CZ1839U1 - Sklářská tavicí celoelektrická pec - Google Patents

Description

Sklářská taviči celoelektrická pec

Oblast techniky

Technické řešení se týká sklářské taviči celoelektrické pece, určené zejména pro tavení skla se studenou vsázkou na hladině skloviny. Pec zahrnuje taviči část osazenou horizontálními topnými elektrodami, napojenou ponořeným průtokem na převaděč, navazující na rozva► děč do jednotlivých nátoků skloviny do pracovní části.

^L Dosavadní stav techniky

V poslední době se rozšířilo ekologické tavení skla v celoelektrických pecích. Tavení skloviny v těchto pecích se obvykle uskutečňuje pod studenou neprotavenou vrstvou sklářského kmene na hladině skloviny. Tato sklářská taviči pec bývá osazena topnými elektrodami, většinou molybdenovými, které jsou umístěny vertikálně ve dně pece, nebo horizonálné v bočních stěnách pece, nebo i jinými méně běžnými způsoby např. při použití šikmých elektrody ponořených elektrody atp.

Taviči část pece je obvykle napojena ponořeným průtokem na převaděč skloviny, navazující na rozvaděč skloviny, napojený nátoky skloviny do jednotlivých feedru a pracovní část pece. Ustalovací část tvoří poměrně veliký objem skloviny z celkového množství skloviny v taviči části pece. Při změnách tavícího výkonu pece, hlavně při jeho zvyšování,se sklovina může uvést v ustalovací části do pohybu včetně obsažených nečistot, což má za následek nutnost dlouhodobé stabilizace skloviny, např. cca 15 hodin.

V případě osazení taviči části horizontálními topnými elektrodami se nachází pod pásmem těchto elektrod ustalovací část skloviny, kde se shromaďuje protavená sklovina.Velikost této ustalovací části ovlivňuje podstatnou měrou i celkové náklady na stavbu pece.

Průtok je u současných elektrických pecí umístěn obvykle v pásmu nejvyšších teplot“ a tím i míra koroze je závislá na těchto teplotách, ale rovněž také i na prosazení skloviny. Průtok je limi1 tujícím faktorem životností dosud stávající! elektrických pecí. Koroze průtoku umožňuje vznik stále intenzivnějšího proudu skloviny, který tak vyplňuje stále větší průřez průtoku. Pracovní proud skloviny tak prochází horní částí průtoku za stále intenzivnější koroze stropní desky.V poslední třetině životnosti elektrické pece se potom takto nedostatečně protavená sklovina dostává do převaděče a dále až k feedrům a odtud do výrobků. Dalším faktorem, který nepříznivě ovlivňuje kvalitu skla u dosud stávajících pecí, je poloha dna průtoku proti nejteplejšímu páru topných elektrod, takže dno průtoku potom trpí silnou korozí.

Podstata technického řešeni

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u sklářské tavící celoelektrické pece určené zejména pro tavení skla se studenou vsázkou na hladině skloviny, její taviči část je osazena horizontálními topnými elektrodami a je napojena ponořeným průtokem na převaděč, navazující na rozvaděč skloviny do jednotlivých f-edrů v pracovní části pece podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že vzdálenost mezi horní hranou průtoku a jeho dnem je ke vzdálenosti mezi dnem tavící části a dnem průtoku v poměru 0,15 až 0,40.

Je výhodné, když dno průtoku je sešikmeno směrem k převaděči pod úhlem 5 až, 20 °.

Hlavní výhodou tohoto řešení je prodloužení životnosti sklářské taviči celoelektrické pece. Navrženou konstrukční úpravou pece vzhledem ke stávajícímu stavu se sníží horní hrana průtoku a zvýší poloha dna taviči části pece, čímž dojde k r^hlejšímu ustálení skloviny a zkrátí se doba potřebná k zahájení kvalitní výroby skla. Výrazné snížení objemu ustalovací části se výrazně podílí na energetické úspoře při tavení skla a na úspoře žáromateriálu i snížení jeho koroze.

Sešikmením průtoku vzhledem k převaděči se urychlí transport skloviny do rozvaděče a do pracovní části.

Přehled obrázku na výkresech

Technické Zes&hZ je podrobné popsáno dále na příkladném provedení, znázorněném na připojených výkresech, z nichž představuje obr. 1 podélný osový řez pecí, obr. 2 řez_A-A_ z obr.l a obr. 3 půdorys pece.

Příklady provedení technického řešeni

Celoelektrická sklářská tavící pec (obr.1,2,3) určená k tavení sodnodraselné skloviny k výrobě užitkového skla sestává z tavící části X opatřené deflektorem 2 a vybavené řadou horizontálních topných elektrod 2. Pod pásmem elektrod 3 se nachází ustalovací část £ skloviny, v níž se shromažďuje utavená sklovina. Celkový objem ustalovací části £ se výrazně podílí na energetické náročnosti pece, pružnosti jejího chodu a kvalitě skloviny. Dále proudí utavená sklovina přes průtok 5 a převaděč 6 do rozvaděče 7. ^a dále do feedrů 11 pracovní části pece. Pec má tavící výkon např. cca 23 tun skloviny za 24 hodin. Tavení skloviny probíhá pod studenou neprotavenou vrstvou sklářského kmene na hladině skloviny, jehož tlousňka činí cca 70 až 90 mm, při teplotách v tavící části cca 1430 °C.

Průtok 5 této pece má nové konstrukční řešení, které ovlivňuje provedení celé pece. Na obr.2 jsou znázorněny vzdálenosti hj_ a h₂, kde vzdálenost h^ je mezi horní hranou 8. průtoku 5 a dnem 9. průtoku 5, a vzdálenost h₂ je mezi dnem 10 tavící části 1 a dnem 2 průtoku 5. V tomto konkrétním příkladném provedení, pro tavící výkon cca 23 tun skloviny za 24 hodin, je optimální poměr těchto vzdáleností -1^-2 ⁼ θ'^24, Dno 9 průtoku 5 je sešikmeno, a to směrem k převaděči 6 pod úhlem 5 až 20 °.Tímto opatřením se sníží vzhledem ke stávajícímu stavu techniky horní hrana 8 průtoku 5 a dno 2 průtoku 5, při zvýšení polohy dna 10 tavící části X pece.Touto úpravou se průtok 5 posune z pásma nejvyšších teplot do relativné chladnější části, což sníží jeho korozi a zvýší životnost. Zmenší se ustalovací část £, která bude tvořit cca 5 až 20 % z celkového objemu' tavící části

1. Sníží se tedy výrazně objem skloviny v ustalovací části 4/, kde se vyhřívá menší objem skloviny a sníží se energetická náročnost. Sní3 žením objemu skloviny se zároveň omezí i možnost segregace nečistot, které hlavně při zvýšení výkonu tavící části 1 znečišťují sklovinu. Dále se zvýší pružnost pece a sníží se náklady na základní žáromateriál bazénu pece.

Kvalitně utavená sklovina natéká úzkým převaděčem G do rozvaděče Ί_, který má hloubku skloviny totožnou ε hloubkou skloviny ve feedrech 11. Sklovina tedy bez dlouhého zdržení natéká přes feedry ll do tvarovacích strojů. Zvětšením pružnosti chodu elektrické pece, což se dosahuje zmenšením objemu ustalovací části 4. , se podstatně zkrátí čas potřebný při změně tavícího výkonu pece na ustálení výroby. Např. na stávajících sklářských elektrických pecích tohoto typu k dosažení konstantní kvality skleněných výrobků byl potřebný čas 15 až 18 hodin. Uvedenou konstrukční úpravou se tento čas sníží na 3 až 5 hodin. Z důvodů snížení ztrát tepla je elektrická pec vhodně izolována. Např. je izolováno dno 10 tavící části χ, boční stěny pece tavící části X, kde jsou instalovány elektrody 3., a zejména je izolován průtok 5, včetně jeho dna 9_Z a převaděč 6. Plocha rozvaděče 2 je přikryta žáruvzdornými keramickými deskami &£ do kontaktu se sklovinou, takže na převaděči 6 není nutno instalovat topení, stačí pouze provést izolaci. Sešikmením dna 9 průtoku 5 směrem k převaděči 6 přes rozvaděč 2 se urychluje doprava skloviny k feedrům 11 až ke tvarování. Měření teplot v prostoru tavící části X , průtoku 5 a rozvaděče 2 je řešeno pomocí termočlánků v platinových jímkách. Pro vyrovnání rozdílu ve výkonech elektrické pece je mezi feedry 11 instalován přepad 12, regulovaný plunžrem 13 s mechanickým posuvem. Otop přepadu 12 je zajištěn polovířivým hořákem 14.K temperování elektrické pece slouží temperovací hořáky 15 umístěné v klenbě tavící části χ a k odtahu vzniklých spalin při temperování slouží odtahový komín 16,vyzdény ze šamotových cihel, který je vyveden nad střechu hutní haly.

Průmyslová využitelnost le^nide.^ lešení je určeno pro sklářský průmysl při elektrickém taven různých typů sklovin.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Sklářská tavící celoelektrická pec, určená zejména pro tavení skla se studenou vsázkou na hladině skloviny, zahrnující taviči část, která je osazena horizontálními topnými elektrodami, a napojena ponořeným průtokem na převaděč, navazující na rozvaděč do jednotlivých nátoků skloviny pracovní části pece, vyznačující se tím, že vzdálenost ( h-jJ mezi horní hranou (8) průtoku (5) a dnem (9) průtoku (5), ke vzdálenosti ( h₂) mezi dnem (10) taviči části (1) a dnem (9) průtoku (5), je v poměru (h₁/h₂)« 0,15 až 0,40 ku 1.
2. 2. Sklářská taviči celoelektrická pec podle nároku 1, vyznačující se tím, že dno (9) průtoku (5) je sešikmeno směrem k převaděči (7) pod úhlem 5’až 20°.