SU791659A1 - Bath glass-smelting furnace - Google Patents

Bath glass-smelting furnace Download PDF

Info

Publication number
SU791659A1
SU791659A1 SU782694466A SU2694466A SU791659A1 SU 791659 A1 SU791659 A1 SU 791659A1 SU 782694466 A SU782694466 A SU 782694466A SU 2694466 A SU2694466 A SU 2694466A SU 791659 A1 SU791659 A1 SU 791659A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
furnace
glass
electrodes
zone
melt
Prior art date
Application number
SU782694466A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Георгиевна Байбург
Константин Тимофеевич Бондарев
Татьяна Борисовна Жузе
Сергей Владимирович Игнатов
Ирина Михайловна Савина
Радомир Игоревич Севастьянов
Алексей Васильевич Федоров
Вадим Александрович Чубинидзе
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт стекла
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский институт стекла filed Critical Государственный научно-исследовательский институт стекла
Priority to SU782694466A priority Critical patent/SU791659A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU791659A1 publication Critical patent/SU791659A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к ванным стекловареннЕлм печам непрерывного действи  и может быть использовано в производстве листового стекла. ,The invention relates to bath glass furnaces of continuous action and can be used in the manufacture of sheet glass. ,

В последнее врем  в производстве листового стекла все большее распространение получают печи, в которых нар ду с подводом тепла в пламенное пространство печи (за счет сжигани  |g газового или жидкого топлива) , предусмотрено введение тепла непосредственно в стекломассу путем пропускани  через нее электрического тока.Recently, in the production of flat glass, furnaces are becoming more and more common, in which, along with the supply of heat into the furnace’s fiery space (by burning | g of gas or liquid fuel), heat is introduced directly into the glass mass by passing electric current through it.

Практика показала, что ввод тепла за счет электроэнергии  вл етс  хо . 15 рошим средством повышени  производительности печей, снижени  удельного расхода тепла , продлени  рабочей кампании стекловаренных установок и улучшени  качества стекломассы., 20Practice has shown that heat input due to electricity is ho. 15 tools to increase furnace productivity, reduce specific heat consumption, extend the working campaign of glass melting plants and improve the quality of glass melt., 20

Кроме того, за счет возможности селективного ввода тепла в локализованные области стекловаренной печи, по вл етс  возможность оперативного . управлени  технологическим процессом.25In addition, due to the possibility of selectively introducing heat into localized areas of a glass melting furnace, it is possible to be operative. process control .25

Известны стекловаренные печи, в которых нар ду со средством управлени  поперечной конвекцией стекломассы в зоне шихты система электроподогре .ва играет роль регул тора температуры30Glass-melting furnaces are known in which, along with the means for controlling the transverse convection of glass melt in the charge zone, the electric heating system plays the role of a temperature controller30

в зоне загрузки шихты дл  предотвращени  замерзани  загрузочного кармана при увеличении производительности печи 1.in the charge loading zone to prevent the loading pocket from freezing while increasing the productivity of the furnace 1.

Недостатком таких йечей следует признать малое количество электроэнергии , подаваемого в печь, так как электроды могут располагатьс  лишь в загрузочном кармане, где температура стекломассы, и следовательно, ее электропроводность чрезвычайно низки. Кроме того, вызывает сомнение возможность управлени  поперечной конвекцией стекломассы из загрузочного кармана, .ибо последн   зависит только от температурного пол  стекломассы в самой печи, которое при отсутствии электроподогрева с бассейне определ етс  прежде всего услови ми сжигани  топлива.The disadvantage of such measures is to recognize a small amount of electricity supplied to the furnace, since the electrodes can be located only in the boot pocket, where the temperature of the glass mass and, consequently, its electrical conductivity is extremely low. In addition, the possibility of controlling the transverse convection of the glass mass from the boot pocket, the latter depends only on the temperature of the glass mass in the furnace itself, which, in the absence of electric heating from the pool, is determined primarily by the conditions of fuel combustion.

Известна также стекловаренна  печь в которой в конце зоны варки устаИовЛен поперечный р д вертикальных электродов, служащий как дл  введени  дополнительного тепла, так и дл  усилени  температурного барьера, а роль управлени  поперечной конвекцией возложена на продольный р д электродов Сбарботеров, расположенный от границ шихты по направлению к выработке .A glass furnace is also known in which, at the end of the cooking zone, a transverse row of vertical electrodes is installed, which serves both to introduce additional heat and to increase the temperature barrier, and the role of controlling transverse convection is assigned to the longitudinal row of Sbarboter electrodes located to work out.

Дл  этой печи характерен тот недо .статок, что в ней управле.{ие поперечной конвекцией предусмотрено.лишь в зоне рафинировани  расплава, а не в зоне варки шихты, что дл  ванных печей, особенно большой производительности ,  вл етс  более насущной задачей . Кроме того, как показала практика работы ванных печей, установка электродов только за пределами зоны варки не обеспечивает существенного прироста производительности из-за снижени  температуры в загрузочном кармане и прилегающей к нему области ниже допустимого уровн .This furnace is characterized by the fact that it lacks control over the cross convection only in the melt refining zone, and not in the charge cooking zone, which is a more urgent task for furnaces, especially large capacity. In addition, as the practice of bath furnaces has shown, installing electrodes just outside the cooking zone does not provide a significant performance increase due to a decrease in temperature in the boot pocket and the area adjacent to it below the permissible level.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  печь, включа- юща  удлиненный бассейн с расположеннь ми в нем зоной варки,к которой примыкает с торцовой стороны загрузочный карман, зоной осветлени , в которой стекломасса не содержит непроваренных.частиц шихты, зоной гомогенизации расплава и выработочную часть.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a furnace, including an elongated basin with a cooking zone located in it, to which a loading pocket adjoins on the front side, a clarification zone in which the glass melt does not contain unwelded particles of the charge, a zone homogenization of the melt and the working part.

Печь нар ду с системой первичного (плазменного нагрева оборудована системой электроподогрева, состо щей из разнесеЕШЫх в зоне варки и осветлени  в продольном направлении поперечных р дов вертикальных электродов , которые раздел ют всю варки и осветлени  на р д идугдих один за другим в продольном направлении контрольных столбов стекломассы 3 . Эти поперечные р ды электродов подсоединены как к главной цепи питани  так и к цепи дополнительного питани  имеющей регулирующее устройство дл  изменени  пропускаемого мелоду электродами тока независимо от главной цепи питани . Основна  иде , заложенна  в данной конструкции печи, состоит в том, что, регулиру  напр жение подаваемое на поперечные р ды электродов , ограничивающие контрольный столб стекломассы, можно регулировать восход щий поток в столбе по отношению к нисход щим потокам по границам столба . Благодар  этому можно полностью управл ть продольной конвекцией стекл массы как в зоне варки, так и в зоне осветлени .The furnace is also equipped with a primary system (plasma heating is equipped with an electric heating system consisting of spacers in the cooking zone and longitudinal clarification of transverse rows of vertical electrodes that separate all the boiling points and lightning in a row of control columns one after another in the longitudinal direction glass melts 3. These transverse rows of electrodes are connected both to the main power circuit and to the additional power circuit having a regulating device for changing the current through which the electrodes are passed through the electrode regardless of the main supply circuit. The basic idea behind this furnace design is that by regulating the voltage applied to the transverse rows of electrodes that limit the control column of the glass melt, it is possible to regulate the upward flow in the column with respect to the downward flows along the borders of the column. Due to this, it is possible to completely control the longitudinal convection of glass of the mass both in the cooking zone and in the clarification zone.

Однако нар ду с широкими возможност ми управлени  продольной конвекцией в этой печи не предусмотрено возможности воздействи  на поперечные конвективные потоки стекломассы. Учитыва , что даже при равномерном распределении вводимого тепла в поперечном сечении печи температура у стен бассейна будет ниже, чем в центре печи (в результате потерь тепла в окружающую среду), в печи будут руществовать конвективные потоки стекломассы, направленные от оси бассейна к периферии.Такое  вление приведет к снижению возможной производитеЛьности печи , уменьшению рабочей кампании стекловаренной установки и ухудшению качества стекломассы.However, along with the wide possibilities of controlling the longitudinal convection in this furnace, it is not possible to influence the transverse convective flows of the glass melt. Taking into account that even with a uniform distribution of the input heat in the cross section of the furnace, the temperature at the pool walls will be lower than at the center of the furnace (as a result of heat loss to the environment), the furnace will melt convective glass mass flows from the basin axis to the periphery. This effect will lead to a decrease in the possible performance of the furnace, a decrease in the working campaign of the glass melting plant and a deterioration in the quality of the glass melt.

В основу изобретени  поставлена задача создать такую конструкцию стекловаренной печи, в которой ввод тепла за счет электроэнергии позвол л бы нар ду с повышением производительности печи регулировать как продольные , так и поперечные конвективные потоки стекломассы.The invention is based on the task of creating such a design of a glass melting furnace in which the input of heat due to electric power would allow, together with an increase in the productivity of the furnace, to regulate both longitudinal and transverse convective flows of glass melt.

Цель изобретени  - повышение производительности стекловаренной печи, продление ее рабочей кампании и улучшение качества стекломассы.The purpose of the invention is to increase the productivity of the glass furnace, extend its working campaign and improve the quality of the glass melt.

Указанна  цель достигаетс  тем,что в ванной стекловаренной печи, содержащей зону варки с прилегающим к ней с торцовой стороны загрузочным карманом, зоны осветлени , гомогенизации и выработки стекломассы, горелочные устройства и электроды, установленные в зонах варки и осветлени , электроды, установленные в зоне варки, расположены по дуге, симметричной относительно продольной оси печи и обращенной концами к выработочной зоне печи, с радиусом, равным 0,4-2,0 ширины печи, при этом ближайшие к загрузочному карману электроды отсто т от торцовой стены печи на рассто нии 0,03-0,15 ширины печи.This goal is achieved by the fact that in a glass furnace furnace containing a cooking zone with a boot pocket adjacent to it from the front side, a zone of clarification, homogenization and generation of glass melt, burners and electrodes installed in the zones of cooking and clarification, electrodes installed in the zone of cooking , are arranged in an arc symmetrical with respect to the longitudinal axis of the furnace and facing towards the working area of the furnace, with a radius of 0.4–2.0 of the furnace width, while the electrodes nearest to the loading pocket are separated from the face oh furnace wall at a distance of 0.03-0.15 furnace width.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.The essence of the invention is as follows.

Температурное поле стекломассы в ванной печи  вл етс  существенно неоднородным. В продольном сечении печи температура стекломассы возрастает от загрузочного кармана к так называемому квельпункту печи, а в поперечном сечении - от боковых стен к продольной оси. В результате этого в стекломассе возникает поперечна  и продольна  конвекци , в верхней части бассейна направленна  от квельпункта к загрузочному карман и от продольной оси и боковым стенам печи. Результирующие этих потоков схематично можно представить как радиусы-лучи, исход щие из зонымаксималь- ых температур стекломассы в сторону загрузочного кармана. При располржении электродов (или центров групп электродов) по соответствующим этим радиусам дугам оператортехнолог за счет избирательного регулировани  мощности, подаваемой на отдельную группу электродов, получае .т возможность воздействовать как на поперечную, так и на продольную конвекцию стекломассы.The temperature field of the glass melt in the bath furnace is substantially non-uniform. In the longitudinal section of the furnace, the glass melt temperature rises from the loading pocket to the so-called quelpoint of the furnace, and in cross section from the side walls to the longitudinal axis. As a result, transverse and longitudinal convection occurs in the glass melt, in the upper part of the basin, directed from the quill point to the loading pocket and from the longitudinal axis and side walls of the furnace. The resultant flows of these flows can be schematically represented as radii-rays emanating from the zone of maximal temperatures of the glass melt towards the loading pocket. When electrodes (or centers of groups of electrodes) are deployed along the arcs corresponding to these radii, the operator technologist, by selectively adjusting the power supplied to a separate group of electrodes, makes it possible to influence both transverse and longitudinal convection of the glass melt.

Так как расположение зоны максимальных температур стекломассы зависит от многих конструктивных и режимных параметров (.соотношение длины и ширины печи, удельна  производительность установки, распределение газа по длине печи и услови  его ежиганн  и др.(/ ; то длина радиусов упом нутых дуг и положение их центров могут мен тьс  в широких пределах.Since the location of the zone of maximum temperatures of the glass mass depends on many design and operational parameters (ratio of length and width of the furnace, the specific capacity of the installation, the distribution of gas along the length of the furnace and its condition, etc. (/; then the length of the radii of the arcs and their position centers may vary widely.

На фиг. 1 показана примерна  схема результирующих потоков в верхних СЛОЯХ стекломассы и картограмма шихты в зоне варки; на фиг. 2 и 3 - расположение электродов в ванной печи , варианты.FIG. 1 shows an exemplary diagram of the resulting flows in the upper layers of the glass melt and the charge cartogram in the cooking zone; in fig. 2 and 3 - the location of the electrodes in the bath furnace, options.

Стекловаренна  ванна  печь, огражденна  торцовыми 1 и боковыми стенами 2, подом и сводом Г(на рисунках не показаны), содержит загрузочный, карман 3, зону 4 варки шихты, зону 5 осветлени  и гомогенизации расплава а также выработочную. часть 6. Печь оборудована системой первичного на:грева шихты и расплава, представл ющую собой несколько пар горелок 7, встроенных в боковые стены 2 печи через которые путем сжигани  газового топлива вводитс  основна  часть тепл необходимого дл  технологического передела.The glass-melting bath furnace, fenced with end 1 and side walls 2, hearth and vault G (not shown in the figures), contains a boot, pocket 3, charge cooking zone 4, zone 5 for clarification and homogenization of the melt as well as the working one. Part 6. The furnace is equipped with a primary heating and melt heating system, consisting of several pairs of burners 7, built into the side walls 2 of the furnace through which the main part of the heat required for technological conversion is introduced by burning gas fuel.

В зоне 8 максимальных температур стекломассы в трех поперечных р дах установлены восемнадцать вертикальных вставленных через дно печи мО- - либденовых электродов 9, соединенных с источниками питани . При этом рассто ние мелоду соседними р дами электродов и электродами в одном р ду примерно равны глубине бассейна.In zone 8 of the maximum glass melt temperature, in three transverse rows, eighteen vertical MO-Libden electrodes 9 inserted through the furnace bottom, connected to power sources, are installed. In this case, the distance to the melody by adjacent rows of electrodes and electrodes in one row is approximately equal to the depth of the basin.

В зоне варки шихты по дуге окружности радиусом, равным примерно ширине печи, с центром, расположенным на продольной оси печи, установлены четыре трехэлектродные группы 10 и 1 вертикальных, вставленных через дно печи злектродов. При этом две центральные группы 10 электродов расположены в непосредственной близости о загрузочного кармана ;(на рассто нии, равном 0,03-0,15 ширины печи от торцовой стены)) и служат .дл  регулировани  температуры стекломассы в зоне загрузки шихты, а две другие 11 приближены к боковым стенам печи (рассто ние центров этих групп от боковы стен не превышает 0,13 ширины печи)) и служат в основном дл  управлени  поперечной конвекцией стекломассы.In the cooking zone of the charge in an arc of a circle with a radius equal to approximately the width of the furnace, with the center located on the longitudinal axis of the furnace, four three-electrode groups of 10 and 1 vertical, inserted through the bottom of the electrode furnace, are installed. In this case, two central groups of 10 electrodes are located in the immediate vicinity of the loading pocket; (at a distance equal to 0.03–0.15 width of the furnace from the end wall)) and serve to control the temperature of the glass melt in the loading zone of the charge, and the other two 11 are close to the side walls of the furnace (the distance of the centers of these groups from the side walls does not exceed 0.13 of the furnace width)) and serves mainly to control the transverse convection of the glass melt.

Как Ч центральные 10 так и боковые 11 группы электродов подсоединены к автономным источникам питани . В зонах расположени  групп электродов установлены донные термопары 12.Both central 10 and lateral 11 groups of electrodes are connected to independent power sources. Bottom thermocouples 12 are installed in the zones of location of the electrode groups.

Стекловаренна  печь работает следующим образом.The glass furnace works as follows.

Тщательно перемешанные компоненты шихты вместе с боем стекла подаютс  в загрузочный карман 3 на расплав стекломассы. Под механическим воздействием загрузчика шихта попадает в зону 4 варки, где происход т процесс ее нагрева, плавлени  и растворени  тугоплавких компонентов. При отсутствии систе ы дополнительного электроподогрева дл  обеспечени  нормальногThe thoroughly mixed components of the charge, along with the glass breakage, are fed into the loading pocket 3 to melt glass mass. Under the mechanical action of the loader, the charge enters the cooking zone 4, where the process of its heating, melting and dissolving the refractory components takes place. In the absence of an additional electrical heating system to ensure normal

протекани  технологического процесса при производительности 360 т/сут., . в печь необходимо подать 3700-3800 м/ч газа колорийностью 8300 ккал/м.process flow at a productivity of 360 tons / day.,. 3700-3800 m / h of gas with a caloric content of 8300 kcal / m must be supplied to the furnace.

Дл  обеспечени  производительности печи, равной 430 т/сут. вводитс  в действие система дополнительного электроподогрева , расположенна  в квельпункте печи мощностью 2500-2800 кВа. При дальнейшем повышении производительности температура стекломассы в To ensure the kiln's performance is 430 tons / day. An auxiliary electrical heating system is put into operation, located in the heater point of a 2500–2800 kVA furnace. With a further increase in productivity, the glass melt temperature in

0 загрузочном кармане по показани м донной термопары 12 падает ниже необходимого уровн , при котором вырабатываетс , стекломасс требуемого качества . Дл  обеспечени  требуемого 0, the boot pocket according to the indications of the bottom thermocouple 12 drops below the required level at which the glass mass of the required quality is produced. To provide the required

5 уровн  температуры в зоне загрузки шихты включаютс  центральные группы 10 электродов, а необходима  мощность регулируетс  либо переключением ступеней трансформатора, либо специальным Level 5 of the temperature in the charge loading zone turns on the central groups of 10 electrodes, and the required power is regulated either by switching the transformer steps or by special

0 регулирующим устройством, соединенным р датчиком температуры, либо любым другим способом {например, за счет разного вылета электродов). Так как при этом температура стекломассы у стен печи будет понижатьс , то воз5 никает опасность усилени  поперечной конвекции, что приведет к движению шихты в пристенную область со всеми вытекающими из этого отрицательными последстви ми. Дл  предотвращени  0 by a regulating device connected by a temperature sensor, or in any other way {for example, due to different emission of electrodes). Since the temperature of the glass melt near the furnace walls will decrease, there is a danger of increasing transverse convection, which will lead to the movement of the charge into the near-wall region with all the negative consequences that follow from this. To prevent

0 этого  влени  одновременно с центральными группами электродов включаютс  боковые группы 11. При этом, как показывают расчеты, отношение мощности, вводимой в боковые группы 11 к мощ5 ности центральных групп 10 должно находитьс  в пределах 1,2-1,5, а обща  мощность групп электродов 10,11 наход щихс  в зоне варки составл ет 50-80% от мощности электроподогрева At the same time, along with the central groups of electrodes, side groups 11 are included. In this case, calculations show that the ratio of the power introduced into the side groups 11 to the power of the central groups 10 should be in the range of 1.2-1.5, and the total power of the groups electrodes 10,11 located in the cooking zone is 50-80% of the power of electric heating

0 в квальпункте печи.0 in the furnace kiln.

При введении в зону варки мощности, равной 1300 кВа, прирост производительности составит пор дка 35 т/сут. Расчетна  экономическа  эффективность на печи по производству полированного When a power equal to 1,300 kVA is introduced into the cooking zone, the increase in productivity will be in the order of 35 tons / day. Estimated economic efficiency at the polished kiln

5 стекла только за счет повышени  производительности составит более 300 тыс. руб. в год. Обща  экономическа  эффективность от внедрени  предложенной конструкции стекловаренной ванной 5 glasses only due to increase in productivity will make more than 300 thousand rubles. in year. Overall economic efficiency from the implementation of the proposed design of glass bath

0 печи выразитс  в снижении удельных капитальных затрат, удельного расхода топлива, повышении производительности труда, продлении рабочей кампании печи и улучшении, качества вырабаты5 ваемой продукции.The furnaces will be expressed in lowering the specific capital expenditures, the specific fuel consumption, increasing labor productivity, extending the operating campaign of the furnace and improving the quality of the products produced.

Claims (3)

1.Патент США № 3926606, кл. 65-135, опублик. 1975,1. US Patent No. 3926606, cl. 65-135, published. 1975, 2.Патент Великобритании 1039952 кл. С 1 М опублик 1966.2.Patent UK 1039952 cl. With 1 M published in 1966. 3.Патент Великобритании № 1428354 кл. F 4 В, опублик. 1976 /(прототип)).3.Patent UK No. 1428354 cl. F 4 V, pub. 1976 / (prototype)).
SU782694466A 1978-12-08 1978-12-08 Bath glass-smelting furnace SU791659A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782694466A SU791659A1 (en) 1978-12-08 1978-12-08 Bath glass-smelting furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782694466A SU791659A1 (en) 1978-12-08 1978-12-08 Bath glass-smelting furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU791659A1 true SU791659A1 (en) 1980-12-30

Family

ID=20797686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782694466A SU791659A1 (en) 1978-12-08 1978-12-08 Bath glass-smelting furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU791659A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US1944855A (en) Method of and apparatus for making glass
US6085551A (en) Method and apparatus for manufacturing high melting point glasses with volatile components
CN101405231B (en) Method for temperature manipulation of a melt
US3742111A (en) Method and furnace for the electric melting of glass
US3248205A (en) Glass melting furnace with submerged gas burners
RU2627288C2 (en) Glass melting unit and method
RU1838253C (en) Glass melting furnace
US3197539A (en) Method of operating electric arc furnace
US2600490A (en) Glass melting method
US5062118A (en) Electric melting furnace for vitrifying waste
US2686820A (en) Glass furnace and process for melting glass
SU791659A1 (en) Bath glass-smelting furnace
US1991331A (en) Glass melting tank
US2084830A (en) Metallurgical process and apparatus
US4161617A (en) Method and apparatus for electrically melting glass
KR920000640B1 (en) Improvement for glass electric melting technique
US4082528A (en) Glass melting tank with temperature control and method of melting
US4638490A (en) Melting furnaces
US3941577A (en) Method and apparatus for making molten glass
CN211111677U (en) Glass kiln
SU816969A1 (en) Method of glass smelting in bath glass-smelting furnace
US2474504A (en) Heating ingots
US2928887A (en) Method and apparatus for refining glass
SU1381081A1 (en) Three-phase electric glass-melting furnace
US4741753A (en) Method and apparatus for electrically heating molten glass