способ варки эмали во вращающейся барабанной печи

Формула изобретения

СПОСОБ ВАРКИ ЭМАЛИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ БАРАБАННОЙ ПЕЧИ, включающий нагрев и плавление шихты за счет тепла сжигания газообразного топлива, выдержку при постоянной температуре и отвод дымовых газов, отличающийся тем, что нагрев и плавление шихты ведут с обогащением воздушного дутья кислородом по 2,4 - 4,5 об. % от содержания кислорода в дутье, при этом подачу воздушного дутья сокращают на 7,5 - 22,5%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к эмалированию, в частности к получению эмали во вращающихся печах барабанного типа.

Известен способ варки эмали во вращающейся барабанной печи, включающий нагрев и плавление шихты за счет тепла сгорания газообразного топлива и отвод дымовых газов [1]

Наиболее близким техническим решением является способ варки эмали во вращающейся барабанной печи, включающий нагрев и плавление шихты за счет тепла сжигания природного газа в смеси с воздухом, выдержку с постоянной температурой и отвод дымовых газов, причем процесс варки эмали ведут с отношением коэффициента расхода воздуха в период нагрева и плавления к коэффициенту расхода воздуха в период выдержки, равным 0,84-0,91, а разряжение на выходе дымовых газов из печи поддерживают в пределах 4,5-6,0 мм [2]

Недостатком данного способа является высокая продолжительность варки (100-130 мин), а также значительный расход энергоресурсов (9,7-15,0 ГДж на тонну шихты) и высокое улетучивание фтора (55-62%).

Целью изобретения является экономия энергоресурсов, сокращение продолжительности варки эмали и уменьшение улетучивания фтора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе варки эмалей во вращающихся печах, включающем нагрев и плавление шихты за счет тепла сжигания газообразного топлива, выдержку при постоянной температуре и отвод дымовых газов, варку эмали и в период нагрева и плавления ведут с обогащением воздушного дутья кислородом на 1,5-4,5 об. от содержания кислорода в дутье, а подача воздушного сырья сокращается на 7,5-22,5%

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в период нагрева и плавления воздушное дутье обогащается кислородом на 1,5-4,5 об. от содержания кислорода в дутье, а подача воздушного дутья сокращается на 7,5-22,5% Таким образом, заявляемое техническое решение обладает новизной по отношению к известному.

Анализ известных способов варки эмалей во вращающихся печах показывает, что расход энергоресурсов, продолжительность варки и улетучивание фтора при осуществлении этих способов являются высокими. Кислородное обогащение дутья при одновременном сокращении подаваемого воздуха позволяет сократить расход энергоресурсов, снизить улетучивание фтора и уменьшить продолжительность варки, что позволяет сделать вывод о существенных отличиях заявляемого решения по отношению к известному.

Предельные значения кислородного обогащения дутья объясняются следующим образом: при обогащении менее 1,5 об. продолжительность варки уменьшается незначительно, а улетучивание фтора остается на уровне известного решения. При обогащении более 4,5 об. резко возрастает температура расплава эмали (> 1400^оС) и увеличивается улетучивание фтора.

Испытания способа проводились во вращающейся барабанной печи типа "Мечта" емкостью 450 кг шихты. Печь отапливается коксовым газом калорийностью 16767 КДж/нм³ и давлением 500 мм вод.ст. который сжигают в двухпроводной горелке низкого давления. Воздух на горение подается дутьевым вентилятором. Кислород подается в воздуховод, ведущий к горелке, из кислородопровода под давлением 10 атм. Отвод дымовых газов из печи производится по дымоотводящему тракту при помощи дымососа.

Испытания проводят на плавках белой титановой эмали ЭСП-117 и грунтовой эмали ЭСГ-21. Загрузку шихты производят при температуре печи 1000-1100^оС. В качестве шихтовых материалов применяют смесь кварцевого песка, полевого шпата, двуокиси титана, борной кислоты, калиевой селитры, кальцинированной соды, криолита и т.д.

После загрузки в печь шихты на горелку подают 200-250 нм³/ч коксового газа и соответствующее количество воздуха. После этого подается в необходимом количестве кислород, а подача воздуха уменьшается. При расплавлении всей шихты подача кислорода прекращается, а количество воздуха доводится до исходного.

Результаты испытаний приведены в таблице (опыты 1 и 7 известные, остальный предлагаемые).

Применение предлагаемого способа варки эмали во вращающейся барабанной печи с кислородным обогащением дутья в период нагрева и плавления эмалей позволяет: сократить расход газа на плавку в 1,75-2,2 раза для эмали ЭСП-117 и в 1,34-1,74 раза для эмали ЭСГ-21, уменьшить улетучивание фтора на 2-11% для эмали ЭСП-117 и на 8-22% для эмали ЭСГ-21, сократить продолжительность плавки в 2,17-2,5 раза для титановой эмали и в 1,82-2,22 раза для эмали ЭСГ-21.

Таким образом, предлагаемый способ варки эмали во вращающейся барабанной печи позволяет экономить энергоресурсы за счет улучшения теплотехнических характеристик печи, улучшает экологическую обстановку за счет уменьшения выбросов фтора и позволяет увеличить производительность печи за счет сокращения продолжительности варки эмалей.