Способ варки стекла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ин 95596(23) Приоритет -Опубликовано 2 Ы 1 В 2.Бюллетень Йо 43 РМ К, з С 03 В 5/16 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23, 11. 82ссГосударственный научно-исследовательский институт .стеюла,Токмакский стекольный завод и Институтвысоких температур АН СССР(71) заявители 1541 СПОСОБ ВАРКИ СТЕКЛА 2,Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, и в частности к способам варки стекла.Известен способ варки стекла в ванной стекловаренной печи, в которой при расплавлении стекломассы осуществляют ее бурление газообразным агентом, причем для регулирования конвекционных потоков в стекло- массе осуществляют избиратЕльное включение части сопел 13.Недостатками известного способа являются нестабильная работа системы барботирования из-за затекания стекломассы в неработающие сопла и застывания ее вблизи них, вследствие периодического выключения части сопел, а также нарушение иэотер-. мичности по ширине варочного бассейна в периоды полного прекращения бурления при отключении части сопел.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ варки стекла в регенеративной ванной стекловаренной печи с поперечным направлением пламени, включающий загрузку шихты в печь, расплавление ее непрерывным бурлением стекломассы;. газообразным агентом, подаваемым че.рез сопла, смонтированные вблизи бо ковых стен, циклическое переключение пламени и одновременное переключение режима работы сопел таким образом, чтобы в сопла, примыкающие к работающим горелкам, подавать газообразный агент.под более высоким давлением, чем к соплам, расположенным с другой стороны печи 23. При реализации этого способа требуется поддержание давления газообразного агента для бурления стекло массы на стороне, примыкающей к работающим горелкам, в 2-2,5 раза болше давлениЕ газообразного агентадля бурления на другой стороне печи. В.то же время минимальное давление газообразного агента для об- .разования барботажных пузырей должно быть не ниже 1,5-2 атм. Снижение уровня максималъного рабочегодавления потребует соответствующего25 снижения уровня давления в соплах,расположенных у неработающих горелок иначе не будет достигнут ожидаемый технологический эффект),что приведет к нарушению режима бу рения, вплоть до прекращения выхода5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 на поверхность расплава стекломассы барботажных пузырей,В этих условиях барботаж стекломассы в зоне интенсивного бурления при максимальном давлении газообразного агента) приводит к вспениванию стекломассы, отрыву варочной пены с последующим ее продвижением в сторону выработочной частипечи, а также к захвату непроварившихся частиц шихты с погружением ихвместе с валом бурления в более холодные глубинные слои стекломассы,Восходящие валы бурления приводятк снижению сыпочного цикла. Этоуменьшает производительность печипри повышенном расходе топлива иснижает качество стекломассы по термической однородностиКроме того, вовлекаются в массообмен загрязненные и переохлажденные участки стекломассы из-за близк 9 го расположения сопел к боковымстенкам печи.Применение интенсивного режимабурления приводит к значительномуизносу дна, что снижает компаниюпечи.Кроме того, цикличное повышениедавления в группе сопел требует наличия двух трубопроводов для подачигаза с различными давлениями, а также системы регулирования и переключения, каждая из которых должна бытьрассчитана на максимальное давление,что усложняет систему бурления стекломассы и снижает ее надежность.Целью изобретения является повышение производительности и качества стекломассы, продление компаниилечи.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу варки стекла в регенеративной ванной стекловаренной печи с поперечным направлением пламени, включающему загрузкушихты, ее плавление, бурление стекломассы газообразным агентом, циклическое переключение горелок и одновременное изменение интенсивностибурления, при циклическом переключении горелок осуществляют импульсноебурление с частотой 5-12 импульсовв минуту в зоне, отстоящей от неработающих горелок на величину 0,10,15 ширины бассейна такой же ширины в поперечном направлении.В регенеративной ванной стекловаренной печи с поперечным направлением пламени распределение тепловыхнагрузок по ширине печи нессиметричное, Зона йаиболее низких температур располагается 1 непосредственноу корня факела работающих горелок.Интенсивное бурление в этой зонеобеспечивает локальное перемешивание стекломассы и усреднение ее температуры по ширине печиПереключение части сопел, расположенных в зоне, отстояющих от не работающих гореолк на величину 0,1- 0,15 ширины .бассейна и имеющей такую же ширину в поперечном направлении, на режим импульсного бурлвния снижает интенсивность образующихся в зоне действия сопел восходящих потоков стекломассы и умень-. шает локальное влияние конвекционных потоков на сыпочный цикл. Это обеспечивает дополнительный подвод тепла под широту, ускоряет процесс варки и увеличивает производительность.Одновременно устраняется возможность нарушения режима бурления и прекращения выхода на поверхность стекломассыбарботажных пузырей (как это имеет место при непрерывном режиме бурления в случае снижения давления газообразного агента).При этом повышается однородность стекломассы по ширине печи, причем отношение сопел для импульсного бурления от неработающих горелок на величину 0,1-0,15 ширины бассейна предотвращает вовлечение в массообмен загрязненных и переохлажденных пристенных участков стекломассы.Применение импульсного бурления на стороне, примыкающей к неработающим горелкам, позволяет снизить уровень максимального рабочего давления газообразного агента на стороне интенсивного бурления (примыкающей к работающим горелкам) с обеспечением положительного технологического эффекта, направленного на выравнивание температуры по ширине печи. Вместе с тем, в зоне интенсивного., бурления полностью исключается возможность механического вспенивания стекломассы, отрыва печи с продвижением ее в сторону выработочной части печи, а также к захвату непроварившихся частиц шихты и их погружению в холодные глубинные слои стекломассы.ОсУществление импульсного бурления с частотой 5 - 12 импульсов в минуту приводит к снижению интенсивности бурления по сравнению с зоной, примыкающей к работающим горелкам, что обеспечивает выравнивание температур по глубине печи по всей глубине бассейна за счет компенсации снижения интенсивности теплообмена в зоне, непосредственно под работающими горелками.Это обеспечивает улучшение однородности стекломассы и повышает устойчивость работы стеклоформующих машин, что приводит к увеличению коэффициента использования стекло- массы.975596 Распределение газа по горелкам,% Выходстекла1-госорта,.Ъ КИС Съем, т/сут Способ Известный 16,6 19 19,2 20 17,2 8 0,71 82 355. Предложенный 0,73 84 17 23 24 8,5 7,% 360 20 Изменение режима работы сопел снепрерывного на импульсное осуществляют синхронно с переводом клапанови перекидкой пламени горелок.П р и м е р. На регенеративнойванной стекловаренной печ . с поперсчным направлением племени при семи парах горелок проводят испытаниеспособа варки стекла,Стекломассу следующего состава,вес. %:50 и 72,91,6"о 0,1Сао 8,2мдо 3,7Нао 1,5варят в ванной стекловаренной печииз смеси 73 вес.Ъ шихты и 27 вес.Ъбоя. Под шихтой до оси второй пары горелок в дне печи устанавливают 19 сопел, каждое из которых представляет собой трубку из жаростойкой стали с наружным диаметром 22 мм. В эту трубку вставляют три корундовые трубки диаметром 8 мм, уплотняемые огнеупорным раствором, В каядой трубке предусмЬтрено по два отверстия диаметром 1,2 мм для подачи газообразного. агента в расплавленную стекломассу. Гаэ подают под давлением 3,3-3,8 атм. Периферийные сопла, установленные в зоне, отстоящей от среза влета горелок на расстоянии от 1-1,5 до 2- 3 м, подключают к трубопроводу сжатого воздуха через узел подготовки и эадатчик импульсов. В зависимости от направления пламени одновременно с перекидкой клапанов переключают соответствующие сопла (четыре сопла, примыкающие боковой;: стенки печи на стороне с наработающими горелками ) на режим импульсного бурления..Выбор оптимальной ширины зоны для импульсного бурления и ее расстояния от неработающих горелок определяют экспериментально на физической модели,,При расстоянии от срез влета неработающей горелки до оси ближайшего,сопла менее 0,1 ширины бассейна в5 конвекционные потоки вовлекаются загрязненные и переохлажденные участки стекломассы, что ухудшает ее качество.Увеличение этого расстояния бо 10 лее 0,15 приводит к возникновениютермической неоднородности стекломассы, которую оценивают по отложению дисперсий температур в отдельных сечениях модельной печи.)5 Критерием выбора ширины зоны импульсного бурления от 0,1 до 0,15служит разность температур в различных сечениях печи, которая привыбранной ширине зоны не превышает 5 С.В реальных испытаниях на ваннойстекловаренной печи, изменяя положение задатчика импульсов, меняют режим импульсного бурления.При режиме импульсного бурления.с частотой импульсов 16-20 в минуту наблюдают увеличение колебанийтемператур в среднем на 20-30 попоказаниям термопар, погруженных встекломасеу в различных сечениях варочного бассейна.При снижении количества импуль"сов менее пяти в минуту изменяетсякартограмма зеркала (шихта продвигается к боковым стенкам печи) и диа 35 метр пузырей сокращается с 180-300 ммпри нормальном режиме бурления) до50 мм, с возрастающей возможностьюзатекания расплавленой стекломассыв сопла и возможностью выхода их40 иэ строя.Наилучшие результаты получаютпри синхронном переключении вместес перекидкой клапанов части сопелна импульсное бурление с частотой5 - 12 импульсов в минуту.Сравнение известного и предложенного способов варки стекла приведены в таблице975596 формула изобретения Составитель Т. БуклейРедактор Н. Гунько Техред Л.Пекарь Корректор М. Демчик Заказ 8916/33 Тираж 508 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 Проведенные испытания показывают, что предложенный способ варки стеклаобеспечивает повышение производительности печи на 1, приулучшении качества"стекломассы (КИС увеличивается на 2,5 при увеличении выхода стекла 1-го сорта на 2).Ожидаемый годовой экономический эффект при внедрении предложенного способа варки стекла только на одной ванной стекловаренной печи составит 60 тыс. Руб Способ варки стекла в регенеративной ванной стекловаренной печи с поперечным направлением пламени, включающий загрузку шихты, ее нлавдение, бурление стекломассы гаэообразным агентом, циклическое переключение горелок и одновременное изменение интенсивности бурления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения проиэводнтельнос ти и качества стекломассы, при цик.- лическом переключении горелок осуществляют импульсное бурление с час.тотой 5 - 12 импульсов в миьуту взоне, отстоящей от неработающих го" 10 релок на величину 0,1-0,15 шириныбассейна и такой же ширины в поперечном направлении. Источники информации,35 пРинятые во внимание при экспеРтизе1. Патент США Р 2909005,кл. 65-134, опублик. 1959.2. Патент США ,Р 3294509,кл. 65-134, опублик. 1966 (прототип);