UA59617A

UA59617A - A glass-melting furnace feeder

Info

Publication number: UA59617A
Application number: UA2002108217A
Authority: UA
Inventors: Валерій Леонідович Мазур; Валерий Леонидович Мазур; Володимир Петрович Гаврилюк; Владимир Петрович Гаврилюк; В'ячеслав Валерійович Мазур; Микола Семенович Гаврилюк; Николай Семенович Гаврилюк
Original assignee: Фізико-Технологічний Інститут Металів Та Сплавів Національної Академії Наук України; Физико-Технологический Институт Металлов И Сплавов Национальной Академии Наук Украины
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2003-09-15

Abstract

A glass-melting furnace feeder comprises port, bottom, process opening, burners in feeder arch, insert mounted into the feeder bottom. The insert is mounted in front of the process opening in the feeder bottom as moving the melt to manufacture and is made in the form of a float which upper plane is mounted in the feeder bottom on the level of the bottom plane in which the insert tube being fixed axially to the insert cap void. At that the insert tube enters to the feeder port combustion space above the melt mirror level, on the upper end thereof the tube cap is mounted, and provided with port connected to the tube void and separated by a wall into two voids, and tube cap walls are fixed on the upper wall above the melt mirror. On the insert tube under the insert cap the float is mounted with a possibility of vertical movement thereof relative to the insert tube which is made in the form of a circular pocket-like void which bottom is immersed into the melt below the melt mirror, and one of float walls enters into the inner void of tube cap, and another one into the outer one with a possibility of the float moving in the melt. At that the tube insert lower part coming into the surrounding environment has from below a fitting of the insert tube to which the mechanism for pulse supplying the air-gas mixture is connected.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до промисловості будівельних матеріалів, а саме : до фідерів плавильних печей і може 2 бути використаний на підприємствах промисловості будівельних матеріалів, в хімічній промисловості, металургійній та інших галузях, що виробляють волокна з розплавів гірничих порід.The invention relates to the building materials industry, namely: to the feeders of melting furnaces and can be used at enterprises of the building materials industry, in the chemical industry, metallurgy and other industries that produce fibers from molten rock.

Відомий фідер скловарної печі, вставка якого виконана в вигляді вертикальної трубки, стінки якої виступають в топочний простір фідера вище дзеркала розплаву (а.с. Мо 937366). При застосуванні такого фідера для виробки волокон з розплаву, що характеризується малою теплопрозорістю, виникає ряд проблем 70 технологічного характеру, як то: виникає потреба подальшого зменшення розкиду їх за розміром по діаметру, що обумовлює розширення сфери застосування вироблених з волокон виробів. Завадою цьому є також значна хрупкість волокон підвищеного діаметру через розмір критичного радіусу закручення. Це ставить потребу розробки більш досконалих фідерів, які б давали змогу виготовляти волокна меншого діаметра.A well-known feeder of a glass furnace, the insert of which is made in the form of a vertical tube, the walls of which protrude into the furnace space of the feeder above the melt mirror (a.s. Mo 937366). When using such a feeder for the production of fibers from a melt characterized by low thermal transparency, a number of problems 70 of a technological nature arise, such as: there is a need to further reduce their spread in terms of diameter, which leads to the expansion of the scope of application of products made from fibers. This is also hindered by the significant fragility of fibers of increased diameter due to the size of the critical twist radius. This creates a need for the development of more advanced feeders that would make it possible to produce fibers of a smaller diameter.

Найбільш близьким за технічною сутністю та результатом, що досягається, є фідер скловарної печі (патент 125 рф Мо 2034803, опубл. 1995, бюл. Мо13). Цей фідер включає канал, дно фідера, в якому вмонтована вставка, склепіння фідера, в якому вмонтовані пальники. Вставка забезпечена вертикальними трубками, закріпленими в донній частині своєї порожнини. Стінки вставки виступають в топочний простір фідера вище дзеркала розплаву і виконана в вигляді кишені, забезпеченої стінками, в одній з яких виконаний вертикальний канал, що сполучає верхній шар розплаву фідера з простором кишені вставки.The closest in technical essence and the result achieved is the feeder of the glass furnace (patent 125 rf Mo 2034803, publ. 1995, bull. Mo13). This feeder includes a channel, the bottom of the feeder, in which the insert is mounted, the vault of the feeder, in which the burners are mounted. The insert is equipped with vertical tubes fixed in the bottom part of its cavity. The walls of the insert protrude into the furnace space of the feeder above the melt mirror and are made in the form of a pocket equipped with walls, one of which has a vertical channel connecting the upper layer of the feeder melt with the space of the insert pocket.

Недоліком такої вставки є те, що її вертикальні трубки, що омиваються з зовнішньої сторони розплавом, який безперервно подається на виробку, охолоджуючись при цьому, потребують певного часу нагріву розплаву, що знижує продуктивність виробки волокон. Крім того, вертикальні трубки, розташовані в зоні ближче до каналу, через який розплав поступає в порожнину кишені вставки, нагріваються більш інтенсивно, ніж трубки, віддалені від цього каналу. Це вимагає потреби відбору частки розплаву з нижньої зони кишені вставки, найбільш віддаленої від каналу, по якому поступає розплав з фідера на виробку, що веде до зменшення продуктивності « виробки волокон. Нерівномірність нагріву вертикальних трубок вставки веде до збільшення розкиду вироблених волокон за розміром їх діаметра, що веде до зниження якості продукції.The disadvantage of such an insert is that its vertical tubes, which are washed from the outside with the melt, which is continuously supplied to the product, cooling at the same time, require a certain time to heat the melt, which reduces the productivity of fiber production. In addition, the vertical tubes located in the zone closer to the channel through which the melt enters the cavity of the insert pocket are heated more intensively than the tubes located further from this channel. This requires the need to select a portion of the melt from the lower zone of the insert pocket, the most distant from the channel through which the melt flows from the feeder to the production, which leads to a decrease in the productivity of fiber production. The uneven heating of the vertical tubes of the insert leads to an increase in the dispersion of the produced fibers in terms of their diameter, which leads to a decrease in the quality of the products.

В основу запропонованого винаходу поставлена задача розробити таку конструкцію фідера, яка б давала можливість досягти оплавлення найбільш тугоплавких включень розплаву та максимально рівномірно - розподілити оплавлені тугоплавкі включення в об'ємі розплаву. «-The basis of the proposed invention is the task of developing such a feeder design that would make it possible to achieve melting of the most refractory inclusions of the melt and to distribute the melted refractory inclusions in the volume of the melt as evenly as possible. "-

Поставлена задача вирішується тим, що в фідері скловарної печі, який включає канал фідера, дно фідера, виробничий отвір, пальники в склепінні фідера, вставку, вмонтовану в дно фідера, згідно з винаходом, вставка, ке, вмонтована перед виробничим отвором в дно фідера по ходу переміщення-розплаву на виробку і виконана в Ф вигляді ковпака, верхня площина якого змонтована в дні фідера на рівні площини дна, в якій закріплена трубкаThe task is solved by the fact that in the feeder of the glass furnace, which includes the feeder channel, the bottom of the feeder, the production hole, the burners in the vault of the feeder, the insert mounted in the bottom of the feeder, according to the invention, the insert, ke, mounted in front of the production hole in the bottom of the feeder by of the movement of the melt to the product and is made in the form of a cap, the upper plane of which is mounted in the bottom of the feeder at the level of the plane of the bottom, in which the tube is fixed

Зо вставки співвісно порожнині ковпака вставки, при цьому труба вставки входить в топковий простір каналу фідера о вище рівня дзеркала розплаву, на верхньому кінці її змонтовано ковпак труби, забезпечений каналом, сполученим з порожниною труби і розділеним стінкою на дві порожнини, а стінки ковпака труби закріплені на верхній стінці вище дзеркала розплаву, при цьому на трубі вставки під ковпаком вставки змонтовано поплавокз «4, можливістю його вертикального переміщення відносно труби вставки, її виконано в вигляді кільцевої З 0 карманоподібної порожнини, дно якої занурене в розплав нижче дзеркала розплаву, а стінки поплавка с входять--одна в внутрішню порожнину ковпака труби, а друга в зовнішню, з можливістю переміщення поплавка з» в розплаві, при цьому нижня частина труби вставки, що виходить в навколишнє середовище, знизу забезпечена патрубком труби вставки, до якого приєднано пристрій імпульсної подачі газоповітряної суміші.From the insert coaxial with the cavity of the insert cap, while the insert pipe enters the furnace space of the feeder channel above the level of the melt mirror, a pipe cap is mounted on its upper end, equipped with a channel connected to the pipe cavity and divided by a wall into two cavities, and the walls of the pipe cap are fixed on the upper wall above the melt mirror, at the same time, a float with "4" is mounted on the insert pipe under the insert cap, with the possibility of its vertical movement relative to the insert pipe, it is made in the form of a ring Z 0 pocket-like cavity, the bottom of which is immersed in the melt below the melt mirror, and the walls of the float c enter--one into the inner cavity of the pipe cap, and the other into the outer one, with the possibility of moving the float c" in the melt, while the lower part of the insert pipe, which exits into the environment, is equipped with a nozzle of the insert pipe from below, to which a pulse supply device is attached gas-air mixture.

Оплавлення найбільш тугоплавких включень розплаву досягнуто за рахунок того, що газоповітряна суміш, виходячи з порожнини поплавка пульсаційно, згоряє в безпосередньому контакті із дзеркалом розплаву фідера, і-й де найбільш висока температура полум'я. Найбільш рівномірного розподілу оплавлених тугоплавких включень в (Те) розплаві досягнуто за рахунок зворотно-- поступального переміщення поплавка в розплаві. При виринанні поплавка глибинний шар розплаву, який прилягає до дна фідера, витягується дном поплавка до верхніх шарів, а б при зворотньому русі поплавка шари дзеркала розплаву переміщуються до дна фідера. Такі коливання поплавка - 0 під дією імпульсної подачі газоповітряної суміші в порожнину поплавка дають можливість оплавленим тугоплавким включенням розплаву ефективно розподілятися в об'ємі розплаву рівномірно, що забезпечує т одинакові термопластичні ознаки вироблених з розплаву волокон на всьому етапі витягування виробу. Це дає можливість виготовлення волокон з однаковими якісними параметрами, що суттєво зменшує їх обривність.Melting of the most refractory inclusions of the melt is achieved due to the fact that the gas-air mixture, leaving the cavity of the float in a pulsating manner, burns in direct contact with the mirror of the feeder melt, and where the flame temperature is the highest. The most uniform distribution of melted refractory inclusions in the (Te) melt was achieved due to the reciprocating movement of the float in the melt. When the float emerges, the deep layer of the melt, which is adjacent to the bottom of the feeder, is pulled by the bottom of the float to the upper layers, and when the float moves back, the layers of the melt mirror are moved to the bottom of the feeder. Such fluctuations of the float - 0 under the action of the pulsed supply of the gas-air mixture into the cavity of the float make it possible for the melted refractory inclusions of the melt to be effectively distributed evenly in the volume of the melt, which ensures the same thermoplastic characteristics of the fibers produced from the melt at the entire stage of drawing the product. This makes it possible to manufacture fibers with the same quality parameters, which significantly reduces their breakage.

Фідер скловарної печі представлено на фіг. в розрізі Фідер включає канал фідера 1, дно фідера 2, 29 склепіння фідера З, пальники склепіння фідера 4, вставку фідера 5, вмонтовану в дно фідера і виконану в в. вигляді ковпака для зручності закріплення її в отворі дна фідера, трубу вставки 6, вмонтовану у вставку фідера коаксіальне її верхній стінці яка входить в канал фідера на рівні площини дна фідера, патрубок 7 труби вставки, змонтований на трубі вставки, змонтованій на трубі вставки, що виходить з вставки нижче дна фідера в навколишнє середовище, ковпак 8, змонтований коаксіальне на верхньому кінці труби вставки, яка 60 виходить в канал фідера вище дзеркала розплаву і виконаний в вигляді декількох співвісно змонтованих між собою стінок, прикріплених зверху до горизонтальної стінки, сполучених з порожниною труби кільцевим каналом 9 ковпака, поплавок 10, виконаний з двох коаксіальне закріплених до донної частини його стінок, змонтованих коаксіальне поміж собою і створюючих порожнину каналу ковпака 11, пристрій подачі газоповітряної суміші 12, приєднаний до патрубка труби, виробничий отвір дна фідера 13. бо Працює фідер скловарної печі наступним чином. В канал фідера 1 на дно фідера 2 з печі безперервно поступає розплав на виробку. Для підтримання необхідної в'язкості розплаву по пальниках 4 в склепінні фідераThe feeder of the glass furnace is shown in fig. in section The feeder includes the channel of the feeder 1, the bottom of the feeder 2, 29 vaults of the feeder Z, the burners of the vault of the feeder 4, the insert of the feeder 5, mounted in the bottom of the feeder and made in c. in the form of a cap for the convenience of fixing it in the hole of the bottom of the feeder, the insert pipe 6, mounted in the feeder insert coaxial with its upper wall, which enters the feeder channel at the level of the plane of the bottom of the feeder, the nozzle 7 of the insert pipe, mounted on the insert pipe, mounted on the insert pipe, which exits from the insert below the bottom of the feeder into the environment, the cap 8 is mounted coaxially on the upper end of the insert pipe, which 60 exits into the feeder channel above the melt mirror and is made in the form of several coaxially mounted walls, attached from above to the horizontal wall, connected to the cavity pipe through the ring channel 9 of the cap, the float 10, made of two coaxially fixed to the bottom part of its walls, mounted coaxially between themselves and creating the cavity of the channel of the cap 11, the device for supplying the gas-air mixture 12, attached to the pipe nozzle, the production hole of the bottom of the feeder 13. because it works glass furnace feeder as follows. In the channel of the feeder 1 to the bottom of the feeder 2, the melt for the product continuously flows from the furnace. To maintain the required viscosity of the melt on burners 4 in the vault of the feeder

З безперервно подається в канал фідера газоповітряна суміш, яка згоряючи, дає необхідне тепло для підтримання температури розплаву. Розплав, заповнюючи площину дна фідера, піднімається вище вставки фідера 5, піднімаючи на певну висоту відносно дна фідера поплавок 10. В трубу вставки 6 через патрубок 7 труби вставки подається імпульсне від пристрою газоповітряної суміші 12 газоповітряна суміш під необхідним тиском. З труби вставки газоповітряна суміш імпульсне виходить в порожнину каналу 11 поплавка. Внаслідок цього поплавок занурюється своїм дном до дна фідера. Після закінчення дії тиску газоповітряної суміші на порожнину каналу поплавка, він під дією тиску розплаву спливає в верхнє положення. Завдяки імпульсній подачі /о газоповітряної суміші на поплавок, він безперервно виконує зворотно--поступальний рух в розплаві, що дає можливість розплаву постійно переміщуватись. Газоповітряна суміш із порожнини ковпака направляється завдяки зовнішнім стінкам ковпака труби 8, поступає під певним тиском струменем, видуваючи заглибину в розплаві і, згораючи, віддає тепло глибинним шарам розплаву. Оброблений таким чином розплав Через виробничий отвір 13 поступає на виробку.A gas-air mixture is continuously fed into the feeder channel, which, burning, gives the necessary heat to maintain the temperature of the melt. The melt, filling the plane of the bottom of the feeder, rises above the feeder insert 5, raising the float 10 to a certain height relative to the bottom of the feeder. The gas-air mixture under the required pressure is supplied pulsed from the gas-air mixture device 12 to the insert pipe 6 through the nozzle 7 of the insert pipe. From the insert pipe, the gas-air mixture pulses out into the cavity of the channel 11 of the float. As a result, the float sinks with its bottom to the bottom of the feeder. After the end of the pressure of the gas-air mixture on the cavity of the float channel, it floats to the upper position under the influence of the pressure of the melt. Due to the pulsed supply of the gas-air mixture to the float, it continuously performs reciprocating motion in the melt, which enables the melt to constantly move. The gas-air mixture from the cavity of the cap is directed thanks to the outer walls of the cap of the pipe 8, flows under a certain pressure in a jet, blowing out a depression in the melt and, burning, gives heat to the deep layers of the melt. The melt processed in this way enters the product through the production hole 13.

Пропонований фідер скловарної печі дозволяє підвищити якість гомогенізації розплаву за рахунок як оплавлення тугоплавких включень, так і за рахунок рівномірного розподілу оплавлених тугоплавких включень в об'ємі розплаву.The proposed feeder of the glass furnace allows to increase the quality of homogenization of the melt due to both the melting of refractory inclusions and due to the uniform distribution of melted refractory inclusions in the volume of the melt.

Claims

The formula of the invention Feeder of a glass furnace, which includes a channel, a bottom, a production hole, burners in the vault of the feeder, an insert mounted in the bottom of the feeder, which is characterized by the fact that the insert is mounted in front of the production hole in the bottom of the feeder in the course of moving the melt to the product and is made in the form the cap, the upper plane of which is mounted in the bottom of the feeder at the level of the bottom plane, in which the insert tube is fixed coaxially with the cavity of the insert cap, while the insert pipe enters the furnace space of the feeder channel above the level of the melt mirror, a pipe cap is mounted on its upper end, provided with a channel connected to the pipe cavity and separated by a wall into two cavities, and the walls of the pipe cap are fixed on the upper wall above the melt mirror, while a float is mounted on the insert pipe under the insert cap, with the possibility of vertical movement relative to the insert pipe, which is made in the form of an annular pocket-like cavity, the bottom of which is immersed in the melt below the mirror of the river melt, and the walls of the float are included: one is in the inner cavity of the pipe cap, and the other is in the outer cavity, with the possibility of moving the float in the melt, while the lower part of the insert pipe, which exits into the environment, is equipped with a nozzle of the insert pipe from below , to which a device for pulse supply of the gas-air mixture is attached. (is) And c)

-

. and? 1 se) (o) - 70 that 60 b5