Печь для непрерывного производства кварцевых изделий Советский патент 1982 года по МПК C03B5/00 

(54)

ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение огнрсрггся к производству стекла в частности к устройствам для получения тянутых изделий из кварцевого стекла (стержней, труб, профилей) для различных отраслей промьшшенности.

Известны печи для непрерывного производства кварцевых изделий, снабженные раздельно регулируемыми нагревателями l

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является печь для непрерывного производства кварцевых изделий, включающая тигель с расположенными один над другим раздельно регулируемыми нагревателями 2 .

Однако в описании известного устройства не содержится рекомендаций о соотношении высот нагревателей, что существенно при проектировании новых печей и правильной : эксплуатации : существующих. При слишком малой длине нагревателя регулирующее воздействие от него не сможет передаться потоку стёкломасКВАРЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ

2

сы из-за высокой скорости его течения в нижней части тигля. При слишком боль щой длине регулирунлцее воздействие будет затрагивать верхние слои расплава и оказьгеать влияние на плавление шихты и осветление расплава, что также неблагоприятно влияет на качество изделий. В случае применения одного нагревателя приходится отказываться от максимальных

to температур в тигле, способствующих лучшему осветлению расплава. Это происходит потому, что при подъеме,температуры в тигле выше некоторого среднего уровня растет выше допустимой температура на

15 выработке и изделие получается с наплавами.

При работе двух автономных, нагревателей с определенным сротношением высот этого непроисходит.Верхнйй нагреватель обеспечивает максимальные температуры в тигле, способствующие н илучшему осветлению, нижний позволяет препязионно регулировать геометрию иэделия. 398 Целью изофетения является улучшение качества изготовпяемьос изделий и повышение точнсюти геометрических размеров изделий. Поставленная цель достигается тем, что в печи для непрерывного производства кварцевых изделий, включающей тигель с расположенньп ш один над другим ра;здельно регулируемыми нагревателями, высота нижнего нагревателя составляет O,l 0,35 суммарной высоты нагревателей. В результате исследований, проведенных на печах и физических моделях, установлено следующее. По характеру течения кварцеплавшсьный тигель можно разбить на три зоны равномерного Пуазейлевого течения, ускоренного движения, зону так называемой воронки , характеризуемую резким ростом скорости жидкости. Высота воронки Н определяется соотношениемн 0,4 (DT-DO ),(1) где Ю-р- диаметр гигля; J) - диаметр выработочного отверстия. Кроме того, получены следующие соот ношения: DO (0,05 - 0,4) ,(2) Н (02 - 4,5), (3) где Н - высота тигля. Решая совместно выражения (1) - (3 получим: Hg (0,О5 - ОД8)-Н.) При сравнении с предлагаемым соотношениемjjH (0,01 - 0,35) Н, (5) где высота нижнего нагревателя; HII - суммарная высота нагревателей, видно, что нижний и верхний пределы соотношения (5) в два раза превышают соответствующие пределы в соотношении (4 Как показывают исследования, при этом обеспечивается надежное регулирование. При высоте нижнего нагревателя мень ше 0,1 от суммарной регулирующее воздействие нижнего нагревателя не может быть передано потоку стекломассы вследствие высокой скорости течения в нижней части тигля. При высоте нижнего нагревателя болк ше 0,35 от суммарной высоты регулирую щее воздействие затрагивает верхние слои расплава, что нежелательно. Зависимость высоты нижнего нагревате ля от диаметра выработочного отверстия можно определить следующим образом: На основании зависимостей (4) и (5) можно записатьН., 2Ht. где Н - вы6, Д и сота нижнего нагревателя, Н высотаворонки. Решая совместно полученное выражение и формулу (1),. получим: Н„ 0,8 (DT-DO ), гдеТ)- диаметр тигля, J)jj- диаметр выработочного отверстия. На чертеже схематично изображена печь, поперечный разрез. Устройство состоит из тигля 1, СОг держашего расплав, верхнего нагревателя 2 и нижнего нагревателя 3, высота которого составляет 0,1 - 0,35 схт суммарной длины нагревателей 2 и 3. Печь работает следующим образом. Сырьевой материал подают на расплав сверху. В зоне действия верхнего нагревателя 2 происходит расплавление сырья и освобождение расплава от газовых включений. Нижний нагреватель 3 в это время отключен, чго задерживаег преждевременный вьгход стекломассы. После осветления стекломассъг включают нижний нагреватель 3 и плавньпу регулированием мощности добиваются требуемого размера изделия за счет изменения вязкости вытекающей стекломассы. Сооттак как ношение является оптимальным, затрагивает минимальный слой стекломассы у выходного отверстия, обеспечивая В то же время устойчивое регулирование. и получение изделий с точностью 1,5% по геометрическим размерам Снижен брак по пузырности на 10 - 12%. Формула изобретения Печь для непрерывного производства кварцевых изделий, включающая тигель с расположенными один над другим ра.здельно регулируемъ1ми нагревателями, отличаюшаяся тем, что, с целью улучшения качества изготовляемых изделий и повьпиения точности геометрических размеров изделий, высота нижнего нагревателя составляет 0,1 - 0,35 суммарной высоты нагревателей. Источники инфорллации, принятые во внимание при экспе1 тизе 1.Патент Франции № 2120138, кл. С ОЗ В 5/00, 1972. 2.Патент США № 3764286, кл.б5 - 134, опублик. 1973.