CS218107B1 - Způsob taviči pece k tavení vsázky a fritování taveniny - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob tavení vsázky a fritování taveniny a tavící pec k provádění tohoto způsobu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vsázka po odtavení ze založené hromady je dotována v tenké vrstvě v taveninu, jejíž volně padající proužek je nejprve ochlazen ve vodní lázni a poté se dosouší na nejméně jednom skloněném dopravním pásu. Tavící pec podle vynálezu má v horní části pracovního prostoru umístěnu nad dnem vodorovnou plošinku, nad níž je ve stěně bazénu otvor pro ústí šnekového podavače. Příčný průřez pracovního prostoru pece se od dotavovací části k natavovací části zvětšuje.

Description

Předmětem vynálezu je způsob tavení vsázky a fritování tavenlny, zejména pro keramické a smaltářské frity a tavící pec k provádění tohoto způsobu, za účelem dosažení vysoké účinnosti celého procesu a vysokého stupně tepelné a chemické homogenity fritované taveniny, a to i u složení vsázek, jejichž tavenina má značný sklon k dehomogenizaci.

Dosud jsou užívány dvě základní technologie tavení vsázky pro následné fritování taveniny. Při takzvaném mokrém způsobu fritování, pomocí článkových kovových dopravních pásů, dochází k vysokému procentu propadu frity na dno fritovací jímky, odkud je ji nutno ručně vybírat.

Nevýhodou suchého způsobu fritování taveniny je jeho omezené použití pouze pro nízkotavitelné smaltařské frity. Vlastní fritovací zařízení je potom charakterizováno dvojicí vodou chlazených válců. Pořizovací provozní náklady na takové zařízení jsou značné a otázka zajištění dochlazení frity zůstává problematickou.

Dosavadní známé konstrukce kontinuálně tavičích fritovacích pecí se vyznačují buď zakládáním vsázky na hladinu lázně, nebo odtahováním vsázky z hromady vršené zakladačem.

Uvedený první typ je všeobecně používán ve sklářském průmyslu. U těchto pecí systém zakládání vsázky limituje měrné tavící výkony a měrnou spotřebu tepla na málo efektivní hodnoty, přičemž mají použití pouze pro lehce tavitelné frity.

U druhého typu je sice aplikován progresivní princip odtahování vsázky z hromady, avšak dosud používaný způsob tavení a jemu odpovídající konstrukční provedení tavících pecí vykazuje řadu nedostatků, které omezují dosažení výraznější tepelné a taviči účinnosti a chemické homogenity frity.

Známé konstrukční provedení pracovních prostorů těchto pecí jsou bazénového typu s ležatým plamenem ve tvaru U, takže k již jmenovaným nadostatkům se přidružuje ještě geometrická asymetrie teplotního pole, a s tím spojené značné výkyvy teploty u fritované taveniny, jakož i značný úlet vsázky a koroze vyzdívky, v důsledku obratu proudu spalin nad vršenou hromadou vsázky.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem tavení vsázky a fritování taveniny a tavící pecí podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že vsázka po odtavení ze založené hromady je dotavována v tenké vrstvě v taveninu, jejíž volně padající proužek je nejprve ochlazen ve vodní lázni a poté se dosouší na nejméně jednom skloněném dopravním pásu.

Proužek taveniny může být před ochlazením vo vodní lázni ochlazen sprchou tlakové vody.

Podstata tavící pece spočívá v tom, že v horní části pracovního prostoru je umístěna nad dnem vodorovná plošinka, nad níž je ve stěně bazénu otvor pro ústí šnekového podavače..

Příčný průřez pracovního prostoru pece se od dotavovací části k natavovací části zvětšuje.

Vodou chlazený přepad je umístěn ve vypouštěcím otvoru dotavovací části pece, odkud padá proužek taveniny do usměrňovače, který je přisazen nejméně k jednomu dopravnímu pásu.

Způsob tavení a fritování podle vynálezu umožňuje po vysoce účinném roztavení vsázky ochlazení padajícího proužku taveniny na teplotu přijatelnou pro materiál dopravního pásu, čímž je umožněno použití například gumového pásu s ochrannou teflonovou vrstvou, čímž se dosáhne zamezení nadměrného propadu a vyplavování jemnějších frakcí frity do fritovací jímky.

Konstrukční znaky tavící pece podle vynálezu umožňují dosáhnout všestranně vysoce účinného procesu kontinuálního tavení, a to jak ve srovnání s pecemi, kde je vsázka zakládána na hladinu tavící lázně, tak i s pecemi, které pracují na základě stávajících poznatků při odtavování vsázky z hromady.

Příkladné provedení předmětu vynálezu je znázorněno na výkresu, kde na obr. 1 je vyznačen podélný řez pracovním prostorem tavící fritovací pece, na obr. 2 je vlastní vodou chlazené fritovací zařízení v podélném, svislém řezu a obr. 3 uvádí příčný řez fritovacího zařízení v ose dopadajícího proužku taveniny.

Podle příkladného provedení vynálezu sestává pracovní prostor 16 pece z natavovací části 1 se spádovým dnem 2 zakončeným prahem 3, který je vyvýšen nad dno 4 dotavovací část 1 je přitápěna hořákem 8 naotápěna na povrch 8 taveniny nasměrovaným dotavovacím hořákem 7, přičemž natavovací část 1 je přitápěna hořákem 8 nasměrovaným na patu 9 odtavovaného svahu 10 vsázky 11. Vsázka 11 je zakládána šnekovým zakladačem, pro jehož ústí je ve stěně 13 horní části bazénu 14 nad horní plošinou 15 spádového dna 2 otvor 12.

Příčný průřez pracovního prostoru 16 pece se směrem od dotavovací části 5 natavovací části 1 plynule zvětšuje a ústí nad horní plošinou 15 spádového dna 2 do kouřovodu 17, v němž je umístěno zařízení pro předehřev spalovacího vzduchu.

Vypouštěcí otvor 18 taveniny je zakončen vodou chlazeným přepadem 19, je dotlačen dvěma vzpěrami 20 zapřenými do vodorovné příčle 21, která je posuvně uložena a zapřena v nosníku 22 prostřednictvím dotlačovacího šroubu 23.

Chlazený přepad 19 navazuje na sprchovací rouru 30, v jejímž vnitřním plášti 31 je provedena soustava otvorů 32, jimiž tryská tlaková voda 33 na proužek 34 taveniny padající sprchovací rourou 30, jejíž spodní konec 35 je ponořen do usměrňovače 36, který je pomocí pružného těsnění 37 přisazen bočními stranami 38 a zadní stranou 39 na transportní pás 40, přičemž jeho přední strana 41 je od transportního pásu 40 odsazena a vzniklou mezerou 42 je z prostoru usměrňovače 36 unášena frita 43 na dofritovací dráhu 44, která navazuje po průchodu hladinou chladicí vodní lázně na odpařovací dráhu 45 pásového dopravníku 46. Usměrňovač 36 je upevněn na rámu 47 pásového dopravníku 46, přičemž jeho minimální hloubka ponoření ve fritovací jímce 48 musí být volena tak, aby tlaková voda 33 neodtékala mezerou 42, ale odcházela z prostoru usměrňovače 36 tak, aby bylo potlačeno vyplavování jemných frakcí frity 43 do fritovací jímky 48.

Dnem 4 dotavovací části 5, na počátku čeřícího pásma 24, prochází pomocí chlazeného držáku 25 pyrometr 26 s čidlem umístěným v ochranném pouzdru 27, jež je vetknuto do držáku pyrometru.

Tavící pec podle vynálezu pracuje na principu spádového tavení vsázky v tenké vrstvě při minimálním styku taveniny s vyzdívkou pece.

Potřebný dopředný pohyb nejvíce zahřívané povrchové vrstvy vsázky je založen na nepřímém vztahu mezi úhlem tření roztavující se vsázky a její teplotou. Práh 3 zamezuje nežádoucímu pronikání spodních, méně protavených vrstev vsázky ze spádového dna 2 do dotavovací části 5, protože nutí k vytvoření mělkého proudu taveniny, který je na prahu 3 účinně protahován na něj nasměrovaným proudem spalin z natavovacího hořáku 8, umístěného v klenbě pece.

Provedené rozmístění a nasměrování hořáků proti toku taveniny a proti odtahové vrstvě vsázky umožňuje dosáhnout lepší činnost pracovního prostoru pece a zajišťuje práci podle tavící křivky.

Plynule se snižující rychlost odtahovaných spalin na natavovací části pece způsobuje snížení úletů vsázky a koroze vyzdívky pece, přičemž mocnější tloušťka vrstvy odtahovaných spalin zvyšuje svůj sálavý účinek na počáteční chladný povrch zakládané vsázky.

Konstrukci kontinuálně tavící pece podle vynálezu lze využít i v ostatních oborech sklářské výroby jako tavící jednotku, napojenou na pracovní část zajišťující následné ruční nebo strojní zpracování.

Claims (5)

1. Způsob tavení vsázky a fritování taveniny, zejména pro keramické a smaltářské frity, vyznačující se tím, že vsázka po odtavení ze založené hromady je dotavována v tenké vrstvě v taveninu, jejíž volně padající proužek je nejprve ochlazen ve vodní lázni a poté se dosouší na nejméně jednom skloněném dopravním pásu.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že proužek taveniny je před ochlazením ve vodní lázni ochlazen sprchou tlakové vody.

3. Taviči pec k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačující se tím, že v horní části pracovního prostoru (16) je umístěna nad dnem (4) vodorovná plošinka (15), nad níž je ve stěně (13 J bazénu (14) otvor (12) pro ústí šnekového podavače.

4. Tavící pec podle bodu 3, vyznačující se tím, že příčný průřez pracovního prostoru (16) pece se od dotavovací části (5j k natavovací části (1) zvětšuje.

5. Tavící pec podle bodu 3, vyznačující se tím, že k vodou chlazenému přepadu (19), který je umístěn ve vypouštěcím otvoru (18) dotavovací části (5j pece, je přiřazen usměrňovač (36), ke kterému je přisazen nejméně jeden transportní pás (40).