Предлагаемая стекловаренная печь предназначена для варки всех видов стекла, кроме кварцевого. Техническая задача изобретения -высокая производительность печи и качественный провар стекломассы. Стекловаренная печь имеет определенное соотношение газопламенного пространства стекловаренной печи V1 и объемов варочного бассейна до порога V2 и после него V3 : V1/V2 = 3 - 2,3; V1/V3 = 7,6 - 6. Кроме этого, важнейшими параметрами, интенсифицирующими скорость обеспузыривания стекломассы, являются соотношение глубины варочного бассейна после порога h1, до него h2 и высоты порога h3. Эти величины связаны между собой следующими соотношениями: h1/h2 =1,6 - 1,2; h1/h3 = 8 - 1,9. 1 табл., 1 ил.
Стекловаренная печь, включающая варочный бассейн, газопламенное пространство стекловаренной печи, порог, отличающаяся тем, что объем газопламенного пространства стекловаренной печи V1 и объем варочного бассейна до порога V2 связаны соотношением V1/V2 = 3 - 2,3, объем газопламенного пространства стекловаренной печи V1 и объем варочного бассейна после порога V3 связаны соотношением V1/V3 = 7,6 - 6, а отношение глубины варочного бассейна после порога h1 и до порога h2 связаны соотношением h1/h2 = 1,6 - 1,2, глубина варочного бассейна после порога h1 с высотой порога h3 связаны соотношением h1/h3 = 8 - 1,9.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначено для варки любых видов стекол, кроме кварцевого. Известна стекловаренная печь по а.с. N 1691328, 1659364. Указанные печи являются аналогом и прототипом предлагаемого изобретения. Стекловаренная печь, а.с. N 1691328, имеет порог в осветлительном бассейне, высотой 0,5-0,65 от его глубины и длиной 0,4-0,6 от длины бассейна, причем порог располагается на расстоянии 2,0-2,5 г глубины осветлительного бассейна от проточной стены. Стекловаренная печь, а. с. N 1659364, имеет поперечный донный порог в варочном бассейне, причем дно варочного бассейна между порогом и проточной стеной выполнено ступенчато, с высотой ступеней 0,3-0,7 высоты входного сечения протока, а длина зоны порога до ступени составляет 0,2-0,9 длины зоны порога до проточной стены. Принятые конструкции порогов как в аналоге, так и в прототипе позволяют ускорить дегазацию газовых включений в зоне осветления, однако в обоих случаях рассматривается только линейная связь между конструктивными элементами стекловаренной печи. Как в первом, так и во втором случаях, отсутствует взаимосвязь объема варочного бассейна с объемом газопламенного пространства стекловаренной печи. Не показана взаимосвязь высоты порога с глубиной варочного бассейна до порога и после него. Однако известно /Китайгородский И.И. "Технология стекла"/, что все процессы стекловарения, такие как растворение зерен кварца, дегазация газовых включений протекают в объемном пространстве в стекловаренной печи. Бассейн стекловаренной печи - это прежде всего объемная величина. Причем скорость дегазации газовых включений имеет непосредственную связь не только с температурой стекломассы, но и с объемом газопламенного пространства стекловаренной печи. Объем газопламенного пространства должен иметь определенные оптимальные размеры, позволяющие способствовать наиболее интенсивному протеканию процессов обеспузыривания стекломассы. Эти размеры должны иметь тесную связь с объемами варочного бассейна и определенные размеры объема варочного бассейна должны соответствовать определенному объему газопламенного пространства стекловаренной печи. Такая взаимосвязь, как правило, устанавливается в каждом отдельном случае опытно-экспериментальным путем и выражается в виде пропорции. Очень важным фактором, влияющим на успешную работу стекловаренной печи является глубина варочного бассейна, особенно после порога. Только в случае определения ее оптимальной величины, для определения конструкции протока, можно исключить занос придонных, загрязненных слоев стекломассы в проток, а затем и на выработку и этим самым исключить проявление различных видов брака в готовых изделиях (такие как свиль, пузырь и т.д.). Такая связь в а.с. N 1691328, 1659864 не установлена. Предлагаемое изобретение лишено этих недостатков. В нем установлена четкая взаимосвязь объема газопламенного пространства печи и объемом варочного бассейна до порога и после него. Эта связь, установленная опытно-экспериментальным путем, позволяет обозначить оптимальные их размеры определенные отношением объема газопламенного пространства печи (V1) и объема варочного бассейна печи до порога (V2). Причем V1 / V2 = (3-2,3), а объем газопламенного пространства стекловаренной печи (V1) и объем варочного бассейна после порога (V3) связаны соотношением V1 / V3 = (7,6-6,0). Если принять отношение объема газопламенного пространства (V1) к объему варочного бассейна до порога (V2) и к объему варочного бассейна после порога (V3) меньше указанного соотношения, то снизится скорость обеспузыривания стекломассы, а следовательно, и скорость протекания процесса стекловарения в целом. В результате упадет удельный съем стекломассы с 1 м2 и снизится производительность печи. Если принять отношение объема газопламенного пространства к объему варочного бассейна до порога и к объему варочного бассейна после порога больше указанного соотношения, то будут необоснованно увеличены размеры стекловаренной печи, что приведет к необоснованному увеличению ее сметной стоимости и удорожанию строительства. В результате увеличится себестоимость выпускаемых изделий и их рыночная стоимость. В предлагаемом изобретении обусловлена четкая связь между глубинами варочного бассейна до порога (h2) и после него (h1) для принятой конструкции протока. Эта связь определена опытно-экспериментальным путем. Ее суть заключается в следующем: отношение глубины варочного бассейна после порога (h1) и до порога (h2) связаны соотношением h1 / h2 = (1,6-1,2), а глубина варочного бассейна после порога (h1) с высотой порога (h3) связаны соотношением h1 / h3 = (8-1,9). Если принять отношение глубины варочного бассейна после порога к глубине варочного бассейна до порога и к высоте порога меньше указанного, то в проток возможен занос нижних, загрязненных слоев стекла, что повлечет за собой различные виды брака в готовых изделиях (пузырь, мошка, свиль и т.д.). Если принять отношение глубины варочного бассейна после порога к глубине варочного бассейна до порога и к высоте порога больше указанного в соотношении, то будет снижена скорость процесса стеклообразования в целом, и, соответственно, снизится удельный съем с 1 м2 и снизится производительность печи. Конкретный пример выполнения опытно-промышленных варок с конкретным соотношением размеров заявленных элементов и получаемом при этом положительным эффектом, представленным в табл. 1. На чертеже представлена описываемая стекловаренная печь. Работа стекловаренной печи. Шихта через загрузочный карман /1/ поступает в варочный бассейн /2/ расположенный до порога /3/. На этом участке бассейна стекловаренной печи практически завершаются все процессы, связанные с варкой стекломассы /силикато- и стеклообразование/. Далее, практически сваренное, но не осветленное стекло поступает на порог /5/, где в результате подъема стекломассы к поверхности осуществляется быстрое и качественное удаление газовых включений. Дальнейшее, заключительное доведение стекломассы до нужного на выработке качества, осуществляется во второй половине варочного бассейна /4/. Быстрому и качественному протеканию всех процессов стекловарения в варочном бассейне способствует оптимальный подбор опытно-экспериментальным путем глубины варочного бассейна после порога, до порога и высоты порога, определяемого соотношением, представленным в формуле. Кроме этого, существенную роль в быстром, своевременном завершении всех стадий стекловарения в варочном бассейне способствуют рационально подобранные объемы газопламенного пространства печи /8/ и объемы варочного бассейна до порога /2/ и после порога /4/. В целом можно сказать, что в предлагаемом решении удалось найти оптимальный вариант по объему камеры сгорания топлива, а также место расположения порога, выполняющего роль осветлительной ячейки. По принципу отопления, печь является регенеративной, имеются регенераторы /9/, а необходимая температура в печи поддерживается посредством горелок /5/. Сваренная и осветленная стекломасса через наклонный проток /6/ поступает в выработочную часть /7/.
