Ванная стекловаренная печь

 

ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ИЕЧЬ, содержащая бассейн с боковыми стенками, . верхняя часть которых выполнена ео скосом с внутренней стороны, подвесные стены, смонтированные на лафетах, закрепленных на одном уровне с верхней торцовой поверхностью боковых стен, и свод, отличающаяся тем, что, с целью повышения производатепьности ванной стекловаренной печи и продления ее . службы, кладка подвесных cfeH выполнена уступами к центру свода, причем соошощёние высоты скоса боковых стен к бассейна составляет 0,15-0,45, при Минимальной тошцине боковых стен в 2,5-3 раза меньшей максимальной их толщине, а щаг уступов юдаесных стен составляет ОД-0,2 мак: симальной толщины боковых стен.

2О А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И .ОПН

РЕСПУБЛИК

6% (111

ЗЮВС 03 В 504

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3217353/28-33 (22) 26.12.80 (46) 23.04.83. Бюл. У 15 (72) В. С. Ерошенко, Г. В. Павловский, М. Д. Воронин и В. Ю. Резник (71) Токмакский стекольный завод и Инсппут высоких температур АН СССР (53) 666.1.031.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l1 353910, кл. С 03 В 5/16, 1970.

2. Патент Франции М 2105 144, кл. С 03 В 5/ОО, 1972 (прототип) . (54) (57) ВАННАЯ СТЕКДОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, содержащая .бассейн с боковыми стенками, верхняя часть которых выполнена со скоI сом с внутренней стороны, подвесные стены, смонтированные на лафетах, закрепленных на одном урбвне с верхней торцовой по верхностью боковых стен, и свод, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности ванной стекловаренной лечи и продления.ее срока. службы, кладка подвесных стен выполнена уступами к центру свода, причем соотношение высоты скоса боковых стен к глубине бассейна составляет 6,15-0;45, при ьпшимальной тожцине боковых стен в 2,5 — 3 раза меньшей максимальной их толщине, а шаг уступов подвесных стен составляет 0,1--0,2 максимальной толщины боковых стен.

1013420

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, в частности к конструкции ванных стекловаренных печей.

Известна ванная стекловаренная печь, содержащая бассейн с боковыми стенками, подвесные стены, смонтированные .на лафетах с помощью огнеупорных .брусьев в виде зубьев, и свод (11.

Недостатками известной ванной стекловаренной печи является значительное разрушение боковых стен на уровне окружки печи, как следствие вертикальной коррозии, так и изза неэффективйости охлаждения боковых стен, особенно в начальный период, После 15 разъедания боковых стен на уровне окружки печи головка зуба огнеупорного бруса откалывается и лафет становится незащищенным. Все это сокращает срок службы ванной стекловаренной печи и ухудшает одно- 20 родность стекломассы вследствие попадания огнеупорных включений в стекломассу.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является ванная стекловаренная печь, 25 содержащая бассейн с боковыми стенками, верхняя часть которых выполнена со скосом с внутренней стороны, цадвесные стены, смонтированные на лафетах, закрепленных на одном уровне с верхней торцовой по- 30 верхностью боковых стен, и свод (21.

В этой конструкции ванной стекловаренной печи подвесные стены образуют рабочую поверхность печи, параллельную рабочей поверхности боковых стен, а верхняя часть последних выполнена со скосом с внутренней стороны, причем соотношение высоты скоса к глубине бассейна не превышает

0;07, причем минимальная толщина боковых 40 стен в 1,7 — 2 раза меньше максимальной их толщины.

К недостаткам известной ванной стекловаренной печи относятся: пониженная проE изводительность ванной стекловареиной печи, обусловленная как неэффективным вкладом в лучистый нагрев стекломассы нагретых подвесных стен печи, так и низким качеством стекломассы, в первую очередь, обуслов- 50 ленным ее неоднородностью; ограниченный срок службы ванной стекловаренной печи, обусловленный значительным разъединением боковых стен печи на уровне окружки, осо55 неэффективным наружным охлаждением боковых стен печи, особенно при большой толщине их; повышенный расход дорогосто ящего огнеупора на боковые стенки печи;

Целью изобретения является повышение производительности ванной стекловаренной печи и продление ее срока службы.

Эта цель достигается тем, что в ванной стекловаренной печи, содержащей бассейн с боковыми стенками, верхняя часть которых выполнена со скосом с внутренней стороны, подвесные стены, смонтированные на лафетах, закрепленных на одном уровне с верхней торцовой поверхностью боковых стен, и свод, кладка подвесных стен выполнена уступами к центру свода, причем соотношение высоты скоса боковых стен к глубине бассейна составляет 0,15-0,45 при минимальной толщине боковых стен в 2,5 — 3 раза меньшей максимальной их толщины, а шаг уступов подвесных стен составляет

0,1 — 0,2 максимальной толщины боковых стен.

Выполнение подвесных стен печи с уступами к центру свода обеспечивает при поддержании той же температуры на этих стенах более эффективный лучистый нагрев стекломассы за счет увеличения эффективной степени черноты их (образуются угловые модели черного тела). Увеличение высоты скоса верхней части боковых стен нечи (с внутренней стороны) в 2 — 7 раз и снижение минимальной их толщины обеспечивает эффективность воздействия наружного воздушного охлаждения на зна4ительной высоте боковых стенок, начиная с начала кампании печи, снижает влияние колебания уровня стекломассы на разъедание боковых стен печи, значительно повышает корроэионную стойкость боковых стен, а следовательно, и всю кампанию печи и улучшает однородность стекломассы, повышая производительность печи.

На чертеже схематически показана ванная стекловаренная печь, поперечный разрез.

Ванная стекловаренная печь содержит бассейн 1 с боковыми стенками 2 и дном 3, покрытым бокоровой плиткой 4. Верхняя часть боковых стен 2 с внутренней стороны выполнена со скосом 5. Над боковыми стенками 2 на лафете б смонтированы подвесные стены 7; выполненные с уступами 8, шаг которых d" составляет 0,1—

0,2 максимальной толщины боковых стен

Ь . Подвесные стены 7 выступают по направлению к своду 9. Соотношение высоты скоса 5 b боковых стен 2 бассейна 1 к его глубине Н составляет 0,15-0,45, а минимальная толщина скоса 5 боковых стен 2

Ъ в 2,5 —.3 раза меньше максимальной их толщины В. Свод 9 опирается в подпятовую опору 10, прикрепленную к обвязке печи 11. По наружной поверхности боковых стен 2 смонтированы дополнительные огнеупорные плитки 12, причем толщина этих пли3 101342 ток а составляет 05-1 минимальной толщины 8 скоса 5 боковых стен 2. Дополнительные плитки 12 укрепляют с помощью уголков 13 на наружной поверхности верхнего края боковых стен 2 при максимальном разъедании боковых стен 2 на уровне окружки печи на 60-90 o.

Ванная стекловаренная печь работает следующим образом.

В бассейн 1 ванной стекловаренной печи ф на слой расплавленной стекломассы загружа ют шихту, которая под воздействием пламени горелок расплавляется, осветляется, гомогеннэируется и поступает на выработку. При варке стекломассы боковые стенки 2 бассейна 1, охлаждаемые снаружи вентиляторным воздухом, разъедаются -стекломассой, преимущественно на уровне окружки, в особенности в зоне максимальных температур.

Верхняя часть боковых стенок 2 с внутренней стороны выполнена со скосом 5, уменьшающим вертикальную коррозию и, благодаря небольшой толщине скоса, эффективное охлаждение боковых стен 2 снаружи обеспечивается с самого начала кампании лечи. Эффективное охлаждение боковых стен печи 2 не только обеспечивает продление кампзнии, ио благодаря улучшению качества стек омассы из-за умеиьшения попадания в стекломассу продуктов разъедания огнеунора, Эп увеличивает коэффициент использования стек- . ломассы и, тем самым, -производительность печи. Установка подвесных стен -7 печи с . уступами к своду 9 увеличивает лучистый тепловой поток на стекломассу и способ35

Температура, С (по термопарач)

Между 3 Между 4 Между 5 и 4 гор и 5 гор н 6 гор.

За 7 Foggy

Между 6 и 7 гор

Между 2 и 3 гор.

Между 1 и 2 гор.

1430110 1530+10 1550+10 . 1580НО 152Ж10 1500t10 1440ИО с максимальной тожциюй

45 бак ор-41 250 мм.

Результаты испйтаний разъединил огиеупор юго бруса из бакора-41 при температуре стекломассы 1570 — 1590 С на границе расвиа

50 ленное стекло — воздух при нормальюм обдуве наружной поверхности огиеупора п1ж». ведены в табл. 2

Таблица 2

Толщина стенки огнеупорюго бруса из бакора-41, мм

iso

150-120 100-80

40-10

Скорость разъедания огнеупорного бруса, мм/сут

0,25 Менее 0 05

Обдувание огнеупорной кладки стен бас,сейна осуществляют 6 — 10 вентиляторами. Суммарный расход воздуха на обдувание стен варочного бассейна на уровне стекломассы составляет 0,8-1,1 м /с на 1 пог. м кладки.

Верхний ряд боковых стен бассейна на высоту 600 мм был выложен из огнеупора

0 4 ствует ускорению процесса варки. После . разъедания боковых стен 2 печи на уровне окружки и максимальном уменьшении их, на 80 — 90% по наружной поверхюсти верхнего края боковых стен 2 печи устанавлива. ют дополнительные огнеупорные плитки 12, которые, благодаря небольшой толщине, обеспечивают эффективное,охлаждение, что . резко снижает скорость разъедаыи а допол. нительно продлевает кампанию печи.

На регенеративной ванюй стекловареиюй печи системы БВВС с поперечным направлением пламени, отапливаемой семью парами газовых горелок, из смеси 6,3% шихты и

27% стеклобоя варили стекло следующего: состава, вес.%:

Б! 02 72,8 и 0,3

А40э . 1,5 0,5

Mg0 3,6 k 0,2

Ее Оэ 0,1 k 0,01

CaO . 8,3 t 0,2

N O 13,5 й.0,2

803 0,2

Размеры печи:

Длина варочной части, м 29,6

Ширина варочной части, м 10

Площадь студочной части, мэ352

Глубина бассейна (но: текломассе), м 1,4

Температурный режим в ванной стекловаренной печи в процессе испытания приведен в табл. 1.

Расход природюго газа составлял 4500 нма/ч.

Удельный сьем стекломассы 1320 кг/ма e . варочной части печи.

Т а 6л н да 1

5 10134

Испытания. показали, что. верхняя часть боковых стен, вьпюлненная cb скосом, иа уровне зеркала стекломассы должна иметь толщину 80 и 100 мм, что в 2,5 — 3,1 раза меньше максимальной толщины стенки огнеупор- S ного бруса (250 мм).

Высоту скоса верхнего ряда боковых стен выполняли в виде двух вариантов 250- и

600 м.

Выполнение высоты скоса менее 250 мм нежелательно из-за резкого увеличения толщины боковой стенки на уровне зеркала стекломассь1 и неэффективности воздушного охлаждения, особенно в начале работы печи. Увеличение высоты скоса более 600 мм 15 снижает прочность бассейна и увеличивает вертикальную коррозию боковых стен печи.

Оптимальный угол скоса к горизонтали со-.. ставляет 60-75 .

Подвесные стены печи были смонтированы 20 на лафетах, закренлениых на одном уровне с верхней торцовой поверхностью боковых стен, что предотвращало воздействие на лафет высоких температур и уменьшало опасность разрушения нижнего бруса подвесных 2$ стен. Подвесные стены были смонтированы с уступами к центру свода. Шаг уступов составлял 25 — 50 мм. Уменьшение числа уступов менее 25 мм снижало эффективность угловых моделей черного тела, а увеличение шага бо- Зв лее 50 мм снижало прочность подвесных стен.

Испытания показали, что при уменьшении толщины боыавых стен печи на уровне окружки до 10 — 40 мм (уменьшение толщины боковых стен на 60 90%, первоначальная ми35

20 d нимальная толщина боковых стен 100 мм) целесообразно снаружи установить дополнительные огнеупорные плитки из бакора-41 толщиной 50 — 100 мм. При уменьшении толщины дополнительных плиток менее 50 мм срок службы ванной стекловаренной печи увеличивается незнаипельно. Увеличение толщины более 100 мм делает обдув наружной поверхности боковых стен неэффективным. Высота плиток составляла от 100 до 200 мм.

Дальнейшее увеличение высоты нецелесообразно, так. как средний ряд боковых стенок печи разрушался всего на 20 — 30 мм. Уменьшение высоты менее 100 мм не обеспечивает полную защиту окружки печи.

Предложенные технические решения позво-. ляют продлить кампанию печи на 12 месяцев и увеличить производительность ванной стекловаренной печи за счет увеличения зеркала стекломассы, качества ее и интенсификации обогрева на 595.

Кроме того, за счет уменьшения веса огне. упорных изделий на 12 — 30 o снижается расход дорогостоящего электроплавленного огнеупора, который устанавливается в верхнем ряду окружки варочной части печи.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения только на одной ваннои стекловаренной печи составит 473 тыс. руб..При максимальном объеме внедрения предложенных технических решений в стекольную промышленность (из расчета 50 печей) годовой экономический эффект превисит 23,0 млн. руб.

ВНИИПИ Заказ 2931/31 Тираж .484 Подписное

I III

Филиал ППП "Патент., r. Ужгород, ул. Проектиаи, 4