Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XII.1972 r. 66435 KI. 32a,5/08 MKP C03b 5/08 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Roman Tymoszuk, Jan Byszewski, Teresa Kur¬ sa, Franciszek Wolanin, Jan Wójcicki, Janina Adamczyk Wlasciciel patentu: Zaklad Badan i Doswiadczen Przemyslu Szklarskie¬ go, Kraków (Polska) Sposób opalania pieców donicowych do wytopu masy szklanej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób opalania pie¬ ców donicowych do wytopu masy szklanej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znane dotychczas piece donicowe opalane sa w ten sposób, ze powietrze doprowadzane jest przez komore regeneracyjna, wzglednie reduktor do dy¬ szy palnikowej, gdzie równiez doprowadzany jest gaz.W dyszy palnikowej nastepuje wymieszanie ga¬ zu z powietrzem i nastepnie mieszanka gazowo- -powietrzna zostaje wprowadzona do przestrzeni roboczej pieca, gdzie nastepuje jej spalanie. Spali¬ ny powstale w trakcie spalania odprowadzane sa na zewnatrz poprzez przeciwlegla komore regene¬ racyjna lub rekuperator.Spalanie mieszanki gazowo-powietrznej nastepu¬ je w przestrzeni roboczej pieca, tak ze masa szklana ogrzewana jest bezposrednio plomieniem.Nalezy tutaj dodatkowo zaznaczyc, ze plomien oraz spaliny nie podlegaja cyrkulacji, lecz prze¬ biegaja najkrótsza droga pomiedzy wlotem mie¬ szanki a wylotem spalin.Droga ich przebiegu zalezy od usytuowania pal¬ ników i tak w przypadku pieców górno-plomien- nych, w których palniki znajduja sie w scianach bocznych, a spalanie mieszanki nastepuje bezpo¬ srednio nad donicami, plomien przebiega prosto¬ liniowo z jednego wylotu palnikowego do drugie¬ go. Natomiast w przypadku pieców dolnoplomiem- nych, w których wyloty palników znajduja sie 10 20 25 30 w trzonie pieca, spalanie mieszanki nastepuje cbok i ponad donicami, a plomienie i spaliny prze¬ biegaja lukiem równiez ponad donicami. Wyzej przedstawiony sposób opalania pieców donicowych zarówno górno jak i dolnoplomiennych posiada szereg wad i niedogodnosci i tak miedzy innymi niepelne wymieszanie gazu z powietrzem powodu¬ je pod wplywem wysokiej temperatury rozklad metanu zawartego w gazie. Wytracajacy sie wegiel z rozkladu metanu podczas procesu spalania, wchodzi w rekcje z masa szklana i dzialajac re- dukujaco na zwiazki zelaza i siarki powoduje powstanie siariko-zelazianu dajacego silne brunat¬ ne zabarwienie masy.W zwiazku z powyzszym opisany system opala¬ nia uniemozliwia uzyskanie czystych barw czer¬ wonych i zóltych w szklach topionych na bazie siarczku kadmu i selenu.Ponadto ogrzewanie donic bezposrednio plomie¬ niem z uwagi na nierównomierny rozklad tempe¬ ratury w piecu i znaczne trudnosci w utrzymaniu jej na stalym poziomie powoduje pekanie donic, przegrzanie miejscowe masy szklanej oraz niedo¬ grzanie pewnych warstw szkla.Wahania w skladzie chemicznym gazu równiez powoduja znaczne róznice w temperaturze plomie¬ nia, a tym samym nierównomierna temperature w calej czesci roboczej pieca.W zwiazku z niestabilnymi warunkami tempera¬ turowymi topienia szkla w piecach donicowych, 66 4353 66 435 4 brak jest mozliwosci utrzymania odpowiedniej at¬ mosfery nad lustrem szkla, co z kolei ujemnie wplywa na wytapianie mas szklanych selenowo- -kadmowej o barwie czerwonej oraz siarczkowo- -kadmowej o barwie zóltej, które wymagaja sta- 5 lej atmosfery w czesci roboczej pieca.Wyzej opisany sposób opalania stosowany jest w piecach donicowych wyposazonych w co naj¬ mniej jeden rekuperator lub dwie komory rege¬ neracyjne polozone przeciwlegle wzgledem siebie.Z komór tych wprowadzane sa do przestrzeni ro¬ boczej pieca wyloty palników, przy czym przy piecach górnoplomiennych wyloty palników usytu¬ owane sa na jednym poziomie w scianach bocz¬ nych pieca, a przy piecach dolnoplomiennych w trzonie pieca.W zwiazku z tym, ze konstrukcja znanych pieców nie zabezpiecza cyrkulacji plomieni i spalin cha¬ rakteryzuja sie one niska sprawnoscia cieplna.Ponadto komory regeneracyjne wymagaja du¬ zej powierzchni do ich zabudowy, przy czym ko¬ mory przylegajace do scian bocznych przestrzeni roboczej pieca ograniczaja dostep do donic i po¬ bór z nich masy szklanej.Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowa¬ nie istniejacych wad i niedogodnosci poprzez opracowanie sposobu opalania pieców donicowych zwiekszajacego ich sprawnosc cieplna. Zadaniem technicznym, które nalezy rozwiazac jest stabili¬ zacja temperatury i atmosfery w piecu.Cel ten zostal osiagniety w sposobie opalania pieców donicowych wedlug niniejszego wynalaz¬ ku poprzez ogrzewanie przestrzeni roboczej pieca spalinami, powstalymi ze spalania mieszanki ga- zowo-powietrznej która spala sie w ksztaltce pal¬ nikowej poza przestrzenia robocza pieca. Istotnym warunkiem umozliwiajacym spalanie mieszanki jest bardzo dokladne wymieszanie gazu z powie¬ trzem.Stabilizacje temperatury w przestrzeni roboczej pieca uzyskano dzieki zastosowaniu cyrkulacji srubowej spalin, które obiegaja donice na calej jej wysokosci.Sposób opalania pieców donicowych wedlug ni¬ niejszego wynalazku przedstawia sie nastepujaco: do palników sredniopreznych doprowadza sie gaz i powietrze, gdzie za pomoca dyszy Venturiego, siatki rozdrabniajacej oraz zwirowywacza srubo¬ wego zakonczonego dysza z otworami pod katem 60—70° od osi palnika, miesza sie je ze soba pod cisnieniem co najmniej 100 mm slupa wody, a nastepnie otrzymana mieszanke spala sie w ksztalt¬ ce palnikowej i powstale spaliny wprowadza do przestrzeni roboczej pieca, gdzie po jej obiegnie¬ ciu sa odprowadzane na zewnatrz.Spaliny wprowadza sie do pieca na róznej wy¬ sokosci, a drogi wlotu spalin z kolejnych palni¬ ków do przestrzeni roboczej pieca sa prostopadle do siebie, co powoduje ze spaliny wychodzace z ksztaltki palnikowej dowolnego palnika, napoty¬ kajac na swojej drodze spaliny wychodzace z ksztaltki palnikowej palnika umiejscowionego w nastepnej scianie, sa porywane przez nie, przez co nastepuje zmiana kierunku przeplywu spalin, a tym samym ich zwirowanie i srubowa cyrkula¬ cja spalin dookola donicy.Jak juz wyzej wspomniano strugi spalin wpro¬ wadza sie stopniami, przy czym wskutek tenden¬ cji odchylania sie ku górze jaka wykazuja strugi spalin uklad ich winien byc naprzemianlegly: jedna struga nad poziomem trzonu pieca, a dru¬ ga ponizej poziomu lustra szkla w donicy.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku jest przedstawione na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy, a fig. 2 — przekrój poziomy. Urzadzenie to sklada sie z przestrzeni roboczej 1 ograniczonej z boków scianami bocznymi 2, w których znajduja sie otwory wyrobowe 13, a od dolu trzonem pieca 3, na którym ustawione sa donice ze szklem 4. Od góry piec zamkniety jest sklepieniem 5, w któ¬ rym znajduje sie otwór wylotowy spalin (5. W scia¬ nach bocznych 2 umiejscowione sa na róznej wy¬ sokosci palniki 7, przy czym najnizej polozony palnik znajduje sie co najmniej 100 mm powyzej trzonu pieca, a najwyzej 100 mm ponizej lustra szkla w donicy 4. Palniki 7 umiejscowione na tej samej scianie bocznej 2 znajduja sie na tej samej wysokosci. Kazdy z palników 7 zaopatrzony jest w dysze Venturiego 8 odgrodzona siatka rozdrab¬ niajaca 9 od zwirowywacza srubowego 10 zakon¬ czonego dysza 11 z Otworami 12 ustawionymi pod katem 60—70° od osi palnika 7.Do palników 7 doprowadza sie równoczesnie gaz i powietrze gdzie po zmieszaniu spala sie uzyska¬ na mieszanke, a spaliny wprowadza sie do prze¬ strzeni roboczej pieca 1. .: Spaliny kraza ruchem srubowym wokól donicy 4 i po oddaniu ciepla odprowadzone sa otworem wylotowym 6 na zewnatrz pieca. Chcac zwiekszyc odzysk ciepla mozna zastosowac w przewodzie ko¬ minowym rekuperator metalowy, a odzyskane cie¬ plo spalin wykorzystac do celów grzewczych.Stosujac sposób opalania i urzadzenie wedlug niniejszego wynalazku uzyskuje sie bardzo wyso^ ka sprawnosc cieplna pieca oraz stabilne warun¬ ki topienia, co posiada szczególne znaczenie przy wytapianiu niektórych rodzajów mas szklanych jak np. selenowo-kadmowych. PL