Ванная стекловаренная печь Советский патент 1983 года по МПК C03B5/04 

00 4 Ю О

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, в частности к конструкции ванных стекловаренных печей.

Известна ванная стекловаренная печь, содержащая бассейн с боковыми стенками, подвесные стены, смонтированные на лафетах с помощью огнеупорных брусьев в -виде зубьев и свод 1.

Недостатками известной ванной стекловаренной печи является .значительное разрушени боковых стен на уровне окружки печи, как следствие вертикальной ко| розии, так и изза неэффективности охлаждё1шя боковых стен, особенно в начальный период. После разъедания боковых стен на уровне окружки печи головка зуба огнеупорного бруса откалывается и лафет становится незащищенным. Все это сокращает срок службы ванной стекловаренной печи и ухудшает однородность стекломассы вследствие попадания огнеупорных включений в стекломассу.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является ванная стекловаренная печь, содержащая бассейн с боковыми стенками, верхняя часть которых выполнена со скосом с внутренней стороны, подвесные стены смонтированные на лафетах, закрепленных на одном уровне с верхней торцовой поверхностью боковых стен, и свод 21.

В этой конструкц} ванной стекловаренной печи подвесные стены образуют рабочую поверхность печи, параллельную рабочей поверхности боковых стен, а верхняя часть последних выполнена со скосом с внутренней стороны, причем соотношение высоты скоса к глубине бассейна не превьщ1ает 0,07, причем минимальная толщина боковых стен в 1,7-2 раза меньше максимальной юс толщины.

К недостаткам известной ванной стекловаренной печи относятся: пониженная производитепьность ванной стекловаренной печи, обусловленная как неэффективным вкладом б лучистый нагрев стекломассы нагретых подвесных стен печи, так и низким качеством стекломассы, в первую очередь, обуслов ленным ее неоднородностью; ограниченный срок службы ванной стекловаренной печи, обусловленный значительным разъединением боковых стен печи на уровне окружки, особенно в районе максимума температур, и неэффективным наружным охлаждением боковых стен печи, особенно при большой толщине их; повышенный расход дорогостоящего огнеупора на боковые стенки печи;

Целью изобретения является повышение производительности ванной стекловаренной печи и продление ее срока службы.

Эта цель достигается тем, что в ванной стекловаренной печи, содержащей бассейн с боковыми стенками, верхняя часть которых выполнена со скосом с внутренней стороны, подвесные стены, смонтированные на лафетах, закрепленных на одном уровне с верхней торцовой поверхностью боковых стен, и свод, кладка подвесных стен выполнена уступами к центру свода, причем соотношение высоты скоса боковых стен к глубине бассейна составляет 0,15-0,45 при минимальной толщине боковых стен в 2,5-3 раза меньщей максимальной их толщины, а шаг уступов подвесных стен составляет 0,1-0,2 максимальной толщины боковых стен.

Выполнение подвесных стен печи с уступами к центру свода обеспечивает при поддержании той же температуры на зтих стенах более эффективный лучистый нагрев стекломассы за счет увеличения эффективиой степени черноты их (образуются угловые модели черного тела). Увеличение высоты скоса верхней части боковых стен печи (с внутренней стороны) в 2-7 раз и снижение минимальной их толщины обеспечивает эффек ивность воздействия наружного воздушного хлаждения на значительной высоте боковых тенок, начиная с начала кампании печи, снижнет влияние колебания уровня стекломассы на разъедание боковых стен печи, значительно повьпиает коррозионную стойкость боковых стен, а следоватепыю, и всю кампанию печи и улучшает однородность стекомассы, повышая производительность печи.

На чертеже схематически показана ванная стекловаренная печь, поперечный разрез.

Ванная стекловаренная печь содержит бассейн 1 с боковыми стенками 2 и дном 3, покрытым бокоровой плиткой 4. Верхняя часть боковых уен 2 с внутренней стороны выполнена со скосом 5. ,Над боковыми стенками 2 на лафете 6 смонтированы подвесные стены 7, выполненные с уступами 8, шаг которых f составляет 0,1- 0,2 максимальной толщины боковых стен В . Подвесные стены 7 выступают по направлению к своду 9. Соотношение высоты скоса 5 боковых стен 2 бассейна 1 к его глубине И составляет 0,15-0,45, а минимальная толщина скоса 5 боковых стен 2 Ь в 2, раза меньше максимальной их толшины В. Свод 9 опирается в подпятовую опору 10, прикрепленную к обвязке печи И. По наружной поверхности боковых стен 2 смонтированы дополнительные огнеупорные плитки 12, причем топшинй этих плиТОК а составляет 0,5-{минимальной толщины В скоса 5 боковых стен 2. Дополнительные плитки 12 укрепляют с помо1ш ю уголков 13 на наружной поверхности верхнего края боковых стен 2 при максимальном разъедании боковых стен 2 на уровне окружки печи на 60-90%. Ванная стекловаренная печь работает следующим образом. В бассейн 1 ванной стекловаренной печи на слой расплавленной стекломассы загружа ют шихту, которая под воздействием пламени горелок расплавляется, осветляется, гомогенизируется и поступает на выработку. При варке стекломассы боковые стенки 2 бассейна 1, охлаждаемые снаружи вентиляторным воздухом, разъедаются стекломассой, преимущественно на уровне окружки, в особенности в зоне максимальных температур. Верхняя часть боковых стенок 2 с внутренней стороны выполнена со скосом 5, уменьшающим вертикальную коррозию и, благодаря небольшой толщине скоса, эффективное охлаждение боковых стен 2 снаружи обеспечивается с самого начала кампании печи. Эффективное охлаждение боковых стен печи 2 не только обеспечивает продпение кампании, но благодаря улучшению качества стекломассы из-за уменьшения попадания в стекломассу продуктов разъеда}шя огнеупора увеличивает коэффициент использования стек ломассы и, тем самым. Производительность печи. Установка подвесных стен -7 печи с .уступами к своду 9 увеличивает лу в1стьгй тепловой поток на стекломассу и способствует ускорению процесса варки. После разъедания боковых стен 2 печи ва уровне окружки и максимальном уменьшении их на 80-90% по наружной шверхюсти верхнего края боковых стен 2 печи устшшшивают дополнительные огнеупорные шиспся 12, которые, благодаря небольшой толщине, обеспечивают эффективное охлаждение, что резко снижает. скорость разъедания и дапсш нительно продлевает кампанию печи. Ни регенеративной ванной сте1словаре1аюй печи системы Б ВВС с поперечным направлением пламени, отапливаемой семью парами газовых горелок, из смеси 63% шихты и 27% стеклобоя варили стекло следующего состава, вес.%: . SiOj72.8 ±0,3 AljOs-1,5 ± 0,5 MgO3,6 ± ОД РегОз0,1 ± ОД)Г СаО8,3 ± 0,2 NajO13,5 ±0,2 ЗОзОД Размеры печи: Длина варочной части, м Ширина варочной части, м 10 Площадь студочной части, м352 Глубина бассейна (по стекломассе), м 1,4 Температурный режим в вашюй стекловаренной печи в процессе испытания приведен в та&1. 1. Расход природаого газа составлял 4SOO им/ч. Удельный съем стекломассы 1320 кг/м с варочной части печи. Таблица

ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ИЕЧЬ, содержащая бассейн с боковыми стенками, . верхняя часть которых выполнена ео скосом с внутренней стороны, подвесные стены, смонтированные на лафетах, закрепленных на одном уровне с верхней торцовой поверхностью боковых стен, и свод, отличающаяся тем, что, с целью повышения производатепьности ванной стекловаренной печи и продления ее . службы, кладка подвесных cfeH выполнена уступами к центру свода, причем соошощёние высоты скоса боковых стен к бассейна составляет 0,15-0,45, при Минимальной тошцине боковых стен в 2,5-3 раза меньшей максимальной их толщине, а щаг уступов юдаесных стен составляет ОД-0,2 мак: симальной толщины боковых стен.

1550±10 1580±10 1520±10

1530±10

1430±10

Обдувание огнеупорной кладки стен бас.сейна осуществляют 6-10 вентиляторами. Суммарный расход воздуха на обдувание стен варочного бассейна на уровне стекломассы составляет 0,8-1,1 м/с на 1 пог. м кладки.

Верхний ряд боковых стен бассейна на высоту 600 мм был выложен из огнеупора

Скорость разъедания огнеупорного бруса, мм/сут1,1

1500±10

1440±10

бакор-41 с максимальной топщиж 250мм..

Результаты испытаний разъещгаия огнеупорного бруса из бакора-41 при температуре стекломассы 1570-1590° С на грашще расшшв ленное стекло - воздух щж нормальном обдуве наружной поверхности огиеупора ведены в табл. 2

Таблица 2

100-80

боковых стен на 60-90%, первоначальная ми- j. руб. 06 нимальная толщина боковых стен 100 мм) t целесообразно снаружи установить дополнительные огнеупорные плитки из бакора-41 толщиной 50-1(Ю мм. При уменьшении толщины дополнительных плиток менее 50 мм срок службы ванной стекловаренной печи увеличивается незнатательно. Увеличение толщины более 100 мм делает обдув наружной поверхности боковых стен неэффективиым. Высота плиток составляла от 100 до 200 мм. Дальнейшее увеличение высоты нецелесообразно, так как средний ряд боковых стенок печи разрзоиался всего на 20-30 мм. Уменьшение высоты менее 100 мм не обеспечивает полную защиту окружки печи. Предложенные технические решения поэво-. ляют продлить кампанию печи на 12 месяцев и увеличить производительность ванной стекловаренной печи за счет увеличения зеркала стекломассы, качества ее и, интёнсификадии обогрева на 5%. Кроме того, за счет уменьшения веса огнеупорныЗс изделий иа 12-30% снижается расход дорогостоящего электроплавленного огиеупора, который устанавливается в верхнем ряду окружки варочной части печи. Ожидаемый годовой экономический эффект от. внедрения только на одной ванной стекловаренной печи составит 473 тыс. руб. .При максимальном обьеме внедрения предложенных технических решений в стекольную промышленность (из расчета 50 печей) годовой экономический эффект превисит 23,0 млн.