Способ управления температурным режимом наплавления кварцевых стеклоблоков

 

Изобретение относится к управлению процессами плавления кварцевого стекла газопламенным методом, в частности к стабилизации теплового режима газопламенной печи при наплавлении кварцевых стеклоблоков, и позволяет повысить точность управления. Для достижения цели измеряют температуру в подсводовом пространстве печи, сравнивают ее с заданным значением, стабилизируют расходы газов к горелке, при этом изменение температурного режима осуществляют путем изменения поступления воздуха через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, степень открытия которого изменяют прямо пропорционально отклонению температуры в подсводовом пространстве печи. 1 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (g)) y С 03 В 23/04

ВСЕСОЮЗНАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П)ДЕКТИ Ый)ЧЕШЯ

Б.), !4й ) Е, Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2 1 ) 4347 1 79/31-33 (22) 21. 12. 87 (46) 15.11,89. Бюл, У 42 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) В.Г. Харазов, А.Л. Фокин, Е.А. Рудометов, О.С. Крылов и И.М. Левин (53) 666.1.036.5(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

У 1407919, кл. С 03 В 23/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 800142, кл. С 03 В 5/24, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ

РЕЖИМОМ НАПЛАВЛЕНИЯ КВАРЦЕВЫХ СТЕКЛОБЛОКОВ (57) Изобретение относится к управИзобретение относится к управлению процессами плавления кварцевого стекла газопламенным методом, в частности стабилизации теплового режима газопламенной печи при наплавлении кварцевых стеклоблоков.

Цель изобретения — повьппение точности управления.

При наплавлении стеклоблока ввиду значительного градиента температуры по оси факела горелки и неравномерности теплового поля, возникающей при изменении расхода и соотношения газов (водорода и кислорода), изменение расхода газов недопустимо.

Наоборот, необходимо каждый иэ расходов газов стабилизировать в заданном соотношении в течение всего процесса наплавления кварцевых стекло2 лению процессами плавления кварцевого стекла газопламенным методом, в частности стабилизации теплового режима газопламенной печи при наплавленки кварцевых стеклоблоков,и позволяет повысить точность управления.

Для достижения цели измеряют температуру в подсводовом пространстве печи, сравнивают ее с заданным значением, стабилизируют расходы газов к горелке, при этом изменение температурного режима осуществляют путем изменения поступления воздуха через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, степень открытия кото- . рого изменяют прямо пропорционально отклонению температуры в подсводовом пространстве печи. 1 ил. блоков (около 100 ч непрерывной работы). При этом небольшие колебания расходов газов (около 0,5-. 1Ж от номинального значения) не влияют на качественные показатели процесса, так как период этих колебаний значительно меньше постоянной времени каналов управления. В то же время температура подсводового пространства печи в значительной степени зависящая от теплообмена с окружающей средой через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, существенно влияет на размеры наплавляемого блока.

Это обстоятельство использовано в иэ,. ретении, где в зависимости от сигнала отклонения измеренной и заданной температуры изменяют степень закрытия кольцевого канала между стек1521720 лоблоком и стенками печи, а расходы газов к горелке поддерживают неизменными. При этом при увеличении температуры кольцевой канал увеличивают и наоборот.

На чертеже приведено устройство управления температурным режимом наплавления кварцевого стеклоблока, реализующее данный способ.

Газопламенная печь состоит иэ муфеля 1 и свода, в котором установлена горелка 2. Кварцевый стеклоблок 3 расположен на вращающейся подложке 4, которую по мере нарастания блока опускают. Кварцевая крупка определенного гранулометрического состава поступает из бункера с помощью дозатора 5 в зону расплава-б.

Для управления температурным режимом печи используют фотоэлектрический преобразователь 7, соединенный с микроЭВМ 8 (например "Электроника

БК-0010"), которая управляет дозатором 9 шихты и механизмом 10 опускания. Термопарой 11 измеряют температуру в подсводовом пространстве печи.

Заслонки 12 перемещаются электроприводом 13, благодаря чему регулируется зазор между стеклоблоком и стенка» ми печи.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от формы верхней части блока, измеряемой фотоэлектрическим преобразователем. 7 сигнал поступает к микроЭВМ 8, в которой формируется сигналы на изменение расхода шихты и скорости опускания блока путем воздействия на электроприводы доэатора 9 шихты и механизма 10 опускания. Одновременно измеряют температуру в подсводовом пространстве печи с помощью термопары 11, сравнивают ее с заданным значением, заложенным в микроЭВМ, и в зависимости от величины н знака отклонения синхронно пере— мещают заслонки 12 с помощью электропривода 13 до момента равенства температуры в подсводовом пространстве печи заданному значению (порядка

1380-1400 С). При увеличении температуры кольцевой канал увеличивается и наоборот.

Данный способ повышает точность управления температурным режимом печи и поддерживает температуру в йодсводовом пространстве с точностью

15 до +5 К.

Экономический эффект достигается за счет того, что при стабилизации теплового режима печи уменьшаются отклонения диаметра блока, что при20 водит к сокращению потерь стекла при последующей механической обработке блока по диаметру, а также обеспечивается стабильное качество стекломассы (отсутствие пузырей, непроплава).

Формула изобретения

Способ управления температурным режимом наплавления кварцевых стеклоблокоЪ, включающий измерение температуры в подсводовом пространстве печи, сравнение ее с заданным значением и изменение температурного режима с учетом расхода газа, о т3 5 л и ч а ю и и с ем, ч о, с целью повышения точности управления, стабилизируют расходы газов к горелке, а изменение температурного режима осуществляют путем изменения по40 ступления воздуха через кольцевой канал между стеклоблоком и стенками печи, степень открытия которого изменяют прямопропорционально отклонению температуры в подсводовом прост45 ранртве печи.

1521720

Тирак 418

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор В.Ковтун

Заказ 6887/22

Составитель А. Кузнецов

Техред А.Кравчук Корректор В. Гирняк