SU1189818A1 - Способ варки стекла и ванная стекловаренная печь, - Google Patents

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии и конструкции для варки стекла,

Целью изобретения является повышение производительности, снижение расхода топлива и улучшение качества стекломассы.

На чертеже приведена схема ванной стекловаренной лечи, план.

Ванная стекловаренная печь 1 с протоком 2 снабжена системой горелок 3. В зоне варки ванной стекловаренной печи ! смонтирован на оси печи, донный вертикальный электрод 4 на расстоянии от торцевой загрузочной стены 5. Отношение расстояния £, к ширине печи составляет 1,2— !,6. Ё торцевой загрузочной стене 5 у боковых, стен б печи 1 смонтированы, по крайней мере, два горизонтальных электрода 7, расположенных ниже окружки печи,

В зоне осветления печи ! смонтированы в вершинах равностороннего треугольника, направленного в сторону протока 2, вертикальный электроды 8, Минимальное расстояние от электрода 8 до протока 2 раЕно ι стороне равностороннего треугольника я и составляет 0,4-0,6 ширины печи.,

Печь работает следующим образом.

Тщательно перемешанные компоненты шихты вместе с боем стекла загрузчиками помещают в ванную стекловаренную печь 1 на расплав стекломассы. δ зоне варки под действием газопламенного обогрева с помощью горелок 3 и электродов 4 и 7, расположенных в стекломассе под шихтой, осуществляют нагрев и расплавление шихты. Электрод 4 создает тепловой барьер на пути движения шихты и стабилизирует положение ее границы. Под действием электродов 4 и 7 в зоне варки создается локальный конвективный поток стекломассы. Второй конвективный поток стекломассы создается в зоне осветления за счет электрического нагрева стекломассы с использованием электродов 8, Благодаря тому, что электроды 8 расположены в вершинах равностороннего треугольника и отстоят один от другого на расстоянии 0,4-0,6 ширины печи, обеспечивается равномерньгй нагрев стекломассы, и скорости кон18 2 вективных потоков у стен печи 1 и по ее оси отличаются не более, чем на 20£. Это обеспечивает повышенную производительность печи при высоком качестве стекломассы.

В табл.1 приведены результаты распределения нагрузки по электродам при различном расстоянии донного вертикального электрода от торцевой загрузочной стены печи при соотношении мощности /Р^--1,25 1,75 (в - ширина печи

Из табл.1 видно, что оптимальное отношение расстояния от торцовой загрузочной стены до донного вертикального электрода б зоне варки к ширине печи составляет 1,2-1,6 (отклонение от равномерного распределения нагрузки по фазам не превышает 1%'.

Выбор оптимального расположения докньс: вертикальных электродов в зоне осветления ванной стекловаренной печи осуществляют путем определения скоростей конвективных потоков по оси печи и вблизи боковых стек ее на физической модели.

Согласно методике проведения исследований на физической модели стек поваренной печи вначале воспроизводят тепловой стационарный режим для случая без электронагрева. Затем в модель с помощью графитовых электродов вводят необходимую мощность.

Создание в зоне осветления поперечного ряда из двух-трех элек-" тродов нецелесообразно, так как при небольшой ширине печи (2,4 м }и низкой электропроводности стекломассы (1,4 ом.см при 1400°С1 имеет место большая плотность тока и неравномерная загрузка фаз, которая приводит к большей неравномерности скоростей конвективных истоков стекломассы по ширине печи в предпроточной области.

Наиболее целесообразно расположение электродов в зоне осветления в вершинах равностороннего треугольника, направленного в сторону протока,

Максимальное расстояние до протока определяется как разъеданием огнеупора проточной стенки, так и необходимостью создания у проточной стены восходящего конвективного потока, препятствующего попаданию загрязненной стекломассы на выработку.

3

1189818

4

Испытания показали, что минимальное расстояние от протока до крайнего электрода в зоне осветления, определяемое из указанных условий, составляет 0,4-0,6 ширины печи.

Нормальная работа печи имеет место при отношении скоростей конвективных потоков стекломассы по оси печи (V?) к аналогичным у боковых стен печи и ν^ ), равном ю

V,- ν₂= (0,8-1,2) ν₂ .

В табл.2 представлены результаты \ испытаний вариантов с расположением вертикальных электродов в зоне осветления в вершинах равностороннего треугольника со сторонами 600 1800 мм и скорость конвективных потоков стекломассы.

Из табл.2 видно, что отношению 20 скоростей конвективных потоков стекломассы,равному V- =(0,8-1,2)ν₂, ,

отвечают опыты 2-4, соответствующие расположению электродов в зоне осветления в вершинах равностороннего 25 треугольника со стороной равной 0,40,6 ширины печи.

На физической модели проведены эксперименты по варьированию соотношения вводимых дополнительно элек- 30 трических мощностей в зоне варки Р,, и зоне осветления Р₂, причем Ρ^/Ρχ изменяют от 0,5 до 3.

В табл.З приведены результаты проведенных испытаний, причем в ка- 35

честве базовой характеристики выбрано время Т, выражаемое в виде безразмерной величины, определяемой как отношение времени пребывания стекломассы в печи с электроподогревом к времени пребывания стекломассы в печи без электроподогрева.

Из табл.З видно, что при отношении мощностей дополнительного электт роподогрева в зоне варки и в зоне осветления 0,5-1(опыты 1-3) и 2-3 (опыты 7-11) безразмерное время пребывания стекломассы в печи составляет 1,06-1,25, т.е. абсолютное время пребывания стекломассы в печи с дополнительным электроподогревом воз растает по сравнению с абсолютным временем пребывания стекломассы в печи без дополнительного электроподогрева всего на 5,5-20%, в то время, как в оптимальном варианте (опыты 4-6) при отношении мощностей дополнительного электроподогрева в зоне варки и осветления 1,25-1,75 абсолютное время пребывания стекломассы в печи возрастает на 28—33%.

Испытания способа варки стекла и печи показали, что производительность чечи увеличивается по сравнению с базовым вариантом на 22% с •аналогичным увеличением коэффицнен— 'та использования стекломассы и снижением расхода топлива на 12%.

Таблица 1

Опыт	Расстояние донного вертикального электрода от торцевой загрузочной стены ({.,), мм	Соотношение ^/В	Распределение нагрузки по электродам, % . , ·
I	II	III
1	960	0,4	38	31	31
2	1920	0,8	36	32	32
3	2400	1	35,4	32,2	32 (извест ная )
4	2880	1,2	34	33	33
5	3360	1,4	33,3	33,3	33,3
6	3840	1,6	32	34	34
7	4320	1,8	30	35	35

5

1189818

4

Таблица 2

Опыт

Расстояние между электродами, я ,

мм

Скорость конвективных потоков, м/ч

ι/3

1	600	0,6	0,1	0,6	6,0	0,25
2	960	0,36	0,3	0,36	1,2	0,4
3	1 200	0,35	0,35	0,35	1,0	0,5
4	5 440 >	0,32	0,40	0,32	0,8 ‘	0,6
5	‘ 1800	0,15	0,55	0,15	0,275	0,75
			Г а	блица	3

Опыт	Р1 /рг	Л» ί
V а	0,50	1,06
2	0, 75	1,10
3	! ,0	1 ,20
4	1,25	1 ,40
5	I 2 50	! ,45
6	1,75	1,50
7	2 ,00	1 ,25
8	2,25	1 ,20
9	2,50	1,15
10	2.75	1,12
1 1	3,0	1,10

1189818

Claims (2)

1. I.Способ варки стекла путем подачи в печь шихты, газоэлектрического нагрева ее, гомогенизации и осветления полученного расплава, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, снижения расхода топлива и улучшения качества стекломассы, отношение элек- ; трических мощностей в зонах варки и осветления устанавливают равным 1,25-1,75.
2. 2. Ванная стекловаренная печь, содержащая соединенные протоком выработочный и варочный бассейны, последний из которых выполнен с зонами варки, гомогенизации и осветления, с горелками, горизонтальными электродами, установленными в торцевой загрузочной стене, и вертикальными электродами, расположенными по оси в зоне варки и симметрично оси в зоне осветления, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности печи, снижения расхода топлива и улучшения качества стекломассы, вертикальный электрод в зоне варки смонтирован на расстоянии от торцевой загрузочной стены, равном 1,2-1,6 ширины печи, а в зоне осветления вертикальные электроды установлены в углах равностороннего треугольника, направленного вершиной в сторону протока, с расстоянием до последнего,равным стороне равностороннего треугольника и составляющим 0,4-0,6 ширины печи.

   1189818

   1 11