CS269729B1 - Sklářská taviči pec - Google Patents

Abstract

Řešení se zabývá ochranou exponovaných ičástí, žáruvzdorné keramické vyzdívky s (sklářské taviči pece, vystavených korozi (působením vysokých teplot, těžkotavitel- (nýoh nebo korozivních sklovin, vysokých (rychlostí proudšní skloviny kolem vyzdívky (apod., a to prostřednictvím ochranná kovo- (vé konstrukce, zcela ponořené do skloviny (v bezprostřední blízkosti chráněné části. (Konstrukce je zhotovena z těžkotavitelného kovu, např. molybdenu, je samonosná a po zasunutí do pece je opřena o dno. Kons- • trukce sestává buň pouze z nosníků, tyčových, trubkových apod... nebo může být vý- ■ hodně vytvořena z kombinace nosníků a nejméně jednoho tenkého kovového plechu z ~ « těžkotavitelného kovu, přednostně tlouštky 1 až 5 mm. Při použití více vrstev kovových plechů paralelně uspořádaných Je vzdálenost mezi sousedícími plechy výhodně 1 až 2 mm a k zajištění distance mezi nimi a pcůteplivého prostředí je prostor mezi kovovými plechy vyplněn průteplivou sklovinou. Za účelem snížení přenosu tepla je s výhodou prostor mezi posledním kovovým 1 plechem a přivrácenou chráněnou části ke- > ramické vyzdívky vyplněn neprůteplivou 1 skiovinou.

Description

CS 269 729 B1 1

Vynález se týká sklářské taviči pece, tvořené žáruvzdornou keramickou vyzdívkou,jejíž vysokými teplotami a proudící sklovinou namáhaná alespoň jedna část má v bez-prostřední blízkosti svého povrchu umístěnu na straně přivrácené sklovině kovovou stě-nu z těžkotavitelného kovu, např. molybdenu. Kovová otěna je zcela ponořena do sklo-viny.

Sklářská taviči pec má obvykle bazén a průtok zhotoven ze žáruvzdorné keramickévyzdívky na bázi oxidu hlinitého AlgOj, křemičitého SiO2, zirkoničitého ZrO2, horeč-natého MgO, chromitého CrOj apod. Tyto oxidy se ve sklovině rozpouštějí a rychlostrozpouštění je úměrná teplotě skloviny a rychlosti proudění skloviny kolem stěny vy-zdívky, tj. rychlosti odplavování korozních produktů, přívodu čisté skloviny apod.

Např. bylo prokázáno, že zvýšení teploty o 50 °C způsobí zvýšení rychlosti koroze žá-ruvzdorné keramické vyzdívky na dvojnásobek. V praxi se koroze žáruvzdorné keramické vyzdívky zpomaluje chlazením vnější stě-ny pece, což je účinné, až když tloušlka stěny vyzdívky bazénu klesne pod 15C mm. Dal-ší známý způsob ochrany žáruvzdorné keramické vyzdívky je vodní chlazení vnitřní stě-ny bazénu, což je účinné, ale energeticky velmi náročné.

Je známa a využívána ochrana žáruvzdorné keramické vyzdívky sklářské pece kovo-vou vrstvou, plátováním nebo stěnou, umístěnou v bezprostřední blízkosti povrchu vy-zdívky na straně přivrácené sklovině.

Například žáruvzdorná vyzdívka sklářských tavících pecí pro optické sklo je chrá-něna před erozními účinky skloviny plátováním vnitřní stěny vyzdívky platinovým ple-chem. Platina je však velmi drahá a využívá se pro vyložení menších sklářských pecípro optická nebo brýlová skla. V poslední době se objevily pokusy s využitím molybdenového plechu, který je la-cinější než platina a dovoluje použití i při vysokých tavících teplotách a také i vět-ších rozměrech peci. Protože však molybden Mo na vzduchu oxiduje, lze ho použit jen v oblastech bez přístupu vzduchu, tj. pod hladinou skloviny. V autorském osvědčení SSSR č. 785 234 je popsána elektrická sklářská tavící pec,jejíž bazén i průtok včetně pracovní části jsou vyloženy na straně přilehlé skloviněmolybdenovým plechem. V novějším autorském osvědčení SSSS č. 967 968, téhož autorajako v předchozím vynálezu, se používá vyložení molybdenovým plechem pouze v expono-vaných částech bazénu sklářské elektrické tavící pece. Molybdenový plech je uloženmezi kameny žáruvzdorné vyzdívky a v taviči části vytváří průtokovou stěnu. Pixace mo-lybdenového plechu k vyzdívce je provedena nad hladinou skloviny, proto je k ní použi-to speciálně tvarovaného pouzdra. Vyloženi tepelně a korozně namáhaných částí bazénu a průtoku pece je prováděno za účelem zvýšení jakosti skloviny a prodloužení život-nosti pece.

Určitým nebezpečím je destrukce ochranného molybdenového plechu při korozi nornéžáruvzdorné vyzdívky.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí řešením podle vynálezu, podleněhož v bezprostřední blízkosti chráněného povrchu žáruvzdorné keramické vyzdívky pe-ce je umístěna do ekloviny zcela ponořená ochranná kovová stěna. Podstata tohoto vy-nálezu spočívá v tom, že tato ochranná kovová stěna je zhotovena z nosníků, zejménatrubek, tyčí, profilů apod., která jsou navzájem pevně spojeny a tvoří konstrukci, kte-rá je samonosná a opřená o dno pece.

Je výhodné, když kovová konstrukce je kromě nosníků dále tvořena nejméně jednímkovovým plechem z těžkotavitelného kovu, připevněného alespoň ke dvěma nosníkům. Dále je výhodné, když kovové plechy, přednostně tlouštky 1 až 5 mm, jsou vzájem-ně paralelně uspořádány a vzdálenost mezi dvěma sousedními plechy je 1 až 2 mm. S vý-hodou je prostor mezi paralelně uspořádanými plechy vyplněn průteplivou sklovinou. 2 C8 269 729 B1

Rovněž je výhodný, když prostor mezi posledním kovovým plechem a přivrácenouchráněnou částí žáruvzdorné keramické vyzdívky je vyplněn neprůteplivou sklovinou. Výhodou ochranné kovové konstrukce je, že není závislá na stupni koroze žáruvzdor-né vyzdívky. Kovová konstrukce se dá zhotovit z dostupných materiálů. Jako nosníků můžebýt použito odpadního materiálu, např. topných molybdenových tyčových elektrod, po ne-náročné úpravě jejich povrchu. Kovová konstrukce se sestavuje a zhotovuje mimo vlast-ní sklářskou pec, do které se před temperováním vloží, a většinou se opře o dno.

Zvláště teplotně a mechanicky namáhaná místa konstrukce lze zesílit dalším nosníkem. V místech, kde se nepředpokládá tak silná koroze, je využíváno běžně dostupných ten-kých molybdenových plechů. Pro vytvoření distance mezi paralelně uspořádanými plechya zabránění jejich oxidace vzdušným kyslíkem při temperování prázdné pece slouží prů-teplivé sklo, při vyšších teplotách průteplivá sklovina, která nemůže proudit a neuvol-ňuje plyny, způsobující bubliny. Při tavení neprůteplivé skloviny zabraňuje oxidaciposledního kovového plechu přivráceného žáruvzdorné vyzdívce sklovina, která je neprů-teplivá a vytvoří mezi kovovým plechem a vyzdívkou vrstvu, absorbující tepelné zářenikovového plechu. Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schematicky znázorněno na výkre-sech v axonometrickém pohledu částečně znázorněné pece. Na obr. 1 je znázorněna ochra-na vyzdívky průtoku pece pomocí kovové konstrukce, vytvořené pouze z nosníků. Na obr. 2a 3 jsou znázorněny kovové konstrukce, vytvořené kombinací nosníků a plechů. Obr. 2značí ochranu svislé stěny vyzdívky bazénu a obr. 3 ochranu vyzdívky průtoku pece.

Kovová konstrukce X, zhotovená pouze z nosníků X, jak je uvedeno v příkladném pro-vedení na obr. 1, slouží k ochraně žáruvzdorné keramické vyzdívky průtoku pece, a tojeho nejvíce exponovaných a korozi podléhajících částí, v tomto případě obou bočníchstěn 31 průtoku a horního překladu 32 průtoku. Konstrukce X je sestavena z nosníků 2.představovaných molybdenovými tyčemi, z nichž tři delší jsou přivráceny hornímu pře-kladu 32 průtoku, k jehož bočním stěnám 31 jsou přivráceny vždy čtyři kratší tyčovénosníky 2. Konstrukce χ je samonosná a je opřena o dno 4· Jelikož je kovová konstruk-ce X při tavení skla zcela ponořena do skloviny, není třeba žádnou její část při tave-ní chránit před oxidací.

Na obr. 2 je znázorněna svislá stěna 5. žáruvzdorné keramické vyzdívky pece chrá-něné kovovou konstrukcí X, vytvořením z kombinace tří nosníků 2, např. molybdenovýchtyčí průměru 32 mm, nesoucích tři tenké kovové plechy 6 z molybdenu, tlouštky 1 mm.Konstrukce X je opřena o dno X a stěnu £ pece. Její zajištění proti pádu může být pro-vedeno pomocným držákem X, zhotoveným z molybdenové tyče a zasunutým do vyvrtaného ot-voru ve stěně í vyzdívky pece. Ochranná kovová konstrukce X je ponořena při tavení doskloviny a část držáku X, vystupující z vyzdívky vně pece, je nutno chránit, např.chlazením vodou nebo pokrytím povrchu držáku X vhodným smaltem nebo sklovinou. V pros-toru mezi jednotlivými molybdenovými plechy 6 je vytvořena mezera 0,5 mm. Do prostorumezi paralelně uspořádanými plechy & je při montáži vložena vrstva skleněné tkaninynebo rohože, která zajišíuje jednak utěsnění prostoru proti vniknutí vzduchu při tempe-rování před naplněním bazénu pece sklovinou, jednak zajišíuje průteplivé prostředí me-zi povrchy jednotlivýoh molybdenových pleohů é. při tavícím procesu. Tato průteplivásklovina by měla obsahovat oxid železnatý PeO maximálně do 0,05 % hmotnosti. Tímtoopatřením dochází v prostoru mezi molybdenovými plechy 6 k přenosu tepla převážně ra-diací. Povrch plechů. 6, který má jako každý kovový materiál nízkou emisivitu, působípotom jako radiační clona. Při tavení neprůteplivé skloviny v peci, obsahující mini-málně 0,05 % hmotnosti oxidu železnátého PeO, se při instalaci molybdenové konstruk-ce 1 do prostoru mezi svislou stěnu £ žáruvzdorné keramické vyzdívky a poslední při-vrácený molybdenový plech 6. umístí skleněná drt nebo .skleněná tabule z tohoto nepru-

Claims (4)

1. CS 269 729 B1 3 teplivého skla. Postupným zvyšováním teplot při temperování se toto sklo roztaví avzniklá neprůteplivá sklovina, která snižuje přenos tepla, čímž se úměrně snižuje iteplota žáruvzdorné keramické vyzdívky. Na obr. 3 je znázorněna ochrana průtoku J, kovovou molybdenovou konstrukcí 1,zhotovenou z tyčových molybdenových nosníků £ průměru 32 mm a z molybdenových plechů6 tlouštky 0,8 mm. Molybdenové tyčové nosníky ,2 tvoří zesílenou část konstrukce χ vetvaru písmene H, k níž jsou připevněny paralelně uspořádané dvojice plechů 6, chrání-cí v horní části zesílené konstrukce X nejexponovanější svislou část čelní stěny 33průtokového kamene, a v dolní části horní překlad 32 a boční stěny 31 průtoku. Uvede-ný samonosný typ konstrukce X je při tavícím procesu zcela ponořen do skloviny ze všechstran, při tavení ho proto není třebh chránit před oxidací. Pevné připojení noeníků 2, a plechů 6 k vytvoření samonosné konstrukce 1 může býtprovedeno různým způsobem, např. šroubovými závity nebo nýty z těžkótavitelného kovu. Po sestavení a zhotoveni kovové konstrukce X v případě použití molybdenového ma-teriálu je třeba jej chránit při temperování prázdné sklářské pece před oxidací vzduš-ným kyslíkem. Molybdenová konstrukce χ před uložením do pece je bud opatřena vhodnýmochranným nátěrem, např.. smaltem, nebo je obalena skleněnou tkaninou či rohoží, pří-padně je po uložení do sklářské taviči pece zasypána sklářskými střepy. Je možno vy-užít i kombinaci těchto opatření. Samonosné kovová konstrukce X při zasunutí do sklářské taviči pece nevyžaduježádné zvláětni stavební úpravy ani speciální kameny žáruvzdorné keramické vyzdívky. Řešení ochranné kovové konstrukce X podle vynálezu má za následek, že sklovinav bezprostřední blízkosti chráněné části žáruvzdorné keramické vyzdívky je v klidu,neproudí, což vede ke zpomalení koroze žáruvzdorného materiálu keramické vyzdívky. Další zpomalení koroze vyzdívky nastává snížením její teploty při použití více vrs-tev kovových plechů £, přičemž např. při použití jednoho molybdenového plechu můžebýt snížena teplota chráněné keramické vyzdívky cca až o 27 K. Ochranná kovová konstrukce X je vhodná pro ochranu žáruvzdorné keramické vyzdív-ky sklářských tavičích pecí, zvláště při tavení těžkotavitelných sklovin s vysokoutaviči teplotou, při vysokýoh rychlostech proudění skloviny kolem stěn vyzdívky apři tavení korozivnieh sklovin. Tyto podmínky se často vyskytují u celoelektrickýchsklářských tavících pecí. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Sklářská taviči pec, tvořená žáruvzdornou keramickou vyzdívkou, jejíž vysoký-mi teplotami a proudící sklovinou namáhaná alespoň jedna část má v bezprostřední blíz-kosti svého povrchu přivráceného sklovinš umístěnu do skloviny zcela ponořenou koro-zi, bránící ochrannou kovovou stěnu z těžkótavitelného kovu, např. molybdenu, vyzna-čená tím, že kovová stěna je zhotovena z nosníků (2), zejména trubek, tyčí, profilůapod., pevně spojených a tvořících konstrukci (1), která je samonosné a opřená o dno(4) pece.
2. 2. Sklářská taviči pec podle bodu-1, vyznačená tím , že kovová konstrukce (1)je kromě nosníků (2) dále tvořena nejméně jedním kovovým plechem (6) z těžkotavi'tel-ného kovu, pevně připojeným alespoň ke dvěma nosníkům (2).
3. 3. Sklářská taviči pec podle bodu 2, vyznačená tím, že kovové plechy (6), před-nostně tlouštky 1 až 5 mm, jsou vzájemně paralelně uspořádány, vzdálenost mezi dvěmasousedními plechy (6) je 0,1 až 2 mm a prostor mezi nimi Je vyplněn průteplivou sklo-vinou. 4 CS 269 729 B1
4. 4. Sklářská taviči pec podle bodu 2, vyznačená tím, že prostor mezi poslednímkovovým plechem (6) a přivrácenou chráněnou částí žáruvzdorné keramické vyzdívky jevyplněn neprůteplivou sklovinou. 3 výkresy