Стекловаренная ванная печь Советский патент 1986 года по МПК C03B5/04 

L.J LJ LJLJ

j

N

Фиг.1

Изобретение относится к стеколь- ной промьшшенности, в частности к стекловаренным ванным печам непр ерыв - ного действия.

Цель изобретения - повышение производительности, улучшение качества стекла и экономия топлива.

На фиг. 1 изображена стекловаренная ванная печь, план; на фиг. 2 то же, поперечньй разрез; на фиг. 3 - 10 недостаток известных конструкций ог- то же, с изображением другого техно- неупорных преград по стекломассе логического варианта реализации пред- типа мост.

лагаемого решения; на фиг. 4 - разрез Использование шибер-холодильника, А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез смонтированного с возможностью пере15 мещения в вертикальной плоскости, позволяет поддерживать постоянный тепло- и массообмен между варочной и выработочной. частями печи на протяжении всей ее работы, в том числе и 20

Б-Б на фиг. 3.

Стекловаренная ванная печь имеет варочную 1 и оснащенную стеклоформу- ющими устройствами 2 вьфаботочную 3 ч асти. Варочная часть 1, отапливаемая горелками 4, отделена по стекломассе 5 от выработочной части 3,установленной -в перешейке 6, ишбер-стаби- лизированной преградой 7. Последняя образована из погруженной в стекломассу, выполненной из огнеупорных брусьев и установленной по всей лшри- не перешейка 6, преграды 8 с примыкающим к ее вертикальной поверхности 9 со стороны варочной части 1 шибером- холодильником 10. Последний устанавливают через окна 11, обеспечиваю- 1цие возможность перемещения шибер- холодильника 10 вдоль вертикальной поверхности 9 преграды 8. . ( ,

Рассматриваемая конструкция образует в верхней части бассейна пере- . шейка по всей его ширине преграду на пути движения выработочного потока 14 стекломассы. Последняя поступает в выработочную часть через образуемый нижними поверхностями преграды 8, шибер-холодильника 10 и. дном 12 бассейна перешейка 6 створ .13. Путем целенаправленного ориентированного положения стабилизирующего преграду 7 шибер-холодильника 10 (в зависимости от конкретной производительности печи по сваренной стекломассе) с учетом обеспечения инимaль25

30

35

40

45

при изменении производительности по сваренной стекломассе, что обеспечивается за счет оптимальной ориентации по высоте расплава шибер-холо- дильника и значительного .замедления скорости разъедания погруженной в. расплав части тела огн еупорной пре- грады. В результате реализации изобретения стекловаренная ванная печь оснащается шибер-стабилизированной (в части функции по обеспечению необходимого студочного потенциала печи и термической однородности выработочного потока стекломассы, а также регулирования тепломасообмена) прегра- дои по стекломассе. При величине высоты рабочей части шибера-холодильника более 0,2 глубины бассейна в райане пр еграды снижается тер-мич-ес- кая однородность выработочного потока ст€;кломассъ1 и усиливается эффект кристсшлизации расплава в зоне контакта с охлаждаемыми поверхностями шибера, в результате повьш1ается вероятность брака стекла по кристаллическим включениям. Кроме того, технологически неоправданно увеличиваются громоздкость конструкции и расход воды на охлаждение, возрастают непроизводительные затраты теплоты. При величине этого параметра ме но возможной скорости разъедания нижней нее 0,05 увеличивается скорость разьповеркности погруженной в стекломассу рабочей части тела- преграды создаются оптимальные условия, обеспечивающие необходимое повьшение студочного потенциала печи с обеспечением требукщейся (по условиям пресса формования с.текла) степени термической однородности стекломассы. За

счет охлаждающего защитного (по отношению к огнеупорной части преграды, погруженной в стекломассу) воздействия ишбер-холодильника 10 значительно снижается скорость разъедания, рабочегй части тела преграды 8, что позволяет стабилизировать параметры ее работы во второй половине работы печи, тем самьм устраняется основной

мещения в вертикальной плоскости, позволяет поддерживать постоянный тепло- и массообмен между варочной и выработочной. частями печи на протяжении всей ее работы, в том числе и

при изменении производительности по сваренной стекломассе, что обеспечивается за счет оптимальной ориентации по высоте расплава шибер-холо- дильника и значительного .замедления скорости разъедания погруженной в. расплав части тела огн еупорной пре- грады. В результате реализации изобретения стекловаренная ванная печь оснащается шибер-стабилизированной (в части функции по обеспечению необходимого студочного потенциала печи и термической однородности выработочного потока стекломассы, а также регулирования тепломасообмена) прегра- дои по стекломассе. При величине высоты рабочей части шибера-холодильника более 0,2 глубины бассейна в райане пр еграды снижается тер-мич-ес- кая однородность выработочного потока ст€;кломассъ1 и усиливается эффект кристсшлизации расплава в зоне контакта с охлаждаемыми поверхностями шибера, в результате повьш1ается вероятность брака стекла по кристаллическим включениям. Кроме того, технологически неоправданно увеличиваются громоздкость конструкции и расход воды на охлаждение, возрастают непроизводительные затраты теплоты. При величине этого параметра ме

единершя огнеупорных брусьев преграды в зоне -контакта их нижней поверхности с рдсплавом и снижаете ; эффективность функций шибер-стабилизиро- ванной преграды, как.средства повышения студочного потенциала печи.

Пррг расстоянии верхней поверхности шибер-холодильника до уровня вер хней горизонтальной поверхности брусьев огнеупорной кладки стен варочного бассейна меньше 0,4 высоты рабочей части преграды снижается эф- фективность применения шибер-холодильника в качестве средства, замедляющего процесс разъединения стекломассой нижней поверхности брусьев кладки рабочей части преграды,кроме того, снижаются возможности осзщест- вления дополнительного регулирования температуры выработочного потока стекломассы.

При установке шибер-холодильника с расстоянием от уровня его верхней горизонтальной поверхности до верхней горизонтальной поверхности огье- упорной преграды 8 более- 0,95 высоты рабочей части преграды резко снижа- ется эффективность применения ишбер- холодильника как средства уменьшения интенсивности- разъедания погруженной в стекломассу нижней части тела огнеупорной преграды,

При шIipинe рабочей части шибер- холодильника менее 0,8 средней шири- ны рабочего сечения огнеупорной част преграды снижаются термическая однородность выработочного потока стекло массы (особенно по-его ширине) и функция шибера как средства, предот- вращающего ускоренное разъедание стекломассой нижней поверхности огнеупорной кладки рабочей части преграды. При значении данного параметра более 1,0 за счет переохлаждения пристенных слоев расплава (более холодных за счет потерь теплоты через кладку стен бассейна) снижается тер- мическая однородность поступающей на выработку стекломассы и ограничиваются возможности по организации технологически необходимого постепенного обмена малоподвижных пристен ных участков расплава в районе установки преграды.

Стекловаренная ванная печь работает следующим образом.

С помощью механических загрузчи- ков (не показаны), в бассейн варочной части 1 на расплав стекломассы поступает нихта и бой, провар которых осуществляется sa счет вьщелешш тепловой энергии сжигания топлива с помощью горелок 4 в пространстве над расплавом. По мере движения по длине бассейна варочной части 1 шихта и

5 10

15 20 25

- ЗО з 40

.

5

бой провариваются, образующаяся стек ломасса осветляется, гомогенизируется и поступает в объем вьфаботочного потока 14 в район установки шибер- . стабилизиров анной преграды 7, попадая затем через створ 13 в выработоч- ную часть 3. Находясь в зоне действия шибер-стабилизированной преграды 7, выработочньм поток стекломассы охлаждается до определенной (в соответствии с данной производительностью печи по сваренной стекломассе и требованиями по нормальной организа-. ции процесса формования ; стекла) средневзвешенной температуры. Степень поддержания заданного уровня указанной температуры в условиях применения предлагаемой конструкции является более высокой по сравнению с известными благодаря более точному пропорди- онированию тепломассообмена между бассейнами варочной и выработочной частей печи не только за счет совокупного действия двух факторов стабильного уменьшения количества стекломассы, поступающей из варочпой ас- ти, под влиянием преграды 8 и за счет регулируемого сшскения тепломассообмена путем установки на определенный (в указанном диапазоне) уровень 1Ш{бер-холодильника 10 при его вертикальном перемещеш«1 по высоте

преграды 8. , I

CoBOKynHbDi эффект повышеш-1Я сту- дочного потенциала печи, обусловленный воздействием преграды 8 и стабилизирующего преграду шибер-холодильника 10, обусловлен образованием в зоне перед преградой 8 нисходящим возвратным (по oтпoшeшiю к варочной части 1)конвекционным потоком стекломассы. Кроме функции по регулированию тепломассообмена ишбер-холо- дильник 10 играет роль элемента, стабилизирующего работу конструкции в целом за счет локально сосредоточенного охлаждения наиболее сильно подверженнойразъеданию стекломас- , сой шгжней погруженной в стекломассу части преграды 8.

Таким образом, стекловаренная ванная печь предлагаемой конструк- шта обеспечивает поступление на стек- лоформующие устройства в течение всей работы печи стекломассы с заданной стабильной те1-шературой31 необходимой по условиям технологического процесса вьфаботки стекла термической однородности расплава. Это достигается за счет повышения ст.епени эксплуата ционной надежности преграды по стекломассе с доведением периода ее служ бы при стабильных технологических параметрах тепломассообмена расплава между варочной и выработочной частями печи до срока, соизмеримого с продолжительностью работы печи.

Внедрение предлагаемого изобретения позволит благодаря рациональной организации и стабилизации на протяжении всей работы печи процесса ломассобиена ме;к,пу тзапоччой и выработочной частями достигнуть прироста производительности до 5%, увеличения выхода стекла первого сорта на 1-3% 5 и экономии топлива (за счет поддержания в ;:ечение всей работы печи рационального тепломассообмена между варочной ивыработочной частями сечи) ма 2-5%, что обеспечит получение го- 10 дового экопо шческого эффекта применительно к стекловаренной ванной печи л1-(;тового стекла средней производительности 160-200 т стекломассы в сутки на уровне 60-150 тыс.руб. в 15 расчете на-отраслевое внедрение,Эф-; фект от внедрения предлагаемой кон- струк дин стекпоБаренной ва11ной печи состяпляел около 1 м.пн.руб.

i/3.J

Вода

aoffa

/2

10 85/ 3

L

Фиг.

Фыг.&