Способ управления температурным режимом наплавления кварцевых стеклоблоков Советский патент 1989 года по МПК C03B23/04 

Изобретение относится к управлению процессами плавления кварцевого стекла газопламенным методом, в частности стабилизации теплового режима газопламенной печи при наплавлении кварцевых стеклоблоков.

Цель изобретения - повьшение точности управления.

При наплавлении стеклоблока ввиду значительного градиента температуры по оси факела горелки и неравномерности теплового поля, ющей при изменении расхода и Соотношения газов (водорода и кислорода), изменение расхода газов недопустимо. Наоборот, необходимо каждый из расходов газов стабилизировать в заданном соотношении в течение всего процесса наплавления кварцевых стеклоблоков (около 100 ч непрерывной работы). При этом небольшие колебания расходов газов (около 0,5-1% от номинального значения) не влияют на качественные показатели процесса, так как период эТих колебаний значительно меньше постоянной времени каналов управления. В то же время температура подсводового пространства печи g значительной степени зависящая от теплообмена с окружающей средой через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, существенно влияет на размеры наплавляемого блока. Это обстоятельство использовано в изобретении, где в зависимости от сигнала отклонения измеренной и заданной температуры изменяют степень закрытия кольцевого канала между стеклоблоком и стенками печи, а расхода газов к горелке поддерживают неизменными. При этом при увеличении температуры кольцевой канал увеличивают и наоборот.

На чертеже приведено устройство управления температурным режимом на- плавления кварцевого стеклоблока, реализующее данный способ.

Газопламенная печь состоит из муфеля 1 и свода, в котором установлена горелка 2. Кварцевый стеклоблок 3 расположен на вращающейся подложке 4, которую по мере нарастания блока опускают. Кварцевая крупка определенного гранулометрического состава поступает из бункера с помощью дозатора 5 в зону расплава 6.

Для управления температурным ре- жимом печи используют фотоэлектрический преобразователь 7j соединенный с микроэвм 8 (например Электроника БК-0010), которая управляет дозатором 9 шихты и механизмом 10 опуска- ния. Термопарой 11 измеряют температуру в подсводовом пространстве печи Заслонки 12 перемещаются электроприводом 13, благодаря чему регулируется зазор между стеклоблоком и стенка- ми печи.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от формы верхней части блока, измеряемой фотоэлектри- ческим преобразователем.7 сигнал поступает к микроэвм 8, в которой формируется сигналы на изменение расхода шихты и скорости опускания блока путем воздействия на электроприводы дозатора 9 шихты и механизма 10 опускания. Одновременно измеряют температуру в подсводовом пространстве печи с помощью термопары 11, сравнивают е с заданным значением, заложенным в

микроэвм, и в зависимости от величины и знака отклонения синхронно перемещают заслонки 12 с помощью электропривода 13 до момента равенства температуры в подсводовом пространстве печи заданному значению (порядк 1380-1400°С). При увеличении температуры кольцевой канал увеличивается и наоборот.

Данный способ повьппает точность управления температурным режимом речи и поддерживает температуру в подсводовом пространстве с точностью до ±5 К.

Экономический эффект достигается за счет того, что при стабилизации теплового режима печи уменьшаются отклонения диаметра блока, что приводит к сокращению потерь стекла при последующей механической обработке блока по диаметру, а также обеспечивается стабильное качество стекломассы (отсутствие пузырей, непроплава).

Формула изобретения

Способ управления температурным режимом наплавления кварцевых стек- лоблокЬЬ, включающий измерение температуры в подсводовом пространстве печи, сравнение ее с заданным значением и изменение температурного режима с учетом расхода газа, о т- личающийся тем что, с целью повьшгения точности управления, стабилизируют расходы газов к горелке, а изменение температурного режима осуществляют путем изменения поступления воздуха через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, степень открытия которого изменяют прямопропорционально отклонению температуры в подсводовом прост- ранртве печи.

Изобретение относится к управлению процессами плавления кварцевого стекла газопламенным методом, в частности к стабилизации теплового режима газопламенной печи при наплавлении кварцевых стеклоблоков, и позволяет повысить точность управления. Для достижения цели измеряют температуру в подсводовом пространстве печи, сравнивают ее с заданным значением, стабилизируют расходы газов к горелке, при этом изменение температурного режима осуществляют путем изменения поступления воздуха через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, степень открытия которого изменяют прямо пропорционально отклонению температуры в подсводовом пространстве печи. 1 ил.