы именно образование девитрифицированного слоя на границе раздела между стенками с водяной рубашкой и расплавом стекла позволяет защитить стенки, в частности, от коррозии, вызываемой расплавом. Поскольку в расплаве бесцветного стекла девитрифицированный слой образуется с бóльшим трудом, стенки с водяной рубашкой более подвержены коррозии из-за контакта со стеклом и поэтому характеризуются меньшим сроком службы.

[0015] По меньшей мере, по этим причинам использование металлических пластин с водяной рубашкой для производства стекловаты на сегодняшний день рассматривается как особенно неадекватное.

[0016] Изобретение направлено на обеспечение технического решения, устраняющего недостатки, описанные выше. Более конкретно, по меньшей мере, в одном варианте осуществления предлагаемое решение относится к устройству для плавления композиции исходных материалов, пригодной для получения стекловаты, текстильного стекловолокна и/или листового стекла, включающему плавильную камеру, оборудованную, по меньшей мере, одной погружной горелкой, и отличающемуся тем, что плавильная камера, предпочтительно, цилиндрической формы, образована боковыми стенками из жаропрочного материала согласно стандартам ISO/R836 или AFNOR NF B 40-001 и открытым металлическим подом, на котором закреплена указанная горелка и который снабжен сетью труб, предназначенных для циркуляции охлаждающей текучей среды, предпочтительно, воды.

[0017] В настоящем описании металлический под назван «открытым» в том смысле, что он не защищен жаропрочным материалом, расположенным между ним и расплавом стекла.

[0018] Столкнувшись с недостатками, выявленными в известном уровне техники, авторы изобретения на первом этапе осуществили программу исследований, направленную на то, чтобы в печах различной конфигурации проанализировать конвекционные потоки расплава стекла в печи, теплообмен между расплавом стекла и каждым из элементов, образующим стенки, свод и под печи, вызываемый им износ каждого из этих элементов и энергетический КПД печи в каждой из рассмотренных конфигураций. Анализ проводился как на основе эмпирической проверки на опытных печах, так и путем компьютерного моделирования.

[0019] Проведенный анализ позволил, в частности, продемонстрировать, что вблизи пламени горелок под из жаропрочного материала изнашивается значительно быстрее, чем металлический под с водяной рубашкой, из-за сильных конвекционных потоков и особенно высокой температуры расплавленного стекла. Таким образом, с точки зрения износостойкости пода и, следовательно, печи, предпочтительным является выбор в пользу металлического пода с водяной рубашкой.

[0020] Стенки печи, напротив, менее подвержены воздействию расплавленного стекла, чем под, поэтому жаропрочный материал, выполняющий роль стенок, менее подвержен износу со временем. Однако, боковые стенки образуют существенную часть общей поверхности печи, контактирующей с расплавом стекла, также именуемой далее в описании «поверхность контакта со стеклом». Следовательно, применение для их изготовления жаропрочных материалов, по сравнению с металлическими стенками с водяной рубашкой, позволяет ограничить термические потери и повысить энергетический КПД печи при приемлемом сроке службы.

[0021] На основании этих выводов, в соответствии с изобретением предлагается гибридная конструкция печи, сочетающая достоинства каждого из технических решений известного уровня техники без свойственных им недостатков. С этой целью в соответствующей изобретению печи искусно объединены наиболее эффективные элементы каждого из технических решений с получением печи, одновременно характеризующейся высоким энергетическим КПД и достаточным сроком службы.

[0022] Следует отметить, что подобная гибридизация никоим образом не является очевидной, так как стала результатом отбора и сочетания элементов технических решений, на первый взгляд несовместимых, на основании успешно проведенных исследований, направленных на выявление и понимание физических механизмов процессов, происходящих в печи и влияющих на энергетический КПД и срок службы.

[0023] Наконец, в отсутствии какого-либо побуждения извне, техническая сложность и цена разработки новой концепции печи представляют собой определенное препятствие, без преодоления которого изобретение было бы невозможным.

[0024] Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный металлический под закреплен с возможностью снятия на указанных боковых стенках.

[0025] В настоящем описании термин «с возможностью снятия» означает крепление, демонтируемое без повреждения скрепленных друг с другом элементов. Напротив, сварка двух деталей друг с другом считается необратимым закреплением.

[0026] Таким образом, во время технического обслуживания печи можно заменить только дефектный элемент, тогда как другой элемент может использоваться повторно. Вообще, первым выходящим из строя элементом является металлический под, так как именно он подвержен более интенсивной коррозии, вызываемой жидким стеклом. Таким образом, соответствующая изобретению печь характеризуется значительно большим сроком службы. Изготовление пода, с одной стороны, и боковых стенок, с другой стороны, также упрощается, так как эти элементы производятся отдельно и, возможно, разными способами, соответствующими техническим особенностям каждого элемента. Другими словами, соответствующая изобретению печь характеризуется большим спектром оперативных возможностей.

[0027] Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный металлический под включает, по меньшей мере, центральную часть, предназначенную для образования внутренней поверхности плавильной камеры, и соединительный фланец, выполненный с возможностью обеспечения опорной плоскости под указанными боковыми стенками.

[0028] Таким образом, центральная часть вступает в контакт с нижней частью расплава стекла, тогда как соединительный фланец, образованный по периметру центральной части, служит опорной плоскостью для нижней части боковых стенок, будь то в виде непосредственного контакта или, предпочтительно, посредством окружной части пода.

[0029] Согласно одному из конкретных вариантов осуществления изобретения, указанный соединительный фланец образует с указанной центральной частью уступ.

[0030] Уступ означает резкое изменение профиля сечения у основания центральной части пода.

[0031] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения указанный под включает окружную часть, по форме комплементарную периметру указанной центральной части и выполняющую роль основания для указанных боковых стенок, с одной стороны, и быть в опорной плоскости с указанным соединительным фланцем, с другой стороны.

[0032] Окружная часть служит фундаментом (или основанием) опирающихся на нее боковых стенок и, предпочтительно, жестко соединена с наружной металлической структурой печи. Следует отметить, что указанная окружная часть (5с) является частью пода и также снабжена водяной рубашкой.

[0033] Выгодной особенностью окружной части является упрощение обеспечения герметичного соединения с боковыми стенками, с которыми она соединена посредством опорной плоскости, будь то обратимое или необратимое соединение, и эта поверхность относительно большая. Таким образом, уменьшен риск утечки газообразных продуктов горения в этом месте.

[0034] Кроме того, наличие окружной части упрощает обеспечение герметичного соединения с центральной частью пода благодаря комплементарности формы. В частности, это соединение укрепляется соединением через опорную плоскость с соединительным фланцем, который находится в стороне от расплава стекла и, следовательно, менее подвержен воздействию высокой температуры со стороны расплава стекла.

[0035] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения указанная окружная часть может быть закреплена на указанном соединительном фланце с возможностью снятия, предпочтительно, путем фиксации при помощи крепления винт-гайка.

[0036] Таким образом, во время технического обслуживания печи можно заменять только дефектный элемент, тогда как другой элемент может использоваться повторно. Применение такого разъемного соединения позволяет повысить оперативную эффективность металлического пода и печи в целом.

[0037] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения указанное устройство включает, по меньшей мере, одно уплотнение, непроницаемое для газообразных продуктов горения, расположенную на границе раздела между указанной окружной частью и указанным соединительным фланцем.

[0038] Уплотнение позволяет снизить риск утечки газа из плавильной камеры вовне печи. Ее размещение между окружной частью и соединительным фланцем пода особенно благоприятно тем, что в этом случае прокладка находится в стороне от плавильной камеры и высокотемпературной среды в ней. Следовательно, выбор материалов, входящих в состав уплотнения, может быть сделан в пользу лучших герметизирующих свойств за счет меньшей теплостойкости.

[0039] Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, указанное уплотнение выполнено из такого сорта силикона, который может выдерживать повышенные температуры (несколько сот градусов).

[0040] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения через указанный открытый металлический под может проходить, по меньшей мере, одна погружная горелка и/или барботер, которые прикрепляют к поду с возможностью снятия.

[0041] Выбор пода с водяной рубашкой позволяет ограничить размер, вес и стоимость элементов, прикрепляемых к поду (горелок, инжекторов топлива). Действительно, под с водяной рубашкой имеет в 2-4 раза меньшую толщину, чем под из жаропрочного материала. Таким образом, элементы, закрепляемые на поде, предпочтительно, при помощи винтов, которые должны проходить сквозь него и располагаться заподлицо с его верхней поверхностью, менее громоздкие, так как проходят через меньшую толщину материала. Следовательно, они обладают меньшим весом и дешевле в изготовлении, если учесть уменьшение количества необходимого материала и упрощение конструкции.

[0042] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения указанные боковые стенки из жаропрочного материала, по меньшей мере, частично покрыты по периметру металлическим кожухом, пересекаемым сетью труб, предназначенных для циркуляции охлаждающей текучей среды, предпочтительно, воды.

[0043] Добавление металлического кожуха с водяной рубашкой снаружи печи позволяет осуществлять дополнительное охлаждение боковых стенок из жаропрочного материала и/или отводить тепло, выделяющееся через них. Кроме того, в некоторых конкретных вариантах осуществления изобретения с его помощью можно охлаждать зону контакта с уплотнением.

[0044] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения указанная, по меньшей мере, одна погружная горелка включает инжекторный блок, включающую сеть распределения газообразных продуктов горения и множество инжекторов.

[0045] Изобретение также относится к применению подобного устройства для плавления композиции исходных стеклуемых материалов.

[0046] Горение топлива в печи обеспечивается за счет наличия в печи топлива, содержащего кислород. Конечно, использование кислорода со степенью чистоты 99% способствует значительному сокращению образования NOx, так как такое топливо почти не содержит азот. Однако, кислород с высокой степенью чистоты является очень дорогим.

[0047] В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения используемое газообразное топливо содержит от 90 до 96% мол. кислорода и азот. Таким образом, используют промышленный кислород, намного более дешевый и все-таки содержащий немного азота, именуемый кислород VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption, вакуумная адсорбция со сдвигом давления). Использование такой смеси выгодно, если сочетается с наличием средства уменьшения температуры горения. Действительно, из-за низкой концентрации в печи, небольшое количество азота, поступающее с топливом, при относительно низкой температуре не приводит к образованию NOx, или их количество невелико.

[0048] Другие отличительные особенности и преимущества изобретения станут очевидны по прочтении нижеследующего описания конкретных вариантов его осуществления, приведенных только в качестве пояснительных, не имеющих ограничительного характера примеров, и по рассмотрении прилагаемых чертежей, на которых:

[0049] Фиг. 1 представляет собой схематичный вид в разборе в поперечном сечении устройства плавления композиции исходных материалов в соответствии с одним из конкретных вариантов осуществления изобретения,

[0050] Фиг. 2 представляет собой увеличенное изображение в разборе нижней части устройства, показанного на фиг. 1,

[0051] Фиг. 3 представляет собой увеличенное изображение нижней части устройства, показанного на фиг. 1, когда под 3 находится на дне печи.

[0052] Различные элементы, показанные на фигурах, не обязательно выполнены в реальном масштабе, упор был сделан на отражении общей концепции изобретения. Если не указано иное, на разных фигурах одинаковыми номерами позиций обозначены подобные или идентичные элементы.

[0053] Кроме того, подразумевается, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается конкретными вариантами его осуществления, описанными и/или представленными на фигурах, и что возможны другие варианты его осуществления.

[0054] Устройство 1 (печь) для плавления композиции исходных материалов или его часть представлены на фиг. 1-3 с целью пояснения общей концепции функционирования. Устройство 1 предназначено для производства стекловаты и/или текстильного стекловолокна. Устройство включает плавильную камеру 2 в форме цилиндра, ось которого ориентирована вертикально, имеющую боковые стенки 4 и свод, выполненные из жаропрочных материалов, и открытый металлический под 5 с водяной рубашкой, сквозь который проходит погружная горелка 3.

[0055] Для простоты и ясности на фиг. 1-3 показано, что в печи 1 имеется только одна горелка, и отсутствует барботер. Разумеется, объем изобретения ни коим образом не ограничивается числом горелок/барботеров, установленных в печи.

[0056] В нижней части печи 1 находится патрубок 8 для подачи исходных материалов, расположенный на теоретическом уровне расплава исходных материалов, также именуемого в настоящем описании расплавом стекла. Как правило, исходные материалы подают в плавильную камеру 2 при помощи загрузочного устройства (не показано).

[0057] После введения в расплав стекла исходные материалы плавятся под действием погружной горелки 3, которая также расположена ниже уровня расплава стекла. На фиг. 1 и 2 горелка 3 представлена в форме инжекторного блока, включающего сеть распределения газообразных продуктов горения и множество инжекторов. Однако, изобретение не ограничивается использованием горелки такого типа, которая в различных альтернативных вариантах осуществления может иметь, например, кольцевую форму и/или состоять из одного инжектора.

[0058] Газообразные продукты горения, выделяющиеся из исходных материалов, отводят по выпускному каналу 9, расположенному в верхней части плавильной камеры 2. Расплавленную смесь отводят из печи 1 при помощи слива 10 и направляют на последующую стадию волокнообразования с получением стекловаты или прядения с получением текстильного стекловолокна. Аварийный спуск 11, расположенный у основания плавильной камеры 2 или, в качестве альтернативы, в поду, позволяет в случае необходимости опорожнить печь.

[0059] Фиг. 2 и 3 представляют собой увеличенное изображение нижней части устройства, в частности, соединений различных составных частей пода 5 и боковых стенок 4 из жаропрочного материала.

[0060] Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 2 и 3, под 5 включает, в частности, центральную часть 5а, образующую нижнюю поверхность плавильной камеры 2 или, другими словами, дно ванны расплава стекла. Через центральную часть 5а проходит, в частности, горелка 3, закрепленная снизу при помощи винта. Металлическая окружная часть 5с пода 3 выполняет функцию фундамента боковых стенок 4 посредством опорной плоскости, при этом, стенки жестко соединены с наружной металлической структурой печи (не показана). Кроме этого, окружная часть 5с имеет форму, комплементарную периферии центральной части 5с пода 5, благодаря чему центральная часть 5а, когда она вставлена в основание ванны 2, закрывает центральный проем, образованный боковыми стенками 4, и представляет собой дно ванны, герметичной, по меньшей мере, в отношении прохождения расплавленного стекла, как показано на фиг. 3. Соединительный фланец 5b образует уступ у основания центральной части 5а и соприкасается посредством опорной плоскости снизу с окружной частью 5с, таким образом, придавая дну ванны герметичность и в отношении газа, а именно, благодаря уплотнению (не показано), расположенном на границе раздела между этими двумя элементами. Согласно конкретному варианту осуществления, показанному на фиг. 1-3, соединительный фланец 5b прикреплен с возможностью снятия к окружной части 5с при помощи множества винтов.

[0061] Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, не показанному на фигурах, под 5 не имеет окружной части 5с. В этом случае под 5 прикреплен непосредственно к нижней части боковых стенок 4 посредством контакта плоскость-плоскость между соединительным фланцем 5b и основанием боковых стенок или промежуточной пластиной, играющей роль их фундамента. Это соединение может быть либо разъемным, либо, в качестве альтернативы, неразъемным.

[0062] Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, не показанному на фигурах, под 5 имеет окружную часть 5с, но она прикреплена с возможностью снятия к боковым стенкам 4, например, посредством промежуточной пластины, играющей роль фундамента боковых стенок 4.

[0063] Чтобы оценить влияние материала, из которого выполнены, соответственно, под 5 и боковые стенки 4, на повышение энергетического КПД печи 1, было выполнено компьютерное моделирование с использованием тепловой модели для печи, имеющей резервуар 1 м2 на 1м расплава натриево-калиевого стекла с температурой 1200°С. Поверхность контакта между стенками и стеклом составляла 5 м2.

[0064] В первом примере все стенки печи, включая под, были металлическими, открытыми, с водяной рубашкой. Термические потери через стенки, контактирующие со стеклом, согласно оценке были равны 500 кВт.

[0065] Во втором примере все стенки печи, включая под, были выполнены из жаропрочных материалов. Термические потери через стенки, контактирующие со стеклом, согласно оценке были равны 50 кВт.

[0066] Таким образом, термические потери через стенки, контактирующие со стеклом, в случае стенок с водяной рубашкой в десять раз выше, чем в случае стенок из жаропрочных материалов.

[0067] В третьем примере, отражающем печь настоящего изобретения, боковые стенки были выполнены из жаропрочных материалов, тогда как под был металлическим, открытым, с водяной рубашкой. Термические потери через стенки, контактирующие со стеклом, согласно оценке были равны 140 кВт.

[0068] Таким образом, по сравнению с первым примером, осуществление варианта третьего примера, соответствующего заявленному изобретению, позволяет ограничить термические потери и значительно повысить энергетический КПД печи при приемлемом сроке службы, поскольку под с водяной рубашкой намного менее подвержен коррозии под действием стекла, чем под из жаропрочного материала.

Похожие патенты RU2832631C1

название год авторы номер документа
УСТАНОВКА И СПОСОБ ПЛАВЛЕНИЯ СТЕКЛА 2013
  • Лефрер Янник
  • Лопепе Фредерик
  • Рэйе Матье
  • Виллеруа Де Гало Грегуар
RU2627288C2
ПЛАВИЛЬНЫЙ АППАРАТ ПОГРУЖНОГО ГОРЕНИЯ 2016
  • Демотт Жерар
  • Марольт Бостьян
  • Дюкарм Дэвид
RU2699114C2
ПЕЧЬ С ПОГРУЖНОЙ ГОРЕЛКОЙ С САМОФУТЕРУЮЩИМИСЯ СТЕНКАМИ 2018
  • Гийе, Антуан
  • Лопеп, Фредерик
  • Ди Каро, Ришар
RU2783785C2
ПЛАВЛЕНИЕ СТЕКЛУЕМОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОПЛИВА ТИПА БИОМАССЫ 2021
  • Гийе, Антуан
  • Влад, Александру
RU2827232C1
ГОРЕЛКА ДЛЯ ПЛАВИЛЬНОГО АППАРАТА ПОГРУЖНОГО ГОРЕНИЯ 2016
  • Демотт Жерар
  • Дюкарм Дэвид
  • Марольт Бостьян
RU2715786C2
ГОРЕЛКА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ИЗНАШИВАЕМУЮ ДЕТАЛЬ 2018
  • Гийе, Антуан
  • Лопеп, Фредерик
RU2766104C2
СПОСОБЫ И ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ПОГРУЖНОГО ГОРЕНИЯ 2014
  • Демотт Джерри
  • Марольт Бостьян
  • Этцкорн Рэнди
  • Дюкарм Дэвид
RU2673246C2
БАРБОТАЖНАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ 2006
  • Олабин Владимир Михайлович
  • Максимук Александр Борисович
  • Четвериков Владимир Валентинович
RU2320923C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ КОМПОНЕНТЫ ШИХТЫ ПОСРЕДСТВОМ ГОРЕЛОК ПОГРУЖНОГО ГОРЕНИЯ 2014
  • Демотт Джерри
  • Марольт Бостьян
  • Этцкорн Рэнди
  • Дюкарм Дэвид
RU2675827C2
Способ погружного сжигания топлива и окислителя в плавильных печах барботажного типа 2021
  • Строгонов Константин Владимирович
  • Попов Алексей Сергеевич
RU2762608C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 832 631 C1

Реферат патента 2024 года ПЕЧЬ С ВЫСОКОЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬЮ

Настоящее изобретение относится к устройству для плавления смеси исходных материалов, предназначенному для получения стекловолокна. Техническим результатом является снижение термических потерь и соответственно повышение энергетического КПД печи. Заявлено устройство (1) для плавления композиции исходных стеклуемых материалов, выполненное с возможностью получения стекловаты, текстильного стекловолокна и/или листового стекла, содержащее плавильную камеру (2), оборудованную по меньшей мере одной погружной горелкой (3), и слив (10). Плавильная камера (2) образована боковыми стенками (4) из жаропрочного материала, огнеупорность которого эквивалентна по меньшей мере 1500°С, и не защищенным жаропрочным материалом металлическим подом (5), к которому прикреплена указанная горелка (3) и который пересекает сеть труб, выполненных с возможностью циркуляции охлаждающей текучей среды. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 832 631 C1

1. Устройство (1) для плавления композиции исходных стеклуемых материалов, выполненное с возможностью получения стекловаты, текстильного стекловолокна и/или листового стекла, содержащее плавильную камеру (2), оборудованную по меньшей мере одной погружной горелкой (3,) и слив (10), и отличающееся тем, что плавильная камера (2) образована боковыми стенками (4) из жаропрочного материала, огнеупорность которого эквивалентна по меньшей мере 1500°С, и не защищенным жаропрочным материалом металлическим подом (5), к которому прикреплена указанная горелка (3) и который пересекает сеть труб, выполненных с возможностью циркуляции охлаждающей текучей среды.

2. Устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что указанный металлический под (5) прикреплен к указанным боковым стенками (4) с возможностью снятия.

3. Устройство (1) по одному из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что указанный под (5) содержит, по меньшей мере, центральную часть (5а), предназначенную для образования внутренней поверхности плавильной камеры (2), и соединительный фланец (5b), выполненный с возможностью обеспечения опорной плоскости под указанными боковыми стенками (4).

4. Устройство (1) по п. 3, отличающееся тем, что указанный соединительный фланец (5b) образует с указанной центральной частью (5а) уступ.

5. Устройство (1) по одному из пп. 3 и 4, отличающееся тем, что указанный под (5) содержит окружную часть (5с), по форме комплементарную периметру указанной центральной части (5а) и выполненную с возможностью, во-первых, служить основанием для указанных боковых стенок (4), а во-вторых, быть в опорной плоскости с указанным соединительным фланцем (5b).

6. Устройство (1) по п. 5, отличающееся тем, что указанная окружная часть (5с) выполнена с возможностью прикрепления к указанному соединительному фланцу (5b) с возможностью снятия.

7. Устройство (1) по п. 6, отличающееся тем, что указанное прикрепление представляет собой прикрепление типа винт-гайка.

8. Устройство (1) по одному из пп. 5-7, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одно уплотнение, непроницаемое для газообразных продуктов горения, расположенное на границе раздела между указанной окружной частью (5с) и указанным соединительным фланцем (5b).

9. Устройство (1) по одному из пп. 1-8, отличающееся тем, что указанный не защищенный жаропрочным материалом металлический под (5) выполнен с возможностью быть пересекаемым по меньшей мере одной погружной горелкой (3) и/или барботером, которые прикреплены к поду (5) с возможностью снятия.

10. Устройство (1) по одному из пп. 1-9, отличающееся тем, что указанные боковые стенки (4) из жаропрочного материала по меньшей мере частично покрыты по периферии металлическим кожухом, пересекаемым сетью труб, выполненных с возможностью циркуляции охлаждающей текучей среды.

11. Устройство (1) по одному из пп. 1-10, отличающееся тем, что указанная по меньшей мере одна погружная горелка (3) содержит инжекторный блок, оснащенный сетью распределения газообразных продуктов горения и множеством инжекторов.

12. Устройство (1) по одному из пп. 1-11, отличающееся тем, что плавильная камера (2) имеет цилиндрическую форму.

13. Устройство (1) по одному из пп. 1-12, отличающееся тем, охлаждающая текучая среда является водой.

14. Способ плавления композиции исходных стеклуемых материалов, содержащий этап ввода композиции исходных стеклуемых материалов в устройство по любому из пп. 1-13, этап плавления композиции исходных стеклуемых материалов для формирования расплавленной смеси и этап отведения расплавленной смеси из устройства через слив.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2832631C1

WO 2009091558 A1, 23.07.2009
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛОВИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПУТЕМ ПЛАВЛЕНИЯ 2014
  • Демотт Джери
  • Марольт Бостьян
  • Этцкорн Рэнди
  • Дюкарм Дэвид
RU2675706C2
Ванная печь для плавления кусковогоСилиКАТНОгО СыРья 1979
  • Чуприянов Юрий Петрович
  • Агевич Павел Григорьевич
  • Штейман Анатолий Вольфович
  • Ярощецкий Беньямин Пинхосович
SU842059A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАРКИ И ОЧИСТКИ СТЕКЛООБРАЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ 1999
  • Жанвуан Пьер
  • Массар Танги
  • Бертеро Анн
RU2233806C2
US 3266789 A, 16.08.1966.

RU 2 832 631 C1

Авторы

Дюпе, Гийом

Виспо, Антони

Мартэн, Александр

Шеснель, Себастьен

Даты

2024-12-26Публикация

2021-04-26Подача