Ванная стекловаренная печь Советский патент 1984 года по МПК C03B5/04 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для варки стекла.

По основному авт. св. № 916448 известна стекловаренная ванная печь, включающая отапливаемый варочный и неотапливаемый выработочный бассейны, наружный дымовой канал с побудителем расхода, входное отверстие которого расположено в зоне осветления, а выходное - в зонах силикатои стеклообразования, и экранирующий элемент, установленный перпендикулярно продольной оси печи между отверстиями дымового канала 1.

Стабилизация положения границ шихты и варочной пены в известной печи достигается путем регулирования расхода продуктов сгорания, циркулирующих по дымовому каналу из зоны осветления в зону силикато- и стеклообразования. Возникающие в процессе стекловарения нарушения заданного положения границ шихты и варочной пены устраняются соответствующим изменением расхода продуктов сгорания. Однако, учитывая, что температура продуктов сгорания, поступающих по дымовому каналу в зону силикато- и стеклообразования, несколько отличается от температуры среды в зоне, регулирование расхода продуктов сгорания вызывает колебания температуры газовой среды в зоне и, как следствие, может явиться причиной нарушений режима варки стекла и температурной неоднородности стекломассы.

Цель изобретения - повышение качества стекломассы за счёт стабилизации режима варки.

Поставленная цель достигается тем, что в ванной .стекловаренной печи экранируюцдий элемент выполнен, по крайней мере, с тремя секциями, каждая из которых смонтирована с возможностью вертикального перемещения.

Использование секционного экранирующего элемента позволяет обеспечить стабилизацию положения группы шихты и варочной пены за счет своевременного подъема или опускания соответствующих секций. При этом регулирование градиента давлений по длине или ширине печи осуществляется без изменения расхода рециркулирующих гю дымовым каналам продуктов сгорания, что позволяет существенно улучшить температурную однородность стекломассы.

На фиг. 1 показан варочный бассейн печи продольный разрез; на фиг. 2 - в плане, а на фиг. 3 - поперечное сечение варочного бассейна печи.

Стекловаренная ванная печь содержит варочный бассейн 1, отапливаемый горелками 2, и неотапливаемый выработочный бассейн 3, разделенные по стекломассе 4 заградительным устройством 5. В передней части варочного бассейна 1 расположен

загрузочный карман 6 с загрузочным устройством 7. Над загрузочным карманом 6 смонтирована телекамера 8, являющаяся датчиком границ щихты 9 и варочной печи 10, выход которой соединен с блоком 11 управления. В варочном бассейне 1 перпендикулярно продольной оси печи установлен экранирующий элемент в виде секционной перегородки, частично отделяющей по газовому пространству зоны 12 силикатнои стеклообразования от зоны 13 осветленияМесто установки секционной перегородки может выбираться в пределах 0,20-0,75 длины варочного бассейна 1. В качестве примера на чертеже изображен экранирующий элемент в виде трехсекдионной перегородки, включающей левую 14, центральную 15 и првую 16 секции. Секции 14-16 смонтированы с возможностью их раздельного вертикального перемещения, которое осуществляется при помощи подъемных механизмов 17-19. Над сводом 20 печи расположены дымовые каналы 21 с установленными в них побудителями расхода 22, например, эжекторами. Входные отверстия 23 дымовых каналов 21 расположены в зоне 13 осветления, а выходные - в зонах 12 силикато- и стеклообразования.

Стекловаренная печь работает следующим образом.

Сырьев з1е материалы (шихта и стек тянный бой) загружаются в загрузочный карман 6 при помощи загрузочного устройства 7 и по мере продвижения вдоль варочного бассейна 1 в результате плавления и варки образуют варочную пену в зоне 12. При работе побудителей 22 расхода продукты сгорания удаляются из зоны 1-3 осветления

и по дымовым каналам 21 поступают в зону 12 силикато- и стеклообразования. Расход продуктов сгорания в каналах 21 выдерживается постоянным, независимо от положения границ шихты 9 и варочной пены 10. При этом создается перепад давлений между зонами 12 и 13, причем повышенное давление в зоне 12 вызывает понижение уровня стекломассы, а пониженное давление в зоне 13 - соответствующее повышение уровня в этой зоне. Градиент уровней стекломассы по длине печи создает дополнительное препятствие для проникновения варочной пены за квельпункт, способствуя тем самым стабилизации режима варки стекла.

Т.елекамера 8 транслирует изображение

поверхности стекломассы в блок 11 управления. Блок 11 определяет длину зоны 12 силикато- и стеклообразования, а также симметрию границ щихты и варочной пены путем сравнения площадей, занятых шихтой

и варочной пеной слева и справа от продольной оси печи.

При отклонении длины зоны 12 от заданного значения блок 11 управления выдает управляющий сигнал на подъемные механизмы 17-19. Если длина зоны 12 больше заданной, подъемные механизмы 17-19 опускают секции 14-16 экранирующего элемента, увеличивая тем самым градиент давлений по длине печи. При этом разность уровней между зонами 13 и 12 возрастает, что вызывает смещение границ 9 щихты и 10 варочной пены в сторону загрузочного кармана 6, т. е. сокращение длины зоны 12. Соответственно, если длина зоны 12 меньще заданной, подъемные механизмы 17-19 приподнимают секции 14-16 экранирующего элемента. При этом градиент давлений и разность уровней также уменьшаются, что способствует удлинению зоны 12 до заданного значения.

При равенстве площадей, занятых шихтой и варочной пеной слева и справа от продольной оси печи (границы шихты и пены симметричны), левая 14 и правая 16 секции экранирующего элемента установлены на одинаковом удалении от поверхности стекломассы. Если же границы щихты и пены-асимметричны (см. фиг. 2), блок II формирует управляющий сигнал, пропорциональный степени асимметрии, т. е. превышению площади щихты и пены одной стороны печи над другой, например, левой над правой. Этот сигнал управления поступает на подъемные механизмы 17 и 19, изменяющие высоту подъема боковых секций 14 и 16 экранирующего элемента. При этом, если шихта и пена смещены к правой боковой стене печи, подъемный механизм 19 приподнимает правую боковую секцию 16, а подъемный механизм 17 опускает левую боковую секцию 14. Возникающий при этом дополнительный градиент давлений по ширине печи вызывает повыщение уровня стекломассы с правой стороны и понижение с левой стороны печи, что влечет за собой перемещение шихты и пены в поперечном направлении и восстановление симметрии границ 9 и 10. Аналогично, если щихта и пена смещены к девой боковой стене печи, подъемный механизм 19 опускает правую боковую секцию 16, а механизм 17

приподнимает .левую боковую секцию 14, перемещая щихту и пену к центру печи. Это перетекание продолжается до тех пор, пока площади, занятые шихтой и пеной слева и справа от продольной оси печи, не станут равны друг другу, т. е. до тех пор, пока не восстановится симметрия границ щихты и варочной пены.

Благодаря тому, что изменение формы и положения границ шихты и варочной пены в предложенной конструкции печи осуществ0 ляется без изменения расхода рециркулирующих продуктов сгорания, температурный режим варки стекла практически не нарушается, что позволяет обеспечить значительно более высокую температурную однородность стекломассы, чем основное изобретение. По данным предварительного расчета использование предлагаемого решения позволяет повысить коэффициент использования стекломассы на 0,8-1,0%, что на стекловаренной ванной печи нроизволнтельностью 300 т/сут обеспечивает более 11,0 тыс. руб. годовой экономии. Широкое внедрение предлагаемого изобретения позволяет получить годовой экономический эффект около 1,0 млн. руб.

ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ по авт. св. Лд 916448, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стекломассы за счет стабилизации режима варки, экранирующий элемент выполнен, по крайней мере, с тремя секциями, каждая из которы.х с.монтирована с возможностью вертикального перемещения. i (Л

5PueJ