SU952774A1 - Ванна стекловаренна печь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к промышлен ности стройматериаловИ может быть использовано в производстве любого вида стекла, варка которого производитс  в ванных печах непрерывного действи .

Известна стекловаренна  ванна  печь, в кладе дна бассейна варочной части которой барботажные сопла установлены следующим образом: два поперечных (перпендикул рных продольной оси бассейна) р да сопел в зоне температурного максимума; С(цин р д сопел - вдоль продольной оси печи на участке от загрузочного кармана до первого (ближайшего к загрузочному карману) из указанных поперечных р дов сопел 1.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ванна  стекловаренна  печь, включающа  варочной бассейн с группой барботажных :сопел,вмонтированных в дно между сы ,;Почной стеной и зоной температурного максимума.Применение печей известной : конструкции обеспечивает стабилиз цию положени  границ зоны варки по длине бассейна и улучшение однородности стекломассы

Однако применение известных конструкций благодар  наличию двух поперечных р дов в зоне температурного максимума также приводит к повышению веро тности вовлечени  газовых пузырей из зоны бурпени  в выработочный поток стекломассы. Другим недостатком конструкции  вл етс  неэффективное использование централь10 ной прилегающей к продольной оси печи зоны варочного бассейна. Это обусловлено конструктивными особенност ми известной печи в части расположени  сопел, а именно нгличием р да

15 сопел, сориентированного вдоль продольной оси печи. В зоне действи  этих сопел возникают восход щие потоки стекломассы, что приводит к образованию отк хлтого (свободного от

20 шихты) участка зеркала стекломассы вдоль продольной оси печи. Указанный участок зеркала стекломассы подвергаетс  более интенсивному нагреву по сравнению с участками зеркала

25 стекломассы, изолированными слоем шихты от теплового излучени  главного свода печи и факелов горелок. В результате повышаетс  мощность поперечных (направленных от прсщольной

30 оси печи к боковым стенам бассейна

варочной части печи) конвекционных потоков стекломассы и, следовательно , интенсифицируетс  продвижение загружаемых в печь гр д шихты к неэффективным как с технологической, так и теплотехнической точек зрени  периферийным участкам бассейна варочной части печи. Одновременно возникает повышенна  веро тность еще одного отрицательного эффекта - непосредственного контакта шихты с огнеупорной кладкой стен бассейна на варочной части, что, как известно,  вл етс  одной из основных причин усиленной коррозии огнеупорной кладки стен-бассейна варочной части и св занной с этим преждевременной остановки печи на холодный ремонт. Особенно это характерно дл  стекловаренных ванных печей, эксплуатирующихс  при высокой удельной производитепьности по сваренной стекломассе с вь1сокой единичной мощностью.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса продлени  кампании печи.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в стекловаренной ванной печи, включающей варочный бассейн с группой барботажных сопел, вмонтированных в дно между сыпочной стеной и зоной температурного максимума, контурные сопла сориентированы по кривой второго поруздка, описываемой уранением L AR + BR + С, где L - рассто ние от сопла до сыпочной стены печи; R - рассто ние от сопла до про дольной оси печи; А 0,001К + + 0,075К - 0,8; В 0,19к2 - 0,73К + + 0,5; С 3,53К - 2,41, при ,,350 ,65 ширины загрузочного кармана, а интервал между смежными соплами конт ра составл ет 0,05-0,3 ширины варочного бассейна.

Указанное соотношение между рассто нием от сопла до сыпочной стены печи L и рассто нием от сопла до продольной оси бассейна R определено таким образом, чтобы образуемый соплами р д сконтуривал площадь бассейна варочной части, характеризующуюс  максимальным тепловым напр жением и, следовательно, наиболее благопри тными услови ми протекани  процесса провара шихты.

,Интервал между смежными соплами psTjjja составл ет 0,05-0,3 от ширины бассейна варочной части печи при вар ировании последней величины в диапазоне 6-12 м. Указанный интервал установлен на основе модельных исследований по определению размера поперечного сечени  восход щего потока стекломассы, возникающего-при подъеме через слой стекломассы газовых пузырей, образующихс  на выходе из сопел. Прин тый интервал между смежными соплами исключает эффект взаимо

действи  восход щих потоков стекломассы от смежных сопел, тем самым Ьредотвраща  возможность локального усилени  (или ослаблени ) мощности этих потоков, что улучшает термическую и химическую однородность стекломассы . Вместе с тем по контуру р да образуетс  полученный восход щими от сопел потоками ваш стекломассы ,  вл ющийс  преп тствием на пути движени  гр д шихты из оконтуренной зоны, например, при увеличении производительности печи по сваренной стекломассе.

В пределах площади, оконтуриваем описанным р дом сопел, устанавливаютс  барботажные сопла, обеспечивающие перемешивание стекломассы с целью интенсификации тепло- и массообмена и рационашьное распределение гр д шихты по площади зоны варки и увеличение тепловоспринимающей поверхности шихты за счет периодического разрыва пузыр ми гр д шихты. Эти сопла, в цел х обеспечени  одинаковых условий обработки расплава по ширине бассейна, расположены симметрично относительно продольной оси печи, причем в смежных поперечных (перпендикул рных продольной оси печи ) р дах желательно расположение сопел по отношению друг к другу в шахматном пор дке. Указанные сопла целесообразно устанавливать таким образом, чтобы интервал между ближайшими соплами смежных поперечных р дов в среднем в 1,2-2,5 раза превышал интервал между соплами оконтуривающего р да. Это способствует тому , что загружаема  в печь шихта не встречает, по мере своего продвижени  в пределах оконтуренной зоны, каких-либо преп тствий, например в виде локального восход щего вала стекломассы, образованного в результате совмещени  потоков стекломассы, восход щих от каких-либо двух или нескольких сопел. Последнее же может привести к существенному торможению и даже к прекращению (на отдельных участках бассейна) нормального продвжени  шихты в направлении от места ее загрузки к зоне температурного максимума бассейна варочной части печи. На чертеже изображена стекловаренна  печь, с комплексом сопел дл  бурлени  стекломассы газообразными агентами, план.

Изображенна  стекловаренна  ванна  печь имеет варочную 1 и выработочную 2 части. Варочна  часть 1 отапливаетс  горелками 3. Выработочна  часть 2 оснащена стеклоформующими машинами 4. В кладку дна бассейна варочной части 1 между сыпочной стеной 5 и зоной б температурного максимума, главным образом, на участке распространени  гр д шихты 7 вмонтированы сопла 8. Последние расположены в виде дискретного симметричного относительно продольной оси печи р да, сориентированного по кривой 9, описываемой приведенным уравнением. В пределах площади, оконтуриваемой кривой 9 и сыпочной стеной 5 в кладке дна бассейна варочной части 1, симметрично относительно продольной оси печи установлены сопла 10.

Предлагаема  стекловаренна  ванна  печь работает следующим образом.

С помощью механических загрузчиков (не показаны) в бассейн варочной части 1 поступает шихта 7. По мере движени  по длине бассейна варочной части 1 в направлении зоны б температурного максимума шихта 7 провариваетс . Далее сваренна , осветленна  (освобожденна  от газовых пузырей) и усредненна  стекломасса поступает в бассейн вырабо±очной части 2, охлаждаетс  и вырабатываетс  стеклоформующими машинами 4. При бурлении стекломассы газообразными агентами (например , сжатым воздухом, азотом и др.) через сопла 8 имеет место эффект торможени  шихты 7 как при ее продвижении по длине бассейна варочной части 1, так и в сторону боковых стен этого бассейна. Этот эффект достигаетс  благодар  возникновению ориентированного по кривой 9 вала, образованного восход щими потоками стеломассы- приход щими в движение за счет подъемной силы образующихс  на выходе каждого из сопел 8 газовых пузырей. В результате загружаема  в печь шихта 7 сосредотачиваетс  в процессе своего провара в пределах плс цади, оконтуриваемой кривой. 9 и сыпочной стеной 5, что позвол ет выполнить основные технологические требовани , предъ вл емые характеру распределени  шихты в бассейне варочной части современных высокопроизводительных ванных печей и направленные, прежде всего, на симметричное относительно продольной оси печи распределение шихты в центральной части бассейна , характеризующийс  максимальным тепловым напр жением, обеспечение оптимального соотношени  между прот женностью зон варки и открытого зеркала стекломассы и предотвращение контакта шихты с огнеупорной кладкой стен бассейна варочной части.

При этом поддерживаетс  посто нство положени  границ варки в заданных пределах - важнейшее и необходимое условие стабилизации процесса варки стекла и исключаетс  возможность поступлени  на выработку свежесваренной химически неоднородной стекломассы . Благодар  этому существенно по .вышаетс  качество стекломассы п6 термической и химической однородности.

Таким образом, реализуетс  главна  функци  сопел 8, заключающа с  в принудительном и посто нном во времени сосредоточении шихты (в процессе ее провара) в зоне, характеризующейс  наиболее благопри тными (с точки зрени  рациональной организации процессов теплообмена и стекловарени ) ус .лови ми. Одновременно исключаетс  возможность контакта шихты с огнеупорной кладкой стен бассей на, что снижает скорость ее коррозии в 1,52 раза и обеспечивает продление раЬочей кампании стекловаренной ванной печи на срок до 6-12 мес.

При бурлении стекломассы агентами с помощью сопел 8 достигаетс  также эффект усреднени  стекломассы. Этот эффект в значительной мере усиливаетс  за счет бурлени  стекломассы под шихтой 7, осуществл емого с помощью сопел 10. Причем прин тый., в соответствии с предлагаемым изобретением интервал между соплами 10 в значительной мере снижает технологически нежелательный эффект торможени  шихты (движущейс  в сторону вы .работочной части) в пределах зоны действи  этих барботажных сопел.

При бурлении стекломассы с помощь сопел 10 имеют также место следующие важные, с точки зрени  интенсификации процесса варки стекла и улучшени  однородности стекломассы, технологические эффекты; увеличение тепловоспринимающей поверхности шихты путем перераспределени  глубинных слоев гр ды шихты с подачей их на поверность в зону высоких температур; интенсификаци  процесса провара шихты снизу за счет увеличени  скорости об новлени  пленки расплава под шихтой, лимитирующей поступление снизу от стекломассы в глубинные слои гр ды шихты, а также благодар  образованию в зоне выхода пузырей системы бурлени  участков открытого зеркала стекломассы и достигаемому в результате бурлени  разрыву гр д шихты; обеспечение равномерного распределени  шихты в зоне варки.

При этом в расчете на одну современную линию производства полированного стекла внедрение стекловаренной ванной печи предлагаемой конструкции обеспечивает экономический эффект по р дка 250-300 тыс.руб. в год, обусловленный увеличением выпуска продукции на 1%, выхода стекла первого сорта на 1% и снижением удельного расхода топлива на 3-5%. Кроме того, дополнительный экономический эффект обеспечиваетс  за счет продлени  рабочей кампании на 6-12 мес.

Claims (2)

1. Формула изобретени  Ванна  стекловаренна  печь, имеюща  варочный бассейнс группой барбагажных сопел, вмонтированных в дно между сыпочной стеной и зоной температурного максимума, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса и продлени  Кс1мпании печи, контурные сопла сориентированы по кривой второго пор дка, описываемой уравнением L AR + BR + С, где L - рассто ние от сопла до сыпочной стены печи; R - рассто ние от сопла до продольной оси печи; г. А 0,001К2 +.:0,075К - 0,8; ,19К 0 ,73К + 0,5; С 3,53К - 2,41, при К 0,35-0,65 ширины загрузочного кармана, а интервал между смежными

   соплами контура составл ет 0,05-0,3 ширины варочного бассейна.

   Источники информации, I прин тые во внимание при экспертизе 1 1. Патент США 3330639, кл. 65-179, 1967.
2. 2. Патент Японии 47-24927 кл. 21А31, 1972 (прототип).

   m rti rh /nh rh LJM ф LJJLJJ ф LJJ  I..1 Л