SU1047848A1 - Ванна стекловаренна печь - Google Patents

Abstract

1. ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, содержаща  бассейны с протоком , электромагнит и электроды, о личающа с  тем, что, с цельюповышени  качества стекломассы , электромагнит выполнен шестиполюсным с фаэньом сдвигом вектора индукции между соседними полюсами 60 , электроды расположены радиально с образованием угла 60 между соседними электродами одной плоскости,сдвиг тока по фазе между соседними электродами одной плоскости равен 60°, а ближайшие пары электродов, расположенные в соседних плоскост х, имеют фазовый сдвиг 180. 2. Печь поп. l,oтличaющ а   с   тем, что электромагнит выполнен кольцеобразным и установлен в протоке, полюса электромагнитов частично заделаны в наружных стенках протока, а электроды проход т сквозь стенки электромагнита.

Description

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов, в частности к технологии стекла и может быть использовано на стекольных заводах, производ щих сортовую (бытовую ) посуду. Известны шахтные или горшковые печи, оснащенные одним или нескольки ми индукторами, используемыми дл  высокочастотного индукционного нагре ва расплава стекломассы. В дискообразной узкой зоне печи создают, переменное магнитное поле. По высоте печи создают дискообразную узкую зон магнитного пол  установкой одной или нескольких катушек по высоте печи со скоростью от 2 до-5 .ММ/С1. В диско образной зоне, котора  по высоте достигает нескольких сантиметров, создают более высокую температуру по сравнению с,температурой в верхней и прилегающей к дну в зонах печ Зона с более высокой температурой затем перемещаетс  по высоте печи, и таким образом пузыри, при передни жении зоны с более высокой температурой , соедин ютс  в более крупные рузыри, а затем поднимаютс  к поверхности расплава стекломассы. В качестве варианта в указанных печах предложено создавать магнитное поле проход щее через расплав стекломассы таким образом, что одну или. несколь .ко катушек устанавливают неподвижно , а печь с расплавом стекломассы перемещают по направлению к верхней зоне печи Cll. Однако известное решение имеет недостатки. В шахтной или горшковых печах отдельные стадии стекловарени , силикатог и стеклообразование, осветление и гомогенизаци , расплава стекломассы, как и последующее ее охлаждение до температуры выработки в основном осуществл етс  по времени последовательно. Пространственно же эти фазы в шахтной и гйр иковой печах протекают в одном и том же месте. Устранение из расплава стекломассы Газов, образующихс  .в виде пузырей в результате физико-химических процессов и гомогенизации расплава,осуществл етс  путем наложени  переменного горизонтального магнитного пол . Путем перемещени  одной или нескольких катушек вверх и вниз по высоте печи создают дискообразную узкую зону с повышенной температурой, на SOr-ioO C вьлле той температуры, какой обладает стекломасса в других зонах печи. Ширина дискообразной зоны не превьанает несколько сантиметров . Усиление термической конвек ции при помощи перемещаемой дискообразной зоны по высоте печи недостаточно эффективно вли ет на процессы гомогенизации стекломассы, повышени подъемной силы мелких пузырьков и мошки происходит в результате их коалесценции, обусловленной усилением термической конвекции. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ванна  стекловаренна  печь, содержаща  бассейн с протоком, электромагнит и электроды 12. Однако известна  стекловаренна  печь имеет недостаточно эффективнук интенсификацию процессов осветлени  и гомогенизации. Обусловлено это тем, что пространсввенное распределение вращающегос  магнитного пол  в рабочей емкости печи сильно искажено из-за того, Цуо сдвиг фаз межд , полюсами электромагнита равен 120 . Кроме того, недостатком  вл етс  то, что в бассейне печи минимальна  индуктивность магнитного пол , обеспечивающа  образование управл емых потоков со скоростью пор дка 4-6 см/мин, достигаетс  лишь при характеристиках электрического тока, привод щего стекломассу к перегреву. Цель изобретени  - повышение качества стекломассы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ванной стекловаренной печи , содержащей бассейн с протоком, электромагнит и электроды, электромагнит выполнен шестиполюсным с фазным сдвигом вектора индукции между соседними полюсами 60°, электроды расположены радиальн,о с образованием угла между соседними электродами одной плоскости, сдвиг  гока по фазе между соседними электродами одной плоскости равен 60°, а ближайшие пары электродов, расположенные в соседних плоскост х,имеют фазовый сдвиг 180° . Целесообразно электромагнит выполн ть кольцеобразньлл и располагать в протоке, полюса электромагнита частично заделывать в наружных стенках протока, а электроды устанавливать через стенки электромагнита. На фиг . 1 схематическиизображена стекловаренна  печь с одним электромагнитом , вид в плане; на фиг. 2 сечение А-А на-фиг.; на фиг.З в .екторы напр жени  ,подаваемого на обмотки электромагнита; на фиг.4 схема расположени  электродов вращающегос  электрического пол ; на фиг.З - схема подключени  электродов к трехполюсным трансформаторам; на фиг.6 - ванна  стекловаренна  печь с двум  электромагнитами, вид в плане; на фиг.7 - то же, с трем  электромагнитами , вид в плане; на фиг.8 разрез В-Б на фиг. 7; на фиг .9 режимы варки и - f C-t}, (i)Ванна  стекловаренна  печь {фиг.1) имеет варочный 1 и выработочный 2 бассейны. Варочный бассейн печи выполней в виде пр моугольного бассей на, а выработочный - в виде регул р ноге многоугольника. Варочный бассейн печи с выработочньлм бассейном соединен протоком 3, который имеет круговое поперечное сеч.ение/электромагнит 4 выполнен кольцеобразным с местью полюсами. Полюсные наконеч ники 5 электромагнита частично заделаны в наружные стенки протока 3. .На полюсах электромагнита навито. по одной катушке б, .электроды 7 рас положены радиально таким образом, что пространственный угол между каж дым электродом равен 60.. Сдвиг по фазе между двум  соседними электродами одной плоскости также равен 60 (фиг.З). Пары противоположных элект родов, расположенных в двух противоположных плоскост х, подключены к двум трансформаторам и образуют сдвиг тока по фазе ISO(фиг. 4 и 5) В ванной стекловаренной печи с двум  электромагнитами 4 выработочный .бассейн 2 печи выполнен в виде двух бассейнов с круговым поперечным сечением.- Электромагниты 4 установлены в протоках. Полюсные наконечники 5 электромагнитов 4 частично заделаны в наружные стенки протоков (фиг.б). В ванной стекловаренной печи с трем  электромагнитами выработочный бассейн 2 выполнен в виде трех бассейнов с поперечным сечением в виде регул рного шестиугольника (фиг.7 и 8). Каждый выработочный бассейн 2 печи осйащен одним электромагнитом 4. Электромагниты 4 выполнены в вид регул рного шестиугольника и соответствуют конфигурации поперечного сечени  бассейнов печи. Ванные стекловаренные печи с дву м  и трем  электромагнитами отличаютс  большей суточной производитель ностью. Ванна  стекловаренна  печь работает следующим образом. . Силикато- и стеклообразование Осуществл етс  в варочном бассейне Затем стекломасса, содержаща  негомогенные вклю чени , в частности свиль/ движетс  из варочной зоны 1 по протоку 3, причем перемещение стекломассы рег;улируетс  заслонкой 8. При включении электродов 7, кото рые на фиг.4 обозначены буквами х,х У г у f Т. f tt образуетс  вращающеес электрическое поле. Обеспечиваетс  это тем, что электроды 7 в протоке 3 расположёны радиально таким образет , что пространственный и фазный угол между соседними электродами одной плоскости равен 60 (фиг.З и 4), а фазный угол между парой противоположных электродов, расположен ных 8 двух параллельных плоскост х (плоскости 1 к Hi на фиг. 4) равен 180, Дл  этой цели электрсщы 7 подключены к двум трехфазным трансформаторам по приведенной схеме (фиг.5). Векторы напр жени  х, y,z вторичной обмотки первого трансформатора и векторы напр жени  -х , у , l вторичной -обмотки второго трансформатора приведены на.фиг.З. После включени  электромагнита 4 на стекломассу накладываетс  вращающеес  магнитное поле. Обеспечиваетс  это тем, что фазныП угол вектора индукции электромагниту между соседними полюсами равен 60 . В результате взаимодействи  электрического и магнитного вращающегос  полей в стекломассе образуютс  объемные электромагнитные силы, под воздействием которых в плоскости, перпендикул рной оси протока,возникают управл емые потоки стекломассы с кругообразными контурами. При перемешивании стекломассы негомогенные области выт гиваютс . Диффузионные процессы ускор ютс . Из протока 3 в выработочную часть печи стекломасса поступает с равномерным по объему распределением ингредиентов. На стекломассу при температуре, соответствующей в зкости от И| 1,5 до ,5, пропускают электрический ток при помощи электродов, установленных радиально в двух параллельных , плоскост х. При включении кольцеобразного магнита с .обмотками на |Стекломассу накладываетс  вращаюШеес  магнитное поле. В результате вэаимопействи  вращающегос  электрическоххэ и магнитных полей в емкости образуютс  объемные силы, которые вызывают управл емые потоки стекломассы.Стекломасса вращаетс  в плоскости перпендикул рно продольной оси емкости,образу  круговые замкнутые контуры. Негомогенные включени  стекломассы, / в частности свиль, выт гиваютс . В / выт нутых тонких сло х диффузионные процессы протекают е ыстрее. Концентраци  ингредиентов в стекломассе выравниваетс . Стекломасса приобретает высокую степень гомогенности. Пример 1. Варку свинцового хрустал  состава, вес.%: SiO-t 57,5, В2.О5 1,0, А. 0,5, РЬО 24,0, ZnO 1,0 и 16,0 осуществл ют в модельной-ванной печи периодического действи . Дл  составлени  шихты используют следующие материалы., кг: кварцевый песок 53,6; борную кислоту 1,7; техническую окись алюмини  0,4; свинцовый сурик 22,5; углекислый цинк марки ч 1,4 и углекис.лый калий марки ч 21,4. Влажность кварцевого песка при составлении шихты 4,3%, а удельна  поверхность 1960 см /г. Контрольную плавку стекла без применени  электромагнитного пол  осуществл ют по температурно- I

временному режиму, приведенному на фиг-. 3, крива  1. Варку стекла во вра цающемс  электромагнитном поле осуществл ют по одному и тому температурно-временному режиму, орЛеденйому на.фиг.3, крива  2, по 5-ти различным рабочим режимам электромагнита . Полученные данные приведены в табл.1.

Температурные зависимости в зкост {(Ь) и удельного электрического .сопротивлени  (-fc) стекла приведены на фиг.9, кривые 3 и 4.

Оценку пузырьности образцов стекла провод т согларно НО 24:98.10. 33. 342 путем просмотра полированных образцов проб блочного стекла объемом 200 см ( см) на установке dH-80 и ПАК-1. Оценку безсвильности

определ ют согласно ОСТ 3-1200-72. Результаты осветлени  и гомогенизации стекла приведены в табл.2.

11ри этом обеспечиваетс  перемешивание стекломассы с достаточной интенсивностью дл  получени - стекла с высокой степенью осветл емости и гомогенности, устран етс  искажение пространственного распределени  вращающегос  магнитного пол  в емкости

печи и представл етс  возможным проводить осветление и гомогенизацию стекломассы в вращающемс  электрическом и электромагнитном пол х, неопаса сь перегрева стекломассы.

Годовой экономический эффект

на одной стекловаренной печи производительностью 3,5 т/сут составл ет 65556 руб.

Таблица

27 19 24

3 4

5

Свили не обнаружены То же

X

чО il

I

y

/ Л / yy y

Д

ФигЛ

Pui.5

Claims (2)

1. ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ личающаяся тем, что, с целью'повышения качества стекломассы, электромагнит выполнен шестиполюсным с фазным сдвигом вектора индукции между соседними полюсами 60 , электроды расположены радиально с образованием угла 60° между соседними электродами одной плоскости,сдвиг тока по фазе между соседними электродами одной плоскости равен 60°, а ближайшие пары электродов, расположенные в соседних плоскостях, имеют фазовый сдвиг 180°.

2. Печь поп. 1, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен кольцеобразным и установлен g в протоке, полюса электромагнитов ' частично заделаны в наружных стенках протока, а электроды проходят

ПЕЧЬ, содержащая бассейны с протоком,

Фиг.1

ЯТОЖГ^,Ш'П§