CS261788B1 - Sklářská tavící elektrická pec pro kontinuální tavení borosilikátů - Google Patents

Abstract

Pec je vybavena dvěma ponořenými průtoky v ose pece, navazujícími na sběrný kanál taviči části á opatřenými drenážním zařízením.a nejméně dvojici topných elektrod. Topné elektrody průtoků jsou s výhodou připojeny k samostatnému elektrickému zdroji průtoku, přes příslušný regulační blok a společný řídicí blok. Výhodné je sešikftiení dna taviči části i dna'sběrného kanálu. Řešeným problémem je dosažení zvýšeného měrného tavícího výkonu a jeho pružnosti oproti stávajícím elektrickým pecím pro tavení borosilikátů při kontinuálním/tavení i odběru, a to při zachování téže úrovně hladiny skloviny při tavení a odběru v taviči i pracovní části, a to při požadované teplotní a chemické homogenitě skloviny.

Description

Vynález se týká sklářské tavící elektrické pece pro kontinuální tavení borosilikátů se stejnou úrovní hladiny skloviny v taviči a pracovní části během tavení a odběru. Peč sestává z elektricky otápěné tavící části čtyřúhelníkového půdorysu se sběrným kanálem a spojené s pracovní částí průtokem. Tavící část je vybavena deskovými a případně i tyčovými elektrodami.

Je známa pec podle československého autorského osvědčení č. 238 229 otápěná kombinací deskových elektrod v bočních stěnách u dna a tyčových elektrod umístěných nad nimi, zapojených dvoufázově. Pec je opatřena jedním průtokem mezi tavící a pracovní částí. V praxi dosahuje tato pec při taveni borosilikátů měrného tavícího výkonu do dvou tun na metr čtvereční za den. Další zvyšování odběru nebo kolísáni výrobního odběru vede zpravidla ke strhávání nedostatečně protavených podílů skloviny zejména z oblasti blíže průtokové stěně, které je způsobeno jednostranným odběrem z pece.

V československém autorském osvědčení č. 163 611 je popsána pec k taveni sklovin, určených k ručnímu zpracování zejména barevných sklovin. Pec sestává z tavícího a čeřícího prostoru, spojeného průtokem s prostorem sejití, na který jsou napojeny rozváděči kanály, pracovní prostory, případně zařízení k dávkování barvicích složek. Podle alternativního provedeni tohoto vynálezu natéká sklovina z taviči části spodem jedním nebo dvěma průtoky do prostoru sejití, odkud pak přetéká přepouštěoím kanálem vrchem přes práh, či prahy do pracovní nádrže nebo nádrží. Tavení probíhá kontinuálně, v době odběru je však všechna v té době tavená sklovina fritována. Hladina skloviny v pracovních nádržích při výrobě značně klesá a je doplňována v době mimo výrobu z prostoru sejití. Také v prostoru sejití hladina skloviny v jednotlivých fázích mirně kolísá. Tento způsob není vhodný pro výrobu borosilikátových skel, kde při kolísání hladiny dochází ke zvýšené tvorbě nehomogenit zejména z důvodu těkání z povrchu skloviny a smývání povrchové vrstvy žáromateriálu stěn. Rovněž udržování skloviny v prostoru sejití na potřebné teplotě je pro výrobu borosilikátových sklovin obtížné a energeticky náročné. Elektrická pec k tavení sklovin určených k ručnímu zpracování, popsaná v československém autor, osvědčení č. 189 180, sestává z tavícího prostoru opatřeného deflektorem a vybaveného horizontálními topnými tyčovými elektrodami umístěnými pod spodní hranou deflektoru a spojeného průtokem s pracovní části. Podle příkladu provedení může být pec vybavena jedním až dvěma průtoky a pracuje tak, že kontinuálně tavená sklovina natéká přímo do pracovních prostorů. Protože výrobní odběr je periodický, v době odběru hladina skloviny v taviči části i v pracovních částech klesá až na úroveň, jejíž minimum je určeno umístěním elektrod v taviči části. Z těchto důvodů ani tento typ pece není vhodný pro kontinuální tavení a odběr borosilikátové skloviny. Další nevýhodou pro výrobu borosilikátů je ^skutečnost, že tato pec má plochu pracovních prostorů jednou' až dvojnásobně větší než činí plocha tavící části, což násobí potíže způsobené těkáním z volné hladiny skloviny.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u sklářské elektrické pece podle tohoto vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na sběrný sešikmený kanál taviči části pece navazují dva ponořené průtoky umístěné protilehle v ose pece. Každý průtok má ve svém nejnižším místě drenážní zařízení. Dále je každý průtok opatřen nejméně dvěma topnými elektrodami.

Je výhodné, když sběrný kanál má dno sešikmeno od středu směrem k oběma průtokům pod úhlem nejméně 3 stupně.

Dále je výhodné, když tavící část má dno sešikmeno od bočních stěn směrem ke sběrnému kanálu pod úhlem nejméně 3 stupňů.

Rovněž je výhodné, když topné elektrody každého průtoku mají výstupy připojeny ke vstupu příslušného, jednotlivý průtok regulujícího, regulačního bloku, jehož jeden výstup je připojen ke společnému řídicímu bloku a druhý výstup ke společnému elektrickému zdroji obou průtoků. Další dva vstupy řídicího bloku jsou připojeny k příslušným výstupům teplotních čidel jednotlivých průtoků.

Odběr ůtavené skloviny z taviči Části spodem pomocí dvou ponořených a symetricky v ose sběrného kanálu protilehle ležících průtoků značně snižuje strhávání neprotavených podílů vsázky do odběrového proudu ve srovnání s odběrem jedním průtokem umístěným jednostranně. Konstantní hladina skloviny v taviči i v pracovní části, udržovaná běžnými prostředky pomocí dvou synchronně řízených přetoků, omezuje tvorbu nehomogenit, způsobených těkáním skloviny a smýváním povrchu žáromateriálu. Ke zvýšení homogenity tavené skloviny přispívá provedení dna taviči části a sběrného kanálu. Seěikmenl napomáhá účinnější sedimentaci a nahromadění produktů koroze žáromateriálu a jiných nehomogenit v nejnižží části pece, odkud jsou periodicky nebo kontinuálně odpouštěny.

Vliv kolísání výrobního odběru na kolísáni teploty skloviny v jednotlivých průtocích je značně eliminován asymetrickým ohřevem pomocí topných elektrod umístěných v obou průtocích.

Při poklesu teploty skloviny, způsobené nízkým odběrem jedním z obou průtoků, je větší podíl z celkového výkonu zdroje elektrického proudu společného pro topné elektrody přiváděn pomoci regulačního bloku do té skupiny elektrod, která je umístěna v průtoku o nižší teplotě skloviny a naopak.

Podstatným účinkem vynálezu je zvýšení měrného tavícího výkonu a jeho pružnosti oproti stávajícím elektrickým pecím pro kontinuální taveni borosilikátů.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schematicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž představuje obr. 1 podélný osový řez pecí obr.«2 půdorysný řes peci v rovině A-A z obr. 1, obr. 3 příčný osový řez pecí v rovině B-B z obr. 1 a obr. 4 schéma zapojeni topných elektrod průtoku.

Sklářská taviči pec i sestává z taviči části 2 a částečně Znázorněných pracovních částí 3, které jsou od taviči části odděleny ponořenými průtoky £> které jsou umístěny v podélné ose pece 2* Taviči část 2 je tvořena klenbou 2« bočními stěnami 6, čelními stěnami 7, dnem 2 ® Kanálem 9. Dno 89 kanálu 9 je od středu pece 2 směrem k průtokům 4. sešikmeno, dno 82 taviči části 2 je seěikmeno od bočních stěn 6 směrem ke sběrnému kanálu 2 pod úhlem např. 5 stupňů. Topný systém taviči části 2 je tvořen deskovými, elektrodami 10 a tyčovými elektrodami 22.· Deskové elektrody 10 jsou umístěny u dna 2 bočních stěn 6 taviči části 2 a v horní polovině bočních stěn 6 jsou uloženy tyčové elektrody 11. Všechny deskové a tyčové elektrody 10, 11, umístěné v téže boční stěně 6, jsou připojeny v příkladném provedení na stejné fázi společného dvoufázového regulovatelného zdroje 14 elektrického proudu taviči části 2.. ^v průtocích 4 jsou umístěny· topné elektrody 12 deskového, tyčového nebo hřibového typu, a to v oblasti riátoků do pracovních částí 3. V nejnižží úrovni průtoků 4 jsou umístěna drenážní zařízeni 13. Topné elektrody 12 jsou napájeny samostatným elektrickým zdrojem 18 průtoků 4. přes příslušný regulační blok 15, ovládaný společným řídicím blokem 16 podle Signálu teplotních čidel 17 průtoků 4.

Pracovní řeším pece probíhá následujícím způsobem: Vsázka kmene a střepů je rovnoměrně zakládána po celé ploše taviči části 2 na tak zvanou studenou vrstvu. Tavení potom probíhá ve vertikálním směru ve smyslu kladného tepelného gradientu, což znamená, že teplota vzrůstá se vzrůstající hloubkou. Otavená a vyčeřená skloviná odtéká sběrným kanálem 9 přes průtoky 4.do pracovní části 2· Spodní řada deskových elektrod 10 vytváří v prostoru mezi nimi souvislé homogenní pole vybavovaného elektrického výkonu, přičemž teplotní maximum je v úrovni horní hrany deskových elektrod 10. Tyčové elektrody 11 vytváří a podporují konvekčnl vertikální proudění v oblasti pod vrstvou vsázky.

Otavená skloviná je z taviči části 2 odebírána v množství podle potřeby oběma protilehlými průtoky .4· Pži rozdílu množství odebírané skloviny jednotlivými průtoky ý je skloviná v průtocích £ ohřívána topnými elektrodami 12 připojenými na společný zdroj 18 elektrického proudu, příčeni topné příkony na topné elektrody 12 v každém 2 průtoků 4 jsou zhruba nepřímo úměrné odebíranému množství ekloviny. Tím je částečně nebo zcela eliminována nerovnováha v množství tepla přináženého sklovínou do každého z obou průtoků 4, a tak je zabezpečena dostatečná teplota skloviny natékající k vypracování do každé z obou pracovních částí

SeSikmení dna 82 taviči části 2 a dna 89 kanálu 9 napomáhá stékáni těžkých korozních sedimentů k oběma drenážním zařízením 13. která pracuji podle potřeby kontinuálně, nebo diskontinuálně. Tím je zabezpečena i dostatečná chemická homogenita skloviny.

Claims (4)

1. Sklářská taviči elektrická pec pro kontinuální taveni boroailikátů se stejnou úrovní hladiny skloviny v taviči a pracovní části během taveni a odběru, sestávající z taviči části čtyřúhelnlkového půdorysu se sběrným kanálem, která je vybavena deskovými, případně i tyčovými elektrodami a je průtokem spojena s pracovní částí, vyznačená tím, že na sběrný kanál (9), který má Šikmé dno (89), navazující dva protilehlé v ose pece (1) umístěné ponořené průtoky (4), v jejichž nejnižšlm místě je situováno drenážní zařízení (13) a z nichž každý je opatřen nejméně dvěma topnými elektrodami (12).

2. Sklářská taviči elektrická pec podle bodu 1, vyznačená tím, Ze sběrný kanál (9) má dno (89) skoseno od středu směrem k oběma průtokům (4) pod úhlem nejméně 3 stupňů.

3. Sklářská taviči elektrická pec podle bodu 1 a 2, vyznačená tím, že taviči část (2) má dno (82) skoseno od bočních stěn (6) směrem ke sběrnému kanálu (4) pod úhlem nejméně 3 stupňů.

4. Sklářská taviči elektrická pec podle bodu 1 a/nebo 2, 3 vyznačená tím, že topné elektrody (12) každého průtoku (4) mají výstupy připojeny ke vstupu přlsluiného, jednotlivý průtok (4) regulujícího, regulačního bloku (15), jehož jeden výstup je připojen ke společnému řídicímu bloku (16) a druhý výstup ke společnému elektrickému zdroji (18) obou průtoků (4), přičemž dalií dva vstupy řídicího bloku 116) jsou připojeny k přlsluSným výstupům teplotních čidel (17) průtoků (4).