SU996339A1 - Ванна стекловаренна печь - Google Patents

Description

(-ильным характером конвекционных п -:оков из-за непрерывного разъедани огнеупорного материала перегородки на прот жении рабочей кампании печ ограниченный срок службы ванной ст ловаренной печи, лимитируемый, в первую очередь, сроком службы пере городки между варочной и осветлител ной част ми бассейна, так как при высоких скорост х потоков стекломас сы в сечении над преградой последн   подвергаетс наиболее интенсив ному (по сравнению с другими элеме тами огнеупорной кладки варочного бассейна) разрушению. Целью изобретени   вл етс  по .вьхоиение производительности печи, к iecTBa стекломассы и продление кампании печи. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ванной стекловаренной пе чи, включающей сыпочную стенку, варочный и выработочный бассейны, горелки , установленные в боковых стенах , группы донных электродов, смон тированные в зоне шихты и в квельпункте , между которыми в кладке дна в зоне варки расположены сопла бурлени  , последние установлены в зоне длиной 0,15-6,35 длины варочного бассейна и расположенной от сыпочной стенки на рассто нии 0,05-0,15 его длины, примем рассто ние от пос леднего р да сопел по направлению к выработочному бассейну до первого р да электродов в квельпункте составл ет 0,15-0,25 длины варочного бассейна. Приближение барботажных сопел к сыпочной стене на рассто ние ближе 0,05 длины варочного бассейна снижает эффективность бурлени  изза значительного сопротивлени  куч шихты (высотой 180-250 мм) выход щим из сопел потокам газа, сокращени  времени пребывани  шихты в зоне варки ввиду возникновени  дополнительного (по отношению к толкающему шихту к выработочной части уси лию загрузчиков) воздействи  на шихту восход щих от сопел валов вращени  стекломассы} а также образовани  пустот, заполненных барбо тажным агентом, что затрудн ет теплообмен между шихтой и расплавленной стекломассой и близости электро дов в зоне шихты. Отнесение барботажных сопел от сыпочной стены на рассто ние более 0,15 длины варочного бассейна попводит к неэффективности бурлени , так как основна  часть зоны шихты не подвергаетс  воздействию барботажного агента, к ухудшению условий теплообмена, так как зона бурлени  выходит за пределы створа первой пары горелок, и через образующиес  термические окна не поступает достаточное количество тепла. Оптимальна  прот женность зоны бурлени  играет существенную роль как дл  повышени  производительности , так и дл  улучшени  качества стекломассы.. , Уменьшение длины зоны бурлени  менее 0,15 длины варочного бассейна приводит к снижению эффективности применени  бурлени  стекломассы как средства интенсификации процесса варки, так как часть зоны шихты в этом случае не подвергаетс  барботажной обработке, к снижению эффективности теплообмена, так как горелки зоны варки не в полной мере участвуют .в теплообмене с шихтой в зоне, подверженной бурлению. Увеличение длины зоны бурлени  более 0,35 длины варочного бассейна также нежелательно, так как приводит к следующим отрицательным технологическим эффектам,.смещение зоны бурлени  в зону варочной пены, что Приводит к дополнительному образованию варочной пены и вторичных пузырей, которые перетекают через квельпункт и попадают в выработочный поток стекломассы с выходом пузырей на ленту стекла, что существенно снижает ее качество, уменьшение однородности стекломассы из-за увеличени  веро тности перетекани  свежесваренной стекломассы через квельпункт , снижение мощности сыпочного цикла конвекционных потоков стеклот массы. Не менее существенным дл  повышени  производительности ванной стекловаренной печи и улучшени  качества стекла  вл етс  рассто ние от последнего р да сопел (по направлению к выработке) до первого поперечного р да электродов в зоне квельпункта . Уменьшение этого рассто ни  менее 0,25 длины варочного бассейна приводит к тому, что до момента достижени  своего максимального развити  поток стекломассы сыпочного цикла встречает на своем пути тормоз цее воздействие восход щих потоков от барботажных сопел. Увеличение же этого рассто ни  более 0,25 длины варочного бассейна (при установке электродов ДЭП в зоне квельпункта) сокращает длину зоны бурлени , что ухуд1лает теплообмен части горелок с шихтой и снижает эффективность бурлени  как средства интенсификации процесса варки стекла. На чертеже схематически нзобра-. женплан ванной стекловаренной печи. Ванна  стекловаренна  печь с поперечным направлением пламени, оснашейна  шестью парами горелок 1, 2, 3, 4, 5 и 6 в боковых стенах, имеет р ды донных электродов 7, см-.,нтированных в зоне шихты между сы почной стенкой 8 и первой парой го релок 1, а также р ды донных электродов 9, смонтированных в квельпункте между четвертой и п той парами горелок. Сопла 10 дл  бурлени  смонтированы между р дами электродов 7 и 9, и ближайший к загрузке р д сопел 10 отстоит от сыпочной стены 8 на величину а. Длина зоны, зан той соплами 10, равна в, а рассто ние от последнего р да сопел 10 по направлению к выработочному бассейну до пе:рвого р да электродов 9 в зоне квельпункта равно с.

Ванна  стекловаренна  печь работает следующим образом.

С помощью механических загрузчиков {на чертеже не показаны) в варочный ,бассейн подают шихту и бой. По мере продвижени  по длине варочного -бассейна в направлении квельпункта шихта и бой провариваютс  благодар  тепловому воздействию пламени при сжигании топлива в пор ,елках 1-6 печи, а также благодар  теплу, выдел емому электродами 7 и 9 дополнительного электроподогрева. Сваренна , осветленна  и усредненна  стекломасса поступает в студочную и выработочный бассейн.

В процессе провара шихта подвергаетс  воздействию толкающего усили  механических загрузчиков в направлении квельпункта и обратному воздействию конвекционного потока сыпочного цикла, усиленного дополнительным электроподогревом с помощью электродов 9 в квельпункте.

Система дополнительного электроподогрева с помощью электродов 7, установленных в зоне шихты до первой пары горелок, существенно ниже по своей мощности (в среднем на 70% дополнительного электроподогрева в квельпункте. В св зи с этим, дополнительный электроподогрев в зоне шихты не оказывает существенного ослабл ющего вли ни  на сыпочный цикл. Назначение дополнительного электроподогрева в зоне шихты заключаетс  в обеспечении локального поддержани  температуры стекломассы в загрузочном кармане и в непосредственной близости от сыпочной стены.

Шихта и наход ща с  под ней . расплавленна  стекломасса, прЬдвига сь в сторону выработочной части печи , подвергаютс  барботажной обработке газообразным агентом (сжатым аистом, воздухом или другим газом), подаваемым через сопла 10. При этом тепло, поступающее в зону варки за ,счет дополнительного электроподогрева , равномерно распредел етс  в указанном объеме.

Кроме того, в местах выхода барботажных пузырей в слое шихты образуютс  открытые участки зеркала

стекломассы - термические окна, благодар  которым увеличиваетс  тепловоспринимающа  поверхность шихты и ускор етс  процесс отекани  свежесваренной пленки расплава с поверх/

ности куч шихты. При этом благодар  тому, что барботажные сопла 10 смонтированы в створе действи  первой и второй пар горелок, интенсифици|руетс  процесс теплообмена между

пламенным пространством печи и шихтой , ускор етс  процесс варки шихты и увеличиваетс  производительность печи.

Восход щий от электродов 9 поток

стекломассы  вл етс  механической преградой на пути движени  не тОлько шихты, но и свежесваренного расплава из объема варочного бассейна. Благодар  этому стабилизируетс  и

усиливаетс  квельпункт, значительно повышаетс  однородность стекломассы и качество вырабатываемой продукции.

Установка сопел 10 в створе первой и второй пар горелок с одновременным использованием дополнительного электроподогрева в зоне квельпункта стабилизирует границы варки, что повышает производительность печи по сварочной стекломассе и обеспечивает продление кампании печи.

Пример. На печи листового стекла, отапливаемой шестью парами горелок, испыгана ванна  стекловаренна  печь.

Технические данные печи следующие :

Производительность по сваренной стекломассе, т/сут430-440

Площадь отапливаемой части варочного бассейна (при работе шести пар горелок), м 270 Длина бассейна(6„) м 30

Ширина бассейна, м 10 Глубина варочной части , м ,1,4 Ширина загрузочного кармана, м 6,8 Тип загрузчиков шихты и бо  Роторный Количество возвратного бо , %23

Количество горелок,

пар6

Общий расход на печь, м/ч3800

Расход воздуха на горение ,

Температура по верхнему строеник) печи следующа , С: до первой пары горелок 1440, между первой и второй парами горелок 1520, между второй и третьей парами горелок 1570, между третьей и четвертой парами горелок 1590, между четвертой и п той парами горелок 1580, между п той и шестой парами горелок 1530, за шестой парой горелок 1400.

Расположение электродов следующее : перва  группа - между сыпочной стеной и первой парой горелок, всего 12 электродов, расположенных четырьм  группами, втора  группа - в квельпункте - восемнадцать электродов в три р да. .

Мощность первой группы электродо 400-800 кВт, мощность второй группы электродов 2200-3000 кВт.

Характеристика барботажного комплекса . Количество барботажных сопел , установленных симметрично продольной оси печи на участке от. первой пары горелок до оси между второй и .третьей парами горелок, составл ет 13 шт, рассто ние от сыпочной стены до начала зоны бурлени  3,3 м, прот женность барботажного комплекса 9,1 м, рассто ние от конца зоны бурлени  по направлению к выработочному бассейну до первого рда электродов в зоне квельпункта 5,85 м.

При этом положение границ зоны варки определ етс  следующими показател ми: - шихты - между второй и третьей парами горелок; - варочной пены - до конца влета четвертой пары ° горелок.

Оптимальные варианты расположени  барботажного комплекса и -дополнител ьных электродов определены как на физической модели, уменьшенной по сравнению с действующей печью в 35 раз, так и на самой печи.

Величины а 0,11, b 0,3, с 0,2,

Результаты испытаний приведены в таблице.

0,1

0,033 3

0,05 4,5 0,15 4,5

0,11 9,0 0,3 б

3,3

0,15 10,5 0,35 7,5

4,5

0,4 9

0,20 12

340 Первый р д со2 ,89 пел в зоне шихты совпадает с электродами

420 . Шихта заканчи1 ,32 ваетс  между второй и третьими парами горе . лок

430 Варочна  пена

1,23 занимает площадь до конца влета четвертой пары горелок

410 Квельпункт рас1 ,48 положен между четвертой и п той парами горелок

Claims (2)

1. 360 Образование пу2 ,08 зырей и выход их на ленту стекла Использование Ьредлагаемой стекловаренной печи обеспечивает более эффективное применение интейсифицирующего комплекса, состо щего из двух систем ДЭП и бурлени  стекломассы с достижением увеличени  прои водительности печи на 4%, и увеличе ние выхода стекла I сорта на 15 абс с одновременным продлением кампании печи. При по технологическим оценкам дол  вклада от исполь.зовани  изобретени  в повышении производительности печи и сортности ла составл ет соответственно 1,52 ,0% и 3,5-5%. , Формула изобретени  Ванна  стекловаренна  печь, вклю чающа  сыпочную стенку, варочный и -выработочный бассейны, горелки, установленные в боковых стенах. группы донных электродов, смонтированные в зоне шихты и в квельпункте, между которыми в кладке дна в зоне варки расположены сопла бурлени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности , качества стекломассы и продлени  кампании печи, сопла установлены в зоне длиной 0,15-0,35 длины варочного бассейна и расположенной от сыпочной стенки на рассто нии 0,05-0,15 его длины, причем рассто ние от последнего р да сопел по направлению к выработочному бассейну , до первого р да электродов в квельпункте составл ет 0,15-0,25 длины варочного бассейна. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 265396, кл. С 03 В 5/02, 1968.
2. 2.Патент США № 2975224, КЛ. 65-32, 1961 (прототип).