RU67574U1

RU67574U1 - BATHROOM GLASS FURNACE

Info

Publication number: RU67574U1
Application number: RU2007126781/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Лалыкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Стеклофин"
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2007-10-27

Abstract

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, в частности к ванным стекловаренным печам, используемым для получения высококачественного стекла. Ванная стекловаренная печь содержит варочный и выработочный бассейны, соединенные пережимом, в котором установлена водоохлаждаемая перегородка и мешалки за ней. Водоохлаждаемая перегородка выполнена в виде двух трубчатых холодильников, установленных на встречу друг другу и перпендикулярно боковым стенкам пережима. Отношение погруженной в стекломассу поверхности трубчатого холодильника к площади пережима печи лежит в диапазоне от 0,05 до 0,10. Две мешалки также установлены навстречу друг другу и перпендикулярно боковым стенкам пережима и выполнены в виде трубы с тремя водоохлаждаемыми U-образными лопастями, равнорасположенными от торца трубы на расстоянии от 0,43 м до 0,47 м между ними. При этом максимально удаленная лопасть от торца трубы размещена от стенки пережима на расстоянии от 0,25 м до 0,75 м. Все лопасти мешалок лежат в одной плоскости перпендикулярной стенкам и дну пережима. Длина погружаемой части лопастей мешалок в стекломассу составляет не менее 0,35 м. Зазор между торцевыми частями мешалок выполнен от 0,08 м до 1,08 м. Мешалки выполнены с возможностью возвратно поступательного движения трубы. Полезная модель обеспечивает повышение однородности стекломассы, что позволяет повысить качество строительного стекла. Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить срок службы стекловаренной печи, улучшить качество вырабатываемой продукции, увеличить выработку стекла. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the building materials industry, in particular to glass melting bathtubs used to produce high-quality glass. Bathroom glass melting furnace contains a cooking and developmental pools connected by a pinch, in which a water-cooled partition and stirrers are installed behind it. The water-cooled partition is made in the form of two tubular refrigerators installed to meet each other and perpendicular to the side walls of the pinch. The ratio of the surface of the tube cooler immersed in the molten glass to the pinch area of the furnace lies in the range from 0.05 to 0.10. Two mixers are also installed towards each other and perpendicular to the side walls of the pinch and are made in the form of a pipe with three water-cooled U-shaped blades equally spaced from the pipe end at a distance of 0.43 m to 0.47 m between them. In this case, the most remote blade from the end of the pipe is placed from the pinch wall at a distance of 0.25 m to 0.75 m. All mixer blades lie in one plane perpendicular to the walls and the pinch bottom. The length of the immersed part of the agitator blades in the molten glass is at least 0.35 m. The gap between the end parts of the agitators is made from 0.08 m to 1.08 m. The agitators are made with the possibility of reciprocating movement of the pipe. The utility model provides an increase in the uniformity of the glass melt, which improves the quality of building glass. The proposed technical solution allows to increase the service life of the glass melting furnace, to improve the quality of the products produced, to increase the production of glass. 3 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, в частности к ванным стекловаренным печам, используемым для получения высококачественного стекла.The utility model relates to the building materials industry, in particular to glass melting bathtubs used to produce high-quality glass.

Уровень техникиState of the art

Из SU 363667 А1, публ. 01.01.1973, известна стекловаренная печь, содержащая соединенную протоками варочную, осветительную, выработочную зоны, нагревательные элементы, и по оси печи установленную одну мешалку.From SU 363667 A1, publ. 01/01/1973, a glass melting furnace is known, containing a cooking, lighting, development zone, heating elements connected by ducts, and one mixer is installed along the axis of the furnace.

Недостатком указанной печи является малая эффективность устройства обеспечивающего термическое кондиционирование стекломассы.The disadvantage of this furnace is the low efficiency of the device providing thermal conditioning of glass melt.

Из US 3891422 А, публ. 24.06.1975, известна стекловаренная печь, содержащая варочный и выработочный бассейны, в последнем из которых установлены чередующимися рядами теплообменники с мешалками. Один конец теплообменников введен через дно печи внутрь бассейна, а другой конец теплообменников выведен наружу печи и охлаждается воздухом от вентилятора. Теплообменники изготовлены из теплопроводного материала, например из молибдена.From US 3,891,422 A, publ. 06/24/1975, a glass melting furnace is known, containing a cooking and developmental pools, in the latter of which heat exchangers with mixers are installed in alternating rows. One end of the heat exchangers is introduced through the bottom of the furnace into the pool, and the other end of the heat exchangers is brought out of the furnace and is cooled by air from the fan. Heat exchangers are made of a heat-conducting material, such as molybdenum.

Недостатком этого технического решения является то, что каждый теплообменник охлаждает лишь прилегающий к нему объем стекломассы. Из-за низкой теплопроводности стекломассы возникает градиент температур между стекломассой возле теплообменников и в промежутках между теплообменниками, что ухудшает термическую однородность и качество стекла. Увеличение числа теплообменников для более равномерного отвода стекла от всех частей объема конвекционного потока стекломассы значительно нарушает течение конвекционных потоков стекломассы и ведение технологического процесса, что также отрицательно сказывается на качестве стекла, вызывает возникновение грубой слоистой структуры ленты стекла.The disadvantage of this technical solution is that each heat exchanger cools only the adjacent volume of molten glass. Due to the low thermal conductivity of the glass melt, a temperature gradient occurs between the glass melt near the heat exchangers and in the spaces between the heat exchangers, which affects the thermal uniformity and quality of the glass. An increase in the number of heat exchangers for a more uniform removal of glass from all parts of the volume of the convection flow of glass melt significantly disrupts the flow of convection flows of glass melt and the process, which also negatively affects the quality of the glass, causes a rough layered structure of the glass ribbon.

Наиболее близким аналогом, заявляемого технического решения (прототипом), является ванная стекловаренная печь, известная из SU 1557110 А1, публ. 15.04.1990, содержащая варочный и выработочный бассейны, соединенные пережимом, в котором установлена водоохлаждаемая перегородка и мешалки за ней.The closest analogue of the claimed technical solution (prototype) is a glass melting bathtub, known from SU 1557110 A1, publ. 04/15/1990, containing a cooking and developmental pools connected by a pinch, in which a water-cooled partition and mixers are installed behind it.

Недостатком этого технического решения является то, что при температуре стекломассы в пережиме от 1200°С до 1300°С в печах непрерывного действия в мешалках не предусмотрено их охлаждение, что может привести к выходу их из строя и тем самым существенным образом оказывает влияние на степень однородности стекломассы, кроме того использование мешалок пропеллерного типа, вызывает необходимость их использования в большом количестве (в ближайшем аналоге их 12 шт.), что также увеличивает вероятность отказа во время эксплуатации печи.The disadvantage of this technical solution is that at a glass melt temperature in the clamp from 1200 ° C to 1300 ° C in continuous furnaces, their cooling is not provided in the mixers, which can lead to their failure and thereby significantly affects the degree of uniformity glass melt, in addition, the use of propeller-type mixers, necessitates their use in large quantities (12 in the closest analogue), which also increases the likelihood of failure during operation of the furnace.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей настоящей полезной модели является обеспечение однородности стекломассы в основном за счет химического, а также термического усреднения состава стекломассы.The objective of this utility model is to ensure the homogeneity of the glass melt mainly due to chemical as well as thermal averaging of the composition of the glass melt.

Решение поставленной задачи позволяет повысить качество строительного стекла.The solution of this problem allows to improve the quality of building glass.

Поставленная задача решается тем, что в ванной стекловаренной печи, содержащей варочный и выработочный бассейны, соединенные пережимом, в котором установлена водоохлаждаемая перегородка и мешалки за ней, согласно полезной модели, водоохлаждаемая перегородка выполнена в виде двух трубчатых холодильников, установленных навстречу друг другу и перпендикулярно боковым стенкам пережима, причем отношение погруженной в стекломассу поверхности трубчатого холодильника к площади пережима ванной стекловаренной печи лежит в диапазоне от 0,05 до 0,10, а две мешалки также установлены навстречу друг другу и перпендикулярно боковым стенкам зоны пережима и выполнены в виде трубы с водоохлаждаемыми U-образными лопастями, кроме того длина The problem is solved in that in the bathroom of a glass melting furnace containing a cooking and developmental pools connected by a pinch, in which a water-cooled partition and stirrers are installed behind it, according to a utility model, the water-cooled partition is made in the form of two tubular refrigerators installed facing each other and perpendicular to the side the walls of the pinch, and the ratio of the surface of the tubular refrigerator immersed in the molten glass to the pinch area of the tub of the glass melting furnace ranges from 0.05 to 0 , 10, and two mixers are also installed towards each other and perpendicular to the side walls of the pinch zone and are made in the form of a pipe with water-cooled U-shaped blades, in addition, the length

погружаемой части лопастей мешалок составляет не менее 0,35 м, причем мешалки выполнены с возможностью возвратно поступательного движения трубы.the immersed part of the blades of the mixer is at least 0.35 m, and the mixer is made with the possibility of reciprocating movement of the pipe.

Возможен такой вариант исполнения, когда и водоохлаждаемые перегородки установлены на подвижной платформе;This embodiment is possible when the water-cooled partitions are installed on a movable platform;

В результате повышается качество строительного стекла и увеличивается срок службы стекловаренной печи, причем в результате экспериментального исследования тепловых полей стекломассы было установлено, что выбранные вышеуказанные диапазоны обеспечивают улучшение однородности стекломассы и защиту футеровки печи.As a result, the quality of building glass is improved and the service life of the glass melting furnace is increased, and as a result of an experimental study of the thermal fields of the glass melt, it was found that the selected above ranges improve the uniformity of the glass melt and protect the lining of the furnace.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен план пережима, на фиг.2 изображено поперечное сечение мешалки, на фиг.3 изображено поперечное сечение водоохлаждаемой перегородки, на фиг.4 продольное сечение ванной стекловаренной печи с циркуляционными потоками стекломассы. На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - ванная стекловаренная печь, варочный 2 и выработочный 3 бассейн, пережим 4, водоохлаждаемая перегородка 5, мешалки 6, лопасти мешалок 7, подвижная платформа 8, стекломасса 9.The utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a pinch plan, Fig. 2 shows a cross section of a mixer, Fig. 3 shows a cross section of a water-cooled partition, and Fig. 4 is a longitudinal section of a glass melting furnace bath with circulating glass flows. The following notation is used in the drawings: 1 - a glass melting bathtub, a melting furnace 2 and a production pool 3, pinch 4, a water-cooled partition 5, mixers 6, mixer blades 7, a movable platform 8, glass melt 9.

Ванная стекловаренная печь 1 производительностью 465-515 т/сутки (фиг.1), содержит варочный 2 (фиг.1) и выработочный 3 (фиг.1) бассейны, соединенные пережимом 4 (фиг.1) с площадью - 27,0 м², длиной - 6 м, шириной - 4,5 м и глубиной 1,05 м. В пережиме 4 установлена водоохлаждаемая перегородка 5 (фиг.1), выполненная в виде двух трубчатых холодильников (фиг.3) и две мешалки 6 (фиг.2). Водоохлаждаемая перегородка выполнена в виде двух трубчатых холодильников установленных навстречу друг другу и перпендикулярно боковым стенкам пережима 4. Две мешалки 6 установлены навстречу друг другу и перпендикулярно боковым стенкам пережима 4 и выполнены в виде водоохлаждаемой трубы с тремя водоохлаждаемыми U-образными Bathroom glass melting furnace 1 with a capacity of 465-515 t / day (Fig. 1), contains a cooking 2 (Fig. 1) and a production 3 (Fig. 1) pools connected by pinch 4 (Fig. 1) with an area of 27.0 m ² , 6 m long, 4.5 m wide and 1.05 m deep. In clamp 4, a water-cooled partition 5 (Fig. 1) is installed, made in the form of two tubular refrigerators (Fig. 3) and two mixers 6 (Fig. .2). The water-cooled partition is made in the form of two tubular refrigerators installed towards each other and perpendicular to the side walls of the clamp 4. Two mixers 6 are installed towards each other and perpendicular to the side walls of the clamp 4 and are made in the form of a water-cooled pipe with three water-cooled U-shaped

лопастями 7 (фиг.2). Все лопасти 7 мешалок 6 лежат в одной плоскости перпендикулярной стенкам и дну пережима 4. Мешалки 6 выполнены с возможностью возвратно поступательного движения своей водоохлаждаемой трубы. Длина водоохлаждаемой перегородки 5, выполненной в виде двух трубчатых холодильников - 6,345 м, высота - 0,69 м, а ширина - 0,1 м. Длина мешалки 6 - 6,05 м, ширина - 1,42 м, а высота - 1,8 м;blades 7 (figure 2). All blades 7 of the mixers 6 lie in the same plane perpendicular to the walls and the bottom of the pinch 4. The mixers 6 are made with the possibility of reciprocating movement of its water-cooled pipe. The length of the water-cooled partition 5, made in the form of two tubular refrigerators - 6.345 m, height - 0.69 m, and width - 0.1 m. The length of the mixer 6 - 6.05 m, width - 1.42 m, and height - 1 , 8 m;

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Ванная стекловаренная печь работает следующим образом.Bathroom glass furnace operates as follows.

Шихта, загружаемая в печь 1 через загрузочный карман (на чертежах не показан), плавится в варочном бассейне 2. Процесс стекловарения делится на 5 стадий. Первая стадия селикатообразование, в этой стадии протекают химические реакции в твердом состоянии с образованием силикатов, шихта превращается в спекшуюся массу. Вторая стадия варки стекла стеклообразование, в этой стадии происходит растворение непрореагировавших остатков кварца и других компонентов в расплаве. К концу этапа вся масса превращается в прозрачный состав, в котором нет включений непроварившейся шихты, но есть газовые включения в виде большого количества пузырей, а также состав не усреднен по составу, т.е. стекломасса 9 еще не однородна. Третья стадия варки осветвление, на этой стадии из стекломассы 9 удаляется избыточное количество газов, а также устанавливается равновесие между оставшимися растворенными газами и стекломассой 9. Четвертая стадия варки гомогенизация, на этой стадии стекломасса усредняется, освобождается от свилей, т.е. становится однородной по химическому составу, что весьма важно для получения необходимых выработочных свойств стекла. Процесс гомогенизации протекает одновременно с процессом дегазации при тех же температурах, но часто продолжается несколько дольше. Пятая стадия студка в студочной части печи (на чертежах не показана), на этой стадии идет подготовка стекла к выработке, осуществляется путем равномерного снижения температуры на 200-300°С, что создает необходимую для выработки вязкость стекломассы.The mixture loaded into the furnace 1 through a loading pocket (not shown in the drawings) is melted in the cooking basin 2. The glass making process is divided into 5 stages. The first stage is selicate formation, in this stage chemical reactions occur in the solid state with the formation of silicates, the mixture turns into a sintered mass. The second stage of glass melting is glass formation; in this stage, unreacted residues of quartz and other components in the melt dissolve. By the end of the stage, the entire mass turns into a transparent composition, in which there are no inclusions of the undigested charge, but there are gas inclusions in the form of a large number of bubbles, and the composition is not averaged over the composition, i.e. glass melt 9 is not yet homogeneous. The third stage of cooking is clarification, at this stage excess gases are removed from the glass melt 9, and an equilibrium is established between the remaining dissolved gases and the glass melt 9. The fourth stage of cooking is homogenization, at this stage the glass melt is averaged, freed from sviei, i.e. becomes homogeneous in chemical composition, which is very important for obtaining the required production properties of glass. The homogenization process proceeds simultaneously with the degassing process at the same temperatures, but often lasts a little longer. The fifth stage is the student in the studio part of the furnace (not shown in the drawings), at this stage the glass is being prepared for production, it is carried out by uniformly lowering the temperature by 200-300 ° C, which creates the viscosity of the glass melt necessary for production.

С целью интенсификации процесса студки стекломассы по всей ширине пережима 4 установлена водоохлаждаемая перегородка 5, выполненная в виде двух трубчатых холодильников и две мешалки 6 стекломассы 9. Трубчатые холодильники и водоохлаждаемые мешалки снижают температуру стекломассы не только потому, что они водоохлаждаемые, а также вследствие их тормозящего влияния на циркуляцию стекломассы. Необходимо отметить, что мешалки 6 не только выполняют функцию водоохлаждаемой преграды, но и существенным образом влияют на обеспечение однородности стекломассы в основном за счет химического, а также термического усреднения стекломассы.In order to intensify the process of the molten glass studio, a water-cooled partition 5 is installed over the entire width of the clamp 4, made in the form of two tubular refrigerators and two mixers 6 of the molten glass 9. Tubular refrigerators and water-cooled mixers reduce the temperature of the molten glass not only because they are water-cooled, but also because of their braking effects on the circulation of molten glass. It should be noted that the mixers 6 not only perform the function of a water-cooled barrier, but also significantly affect the uniformity of the glass melt, mainly due to the chemical as well as thermal averaging of the glass melt.

Применение изобретения позволяет увеличить срок службы стекловаренной печи, улучшить качество вырабатываемой продукции, увеличить выработку стекла.The application of the invention allows to increase the service life of the glass melting furnace, to improve the quality of products produced, to increase the production of glass.

Claims

1. Bathroom glass melting furnace containing a cooking and developmental pools connected by a pinch, in which a water-cooled partition and stirrers are installed behind it, characterized in that the water-cooled partition is made in the form of two tubular refrigerators installed facing each other and perpendicular to the side walls of the pinch, and the ratio the surface of the tube cooler immersed in the molten glass to the clamping area of the furnace lies in the range from 0.05 to 0.10, and two mixers are also installed towards each other and perpend Ocularly to the side walls of the pinch and made in the form of a pipe with water-cooled U-shaped blades.

2. The bathroom furnace according to claim 1, characterized in that the length of the immersed part of the blades of the mixer in the molten glass is at least 0.35 m, and the mixer is made with the possibility of reciprocating movement of the pipe.

3. The bathroom oven according to claim 1, characterized in that the mixers and water-cooled partitions are mounted on a movable platform.