Способ варки стекла

(71) Борская специализированная пр но-конструкторская, технологическая низация Стеклоавтоматикаъ(56) Авторское свидетельство СССР548575, кл. С 03 В 5/24, 1975.Болдырев Р. А. и др. Эффективность предварительного подогрева стекольной шихты. - Стекло и керамика, 1987,12, с. 8. (54) СПОСОБ ВАРКИ СТЕКЛА(57) Изобретение относится к стекольной промышленности. Изобретение позволяет без изменения тепловых нагрузок на горелки печи воздействовать на положение границы зоны варки и интенсифицировать процесс стекловарения. Дымовые отходящие газы нз оект- оргаф-лы, 7 ил,Сл СЬ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИ, ЯО 156752 грегенераторов стекловаренной печи 3 по трубопроводу 17 поступают к бункерам6 шихты. Двигаясь противотоком со смесью ших. ты и боя, они нагревают ее до 150 - 350 С. Температура подогрева смеси шихты и боя пропорциональна количеству подаваемого в бункеры 6 дымового газа. С помощью исполнительных механизмов 14 можно регулировать подачу отходящих дымовых газов индивидуально в каждый бункер 16 и тем самым изменять температуру шихты и боя. Меняя температуру шихты и боя по бункерам 16, можно воздействовать на процесс варки стекла. Для стабилизации местоположения границы зоны варки подогрев шихты и боя осуществляют дифференцированием расхода отходящих газов по бункерам загрузчиков с распределением температур подогрева, обратным по форме распределения температур по ширине варочной зоны печи. 2 з. п.10 15 3Изобретение относится к стекольной про. мышленности, а более конкретно к регулиро. ванию процесса стекловарения, и может быть использовано в процессах, связанных с вар. кой стекла.Целью изобретения является экономия топлива на варку и повышение производительности процесса стекловарения за счет обеспечения регулирования границы зоны варки.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства регулирования границы варочной зоны стекловаренной печи; на фиг. 2 - 4 - кривые профиля границы эоны варки; на фиг. 5 - 7 - кривые профиля температурышихты и боя в бункерах.Сущность способа состоит в следующем. Появляется возможность регулировки температуры шихты и боя, подаваемых в печь, с локализацией до загрузчика. При этом возможна групповая локализация температуры подогрева шихты и боя, что обеспечивает реальную возможность воздействия на границу зоны варки, форму зоны варкии ее размера. В стекловаренной печи могут создаваться четыре вида технологических ситуаций, свидетельствующих о нарушении режима варки в начальной части печи. Это симметричный сдвиг границы зоны варки в сторону выработки или в сторону загрузки и несимметричный сдвиг зоны варки вправо или влево от продольной оси печи. При помощи предлагаемого способа можно устранить перечисленные ситуации после их возникновения или предотвратить их образование вообще.Так, например, при симметричном сдвиге зоны варки в сторону выработки или удлинения эоны варки производят пропорциональное увеличение подачи отходящих газов на всех загрузчиках шихты и боя. При этом за счет избытка полученного шихтой и боем тепла осуществляется более ранний провар шихты, и боя. Ввиду пропорционального увеличения расхода отходящих газов по каждому загрузчику сокращение длины зоны варки осуществляется только в симметричном варианте.При возникновении второй аномальной технологической ситуации, когда зона варки симметрично сокращена или сдвинута в сторону загрузки пользуются обратным приемом, т, е. производят пропорциональное снижение подачи отходящих газов, по всем загрузчикам шихты. Понижение температуры шихты и боя при этом вызовет удлинение эоны варки до необходимых размеров.При указанных изменениях режима варки необходимо руководствоваться принципом оптимальности, т. е, сокращение эоны варки следует рассматривать как возможность увеличения производительности стекловаренной печи и она обязательно должна сопровож- даться пропорциональным увеличением количества загружаемого в печь сырья. Сокра 20 25 30 35 40 45 50 55 щение длины зоны варки и реализация возможности увеличения производительности стеклова ренной печи должна присутствовать и при устранении до требуемой удлиненной зоны варки. При этом в данном случае до. би ва ются уста новления оптимальной границы зоны варки, при которой наряду с экономией топлива на варку возможно одновременное увеличение производительности печи.Наиболее распространенными в стеклова ренин являются технологические ситуа ции, при которых зона варки смещена вправо или влево от продольной оси печи. При такой ситуации осуществляется односторонний износ кладки печи и регенераторов, что приводит к преждевременным ремонтам печи как горячим, так и холодным. Велико отрич 1 ательное влияние подобной аномальной ситуации и на производительность стекловарения, расход топлива на варку и качество получаемой стекломассы.При смещении зоны варки вправо или влево от продольной оси печи производят увеличенную подачу отходящих газов по бункерам загрузчиков, располагаемых со стороны преимущественного расположения сырья на поверхности стекломассы. Это вызывает загрузку в печь с этой стороны более прогретого отходящими газами сырья н соответственно более ранний его провар в печи. Увеличенный расход отходящих газов со стороны преимущественного расположения сырья продолжают до устранения односторон. ней варки и преобразования ее в симметричную варку. Таким образом, предварительный подогрев шихты и боя осуществляют с диф. ференцированием расхода количества отходящих газов по бункерам загрузчиков как в единичном варианте, т. е. по каждому загрузчику в отдельности, так и в групповом или локальном, т. е. по группе загрузчиков, а также в общем, т. е. по всем загрузчикам сразу,В любой технологической ситуации, связанной с осуществлением способа, подогрев шихты и боя производят по температурной кривой, обратной по форме распределению температур по ширине варочной зоны. В зоне варки шихта имеет тенденцию к смещению в наименее прогретые участки стекло- массы. Именно на этом основаны конвек. тивных потоки в стекломассе. В связи с этим при односторонней несимметричной варке шихта тяготеет к наименее прогретой стене ванной печи, Поэтому в данный участок загружают шихту и бой с увеличенной температурой подогрева. Кроме компенсации.недостатка температуры варки тепло отходящих газов преобразует несимметричную варку на симметричную, что осуществляют боле интенсивным прогревом загружае мой шихты и боя в месте преимущественного расположения сырья. Это обеспечивает1567527 5более ранний провар шихты и постоянного выравнивания зоны варки.В ряде случаев более интенсивный предварительный подогрев шихты в месте ее преимущественного расположения может сопровождаться уменьшенной подачей шихты в этот район.Способ реализуется посредством устройства, содержащего телевизионные камеры 1 и 2, установленные с двух сторон стекловаренной печи 3 и свизированные на поверхность стекломассы в районе границы зоны варки, блоки 4 и 5 измерения, корректирующие приборы 6 и 7, задатчики 8 и 9 коррекции, источник0 питания, регулирующие приборы 11, задатчики 12 регулирования, пускатели 13, исполнительные механизмы 4, датчики 15 температуры, бункеры 16 с подогревом шихты, трубопровод 17 подходящих дымовых газов, трубопровод 18 отходящих дымовых газов,Кривая 19 изображает границу зоны варки (шихты и варочной пены в зоне варки) в установившемся режиме, а кривая 20 - соответствующее этой границе распределения температуры подогретой шихты по бункерам 16.Кривая 21 изображает симметричное смещение границы зоны варки в сторону выработки, а кривая 22 - соответствующее этой границе распределение температуры подогретой шихты по бункерам 16. Кривая 23 изображает симметричное смещение границы зоны варки в сторону загрузки, а кривая 24 - соответствующее этой границе распределение температуры подогретой шихты по бункерам 16.Кривая 25 изображает перекос границы зоны варки вправо, а кривая 26 - соответствующее ей распределение температуры подогретой шихты по бункерам 6.Кривая 27 изображает перекос границы варки влево, а кривая 28 - соответствующее ей распределение температуры подогретой шихты по бункерам 16.Способ реализуется следующим образом.Дымовые газы из регенераторов стекло- варенной печи 3 по трубопроводу 17 поступают к бункерам 16 шихты, где, двигаясь противотоком со смесью шихты и боя, подогревают последние до 50 - 350 С. Температура подогрева шихты пропорциональна ко. личеству подаваемого в бункеры 16 дымового газа. После теплообмена с шихтой и боем дымовые газы по трубопроводу 18 поступают в дымовую трубу. Температура подогрева шихты измеряется косвенно по температуре отходящих бункеров дымовых газов. С помощью исполнительных механизмов 14 мож. но регулировать подачу отходящих дымовых газов индивидуально в каждый загрузочный бункер шихты и тем самым изменять температуру шихты и боя. Поскольку температура стекломассы в зоне варки имеет неравномерное распределение по поверхности (больше по центральной оси печи 3 и меньше по краям), образуются конвекционные потоки, уносящие совокупность шихты и боя в ту или иную сторону варочной зоны с меньшей температурой. Чаще всего шихта и бой скапливаются у более холодных стен стекловаренной печи 3. Поэтому очевиден технологический прием, при котором надо либо 1 О по центру подавать больше шихты, чем покраям, либо при равномерной подаче шихты осуществлять неравномерный подогрев ее в загрузочных бункерах 16. Исходя из этого следует, что целесообразно шихту и бой в крайних загрузочных бункерах подогревать больше, чем в средних и центральных (относительно продольной оси печи 3). При этом распределение температуры шихты и боя по бункерам в установившемся режиме будет оптимальным, если имеет вид кривой 20. Ме няя температуру шихты и боя по бункерам 16, можно воздействовать на процесс варки стекла, так как подогретая шихта плавится быстрее, чем не подогретая. Подогревая шихту в бункерах со стороны печи более холодной, куда конвекционные потоки стремятся отнести совокупность шихты и боя, и снижая нагрев шихты со стороны более прогретых участков варочной зоны, где шихта плавится интенсивно, можно без дополнительных энергетических затрат на горелки 30 печи воздействовать на положение границызоны варки. Схема, реализующая способ, работаетследующим образом.Видеосигналы с телевизионных камер 1 3 и 2 подаются в блоки 4 и 5 измерения.С блоков 4 и 5 электрические сигналы, пропорциональные положению границы зоны вар ки слева и справа от продольной оси печи, в корректирующих приборах 6 и 7, сравниваются с сигналами задатчиков 8 и 9 Си на лы разбаланса в виде корректирующих ре.гулирующих сигналов поступают с блоков 6 и 7 соответственно в регулирующие блоки 11. В блоках 11 корректирующие сигналы с блоков 6 и 7 и сигналы с датчиков 15 температуры сравниваются с сигналами задатчиков 12, с помощью которых задается расход дымовых газов, поступающих индивидуально к каждому загрузочному бункеру 16. Задание на задатчиках 12 выставля.ется таким, чтобы осуществить неравномер ную подачу отходящих дымовых газов к бункерам 16 и задать разную температуру подогрева шихты.На выходе блоков 11 в:.-,учае разбаланса между сигналами с датчиков 15 температуры корректирующим воздействием сигналов с блоков 6, 7 и сигналов датчиков 12 появляется регулирующее воздействие, которое через пускатели 13 изменяет положение заслонок исполнительных механизмов 14, рс 1567527гулирующих расход газа, поступающего в бункеры 16, и тем самым изменяющих тем. пературу шихты в бункерах 16.Допустим граница зоны варки симметрично сместилась в сторону выработки - кривая 2. В этом случае процесс плавления шихты замедлен и целесообразно увеличить подогрев шихты и боя в бункерах. Телевизионные камеры 1 и 2 фиксируют это сим. метричнос смсчцспи( гдк, что на выходе корректирующих приборов 6 и 7 изменяется корректирующее воздействие на блоки 11. Нд выходе блоков 11 появляются сигналы в сторону увеличения подачи отходящих дымовых газов пропорционально во все бункеры 16. Шихта и бой в них начинают подогреваться больше и распределение температур по бункерам приобретает вид кривой 22. Это начиндет спосо 6 сгвондть более интенсивному плавлению шихты в варочной зоне и граница зоны варки начинает смещаться к нормальной - кривая 19. При симметричном смещении границы зоны варки в сторону загрузки кривая 23, целесообразно пропорционально снизить нагрев шихты - кривая 24.В случае перекоса границы зоны варки кривые 25, 27 необходимо со стороны смегцения - границы зоны варки в сторону выработки увеличивать температуру нагревд шихты и боя в бункерах, а со стороны смеще. ния границы зоны варки в сторону загрузки уменьшать температуру нагрева. Для этого и выполнено раздельное регулирование по нагреву по бункерам 16. При несимметричном смещении границы зоны варки распределение температуры по бункерам имеет вил кривых 26, 28.Сочетание дифференцированного нагрева п 1 ихты и боя в бункерах 16 в бункерах со снижением подачи сырья из крайних загрузочных бункеров в печь (дифференцированная загрузка) еще более интенсифицирует процесс нагрева шихты в краиних загрузочных бункерах. Дифференцированная загрузка шихты предусматривает снижение расхода шихты и боя через крайние бункеры.А при меньшем расходе шихты и боя нагрев при том же расходе дымовых газов, проходящих через бункер, происходит более эффективно за счет увеличения общего времени нагрева отдельных порций шихты и боя дольше находящихся в крайниХ загрузочных 10 бункерах.Таким образом, использование способапозволяет без изменения тепловых нагрузок на горелки печи воздействовать на положение границы зоны варки и интенсифицировать процесс стекловарения.Формула изобретения1. Способ варки стекла путем предварительного подогрева шихты и боя отходя щими газами, загрузки в печь, последующего плавления с изменением температуры подогрева стекломассы, отличающийся тем, что, с целью экономии топлива на варку и повышения производительности процесса стекловарения за счет обеспечения регулирования границы зоны варки, расход отходящих газов изменяют по бункерам загрузчиков, обеспечивая распределение температур в них обратное распределению температур по ширине варочной зоны печи.З 0 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, чтопри асимметричном смещении границы зоны варки от заданной в сторону выработки или загрузки соответственно увеличивают или уменьшают подачу отходящих газов, а сырья - уменьшают или увеличивают.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтопри симметричном смещении границы зоны варки от заданной в сторону выработки или загрузки соответственно увеличивают или уменьшают подачу в бункеры отходящихгд зо В.. БуклеЯ х.оставитель ТТехред И. ВерееТираж 392омнтета по изобретениям нква, Ж - 35, РаушскаякнА комбинат аПатентэ, г. НИИПИ Государственного113035, Мос Производственно.нздательс Редактор Т. ЛазоренкЗаказ 1297 Корректор Н. РенскаяПодписноеткрытиям прн ГКНТ ССб., д. 4/5жгород, ул. Гагарина, 1 О