Способ варки стекла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(6 ) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 24.0981 (2) 3339118/29-33 РЦМ,Кл,з С 03 В 5/00 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 150383, Бюллетень йф 10 33)УДК 666.1,031.13 (088.8) Дата опубликования описания 110383(7 я ватстекло 54) СПОСОБ ВАРКИ СТЕКЛ ение прхачесткампан о согл генеечным ары го оподог ункта ление овых тигается тем, ч арки стекла в ре ной.печи с поперм пламени через нительным элект х шихты и квель стекломассы, бур и максимум.тепл ель доособуной вавлениедопов зонлениемствляю но сп рати напр рело ревом и бур осущ 2 30 Изобретение относится к проьыаленности строительных материалов,в частности к способам варки стеклав .ванных печах непрерывного действия,Известен способ отопления ваннойстекловаренной печи с поперечнымнаправлением пламени, в которой максимум тепловых нагрузок устанавливают .на третьей или четвертой парахгорелок, причем соотношение тепловыхнагрузок в начале и в конце эонышихты устанавливают в пределах 0,550,62 1.Недостатком известного способаварки стекла является невозможностьиспользования его в ванных стекловаренныхпечах с дополнительнымэлектрическим подогревом (ДЭП) стекломассы и невысоким уровнем темпе-. ратур в зоне провара шихты.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ ваки стекла в регенеративной ваннойстекловаренной печи с поперечнымнаправлением пламени с системамиДЭП стекломассы в зоне шихты и квепункте и бурлением стекломассы сжатым газообразным агентом 21,Недостатком этого способа является его ограниченныевоэможности в части подвода тепла от пламенного пространства печи к зоне провара шихты, главным образом, в виду то- . го, что барботажные сойла расположены в сечениях печи, не характериэутощихся максимальным тепловым излучением от пламенного пространства. Это снижает интенсивность тепло- обмена в .зоне бурления (через термические окна, образующиеся в слое шихты благодаря работе барботажных сопел) и снижает эффективность исполу зования варочной площади печи в целом - в результате снижается производительность печи и ухудшается качество стекломассы.Цель изобретения - повыш оиэводительности, улучшениеь ва стекломассы и продление ии печи.нагрузок создают в зоНе шихты на второй паре горелок, при этом соотношение тепловых нагрузок на первой и второй парах горелок устанавливают равным 0,7-0,8, а соотношение мощностей дополнительного электро- подогрева в зонах шихты и квельпункта 0,15-0,45.1В регенеративной ванной стекло- варенной печи максимум тепловых нагрузок обычно устанавливают на 3-4-х парах горелок. Но при использовании наряду с газопламенным обогревом ДЭП стекломассы такое расположение максимума тепловых нагрузок приводит к перегреву свода печи и пре пятствует нормальному развитию конвекционного потока стекломассы от системы ДЭП в квельпункте в направлении к зоне шихты - вместе с тем с указанным потоком подается значи тельное количество тепла для провара шихты снизу.При установке максимума тепловых нагрузок в зоне шихты на второй паре горелок с одновременным интенсив ным бурлением стекломассы в этой зоне обеспечивается максимальное тепловыделение в районе термических окон, образуемых восходящими от сопел газовыми потоками. Тем самым 30 интенсифицируется теплопередача в объеме расплава и ускоряется процесс провара шихты снизу (за счет повышения уровня температуры расплава под шихтой).Такое распределение тепловых нагрузок позволяет уменьшить протяженность эоны варочной пены и интенсифицировать процесс провара шихты. за счет преимущественного подвода тепла к.зоне интенсивного бурления 40 стекломассы.Одновременно имеют место такие положительные технологические эффекты, как интенсивное разрыхление гряд шихты, увеличение тепловоспринимаю щей поверхности шихты, улучшение условий стекания пленки свежесваренной стекломассы с гряд шихты.В условиях гаэопламенного обогрева печи с системами ДЭП стекломас сы, установленным в зонах шихты и квельпункте, создаются условия для увеличения скорости прохождения гряд шихты в сторону выработочной части, что может привести к непровару шихты и появлению мошки.Перенос максимума тепловых нагрузок на вторую пару горелок препятствует этому за счет увеличения среднего уровня температур в стекломассе., что способствует ускорению провара шихты, улучшению качества стекломассы и интенсификации сыпочногоконвекционного потока стекломассы.Кроме того, перенесение максимуса тепловых нагрузок на вторую паругорелок снижает температуру аа своде печи в зоне варки и обеспечиваетвоэможность дальнейшего повышенияпроизводительности печи. Одновременно создаются предпосылки для продления рабочей кампании печи,Способ осуществляют следующимобразом,В регенеративной ванной стекловаренной печи с помощью симметричнорасположенных пар горелок осуществляют газопламенный нагрев шихты ирасплавленной стекломассы; С помощью систем ДЭП стекломассы, размещенных в зоне шихты и квельпункте,осуществляют дополнительный подтрев стекломассы. В зоне между э,1 ектродными группами систем ДЭП черззсопла, смонтированные в дне бас:ейна, осуществляют бурление стекл змассы. Максимум тепловых нагрузокустанавливают в зоне шихты на второй паре горелок. Соотношение тепловых нагрузок в зоне первой и втэройпары горелок устанавливают рави;м0,7-0,8; Соотношение мощностей :истем ДЭН стекломассы в зоне шихт:я иквельпункте устанавливают равны0,15-0,45,П р и м е р. На регенеративюй ванной стекловаренной печи листовогоо стекла, обогреваемой шестью чарами газовых горелок, опробован способ варки стекла. Электроды систем,5 ЭП стекломассы устанавливают через огнеупорную кладку дна варочного эассейна печи в зоне квельпункта (аежду 4 и 5 парами горелок) и в эое шихты (перед первой парой горелэк). На участке варочного бассейна между электродными группами через дно смонтирован комплекс барботажнык сопел для подачи .сжатого газообразного агента азота) для барботиэования стекломассы в зоне шихты. Крайние сопла (по направлению к выработке) устанавливают в зоне 2-ой пиры горелок,Результаты испытаний и сравнзние предложенного способа варки стекла с известным приведены в табл. 1.Расход газа по горелкам,(в зоне шихты), кВт ДЭП Донна ратур массы перво горел темпе- стеклопередпарой к,С Спосо ЭП 1 вестный.едлагаемы 40 2750,39 1350 250 но высокая скорость нагрева кучшихты в зоне начала их провара, чтоможет привести к образованию кристобалитного камня в стекломассе.49 Кроме того, это приводит к сильному износу сыпочной стены и снижениюградиента температур в стекломассемежду квельпунктом и загрузочнымкарманом, что снижает основную движущую силу сыпочного цикла.Температура стекломассы в обратном потоке сыпочного конвекционногоцикла является важнейшим параметром,характеризующим правильность организации процесса варки стекла, Оптимальные показатели производительности печи и качества стекломассыполучаются при поддержании указанной температуры по показаниям донных термопар в пределах от 1150 до1200 фС. Этому интервалу температурсоответствует соотношение мощностейДЭП стекломассы в зоне шихты иквельпункте от 0,15 до 0,45. Привеличине этого соотношения более 60 0,45 имеет место увеличение скорости прохождения гряд шихты в сторонувыработки и, значительное ослаблениесыпочного цикла конвекционных потоков, что приводит к ухудшению ка чества стекла. звестный 17,9 20,1 22,5 24,5 15 Результаты испытаний предлагаемого способа варки стекла в зависимости от соотношения мощностей доПроведенные испытания показывают, что установка максимума тепловых нагрузок в зоне шихтн на второй паре горелок с одновременным интенсивным бурлением стекломассы в этой зоне и дополнительным электроподогревом в зоне шихты и квельпункте обеспечивает значительное повышение производительности печи (на 20) и улучшение качества стекломассы с увеличением выхода 1 сорта на 15,При этом по технологическим оценкам вклад нового решения в повышение эффективности работы линии листового стекла составляет: повышение производительности порядка 10-15 (относительных) и увеличение выхода стекла 1 сорта 15-20 (относительных). При соотношении тепловых нагрузок в зоне первой и второй пар горелок менее 0,7 наблюдается снижение количества подводимого тепла к шихте, что сказывается и на показателях донной термопары перед первой парой горелок, это приводит к снижению производительности и ухудшает качество стекломассы.При увеличении этого соотношения более 0,8 может иметь место чрезмерполнительного электроподогрена взоне шихты и в кввльпункте приведе-ны в табл, 2.7 1004270 20 Формула изобретения Составитель Т. БуклейРедактор А. Химчук Техред М,Тепер Корректор В. Бутяга. Заказ 1778/25 Тираж 484 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4ч Таким образом, использование пред.лагаемого способа варки стекла ссистемами ДЭП стекломассы в зоне шихты и квельпункте с установкой максимума тепловых нагрузок на второй паре горелок и интенсивным бурлением в. этой зоне способствует сокращению протяженности эоны шихты и варочной пены, интенсифицирует теплообмен в зоне шихты, снижает температуру свода в районе квельпункта, тем самым., обеспечивая потенциальную возможность подведения в этой зоне дополнительного количества тепла. В результате увеличивается производительность печи. 15Повышение общего температурного уровня варки стекла и более жесткая стабилизация положения границ варки обеспечивает улучшение качества стекломассы.Ожидаемый годовой экономический эффект при внедрении предложенного способа варки стекла только на одной ванной стекловаренной печи составит не менее 500 тыс. руб,25Экономический эффект рассчитан для варианта применения.предложенного способа. варки стекла на печи производства полированного стекла с производительностью по сваренной стек-. ломассе на уровне 300-400 т/сут. Основу эффекта составляет прибыль, получаемая благодаря снижению себестоимости готовой продукции за счет снижения условно-постоянных расходов при увеличении производительности печи по сваренной стекломассе на 2,5 и улучшению качества стекла с увеличением выхода первого сора .на 2. При этом увеличение производительности печи по сваренной стекло- массе, доля вклада которого в экономический эффект от применения предлагаемого изобретения составляет по технико-экономическим оценкам 65-70, обеспечивается благодаря ин тенсификации твплообмена в зоне провара шихты (главным образом, за счет сосредоточения максимальных тепловых нагрузок в зоне бурления ствкломассы под шихтой и оптимиза Ц ции соотношений мощностей дополнительного электроподогрвва и тепловых нагрузок по горелкам печи).улучшение качества стекла достигается за счет более высокого уровня температуры варки стекла, что обусловлено интенсивной подачей тепловой энергии в зоне шихты, как над поверхностью расплава, так и в егс объеме и жесткой стабилизацией положения границ зоны варки. Последнее обеспечивается оптимальным соотношением мощностей дополнительнсго электроподогрева стекломассы в зоне шихты и квельпункте, а также принудительным усреднением стекло- массы в зонах действия барботажныз сопел и максимальной тепловой. нагрузкой над расплавом.Дополнительный экономический эффект можно ожидать от продления кампании печи на срок 6-8 мес, от снижения температуры свода печи в зоне квельпункта - наиболее уязвимом районе печей известных конструкций. Способ варки стекла в регенеративной ванной печи с поперечным нправлением пламени через пары горелок, дополнительным электроподогр- вом в зонах шихты и квельпункта и бурлениеМ стекломассы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью по" вышения производительности печи, улучшения качества стекломассы и продления кампании печи, бурление осуществляют и максимум тепловых нагрузок создают в зоне шихты на второй паре горелок, при этом соо". - ношение тепловых нагрузок на первой и второй парах горелок устанавливают равным 0,7-0,8, а соотношение мощности дополнительного электро- . подогрева в зонах шихты и квельпупкта 0,15-0,45. Источники информации,принятые во внимание при эксперти:,е,1. Авторское свидетельство СССР У 668886, кл. С 03 В 5/24, 1978,2. Патент США 9 2975224,кл. 13-6, 1961 (прототип) .