Печь для варки боросиликатного стекла

 

- Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для варки стекла . Изобретение обеспечивает повыше ние выхода годного стекла и сокращение длительности; процесса варки. Печь содержащая варочный и выработочный бассейны, снабжена устройством загрузки фритты и нагревателями, расположенными в нижней части печи. Соотношение площадей зеркала стекломассы варочного и выработочного бассейнов составляет 0,45-0,55, глубина варочного бассейна h, бассейна, м ; глубина варочного бассейна, м; - объем выработочного бассейна, м . Б варочном бассейне на участке, прилегающем к экрану, образована зона максимальной температуры протяженностью 1 ( в«р (0,13-0,2). ,, где - площадь варочного l,6)h осв 2 ил., I табл. iS (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИЯ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 С 03 В 5/04

МСЕГ ЪЮЭ1;С Ф!

3 " " 1)i с

) 4I) 4 )1Я 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ.ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4197385/29-33 / .(22) 20.02.87 (46) 23,08.88. Бюл.9 31 (72) Ю.П.Бородин, Г.И.Журавлев и И.А.Туркин (53) 666.1.031.2(088,8) (56) Лукин В,Н, и др. Балансовые испытания стекловаренных печей в целях экономии топлива,- И.: Стекло и керамика, 1984, У 3, с,3-6 .

Авторское свидетельство СССР

9 716988у кл. С 03 В 5/041 1980 (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ВАРКИ БОРОСИЛИКАТНОГО

С.ТЕКЛА (57). Изобретение относится к промыш-. ленности строительных материалов, а именно к устройствам для варки стек ла. Изобретение обеспечивает повыше„„SU„» 1418292 А1 ние выхода годного стекла и сокращение длительности; процесса варки. Печь

1 содержащая варочный и выработочный бассейны, снабжена устройством загрузки фритты и нагревателями, расположенными в нижней части печи. Соотношение площадей зеркала стекломассы варочного и выработочного бассейнов составляет 0,45-0 55 глубина варочного бассейна h Р (0,13-0,2) ° Ч /

seP

/Б, где Б - площадь варочного бассейна, м ; h в - глубина варочГ ного бассейна, м; T - объем выработочного бассейна, м, В варочном бассейне на участке, прилегающем к экрану, образована зона максимальной 3

% температуры протяженностью 1 (1,21 6)hþåâ 2 ил., 1 табл.

1418292

Изобретение относится к промьпплен-, ности строительных материалов, в частности к устройствам для варки термостойкого боросиликатного стекла с малым содержанием щелочных окислов, Цель. изобретения — повышение выхода годного стекла и сокращение длительности процесса, На фиг.1 изображена схематически печь для варки боросиликатного стекла в непрерывном режиме, разрез; на фиг.2 - то же, в периодическом режиме, Печь содержит варочныи 1 и выработочный 2 бассейны, нагреватели 3.

Бассейны разделены экраном 4, который заглублен в стекломассу и одновременно формирует проток 5, соединяющий бассейны.

Варочный бассеин 1 снабжен загру- 20 зочным устройством 6 и имеет зону 7 максимальной температуры, расположенную у разделительного экрана.

В процессе варки фритта в гранулах загружается в загрузочное устройство 25

6. Затем определенными порциями подается в варочный бассейн 1, выполненный из кварца в виде двойной емкости

Верхняя часть емкости футеруется жаропрочным, коррозионностойким матерна- 30 лом, например молибденом, им же футеруется проток.

Емкость осветлительного бассейна герметична по газовому пространству; указанное условие обеспечивается наличием экрана, заглубленного в стекломассу и отделяющего осветлительный бассейн от выработочного бассейна.

В таблице приведены результаты, получаемые при проведении варки стек- 40 ла в указанных печах.

В примере 1 площадь варочного бассейна Яа, к площади выработочного бассейна S составляет 0,5, глубипь1п на варочного бассейна составляет

Ь = 0 16 м, глубина выработочного ос з в бассейна 0,5 м и V = 0,6 м (пара" метры выработочного бассейна - посто" янны).

Для варки стекла в непрерывном

50 (фиг.1) режиме экран 4 заглублен в стекломассу на 0,3 h

В печи для варки стекла в периоди". ческом режиме экран заглублен на

1 3 h кроме того, эта печь снабось ..>5 жена порогом 8, расположенным на расстоянии h,, 0,16 м от экрана 4 по направлению движения стекломассы, причем верхняя плоскость порога 8 находится на расстоянии 0 32 h от максимального уровня стекломассы, Длина зоны максимальной температуры 7 от экрана составляет 0,20 м (1,25 Ь, ), что создает запирающий восходящий конвективный. поток, предотвращающий продвижение неосветленной стекломассы, имеющей меньший удельный вес, в выработочный бассейн.

На фиг.2 представлено схематическое изображение печи для варки стекла в периодическом режиме, где порог

8 обеспечивает определенный уровень стекломассы.в варочном бассейне вне зависимости от падения уровня стекломассы в выработочном бассейне.

Длительность пребывания единицы объема стекломассы в печи от момента засыпки фритты до момента выработки готового изделия не превышает 8-10 ч (в варочном бассейне 5 ч).

Осветленная, однородная по составу стекломасса через проток, поступает в выработочный бассейн, где поддерживается температура выработки !250а

1350 С. Усреднение стекломассы по температуре обеспечивается с помощью мешалок 9.

При выполнении условия Socs /Ss

&ьр

= 0,5, глубине варочного слоя h = О,!6 м и Тос 1450 С происходит постепенное поступательное движение расплава к зоне повышенной температуры; указанные условия обеспечивают . отсутствие самопроизвольной конвекции по всему объему варочного бассейна, вплоть до зоны с повьппенной температурной .напряженностью h = 0,20 м от экрана (1,25 h).

Длительность процесса не превьппает

5 ч для единицы объема стекломассы с хорошими показателями по качеству вырабатываемой стекломассы с выходом не менее 90Х годной стекломассы (таблица, пример 1).

Такие же результаты получены при ведении процесса варки в режиме примеров 2 и 3.

При увеличении отношения S, /S и Ь выше допустимого (таблица, пример 4) процесс пребывания стекломассы в нарочном бассейне затягивается до 10-11 ч, что приводит к длительному контакту стекломассы с футе-: ровочным огнеупором и, как результат, к насыщению стекломассы огнеупорными пороками (камнями, шлирами, вторичными пузырями).

14182

Кроме того, резко увеличиваются энергозатраты.

При уменьшении отношения $, /

/Бз,, до 0,37, à h, до 0,12 м в ,выработочный бассейн поступает не-< осветленная стекломасса. Снижение глубины бассейна приводит к возникновению неуправляемой конвекции, возникающей по всеи площади варочного 10 бассейна, что приводит к перемешиванию неосветленной стекломассы и, как результат, к снижению процента выхода годного стекла (таблица, пример 5).

В используемом способе стекломасса 15 лишена процесса естественного длитель ного осветления из-за отсутствия химических .реакций при разваре шихты.

В связи с этим предложенная конструк» ция печи имеет толька нижний подогрев,2о что обеспечивает принудительную конвекцию в направлении градиента температур, в вертикальной плоскости.

Размер гранул фритты, поступающей в варочный бассейн, определяет размер 25 вторичных пузырей, диаметр которых составляет порядка 1,25-1,5 мм. Это условие обеспечивает высокую подъемную силу. Качественные характеристики стекла определяются правильным веде- З0 кием процесса, в т.ч. необходимо исключить конвекцию на всей длине бассейна, кроме зоны повышенной температуры.

Снижение длины зоны повышенной температуры увеличивает количество проходящих пузырей, т.е. увеличивает процент брака стекла (снижает процент выхода rодного стекла).

Протяженность зоны повышенной тем- 4 пературы 1=(1,2-1,6)h„, .Уменьшение значения h снижает количество пузырей,ч то по зв оляе т умень шить длину зоны 1 °

Превышение длины 1 приводит к неопределенным затратам энергии. Мощность кон- 45 вективного потока, формирующегося в зоне максимальной температуры, должна превышать мощность потока стекломассы, 92

4 перетекающей иэ варочного бассейна в выработочный, в 2-2, 5 раза.

Конструкция печи, предусматривающая возможность ведения процесса варки непосредственно из фритты, обеспечивает качество свариваемого термо стойкого боросиликатного стекла с малым содержанием щелочных окислов, т.е. стекла, к которому предъявляются повышенные требования, повышение процента выхода годного стекла, сокращение длительности процесса стекловарения и энергозатрат, значительно увеличен съем стекломассы с единицы производственной площади.

Формула изобретения

Печь для варки боросиликатного стекла, содержащая соединенные протоt ком варочный и выработочный бассейны, нагреватели и экран, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения выхода годного стекла "и сокращения длительности процесса, она снабжена устройством загрузки фритты, установленным н варочном бассейне, соотношение площадей варочного и выработочного бассейнов составляет

S oð /S, р = О, 45-0, 55, глубина в арочного бассейна определена по формуле (0,1З вЂ” О,2)V...р вор 8

Оа где Б — площадь варочного бассейна, м

8, — площадь выработочного бассейна, м

h — глубина варочного бассейна, м;

V — объем выработочного бассейна, мз, а в варочном бассейне на участке, прилегающем к экрану, выполнена зона максимальной температуры длиной (1,2-1,6)h,.

1418292

0,60/ l 2 0,50 0,16 0,16 1450

0,66/1,2 0,55 0,20 0,18 1450

0,54/1,2 0,45 0,13 0,15 1450

Ов 80/1 в 2 Ов 66 Ов 27 Ов 20 1450

0,45/1,2 0,37 0,10 0,12 1450

6 Известная

Продолжение таблицы акс

С д е

1500 50 0,20 90 5 0,17 0,42

2 1510 60 0,28 90 7,9 0,23 0,60

1,3

1,84

1,52

3,05

1,84

5,2

3 1490 40 0,18 82

4 1530 80 0 35 90

5 1470 20 0,14 65

4,5 0,20 0,48

10в 8 Ов 35 Ов 84

0,23 0,60

l,87

141829?

Составитель Т. Буклей

Редактор А.Шандор Текред Л. Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 4120/?5 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна оектная 4