Ванная стекловаренная печь Советский патент 1985 года по МПК C03B5/27 

Изобретение относится к устройствам для варки стекла и может быть использовано для производства оптических и специальных тугоплавких стекол, при осветлении которых подъем пузырей особенно затрудняется высокой вязкостью стекломассы.

Целью изобретения является повышение производительности при варке тугоплавких оптических и специальных стекол за счет интенсификации осветления стекломассы.

На фиг.1 изображена ванная стекловаренная печь, продольньй разрез; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 электромагнит, вид спереди; на фиг.5то же, вид А на фиг.4; на фиг.6 направление линий тока и магнитного поля при включении электромагнитов согласовано; на фиг.7 - направление линий тока и вращение стекломассы . объемными электромагнитными силами при включений электромагнитов согласовано, разрез Б-Б на фиг.6; на фиг.8 - направление магнитного поля и направление вращения стекломассы при включении электромагнитов встречно, продольный разрез; на фиг.9 направление линий тока при включении электромагнитов встречно, разрез В-В на фиг.8.

Печь содержит варочный 1 и выработочный 2 бассейны и оснащена средствами нагрева (газовыми горелками) 3 и магнитострикционными. вибраторами 4. Над подом 5 проточного канала 6, соединяющего варочный бассейн с выработочным, образована закрытая емкость 7, заполненная акустическим активным расплавом 8. Через под проточного канала и дно емкости проведены магнитострикционные вибраторы 9 рабочая поверхность 10 которых контактирует с акустическим активным расплавом. Выработочный бассейн печи оснащен двумя зеркально-симметричными двухполюсными электромагнитами 11, 12. Полюса 13, 14 электромагнитов плотно прилегают к ограждающим конструкциям бассейна 15. Выработочный бассейн оснащен одной парой центральных 16, 17 и .двумя парами вспомогательных электродов 18, 19, 20, 21.

Ванная стекловаренная печь работает следующим образом.

Шихта 22 загружается при помощи известных загрузчиков через загрузочное отверстие 23. После провара стекломасса 24 поступает в проточный канал 6, глубина которого равна от 0,3 дог 0,6 глубины бассейнов печи.

По этой причине статистическое дав-ление в проточном канале значительно ниже, а поэтому всплытие пузырьков и мошки на поверхность стекломассы облегчается. При необходимости толщину слоя стекломассы в проточном канале можно регулировать при помощи задвижки 25. При наложении акустического поля на стекломассу действуют акустические и гидродинамические

силы - силы Бьеркнеса и радиационное давление. Силы Бьеркнеса усиливают коалесценцию пузырьков, а микропотоки способствуют тому, что интенсифицируются диффузионные процессы,

Рабочая поверхность 10 вихраторов контактирует с акустически активным расплавом 8, например расплавом олова, свинца или металлическим сплавом, содержащимся в закрытой емкости, ограждаемой от стекломассы крышкой 26, выполненной из жаростойкого материала, например молибдена. Стекломасса не закрашивается и не загрязняется ионами, содержащимися в материале

волновода.

В выработочном бассейне 2 стекломассу 24 подвергают воздействию магнитного поля, создаваемого двумя зеркально-симметричными электромагнитами 11, 12, содержащим магнитопровод 27 с катушками 28. Электромагниты оснащены системой охлаждения (фиг.4 и 5).

При включении электродов 18-2

магнитное поле направлено согласованно. Объемные электромагнитные силы стекломассу вращают в горизонтальной плоскости, образуя при этом замкнутые контура. На фиг.6 направление магнитного поля обозначено сплошными линиями со стрелками, а направление линий тока - штриховыми линиями со стрелками. На фиг.7 направление вращения стекломассы обозначено пунктирными

линиями со стрелками.

При включении электродов 16, 17 магнитное поле, создаваемое электромагнитами, направлено встречно, а образовавшиеся объемные магнитные

силы вращают стекломассу в вертикальной плоскости. На фиг.8 схематически показано направление магнитного поля . и направление потоков стекломассы, а 3и на фиг.9 - направление линий тока. Обозначения на фиг.8 и 9 те же., что и на фиг.6 и 7. Управляемые потоки, создаваемые объемными электромагнитными силами, вытягивают негомогенные участки, отличающиеся от основной стекломассы иной концентрацией ингредиентов. В тонких слоях диффузионные процессы протекают быстрее, концентрация ингредиентов по координате в стекломас се выравнивается, процессы гомогенизации интенсифицируются. Ванная стекловаренная печь по сра нению с известной имеет следующие преимущества. Представляется возможным интенсифицировать энергоемкие и трудоемкие стадии варки стекла - осветления и 54 гомогенизации - тугоплавких оптических и специальных составов стекол при более низких температурах, т.е. при более высокой вязкости стекломассы. Со.здается возможным введение упругих колебаний в стекломассу без ее контактирования с рабочей поверхностью магнитострикционных волноводов. В процессе осветления стекломасса не закр1ашивается и не загрязняется ионами, содержащимися в материале волноводов и излучателей. Ванная стекловаренная печь проста по конструкции и обладает высокой эксплуатационной надежностью. Электромагниты примыкают к двум внешним ограждающим поверхностям бассейна, доступны для технического осмотра и устранения неполадок.

1. ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, включающая соединенные протоком варочный и выработочный бассейны, горелки и магнитострикционные вибраторы, отличающаяся тем, что, с целью повьппения производительности при варке тугоплавких оптических и специальных стекол за счет интенсификации осветления стекломассы, она снабжена смонтированной над подом протока емкостью из жаростойкого материала, заполненной акустически активным расплавом, точка плавления которого ниже температуры размягчения стекла, расположенными в выработочном бассейне двумя двухполюсными электромагнитами, парой центральных электродов и двумя парами дополнительных электродов, размещенных относительно полюсов электромагнитов так, что при подключении центральной пары электродов магнитное поле направлено встречно, а при подключении крайних пар - согласовано, при этом магнитострикционHbie вибраторы введены в емкость. S 2.Печь ПОП.1, отличающаяся тем, что емкость выполнена из молибдена. 3.Печь поп.1,отл,ичающ а я с я тем, что в качестве акустически активного расплава взято олово или свинец. сл 00 00 ел

20,21

f.

18,19

Фиг.8 //

16

У/////////7//А

X

20,21

/