Способ защиты огнеупорной кладкипЕчи Советский патент 1981 года по МПК C03B5/42 

1

Изобретение относится к способам защиты огнеупорных материалов от разрушения силикатными расплавами и может быть использован на заводах силикатной промышленности, в частности для увеличения срока службы огнеупорной кладки стекловаренных печей.

Известен способ защиты металлических нагревательных электродов плавильных печей, работакя их на постоянном токе, против испускания ионов, в частности катионов, которые содержатся в силикатной массе, при этом положительный полюс источника постоянного тока присоединен к нагревательным электродам и отрицательный полюс к вспомогательному электроду 11.

Недостатком этого способа является то, что он не может быть применен для защиты огнеупорных материалов стекловаренных печей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ за;диты огнеупорных материалов, в частности шамотных, от коррозии под воздействием силикатного расплава с помощью вспомогательных электродов в расплаве и проводящих элементов на поверхности огнеупорного материала, соединенных с проти2

вопаложными полюсами источника постоянного тока под воздействием ЭДС, характеризуется тем, что проводящие элементы вводятся в переходное глазурное покрытие на огнеупорном материгше и ЭДС регулируется таким образом, чтобы плотность тока на поверхности контакта расплава с огнеупорным материалом была менее 1 мА/см этой по10верхности 2 .

Недостатком указанного способа является то, что защита огнеупорного материала основана на использовании электролитического процесса, протекакхцего В области контакта расплаг.а с огнеупорным материалом, при этом электрический заряд на поверхности огнеупорного материала не снимается, что снижает эффективность згшиты огне20упорного материала от силикатного расплава и уменьшает срок его службы.

Целью изобретения является увеличение срока службы огнеупорной- кладки за счет снятия электрического заряда

2.S с ее рабочей поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе защиты огнеупорной кладки печи от разрушения силикатным расплавом,включающем создание ЭДС от внешнего источника постоянного то30ка через токопроводящие: элементы, установленные в рабочей поверхности огнеупорной кладки печи выше и ниже уровня расплава, положительный заряд подают ниже уровня расплава, а отрицательный - выше уровня расплава, причем величина ЭДС превышает внутреннюю термоЭДС печи в 2-5 раз. В предлагаемом-.техническом решени исключается защита огнеупорного мате риала путам электролиза, а поэтому нет надобности в использовании вспом гательных электродов, установленных в расплаве силикатной массы. Расплав представляет собой жидкую массу, состоящую из молекул свободны или связанных окислов и ионов. Коли- честно ионов определяется температурой расплава и его физико-химическим свойствами. Вблизи любого иона всегд расположены противоположно заряженные частицы, а ионы, расположенные около стен ванны стеклоплавильной пе чи, вызывают образование заряда на рабочей поверхности огнеупорного материала, в результате чего слой адсорбированных на поверхности огнеупо ного материала ионов металла вызывает образование глазури и дальнейшее разрушение огнеупорного материал Для уменьшения разрушения огнеупорного материала необходимо ионы превратить в нейтральные молекулы или . хотя бы снять заряд, обраэуюещйся на рабочей поверхности огнеупорного материала, для чего через токопроводящие элементы, установленные в рабоче поверхности огнеупорной кладки печи ниже уровня силикатного расплава, подают положительный заряд и с его помощью снимают заряд с рабочей поверхности огнеупорного материала, а отрицательный заряд подают через токопроводящие элементы, установленн в рабочей поверхности огнеупорного материала выше уровня расплава. При этом величина ЭДС превышает величину внутренней термоЭДС печи в 2-5 раз, так как при. подаче ЭДС возможны потери ЭДСна соединительны проводах , контактах токопроводящих элементов с рабочей поверхностью огнеупорного материала. На чертеже изображена стекловарен ная печь, поперечный разрез, со схем расположения и подключения токопро- водящих элементов к источнику постоя ного тока и распределения ионов в силикатной массе при наличии заряда в рабочей поверхности огнеупорной кладки. Стекловаренная печь содержит выполненные из огнеупорного материала варочный бассейн с подом 1, боковые стены 2, свод 3. В рабочую поверхно огнеупорной кладки пода, стен ниже уровня силикатного расплава установл ны токопроводящие элементы 4, а в р бочую поверхность огнеупорной кладки свода и стен выше.-уровня расплаваустановлены токопроводящие элементыi и б. Токопроводящие элементы 4 через потенциометр 8 соединены с положительным полюсом источника 7 постоянного тока, а токопроводящие элементы 5 и 6 - с отрицательным полюсом источника 7 постоянного тока. Перед соединением токопроводящих ;элементов с источником постоянного тока была замерена милливольтметром внутренняя термоЭДС стекловаренной печи, которая составила тркопроводящими элементами 0,76 В. На . токопроводящче элементы от внешнего источника постоянного тока была подана ЭДС, превышающая внутреннюю термоЭДС печи в 2 раза, величина которой составила 1,52 В. В общем виде электропроводность и вязкость расплава связаны между собой следующей математической зависимостью:X 2, cons t, где X - вязкость жидкости, кг/м-сек; - удельная электропроводность, m - отношение энергии активации, ккал. Одни ионы распределяются около поверхности футеровки и создают защитный слой,а другие размещаются в срединных слоях расплава и не могут разрушать огнеупорный материал. Источник 7 постоянного тока подает раздельно ЭДС положительного заряда на рабочую поверхность огнеупорной кладки, расположенной ниже уровня силикатного расплава, а отрицательного заряда на рабочую поверхность огнеупорной кладки, расположённой выше уровня раслава. Использование способа защиты огнеупорных материалов от разрушения силикатными расплавами обеспечит следующие преимущества: увеличит срок службы огнеупорного материала в 2 раза, увеличит межремонтные циклы печи, что даст экономию на ремонтах одной стекловаренной печи средней производительности - 60 тыс. руб. Формула изобретения Способ защиты огнеупорной кладки печи от разрушения силикатными расплавами, включающий создание ЭДС от внешнего источника постоянного тока через т.окопроводящйе элементы, установленные в рабочей поверхности огнеупорной кладки печи выше и Д1иже уровня расплава, отличающий сятем, что, с целью увеличения срока службы огнеупорной кладки путем снятия электрического заряда с ее рабочей поверхности, положительный заряд подают ниже уровня расплава, а отрицательный - выше уровня

расплава, причем величина ЭДС превышает внутреннюю термоЭДС в 2-5 раз.

Источники информации, принятые BQ внимание при экспертизе

1.Патент Франции 2270748, кл. С 03 В 5/02, опублик. 1976

2.Патент ЧССР 136876, кл. 32 а 5/16, опублик. 1970.