Способ варки легкоплавкого свинцового стекла и электрическая стекловаренная печь для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК C03B5/27 

ср

00

о to

Nl

п

Изобретение относится к промьшленности строительных материалов, в частности к способам варки стекла в ванньпс электрических печах непрерьюного действия глубинного типа и устройствам для варки стекла.

Цель изобретения - повышение качества стекла, экономия сьфьевых . материалов и продление кампании печи

На фиг.1 изображена предлагаемая электрическая печь, общий ввд; на фиг.2 - печь с -двумя выработочными бассейнами; на фиг.З - печь с боковым по отношению к протоку расположением электродов; на фиг.4 - печь с Т-образным протоком.} на фиг.З график распределения температур на различных участках печи.

Электростекловарочная печь содержит варочный бассейн 1, который оснащен электродами 2 и соединен протоком 3, обогреваемым источником 4 энергопитания с выработочным бассейном 5, оснащенным электродами 6 и перекрытым огнеупорньм экраном 7, обогреваемым нагревателями 8. К выработочному бассейну примыкает питатель 9, под которым установлены прокатные валки 10. Электроды 2 и электроды 6 могут быть расположены по отношению к протоку по-разному (фиг. З), разным может быть и их количество (фиг.1-4).

Способ осуществляют следующим образом.

В варочный бассейн 1 подают шихту 11, расплавляют ее и осуществляют нагрев расплавленной стекломассы до температуры варки. Нагретую до температуры варки стекломассу подают в проток, где развивают максимальную температуру, необходи-; мую для окончания варки и осветления данного Состава, стекла. Конструкция печи для осуществления способа позволяет создать в Протоке температуру на 50-80 С Bbmie температуры в районе установки электродов 2 и 6 риэлектродном слое). Так как основные процессы варки и осветления стекломассы происходят в данной печи в объеме протока, где развиваются максимальные температуры, размеры его должны быть не меньше двух объемов часовой производительности печи, в противном случае стекломасса не успевает осветлиться и гомо8027i

генизировать, т.е. качество ее ухудшается. Последовательные сьтки шихты обеспечивают поступление осветленной стекломассы в.выр боточ5 ный бассейн 5, где температуру стекломассы поддерживают нагревателями 8, установленными Над экраном 7. 3 выработочного.бассейна 5 стекломасса подается по лотку 9 на вал10 кц 10 выработочного устройства.

Способ варки опробован на легкоплавких свинецсодержащих стеклах с содержанием РЪО 75 и 85%.

П р и м е р 1. В опытной электро15 стекловаренной печи глубинного типа проведены испытания и отработан способ варки стекла СЦ-90-1, содержащего 75% оксида свинца. Печь выполнена из электроплавлеНного корундового огнеупора и оснащена электродами - блоками из проводящей керамики, вьшолненноч на основе диоксида олова.

Максимальное соотношение площади

25 электрода варочного бассейна (как и выработочного) к площади сечения протока составляло 4. Отключением части блоков электрода проведены испытания при соотношении, равном 1: 1.5j 2,0,- 3,0; 4,0: Весовой объем протока 20 кг стекломассы. Испытания проводились на производительности от 6 до 12 кг стекла/ч, т.е. при соотношении объема протока к часовой производительности печи, равном 3,3, 2, 1,63.

На фиг.5 приведены графики распределения температур в печи по высоте производительности печи 6 кг/ч стек Q ла СЦ-90-1 и соотношения площади -электрода к площади сечения протока, равном 2, где 1 - кривая распределения температур по глубине в центре варочного бассейна; П - кривая

., распределения температур по глубине в центре выработочного бассейна; III - кривая распределения температур «10 глубине у входа в проток.

Как видно из графика, зона максимальных температур расположена в протоке, причем разность температур на одном уровне в варочном бассейне и протоке составляет 100-130 С. Максимальная температура на входе в проток со стороны варочного бассейна 920°С, а температура в варочном бассейне на том же уровне по глуби

Q

не 790 С, т.е. соотношение темпера3тур в варочном бассейне и протоке (при соотношении размеров электрода и протока, равном 2 равняется 0,86 Результаты испытаний по примеру приведены в табл.1 и 2. Пример2. В опытной печи, аналогичной указанной в примере 1, отрабатьгоался спрсоб варки легкоплавкого стекла с содержанием оксида свинца 85%. Весовой объем протока - 20 кг стекломассы. Испытания проводились на производительности 6 - 12 кг стекла/ч, а также при соотношении площадей поверхности электрода к сечению протока, равном 1,0v 1,5; 2,0; 3,0 и 4,0, На фиг.5 приведены графики распределения температур в печи по выс те при производительности 6 кг/ч и соотношении площади электрода к пло Щ(ади сечения протока, равном 2 пун тирные линии), В табл. ЗиЛ приведены результа ты испытания по примеру 2. Качество стекломассы,как видно и табл.2 и i,удовлетворительно до про изводительности 10, что составляет 1/2 весового объема протока.При более высокой производительности нарушается стабильность состава, ухуд шается однородность стекломассы. Опыты показали, что для достижения необходимого соотношения температур варочного бассейна и протока, которое обеспечивает сохранность электродов, необходимо, чтобы площад электродов каждого из бассейной (варочного и выработочного) была бы равна или больше полутора площадей сечения протока. Кроме того, соотношение тепловых нагрузок, равное 0,8-0,95, является оптимальным (табл.1 и З). При соотношении, меньшем 0,8, за счет уменьшения температуры в варочном бассейне т.е. под шихтой) качество стекломассы ухудшается из-за попадания частиц непровара на выработке. При соотношении, меньшем 0,8, за счет повьш1ения температуры в протоке качество стекломассы ухудшается из-за температурах происходит разрушение огнеупора, и стекло засоряется огнеупорными включениями При соотношении, большем0,95, температура в районе электродов достигала критических величин, при которых начинался интенсивный износ электродов, а при соотношении температур, близком к 1, опыт прекращен из-за опасности выхода электродов из строя (температура в приэлектродном слое достигала 920 С). Таблица 1

1.Способ варки легкоплавкого свинцового стекла путем подачи шихты, ее плавления, перетекания через проток, кондиционирования и выработки, отличающийся тем, . что, с целью повьшения качества стекла, экономии сырьевых материалов и продления кампании печи, максимум тепловьк нагрузок создают в зоне протока, при этом соотношение температур в зоне плавления и протоке устанавливают равным 0,8-0,95. 2. Электрическая стекловаренная печь, содержащая соединенные протоком варочный и выработочный бассейны, в которых установлены злектроды, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стекла, экономии сырьевых, материалов и продления кг: пании печи, электроды :выс (О полнены пристенными, причем площадь рабочей поверхности электрода, как (Л варочного, так и выработочного бассейнов равна или больще полуторной площади сечения протока.

920/920 1,01-2

870/920 0,955-6

790/920 0,868-9

740/920 0,810-11

720/920 0,7811-12

55 65 65 65 60

1,15

1,0

0,95

0,95

0,95

Соотношение объема протока к часовой производительности печи

3,3 2,0 1,63

Т а б л и ц а 2

% выхода годных (по растекаемости 24,5-26,5 мм)

65 65 60

ТаблицаЗ

Фиг. 1 / //

фиг. 2 /

Фиг.З // x

фиг Л Глудина мм 600 100 80В фиг. 5 РвО75% -РдО- 85% 1000 то