Ванная стекловаренная печь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

3(59 С 03 В 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВ а 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЫ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ . (2?Э 3474817/29-33 (22) 19. 07.82 (49); 30.11.83. Вюл. В 44 (72) А. И. 1юрин, В.A. Соколов, A.Ï. Звигунов, Й,A. Фельдман, Ю.И. Колесов, 3о.Н. Писцов, А.И. Ермоленко,. Н.Г. Нестеров, В.Н. Соколов и В;К. Винник (71ф Научно-производственное объеди-. нение Техзнергохимпром и Всесоюзный научно-исследовательский институт стеклопластиков и стеклянного волокна (53) 666,1 031..224(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство CCCP

9 6А258, кл. С 03 В 5/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Э 745870, кл. С 03 В 5/04, 1Ф77

:(прототиа) . (54) (57) 1 ° - BAHHAH С 1ЕКЛОВАРЕННАЯ

ПЕЧЬ, содериащая соединенные заглублеиныя протоком нарочный и выработоч.иый бассейны, первый из которых имеет зону варки с соплами для бурления, стекломассы и боковыми загрузочными

„„SU„„A карманами и тонкослойную зону осветления, отличающаяся тем, что, с целью повыэения качества стекломассы, увеличения производитель-. ности и срока слуибы печи, она снабиена порогом, установленным поперек варочного бассейна мезду- зонами варки и осветления, причем высота порога равна 0,4-0,6 глубины эоны осветления, а глубина и длина зоны .осветления составляют соответственно

0,3-0,45 глубины и 0,9-1,3 длины зоны варки, 2. Печь по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сопла для бурления стекломассы установлены от порога на расстоянии, равном 0,81,3 .глубины зоны варки.

3. Печь по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабиена группой донных электродов, каидая . из которых установлена у загрузочного кармана, причем расстояние меиду группами равно 0,35-0,55 щирины печи.

1057442

Изобретение относится к промыш- ленности строительных материалов, в частности к конструкциям ванных стекловаренных печей, и может быть использовано на стекольных заводах и заводах по производству стекло- 5 волокна, Известна ванная стекловаренная печь, содержащая соединенные протоком нарочно-осветлительный и выработочный бассейны, причем глубина 10 варочно-осветлительного бассейна ло всей его длине одинакова. На варку стекломассы решающее влияние оказывают возникающие в бассейне конвективные потоки стекломассы (Ц . 15

Недостатком данной печи является ограниченность диапазона управления конвективными потоками стекломассы, приводящая к невозможности значительного увеличения производительности печи, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае" мому результату является ванная стекловаренная печь, содержащая соединенные заглубленным протоком варочный и выработочный бассейны, первый иэ которых имеет зону варки с соплами для бурления стекломассы и боковыми загрузочными карманами и тонкослойную зону осветления (2) . ЗО

Недостатком указанной печи является интенсивная коррозия огнеупор" но о дна бассейна зоны осветления, в результате чего снижается качество стекломассы из-за его загрязнения 35 продуктами коррозии огнеупоров и сокращается срок службы печи, Цель изобретения - повышение качества стекломассы, увеличение производительности и срока службы 4О лечи.

Поставленная цель достигается тем, что ванная стекловаренная печь, содержащая соединенные заглубленным протоком нарочный и выработочный бассейны, первый из которых имеет зону варки с соплами длу бурления стекломассы и боковыми загрузочными карманами и танкослойную зону осветления, снабжена порогом, установленным поперек варочного бассейна между.5О зонами варки и осветления, причем высота порога равна 0,4-0,6 глубины зоны осветления, а глубина и длина зОны осветления составляют соот:ветственно 0,3-0,45 глубины и 0,9- 55

1,3 длины эоны варки.

Кроме того, сопла для бурления стекломассы установлены от йорога на расстоянии, равном 0,8-1,3 глубины зоны варки. 60

При этом печь снабжена группой донных электродов, каждая из которых установлена у загрузочного кармана, причем расстояние между группами равно 0,35-0,55 ширины печи.

Проведенные на гидравлической моде:rH исследования стекловаренной печи показали, что установка.в начале зоны осветления поперек варочного бассейна печи порога высотой, равной 0,4-0,6 глубины зоны осветления, позволяет практически: исключить возвратный конвективный поток осветленной стекломассы из эоны осветления в зону варки, при этом возникает возможность увеличения глубины зоны осветления до 0,3г0,45 глубины зоны варки, что позволяет беэ существенного изменения осветлительной способности .значительно уменьшить интенсивность коррозии . огнеупорного дна бассейна зоны осветления, Исследованиями установлено, что выбор высоты порога менее

0,4 глубины эоны осветления недостаточен, так как при этом интенсивно возрастает конвективный поток осветлен;ной стекломассы из зоны осветления в зону варки, а увеличение высоты порога более 0,6 глубины эоны осветления приводит к резкому увеличению скорости стекломассы ,над порогом, что может вызвать ин-. тенсивное разрушение даже коррозионностойких огнеупоров порога и снижение качества стекломассы из-эа ее загрязнения продуктами коррозии.

Увеличение глубины зоны осветления более 0,45 глубины эоны варки нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению процесса осветления, а лри глубине эоны осветления менее.

0,3 глубины эоны варки возникает опасность быстрой коррозии дна бас- сейна зоны осветления.

Уменьшение длины зоны осветления менее 0,9 длины зоны варки нецелесо. образно, так как в этом случае реэ" ко снижается качество осветления стекломассы в связи с сокрашением времени пребывания стекломасси в зоне осветления, а увеличение длины эоны осветления более 1,3 длины зо.ны варки эа счет соответствующего сокращения длины зоны варки нежелательно из-эа воэможности поступления непроваренной стекломассы иэ эоны варки в зону осветления.

Устансвка поперек зоны варки в

1 ! бассейне печи сопел для бурления стекломассы на расстоянии от порога, равном 0,,8-1,3 глубины зоны варки, создает в зоне между порогом и рядом сопел только первичный интенсивный вращающийся вал, от нисходящей ветви которого отделяется выработочный поток стекломассы в зону осветления, вторичный же вал отсутствует. Это приводит к созданию барьера для проникновения иэ зоны варки в зону осветления непроваренной стекломассы и к сдерживанию об-, ратного поверхностного конвектив1057442

65 ного потока осветленной стекломассы из зоны осветления в зону варки.

Уменьшение расстояния от сопел до порога менее 0,8 глубины эоны варки

I нежелательно, так как в этом случае нисходящая ветвь интенсивно вращающегося вала приближается к порогу и способствует его интенсивной коррозии, а увеличение расстояния от сопел до порога более 1,3 глубины бассейна зоны варки также нецелесообразно иэ-за возникающего между соплами и порогом дополнительного вторичного противоположно вращающегося . вала потоков стекломассы, который усиливает обратный поверхностный конвективный поток осветленной стекломассы иэ эоны осветления в зону варки.

Установка в бассейне зоны варки перед каждым из боковых загруэоч«ых карманов по группе донных электродов, симметричных относительно продольной оси печи, протяженностью не менее ширины загрузочного кармана и:с расстоянием между группами, равным 0,35-0,55 ширины печи, интенсифицирует теплообмен,в расплаве стекла и ускоряет процесс варки и церемешиэания стекломассы.

На чертеже представлена предлагаемая печь, продольный разрез .

Ванная стеклоэаренная печь содержит соединенные протоком 1 варочный 2 И выработочный 3 .бассейны, . первый из которых имеет зонх 4 .варки с соплами 5 для бурления стекломассы и боковыми загрузочными карманами 6 и тонкослойную зону 7 осветления. На переходе из зоны варки в зону осветления поперек эарочэого бассейна установлен порог 8 высотой, равной 0,4-0,6 глубины зоны осветления, при этом глубина и длина эоны осветления составляет соответственно

0,3-0,45 глубины и 0,9-1,3 длины зоны варки. Сопла 5 для бурления стекломассы установлены поперек эоны варки на расстоянии от порога, равном 0,8-1,3 глубины зоны варки.

Перед каждым из боковых загрузочных карманов установлена группа симметрично расположенных относительно продольной оси печи донных электродов 9 с расстоянием между группами, равным 0 35-0,55 ширины печи. Над варочным бассейном 2 в верхнем строе нии с обеих боковых сторон печи установлены горелки 11. С текловаренная печь работает следующим образом.

Стекольная шихта загружается через боковые загрузочные карманы

6 в зону 4 варки, гду под действием нагрева продуктами сгорания.топлива, поступающего через горелки 11, и эа счет излучения кладки верхнего строения 10 печи и нагрева донными .

I электродами 9 протекает процесс стеклообразования. Сваренная стекло" масса перемешивается сжатым воздухом, поступающим через сопла 5, и, . проходя над порогом 8, поступает

5 в зону 7 осветления, где происходит ее осветление. Осветленная стекломас-са через проток 1 поступает в выработочный бассейн 3.

Наличие порога 8 в начале- зоны

10 7 осветления уменьшает возвратный конвективный ноток осветленной стекломассы иэ эоны 7 осветления в зону 4 варки и одновременно позволяет увеличить глубину зоны 7 осветле15 ния, достигая тем самым снижения коррозии огнеупорного дна, что способствует увеличению срока службы печи, а также повышению качества стекломассы и производительности печи.

Примером осуществления предлагаемой конструкции может. служить ванная стекловаренная печь для выработки стеклошариков в производстве стекловолокна производительностью

32 т стеклошариков в сутки .площадью варочно-осветлительного бассейна

53 м . Варочно-осветлительнйй бассейн имеет. глубину в зоне осветления 0,34 м, а в зоне варки-ЗО 0,85 и (отношение глубин. 0.,4).;

Длина зоны осветления 5 м, а длина эоны варки 4,5 м (отнсаиение длин

l,ll) . В начале эоны осветления на"переходе из зоны варки в зону

35 осветления установлен порог, изготовленный из корроэионно-стойких огнеупоров, высота которого равна

0,17 м (отношение высоты порога к глубине бассейна зоны осветления

4О 0,5) . В зоне варки поперек бассейна печи размещен ряд сопел для бурления стекломассы сжатым воздухом с шагом 0,575 м на расстоянии 1,0 м от порога (отношение этого расстоя45 ния к глубине бассейна зоны варки

1,18). В зоне варки имеются два боковых загрузочных кармана, перед каждым иэ которых установлена по. группе донных электродов, симметричных относительно продольной оси печи, протяженностью равной ширине кармана, с шагом 500 мм.и с расстоя,нием между группами 2,0 м.

Для оценки технико-экономических показателей предлагаемой печи в качестве базового объекта принята ванная стекловаренная печь для выработки стеклошариков в производ-. стве стекловолокна. Производительность известной печи составляет

60 28 стеклошариков в сутки, площадь варочно-осветлительного бассейна равна 53 м . Известная печь не имеет порога, сопел для бурления стекломассы сжатым воздухом и донных электродов. Срок службы печи до ка1057442

Составитель Т. Буклей

Редактор И, Рачкулииец ТехредИ Гергель

Корректор A. Тяско

Заказ 9502/26 Тираж 486

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, З-35, Раушска» иаб., д. 4/5

Подписное

Филиал llllll Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 пнтального ремонта составляет 3,5 r.

Съем стекломассы с 1 м варочной части печи составляет 5бО кг/м сутки.

Использование предлагаемой

5 ванной стекловаренной печи позволяет увеличить ее производительность на 14%, повысить срок службы до четырех лет и улучшить качество стеклошариков, что увеличивает производительность стеклоплавнльных сосу дов при выработке стеклонити до 6% по сравнению с стеклошариками, выработанными на печи производительностью 28 т стеклошариков в сутки.