CS252607B1

CS252607B1 - Electric heating of glass melting furnaces

Info

Publication number: CS252607B1
Application number: CS861882A
Authority: CS
Inventors: Milan Rak
Original assignee: Milan Rak
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1987-09-17
Also published as: CS188286A1

Abstract

Řešení se týká tavení skla ve velkokapacitní sklářské taviči vanové peci 2 s taviči plochou nad 50 m , určenou k tavení plochého nebo obalového skla a umožňuje podstatné zvýšení výkonu pece. Vanová pec otápěná palivem má elektrický příhřev, sestávající nejméně ze dvou řad elektrod v tepelné barieře a nejméně ze dvou elektrod v oblasti zakládání tavící zóny a dále nejméně jedné řady elektrod napříč peci, umístěných před oblastí tepelné bariery v zóně tavení. Elektrický příkon elektrodového systému oblasti tepelné bariery je 1,1 až 5 násobkem elektrického příkonu elektrodového systému zóny tavení.The solution concerns the melting of glass in a large-capacity glass melting bath furnace 2 with a melting area of over 50 m, intended for melting flat or container glass and enables a significant increase in the furnace output. The bath furnace heated by fuel has an electric heater consisting of at least two rows of electrodes in the thermal barrier and at least two electrodes in the area of the melting zone foundation and at least one row of electrodes across the furnace, located in front of the thermal barrier area in the melting zone. The electric power input of the electrode system of the thermal barrier area is 1.1 to 5 times the electric power input of the electrode system of the melting zone.

Description

Vynález se týká sklářských tavících vanových pecí s tavící plochou nad 50 m , které jsou určeny zejména pro ploché nebo obalové sklo. Elektrický příhřev sestává nejméně ze dvou řad elektrod, umístěných v oblasti tepelné bariéry a nejméně dvou řad elektrod, umístěných v oblasti zakládání a taviči zóny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to glass melting furnaces having a melting surface in excess of 50 m, in particular for flat or container glass. The electric preheating consists of at least two rows of electrodes located in the region of the heat barrier and at least two rows of electrodes located in the region of the deposition and melting zone.

Tyto velkokapacitní sklářské taviči agregáty jsou otápěny seshora hořáky na plynná nebo tekutá paliva. Při optimálním seřízení vanové peoe, zajištujícím stabilizaci provozu a zároveň oo nejvyšší výkon utaveného kvalitního skla, jsou často z důvodu dalšího zvýšení tavícího výkonu nasazovány elektrické příhřevy.These high-capacity glass melting units are heated from above by gas or liquid fuel burners. In the case of optimum adjustment of the bathtub, which ensures the stabilization of the operation and at the same time the highest performance of the melted quality glass, electric heaters are often used to further increase the melting capacity.

Hlavní rozšířeni elektrického příhřevu dnešní koncepce je jeho nasazování do míst tepelné bariéry pece, tj. do míst tepelného maxima skloviny. Jestliže tavená sklovina postupuje ve vaně v horizontálním směru od oblasti zakládání do pracovní části, stavějí se elektro dy do dna, aby vytvářely svislou tepelnou přehradu v tepelné bariéře. Mohou být umístěny bud v jedné řadě, např. podle patentu Velké Británie č. 822 818, nebo ve dvou řadách, jak uvádi Staněk v Glass Technology r. 1969 č. 9 str. 10, nebo i ve více řadách, jak je popsáno v A.O. SSSR č. 477 114. V tomto případě jsou využívány tyčové vertikální elektrody, je však známo i použití šikmých elektrod, uvedených v patentu Francie č. 1 153 953, u kterého zóna teplých vzestupných proudů skloviny je ještě posílena prahem ve dně mezi tavícím a čeřícím prostorem. Je známa také varianta, kdy mezi elektrodami v oblasti tepelného maxima je umístěn ještě bubling, řada trysek pro plyn nebo vzduch, jak je uvedeno v patentu Velké Britanie č. 822 818.The main extension of the electric heater of today's concept is its deployment to the places of the thermal barrier of the furnace, ie to the places of the thermal maximum of the glass. As the molten glass advances in the tub in a horizontal direction from the loading area to the working portion, the electrodes are built in the bottom to form a vertical thermal barrier in the thermal barrier. They can be placed either in a single row, for example according to United Kingdom Patent No. 822,818, or in two rows, as stated by Stanek in Glass Technology 1969, No. 9, p. 10, or even in multiple rows, as described in AO USSR No. 477,114. In this case, rod vertical electrodes are used, but it is also known to use the angled electrodes disclosed in France Patent No. 1,153,953, in which the zone of warm ascending glass currents is further enhanced by the bottom threshold between the melting and fining space. A variant is also known where a bubble, a number of gas or air nozzles, is located between the electrodes in the region of the thermal maximum, as disclosed in United Kingdom Patent No. 822,818.

S rostoucím množstvím zakládané vsázky na ne vždy konstrukčně upravených agregátech jsou umistovány další skupiny elektrod v oblasti zakládáni. Zde mají elektrody funkci regulovat polohu vrstvy kmene na hladině skloviny a podporovat tavení kmene zdola a bránit jeho zamrzání. Je popsáno různé uspořádání elektrod v oblasti zakládání, např. elektrický příhřev, sestávající nejméně z jedné dvojice elektrod podle čs. A.O. č. 183 306, nebo nejméně trojice elektrod podle franoouzkého patentu č. 2 235 884, nebo skupiny elektrod podle patentu USA č. 4 001 001.As the amount of charge deposited on not always engineered aggregates increases, further groups of electrodes are placed in the loading area. Here, the electrodes have the function of regulating the position of the trunk layer on the glass surface and promoting melting of the trunk from below and preventing it from freezing. Various electrode arrangements in the area of insertion are described, eg electric preheating, consisting of at least one pair of electrodes according to U.S. Pat. A.O. No. 183,306, or at least three electrodes according to French Patent No. 2,235,884, or electrode groups according to U.S. Patent No. 4,001,001.

Jsou známy i kombinace obou principů elektrických příhřevů, tedy posilování tepelného maxima pece a urychlení tavení v zakládacím prostoru, jak uvádí např. Staněk v publikaci Elektrické tavení skla, SNTL 1976, str. 319 až 322. Tímto uspořádáním se dosáhne zvýšení tavícího výkonu, avšak tento proces probíhá uspokojivě pouze do určitého limitovaného tavícího výkonu vanové peoe. Ten je dán přenosovými výkonovými možnostmi systému elektrod a také omezenými možnostmi působení tohoto systému v zóně tavení, kde při zvyšováni tavícího výkonu nad určitou hodnotu dochází k nekontrolovatelnému hromadění a pohybu neprotavené vsázky.Combinations of the two principles of electric preheating are also known, i.e. strengthening the thermal maximum of the furnace and accelerating the melting in the loading space, as reported, for example, in Stanek's publication Electrical Glass Melting, SNTL 1976, pp. 319-322. this process is satisfactorily only up to a certain limited melting capacity of the bathtub. This is due to the transmission capacity of the electrode system and also to the limited possibilities of operation of the system in the melting zone, where as the melting capacity rises above a certain value, uncontrolled accumulation and movement of the unmelt charge occurs.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u elektriokého příhřevu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v tavící zóně před tepelnou barierou je umístěna ještě nejméně jedna řada elektrod napříč pecí, přičemž elektrický příkon elektrod tepelné bariery je 1,1 až 5 násobkem elektrického příkonu skupiny elektrod zóny tavení.These disadvantages are eliminated or substantially reduced in the electric heater according to the invention, characterized in that at least one row of electrodes across the furnace is located in the melting zone in front of the heat barrier, the electrical input of the heat barrier electrodes being 1.1 to 5 times the electric power consumption of electrode group melting zone.

Využití vynálezu umožňuje významné zvýšení tavícího výkonu velkokapacitní vanové pece o další desítky tun utavené kvalitní skloviny za den ve srovnání s elektrickým příhřevem umístěným v tepelné barieře a oblasti zakládání. Osazení tavící zóny systémem elektrod podle vynálezu je realizačně jednoduché a ekonomicky výhodné.The use of the invention allows a significant increase in the melting capacity of the high-capacity bath furnace by an additional tens of tonnes of melted quality glass per day compared to the electric heater located in the heat barrier and the loading area. Fitting the melting zone with the electrode system according to the invention is simple to implement and economically advantageous.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schematicky znázorněno na připojeném obrázku, představujícím elektrický příhřev pro sklářskou taviči vanovou pec.An exemplary embodiment of the invention is described below and is schematically shown in the accompanying drawing, representing an electric heater for a glass melting furnace.

Kontinuální sklářská tavící vanová pec 2 pro výrobu obalového skla má taviči plochu m , sestávající ze zóny 2 tavení a zóny 2 Čeření a sejití. Zóna 2 tavení zahrnuje oblast 2 zakládání pro zakládání vsázky skla nebo střepů, která je připojena k čelní stěně vanové pece 2· Druhý konec zóny 2 tavení navazuje na tepelnou barieru 5 zóny 2 čeření a sejití, která přechází do průtoku 2- Elektrický příhřev je tvořen v taviči zóně 2 dvěma elektrodami T_, 8. v oblasti 2 zakládání a jednou řadou elektrod 9, 10, 22, a 12, umístěnou před tepelnou barierou 2· Těchto řad v tavící zóně 2 může být i více, podle velikosti pece 2 a žádaného zvýšeni tavícího výkonu. Elektrický příhřev v zóně 2 čeřeni a sejití představují dvě řady elektrod 22, 21' AŘ' — ^a ΑΣ' Aji' A®.' 2θ.' 21 umístěných v oblasti tepelné bariery 5. Elektody 2> 2 ^v oblasti £ zakládání mohou být umístěny jak ve dně vanové pece 2· tak i ^ve stěnách.The continuous glass melting furnace 2 for the production of container glass has a melting surface m consisting of a melting zone 2 and a fining and gathering zone 2. The melting zone 2 comprises a loading zone 2 for loading a glass or cullet charge which is connected to the front wall of the bath furnace 2 · The other end of the melting zone 2 is connected to the thermal barrier 5 of the ripening and gathering zone 2. in the melting zone 2 by two electrodes T, 8 in the deposition area 2 and one row of electrodes 9, 10, 22, and 12, located in front of the heat barrier 2. increase in melting capacity. The electric preheating in the ripple zone 2 is two rows of electrodes 22, 21 ' A ' - ^and Α ' Aji ' 2θ. ' The electrodes 2 ' 2 ⁱⁿ the stacking zone 6 may be located both in the bottom of the bath furnace 2 and ^{in the} walls.

U jednotlivých elektrodových řad napříč vanovou pecí 1 se předpokládá vertikální uložení do dna vanové pece 2< přičemž jednotlivé krajní elektrody 2» 12, A2' 16> AZ' 11 mohou být i horizontálně osazeny do bočních stěn vanové pece 2·For individual electrode rows across the bath furnace 1, vertical installation in the bottom of the bath furnace 2 is assumed. The individual outer electrodes 2, 12, A2 '16> AZ' 11 can also be mounted horizontally in the side walls of the bath furnace 2.

Elektrický příhřev funguje následujícím způsobem.The electric heater works as follows.

Velkokapacitní kontinuální vanová pec 2 pro výrobu obalového skla je otápěna seshora palinovými hořáky na vysocekalorické palivo jako je olej nebo zemní plyn. Je snaha, aby tímto levnějším otopem bylo utaveno maximální množství skloviny, např. 100 t skloviny za den. Nasazením elektrického příhřevu v oblasti tepelné bariery 2 ^{a v} oblasti £ zakládání se dosáhne zvýšení tavícího výkonu o dalších 30 t skloviny za den. Elektrický příhřev vytváří průchodem elektrického proudu ve sklovině pole zvýšených teplot, které umožňují protavování a pohyb vsázky z oblasti £ zakládání k tepelné barieře 2· V tepelné barieře 2 vytváří elektric ký příhřev méně viskózní vrstvy skloviny, silně podporující příznivé vzestupné proudění skloviny, napomáhající vyčeření. Osazením řadou elektrod 2' AZ' 11 a 12 v zóně 2 tavení před tepelnou barierou 2 ^se vybaví další část energie v zóně 2 tavení. Tím se zesiluje a intenzifikuje taviči proces.The large-capacity continuous container glass furnace 2 is heated from above by high-calorie fuel burners such as oil or natural gas. It is an effort that this cheaper heating system melts the maximum amount of glass, eg 100 t of glass per day. By applying an electric heater in the region of the heat barrier 2 ^{and in} the deposition area, an increase in the melting capacity of another 30 t of glass per day is achieved. The electric heater generates a field of elevated temperatures by passing electric current in the glass to allow melting and movement of the charge from the deposition zone 6 to the thermal barrier 2. In the thermal barrier 2, electric preheating creates a less viscous glass layer. By fitting a row of electrodes 2 'AZ' 11 and 12 in the melting zone 2 in front of the thermal barrier 2 ^, another part of the energy in the melting zone 2 ^is recalled. This intensifies and intensifies the melting process.

Navržený systém elektrického příhřevu podle vynálezu napomáhá odtavování vsázky nejen zespoda v oblasti £ zakládání, ale rozšiřuje tyto účinky na celou zónu 2 tavení. Napomáhá dokonalému protavení zvýšeného množství vsázky, zabraňuje jeho pronikání do oblastí tepelné bariery 2· Nasazením této řady elektrod 9, 22' AA ^a 12 v zóně 2 tavení podle vynálezu je možno dosáhnout dalšího podstatného zvýšení tavícího výkonu, a to cca o 25 tun kvalitní skloviny za den. Elektrodový systém v oblasti tepelné bariery 2 ^{a v} zóně 2 tavení jsou připojeny každý na nezávislý třífázový zdroj elektrického proudu a vytvářejí topné okruhy znázorněné na obr. úsečkami. V daném případě elektrický příkon tepelné bariery 2 představuje cca 1 200 kW a celkový příkon tavící zóny 2 dalších cca 600 kw, takže příkon v tepelné barieře 5 je dvojnásobně vyšší než v zóně 2 tavení. Elektrický příhřev podle vynálezu tedy zabezpečuje ekonomicky výhodné zvýšení tavícího výkonu velkokapacitní sklářské taviči vanové pece 2 bez náročných konstrukčních úprav pece 2·The proposed electric heater system according to the invention helps to melt the charge not only from the bottom in the deposition area 6, but extends these effects to the entire melting zone 2. · By deploying this series of electrodes 9, 22 'AA ^and 12 in the melting zone 2 of the invention, it is possible to achieve a further substantial increase in the melting capacity by about 25 tons of high-quality glass per day. The electrode system in the region of the heat barrier 2 ^{and in} the melting zone 2 are each connected to an independent three-phase power source and form the heating circuits shown in the sections by lines. In this case, the electrical power input of the heat barrier 2 is about 1200 kW and the total power input of the melting zone 2 is about 600 kilowatts, so that the power input in the heat barrier 5 is twice as high as in the melting zone 2. Thus, the electric heater according to the invention provides an economically advantageous increase in the melting capacity of the high-capacity glass melting bath furnace 2 without the complex design of the furnace 2.

Claims

Electric heating of glass melting furnaces with a melting surface of 50 m, intended especially for flat and container glass, consisting of at least two rows of electrodes in the area of the heat barrier and at least two electrodes in the area of the melting loading zone, characterized in that at least one row of electrodes (9-12) across the furnace (1) is located in front of the heat barrier (5), the electrical power input of the electrodes (13-21) of the heat barrier (5) being 1.1 to 5 times the electrical power input of the electrodes (5). 7 to 12) of the melting zone (2).