способ подготовки шихты

Формула изобретения

Способ подготовки шихты, включающий подачу шихты, ее термообработку на наклонных перегородках, отличающийся тем, что шихту перед подачей увлажняют и гранулируют, перед увлажнением компоненты шихты предварительно нагревают до 50-60°С, увлажнение ведут водой с t=60-70°С, например, в смесителе до достижения 4-5% влажности, гранулирование ведут в шнековом грануляторе, а термообработку осуществляют при 820-830°С на наклонных перегородках с механизмом регулирования угла наклона, при этом для термообработки дополнительно используют горку с электроподогревом, на входе которой контролируют температуру шихты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к варке стекла в ванных печах.

Известны различные способы подготовки шихты перед ее попаданием в стекловаренную печь.

Так, подготовка шихты, реализованная при стекловарении в печи прямого нагрева, включает подачу через дымовую трубу шихты, где она проходит термообработку и ссыпается в печь через стояк [1].

Недостатками данного изобретения является температурный режим термообработки шихты, ведущий к низкой скорости реакции силикатообразования, а также высокий пылеунос и возможность застаивания агломерата шихты при ее нагреве.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки шихты, реализуемый в устройстве для загрузки шихты [2].

Недостатком данного решения является невысокая газопроницаемость шихты, поступающей в виде расплава в печь, что может привести к ухудшению качества стекломассы.

Решаемая задача - повышение производительности печи, снижение энергозатрат и пылеуноса. Для этого в способе подготовки шихты, включающем подачу шихты, ее термообработку на наклонных перегородках, шихту перед подачей перемешивают, увлажняют и гранулируют, а перед перемешиванием компоненты шихты предварительно нагревают до 50-60°С, увлажнение ведут водой с t=60-70°C, например, в смесителе до достижения 4-5% влажности, гранулирование ведут в шнековом грануляторе, а термообработку осуществляют при 820-830°С на наклонных перегородках с механизмом регулирования угла наклона, при этом для термообработки дополнительно используют горку с электроподогревом, на входе которой контролируют температуру шихты.

Сущность изобретения заключается в том, что шихта до ее подачи в шахтный дымоход на термообработку проходит несколько стадий подготовки к варке стекла; так, предварительно нагретые до 50-60°С компоненты шихты смешиваются в смесителе, где полученная шихта увлажняется водой с температурой 60-70°С до достижения 4-5% влажности и гранулируется в шнековом грануляторе, что исключает слипание шихты и обеспечивает ее более высокую теплопроводность, затем шихта подается на наклонные перегородки, где подвергается термообработке при температуре 820-830°С дымовыми газами, при этом вследствие взаимодействия паров воды с содой образуется каустическая сода, что ускоряет реакции силикатообразования. Наклонные перегородки, выполненные с механизмом регулирования угла наклона, обеспечивают нужную скорость продвижения шихты и ее прогрев до достижения температуры термообработки. На горке с электроподогревом, частично размещенной в печи, проходит начальная стадия образования из шихты расплава стекломассы в тонком слое: силикатообразование, стеклообразование и осветление, при этом повышается интенсивность процесса варки стекла.

Сравнение предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.

На чертеже схематично показано устройство, на котором реализован заявляемый способ подготовки шихты, где после смесителя (на чертеже не показан) последовательно установлены: шнековый гранулятор (1), ковшовый элеватор (2), загрузочный бункер (3), загрузчик (4), шахтный дымоход (5), наклонные перегородки с механизмом регулирования угла наклона (10), установленные в дымоходе (5), горка с электроподогревом (6) с датчиком температуры (8), датчик телекамеры (9), установленный в дымоходе (5), ванная печь (7), циклон (11), рекуператор (12).

Заявленный способ реализуется следующим образом: подогретые до 50-60°С компоненты шихты смешивают и увлажняют горячей водой с t=60-70°С до достижения влажности 4-5%, например, в смесителе, затем гранулируют в шнековом грануляторе (1), ковшовым элеватором (2) подают в загрузочный бункер и загрузчиком (4) шихта равномерно распределяется на верхней перегородке (10) в шахтном дымоходе (5). Угол наклона перегородок регулируют с таким расчетом, чтобы шихта прогрелась не более чем на 820-830°С. Максимальная температура термообработки для каждого состава шихты подбирается так, чтобы не допустить преждевременного образования жидкой фазы на наклонных перегородках (10). Взаимодействие паров воды с содой в шахтном дымоходе ведет к образованию каустической соды NaOH, что ускоряет реакции силикатообразования. При выполнении отверстий в перегородках можно дополнительно увеличить поверхность теплообмена. После наклонных перегородок (10) шихта попадает на горку с электроподогревом, где возможность контроля температуры датчиком (8), визуальный контроль датчиком (9) за состоянием шихты позволяют регулировать подогрев и обеспечивают необходимую тепловоспринимаемую поверхность шихты и ее расплава. С горки (6) расплав стекает в варочный бассейн печи (7). Дымовые газы после шахтного дымохода (5), пройдя через шихту, попадают в циклон (11) и направляются в рекуператор (12) для подогрева газа и воздуха, а осажденные в циклоне частицы пыли ссыпаются в бункер (3).

Реализуемый по предлагаемому способу процесс подготовки шихты позволяет повысить КПД прямоточных печей. Так, по полученным данным, энергетическая эффективность компактированной шихты подтверждается следующими сравнительными значениями:

Удельные затраты тепла на варку 1 т стекла в существующих прямоточных печах составляют около 4000 ккал/кг, что в 1,5-2 раза превышает лучшие показатели отечественных заводов, и тепловой КПД прямоточных печей не превышает 17%.

Эти сравнения позволяют сделать вывод о том, что предлагаемый способ может повысить тепловой КПД прямоточных печей примерно в 1,5-2 раза, а точнее не менее 20-30%, при этом улучшаются показатели удельных съемов стекломассы и снижается пылеунос.

Источники информации

1. Авторское свидетельство 1127852, кл. С 03 В 3/02, опубл. 07.12.84, бюл. №45.

2. Авторское свидетельство 289976, кл. С 03 В 3/02, опубл. 22.12.70, бюл. №2 за 1971 г.