ванная стекловаренная печь

Формула изобретения

ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, включающая свод, под, стенки варочного бассейна и проток, отличающаяся тем, что проток выполнен с охлаждаемыми элементами в виде двух трубчатых змеевиков, смещенных относительно друг друга на половину шага между трубами, расположенных в окружающем проток огнеупоре в параллельных плоскостях относительно друг друга на расстоянии 1,5 - 3,0 наружного диаметра труб, змеевик, расположенный со стороны стекломассы, имеет штыри, расстояние между которыми по длине трубы составляет 2 - 3 диаметра трубы, высота - 30 - 60 мм, толщина 10 - 12 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности, к устройствам для производства стекла.

Известна ванная стекловаренная печь, содержащая охлаждающие стенки с трубами, вваренными в горизонтально расположенные коллекторы системы испарительного охлаждения. Испарительный элемент, выполненный из набора вертикальных труб, контактирует с огнеупорной кладкой. Между трубами и огнеупорной кладкой имеется теплопроводная обмазка [1]

Недостатком этой печи является низкая стойкость кладки стенок печи из-за неэффективного охлаждения ее трубами, возникающего в результате отсутствия контакт между блоками и кладкой, за счет растрескивания и обрушения тепловодной обмазки, находящейся между ними.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ванная стекловаренная печь, включающая свод, под, стенки варочного бассейна и проток [2]

Недостатком этой конструкции печи является отсутствие охлаждения проточной части между варочной ванной и накопителем. Стенки проточной кладки разрушаются под действием протекающей массы жидкого стекла. Поэтому несмотря на хорошее состояние стен печи (с охлаждаемыми элементами) печь постоянно ухудшает работу и делается ненадежной в эксплуатации из-за разрушения проточной части.

В основу изобретения положена задача создания ванной стекловаренной печи с таким выполнением протока, чтобы обеспечивалась его стойкость и, тем самым, увеличение срока службы всей печи.

Поставленная цель достигается тем, что в ванной стекловаренной печи, включающей свод, под, стенки варочного бассейна и проток, последний выполнен с охлаждаемыми элементами в виде двух трубчатых змеевиков, смещенных один относительно другого на половину шага между трубами, расположенных в окружающем проток огнеупора в параллельных плоскостях относительно друг друга на расстоянии 1,5-3,0 наружного диаметра труб, змеевик, расположенный со стороны стекломассы, имеет штыри, расстояние между которыми по длине трубы составляет 2-3 диаметра трубы, высота 30-60 мм, толщина 10-12 мм.

Такое выполнение изобретения позволяет увеличить стойкость печи и тем самым срок службы печи.

Сущность изобретения заключается в следующем:

Исследованиями установлено, что для надежной работы ванной стекловаренной печи требуется стабильный и устойчивый слой гарнисажа.

Особенно этот вопрос актуален в месте протока жидкого стекла в торце ванны. В протоке за счет движения расплава тепловые нагрузки максимальны. И поэтому выполнение протока охлаждаемым позволяет решить вопрос повышения стойкости протока.

Расстояние между плоскостями расположения змеевиков в огнеупорном материале в пределах 1,5-3,0 наружного диаметра трубы змеевика способствует наилучшему охлаждению, что подтверждено исследованиями теплового поля охлаждаемых элементов протока.

При меньшем расстоянии между плоскостями расположения змеевиков змеевики не размещаются по геометрическим соображениям. При большем расстоянии (более 3,0 диаметров) толщина охлаждаемой плиты будет иметь неоправданно большие размеры и охлаждающее действие второго охлаждаемого змеевика не будет достигать фронта образования гарнисажа. Таким образом, выбранные в данном изобретении размеры до 3,0 наружного диаметра трубы являются наиболее эффективными.

Снабжение змеевика, расположенного со стороны рабочего пространства печи, штырями способствует образованию прочного гарнисажа, образующемуся по мере разрушению огнеупорного материала (бетонного наполнителя).

Расстояние между штырями в пределах 2-3 диаметров трубы змеевика выбрано из условия замораживания слоя жидкого стекла, находящегося впритык к холодильнику.

На фиг. 1 изображена ванна стекловаренная печь, разрез; на фиг.2 охлаждаемый элемент протока; на фиг.3 охлаждаемый элемент, продольный разрез; на фиг. 4 вид змеевика охлаждаемого элемента; на фиг.5 охлаждаемый элемент, поперечный разрез; на фиг. 6 деталь трубы змеевика со штырями, поперечный разрез; на фиг.7 то же, продольный разрез.

Данная стекловаренная печь содержит свод 1, охлаждаемые стену 2, под 3 и проток 4. Для увеличения стойкости протока 4 он снабжен охлаждаемыми элементами 5. Охлаждаемый элемент 5 имеет два трубчатых змеевика 6 и 7, расположенных в огнеупорном материале 8 параллельно друг другу и боковой поверхности охлаждаемого элемента трубчатые змеевики 6 и 7 расположены со смещением шага между трубами на половину. Это обеспечивает более эффективное и равномерное охлаждение с боков и с тыльной стороны, змеевики 6 и 7 размещены в бетоне 8 и обрамлены стальными стенками 9.

Открытым остается лишь сторона охлаждаемого элемента со стороны кладки, обрамляющей проток 4. Диаметры труб змеевиков 6 и 7 находятся в пределах 35-50 мм. Расстояние между осями труб в змеевиках 6 и 7 находится в пределах 3-5 наружного диаметра труб. Для лучшего удержания гарнисажа змеевик 6 со стороны протока 4 содержат штыри 10 из стального прутка или полосы. Расстояние между штырями 10 по длине трубы должно быть от 2 до 3-х диаметров трубы, высота штыря в пределах 30-60 мм, толщина штыря до 10-12 мм. Расстояние между плоскостями, в которых расположены в бетоне 8 змеевики 6 и 7, составляет 1,5-3,0 наружного диаметра трубы змеевика.

Шихтовые материалы, загружаемые в печь в окно загрузки, плавятся в плавильной ванне, образуя стекломассу, которая через проток попадает в накопитель, откуда через фидера поступает на изготовление товарной продукции. Огнеупорные стенки протока 4 охлаждают обрамляющей рамой. В данном изобретении даны холодильники с двухрядным размещением труб, при котором обеспечивается после разрушения огнеупорных стен протока 4 наращивания стойкого слоя гарнисажа и фиксация проходного отверстия.

Конструкция ванной стекловаренной печи позволяет за счет увеличения стойкости ее элементов увеличить срок службы печи, следовательно, ее производительность.