RU2053964C1

RU2053964C1 - Bath-type glass manufacturing furnace

Info

Publication number: RU2053964C1
Application number: RU93029417A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Зайцев; О.В. Филипьев; Н.Н. Зайцева
Original assignee: Частное предприятие "Домна-92"
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1996-02-10

Abstract

FIELD: glass production. SUBSTANCE: bath glass manufacturing furnace has arch, walls and boiling pool with side walls of refractory material with cooling members, using water and evaporation cooling. Cooling members are mounted adjoined outside and made in the form of two rows of steel pipes, located in two vertical planes, and longitudinal steel stripes, welded on cooling pipes along the whole their length at an angle of 45 deg. to vertical plane. Space between axes of coil pipes is 2.4 - 3 outer diameters of pipe, space between planes, in which coil pipes are located, is 1.0 - 1.2 and height of longitudinal steel stripe is 0.2 - 0.3 of outer diameter of pipe of coil pipe. EFFECT: simplified structure. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для производства стекла. The invention relates to the building materials industry, in particular to devices for the production of glass.

Известна конструкция холодильников, состоящая из двух горизонтальных коллекторов с вертикальными экранными трубами, между наружными поверхностями которых имеется зазор. В этот зазор введены гребенки для удерживания огнеупорной замазки со стороны варочного бассейна [1]
Недостатком является возможность проникновения жидкого стекла между охлаждаемыми трубами экранов, что неизбежно заставит останавливать печь на восстановительный ремонт стен варочного бассейна.A known design of refrigerators, consisting of two horizontal collectors with vertical screen tubes, between the outer surfaces of which there is a gap. Combs are introduced into this gap to hold the refractory putty from the side of the cooking pool [1]
The disadvantage is the possibility of liquid glass penetrating between the cooled tubes of the screens, which will inevitably force the furnace to stop for restoration of the walls of the cooking pool.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ванная стекловаренная печь, содержащая свод, стены и варочный бассейн с боковыми стенками из огнеупорного материала с охлаждаемыми элементами на водяном или испарительном охлаждении [2]
Недостатки данной конструкции следующие.The closest technical solution to the invention according to the technical essence and the achieved result is a glass melting furnace containing a arch, walls and a cooking pool with side walls made of refractory material with cooled elements on water or evaporative cooling [2]
The disadvantages of this design are as follows.

1. Отсутствие охлаждения средней и нижней части стен варочного бассейна. Если поставлена цель увеличить срок службы ванны, то необходимо предохранить от разрушения не только верхнюю часть стен, но и среднюю и нижнюю части стен, разрушение которых завершается примерно через 1,5 года работы стекловаренной печи. 1. The lack of cooling the middle and lower walls of the cooking pool. If the goal is to increase the life of the bath, it is necessary to protect not only the upper part of the walls from destruction, but also the middle and lower parts of the walls, the destruction of which ends after about 1.5 years of operation of the glass melting furnace.

2. Отсутствие герметичности каналов. Каналы выполняются в блоках при стыковке которых в швах неизбежны зазоры шириной до 1 мм. Через эти зазоры будет выходить воздух. Суммарная площадь щелей в одном продольном канале вдоль стенки составляет:
π·d·h·n= π·30х1х25=3500 мм², где d диаметр канала 30 мм;
h зазор между смежными блоками 1 мм,
n количество блоков в ряду 35 шт.2. Lack of tightness of the channels. The channels are carried out in blocks when docking which in the seams are inevitable gaps up to 1 mm wide. Through these gaps air will escape. The total area of the slots in one longitudinal channel along the wall is:
π · d · h · n = π · 30x1x25 = 3500 mm ² , where d the channel diameter is 30 mm;
h the gap between adjacent blocks is 1 mm,
n number of blocks in a row 35 pcs.

В то же время полученное сечение канала составляет
F

= 700 нм² Таким образом общая площадь щелей превышает сечение канала

5 раз
Охлаждение канала воздухом в этих условиях невозможно. Требуется специальная герметизация соединяемых соседних блоков.At the same time, the obtained channel cross section is
F

= 700 nm ² Thus, the total area of the slots exceeds the channel cross section

5 times
Cooling the channel with air under these conditions is impossible. Special sealing of adjacent adjacent units is required.

3. Точность установки огнеупорных блоков стен варочного бассейна не превышает ±5 мм. Поэтому возможное (максимальное) смещение отверстий при монтаже составит 5+5 мм=10 мм. Т.е. возможные смещения отверстий достигает 30% от диаметра. 3. The accuracy of the installation of the refractory blocks of the walls of the cooking pool does not exceed ± 5 mm. Therefore, the possible (maximum) displacement of the holes during installation will be 5 + 5 mm = 10 mm. Those. possible displacement of the holes reaches 30% of the diameter.

4. Воздушное охлаждение менее эффективно, чем водяное охлаждение, поэтому оно в меньшей степени противодействует разгару кладки. 4. Air cooling is less effective than water cooling, so it is less likely to counteract the masonry heat.

5. При разъединении кварцевых блоков нарушаются воздушные каналы. 5. When the quartz blocks are disconnected, the air channels are broken.

Целью изобретения является повышение срока службы огнеупорной футеровки стен варочного бассейна и возможность надежной работы при частично или полностью разрушенной огнеупорной футеровке. The aim of the invention is to increase the service life of the refractory lining of the walls of the cooking pool and the possibility of reliable operation with partially or completely destroyed refractory lining.

Указанная цель достигается тем, что в ванной стекловаренной печи, содержащей свод, стены и варочный бассейн с боковыми стенками из огнеупорного материала с охлаждаемыми элементами на водяном или испарительном охлаждении, охлаждаемые элементы установлены вплотную к наружной стороне огнеупорных стен и выполнены в виде двух рядов змеевиков из стальных труб, расположенных в двух вертикальных плоскостях, и продольных стальных полос, наваренных на охлаждаемые трубы по всей их длине под углом 45^о к вертикальной плоскости. Расстояние между осями змеевиков составляет (2,4-3) наружных диаметров трубы, расстояние между плоскостями, в которых расположены змеевики (1,0-1,2), а высота продольной стальной полосы (0,2-0,3) наружного диаметра трубы змеевика.This goal is achieved by the fact that in the bathroom of a glass melting furnace containing a vault, walls and a cooking pool with side walls of refractory material with cooled elements on water or evaporative cooling, the cooled elements are installed close to the outer side of the refractory walls and are made in the form of two rows of coils from steel tubes, arranged in two vertical planes and longitudinal steel strips in the welded tubes cooled over their entire length at an angle of ⁴⁵ ° to the vertical plane. The distance between the axes of the coils is (2.4-3) the outer diameters of the pipe, the distance between the planes in which the coils are located (1.0-1.2), and the height of the longitudinal steel strip (0.2-0.3) of the outer diameter pipe coil.

На фиг. 1 показана ванная стекловаренная печь, общий вид; на фиг.2 змеевики, общий вид; на фиг.3 змеевики, план. In FIG. 1 shows a bathroom glass melting furnace, general view; figure 2 coils, General view; figure 3 coils, plan.

Стекловаренная часть включает свод 1, верхнюю неохлаждаемую часть стен 2, подину 3, огнеупорную футеровку 4 варочного бассейна и охлаждаемые элементы стен варочного бассейна. Охлаждаемые элементы (фиг.2) выполнены из двух остальных змеевиков 5 и 6, которые расположены в двух вертикальных параллельных плоскостях и смещены друг относительно друга на 1/2 расстояния между осями труб змеевиков. Они расположены в параллельных вертикальных плоскостях, находящихся на расстоянии (1-1,2) наружных диаметров труб змеевика. Расстояние между осями труб каждого змеевика находится в пределах (2,5-3) наружного диаметра труб змеевика. На трубах змеевиков приварены продольные ребра 7 длиной (0,25-0,5) и толщиной (0,15-0,3) наружного диаметра трубы змеевика. Ребра приваривают под углом 45^о к горизонту и служат препятствием для проникновения жидкой стекломассы в межтрубное пространство. Змеевики заключены в корпус холодильника из листовой стали 4. Межтрубное пространство заполнено огнеупорным бетоном 8. Между бетоном и наружной стенкой холодильника проложен слой термоизоляции 9. Общая толщина охлаждающих элементов составляет 4-5 наружных диаметров труб змеевиков.The glassmaking part includes a vault 1, an upper uncooled part of the walls 2, a hearth 3, a refractory lining 4 of the cooking pool and cooled elements of the walls of the cooking pool. The cooled elements (figure 2) are made of the other two coils 5 and 6, which are located in two vertical parallel planes and are offset from each other by 1/2 the distance between the axes of the pipes of the coils. They are located in parallel vertical planes located at a distance (1-1.2) of the outer diameters of the coil pipes. The distance between the axes of the pipes of each coil is within (2.5-3) the outer diameter of the pipes of the coil. On the pipes of the coils, longitudinal ribs 7 are welded with a length (0.25-0.5) and a thickness (0.15-0.3) of the outer diameter of the coil pipe. The fins are welded at an angle of ⁴⁵ ° to the horizon and an obstacle to the penetration of liquid glass into the annulus. The coils are enclosed in a refrigerator made of sheet steel 4. The annulus is filled with refractory concrete 8. A layer of thermal insulation is laid between the concrete and the outer wall of the refrigerator 9. The total thickness of the cooling elements is 4-5 outer diameters of the coil pipes.

Охлаждающие элементы данной конструкции устанавливают с наружной стороны огнеупорной футеровки стен варочного бассейна. Шов между огнеупорной кладкой и холодильником заполняется огнеупорной пастой, например огнеупорной глиной на жидком стекле. Охлаждающие элементы подключают к системе испарительного охлаждения или источнику технической воды при водяном охлаждении. Cooling elements of this design are installed on the outside of the refractory lining of the walls of the cooking pool. The seam between the refractory masonry and the refrigerator is filled with refractory paste, for example refractory clay on liquid glass. The cooling elements are connected to an evaporative cooling system or to a source of process water during water cooling.

Работа стен варочного бассейна оборудованного холодильниками данной конструкции протекает следующим образом. The walls of the cooking pool equipped with refrigerators of this design proceeds as follows.

В первые месяцы работы печи происходит постепенное разъедание кладки стен варочного бассейна. Вначале, когда кладка цела, охлаждающее действие холодильников не сказывается на скорость разрушения кладки и она (у поверхности ванны) достигает 1 мм в сутки. По мере уменьшения толщины кладки скорость ее разрушения за счет охлаждающего действия холодильников снижается до 0,5 мм в сутки. Таким образом холодильники примерно на 25-30% увеличивают срок службы огнеупорной кладки варочного бассейна. Однако примерно через год работы огнеупорные блоки в верхней части стен варочного бассейна полностью разрушаются и жидкая стекломасса непосредственно контактирует с холодильниками. In the first months of operation of the furnace, the masonry walls of the cooking pool are gradually corroded. At first, when the masonry is intact, the cooling effect of the refrigerators does not affect the rate of destruction of the masonry and it (at the surface of the bath) reaches 1 mm per day. As the thickness of the masonry decreases, the rate of its destruction due to the cooling effect of refrigerators decreases to 0.5 mm per day. Thus, refrigerators increase the life of the refractory masonry of the cooking pool by about 25-30%. However, after about a year of operation, the refractory blocks in the upper part of the walls of the cooking pool are completely destroyed and the molten glass directly contacts the refrigerators.

Бетонная масса холодильников также по прошествии одного-двух месяцев работы печи разрушается и жидкая стекломасса вплотную подходит к охлаждаемым змеевикам. The concrete mass of the refrigerators also collapses after one or two months of operation of the furnace and the liquid glass melt comes close to the cooled coils.

Из экспериментов, проведенных в натурных условиях, и опыта работы стекловаренных печей с охлаждаемыми элементами стен варочного бассейна установлено, что на поверхности охлаждаемых элементов образуется слой затвердевшего стекла толщиной 5-12 мм. Толщина этого слоя зависит от температуры стекломассы и ее состава. Таким образом после разрушения бетона холодильников на охлаждаемых змеевиках сформируется гарнисаж из стекла толщиной 5-12 мм. From experiments conducted under natural conditions, and the experience of glass melting furnaces with cooled elements of the walls of the cooking pool, it was found that a layer of hardened glass with a thickness of 5-12 mm is formed on the surface of the cooled elements. The thickness of this layer depends on the temperature of the glass and its composition. Thus, after the concrete of the refrigerators is destroyed, a skull made of glass with a thickness of 5-12 mm is formed on the cooled coils.

Claims

1. BATHROOM GLASS-FURNACE FURNACE containing a vault, walls and a cooking pool with side walls of refractory material, with cooled elements on water or evaporative cooling, characterized in that the cooled elements are installed close to the outer side of the refractory walls and are made in the form of two rows of coils from steel pipes located in two vertical planes, and longitudinal steel strips welded onto the cooled pipes along their entire length at an angle of 45 ^o to the vertical plane.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the distance between the axes of the coils is 2.4 - 3.0 of the outer diameter of the pipe, the distance between the planes in which the coils are located is 1.0 - 1.2, and the height of the longitudinal steel strips - 0.2 - 0.3 of the outer diameter of the coil pipe.