Ванная стекловаренная печь Советский патент 1981 года по МПК C03B5/235 

заподлицо с внутренними поверхностями боковых стен бассейна устранено значительное разрушение защитных электродов Симметричное расположение защитных электродов относительно продольной оси бассейна обеспечивает одинаковое снятие заряда с обеих боковых стен бассейна и предотвращает более активное разрушение одной из его боковых степ.

Установка защитных электродов вблизи поверхпости стекломассы на глубине менее 0,05 глубины бассейна может привести к быстрому разрушению защитных электродов и снизить эффективность защиты боковых стен бассейна. Погружение защитных электродов более 0,25 глубины бассейна снижает эффективность защиты боковых стен вблизи окружки печи (на уровне зеркала стекломассы) из-за значительного удаления линии нейтрализапии заряженных ионов от линии максимального разъединения огнеупора (окружки нечи).

Уменьшение шага между защитными электродами менее 0,1 длины бассейна приводит к усложнению конструкции и зпачительному расходу платиновых защитных электродов.

Увеличение шага между защитными электродами более 0,25 длины нечи вызывает неравномерность снятия зарядов со стен печи вблизи электродов противо-ЭДС полностью уничтожает термо-ЭДС, а между электродами на стенах нечи остаются заряженные ионы, которые способствуют разрушению огнеупора. Это снижает эффективность использования защитных электродов.

Расположение защитных электродов в своде печи по двум симметричным линиям, параллельным оси печи, при том щаге в продольном и поперечном направлениях обеспечивает соосное расположение ноложительных и отрицательных электродов. Это создает условие для полного и равномерного снятия возникающих в стекломассе термо-ЭДС.

На чертеже показана ванная стекловаренная печь в аксонометрии.

Ванная стекловаренная печь содержит бассейн 1 с системой обогрева 2, состоящий из ряда газовых горелок. В своде 3 ванной стекловаренной печи смонтированы защитные электроды 4, а в боковых стенах 5 ниже уровня стекломассы - защитные электроды 6. Электроды 6 смонтированы заподлицо с внутренней поверхностью бассейна 1, симметрично относительно его продольной оси. Шаг / между зашитными электродами 6 в боковых стенах 5 бассейна 1 составляет 0,1-0,25 L (L - длина бассейна 1). Защитные электроды 6 смонтированы на глубине Я от оси электрода до окрулски (уровень зеркала стекломассы), равной 0,05-0,25 Я (Я - глубина бассейна 1).

Защитные электроды 4 смонтированы в своде ванной стекловаренной печи по двум

симметричным линиям, параллельным продольной оси печи, с тем же шагом / в продольном и поперечном направлении.

Ванная стекловаренная печь работает следующим образом.

Предварительно подготовленная шихта поступает в варочный бассейн 1 и под действием системы обогрева 2, содержащей ряд газовых горелок, превращается в расплавленную стекломассу. Вследствие того, что расплавленная стекломасса содержит заряженные ионы, боковые стены 5 ванной стекловаренной печи адсорбируют ионы, что вызывает образование заряда на внутренней поверхности боковых стен 5 варочного бассейна 1 и увеличивает разрушение огнеупорного материала.

Для уменьшения этого эффекта к защитным электродам 6, смонтированным ниже уровня стекломассы заподлицо с внутренними боковыми стенами 5, подключают положительный полюс источника напряжения, а к защитным электродам 4, смонтированным в своде 3 ванной стекловаренной печи, подключают отрицательный полюс источника напряжения. Противо-ЭДС снимает заряд со стен печи 5 и уменьшает их разрушение.

Пример. На Борском стекольном заводе опробована предложенная конструкция ванной стекловаренной печи.

Стекломасса следующего состава, вес.%:

SiOa72,25

AlaOa1,87

FeaOa0,13

CaO6,70

MgO4,10

КгО14,95

варилась при максимальной температуре 1500°С в ванной стекловаренной печи с поперечным направлением пламени в варочном бассейне длиной 28 м, шириной 8 м и глубиной 1,5 м, снабженном шестью парами горелок. Боковые стены варочного бассейна были выложены из огнеупора толщиной 250 мм.

На боковых стенах варочного бассейна между горелками и в стекломассе заподлицо с его внутренннмн поверхностями симметрично относительно его продольной оси смонтированы защитные электроды, из которых состоит из двух платиновых проволок диаметром 0,5 мм. Расстояние от осн каждого электрода до окружки бассейна h варьируют от 75 мм до 400 мм. Оптимальное расстояние составляет 250 мм. При этом соотношение этого расстояния к глубине бассейна изменялось от 0,05 до 0,27.

При максимальном значении этого соотношения снижается эффективность защиты огнеупорных стен вследствие неполного снятия заряда, особенно вблизн окружки.

Шаг меледу защитными электродами на боковых стенах бассейна варьируют от 3 до 7 м, что составляет от 0,1 до 0,25 от длины варочного бассейна L.

В своде печи но двум симметричным линиям, параллельным продольной оси нечи, смонтированы такие же платиновые защитные электроды. Расстояние от боковых стен иечн до осей защитных электродов с каждой стороны составляет по 2 м. Шаг меладу защитными электродами в продольном направлении соответствует шагу между защитными электродами в боковых стенках бассейна.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты испытаний показали, что скорость разъедання за сопоставимые сроки (за 9 месяцев) в зоне наибольшего разъедания (между третьей и четвертой горелками) более, чем в два раза (с 70 мм до 30 мм).

Продление межремонтного срока ванной стекловаренной печн обеснечивает не только уменьшеюте годовых расходов на холодный ремонт печи, но и увеличение ее производительное и.

Ол ндаемый годовой экономический эффект от иснользовання нредлол :енного технического решения только на одной ванной стекловаренной печи составит 269,8 тыс. руб.

Формула изобретения

Ванная стекловаренная печь, содерл ащая бассейн с системой обогрева и защитные электроды, смонтированные в своде и в боковых сте)ах бассейна, отличающаяся тем, что, с целью продления кампании печи и увеличения ее производительности, защитные электроды раснолол ень симметрично относительно продольной oci бассейна с шагом 0,1-0,25 длины бассей на, а электроды в боковых стенах установ лены заподлицо с внутренней поверхностьк бассейна, причем глубина от окрул кн дг оси электрода составляет 0,05-0,25 глуби ны бассейна.

PicT04HnKii информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1281424, кл. Н2Н, опубл. 1972.

2.Патент ЧССР № 136876, кл. 32а 5/16, опубл. 1970 (прототип).