1one
Изобретение относитс к стекольной промышленности , в частности к устройствам дл варки стекла нри высоких и измен ющихс в значительных пределах съемах стекломассы .The invention relates to the glass industry, in particular to devices for melting glass at high and changing over a considerable range of glass melts.
Известны высокопроизводительные стекловаренные ванные печи непрерывного действи , примен ющиес в производстве листового стекла 1. Важнейн им контрольным параметром их работы, в существенной мере определ ющим стабильность нроцесса стекловарени , вл етс положение границ щихты и нены. Этот параметр дл обеспечени нормальных условий работы печи как стекловаренного агрегата и устойчивой работы стеклоформующих машин должен строго поддерживатьс на посто нном уровне. С этой целью выдерживаютс стабильные тепловой и газовый режимi;i нечи, обеспечиваетс посто пство съемов стекломассы, состава шихты и режима загрузки. Известны также стекловаренные ванные печи, в варочном бассейне которых в газовом пространстве по всей длине зоны, зан той шихтой и пеной, вдоль оси печи имеетс горизонтально расположенный огнеупорный элемент , экранирующий в указанной зоне расплав стекломассы от теплового излучени , исход щего от факелов горелок и свода печи 2. Экранирующий элемент одним своим краем опираетс на верхнюю плоскость брусьев стены загрузочного кармана печи; другой край экранируюц;его элемента подвешен с помощью специальной сложной огнеупорной конструкции к главному своду стекловаренной печи в отапливаемой части ее варочного бассейна. Экранирующий элемент 1звестной .конструкции способствует стабилизации режима варки стекла за счет стабилизации положени границ шихты и пены благодар созданию в зоне варки поперечных конвекционных потоков стекломассы , направленных от боковых стен варочно5 го бассейна но направлению к оси печи, вдоль которой находитс экраиированна от излучени и, следовательно, менее нагрета стекломасса.High-performance glass melting furnaces of continuous action are known that are used in the production of sheet glass. The most important control parameter of their operation, which to a significant extent determines the stability of the glass melting process, is the position of the boundary section and the non-position. This parameter, in order to ensure normal operation of the furnace as a glass-making unit and the stable operation of glass-forming machines, must be strictly maintained at a constant level. To this end, stable thermal and gas conditions i; i are not maintained; a constant removal of glass mass, charge composition and loading mode is ensured. Glass melting furnaces are also known, in their cooking pool in the gas space along the entire length of the zone occupied by the charge and foam, along the furnace axis there is a horizontally positioned refractory element shielding the melt of glass melt from the heat radiation emanating from the torches and roof in this zone furnaces 2. The shielding element with its one edge rests on the upper plane of the bars of the wall of the furnace loading pocket; another edge is screened; its element is suspended by means of a special complex refractory structure to the main arch of a glass melting furnace in the heated part of its cooking basin. The shielding element of the well-known structure contributes to the stabilization of the glass melting mode by stabilizing the position of the boundaries of the charge and foam due to the creation in the cooking zone of the transverse convection currents of glass melt directed from the side walls of the cooking basin to the furnace axis, which is shielded from the radiation and therefore , less heated glass.
В этом же патенте представлены стекло0 варенные нечи, варочный бассейн которых оборудован холодильником U-образной формы в виде двух параллельно располон енных труб с приспособлением дл циркул ции охлаждающего агента. Холодильник проходит из загрузочного кармана по оси печи до границы шихта-пена и находитс на поверхности расплавленной стекломассы. Благодар охлаждающему воздействию холодильника в зоне варки создаютс направленные к оси печи поперечные конвекционные потоки стекломассы, что обеспечивает посто н ство положени границ шихты и пены и, следовательно, стабилизирует процесс стекловарени в целом. Недостатками известных стекловаренных печей вл ютс : - недостаточно эффективное использование варочной площади печи ввиду неравномерного распределени загружаемых в печь куч шихты и бо в центральной части варочного бассейна вдоль его осевой линии; -ограниченное излучение тепла от свода и факелов горелок печи в зоне, требующей значительных количеств тепла; на участке бассейна от загрузочного кармана до середины зоны провара шихты; -распространение охлаждающего воздействи экранирующего элемента только на поверхностные слои наход щейс под ним расплавленной стекломассы, при этом в объеме стекломасса претерпевает незначительные температурные изменени , что снижа ,ет возможности экранирующего элемента как средства стабилизации режима варки; -конструкци выполненного из огнеупорного материала устройства посто нно подвергаетс воздействию высоких температур п 1аменного пространства печи и вследствие этого не может длительно эксплуатироватьс . Ремонт экранирующего элемента известной конструкции возможен только при остановке печного агрегата на холодный ремонт . Таким образом, применение экранирующего элемента известной конструкции приводит к сокращению продолжительности кампании печи. Целью изобретени вл етс стабилизаци технологического режима варки и продление рабочей кампании печи. Поставленна цель достигаетс тем, что экранирующий элемент расположен в варочном бассейне печи вдоль его оси на рассто нии от сыпочной стены 0,1-0,5 длины отапливаемой части варочного бассейна и установлен, по меньщей мере, на двух охлаждаемых опорах, которые в своей нижней части закреплены в дне бассейна. Экранирующий элемент может быть установлен над зеркалом расплава стекломассы или погружен в нее (частично или полностью). В варочном бассейне стекловаренной печи обеспечиваетс охлаждение расплава стекломассы не только в поверхностном слое, но и за счет воздействи системы охлаждени опор в объеме расплава. В результате возникают резко выраженные, значительно усиленные , поперечные конвекционные потоки стекломассы, направленные в сторону экранирующего элемента по всей длине зоны его действи , распростран ющегос на участке от середины зоны провара шихты до конца зоны варочной пены. На фиг. 1 показана стекловаренна ванна печь, вид в плане; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 показан экранирующий элемент, продольный разрез; на фиг. 5 - то же, поперечный разрез; на фиг. 6 - то же, поперечный разрез по опоре; на фиг. 7 показан экранирующий элемент еще по одному варианту выполнени печи с центральной опорой (поперечный разрез по опоре). Стекловаренна ванна печь состоит из варочного 1 и студочного 2 бассейнов, ограниченных боковыми стенами 3 и дном 4 и разделенных по стекломассе 5 заградительным устройством 6. В передней части варочного бассейна расположен узел загрузки щихты в печь, включающей загрузочный карман 7 и сыпочную стену 8. По обеим сторонам варочного бассейна 1 установлены горелки 9, сообщающиес с регенераторами , не показанными на чертежах. По обеим сторонам бассейна 1 до заградительного устройства 6 имеютс симметрично расположенные карманы Питтсбурга 10. В варочном бассейне 1 на участке от середины зоны провара щихты 11 до конца зоны варочной пены 12 установлен экранирующий элемент 13, стабилизирующий положение границ зоны шихты и пены. Экранирующий элемент покоитс на опорах Г4 и оснащен подвод щими хладагент трубами 15 с соплами 16 и полост ми 17 дл выхода хладагента. Варочный и студочный бассейны перекрыты сводом 18. Подсводовое пространство ограничено подвесными стенами 19. Над загрузочным карманом 7 перед сыпочной стеной 8 установлены бункера 20 дл щихты и используемого дл вторичного переплава бо стекла. Печь работает следующим образом . Шихта и бой загружаютс в печь в виде поперечных гр д (или куч) 21 через загрузочный карман 7. По мере продвижени вдоль варочного бассейна 1 шихта и бой провариваютс , при этом образуетс варочна пена 12. Положение границы шихтаварочна пена 22 и границы варочна пена - чистое зеркало 23 устанавливаетс в результате равновесного взаимодействи р да технологических факторов, важнейшим из которых вл етс производительность печи по сваренной стекломассе. Охлаждающее воздействие экранирующего элемента 13 и его опор 14 приводит к возникновению цикла интенсивных конвекционных потоков стекломассы 24 и 25, увлекающих плавающие на поверхности расплава стекломассы 5 гр ды 21 в направлении от боковых стен 3 бассейна i к центральной продольной оси печи, что обеспечивает более равномерное распределение щихты по щирине бассейна и предотвращает поступление шихты к боковым стенам 3, где температурные услови провара шихты вл ютс наименее благопри тными . Одновременно в зоне размещени экранирующего элемента 13 и его охлаждаемых опор 14 обеспечиваетс стабилизаци положени границ щихта-варочна пена 22 и варочна пена - чистое зеркало 23, т.е. прот женность зоны варки. Расположение экранирующего элемента 13 в варочном бассейне 1 на участке от середины зоны провара шихты до завершени зоны Барачной пены позвол ет сосредоточить его стабилизирующее воздействие в районе, наиболее подверженном колебани м и в то же врем в наибольшей степени определ ющем стабильность процесса варки в целом. При этом полностью устран ютс технологически совершенно неоправданные и недопустимые теплопотери на участке от загрузочного кармана до середины зоны провара шихты, имеющие место на стекловаренных печах известных конструкции. Экранирующий элемент 13 может быть изготовлен в виде одной или нескольких плит. В последнем случае места стыка плит наход тс в центре верхней плоскости опор 14. Применение экранирующего элемента 13 в виде нескольких плит, уложенных на опоры 14, закрепленные своей нижней частью в дне печи, позвол ет существенно повысить 35 надежность конструкции стекловаренной ванной печи и продлить межремонтный период ее эксплуатации. Экранирующий элемент 13 и опоры 14 изготовл ют из стойкого к высокотемпературному воздействию расплав22In the same patent, glass-boiled bedrocks are presented, the cooking basin of which is equipped with a U-shaped refrigerator in the form of two parallel tubes with a device for circulating a cooling agent. The refrigerator passes from the loading pocket along the axis of the furnace to the boundary of the charge-foam and is located on the surface of the molten glass mass. Due to the cooling effect of the refrigerator in the cooking zone, transverse convection flows of glass melts directed to the furnace axis are created, which ensures the constant position of the boundaries of the charge and foam and, therefore, stabilizes the glassmaking process as a whole. The disadvantages of the known glass melting furnaces are: - insufficiently effective use of the cooking area of the furnace due to the uneven distribution of the charge bales loaded into the furnace and more in the central part of the cooking basin along its centerline; - limited radiation of heat from the roof and torches of the furnace burners in an area requiring significant amounts of heat; in the area of the basin from the loading pocket to the middle of the penetration zone of the charge; - propagation of the cooling effect of the shielding element only on the surface layers of the molten glass mass under it, while in the volume of the glass mass undergoes slight temperature changes, which reduces the capabilities of the shielding element as a means of stabilizing the cooking mode; The design of a device made of a refractory material is constantly exposed to high temperatures in the first-floor space of the furnace and, as a result, cannot be operated for a long time. Repair of the shielding element of known construction is possible only when stopping the furnace unit for cold repair. Thus, the use of a shielding element of known construction leads to a reduction in the campaign duration of the furnace. The aim of the invention is to stabilize the technological mode of cooking and extend the working campaign of the oven. The goal is achieved by the fact that the shielding element is located in the cooking pool of the furnace along its axis at a distance from the drywall of 0.1-0.5 lengths of the heated part of the cooking basin and is installed, at least, on two cooled supports, which in its lower part parts fixed in the bottom of the pool. The shielding element can be installed above the glass melt mirror or immersed in it (partially or completely). In the cooking basin of a glass melting furnace, cooling of the glass melt is provided not only in the surface layer, but also due to the influence of the cooling system of the supports in the volume of the melt. As a result, sharply expressed, significantly reinforced, transverse convection flows of glass melt arise, directed toward the shielding element along the entire length of its zone of action, propagating in the area from the middle of the penetration zone of the charge to the end of the zone of the cooking foam. FIG. 1 shows a glass melting furnace, plan view; in fig. 2 - the same, longitudinal section; in fig. 3 - the same cross section; in fig. 4 shows a shielding element, a longitudinal section; in fig. 5 - the same, cross section; in fig. 6 - the same, cross-section along the support; in fig. 7 shows a shielding element in yet another embodiment of the furnace with a central support (cross-section along the support). The glass-melting furnace furnace consists of a cooking 1 and a student pool 2, bounded by side walls 3 and bottom 4 and separated by glass melt 5 by a barrier 6. At the front of the cooking pool there is a loading unit for the furnace, including a loading pocket 7 and a bulk wall 8. By The burners 9 are installed on both sides of the cooking basin 1, communicating with regenerators not shown in the drawings. On both sides of the basin 1 to the barrier device 6 there are symmetrically located pockets of Pittsburgh 10. In the cooking basin 1, a screening element 13 is installed in the section from the middle of the proving zone 11 to the end of the zone of the cooking foam 12, stabilizing the position of the boundaries of the charge and foam zones. The shielding element rests on the supports G4 and is equipped with coolant inlet pipes 15 with nozzles 16 and cavities 17 for refrigerant outlet. The cooking and student pools are covered by a vault 18. The underwater space is bounded by hanging walls 19. A hopper 20 is installed above the loading pocket 7 in front of the granary wall 8 and used for secondary remelting of bob glass. The furnace works as follows. The charge and the firing are loaded into the furnace in the form of transverse ridges (or heaps) 21 through the loading pocket 7. As you move along the cooking basin 1, the charge and the fight are boiled, thus forming the cooking foam 12. The position of the boundary of the cooking foam 22 and the border of the cooking foam is A clean mirror 23 is established as a result of the equilibrium interaction of a number of technological factors, the most important of which is the productivity of the furnace by the welded glass mass. The cooling effect of the shielding element 13 and its supports 14 leads to a cycle of intense convection currents of glass mass 24 and 25, dragging 5 gry 21 glass floating on the surface of the melt in the direction from the side walls 3 of the basin i to the central longitudinal axis of the furnace, which provides a more uniform distribution it prevents the ingress of charge to the side walls 3, where the temperature conditions of the cooked charge are the least favorable. At the same time, in the area of placement of the shielding element 13 and its cooled supports 14, stabilization of the boundaries of scrub-cooking foam 22 and the cooking foam is a clean mirror 23, i.e. extension of cooking zone. The location of the shielding element 13 in the cooking basin 1 in the area from the middle of the boil-in-cooking zone to the completion of the Barrel Foam zone makes it possible to concentrate its stabilizing effect in the area most susceptible to fluctuations and at the same time that determines the stability of the cooking process as a whole. At the same time, technologically completely unjustified and unacceptable heat losses in the section from the boot pocket to the middle of the penetration zone of the charge, which occur on glass melting furnaces of known design, are completely eliminated. The shielding element 13 may be made in the form of one or more plates. In the latter case, the junction points of the plates are in the center of the upper plane of the supports 14. The use of a shielding element 13 in the form of several plates laid on the supports 14 fixed by its lower part in the bottom of the furnace makes it possible to significantly increase 35 the reliability of the design of the glass-melting furnace of the furnace the period of its operation. The shielding element 13 and the supports 14 are made of a high-temperature resistant melt22
toto