СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ

СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ 


RU (11) 2154035 (13) C1

(51) 7 C03B5/04, C03B5/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 2000.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 98121573/03 
(22) Дата подачи заявки: 1998.11.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.11.30 
(45) Опубликовано: 2000.08.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1691328 A1, 15.11.1991. SU 1659364 A1, 30.06.1991. SU 1057442 A, 30.11.1983. SU 1411300 A1, 23.07.1988. SU 1414795 A1, 07.08.1988. SU 1404470 A1, 23.06.1988. DE 19710351 C1, 20.05.1998. 
(71) Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Салаватстекло" 
(72) Имя изобретателя: Токарев В.Д.; Попов О.Н.; Левитин Л.Я.; Игнатьев С.С.; Будов В.М.; Киселев В.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Салаватстекло" 
(98) Адрес для переписки: 111024, Москва, ул. Душинская 7, Левитину Леониду Яковлевичу 

(54) СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ 
Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначено для варки всех видов стекол, кроме кварцевого. В стекловаренной печи отношение объема порога к объему протока составляет (30 - 35) : (3 - 4) при соотношении между расстоянием от порога до загрузочного кармана и расстоянием от порога до протока (6 - 10): (3 - 6). Проток выполнен под углом 11 - 18o к дну бассейна стекловаренной печи, а расстояние от дна бассейна печи до окружки печи в варочном бассейне относится к высоте порога как (14 - 20) : (8 - 10). Технической задачей изобретения является интенсификация процесса варки, улучшение качества стекла и снижение расхода дорогостоящих огнеупорных материалов. 1 табл., 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначено для всех видов стекол, кроме кварцевого.
Известно, что все процессы стекловарения, такие как растворение зерен кварца, обеспузырование стекломассы, протекают в объемах стекла, и поэтому при проектировании стекловаренных печей необходимо рассматривать не линейные соотношения отдельных элементов стекловаренной печи, а их объемы. Только в этом случае возможно реально судить о взаимосвязи отдельных элементов печи и о протекании всех процессов стекловарения в целом.
Кроме того, существует достаточно очевидная связь между объемом порога и протока в стекловаренной печи любой конструкции, так как одна из основных функций протока заключается в растворении мелких газовых включений за счет некоторого снижения температуры стекломассы при поступления ее из варочного бассейна в проток. Поэтому выбранные параметры порога могут быть велики или малы для получения качественной, осветленной стекломассы на выработке.
Если порог будет велик, то это может привести к излишнему расходу дорогостоящего огнеупора - бакора, а если мал, то есть вероятность получения плохоосветленной стекломассы, содержащей крупные газовые включения, которые не будут "раздавлены" в протоке.
Известна стекловаренная печь по а.с. N 1659364, которая имеет поперечный донный порог в варочном бассейне, причем дно варочного бассейна между порогом и проточной стенкой выполнено ступенчато, с высотой ступени 0,3-0,7 высоты входного сечения протока, а длина зоны порога до ступени составляет 0,2-0,9 длины зоны от порога до проточной стены. Недостатком данного изобретения является отсутствие объемной связи между порогом и протоком.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является стекловаренная печь по а.с. N 1691328, которая имеет порог, установленный в осветлительном бассейне, высотой 0,5-0,65 от глубины осветлительного бассейна и длиной 0,4-0,6 от длины бассейна, причем порог располагается на расстоянии 2,0-2,5 глубины осветлительного бассейна от проточной стены, т.е. от протока. Принятая конструкция донного порога позволяет ускорить дегазацию газовых включений в зоне осветления. Недостатком данного изобретения является то, что размеры придонного порога обуславливают его связь только с глубиной осветлительного бассейна и проточной стеной.
Техническая задача изобретения - улучшение процесса стекловарения за счет установления четко обусловленной связи между объемом порога и объемом протока.
Техническая задача достигается тем, что в стекловаренной печи, включающей варочный бассейн, порог в варочном бассейне, проток, дно варочного бассейна, загрузочный карман, объем порога в варочном бассейне печи относится к объему протока как (30-35):(3-4), а расстояние от загрузочного кармана до порога относится к расстоянию от порога до протока как (6-10):(3-6), причем проток выполнен под углом (11-18)o к дну бассейна стекловаренной печи, а расстояние от дна бассейна печи до окружки печи в варочном бассейне относится к высоте порога как (14-20):(8-10).
Работа стекловаренной печи.
Шихта через загрузочный карман 8 (см. чертеж) поступает в варочный бассейн 1, где происходит интенсивное растворение зерен кварца. Интенсификация процесса варки обусловлена рациональными размерами варочного бассейна и прежде всего правильно выбранным местом расположения осветлительного порога в варочном бассейне, а именно: соотношением расстояния порога от загрузочного кармана к расстоянию от порога до протока как (6-10):(3-6). Если принять расстояние от загрузочного кармана до порога меньше указанных в соотношении, то процесс варки стекла, т.е. процесс растворения кварца, не будет протекать в полном объеме и большое количество зерен кварца будет занесено за порог в зону меньших температурных напряжений, т.е. за 3-ю пару горелок. Это приведет к повышенному браку в стекле, например, свиль и т.д.
Если принять расстояние от загрузочного кармана до порога больше указанных пределов, то размеры бассейна стекловаренной печи в целом будут необоснованно завышены, что приведет к излишним материальным затратам и снизит экономическую эффективность стекловаренной печи.
Практически проваренная, но не осветленная стекломасса далее поступает на порог 3, где в результате рационально выбранных его размеров, обусловленных соотношением объемов порога и протока как (30-35):(3-4), происходит интенсивное обеспузыривание стекломассы.
После порога температура стекломассы по направлению к протоку постепенно снижается и далее стекло поступает в проток 6.
Объемная связь между порогом и протоком, а также рационально выбранный угол наклона протока к порогу в размере (12-18)o позволяет получить качественную стекломассу на выработке, в выработочном бассейне 7. Если принять отношение объема порога к объему протока меньше, чем (30-35):(3-4), то на выработке будет брак - пузырь в стекле. Наиболее вероятен средний и крупный пузырь.
Если принять отношение объема порога к объему протока больше принятого предела, то это приведет к необоснованному увеличению расхода дорогостоящего огнеупора - бакора, на строительство порога и в целом приведет к снижению экономической эффективности стекловаренной печи. Если принять угол наклона порога к дну бассейна меньше, чем (12-18)o, то вероятен занос в проток загрязненных придонных слоев, что приведет к снижению качества стекла. Если принять угол наклона порога к дну бассейна больше, чем (12-18)o, это может привести к нежелательному снижению температуры стекла на выработке.
Успешному протеканию всех стадий стекловарения способствует рационально выбранное соотношение расстояния от дна бассейна печи до ее окружки к высоте порога, определенное соотношением (14- 20):(8-10). Если принять отношение расстояния от дна бассейна печи 3 до окружки печи в варочном бассейне к высоте порога больше, чем (14-20):(8-10), то процесс осветления на пороге, обусловленный подъемом к поверхности нижних слоев стекломассы, будет затруднен, т.е. эффективность этого процесса будет снижена.
Если принять отношение расстояния от дна бассейна печи до окружки печи в варочном бассейне к высоте порога меньше, чем (14-20):(8-10), это приведет к лишним материальным затратам, на создание порога больше пойдет бакорового бруса, а эффективность процесса дегазации пузырей не увеличится. Таким образом, в целом, снизится экономической эффект от внедрения стекловаренной печи.
Процесс горения в стекловаренной печи осуществляется при помощи горелок (2).
Конкретный пример выполнения опытно-промышленных варок с конкретным соотношением размеров заявленных элементов и получаемым при этом положительным эффектом представлен в таблице. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Стекловаренная печь, включающая варочный бассейн, порог в варочном бассейне, проток, дно варочного бассейна, загрузочный карман, отличающаяся тем, что порог и проток стекловаренной печи выполнены таким образом, что объем порога в варочном бассейне печи относится к объему протока как (30 - 35) : (3 - 4), а расстояние от загрузочного кармана до порога относится к расстоянию от порога до протока как (6 - 10) : (3 - 6), причем проток выполнен под углом 11 - 18o к дну бассейна стекловаренной печи, а расстояние от дна бассейна печи до окружки печи в варочном бассейне относится к высоте порога как (14 - 20) : (8 - 10).