Стекловаренная ванная печь Советский патент 1989 года по МПК C03B5/04 

I

Изобретение относится к стекольной промьшшенности, в частности к стекловаренным ванным печам производства листового, тарного,медицинского и других типов стекол.

Целью изобретения является повьше- ние эксплуатационной надежности,увеличение производительности и сокращение расхода топлива.

На фиг.1 показана стекловаренная ванная печь, продольный разрез; на

00

сх

фиг, 2 - фрагмент теплоизолированного многослойного дна варочного бассейна стекловаренной ванной печи,поперечный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг,2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг,2,

Стекловаренная ванная печь состоит из варочного бассейна 1 с теплоизолированным многослойным дном 2, .боковых 3 и торцовых 4 стен пламен- ного пространства, влетов горелок 5

и свода 6, Дно 2 варочного бассейна 1 выполнено многослойным и включает верхний коррозионно-стойкий слой 7, состоящий из двух рядов огнеупорных плит 8 и 9, установленных на прослойки из мертеля 10 и 11, средний слой 12, состоящий из огнеупорных донных брусьев, а нижний слой 13,выполненный из поперечных рядов огнеупорных брусьев 14 и огнеупорных брусьев-перемычек 15, образующих, ячейки 16 с теплоизоляционным материалом.

Конструкция дна 2 установлена на стальной лист 17, который, в свою очередь, опирается на металлический каркас (не показан).

Кладка теплоизолированного многослойного дна стекловаренной ванной печи предлагаемой конструкции вьтол- нена следующим образом. На стальном листе .17, опирающемся на металлический каркас, дискретно расположены поперечные ряды огнеупорных брусьев 14 с дискретно установленными в промежутках между ними и перпендикулярно к ним огнеупорными брусьями-перемычками 15, Последние уложены таким образом, что их торцы перекрьгоа- ют швы между брусьями , Брусья 14 и 15 образуют ячейки Ifi, которые заполнены теплоизоляционным материалом По нижнему слою 13 кладки дна 2,образованному брусьями 14 и 15, выложен средний слой 12 из продольных примыкающих друг к другу рядов огнеупорных брусьев, концевые участки которых установлены с одинаковой длиной опорных поверхностей на брусья 14 смежных рядов нижнего сло 13, На горизонтальную поверхность среднего слоя 12 уложен слой мертеля 11, на него - ряд огнеупорных плит 9, затем - еще один слой мертеля 10 и второй ряд огнеупорных плит 8.

Стекловаренная ванная печь эксп- .луатируется.следующим образом.

После завершения кладочных работ и очистки печи производится ее сущ- ка и вьгоодка до рабочих температур варки стекла, В ходе вьшодки по толщине всех элементов огнеупорной клаки устанавливается определенный градиент температур. Постепенный прогрев теплоизолированного многослойного Дна сопровождается тепловым расширением отдельных слоев, что

обусловливает смещение слоев относительно друг друга. Наиболее значительному (для крупногабаритных печей порядка то мм и выше) подвергаются средние и нижние слои,Однако благодаря применению предложенной конструкции смещение указанных слоев не вызывает разрушения кладки либо наруп ения ее монолитности. Данный положительньй эффект особенно проявляется в случае применения в среднем и нижнем слоях однотипных огнеупорных материалов, характеризующихся одинаковым или близким тепловым расширением. После заверщения выводки и последующей наварки печи установившийся стационарный градиент температур по толщине дна обеспечивает, по сравнению с прототипом, пониженный тепловой поток через наружную поверхность дна и высокий уровень температур стекломассы на контакте с внутренней поверхностью дна, При этом увеличивается средневзвешенная температура расплава в объеме варочного бассейна, в том числе и в зоне под шихтой, что интенсифицирует стекловарение и повьшшет варочнзпо способность печи. Одновременно в основные циклы конвекционных потоков, в отличие от печей традиционной конструкции, вовлекается весь объем стекломассы, находящейся в варочном ба;ссейне, что увеличивает активный объем печи и ее усредняющую способность , повышает термическую и химическую однородность стекломассы,Таким образом, применение предлагаемой конструкции обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность стекловаренной ванной печи, снижение расхода топлива при ее эксплуатации и увеличение производительности по сваренной стекломассе и выпуску готовой продукции.

При высоте нижнего слоя менее 0,25 толщины дна, ширине попереч- нь1х рядов брусьев нижнего слоя свыше 0,6 интервала между ними и вепи- чи-не площади ячеек нижнего слоя менее 0,3 площади дна резко увеличиваются потери теплоты через наружную поверхность дна. Это повьшшет градиент температур расплава по глубине варочного бассейна, тем самым снижая варочную и усредняющую способность стекловаренной печи, В результате увеличивается расход топлива и снижа

ется производительность по сваренно стекломассе и вьшуску готовой продукции .

При высоте нижнего слоя более 0,45 толщины дна, ширине поперечных рядов брусьев нижнего слоя менее 0,2 интервала между ними и величине площади ячеек нижнего слоя свьше 0,55 площади дна резко снижается эксплуатационная надежность стекловаренной ванной печи, что может привести к разрушению конструкции дна и необходимости преждевременной остановки печи на холодный ремонт.

Пример. При строительстве стекловаренной ванной печи на стальной лист толщиной 8-10 мм, опирающийся на металлический каркас традиционной конструкции, начиная от загрузочного кармана по щирине варочного бассейна выкладывается два поперечных ряда шириной 400 мм и высотой 300 мм из шамотных донных брусье размером 1000x400x300 мм. В промежут ке между ними длиной 600 мм устанавливаются перемычки из щамотных брусьев размером 600x300x300 мм на высоту 300 мм, при этом торцы брусьев-перемычек перекрьтают симмет ричные швы между брусьями поперечных рядов (по 150 мм относительно каждого щва). Образующиеся при этом ячейки размером 700x600x300 мм заполня- ются теплоизоляционным материалом (например, вспученным вермикулитом, фосфозитовыми гранулами, измельчения каолиновым волокном и др.). Затем производится кладка среднего слоя дна продольно уложенными и плотно подогнанными друг к другу по ширине варочного бассейна донными шамотными брусьями размером 1000х400х хЗОО мм на длину 1000 мм и высоту 400 мм. При этом каящый из брусьев среднего ряда своими концевыми участками длиной по 200 мм опирается на брусья обоих поперечных рядов нижнего слоя. После этого производится кладка брусьев третьего поперечного ряда нижнего слоя, установка брусьев перемычек между вторым и третьим поперечными рядами нижнего слоя, заполнение образованных при этом ячеек теплоизоляционным материалом, установка брусьев второго продольного ряда среднего слоя с тщательной подгонкой брусьев между собой по боковым поверхностям и по

1468874

торцовым шовным поверхностям на стыке с брусьями первого ряда. В изложенной последовательности кладка нижнего и среднего слоев дна производится до конца варочного бассейна печи.

Далее на всю поверхность среднего слоя дна наносится прослойка

цирконе од еряащего мертеля толщиной 30-40 мм, на нее укладьгоается -ряд корвишитовой плитки высотой 100 мм, затем еще одна прослойка того же мертеля толщиной 20-30 мм с последующей

укладкой на нее бакоровой плитки высотой 100 мм.

В таблице приведены данные о тепловой и технологической эффективности теплоизолированного многослойного дна варочного бассейна по прототипу и изобретению.

25 зо

35

0

Тип стекла

Температура варки, °С

Тепловое сопротивление дна, м . град/Вт Тепловые потери через дно,Вт/м Температура стекломассы на внутренней поверхности дна, С

Листовое

Листовое

,1550 1550

0,6 1500

0,9 1100

1250 1300

25 зо

Снижение тепловых потерь через дно на 30% и повышение температуры придонных слоев стекломассы на 50 с g в условиях применения предлагаемой конструкции стекловаренной ванной печи, по технологическим оценкам, обеспечивает сокращение удельного расхода топлива на процессе варки стекла на 10-15% и повышение производительности на 5-10%. Повьшгение эксплуатационной надежности дна создает, условия для продления кампании печи на 6-9 мес. Формула изобретения

50

55

Стекловаренная ванная печь, включающая варочный бассейн с теплоизолированным многослойным дном, верхний

б 5 J / / / / /

/

Изобретение относится к стекольной промы1Г1ленности, в частности к производству листового, тарного, медицинского и других типов стекол. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность кладки дна варочного бассейна, увеличить производительность и сократить расход топлива на процесс варки стекла. В стекловаренной печи кладка нижнего слоя многослойного теплоизолированного дна варочного бассейна выполнена из дискретно расположенных поперечных рядов огнеупорнь1х брусьев ,дискретно установленных между ними и перпендикулярно к ним онеупорных брусьев-перемычек, перекрьтающих своими торцами швы между брусьями смежных поперечных рядов, и теплоизоляционного материала в ячейках, образованных поперечными рядами и брусьями-перемычками. При этом концевые 5 астки огнеупорных брусьев продольных рядов ;; среднего ряда установлены с одинаковой длиной опорных поверхностей на брусьях смежных поперечных рядов нижнего слоя,причем высота нижнего слоя составляет 0,25 - 0,45 толщины дна, ширина поперечных . рядов составляет 0,2-0,6 интервала между ними, а суммарная площадь ячеек нижнего слоя составляет 0,30-0,55 площади дна. 4 ил. § СО

2 7

фае.;

,6 8 9 Ю 11 12

К- /у/ /

75

Фиг. 2 15

72 13 17

77

Iff

Фиъ, tf

фиг. 3

Б-В 8 3 W 11 J2