Стекловаренная печь

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 11.1078 (21) 2667951/29-33 (51) М, КЛ. С 03 В 5/04 с присоединением заявки Но(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР по аелам изобретеиий и открытийОпубликовано 30.1181. Бюллетень Й 9 44 Дата опубликования описания 30.1181 Ю) ПМ 666.1, .031.22 (088,8) Л.Е.Красный, Б,В.Антонов, Н.А.Киор е, К.Т,БондаревО.Н.Попов, Б.Л.Красный, А.Б.Левин, А.Т;Белый,и П.Т.Рыбалкин(54) СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ Изобретение относится к промышленности строительных материалов, вчастности к печам для варки стекла.Известны стекловаренные печи,представляющие собой варочный бассейн,стены и дно которого выполнены изогнеупорной кладки, свод и подвесныестены выполнены также из огнеупорнойкладки, причем стены и дно бассейна,свод и подвесные стены снабжены изоляцией (11,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату является стекловаренная печь, содержащая варочный бассейн 15со стенами из электроплавленного.огнеупора и тепловой изоляции, дномиз керамических брусьев и тепловойизоляции, и расположенные над варочным бассейном подвесные стены и свод 20из огнеупорной кладки и тепловойизоляции 2.Однако в известных печах в условиях повышения температур варки, применения электроплавленных огнеупоров 25и интенсификации режима охлаждениябрусьев резко повысились тепловые,потери в окружающую среду. Наличиеизвестной изоляции не обеспечиваетдостаточной экономии топлива, увели чения срока службы и улучшения условий труда, поскольку известные жаростойкие бетоны сложны в изготовлении,имеют сравнительно высокую теплопроводность и обладают недостаточнойпрочностью при сжатии.Цель изобретения - экономия топлива и увеличение срока службы,Поставленная цель достигается тем,что в стекловаренной печи со стенами из электроплавленного огнеупораи тепловой изоляции, дном из керамических брусьев и тепловой изоляциии расположенными над варочным бассейном подвесными стенами и сводомиз огнеупорной кладки и тепловой изоляции,тепловая изоляция стен выполнена из фосфатного ячеистого бетона,фосфокерамзитового бетона и фосфоперлита, соединенных между собой исо стенами варочного бассейна фосфатным огнеупорным раствором, тепловая изоляция дна печи и подвесныхстен выполнена из фосфокерамзитобетона, соединенного соответственно сбрусьями дна и огнеупорной кладкойподвесных стен фосфатным огнеупорнымраствором, а тепловая изоляция сводапечи выполнена из уложенных друГ наддругом слоев кварцевой муки с песком, 885156легковесного кирпича, уплотнительнойобмаэки и рулонного волокнистого изоляционного материала.На фиг. 1 представлена печь, общий вид, продольный разрез; нафиг. 2 - то же, план; на фиг. 3то же, поперечный разрез.Печь состоит иэ варочного бассейна, стены 1 которого выполнены избакора, а дно 2 - из шамота, и расположенных над варочным бассейномподвесных стен 3 и свода 4, выполненных из динаса. Стены 1 варочного бассейна снабжены теплоизоляцией, выполненной многослойной иэ слоя фосфатного ячеистого бетона 5, фосфокерамзитового бетона 6 и фосфоперлита 7, 15соединенных между собой и с бакоромстен варочного бассейна посредствомфосфатного огнеупорного раствора 8,подвесные стены 3 снабжены теплоиэоляционным слоем 9 иэ фосфокерамзита, 20соединенного с динасом посредствомфосфатного огнеупорного раствора 10,дно 2 имеет теплоиэоляционный слой11 иэ фосфокерамзита, соединенногос шамотом посрецством фосфатного25огнеупорного раствора 12, свод 4 выполнен из уложенных над динасом слоев кварцевой муки с песком 13, динасового легковесного кирпича 14, цирконовой уплотнительной обмазки 15 ирулонного каолинового волокна 16.Физико-механические свойства теплоизоляционных слоев приведены в таблице.Крепление фосфатных бетонов к огнеупорной кладке осуществляется с 35помощью огнеупорного раствора, создающего монолитную связь между огнеупорами вплоть до 18000 С,Раствор готовится затворением огнеупорных заполнителей (шамот молотый 75-80, технический глинозем 510, огнеупорная глина 10-15 и алюмохромосфосфатное связующее (АХФС)35-50 сверх 100 Ъ).АХФС - продукт взаимодействия орЯтофосфорной кислоты, гидрата окисиалюминия и хромового ангидрида,В местах контакта с изоляциейрезко увеличивается температура наружной поверхности бакорового брусастенки ( до 14000 С и более). Стольвысокие температуры в контактномслое требуют применения для кладкибассейна цельнонаполненных брусьевс тщательной обработкой их поверхности, иначе может произойти прорыв 55сфкломассы через литниковую частьс последующим разрушением изоляции,поэтому для кладки первого слоя изоляции нельзя использовать изоляционный материал с температурой его применения ниже 1400 С.Кроме того, более надежна изоляцияна высокотемпературном растворе, обладающем высокой термостойкостью идостаточной стеклоустойчивостью и д нейтральным к бакоровым, шамотным и динасовым огнеупорам.Кладка подвесных динасовых стен ввиду отсутствия стекломассы позволяет осуществить полную изоляцию стен, не оставляя открытыми швы. Следует лишь учитывать, как и при изоляции бассейна, возможность контактных реакций.При изоляции дна необходимо учитывать механическую прочность изоляционных материалов.Одним из основных условий при изоляции является тщательная герметизация всей кладки. При изолированном, но не герметизированном слое, возможно разрушение слоя изоляции дымовыми газами, насыщенными щелочными парами, что приводит к быстрому разрушению изоляции и прогоранию самого свода.Учитывая перечисленные выше особенности изоляции ванных печей, результаты приведенных расчетов и показатели физико-механических свойств новых видов легковесных фосфатных бетонов и волокнистых материалов, предлагается изоляция отдельных элементов огнеупорной кладки ванных стекловаренных печей в следующем порядке: стены варочного бассейна из бакора толщиной 250-300 мм в три слоя: первый, примыкающий к огнеупорной кладке, фосфатный ячеистый бетон толщиной 120 мм, второй - фосфокерамзитовый бетон толщиной 60 мм, третий - фосфоперлит толщиной 60 мм; подвесные стены варочного бассейна из динаса толщиной 380 мм, фосфокерамзитом толщиной 120 мм; свод варочного бассейна иэ динаса толщиной 300-400 мм послойно в следующем порядке: кварцевая мука с песком слоем толщиной 114 мм, цирконовая уплотнительная обмазка толщиной 3-5 мм и рулонное каолиновое волокно толщиной 30-60 мм марки ВКР; дно варочного бассейна иэ шамота толщиной 300 мм, фосфокерамэитобетоном толщиной 200 мм.Кроме того, изоляция дает возможность изменить толщину бакоровых брусьев стен варочного бассейна до 100-120 мм, тем самым снизить расход дорогостоящего бакорового бруса и улучшить качество выпускаемой продук- циив Эксплуатация печей и расчеты теплопередачи через бакоровую кладку показали, что при толщине бакорового бруса 250-300 мм охлаждение бакоровых брусьев на уровне стекломассы нерационально, так как оно не обеспечивает требуемого снижения температуры ее внутренней поверхности на границе со стекломассой и, следовательно, практически не влияет на скорость взаимодействия огиеупора со стекломассой. Эффективность воздушного охлаждения при 1,5-2 м на 1 м885156 длины кладки резко возрастает при толщине бакоровых брусьев 100-120 мм.При толщине бакоровых брусьев 100-120 мм и вышеуказанном режиме охлаждения печь может проработать более длительное время и при меньшем расходе плавленных огнеупоров,Изделия из легковесных фосфатфатных бетоновИэделия изволокнакаолиновогосостава Изделия шамотные и динасовыеПоказатели марка марка ДЛ,2 Фосфоперлит фосфокерамзитобетон ШЛБ 0,4 ШЛБ 1,3 ячеистыйбетон ВКР800 - 1100 1750 900 1600 1800 1100 800 1100 1400 Пределпрочностипри сжатии,МПА 2,5 1 0,5 7-9 3,5 5 - 9 Температура начала деформации под нагрузкой, еС 1300 1560 1450 Коэффициенттеплопроводности,ВТ (МК) 0,6 0,2 0,6 0,45 0,05 0,12 0,45 Формула изобретения Стекловаренная печь, содержащая варочный бассейн со стенами из электроплавленного огнеупора и тепловой изоляции, дном из керамических брусь- о ев и тепловой изоляции, и расположенные над варочным бассейном подвесные стены и свод из огнеупорной кладки и тепловой изоляции, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью экономии топлива и увеличения срока службы, тепловая изоляция стен выполнена из фосфатного ячеистого бетона, фосфокерамзитового бетона и фосфоперлита, соединенных между собой и со стенами варочного бассейна Фосфатным 60 огнеупорным раствором, тепловая изоляция дна печи и подвесных стен выполнена из Фосфокерамзитобетона.,соКажущаясяплотность 1300 400 1200 Огнеупорность, ОС 1670 1670 1670 Температура эксплуатации, о С 1300 1150 1550 Зкономическая эффективность от использования предлагаемой теплоизоляции ориентировочно составит на одну печь 80 тыс. руб. в год. При изготовлении 20 печей в год экономия составит 1,5-1,6. млн. руб. 1100 - 1300 200- 240 100 - 150 единенного соответственно с брусьямидна и огнеупорной кладкой подвесныхстен фосфатным огнеупорным раствором,а тепловая изоляция свода печи выполнена из уложенных друг над другомслоев кварцевой муки с песком, легковесного кирпича, уплотнительной обмазки и рулонного волокнистого теплоизоляционного материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 1 авЬо 1 М. Рая 3 зо)1 егеп чоо61 аяясйве 1 гойеп фЯргесйяаа 1 Кегав.61 ая, Ева 11, 811 Нс, 1968, 101, 922,с. 1018-1028.2. 61 аяег Иа 11 ег. ТЬегв 1 ясЬеЮяо 11 егцпд чоп 61 аяясЫпе 1 гъаппег.АцГЬап цпй Вейг 1 еЪяегйайгцпдеп,Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 523И Государственного кделам изобретений и5, Москва, Ж, Рауш Подписитета СССРкрытийкая наб., д.