Печь для варки стекла из тонкодисперсной шихты

(51 С 03 В 5/18 объедиКи СТЕКЛА ИЗвключающаяединенный протоодной камеройрасппава,я тем, чтозводительностиутем рецирку-. дьрайа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ и лели иВВВЪВЮ ОПИ САНИ Н АВТОРСКОМУ(54)(57) ПЕЧЬ ДНЯ ВАР ТОНКОДИСПЕРСНОЙ ШИХТМ варочный бассейн, со ком по крайней мере с центробежного движенн о т л и ч а ю щ а я с с целью повышения про и улучшения качества ляции расплава между варочным бассейном и камерой центробежного движения расплава, варочный бассейнвыполнен с дополнительным протоком,соединенным с камерой центробежногодвижения расплава и расположеннымпо ее оси снизу, а основной протоквыполнен в верхней части нарочногобассейна и расположен тангенциальноотносительно камеры центробежногодвижения расплава.2, Пеиь по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что основной проток.выполнен высотой, превышающей высоту бассейна на 0,01-0,1 радиусакамеры центробежного движения раси- рФдава, и заглублен в варочный бассейнна 0,01-0,2 его высоты,19 1 11357Изобретение относится к способам варки стекла и печам для их осуществления и может быть использовано для варки стекла из тонкодисперсиой шихты, 5Известна печь для варки стекла иэ тонкодисперсной шихты, включаощая варочный бассейн, соединенный протоком по крайней мере, с одной каме . рой центробежного движения распла Ю ва 11 .Недостатком известного устройства является сложность получения качественного расплава иэ шнхты, так как при интенсивной дополнительной тепло вой обработке происходит ее расслое-, ние, а при загрузке шихтовых материалов в зону варки или оплавления шихты, отделенную от зоны интенсивной дополнительной тепловой обработ ки стеклоиассы, скорость стеклообразования недостаточно высока, что приводит к снижению интенсивности процесса и вследствие этого к уменьшению производительности печи прн- Ь мерно 50 т/сут)Целью изобретения является повышением производительности.и улуч, шеиие качества путем рециркуляции1расплава между варочным бассейном 30 и камерой центробежного движения расплава.Поставленная цель достигается теи, что в печи для варки стекла из тонкодисперсной шихты, включающей варочный бассейн, соединенный протоком по крайней мере с одной камерой центробежного движения расплава, варочный бассейн выполнен с допол- нительным протоком, соединенным с ка"4 ф мерой центробежного движения распла" ва и расположенным по ее оси снизу, . а основной проток выполнен в верхней части варочного бассейна и расположен тангенциально относительно каме 4 э ры центробежного. движения расплава,При этом основной проток выполнен высотой, превышающей высоту бас" сейна на 0,01"0,1 радиуса камеры 50 центробежного движения расплава, и заглублен в варочный бассейн на 0,01-0,2 его высоты.На фиг,1 изображено устройство, продольный разрез разрез А-А на И фиг.2); на фиг.2 - разрез Б-Б иа Фиг,1; на фиг.З - разрез В-Вна фиге 2Устройство содержит варочный бассейн 1, бассейны 2 студки и выработки Э. Бассейн 1 при помощи протоков 4 и 5 сообщается с камерамн 6 центробежного движения расплава, над которыми установлены цикт лоиные камеры 7, к которым тангенциально подводится топливо-воздушная смесь системы 8 отопления. Система дымоудаления состоит иэ гаэоходов 9 и отверстия 10 для удаления продуктов сгорания топлива. Для отопления варочного бассейна устройство снабжено горелками 11 а для удаления продуктов сгорания- стояком 12. Дпя загрузки тонкодисперсной,шихты предусмотрен пита- тель 13.Устройство работает следующим образом.В бассейны варки 1 и студки 2 загружают стеклобой и сырьевые мате-. риалы. При включении системы 8 отопления и горелках 11 происходит их оплавление н эаполнение камер б центробежного движения расплава стекло"массой. После достижения стекломассой рабочего уровня в варочном бассейне 1 происходит осуществление интенсивной варки стекла иэ тонкоднсперсной шихты. Йихту через пита- тель 13 нодаот на слой стекломассы, имеющей более высокую температуру, чем температура в варочиом бассей,не, что позволяет увеличить температурный уровень и скорость стеклообраэоваиияв 1,5 раза 1 при минимальном угаре (до 1 ОХ легколетучих компонентов и без физического расслоения многокоипонеитной шихты, посколькуподвод. тепла к шихте в зоне варкиосуществляют при минимальном газодинамическом воздействии источника тепловой энергиив Основное количество тепла поступает в варочный. бассейн 1 со стеко ломассой, нагретой до 1550-1600 С и рециркулирующей между варочныа бассейном 1 и камерами.б центробежного движения расплава, отапливаемыми рн помощи циклонных камер 7, При этои за счет высокой кинетической энергии продуктов сгорания, движущихся в эакрученнои потоке над расплавом, расплав также приобретает вращательное движение, При вращательном движении расплава возника3 1135юг центробежные силы и в направлениирадиуса камер 6 изменяется статическое давление расплава и соответственно уровень поверхности расплава.За счет разницы статического давлениястекломасса, находящаяся в бассейне,поступает по каналу 4 к центральнойчасти центробежнодвижущегося расплава в камере 6, который нагреваетсядо 1550-1600 С, при одновременном 10перемешивании и дегазации, а затемчерез канал 5 поступает в варочныйбассейн 1. Таким образом, обеспечивается непрерывная рециркуляцчя расплава, что позволяет осуществить интенсивный подвод тепла в варочный бассейн при минимальном гаэодинамическомвоздействии на шихту, Дапае процессидет непрерывно. Шихта подается настекломассу, имеющую температуру1550-1600 С н перетекающую из камер бцентробежного движения расплава,отапливаемых циклонньии камерами 7.Дпя увеличения скорости плавленияшихты сверху.к ней интенсивно подводят тепло известным способом, обеспечивающим минимальное газодинамическоевоздействие на слой тонкодисперснойшихты аС целью предотвращения попаданияв варочный бассейн продуктов сгорания, имеющих высокую гаэодинамическую энергию, оии отводятся для обогрева студочной камеры 2 через каналы 9из камер б, а затем удаляются черезотверстие 10 системы дымоудаления,35Отвод продуктов сгорания нли газообразных продуктов реакции стеклообразования осуществляется черезстояк 12, а выработка стекла -из выработанного бассейна.З,Основной проток имеет максимальную высоту, превышающую уровеньокружки бассейна на 0,0-0,1 радиуса камеры центробежного движениярасплава, и заглублен в варочныйбассейн на 0;01-0,2 его высоты,Если максимальная высота протокапревышает уровень окружки бассейнаболее, чем на 0,1 радиуса, возможенпроскок газов из камер в варочныйбассейн,Если максимальная высота протока превышает уровень окружки бассейна менее, чем на 0,0 радиусакамеры центробежного движения расплава, рециркуляция стекломассы междуварочным бассейном и камерой центро 719 4бежного движения расплава незначительна, что приводит к снижениюинтенсивности процесса плавления,и следовательно, к уменьшению производительности печи,Если проток заглублен в варочныйбассейн больше, чем на 0,2 его высоты, то наиболее горячие слои стекломассы не поступают непосредственно под шихту, что приведет к уменьшению интенсивности стеклообразования. Если проток заглублен в варочный бассейн меньше, чем,на 0,01 еговысоты, происходит быстрое охлаждение слоя рецикломассы, приводящеек снижению интенсивности процессаплавления,Для более быстрого оплавленияшихты часть варочного бассейна, в "которую поступает стекломасса прио1500-1600 С,на поверхность которой подают шихту,.имеет глубину,равную 0,2-0,3 высоты эаглубленнойчасти бассейна, что позволяет уве 1личить время нахождения шихты наповерхности стекломассы, имеющейнаибольшую температуру, так как взаглубленной части бассейна происходит усреднение температуры расплава с ее понижением до 350-1480 СЕсли часть нарочного бассейна,в которую по тупает стекломассаимеет глубину, более 0 3 высотызаглубленной части бассейна, иаиболее нагретые слои стекломассы непоступают непосредственно под шихту, что приводит к уменьшению интейсивности стеклообразования,6Если часть варочного бассейна, в которую поступает стекломасса, имеет глубину, менее 0,2 высоты заглубленной части бассейна, образующийся слой стекломассы тонкий и, сяедовательно, содержит недостаточное количество тепла для оппавлення шихты,В ванную стекловаренную печь производительностью 50 т/сут и площадью варочног бассейна 00 мф загружают стеклобой и сырьевые мате риалы, С помощью системы отопления происходит оплавление их и заполнение стекломассой двух камеР центробежного движения Расплава диаметром 1,6 м каждая, отапливаемых при помощи цнклонных камер с расходом топлива на каждой камере 300 им/ч%ьсжигания топлива, в циклоне 1200 мм рт.ст,При этом возвьппение расплава на периферии камеры центробежного движения расплава над уровнем 5 стекломассы,находящейся в варочном 1 цбассейне, составляет 70 мм, за счет его обеспечивается рециркуляция расплава между камерами центробежного движенияи варочным бассейном. 1 О Подача тонкодисперсной шихты на " слой стекломассы с температуройо1550-1600 С позволяет увеличить скорость стеклообраэования и сущест" венно сократить площадь варки (до 15 40 мс улучшением качества распла 21ва (стекломассыза счет уменьшения угара легколетучих компонентов тонкодисперсиой шихты, Расход топлива при этом уменьшается на ЗОХ. 2 ОДпя оценки технико-экономических показателе выбрана ванная стекловаренная печь прямого нагрева для получения стеклошариков в производствестекловолокна площадью варочно-осветительного бассейна 1 ОО м и проиэводнтельностью 50 т/сут, Температура расплава в варочном бассейне1320-1406 "С, максимальная температура в зоне осветления 1520.С. Расходприродного газа 1800-2000 нм/чпри подогреве воздушного дутья до500 С. После реализации устройства с улучшением качества продукции печь имеет следуюшйе характеристики: производительность60 т/сут; площадь варочного бассейна 60 м ; вместе с зонойстудки; минимальная температурарасплава в йарочном бассейне1400-1450 С; расход топлива наотопление печи 120 нм /ч, т,ерасход топлива уменьшается на307.,