SU1252303A1 - Стекловаренна ванна печь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к стекольной промышленности, в частности к стекловаренным ванным печам в производстве листового, тарного и других типов стекол.

Цель изобретени  - повышение производительности , улучшение качества стекла и снижение расхода топлива.

Цель достигаетс  вьтолнением стекловаренной ванной печи с варочным бассейном, оснащенным барботажными соплами, установленными в пределах площади участка кладки дна, имеющего описанную конфигурацию.

На фиг. 1 изображена стекловаренна  ванна  печь с участком барботи- ровани  стекломассы в варочном бассейне , план; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - тг же, поперечный разрез по участку барбо- тировани  стекломассы; на фиг. 4 - то же, вариант вьтолнени .

Стекловаренна  ванна  печь содержит варочный бассейн 1, студоч- ную 2 и выработочную 3 части со стек лоформующими устройствами 4. В варочном бассейне, отапливаемом горелками 5, в кладку дна 6 бассейна вмонтированы барботажные сопла 7. Участок 8, в пределах которого установлены барботажные сопла, выполнен с подъемом верхней горизонтальной поверхности 9 остальной кладки дна бассейна. Подъем обеспечиваетс  за счет утолщени  кладки дна на участке 8, например, путем футеровки основной кладки дна бакоровыми брусь м 10. футеровочные брусь  и элементы основной кладки дна варочного бассейна имеют сквозные соосные вертикальные отверсти  дл  установки бар ботажных сопел. Вертикальные поверхности 11 участка В образуют с боковыми стенками 12 варочного бассейна продольные притенные при мки 13. С целью исключени  возможности усиленного разъедани  элементов кладки участка 8 по швам, последние уплотн ют по всей площади контактирующих поверхностей, в том числе и в зоне контакта с поверхностью основной кладки дна высокостеклоустой- чивой огнеуопорной массой 14, например цирконий - содержащей. Таким же образом уплотн ютс  зазоры между корпусом барботажного сопла и вертикальной цилиндрической поверхностью отверстий дл  его установки.

5

0

Дл  псвыщрии  снлч лтаиионной надежности участок 8 может быть выполнен из огнеупорных высокостекло- устоичивых блоков на основе элек- троплавленных материалов, имеющих высоту , равную определ емой конструк- 1У1ей толщине кладки данного участка.

Дл  ликвидаци возможности образовани  вдоль обращенной к температурному максимуму торцовой зоны участка 8 целесообразно выполнение плавного перехода последнего на уровень основной кладки бассейна в виде наклонной плоскости 15 или в виде ступенчатого перехода.

Стекловаренна  ванна  печь работает следуюп)1м образом.

С помощью механических загрузчиков (не указаны) в варочный бассейн 1 поступают шихта и обратный стеклобой , которые провариваютс  за счет теплоты от сжигани  топлива с помощью горелок 5 в ограниченном подвесными стенами 16 и сводом 17 пла менном пространстве печи 18. По мере продвижени  по длине варочного бассейна щихта и бой провариваютс ,занима  на поверхности расплава 19 зону 20. В процессе провара

0 осуществл етс  барботирование гр д шихты 21 и расположенного под ней расплава 19 газовыми пузыр ми 22, образуемыми за счет подачи на сопла 7 дозированньк объемов сжатого

5 газообразного агента (например,воздуха или азота). В результате бар- ботировани  обеспечиваютс  положительные технологические эффекты по ускорению процессов варки и

0 гомогенизации стекла за счет интенсификации тепло-массообмена в зоне варки.

Благодар  подъему кладки дна на участке 8 варочного бассейна уровень

5 температуры придонных слоев расплава на этом участке оказываетс  вьш1е температуры в пристенных зонах расплава 19, что приводит к возникновению придонных конвекционных потоков

0 23, направленных в сторону боковых стен 12 бассейна. С помощью потоков 23 образующиес  в результате работы сопел 7 продукты разрушени  кладки дна участка 8 поступают в зону про5 дольньсх при мков 13 и практически не участвуют в схемах основного кон- век1щонного тепло-массообмена с ликвидацией возможности технологически

31

недопустимого из воилечени  в вьфабо точный поток стекломассы. В свою очередь вертикапь((ые продольные поверхности 11, обра9ованн ге в результате подъема дна участка 8,  вл ютс  тормоз цц ми элементами (типа донного порога) на пути обратной ветви 2А поперечного (направленного от продольной оси варочного бассейна к боковым его стенам) конвекционного цикла 25 потоков стекломассы.

Благодар  торможению на образу- Ю1Г1ИХ продольный порог поверхност х 1 в сфере действи  поперечного конвекционного цикла потоков 25 стекломассы возникает (с преимущественной локализацией в объеме при мка 13) микроцикл 26. В дариюм микроцикле сосредотачиваетс  основна  масса продуктов разъедани  огнеупорной кладки стен 12 варочрюго бассейна, захватываемых пр мой ветвью поперечного цикла 23 потоков стекломассы. Это позвол ет избежать поступлени  продуктов разрушени  стен варочного 6acceJ (Ha в зону действи  образующихс  при работе барботажных сопе;; 7 валов стекломассы 27.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции позвол ет избежат вовлечени  в схему основных конвекционных потоков стекломассы (и, следовательно , в выработочньш поток) в услови х активизации придонных слоев при барботировании стекломассы, продуктов разрушени  стен варочного бассейна и кладки дна в зоне работы го- пел. Это способствует улучшению качества стекла и ликвидирует ограничени  по повышению производительности печи по сваренной стекломассе св занные в известных конструкци х с увеличением брака стекла по огнеупорным включени м из-за вовлечени  в конвекционный массообмен загр зненных придонных слоев барботажной зоны при интенсификации работы сопел и повышении производительности процесса .

Вьтолнение дна в зоне барботиро- вани  с подъемом по отношению к остальной площади дна за счет большей толщины кладки способствует сокращению расхода технологического топлива в виду уменьшени  потерь теплоты в окружающую среду.

Как показали результаты модель- но-стендовьгх испытаний при прот жен

(О

)5

20

52

5 25

зо

35

40

4S

0

5

1014

ногти участка, вьптолненного с подъемом кладки дна менее 0,20 длины варочного бассейна снижаетс  технологическа  эффективность барботажной обработки и расплава как средства интенсификации тепло- и массообмен- HI.IX процессов в зоне варки стекла,. При тначении этого параметра более 0,30 в выработочный поток стекломассы ловлекаютс  газовые включени , что пругводит к браку стекла по пузыр м .

При сокращении пшрины участка подъема дна в зоне бурлени  до уровн  менее 0,45 ширины варочного бассейна уменьшаетс  интенсивность придонных направленньгх к стенкам бассейна потоков стекломассы и, следовательно , снижаетс  эффективность конструкю и как средства локализа- ци1 продуктов разрушени  кладки барботажной зоны в продольных при мках . При величине данного параметра более 0,75 работа расположенных по периферийным зонам участка подъема дна сопел приводит к интенсификации эррозийного разъедани  огнеупорной кладки стен варочного бассейна и тем самым повышает веро т- HocTf,- вовлечени  огнеупорных включений в вьфаботочный поток стекло- ма с с ьг.

Три высоте подъема на участке установки барботажных сопел более 0,30 глубины варочного бассейна в технологически недопустимых пределах сокращаетс  активный, с точки зрени  степени участи  в процессе массообмена, объем стекломассы. При величине этого параметра менее 0,05 снижаетс  интенсивность поперечных придонных конвекционных потоков стекломассы, направленньсх от зоны барботировани  к продольным при мкам . Это ослабл ет роль фактора подъема дн , расположенного вдоль оси варочного бассейна участка как средства, снижающего возможность продвижени  в зону барботировани  продуктов разрушени  стен варочного бассейна в объеме обратной ветви поперечного конвекционного потока стекломассы. Данный отрицательный эффект усиливаетс  в этом случае снижением функцией выполненного с подъемом дн а участка как механической преграды на пути обратного потока поперечного конвекционного ц1«кла.

51

Улучшение качества стекла и повышение производительности печи и стеклоформующего оборудовани  в услови х предлагаемой конструкции обеспечиваетс  также за счет увс тичени  мощности и повьпиени  термической однородности сыпочного цикла конвекционных потоков стекломассы по ширине варочного бассейна. Увеличение мощности сыпочного цикла потоков обеспечиваетс  повышенным уровнем температур расплава 19 по трассе цикла под шихтой в св зи с подъемом уровн  го- ризонтальной поверхности 9 кладки дна 6 на участке 8. Повышение термической однородности сыпочного цикла по ширине варочного бассе1ша и св занное с этим повьпиение технологической однородности, поступающей на выработку стекломассы, обеспечивающее устойчивую и высокопроизводительную работу стеклоформующих устройств 4, достигаетс  благодар  отсутствию каких-либо механических преград по фронту движени  обратного потока сыпочного цикла.

Кроме того, предлагаема  конструкци  позвол ет реализовать более интенсивные режимы барботажной обработки шихты и расплава в зоне варки , что повышает потенциальные возможности печи по повышению производительности процесса. В услови х применени  конструкции это обеспечиваетс  пониженной веро тностью выноса

5

0

23036

(.под действием (.) от сопел 7 потоков стекломассы - составной части валов 27) в поверхностные слои огнеупорньсх включений из придонных слоев.

Подъем уровн  контактирующей с расплавом поверхности 9 кладки дна 6 в зоне барботировани  позвол ет более эффективно использовать энергию барботирующих стекломассу пузырей с целью интенсификации процессов варки и гомогенизации расплава. Это создает благопри тные предпосылки дл  снижени  удельного расхода 5 теплоты на процесс варки стекла.Экономи  топлива обеспечиваетс  также за счет снижени  потерь теплоты через кладку дна в зоне барботировани  в св зи с предусмотренным предлагаемым решением повьш)енным термическим сопротивлением кладки дна в этой зоне.

В результате применени  предлагаемого решени  более полно реализуютс  технологические преимущества метода барботировани  оппсты и стекломассы в зоне варки в части повьш1ени  производительности, улучшени  качества стекла и экономии топлива.

Использование предлагаемого изобретени  обеспечит на типовой дев ти- машинной печи листового стекла увеличение производительности на 3-5%, увеличение выхода стекла 1-го сорта 2-4% и экономию топлива в 3-6%.

0

5

0

9 19 22 /7 //

7 10 15

Фие2

Составитель А.Колосов Редактор И.Дербак Техред В.Кравчук Корректор Т.Колб

Заказ 4585/25 Тираж 457Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. СТЕКЛОВАРЕННАЯ ВАННАЯ ПЕЧЬ, содержащая варочный бассейн, в кладку дна которого симметрично продольной оси вмонтирована группа сопел для барботажа стекломассы, студочную и выработочную часть, отличающаяся тем, что, с цедью повышения производительности, улучшения качества стекла и снижения расхода топлива, барботажные сопла установлены на участке огнеупорной кладки дна, выполненном вьппе уровня остальной кладки дна на 0,05-0,30 от глубины варочного бассейна, протяженностью от внутренней поверхности стен загрузочного кармана до 0,200,50 длины варочного бассейна и шириной 0,45-0,75 ширины варочного бассейна.

   J