SU1114630A1 - Ванна стекловаренна печь - Google Patents

Abstract

1. ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, включак ца  варочный бассейн, верхн   часть брусьев которого, контактируквда  со стекломассой на уров )je зеркала, выполнена со скошенной внутренней поверхностью, отличающа с  тем, что, с целью продлени  рабочей кампании ванной стекловаренной печи, верхн   часть брусьев стен верхнего р да бассейна .выполнена с трапецеидальным выступом , образуницим с поверхностью бруса , контактирУк цего со стекломассой на уровне зеркала, трапецеидальную впадину. 2, Печь ПОП.1, отличающа с  тем, что соотношение рассто ни  от окружки бассейна до трапецеидального выступа и глубины трапецеидальной впадины

Description

Изобретение относитс  к промыш ленности строительных материалов, в частности к ванным стекловаренным печам непрерьшного действи .

Известна стекловаренна  печь, содержаща  варочный бассейн со стенами , скошенными под различными углами к горизонтальной поверхности СП В этой стекловаренной печи стены бассейна выполнены из брусьев нескольких типоразмеров, что значительно усложн ет кладку бассейна и изготовление самих брусьев.Кроме этого , задача резкого снижени  износа стен бассейна, особенно на уровне зеркала стекломассы, решаетс  лишь частично либо за счет их утолщени , либо за счет усиленного охлаждени .

Известка ванна  стекловаренна  печь, имеюща  по всему, периметру бассейна огнеупорные брусь  со скошенной верхней кромкой 2.

В этом случае контакт стекломас ,сы с онеупором под пр мым углом замен етс  контактом с наклонной подаерхностью . В результате использовани  такой конструкции брустев мениск, который обычно образуетс  в зоне контакта огнеупора со стекломассой, резко уменьшаетс , что, в свою очередь , приводит к снижению конвекции на границе разделени  фаз. По вление последней св зано с увеличением поверхностного выт жени  в контактном слое за счет повышени  в нем концентрации растворенного огнеупора . Усиленна  конвекци  стекломассы в свою очередь, ведет к уменьшению толщины контактного сло , ускорению диффузии и интенсивности разъедани  Кроме вли ни  поверхностного нат жени , интенсивное разъедание брусьев на уровне зеркала стекломассы св зано с перемещением вниз контактного сло , обогащенного продуктами растворени  огнеупора, что ведет к обнажению новых участков бруса и к их быстрой коррозии свежей стекломассой Однако, независимо от характера движущих сил, вызывающих конвекцию в контактном слое, очевидно, что любое ее снижение ведет к увеличению толщины контактного сло  и, следовательно , к уменьшению диффузии и скорости разъедани .

В то же врем , при работе известной ванной печи добитьс  значительного снижени  скорости разъедани  не удаетс  из-за сохранени  плотностных потоков и конвекции, вызванных градиентами температур и концентраций в зоне контакта. Плотностные потоки, обычно направленные вниз по поверхности огнеупора, смывают высоков зкий защитный приконтактный слой, обнажают прверхность огнеупора , котора  вступает во взаимодействие со свежими порци ми стекломассы , что, в конечном счете, усиливает ее износ.

Целью изобретени   вл етс  продление рабочей кампании ванной стекловаренной печи.

5 Указанна  цель достигаетс  тем, что в ванной стекловаренной печи, включак цей варочный бассейн, верхн   часть брусьев которого,контактирующа  со стекломассой на уровне

0 зеркала, выполнена со .скошенной внутренней поверхностью, верхн   часть брусьев стен верхнего р да бассейна выполнена с трапецеидальным выступом, образующим с поверх5 ностью бруса, контактирующего со стекломассой на уровне зеркала, трапецеидальную впадину.

Соотношение рассто ни  от окружки бассейна до трапецеидального выступа и глубины трапецеидальной

впадины составл ет (1:2J-(1:10). На чертеже изображен варочный бассейн ванной стекловаренной печи, поперечный разрез.

Ванна  стекловаренна  печь имеет

5 варочный бассейн со стекломассой 1, стены 2 которого выполнены из огнеупорных брусьев, имеющих трапеце- . идальный выступ 3 и трапецеидальную впадину 4. Уровень зеркала стекло0 массы 5 располагаетс  выше трапецеидального выступа 3 и контактирует с наклонной поверхностью 6 трапецеидальной впадины 4.

Размеры отдельных элементов кон5 струкции стекловаренной ванной печи подбираютс  экспериментально, однако при этом должны выполн тьс  .следующие требовани : соотношени  рассто ний от поверхности стекломассы до

0 трапецеидального выступа к рассто нию до дна трапецеидальной впадины должны находитьс  в пределах (1:2)- (1:10); толщина бруса на уровне зеркала стекломассы должна быть 1005 НО ММ; углы наклона .всех боковых

поверхностей трапецеидальных выступа и впадины должны находитьс  в пределах 30-50° к горизонтали.

Соотношение рассто ний от поверх- ности стекломассы до трапецеидально0

го выступа к рассто нию до дна трапецеидальной впадины мен етс  в пределах (1:2)-(1:10) в св зи с тем, что при его значении, равном или меньшем 1:1, изобретение тер ет

5 смысл, так как исчезает трапецеидальна  впадина. Учитыва , что целесообразное рассто ние от поверхности стекла до трапецеидального выступа равно 20-30 мм, глубина трапецеидальной впадины принимает значение 200-300 мм, при котором развитие плотностных потоков будет значительным . Следовательно, при отношении рассто ний от поверхности

стекломассы до трапецеидального выступа к рассто нию до дна трапецеидальной впадины больше 10 глубина впадины становитс  достаточно большой , что может привести к возникновению в ней плотностных потоков продуктов растворени  огнеупора.

Толщина бруса верхнего р да стены варочного бассейна на уровне зеркала стекломассы выбрана 100110 мм в св зи с тем, что при его меньшей толщине становитс  веро тным быстрое разъедание этого бруса до окончани  кампании печи. Кроме того, установлено,что именно при толщине бруса 100-110 мм начинает эффективно сказыватьс  замедление износа, обусловленное охлаждением его наружной поверхности.

Угол наклона боковых поверхносте трапецеидальных выступа и впадины должен составл ть 30-50 к горизонтали , предпочтительно .35-40, так как установлено, что именно при таких углах наклона к горизонтали степень износа уменьшаетс  на 2535% по сравнению с износом вертикальных поверхностей.

В процессе варки .стекла в ванной стекловаренной печи загружаема  шихта и стекломасса ...наход тс  в непрерывном движении. Движение стекломассы вызвано наличием градиентов температур и плотностей как по длине, так и по ширине печи. Вследствие этого в печах циркулируют продольные потоки, а также поперечны, направленные к стенам.

Стекломасса 1, заполн   трапецеидальную впадину 4, взаимодействует с огнеупорным стеновым брусом 2, .

причем наиболее интенсивное взаимодействие будет наблюдатьс  в районе контакта боковых поверхностей трапецеидальной.впадины с уровнем зеркала стекломассы 5. Образующиес  продукты взаимодействи , стека  по наклонным поверхност м 6, постепенно накапливаютс  в трапецеидальной впадине, заполн   ее. После полного заполнени  впадины продуктами раст0 ворени  огнеупора последние вытесн ютс  на плоскую горизонтальную поверхность выступа 3, затем стекают по вертикальной рабочей поверхности брусьев, тем самым предотвраща  по5 ступление свежих порций стекломассы к месту контакта уровн  зеркала стекломассы с брусом. Таким образом, все поверхности бруса посто нно защищены слоем продуктов взаимодействи  огнеупора со стекломассой - вы0 соков зким расплавом, значительно менее агрессивным, чем сама стекломасса . Кроме этого, с огнеупором взаимодействует ограниченный объем стекломассы и практически полностью

5 исключаетс  конвективный массообмен на контактной поверхности огнеупор - стекло на уровне зеркала стекломассы.

Приведенный механизм работы ванной стекловаренной печи обеспечит

0 повышение стойкости наиболее у звимого элемента - стеновых брусьев бассейна на уровне зеркала стекломассы до 7-ми и более лет. Это, в свою очередь, обеспечит продление межре5 монтного периода работы стекловаренной печи в целом, снижение удельных расходов огнеупора, топлива и электроэнергии .

Claims (2)

1. ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, включающая варочный бассейн, верхняя часть брусьев которого, кон тактирующая со стекломассой на уровне зеркала, выполнена со скошенной внутренней поверхностью, отличающаяся тем, что, с целью продления рабочей кампании ванной стекловаренной печи, верхняя часть брусьев стен верхнего ряда бассейна выполнена с трапецеидальным выступом, образующим с поверхностью бруса, контактирующего со стекломассой на уровне зеркала, трапецеидальную впадину.

2, Печь по п.1, отличающаяся тем, что соотношение расстояния от окружки бассейна до трапецеидального выступа и глубины трапецеидальной впадины (1:2)-(1:10).

>