Стекловаренная ванная печь

 

Изобретение относится к стекольной промы1Г1ленности, в частности к производству листового, тарного, медицинского и других типов стекол. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность кладки дна варочного бассейна, увеличить производительность и сократить расход топлива на процесс варки стекла. В стекловаренной печи кладка нижнего слоя многослойного теплоизолированного дна варочного бассейна выполнена из дискретно расположенных поперечных рядов огнеупорнь1х брусьев ,дискретно установленных между ними и перпендикулярно к ним онеупорных брусьев-перемычек , перекрьтающих своими торцами швы между брусьями смежных поперечных рядов, и теплоизоляционного материала в ячейках, образованных поперечными рядами и брусьями-перемычками . При этом концевые 5 астки огнеупорных брусьев продольных рядов ;; среднего ряда установлены с одинаковой длиной опорных поверхностей на брусьях смежных поперечных рядов нижнего слоя,причем высота нижнего слоя составляет 0,25 - 0,45 толщины дна, ширина поперечных . рядов составляет 0,2-0,6 интервала между ними, а суммарная площадь ячеек нижнего слоя составляет 0,30-0,55 площади дна. 4 ил. § СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1Ю 4 С 03 В 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСИОЮЗН4Я

11ATEHTHD r<<« E! p

Ы,г1Д; .,с 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4261120/29-33 (22) 12.06.87 (46) 30.03.89. Бюл. N - 12 (71) Государственный научно-исследовательский институт стекла и Государственный союзный институт по проектированию предприятий стекольной промышленности (72 ) Л.Я.Левитин, О, Н, Попов, Л,Л, Орлов, Л,М.Проценко, А.Л.Альтер и Ю,M.Ìóðàâüåâ (53) 666.1.031 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У !065354, кл . С 03 В 5/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР ., Ф 885156, кл. С 03 В 5/04, 1978. (54) СТЕКЛОВАРЕННАЯ ВАННАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к производству листового, тарного, медицинского и других типов стекол.

Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность кладки дна варочного бассейна, увеличить производительность и сократить расход топИзобретение относится к стекольной промышленности, в частности к стекловаренным ванным печам производства листового, тарного, медицинского и других типов стекол.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности,увеличение производительности и сокращение расхода топлива.

На фиг.l показана стекловаренная ванная печь, продольный разрез; на,.SUÄÄ 1468874 А 1 лива на процесс варки стекла. В стекловаренной печи кладка нижнего слоя многослойного теплоизолированного дна варочного бассейна выполнена из дискретно расположенных поперечных рядов огнеупорных брусьев, дискретно установленных между ними и перпендикулярно к ним онеупорных брусьев-перемычек, перекрывающих своими торцами швы между брусьями смежных поперечных рядов, и теплоизоляционногo материала в ячейках, образованных поперечными рядами и брусьями-перемычками. При этом концевые участки огнеупорных брусьев продольных рядов: среднего ряда установлены с С2 одинак ов ой длиной on ор ных поЗ в ерхно с тей на брус ь ях смежных поперечных рядов нижнего слоя, причем высота ннвнаго слоя составляат 0,25 — В

0,45 толщины дна, ширина поперечных рядов составляет 0,2-0,6 интервала 2 между ними, а суммарная площадь ячеек нижнего слоя составляет 0,30-0,55 площади дна. 4 ил. 4ь

2 фиг. 2 - фрагмент теплоизолированного многослойного дна варочного бассейна стекловаренной ванной печи,поперечный разрез; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг,2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг.2.

Стекловаренная ванная печь состоит из варочного бассейна 1 с теплоизолированным многослойным дном 2, .боковых 3 и торцовых 4 стен пламен-ного пространства, влетов горелок 5

1468874 и свода 6, Дно 2 варочного бассейна

1 выполнено многослойным и включает верхний коррозионно-стойкий слой 7, состоящий из двух рядов огнеупорных плит 8 и 9, установленных на прослойки из мертеля 10 и 11,. средний слой 12, состоящий из огнеупорных донных брусьев, а нижний слой 13,выполненный из поперечных рядов огнеупорных брусьев 14 и огнеупорных брусьев-перемычек 15, образующих, ячейки 16 с теплоизоляционным материалом.

Конструкция дна 2 установлена на стальной лист 17, который, в свою очередь, опирается на металлический каркас (не показан), Кладка теплоизолированного многослойного дна стекловаренной ванной gp печи предлагаемой конструкции выполнена следующим образом. На стальном .листе 17, опирающемся на металлический каркас, дискретно расположены поперечные ряды огнеупорных брусьев

14 с дискретно установленными в промежутках между ними и перпендикулярно к ним огнеупорными брусьями-перемычками 15. Последние уложены таким образом, что их торцы перекрывают швы между брусьями 14, Брусья 14 и 15 образуют ячейки 16, которые заполнены теплоизоляционным материалом °

По нижнему слою 13 кладки дна 2,образованному брусьями 14 и 15, выло35 жен средний слой 12 иэ продольных примыкающих друг к другу рядов огнеупорных брусьев, концевые участки которых установлены с одинаковой длиной опорных поверхностей на

40 брусья 14 смежных рядов нижнего слоя

13, На горизонтальную поверхность среднего слоя 12 уложен слой мертеля 11, на него — ряд огнеупорных плит 9, затем — еще один слой мертеля 10 и второй ряд огнеупорных плит 8.

Стекловаренная ванная печь эксп.луатируется.следующим образом, После завершения кладочных работ и очистки печи производится ее сушка и выводка до рабочих температур варки стекла. В ходе выводки по толщине всех элементов огнеупорной кладки устанавливается определенный градиент температур. Постепенный прог55 рев теплоизолированного многослойного Дна сопровождается тепловым ( расширением отдельных слоев, что обусловливает смещение слоев относительно друг друга. Наиболее значительному (для крупногабаритных печей порядка 100 мм и выше) смеп ению подвергаются средние и нижние слои.Однако благодаря применению предложенной конструкции смещение указанных слоев не вызывает разрушения кладки либо нарушения ее монолитности. Данный положительный эффект особенно проявляется в случае применения в среднем и нижнем слоях однотипных огнеупорных материалов, характеризующихся одинаковым или близким тепловым расширением. После завершения выводки и последующей наварки печи установившийся стационарный градиент температур по толщине дна обеспечивает, по сравнению с прототипом, пониженный тепловой поток через наружную поверхность дна и высокий уровень температур стекломассы на контакте с внутренней поверхностью дна.

При этом увеличивается средневзвешенная температура расплава в объеме варочного бассейна, в том числе и в зоне под шихтой, что интенсифицирует стекловарение и повышает варочную способность печи. Одновременно н основные циклы конвекционных потоков, в отличие от печей традиционной конструкции, вовлекается весь объем стекломассы, находящейся в варочном бассейне, что увеличивает активный объем печи и ее усредняющую способность, повышает термическую и химическую однородность стекломассы.Таким образом, применение предлагаемой конструкции обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность стекловаренной ванной печи, снижение расхода топлива при ее эксплуатации и увеличение производительности по сваренной стекломассе и выпуску готовой продукции, При высоте нижнего слоя менее

0,25 толщины дна, ширине поперечных рядов брусьев нижнего слоя свы— ше 0,6 интервала между ними и величине площади ячеек нижнего слоя менее 0,3 площади дна резко увеличиваются потери теплоты через наружную поверхность дна. Это повышает градиент температур расплава по глубине варочного бассейна, тем самым снижая варочную и усредняющую способность стекловаренной печи. В результате увеличиВается расход топлива и снижа874 е торцовым шовным поверхностям на стыке с брусьями первого ряда. В изложенной последовательности кладка нижнего и среднего слоев дна производится до конца варочного бассейна печи.

Далее на в сю пов ерхно сть среднего слоя дна наносится прослойка цирконсодержащего мертеля толщиной

30-40 мм, на нее укладывается ряд корвишитовой плитки высотой 1 00 мм, затем еще одна прослойка того же мертеля толщиной 20-30 мм с последующей укладкой на нее бакоровой плитки высотой 100 мм.

В таблице приведены данные о тепловой и технологической эффективности теплоизолированного многослойного дна варочного бассейна по прототипу и изобретению, 5 1468 ется производительность по сваренной стекломассе и выпуску готовой продукции.

При высоте нижнего слоя более

0,45 толщины дна, ширине поперечных рядов брусьев нижнего слоя менее

0,2 интервала между ними и величине площади ячеек нижнего слоя свыше

0,55 площади дна резко снижается эксплуатационная надежность стекловаренной ванной печи, что может привести к разрушению конструкции дна и необходимости преждевременной остановки печи на холодный ремонт.

Пример. При строительстве стекловаренной ванной печи на стальной лист толщиной 8-10 мм, опирающийся на металлический каркас традиционной конструкции, начиная от загрузочного кармана по ширине варочного бассейна выкладывается два поперечных ряда шириной 400 мм и высотой 300 мм из шамотных донных брусьев размером 1000х400х300 мм. В промежут- 25 ,ке между ними длиной 600 мм устанавливаются перемычки из шамотных брусьев размером 600х300х300 мм на высоту 300 мм, при этом торцы брусьев-перемычек перекрывают симмет- д0 ричные швы между брусьями поперечных рядов (по 150 мм относительно каждого шва). Образующиеся при этом ячейки размером 700х600х300 мм заполняются теплоизоляционным материалом

35 (например, вспученным вермикулитом, фосфозитовыми гранулами, измельчения каолиновым волокном и др.), 3aтем производится кладка среднего слоя дна продольно уложенными и плот- 40 но подогнанными друг к другу по ширине варочного бассейна донными шамотными брусьями размером 1000х400х х300 мм на длину 1000 мм и высоту

400 мм. При этом каждый из брусьев среднего ряда своими концевыми участками длиной по 200 мм опирается на брусья обоих поперечных рядов нижнего слоя. После этого производится кладка брусьев третьего поперечного ряда нижнего слоя, установка брусьев перемычек между вторым и третьим поперечными рядами нижнего слоя, заполнение образованных при этом ячеек теплоизоляционным материалом, установка брусьев второго продольного ряда среднего слоя с тщательной подгонкой брусьев между собой по боковым поверхностям и по

По про- По предтотипу лагаемому

Показатели

Листо- ЛистоТип стекла вое вое

Температура вара

KH С

Тепловое сопротивление дна, м град/Вт

Тепловые потери через дно,Вт!м

Температура стекломассы на внутренней поверхносо ти дна, C,1550 1550

0,6 0,9

1500 1100

1250 1300

Снижение тепловых потерь через дно на 307 и повышение температуры

О придонных слоев стекломассы на 50 С

45 в условиях применения предлагаемой конструкции стекловаренной ванной печи, по технологическим оценкам, обеспечивает сокращение удельного расхода топлива на процессе варки стекла на 10-15Х и повышение производительности на 5-10/. Повышение эксплуатационной надежности дна создает условия для продления кампании печи на 6-9 мес.

Формула изобретения

Стекловаренная ванная печь, включающая варочный бассейн с теплоизолированным многослойным дном, верхний

1 468874 t0

12 13 17

2 7 слой которого коррозионно-стойкий, средний выполнен из продольных примыкающих друг к другу брусьев и нижний — иэ дискретно расположенных поперечных брусьев, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности,повьипения производительности и сокращения расхода топлива, в нижнем слое между брусьями перпендикулярно им выполнены перемычки, перекрывающие торцами швы между поперечными брусьями, в образованных ячейках размещен теплоиэоляционный материал, а концевые участки брусьев среднего слоя установлены с одинаковой длиной опорных поверхностей на брусьях смежных поперечных рядов нижнего слоя, при этом высота нижнего слоя составляет

0,25 — 0,45 толщины дна, ширина поперечных рядов составляет 0,2 — 0,6 интервала между ними, а суммарная площадь ячеек нижнего слоя составляет 0,30 — 0,55 площади дна.

1468874

А-А

f308. З

Б-b 8 g 10 ff

Составитель Т,Буклей

Редактор М.Циткина Техред М.Дидык

Корректор С.Шекмар

Заказ 1314/23 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101