Тигель для непрерывной варки стекла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 021179 (21) 2835746/29-33 с присоединением заявим HP (23) Приоритет

Опубликовано 2310.81.Бюллетень Hо 39 (51)М. Кл.з

С 03 В 5/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 666.1.031.

2/6(088.8) Дата опубликования описания 231081

Ъ »

М. Д. Ходаковский, В.A. Горский, A. Â. Лф итина;"=--Л.A. Гречаник, Е.С. Кутукова, A. A. Шеьфук, В.М. Фирсов-, Н.И. Тимофеев, В.М. Лукиных, В.Д. Ворс 4ин, .Ю.М. Зеленин и A.A. Куранов „ .-, / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ТИГЕЛЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ВАРКИ

СТЕКЛА

Изобретение относится.к области получения неорганических стекол, особенно стекол агрессивных, стекол,. склонных к кристаллизации, и стекол с малым содержанием примесей ионов переходных металлов.

Известен тигель для варки стекла со сливными патрубками в донной части и мешалками. Варку стекла в нем !О осуществляют в электропечах 11 ).

Однако засыпка шихты, варка и слив стекла в таких тиглях производятся . последовательно, что приводит к низкой производительности и высоким затратам драгоценных металлов, из 1з которых изготавливаются тигли. Например платиновый тигель емкостью 15 л и весом 12,8 кг позволяет получить

10-20 кг стекла в сут. Устранение этих недостатков возможно при органиэации непрерывных одновременных процессов варки и съема стекломассы, а также при уменьшении объема и веса тигля. В обоих случаях необходимы технические решения, обеспечивающие интенсивную гомогениэацию стекломас- . сы и усреднение ее химического cocrasa.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигае- ЗО мому результату является тигель для варки стекла, включающий корпус со сливным патрубком, разделенный гориэонтальными перегородками на варочную и рафинажную эоны, перегородки в рафинажной зоне, разделяющие ее на секции. укаэанные элементы практически полностью реализуются в промышленных платинородиевых стеклоплавильных со-. судах для получения непрерывного стеклянного волокна, объем и вес которых достаточно мал и соответственно составляет 3-6 л и 4-7 кг $2 ).

Однако использование стеклоплавильных сосудов для непрерывной варки стекла не позволяет получить требуемую степень однородности стекломассы из-за недостаточной гомогенизирующей способности устройств.

Цель изобретения — повышение производительности и снижение затрат драгоценных металлов.

Поставленная цель достигается тем, что,в тигле для непрерывной варки стекла, включающем корпус со сливным патрубком, разделенный горизон" тальными перегородками на варочную и рафинажную зоны, перегородки в ра-, финажной зоне, разделяющие ее на сек 874674 ции, отношение высот варочной и рафинажной зон тигля составляет

0,05-0,15, а перегородки в рафинажной зоне выполнены вертикальными и расйоложены через одну с зазорс/м у дна, а остальные с отверстием вверху, причем высота верхних отверстий снижается по направлению к секции со сливным патрубком под углом 5-25 .

При выполнении корпуса цилиндрическим секции образованы спиральной стенкой и расположенными между ее витками вертикальными перегородками, причем сливной патрубок установлен по центру.

При этом тигель снабжен установленной в конечной секции трубой и сое- 15 диняющей конечную секцию с атмосферой, а остальные секции, кроме первой, через отверстия в верхней части перегородок соединены по газовой фазе между собой. 20

На фиг.1 изображен тигель с корПУСОМ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ форМЫ, ПРОДОЛЬный разрез; на фиг.2 — то же,разрез в плане; на фиг.3 — тигель с цилиндрическим корпусом, продольный разрез; на фиг.4 — то же, разрез в плане.

Тигель имеет тонкостенный корпус с загрузочной щелью 1 в крышке 2 и сливной фильерой 3 в днище 4. К торцовым стенкам 5 приварены токоподводы 6. Экран 7 отделяет верхнюю варочную часть тигля от .остального объема его. Объем тигля под экраном

7 разделен на секции вертикальными перегородками 8, параллельными торцовым стенкам и приваренными к боковым стенкам тигля 9 к днищу 4. В экране 7 и вертикальных перегородках

8 имеются отверстия для прохождения стекломассы. Отверстия .10 в экране располагаются только под одной край- Щ ней секцией и перекрыты сеткой. Отверстия в соседних вертикальных перегородках 8 смещены по высоте. Ниж" ний ряд отверстий 11 расположен на

ОднОЙ высОте Высота верхних отверс- 4 тий 12 в перегородках 8 снижается по направлению к сливной фильере, которая размещена в днище другой крайней секции под углом 5-25 . Начиная со BTopoA перегородки на стыке перегородок с экраном 7 предусмотрены отверстия 13 для прохождения газов, которые через трубку 14 удаляют в атмосферу. При круглой фильере тигля лабиринтная система образуется спиральной внутренней стенкой 15 и внутренними перегородками 16, располагающимися между витками внутренней стенки. Сливной патрубок 17 в этом случае размещается по центру днища.

Высота варочной эоны составляет Щ

0,05-0,15 высоты рафинажной части . зоны, что обеспечивает полное расплавление сырьевых материалов различных составов стекол при съемах стек= ломассы с тигля (5-100 кг/сут} . Of5ec- 65 печивающих достаточную однородность стекломассы. При меньших отклонениях высот в стекломассе остаются непроваренные включения, при больших резко возрастает содержание свили при сохранении объема стекломассы либо сникается съем стекломассы с тигля и производительность оборудования.

Разогрев тигля происходит за счет тепла, выделяемого электрическим током при прохождении через тигель.

Для снижения потерь тепла поверхность тигля, 3а исключением загрузочной щели и сливной фильеры, изолируется огнеупорным материалом. Разогрев тигля поддерживается автоматическим регулятором температуры (например, ВРТ-3 или BPT-2), по показаниям термонары, приваренной к боковой стенке.

Брикетированная шихта через загру- зочную щель периодически поступает в варочную зону. Неоднородный расплав стекла стекает по экрану 7 через отверстия с фильтрующей сеткой в крайнюю секцию тигля, сообщающуюся через нижнее отверстие со следующей секцией.

Во второй секции стекломасса под давлением столба жидкости в первой секции поднимается вверх и через сливное верхнее отверстие перетекает в третью секцию. При движении вверх объемы стекломассы с большей плотностью движутся медленнее .объемов стекломассы с меньшей плотностью, а при движении вниз они движутся быстрее. Наличие градиента скорости при движении стекломассы обеспечивает гомогенизацию стекломассы. Для этой же цели и для осветления. стекломассы служит повышение температуры в центральных секциях нижней части сосуда. Количество секций в сосуде зависит от состава стекла и требований к его однородности. В секцию со сливной фильерой стекломас-. са поступает через верхнее .отверстие в перегородке и вытекает из фильеры под действием напора стекломассы в этой секции. уменьшение высоты верхних отверстий по длине сосуда определяется гидравлическими сопротивлениями и, соответственно, потерями напора при движении стекломассы. В зависимости от состава стекла при площади каждого из нижних отверстий более площади сливного патрубка минимальный угол наклона составляет

5-25 . При.меньших углах наклона стекломасса не доходит до сливного патрубка, при больших углах из-за уменьшения пути движения стекломассы в тигле заметно ухудшается однородность стекла.

Для предупреждения кристаллизации стекла в фильере ее температура подо держивается на 50-100 С выше верхнего предела кристаллизации стекла.

Струйка расплавленной стекломассы, 874674

Формула изобретения

Фиг.Я вытекающая из сливной фильеры, погружается в воду, образуя зрклез,либо вытягивается вытяжными валками в .грубое волокно диаметром 0,1-1,0 мм.

Съем стекломассы в зависимости от размеров тигля и состава стекла составляет от 5 до 100 кг/сут, при удельных затратах драгметаллов 1 кг, за 3-20 кг/стекломассы.

Применение тиглей для варки стекла позволяет повысить производительность 1 оборудования в 2-10 раз и снизить затраты драгоценных металлов при ,получении ряда стекол в 2-3 раза.

Особенно эффективно применение сосудов для варки стекла в производстве стекол, потребность которых сос- 15 тавляет 1000 и менее килограммов в год, поскольку промывка тигля и переход на другой состав стекла требует небольшого объема стекла и малых затрат времени. 20

1. Тигель для непрерывной вар-. ки стекла, включающий корпус со сливным патрубком, разделенный горизонтальными перегородками на варочную и рафинажную зоны, перегородки в рафинажной зоне, разделяющие ее на секции, отличающийся тем, что, с целью повышения,производительности и снижения затрат драгоценных металлов, отношение высот варочной и рафинажной эон тигля составляет 0,05-0,15, а перегородки в рафинажной зоне выполнены вертикальными .и расположены через одну с зазором у дна, а остальные с отверс-, тием вверху, причем высота верхних отверстий снижается по направлению к секции со сливным патрубком под углом 5-25

2. Тигель по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, а секции образованы спиральной стенкой и расположенными между ее витками вертикальными перегородками, причем сливной патрубок установлен по центру.

3. Тигель по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен установленной в конечной секции трубой и соединяющей конечную секцию с атмосферой, а остальные секЦии, кроме первой, через отверстия в верхней части перегородок соединены по газовой фазе между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 510440, кл. С 03 В 5/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 357161, кл. С 03 В 5/04, 1971.

874674

Составитель Н. Ильиных

Редактор Н. Данкулич Техред N.Ðåéâåñ .Корректор Ь. Ференц . (Заказ 9244/39 . Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIGII "Ïàòåíò", г.ужгород, ул.Проектная, 4