CS215509B1

CS215509B1 - Melt furnace from ceramic or glass fiber materials

Info

Publication number: CS215509B1
Application number: CS349878A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Mares; Vladimir Sauer
Original assignee: Stanislav Mares; Vladimir Sauer
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Předmětem vynálezu je konstrukce pece pro kontinuální tavení vláknitých materiálů, například vláknitého odpadu vzniklého při tažení keramického nebo skelného vlákna. Podstata vynálezu spočívá v tom, že dno natavovací části sestává ze zápraží, k němuž je přiřazen zásobník taveného vlákna, které je spojeno se stabilizačním sedlem, šikmou plochou a dále ze šikmého dna, které je zakončeno prahem s vertikálním stupněm, k němuž je napojeno dno dotavovací části pece ukončené vypouštěcím otvorem.The subject of the invention is a furnace structure for continuous melting of fibrous materials, for example fibrous waste resulting from drawing ceramic or glass fibers. The essence of the invention lies in the fact that the bottom of the melting part consists of a threshold, to which is assigned a container of molten fiber, which is connected to a stabilizing seat, an inclined surface and further of an inclined bottom, which is terminated by a threshold with a vertical step, to which is connected the bottom of the post-melting part of the furnace terminated by a discharge opening.

Description

Předmětem vynálezu je konstrukce pece pro kontinuální tavení vláknitých materiálů, například vláknitého odpadu vzniklého při tažení keramického něho skelného vlákna.It is an object of the present invention to provide a furnace for continuously melting fibrous materials, for example, fibrous waste resulting from the drawing of ceramic glass fiber.

Likvidace vláknitých odpadů z tažíren keramických nebo skelných vláken je dosud převážně prováděna vyvážením na skládky odpadu. Tento odpad zaujímá velký objem a vyvolává tudíž skladovací problémy a současně vzhledem k časově neměnnými fyzikálně chemickým vlastnostem způsobuje narušování životního prostředí. Pokusy s úpravou odpadu pro jeho navrácení zpět do výrobního procesu, například drcením, tepelnými šoky a podobně, jsou ekonomicky nerentabilní. Ekonomicky nepřijatelné jsou i známé způsoby přetavování skelných a keramických vláknitých odpadů na různých speciálních zařízeních.Until now, the disposal of fibrous waste from ceramic or glass fiber drawing plants has been predominantly carried out by balancing it in landfills. This waste takes up a large volume and therefore raises storage problems and, at the same time, causes environmental damage due to physicochemical properties that do not change over time. Attempts to treat waste to return it to the production process, such as crushing, thermal shock, and the like, are economically unprofitable. Known methods of remelting glass and ceramic fiber wastes on various special equipment are also economically unacceptable.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny pecí na výrobu taveniny z keramických nebo skelných vláknitých materiálů, jejíž podstata spočívá v tom, že dno natavovací části sestává ze zápraží, k němuž je přiřazen zásobník taveného· vlákna a které je spojeno se stabilizačním sedlem, šikmou plochou a dále ze šikmého dna, jež je zakončeno prahem s vertikálním stupněm, k němuž je napojeno dno dotavovací části pece, které je ukončeno vypouštěcím otvorem.These drawbacks are overcome by a furnace for the production of melt of ceramic or glass fiber materials, which consists in that the bottom of the melting section consists of a doorway to which a fused fiber tank is associated and which is connected to a stabilizing seat, inclined surface and an inclined bottom ending with a threshold with a vertical step to which the bottom of the melting part of the furnace is connected, which is terminated by a discharge opening.

Zásobník má ve spádovém dnu jednak otočný segmentový podavač s motorickým ovládáním a jednak zvětšený odpadní zásobník, přičemž prostor zásobníku je s pracovním prostorem pece propojen otevřeným zakládacím předpecím, které je opatřeno svisle posuvnou regulační stěnou.The hopper has a rotating segment feeder with motor control in the downcomer and an enlarged waste hopper, while the hopper compartment is connected to the furnace working space by an open loading forehead which is provided with a vertically sliding control wall.

Konstrukce pece podle vynálezu zajišťuje provozně spolehlivou a vysoce funkčně účinnou fyzikální přeměnu keramického' a skelného vláknitého odpadu a umožňuje jeho· úplnou návratnost do výrobního cyklu jako plnohodnotné suroviny ve formě granulátu nebo taveniny.The design of the furnace of the invention provides for a reliable and highly functional physical conversion of ceramic and glass fiber waste and allows its full return to the production cycle as a full-fledged raw material in the form of granules or melt.

•Příkladné provedení pece podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde na obr. 1 je podélný řez podle čáry řezu A—A pecí na obr. 2, na obr. 2 je vyznačen půdorysný řez podle čáry řezu Β—B pecí na obr. 1, na obr. 3 je vyznačen příčný řez podle čáry řezu C—C na obr. 4 taviči částí agregátu, vedený v místě odtahu spalin a proti němu umístěnou satelitní odtahovací komorou, a na obr. 4 je znázorněn půdorysný řez podle čáry řezu D—D na obr. 3 tavícím· agregátem, vedený nad jeho zakládacím předpecím odtahovým kouřovodem a satelitní odtahovací komorou.An exemplary embodiment of the furnace according to the invention is shown in the drawings, wherein Fig. 1 is a longitudinal section along the section line A-A of the furnace in Fig. 2, Fig. 2 shows a plan view according to the section line Β-B of the furnace in Fig. 1. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along section line C-C in Fig. 4 of the melting section of the aggregate at the flue gas outlet and upstream of the satellite exhaust chamber; and Fig. 4 shows a plan view along section line D-- D in FIG. 3 through a melting unit, guided over its loading forehead by a flue gas duct and a satellite extraction chamber.

Podle příkladného provedení vynálezu sestává pracovní prostor 1 pece z natavovací •části 2 a dotavovací části 3, přičemž podélný profil dna bazénu pece vytváří v natavovací části 2 zápraží 4, které navazuje na šikmou plochu 5 zakončenou stabilizačním sedlem 6 vrstvy 7 vsázky 8 a z něj pokračuje šikmým dnem 9, které končí prahem 10 s vertikálním stupněm 11, na nějž je napojeno dno 12 dotavovací části 3 pece, jež je zakončeno vypouštěcím otvorem 13.According to an exemplary embodiment of the invention, the working space 1 of the furnace consists of a melting part 2 and a melting part 3, the longitudinal profile of the bottom of the furnace pool forming a door 4 in the melting part 2. an inclined bottom 9, which ends with a threshold 10 with a vertical step 11, to which the bottom 12 of the furnace melting part 3 is connected, which terminates in a discharge opening 13.

Klenba 14 nad dotavovací částí 2 je napojena na stěnu 15 kouřovodu 16, v němž je umístěno zařízení pro ohřev spalovacího vzduchu.The vault 14 above the melting portion 2 is connected to the wall 15 of the flue gas duct 16, in which a combustion air heating device is located.

Zásobník 17 vsázky 8 má spádované dno 18, v němž je otočný segmentový podavač 19 s motorickým ovládáním 20. Otočný segmentový podavač 19 je v odstavené poloze vyklopen do odpadního zásobníku 21, zajišťující jednak těsnost prostupu otočného segmentového podavače 19 spádovým dnem 18, a dále sloužícího k zachycení jemných částí vsázky 8, propadlých potřebnou manipulační mezerou 22 mezi dnem 18 a otočným segmentovým podavačem 19.The feed hopper 17 has a sloping bottom 18 in which the rotary segment feeder 19 is motor-operated 20. The rotary segment feeder 19 is in the stowed position tilted into the waste container 21, ensuring both tightness of the passage of the rotary segment feeder 19 through the downfloor 18 and for catching the fine portions of the charge 8 which have fallen through the necessary handling gap 22 between the bottom 18 and the rotary segment feeder 19.

Prostor zásobníku 17 s pracovním prostorem 1 pece je propojen otevřeným zakládacím předpecím 23, jež je uzavíratelné svisle posuvně regulační stěnou 24, zavěšenou v těsné krabici 25. Motorické ovládání 20 otočného segmentového podavače 19 je řízeno regulátorem, jehož řídicí veličinou je teplota vrstvy 7 vsázky 8 snímaná pyrometrem 26. Zásobník 17 pojíždí podvozkem 27 na nosné konstrukci 28, přičemž nosné sloupy 29 umožňují rektifikaci jeho výškové polohy. Těsného připojení tělesa zásobníku 17 na zakládací otvor pece je dosaženo těsněním 30. Horní část odtahovaného svahu 34 vsázky 8 je dobře vizuálně kontrolovatelná pozorovacím otvorem 35.The space of the container 17 with the furnace working space 1 is interconnected by an open loading fore-wall 23 which can be closed by a vertically sliding control wall 24 suspended in a tight box 25. The motor control 20 of the rotary segment feeder 19 is controlled by a regulator. The container 17 travels by the bogie 27 on the supporting structure 28, while the supporting columns 29 allow its height position to be rectified. The sealing connection of the container body 17 to the furnace loading opening is achieved by a gasket 30. The upper part of the withdrawal slope 34 of the batch 8 is well visually inspected by the viewing opening 35.

Dotavovací část 3 pece je otápěna hořákem 31 nasměrovaným v protiproudu na hladinu taveniny 32, přičemž natavovací část pece je přitápěna hořákem 33, umístěným v klenbě a nasměrovaným na práh 10.The melting portion 3 of the furnace is heated by a burner 31 directed in countercurrent to the level of the melt 32, the melting portion of the furnace being heated by a burner 33 located in the vault and directed to the threshold 10.

Na vypouštěcí otvor 13 je přisazen vodou chlazený přepad 37 s možností rektifikače jeho· výškové polohy.A water-cooled overflow 37 is attached to the discharge opening 13 with the possibility of rectifying its height position.

Likvidaci vláknitých materiálů podle vynálezu lze s výhodou aplikovat jako satelitní odtavovací komoru napojenou na· taviči část jednostupňového agregátu na tažení vláken. Výhodou tohoto řešení je výrazná úspora paliva, neboť pro odtavování vláknitého odparu je využito sálavého účinku odpadních spalin tavící části ágregátu. Podle příkladného provedení tohoto řešení, znázorněného na obr. 3 a 4, sestává pracovní prostor satelitní odtavovací komory pouze z odtavovací části 2, která je napojena na pracovní prostor 38 tavícího agregátu 39 a je zakončena otevřeným zakládacím předpecím 23, přičemž podélný profil dna satelitní odtavovací komory vytváří zápraží 4, které navazuje na šikmou plochu 5 zakončenou stabilizačním sedlem 8 vrstvy 7 vsázky 8, a z něj pokračuje spádovým dnem 9, které končí prahem 10, jenž končí stupněm 11 nad taviči lázní 40 agregátu 39, Odtavování je prováděno sálavým teplem spalin odtahovaných z pracovního prostoru 38 agregátu 39 do kouřovodu 41.The disposal of the fibrous materials according to the invention can advantageously be applied as a satellite deposition chamber connected to the melting portion of a single-stage fiber drawing unit. The advantage of this solution is a significant fuel savings, since the radiation effect of the waste flue gases of the melting part of the aggregate is used for melting the fibrous evaporation. According to the exemplary embodiment shown in Figs. 3 and 4, the working space of the satellite deposition chamber consists only of a deposition portion 2, which is connected to the working space 38 of the melting unit 39 and terminates in an open loading bail 23, The chamber forms a door 4 which is connected to the inclined surface 5 terminated by the stabilizing seat 8 of the layer 7 of the batch 8, and from there continues downwardly bottom 9 which ends with a threshold 10 which ends with step 11 above the melting bath 40 of the aggregate 39. from the working space 38 of the aggregate 39 to the flue gas duct 41.

Tavící pec podle vynálezu pracuje na principu spádového tavení vláknité keramické nebo skelné vsázky v tenké vrstvě při minimálním styku taveniny s vyzdívkou pece. Šikmá plocha 5 umožňuje prodloužení prostoru zásobníku 17 do okrajového prostoru pece, tedy do otevřeného zakládacího předpecí 23, jehož samovolné naplňování vsázkou je takto zajištěno. Délka stabilizačního sedla 6 je volena tak, aby samovolné pronikální vsázky do pracovního prostoru 1 ,pece bylo sníženo na takovou míru, aby zajišťovalo plynulé doplňování vsázky v peci, která je na povrchu odtavována principem spádového tavení.The melting furnace according to the invention operates on the principle of the drop melting of a fibrous ceramic or glass charge in a thin layer with minimum contact of the melt with the lining of the furnace. The inclined surface 5 allows the space of the container 17 to be extended into the peripheral space of the furnace, that is to say into the open loading bail 23, the spontaneous filling of which is thus ensured. The length of the stabilizing seat 6 is chosen such that the spontaneous charge into the working space 1 of the furnace is reduced to such a degree as to ensure a continuous replenishment of the charge in the furnace, which is melted on the surface by the drop melting principle.

Práh 10 zamezuje nežádoucímu pronikání spodních méně protavených částeček vsázky ze šikmého dna 9 do dotavovací části 3 pece, neboť nutí k vytvoření mělkého proudu taveniny, který je na prahu 10 účinně přetavován na něj nasměrovaným proudem čerstvých spalin hořáku 33. Na dno dotavovací části 3 pak přitéká již tavenina mající počáteční tavící teplotu, jejíž zvýšení na žádanou fritovací teplotu je dosaženo hořákem 31, jehož proud čerstvých spalin je nasměrován na hladinu taveniny proti směru jejího toku.The threshold 10 prevents undesired lower melted charge particles from sloping bottom 9 into the melting portion 3 of the furnace, as it forces a shallow melt stream that is effectively remelted at the threshold 10 by a directed stream of fresh combustion gases of the burner 33. At the bottom of the melting portion 3 a melt having an initial melting temperature is already flowing, whose increase to the desired frying temperature is achieved by a burner 31 whose fresh flue gas stream is directed to the melt level upstream.

Provedení klenby nad dotavovací částí ve sklonu a její plynulé napojení na stěnu 15 kouřovodu 16 snižuje vznik nežádoucího vířivého proudění odtahových spalin.The design of the vault above the melting portion at an inclination and its continuous connection to the wall 15 of the flue gas duct 16 reduces the formation of undesired swirling flow of exhaust flue gas.

Otevřeně řešené zakládací předpecí 23 umožňuje v kombinaci s přisazeným zásobníkem 17 a s regulační stěnou zakládacího otvoru dosáhnout samovolného doplňování odtavované vsázky v peci. Působení tohoto samovolného účinku je podmíněno trvalým silovým působením vsázky ze zásobníku 17 na vrstvu 7 vsázky 8 v otevřeném zakládacím předpecí 23, čehož je dosaženo jednak dostatečně volenou délkou dna zásobníku 17 a jeho spádového úhlu, včetně délky stabilizačního sedla 6.The open loading forehearth 23 in combination with the intermediate storage tank 17 and the control wall of the loading opening makes it possible to replenish the molten charge in the furnace spontaneously. The action of this spontaneous effect is conditioned by the permanent force force of the charge from the container 17 on the charge layer 7 in the open loading bail 23, which is achieved by a sufficiently selected length of the bottom of the container 17 and its slope angle, including the stabilizing seat 6.

Claims

SUBJECT

A melt furnace of ceramic or glass fiber materials, characterized in that the bottom of the fusing section (2) consists of a door (4) to which a fused fiber storage tank (17) is associated with a stabilizing seat (6). ), a sloping surface (5) and a sloping bottom (9), which terminates in a threshold (10) with a vertical step (11), to which the bottom (12) of the furnace melting portion (3) is connected and terminated by a discharge opening (13).

2. The furnace of claim 1, wherein:

BACKGROUND OF THE INVENTION that the hopper (17) has a rotary segment feeder (19) with a motorized control (29) in the downcomer (18) and an enlarged waste hopper (21), the tank space (17) being connected to the furnace working space (1) an open loading forehead (23) which is provided with a vertically displaceable control wall (24).

Furnace according to claim 1, characterized in that both the melting part (3) and the melting part (2) are each provided with at least one burner (31, 33).