Устройство для предварительного плавления стекольной шихты Советский патент 1982 года по МПК C03B1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПЛАВЛЕНИЯ СТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам предваритель ного плавления стекольной шихты с малым объемом плавильной камеры, и предназначено для использования совместно с вакными стекловаренными печами. Известны устройства для предвари тельного расплавления шихты с малым объемом плавильной зоны в прямоточной трубе, представляющие собой цилиндрические емкости, футерованные изнутри огнеупорным материалом, уста навливаемые под углом к основному тепловому агрегату (ванной печи) с возможностью вращения 1. Однако в таких конструкциях загру -женная и еще не оплавившаяся шихта, накрывается следующей порцией шихты, а отсутствие конвективной теплопередачи от стекломассы к шихте снизу, являющейся одной из основных составляющих процесса плавления шихты в ва ных печах, замораживает шихту теплопередачей через стенки плавильной ка меры и образует своеобразный конек (твердый нарост шихты перед загрузчи ком) , приводящий к порче загрузчика, увеличению расхода топлива, а также нарушает гидродинамические характеристики факела. В связи с этим снижается срок службы и производительность вьлиеуказанных устройств. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для предварительного плавления стекольной шихты, включающее барабан с уменьшающимся к печи сечением, установленный с возможностью вращения от привода, загрузочное окно, горелки 2. Однако во-первых, данная конструкция также не учитывает динамики скорости движения плавящихся компонентов ШИХТЫ, кинетику плавления кварца. Шихта, попадая на стенки устройства, замораживается теплопередачей через стенки образуя конек. Во-вторых, расплавившийся расплав, двигаясь в тонком слое по стенкам устройства, имеет неоднородный химический состав из-за неодновременности плавления. легкоплавких и тугоплавких составляющих шихты. Легкоплавкие компоненты шихты расплавляются и стекают, в то время тугоплавкие, еще находясь в консистенции вязкого теста , застабилизированы у стенок камеры в районе загрузчика, затрудняя работу последнего. Расслоение расплава значительно влияет на качество стекла. В-третьих, в данной конструкции невозможно создать определенную толщину слоя стекающего расплава, зависящего только от вязкости последнего. Это пагубно сказывается на футеровку, подвергающуюся разъеданию агрессивными легкоплавкими компонент ми,, а также воздействию факела. В связи с этим срок службы данной ко струКции существенно снижается. В-че вертых, данная конструкция затрудняе контроль уровня стекломассы в печи, так как остаточная стекломасса камеры плавления является трудноконтролируемым искажающим фактором. Это влечет за собой усиленное разъедание стен бассейна основного стекловаренного агрегата (печи) уменьшая срок его службы. В-пятых, из-за стабилизации тугоплавких компонентов шихты у загрузчика уменьшается расплавляющая способность факела и повышается расход топлива на плавление Цель изобретения - повышение производительности . Поставленная цель достигается тем что 13 устройстве для предварительного плавления стекольной шихты, включающем барабан с уменьшающимся к печи сечением, установленный с возможностью вращения от привода, загрузоч ное окно, горелки, барабан выполнен ступенчатым с образованием зон плавления и перегрева, в ступени по периметру с интервалами образованы выступы, а на огнеупорной футеровке зонц плавления вь1полнен спиральный выступ, направленный против направления вращения барабана. Целесообразно, чтобы диаметр зоны плавления был больше диаметра зоны перегрева в 1,1-1,5 раза, соотношение диаметров загрузочного окна и зоны плавления шихты D /D составляет 0,1: 0,5. На чертеже показано устройство, продольный разрез, и часть стекловаренной печи. Устройство состоит из огнеупорно го барабана 1, стянутого снаружи кольцообразными бандажами 2, который установлен горизонтально на тележке 3с .возможностью вращения от привода 4на опорных роликах 5. Сливная час устройства поднимается электрическим подъемником 6, регулируя расход сте ломассы в печь 7. На неподвижной огнеупорной плите 8 установлены кол цеобразно горелки 9 вокруг смонтиро ванного по центру загрузочного окна 10 шнекового загрузчика шихты 11. Внутренняя полость огнеупорной ка меры имеет зону плавления 12 цилинд рической формы, диаметр которой (Д составляет 900 мм, и зону перегрева диаметр которой (Д) 750 мм. Это по зволяет выдержать большую глубину стекломассы в зоае плавления 12 и незначительную в зоне перегрева 13. Диаметры этих зон могут.быть увеличены или уменьшены до соотношения 1,1 - 1,5, которое обеспечивает создание необходимой глубины расплава в зоне плавления не менее 150 мм. Между зонами плавления и перегрева по периметру огнеупорной футеровки выполнены выступы 14, а на огнеупорной футеровке зоны плавления - спиральный выступ 15, направленный против направления вращения барабана 1. Диаметр загрузочного окна Д составляет 400 мм, что является ограничителем уровня стекломассы. Загрузочное окно может быть других размеров в пределах соотношения 1)и№5 05Работа устройства осуществляется следующим образом. Вращающаяся .от привода 4 огнеупорная ксмера 1 с предварительно наплавленным уровнем стекломассы загружается шихтой в зону плавления 12 загрузчиком 11. Шихта равномерно скользит при вращении вместе со слоем стекломассы, расплавляется от факела горелок 9 и конвективными потоками стекломассы 16. Часть расплава с шихтой равномерно зависает на вращающихся стенках плавильной камеры и плавясь стекает по спиральному выступу 15 в сторону загрузки. Так как основная часть шихты..расплавляясь, смещается по стекломассе в сторону выступов 14, имеющих вид конической зубчатки, то спиральный выступ будет способствовать замедлению скорости продвижения нерасплавленной шихты в зону перегрева и обеспечивать регулярный обмен горячего расплава под шихтой от зоны перегрева 13 через выступы 14 и открытой части зоны плавления 12. Расплав с частично нерастворенными зернами .кварца, достигая выступов между зоной плавления и перегрева, попадает под турбулентную зону горения факела горелок 9, получая максимум тепла, в результате в зону nepelpeBa попадает уже однородный с расплавившимися тугоплавкими окислами расплав. В случае, если печь 7 насыщена расплавом, то автоматически включается электрический подъемник 6 прекращая подачу расплава в печь. Устройство позволяет повысить производительность печи в 1,2 - 1,5 раза, в дальнейшем сократить ванную печь, оставив зону гомогенизации и осветления. Устройство улучшает санитарно-технические нормы эксплуатации пламенных ванных печей. Формула изобретения 1. Устройство для предварительного плавления стекольной шихты, включающее барабан с уменьшающимся к печи сечением, установленный с возможностью вращения от привода, загрузочное окно, горелки, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, барабан выполнен ступенчатым с образованием зон плавления .и перегрева, в ступени по периметру с интервалами образованы выступы, а на огнеупорной футеровке зоны плавления выполнен спиральный выступ, направленный против направления вращения барабана.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе o 1. Авторское свидетельство СССР № 65610, кл. С 03 В 1/00, 1958.

2. Патент ФРГ 2230570, кл. С 03 В 1/00, 1974.