Способ охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи

Способ охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>ЬЗУЗЗУ (6l) Дополнительное к an. свнд-ву—

1 (22} Заявлено 180676 (23) 2372983/29-33 с присоединением заявки Ю— (23) Приоритет— (43) Опубликовано15.12.78, Бюллетень,%46 (45) Дата опубликования описания 20.1278 (51) М. Кл.

С 03 В 5/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР

- по делам изобретений н открмтий (53) УДиббб 1 031 е .2(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Государственный научно-исследоват стекла институт

Е с

I (54 ) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ОГНЕУПОРНОЙ КЛАДКИ

СТЕКЛОВАРЕННОИ ПЕЧИ

Изобретение относится к производ-.ству стекла. Способ может быть использован в стекловаренных печах непрерывного действия.

Одним из важнейших факторов, влияющих на технико-экономические показатели стекловаренного производства, является длительность рабочей кампании печей, которая определяется в ,основном степенью разъедания огнеупорной кладки бассейна печи на уровне зеркала стекломассы. Известен способ, согласно которому для уменьшения скорости разъедания кладку бассейна на уровне зеркала стекломассы выполняют из огнеупорных материалов с высокой коррозионной способностью, наружную поверхность которых охлаждают вентиляторным воздухом Ilj, Однако этот способ помимо удорожания кладки ведет к большому расходу электроэнергии (до 1,5 млн. кВт.ч на крупной печи листового стекла).и увеличению потерь тепла. Кроме того, он малоэФФективен в начале рабочей кампании печи в связи с большим тепловым сопротивлением огнеупорной кладки.

Известен способ, сущность которого заключена в замене огнеупорной кладв и Н.Д.Сафре ки на уровне зеркала стекломассы металлическим козырьком, интенсив" но охлаждаемым вентиляторным воздухом (2) . Металлический козырек, установленный по всей длине варочного бассейна, охлаждается вентиляторным воздухом с интенсивностью 1000

3500 нм на 1 пог.м козырька. При этом расход электроэнергии на охлаждение составляет порядка 2 мпн.кВт.Ч в год с одновременным увеличением потерь тепла через металлический козырек на 20 тыс.ккал на м в а час. Последнее ведет к дополнительному расходу топлива и соответственно к ускоренному разрушению элементов верхнего строения печи.

Аналогичный способ, но с использованием водяных холодильников, рас® положенных на уровне зеркала стекломассы, описан в патенте США (31 .

Однако для осуществления такого способа необходимы сложные установки химической очистки воды, ее охлаждения и транспортировки, наличие аварийных резервуаров, системы автоматического регулирования и контроля.

Кроме того, отключение охлаждения даже на незначительное время может привести к аварийному разрушению

637337 холодильников с необходимостью немедленной остановки печи на холодный ремонт .

Наиболее близким к предлагаемому является способ охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи путем подачи на внутреннюю поверхность 5 кладки охлаждающего агента, например воздуха j4) . Этот способ охлаждения эффективен с самого начала работы печи вследствие отсутствия теплового сопротивленйя огнеупора. При этом 10 снижается расход охлаждающего агента и уменьшается количество электроэнергии, необходимой на его подачу. Однако отсутствие направленного потока охлаждающего агента, особенно в зону максимального разъедания на пересечение огнеупорного бруса с поверхностью стекломассы, делает этот способ недостаточно эффективным и не обеспечивает существенного продления рабочей кампании печи.

Целью изобретения является продление рабочей кампании печи.

Это достигается тем, что при охлаждении огнеупорной кладки стекловаренной печи путем подачи на ьнут25 реннюю поверхность кладки схлаждающего агента подачу последне-о осуществляют в место -контакта огнеупорной кладки с поверхностью стекломассы.

Для интенсификации процесса стек- 30 ловарения в качестве охлаждающего агента цел"ño063ÜHÎ использОвать кислород газо- или воздушно-кислорОд" ную смесь.

На фиг. 1 и=.oáðàæåíà технологичес- 35 кая схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 показан расчетный график температурного режима.

Из коллектора 1, расположенного вдоль окружки печи, через щелевые 40 патрубки 2 охлаждающий агент подается в зону 3 контакта поверхности 4 стекломассы с огнеупорной кладкой.

Поступающий со скоростью порядка

l0 м/с поток охлаждающего агента план-45 но омывает огнеупор и стекломассу и интенсивно (на 200-300 С) охлаждает их. В результате резко уменьшаются эрозионный износ кладки вследствие увеличения вязкости стекломассы и, следовательно, снижения активности пристенных конвекционных потоков и коррозионный износ вследствие уменьшения скорости гетерогенной реакции между огнеупором и стекломассой.

Скорость разъедания огнеупоров уменьшается в два раза при понижении температуры на каждые 50 С. о

Цля улучшения контакта охлаждающего агента со стекломассой и огнеупорной кладкой и увеличения конвек- 60 тивной составляющей теплоотдачи нижний брус 5 кладки выполняется со скосом, а верхний 6 имеет выступ над стекломассой, образуя с ее поверхностью канал высотой порядка 10-12мм. 65

Одновременно выступ играет роль экрана, предотвращающего воздействие пламенного пространства печи на контактную зону. Образующийся канал стабилизирует поток охлаждающего агента и способствует сохранению кинетической энергии era для отгона куч шихты от пристенной области, тем самьж ликвидируя одну из причин разъедания огнеупорной кладки.

Охлаждая стекломассу и огнеупор, хладагент сам нагревается до температуры порядка 1400 С на выходе иэ канала и активно вступает в реакцию окисления топлива. При наличии на производстве кислорода в качестве охлаждающего аГЕНта цЕЛЕсОобразно использовать кислород, газо- или воздушно-кислородную смесь. В этом случае процесс горения идет с высокой температурой, что существенно интенсифицирует процесс стекловарения.

Повышение температуры стекломассы в пристенной области при этом устраняет поперечную конвекцию, вызывающую движение куч шихты к стенкам.

Предложенный способ позволяет резко увеличить интенсивность охлаждения стекломассы в зоне ее непосредственного контакта с огнеупором„изолировать стены бассейна на уровне зеркала стекломассы, за счет чего снизить расход топлива. Применение в качестве охлаждающего агента кислорода (газоили воздушно-кислородной смеси) позволит помимо указанных преимуществ интенсифицировать процесс варки стекла. формула изобретения

1 Способ охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи путем по" дачи на внутреннюю поверхность кладки, обращенную к пламенному пространству, Охлаждающего агента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью продления рабочей кампании печи, подачу

ОхлаждающегО агента Осуществляют В место контакта огнеупорной кладки с поверхностью стекломассы.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве охлаждающего агента используют кислород или газо-кислородную смесь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ N 1214S38, кл. 32 а 5/04, 1969.

2. Козьмин И.И. и др. Продление межремонгного периода работы стекловаренных печей — большой резерв увеличения выпуска продукции. Стекло и керамика, 1971, Р 10, с. 2-4.

3, Патент США Р 34594413, кл. 263-44, 1969.

4. Авторское свидетельство ссср

Р 156659, кл, 32 а 5/00, 1963.

637337

Az. s

Ос

f500

mroний

ФЬг, 2

Составитель В.Резник

Редактор Т„Юрчикова Техред A.Àëàòûðåâ Корректор И.Гоксич

3 7033/13 аказ Тираж 554 Подписное о Минист ов СССР

UHHHHH Государственного комитета Совета Мини р по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4