CN101977856B - 优化炉龄的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过在熔化炉中避免发生石头裂缝和石头的一部分出现碎片/剥落来延长炉龄的方法和装置。所述目的通过测量熔炉石头相互之间发生的或熔炉石头相对于支撑的力/压力/动量而实现，并确定必须的反作用力，从而石头之间或石头和支撑之间的力低于石头的容许最大值(压力)，且确保了避免石头之间接合所需的力。所述处理自动产生通过确定传感器的力，处理和数据的分析和启动用于产生反作用的执行机构这样形式的控制。

Description

优化炉龄的方法
本发明涉及通过在熔化炉中避免发生石头裂缝和石头的一部分出现碎片/剥落来延长炉龄的方法和装置。
这一点尤其在加热和冷却熔化炉时通过使熔化炉中采用的石头相互之间的和/或熔化炉的石头与锚固件之间的力、压力和动量保持在容许最大值之下、通过测定石头相互之间的和/或石头对锚固接触件的力/压力/动量、通过数据评估和压力元件的自动松弛或拉紧来实现。
从文献DE 43 27 237C1中已知这种类型的熔炉。
在玻璃熔化技术领域中已知的设备是由特别选定的耐火材料组装而成的熔炉装置。为了将元件固定在其指定位置以及为了吸收在一些区域产生的相对较大的力，需要大量的钢结构，其概括表达为锚固件(anchoring)。
用于玻璃熔化端的所有锚固件的基部是通过柱/支柱和纵梁支承的宽凸缘梁的炉排。熔化端的槽/池主要由立砌砖层构成并且必须尽可能得到间隙密封加热以及必须以不会被玻璃熔体的流体静压力移动分开的方式得到固定。经常采用连接在支承柱上并通过角形或U形钢支承炉缸石的圆棒。通过被形成为螺旋轴的圆棒可以实施调节。
除了具有支承炉排的支柱，槽拱顶的锚固件是每个熔炉最重要的锚固件。在加热过程中的热膨胀必须得到安全控制并且拱顶仅在没有裂缝且没有间隙的情况下才可以安全度过炉龄。通常宁愿接受在拱顶具有挤压而不是具有未封闭的间隙。
拱顶锚固件的明显改进是在锚固钢件与摇式墩之间采用盘簧组件。弹簧防止拱顶的力升高到不允许的值，即使锚固螺钉没有及时松开。
有效加热的要求是认识到所采用的耐火材料的热膨胀，要考虑结晶变换过程中的长度变化。
必须在具有支承连续静力的接触元件的承载锚固件(例如拱顶支承、单个熔炉元件支承)与具有接触元件的固定锚固件之间做出区别。固定锚固件仅仅用于吸收加热、进行冷却和重新加热过程中的热膨胀以确保墙的稳定性和气密性。
目的
根据实验和表实现接触元件的释放和拉紧。由此在石头上产生间隙或不允许的较高力/压力/动量，从而在石头上形成裂缝或部分石头出现碎片/剥落，显著降低玻璃熔炉的耐用性(炉龄)。
本发明的目的是提供一种调节方法以及一种装置，用于通过防止石头出现不允许的较高力/压力/动量而延长玻璃熔炉的炉龄。
通过权利要求1-11实现本发明的目的。
在从属权利要求中给出本发明的实施例。
本发明的优点主要包括在石头上产生的力/压力/动量总是保持在石头的容许最大值范围内。可靠地防止因石头上出现不允许的较高力/压力/动量而在石头上产生裂缝以及导致石头的一部分剥落。
完整的石头对化学反应具有更大抗蚀性以及更好地承受玻璃的机械磨蚀。由此实质上延长的炉龄同时防止在石头之间产生间隙。
具体实施方式
在权利要求1-11以及从属权利要求中限定的本发明涉及如下目的：通过测定熔炉的石头4-8之间或熔炉的石头4-8与锚固件1-3的接触元件12，13之间的力/压力/动量，评估测定的数据并根据数据评估自动释放或拉紧接触元件12，13来防止尤其在加热或冷却过程中在石头4-8上产生裂缝或石头4-8的一部分发生剥落，以及防止在熔炉的石头4-8之间产生间隙，并由此可以延长炉龄。
图1显示了一个例子中的根据权利要求1所述的方法和根据权利要求5所述的装置，其已经以这样的方式实现，控制系统和整个装置可以在现有熔炉设计中实施，例如为了加热过程而增加。
图1表示穿过熔炉体积截取的横截面图，借助于在压力元件(在本例子中被实施为丝杠13)上具有压靠元件11a的坝墙11由玻璃熔体9施加在熔化端5的侧壁上的流体静压力经由丝杠的导向螺纹13a被传递到侧锚固件2。
通过力/压力传感器14测量应用在丝杠13上的力/压力，所获得的数据经由传感器23的控制线路被传送到数据评估和控制单元24，评估结果作为控制脉冲经由执行机构(actuator)24的控制线路被向前传送到电驱动执行机构15，由此实现丝杠13绕螺旋轴的轴向移动，其中应用在丝杠13的力/压力变化，因此确保观察到石头4-8的材料极限值数据，从而通过观察最小值防止因石头出现不允许的较高压力而导致石头4-8上产生裂缝和/或熔炉的石头4-8的一部分发生剥落并防止出现间隙。
根据图2所示的实施例的另一方法可以以这样的方式实施，即校平器和整个装置在整个炉龄过程中保留并构成熔炉的一部分。
图2表示穿过熔炉体积的部分剖面图，借助于在压力元件12，13上具有压靠单元11a的坝墙11、液压缸12的活塞杆12a由玻璃熔体9施加在熔化端5的侧壁上的流体静压力的流体静压力在液压缸12中产生压力，该压力经由液压线路-A 16得到传递。液压缸12的活塞杆12a也可以通过本领域技术人员已知的相关备选方案被实施为与侧壁2的锚固件相连的气动或其他静液压元件。
通过压力传感器-A 18确定应用在液压缸12上的压力，并且数据经由传感器23的控制线路被传送到数据评估和控制单元24，评估结果作为控制信号/脉冲经由执行机构24的控制线路被向前输送到压力调节阀-A 17，所述阀通过具有转换逻辑22的液压可调压力发生装置借助于液压线路-A 16被供给有相应加压液压油，以实现液压缸12的活塞杆12a的轴向移动，通过这种轴向移动，应用在液压缸12上的压力变化，由此确保通过控制系统观察到石头4-8的材料极限值数据。以自支承方式布置的拱顶8由在丝杠13上具有中间支承件7a的拱顶拱座7支承，已经在之前的描述中对实施例进行了描述，拱顶8的重量和喷口砖6上的相关表面压力可以通过所述方法和装置得到限制并且可以在不形成间隙的前提下得到调节。除了用于自动控制压力元件12，13的释放或拉紧的某些锚固件1-3的选择或所有锚固件1-3的装配之外，有可能例如对于图1所示的加热以及所述方法和作为熔炉一部分的装置的连续实施存在适时限制。
采用其他值使更精确的控制具备更大可能并且还可以应用于紧急情况，例如冷却过程的自动启动，而不会损坏熔炉元件或可以根据数据反常指示元件的早期磨损或极限值的去除，这些值可以在用于压力元件12，13的控制的评估中测量，例如熔炉或石头4-8内、上和周围的温度、排出气体和/或熔体的化学成分、以及来自所采用的材料的压力转换介质(例如液压油、承压空气)和环境的其他数据。本领域技术人员显而易见的是数据确定以及数据评估和结果传输可以通过模拟或数字形式进行，所述转换可以通过分段的或以单一模式作为网络得到实现。
液压/气体力学领域的技术人员已知的是，不是所有液压缸/气缸都必须由单个压力发生元件驱动，而是可以与相应控制元件组合在一起。在一些情况下有利的是为每个压力元件指定一个压力发生元件。
采用压力元件12，13相对于石头4-8的拉力和压力能够在特定方向上以及向后进行平移运动，其中一些石头4-8或部分变为加强玻璃熔池9中的玻璃流动或涡流的障碍，通过改变用于熔炉废气的孔的横截面提高对熔炉10的上部的压力调节或废气压力调节的可能性。
图2显示了压力元件12，13的可控平移运动的可能性，在本申请中活塞杆12a采用液压线路-B 19、压力调节阀-B 20和压力传感器-B 21，其功能在上文描述中针对液压线路-A 16进行了说明，并且有利地具有通过距离传感器12b的距离测量，所述距离传感器对于丝杠13来说可以是转动传感器并且是有利的，其中借助于石头4-8与压力元件12，13之间的已知连接通过压力元件12，13的调节使石头4-8能够进行平移运动。
所述权利要求不局限于玻璃熔化，制造玻璃的其他领域例如吹洗或精炼和均化以及金属熔化的领域和矿物熔炼构成要求权利的发明的一部分。
附图标记
1.基部的锚固件
2.侧面的锚固件
3.顶棚的锚固件
4.熔化端/池的基部
5.熔化端/池的侧壁
6.喷口砖
7.拱顶拱座
7a.中间支承件
8.拱顶
9.玻璃熔池
10.熔炉的上部
11.坝墙
11a.压靠元件
12.液压缸
12a.液压缸的活塞杆
12b.距离测量单元
13.丝杠
13a.丝杠的导向螺纹
13b.用于手动调节的丝杠头部
14.力/压力传感器(多个传感器)
15.电驱动执行机构
16.液压线路-A
17.压力调节阀-A
18.压力传感器-A
19.液压线路-B
20.压力调节阀-B
21.压力传感器-B
22.具有转换逻辑的液压发生装置
23.用于传感器的控制线路
24.数据评估和控制单元
25.执行机构的控制线路

Claims (9)

1.一种用于熔炉的方法，其中支承的锚固件(1，2，3)与熔炉的石头(4，5，6，7)之间和/或支承锚固件(1，2，3)与熔炉的石头(4，5，6，7)之间的可调节接触元件(12)得到拉紧和/或释放， 
其特征在于，根据单独和局部产生的多个力或压强的感应确定结果(18，21)和用于适应石头(4，5，6，7)上的力或压强的力或压强评估结果以可控方式实现侧面的、双作用液压或气压接触元件(12，13)的拉紧和/或释放。 
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于熔化玻璃。 
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用传感器确定石头(4，5，6，7)之间的力或压强或动量。 
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在评估中还可以考虑熔炉或石头(4，5，6，7)内、上和周围的温度、排出气体和/或熔体的化学成分以及所用材料的压力传输介质和环境的其他数据。 
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用距离或间隙测量非直接地确定所述值。 
6.一种用于熔炉的装置，其中支承的锚固件(1，2，3)与熔炉的石头(4，5，6，7)之间和/或支承锚固件(1，2，3)与熔炉的石头(4，5，6，7)之间的可调节接触元件(12)得到拉紧和/或释放， 
其特征在于，根据单独和局部产生的多个力或压强的感应确定结果(18，21)和用于适应石头(4，5，6，7)上的力或压强的力或压强评估结果以可控方式、且通过借助于相应的驱动件的接触元件(12)的自动调节实现侧面的、双作用液压或气压接触元件(12，13)的拉紧和/或释放。 
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置用于玻璃熔化。 
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在熔炉的石头(4，5，6，7)与锚固件(1，2，3)之间产生流体静压力。 
9.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述接触元件(12，13)和所述熔炉的石头(4，5，6，7)朝着所需方向移动，其中所述接触元件(12，13)是双作用液压或气压元件。 
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