СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ


RU (11) 2242436 (13) C2

(51) 7 C03B1/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2004.12.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002134647/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.12.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.12.23 
(45) Опубликовано: 2004.12.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 289976 A, 08.11.1971. SU 700469 A, 30.11.1979. SU 1057440 A, 30.11.1982. GB 1312848 A, 11.04.1973. JP 56014427 A1, 12.02.1981. 
(72) Имя изобретателя: Максютов А.Г. (RU); Максютова С.А. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Максютов Ахмет Гизятович (RU); Максютова Сания Ахметовна (RU) 
(98) Адрес для переписки: 143903, Московская обл., г. Балашиха-3, ул. Комсомольская, 18-48, А.Г. Максютову 

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ

Изобретение относится к стекольной промышленности и, в частности, к варке стекла в ванных печах. Способ подготовки шихты включает подачу шихты, ее термообработку на наклонных перегородках, при этом шихту перед подачей увлажняют и гранулируют. Перед увлажнением 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. 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. Предлагаемый способ позволяет 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. 1 ил., 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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.



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.