Печь для варки стекла

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21. 09. 81 (21) 3338084/29-33 (И) М. КЛ.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 03 В 5/027

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий ($3) УДК ббб.1.031 ° .5(088 ° 8) Опубликовано 3001 83, Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 30. 01. 83 A.Ä.Oñìàíèñ, A.Ý.Ìèêåëüñîí, В.Н.Мошняга, ф р„

В. Т. Славянский и В. С. Шашкин ": В

Ц "-" @йа

:4ФЦчф(уд

@у

4 И « Институт физики Академии. наук Латвийской СС " *. = +МЦЩз б (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{54 ) ПЕЧЬ ЦЛЯ ВАРКИ СТЕКЛА

Изобретение относится к устройствам для варки стекла и может быть использоваьо для варки составов стекол с высокой степенью однородности и осветляемостью.

Известна печь для варки стекла, содержащая варочный бассейн с электродами и электромагнитные индукторы.

Печь выполнена с охлаждаемой балкой, . смонтированной поперек бассейна, на которой закреплены вертикальные электроды и установлены с возможностью их поворота вокруг осей индукторов. Балка, покрытая теплоизоля- . ционным слоем, с закрепленными на ней индукторами и электродами, вводится B. варочный бассейн стекловаренной печи (1).

Однако в э том у стройстве балку, покрытую ;теплоизоляционным слоем, йеобходимо погружать в расплав стекломассы, температура которой порядка 1500-1600 Ñ. Ионы, .содержащиеся в материале, из которого изготовлена балка, контактируя со стекломассой при высокой температуре, диффундируют в расплав стекломассы, и последняя загрязняется. В силу этого, устройство неприменимо для варки высококачественного стекла ° Кроме того, в этом устройстве технически трудно осуществить охлаждение-электромагнитов вследствие того, что электромагниты должны работать при температуре ниже температуры

Кюри материала, из которого изготовлен магнит, а система охлаждения не должна нарушать тенлотехнический режим и создавать нежелаемые темпера турные перепады в бассейне печи.

Известна также печь для варки стекла, оснащенная одним или несколь-: кими индукторами, используемыми для высококачественного нагрева стекломассы. В дискообразной узкой зоне печи создают переменное магнитное поле. По высоте печи создают дискообразную зону, магнитного i поля путем перемещения одной или нескольких катушек вверх и внйз 21.

Однако в дискообразной зоне, кото«рая по высоте не превышает нескольких сантиметров, стекломасса нагревается на 50-100оС выше той температуры, какой она обладает в других зонах печи. Усилие термической конвекции с помощью перемещаемой дискообразной зоны по высоте печи недостаточно эффективно.„ влияет на процессы гомогенизации стекломассы. Незначи992432

5 !

О

3D

40

65 тельного повышения подъемной силы пузырьков в стекломассе недостаточHQ для того, чтобы обеспечить осветление стекломассы предназначенной . для получения оптических и специальных стекол.

Наиболее близкой по технической

;сущности и достигаемому результату к изобретению является печь для варки стекла, содержацая варочный бассейн, оснащенный электродами, через которые пропускают электрический ток, и электромагнитными индукторами.

Перемешивание стекломассы осуществляют при помощи объемных магнитных сил, создаваемых системой магнитов, расположенных вокруг наружной поверхности бассейна печи (3 ).

Устройство по первому варианту исполнения, оснащенное тремя электродами и двумя электромагнитами, охватывает нижнюю часть емкости печи.

Полюсные наконечники магнитов частично заделаны в стенках емкости печи. Электрический ток и магнитный поток находятся в горизонтальной плоскости, при этом реэулвтирующая сила, действуюцая на стекломассу, является вертикальной и направлена сверху вниз. Однако это устройство не в состоянии создавать управляемые потоки по .всему объему емкости печи..

Врацение стекломассы осуществляется лишь в одной плоскости, а этого не-. достаточно, чтобы эффективно интенсифицировать процессы гомогенизации стекломассы.

По второму варианту исполнения устройство оснащено электродами, через которые пропускают переменный электрический ток, а электромагнит расположен вертикально вокруг внешней стороны емкостной печи. Сердечник электромагнита заканчивается двумя полюсными наконечниками, которые расположены на каждой стороне емкости и частично введены в ее стенки, а третий полюс введен в дно емкости печи. Две катушки возбуждения намотаны вокруг сердечника магнитопровода между центральными полюсами и каждым внешним полюсом. Это устройство не в состоянии устранить неоднородные включения при перемещении стекломассы., По третьему варианту исполнения устройство оснащено группой электродов, которые проведены через три че, редующиеся стенки шестиугольника, электромагнит представляет собой круглый сердечник с тремя полюсами, которые частично введены .в три стенки шестиугольной печи. Три катушки возбуждения намотаны на три сердечника магнитопровода между полю сами. Это устройство имеет те же едостатки, что и устройства, выполненные по первому и второму вариантам. Кроме того, оно характеризуется неудобным расположением отдельных узлов, что затрудняет йроведение технического осмотра и устранение неполадок в процессе работы. Система магнитов известного устройства применима лишь для печей шахтного типа, имеющих конфигурацию шестиугольника.

Цель изобретения — улучшение качества стекла.

Поставленная цель достигается тем, что печь для варки стекла, включающая осветлительный бассейн с электромагнитами, полюсы которых примыкают к боковым стенам бассейна, и электродами, расположенными перпендикулярно полюсам электромагнитов, .снабжена установленным между основньн и электромагнитами дополнительным электромагнитом с примыкающими к дну и своду бассейна полюсами и дополнительными электродами, смонтиоованными в полюсах электромагнитов.

На фиг. 1 представлена печь, .продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

A A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1;на фиг. 4 — разрез В-B на фиг. 1.

Печь для варки стекла содержит варочный 1, осветлительный 2 и выработочный 3 бассейны и оснащена системой электромагнитов 4 — б с электродами 7 — 13. Двухполюсный магнит 4, полюсные наконечники которого прилегают к дну 14 и своду 15,установлен на наружной поверхностй средней части осветлительного бассейна.

На двух крайних участках последнего.установлено по одному двухполюсному электромагниту 5 и б, полюсные наконечники которых примыкают к боковым стенкам бассейна. На среднем участке бассейна 2 в полюсах магнита 4 установлен перпендикулярно дну 14 и своду 15 дополнительный центральный электрод 9, а группа электродов 10 смонтирована в боковых стенках параллельно дну и своду. На крайнем участке осветлительного бассейна 2, прилегаюцего к варочному бассейну 1, установлен в полюсах магнита 5 перпендикулярно боковым стенкам .дополнительный центральный электрод 11, а в дне и своде бассейна 12 — группа электродов. На крайнем участке осветлительного бассейна 2, прилегающем к выработочному бассейну 3, в полюсах магнита б и в боковых стенах параллельно дну и своду расположены электроды 13. Варочный бассейн 1 имеет загрузочный карман 16, заградительную стенку 17, газовые горелки 18 и электроды 7. Осветлительный бассейн

2 выполнен тонкослойным, Выработочный бассейн 3 оснащен газовыми горелками 18, электродами & и лотком 19 для съема стекломассы. Бассейны 1 — 3

992432

Формула изобретения выложены из брусьев плавленного кварца, а свод 15 и цепи 20 — из динасовых. кирпичей. Газовые горелки 18 в варочном бассейне 1 установлены через . корундовые блоки 21, а в бассейне 3 расположены на своде 15.

Печь для варки стекла работает следующим образом.

Стекловаренная печь разогревает,ся газовыми горелками, установленными в варочном бассейне, который предназначен для студки и выработки стекломассы. После достижения в печи температуры варки стекла за счет тепла газовых горелок производят загруэКу печи стеклобоем в определенных пропорциях через загрузочное окно при помощи специальных загрузчиков (не показаны ). Стекломасса из вароч-, ного бассейна, минуя заградительную стенку в нижней ее части, поступает в осветлительный бассейн.

Электроды, расположенные в бассейнах печи, включают после покрытия их слоем расплавленной стекломассы. Одновременно включают электромагниты. В. бассейне, предназначенном для осветления и гомогенизации стекломассы, вязкость расплава не превышает 100 П, что достигается установкой электродов,,а также тем, что толщина слоя стекломассы .в нем не превьыает 1/3 толщины слоя стекломассы в варочном бассейне.

Электромагнит, установленный на среднем участке осветлительного бассейна, при его возбуждении создает вертикальное магнитное поле, направленное параллельно его боковым стенкам. Электромагниты на крайних участках осветлительного бассейна при их возбуждении создают горизонтальное магнитное поле, направленное перпендикулярно боковым стенкам. Средний и крайний участки осветлительного бассейна прилегающего к варочному, оснащены одним центральным электродом и группой электродов. В этих участках электрический ток проходит от центрального электрода к группе электродов и направлен в среднем участке осветлительного бассейна перпендикулярно,"а в крайнем участке, прилегающем к варочному бассейну, параллельно боковым стенкам бассейна.

Таким образом, объемные магнитные силы вращают стекломассу по всей длине осветительного бассейна. Причем на каждом отдельном участке бассейна стекломасса вращается во взаимно перпендикулярных плоскостях, а именно: на одном из участков замкнутые круговые контуры образуются параллельно дну и своду бассейна, на другом участке — параллельно боковым стенкам бассейна, а на третьем . участке — перпендикулярно дну и сво10 ду и перпендикулярно боковым стенкам бассейна. Негомогенные участки стекломассы, например свиль, вытягиваются, т.е. их сечения становятся тонкими. В таких слоях стекломассы диф15 фузионные процессы протекают немного быстрее. В результате концентрация отдельных ингредиентов стекломассы выравнивается. Это дает возможность получать стекломассу с высокой сте20 пенью однородности. Одновременно интенсифицируются процессы осветления в силу того, что от варочного бассейна стекломасса через осветлительный бассейн перемещается тонким .25 слоем. Гидравлическое давление в осветлительном бассейне намного ни:же, чем.в варочном и выработочном бассейнах,и всплытие пузырей на

1 поверхности стекломассы существенным

ЗО образом облегчается. !

Печь для варки стекла, включаю

З щая осветлительный бассейн с электромагнитами, полюсы которых примыкают к боковым стенам бассейна, и электродами, расположенными перпендикулярно полюсам электромагнитов, о т л и40 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества стекла, она снабжена установленным между основными электромагнитами дополнительным электромагнитом с примыкающими к дну

45 и своду бассейна полюсами и дополнительными электродами, смонтированными в полюсах электромагнитов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 581091, кл. С 03 B 5/02, 1977.

2. Патент- ФРГ Р, 1471907, кл. 32 а 5/22, 1976.

3. Патент Великобритании

9 1289317, кл. С 1 М, 1971 (прототип ).

992432

8-8

Составитель Т. Буклей

Редактор А. Огар Техред М.Надв КорректорЕ. Ро>«

Заказ 35 7/24 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4