способ варки эмали во вращающейся барабанной печи

Формула изобретения

СПОСОБ ВАРКИ ЭМАЛИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ БАРАБАННОЙ ПЕЧИ, включающий нагрев и плавление шихты за счет сжигания газообразного топлива, выдержку при постоянной температуре и отвод дымовых газов, отличающийся тем, что шихта содержит кварцсодержащий материал фракции более 250 мкм не более 2%, фракции менее 100 мкм - 50 - 90%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к эмалированию, в частности к получению эмали во вращающейся печи барабанного типа.

Известен способ варки эмали во вращающихся барабанных печах, 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 газообразного топлива, выдержку при постоянной температуре и отвод дымовых газов [2]

Недостатки данного способа высокая продолжительность варки (100-130 мин), значительный расход энергоресурсов (9,7-15,0) ГДж на тонну шихты), высокое улетучивание фтора (55-62%) и высокая температура варки эмалей (1260^оС грунтовых и 1350^оС титановых).

Цель изобретения экономия энергоресурсов, сокращение продолжительности варки эмали, уменьшение улетучивания фтора и уменьшение температуры варки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе варки эмалей во вращающихся печах, включающем нагрев и плавление шихты за счет сжигания газообразного топлива, выдержку при постоянной температуре и отвод дымовых газов, шихты содержит кварцсодержащий материал фракции более 250 мкм не более 2% фракции менее 100 мкм 50-90%

Известно, что время полного расплавления шихты и гомогенизации расплава эмали зависит от размера частиц кварцсодержащего материала (кварцевого песка и полевого шпата). Растворение частиц кварц-содержащих материалов в образовавшемся первичном легкоплавком расплаве является лимитирующей стадией при плавлении эмалей. Уменьшение размера частиц путем измельчения кварцсодержащих материалов позволяет сократить время полного расплавления шихты и время гомогенизации расплава, а следовательно, и время плавления эмали. Уменьшение размера частиц позволяет также уменьшить максимальную температуру при варке эмалей, что приводит к сокращению энергетических затрат. Сокращение продолжительности варки и уменьшение максимальной температуры плавления приводит к уменьшению улетучивания фтора.

Предельные характеристики степени измельчения кварцсодержащих материалов объясняются следующим образом: при содержании фракции больше 250 мкм более 2% а фракции меньше 100 мкм меньше 50% сокращение расхода энергоресурсов, уменьшение продолжительности варки и уменьшение температуры плавления эмалей является незначительным, а уменьшения улетучивания фтора не происходит. При содержании фракции меньше 100 мкм более 90% происходит значительный унос пылевидных частиц, что приводит к ухудшению качества эмали. Значительно возрастают энергетические затраты на измельчение кварцсодержащих материалов.

Испытания способа проводят во вращающейся барабанной печи типа "Мечта" емкостью 450 кг шихты. Печь отапливают коксовым газом калорийностью 16767 кДж/нм³ и давлением 500 мм вод.ст. который сжигают в двухпроводной горелке низкого давления. Воздух на горение подают дутьевым вентилятором. Отвод дымовых газов из печи производят 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 молотого кварцевого песка и полевого шпата, двуокиси титана, борной кислоты, калиевой селитры, кальцинированной соды, криолита и т.д. После загрузки в печь шихты на горелку подают 180-230 нм³/ч коксового газа и соответствующее количество воздуха. После полного расплавления шихты подачу газа уменьшают.

Результаты испытаний способа приведены в таблице.

Применение данного способа варки эмалей с использованием в шихте измельченных кварцсодержащих материалов позволяет: снизить расход энергоресурсов в 1,75-1,9 раза для эмали ЭСП-117 и в 1,34-1,47 раза для грунтовой эмали ЭСГ-21; сократить продолжительность плавки в 1,6-2,0 раза для эмали ЭСП-117, и в 1,43-1,67 раза для эмали ЭСГ-21; уменьшить максимальную температуру варки на 60-90^оС для эмали ЭСП-117 и на 60-80^оС для эмали ЭСГ-21; уменьшить улетучивание фтора на 5-11% для эмали ЭСП-117 и на 9-22% для эмали ЭСГ-21.

Таким образом, предлагаемый способ варки эмали во вращающейся барабанной печи позволяет экономить энергоресурсы, улучшает экологическую обстановку в цехах выплавки эмалей за счет уменьшения выбросов фтора, улучшает условия работы футеровки вращающихся печей за счет уменьшения максимальной температуры варки эмалей и создает возможность увеличить производительность печей за счет уменьшения продолжительности плавки.