ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обзор конструкций из "Топливо Кн2" Выработка стеклянных изделий с заданными свойствами потребовала создания и применения различных типов печей для варки стекла, различающихся не только по конструкции и производительности, но и по режиму работы. Разработка конструкций стекловаренных печей и их совершенствование всегда происходили одновременно с развитием технологии производства стекла в зависимости от вида используемых источников тепловой энергии, в частности, вида топлива. [c.557] В настоящее время для варки стекла применяют печи периодического и непрерывного действия с регенеративным или рекуперативным подогревом вентиляторного воздуха (а иногда и газообразного топлива). [c.557] Для варки высококачественных оптических, светотехнических, зеркальных, з до-жественных и других специальных стекол используют горшковые регенеративные и рекуперативные печи. Горшковые печи работают периодически, поэтому перед выработкой стекла их охлаждают до определенной температуры, а затем после зафузки новой порции шихты вновь разофевают. Цикл процесса стекловарения в горшковых печах колеблется от 16 до 24 ч, в зависимости от состава стекла. [c.557] В рабочее пространство печи, имеющее прямоугольную, овальную или круглую форму, через специальные проемы в стенах зафужают от 1 до 16 горшков. Использование той или иной формы рабочей камеры определяется производительностью, способом выработки и отопления печи. При больших размерах печи, когда необходимо разместить большое количество горшков (12-16), чаще всего используют прямоугольную или овальную форму рабочего пространства, а в одногоршковых печах всегда применяют круглую форму рабочей камеры, которая обеспечивает более равномерный нафев стекломассы. Сами горшки в горизонтальном сечении имеют круглую или овальную форму, а в вертикальном им придают форму усеченного конуса, расширяющегося книзу. Горшки изготовляют из шамота, реже каолина или кварцита. Их вместимость колеблется от 50 до 880 кг. Горшки круглой формы имеют большую прочность по сравнению с овальными, но зато при такой форме хуже используется плошадь пода печи. Применение горшков овальной формы позволяет повысить производительность печей и уменьшить удельный расход топлива. [c.557] При варке стекла в горшковых печах все стадии процесса стекловарения осуществляются последовательно одна за другой в каждом горшке. Теплота от факела и кладки передается шихте и стекломассе через открытую поверхность горшков, а также через их стенки. А так как стенки, обращенные в сторону кладки печи, имеют более низкую температуру, чем стенки, обращенные внутрь печи, стекломасса в горшках нафевается неравномерно. Возникающее вследствие этого движение конвективных потоков способствует усреднению температуры стекломассы в горшках. [c.557] При необходимости предохранения свинцовых и цветных стекол, а также высококачественного хрусталя от воздействия дымовых газов применяют закрытые горшки, продолжительность процесса варки в которых на 20-30 % больше, чем в открытых. [c.557] В качестве примера приведем конструкцию четырехгорщковой регенеративной печи (рис. 11.53). В рабочее пространство 6 через загрузочные окна 3 на специальные ребристые опоры 8 устанавливают четыре горшка 4. Расстояние между горшками, а также между стеной и горшками должно быть не менее 200 мм, чтобы обеспечить необходимую циркуляцию греющих газов. В результате суммарная площадь зеркала стекла в этом случае будет составлять 30-40 % общей площади пода печи. [c.558] На рис. 11.54 представлена ванная печь периодического действия для варки боросиликатного стекла. Рабочая камера печи представляет собой ванну-бассейн 7, выложенную из высокоглиноземистых огнеупоров. Над ванной расположено пламенное пространство б, офаниченное боковыми стенами и сводом 4. Факельное сжигание топлива осуществляют с помощью шахтных горелок 3. В ее воздушную головку 1 через вертикальный канал 8 подают нафетый в регенераторе 9 воздух. В боковой стенке горелки предусмотрено отверстие 2 для установки мазутных форсунок. Изделия вырабатываются вручную через окна 5, расположенные в продольной стене рабочего пространства печи. [c.560] Наибольшее распространение в стекольном производстве получили ванные стекловаренные печи непрерывного действия, так как они щ оизводительны, экономичны и удобны в обслуживании. [c.560] В ванных стекловаренных печах непрерывного действия получают тарное, сортовое, электровакуумное, трубное, листовое и техническое стекло. Для механизированной выработки стекломассы в конструкщ1ях стекловаренных печей непрерывного действия в зависимости от вида изделий предусмотрены специальные устройства — выработочные каналы, подмашинные камеры, питатели-фидеры, вращающиеся чаши. [c.560] В ванных печах непрерывного действия все стадии процесса стекловарения протекают в определенной последовательности непрерывно и одновременно в различных частях бассейна печи. Различают зоны варки, осветления, студки и выработки, которые располагаются одна за другой на различных участках по длине бассейна печи. Смесь шихты и боя, непрерывно зафужаемая в одном конце печи, постепенно проходит зоны бассейна с различными температурными условиями и превращается в однородную гомогенную стекломассу, которая вырабатывается в противоположном конце печи. В каждой зоне необходимо поддерживать неизменный во времени (стационарный) температурный режим. [c.560] Общий вид печи прямого нафева представлен на рис. 11.57. Ее бассейн имеет форму вытянутого прямоугольника с отношением ширины к длине 1 4,5. Горелки 2 расположены вдоль боковых сторон по длине печи, что обеспечивает высокую степень покрытия зеркала стекломассы газами. В связи с тем, что для сжигания природного газа, который чаще всего используют для отопления печей прямого нафева, применяют короткофакельные двухпроводные или инжекционные горелки, при значительной ширине печи не удается обеспечить качественный провар стекломассы на оси рабочего пространства. [c.562] Поэтому печи этого типа имеют малую ширину—до 2,5-3,0 м, и соответственно их длина не превышает 14 м. Подачу шихты в печь осуществляют с помощью загрузочного устройства через отверстие 11, расположенное в торцевой стене рабочего пространства. В своде печи 3 над загрузкой предусмотрен дымоотводящий канал 12. Поэтому в печах прямого нагрева продукты сгорания и поверхностный слой стекломассы двигаются навстречу друг другу. Это не только позволяет полнее использовать теплоту отходящих газов, но и уменьшает абразивный износ футеровки рабочего пространства, так как при использовании противотока частички пыли от загружаемой шихты будут прижиматься потоком газов к поверхности жидкого раствора и оседать на ней. [c.564] Вообще, необходимо подчеркнуть, что использование в стекловарении теплоты, полученной из элекфической энергии, весьма перспективно. Электрические стекловаренные печи имеют существенные преимущества перед пламенными. Прежде всего, вследствие отсутствия потерь теплоты с отходящими газами и значительно меньших габаритов элекфических стекловаренных печей, в них достигается значительно более высокий КПД, чем в топливных печах (до 60-70 %). А легкость регулирования теплового режима и возможность точного соблюдения технологических температур позволяют получать стекло очень высокого качества. Конечно, при этом следует учитывать и относительную стоимость электроэнергии и природного газа. В частности, в настоящее время в России стоимость элекфоэнергии в 5-6 раз выше стоимости эквивалентной энергии природного газа. [c.564] Наиболее целесообразно применять элекфические печи для производства стекол с летучими компонентами (боросиликатных, свинцовых, опаловых и других). [c.564] Применение электрического тока в качества источника тепла для варки стекла основано на свойстве стекломассы становиться проводником тока при высоких температурах (от 1000-1100 °С и выше). При прохождении тока через расплавленную стекломассу выделяется тепло, количество которого может быть вычислено по закону Джо-уля-Ленца. [c.564] Теплообмен в электрических ванных печах значительно отличается от теплообмена в пламенных стекловаренных печах. Если в последних основным источником теплоты являются высокотемпературные продукты сгорания и кладка рабочего пространства, находящиеся над ванной, то в электрических печах источник теплоты располагается внутри слоя стекломассы. Поэтому температура расплава на дне бассейна в электропечах выше, а на поверхности ванны значительно ниже, чем при пламенном нагреве. Распределение температур в объеме ванны электрических печей и движение потоков стекломассы в них зависят от формы и расположения электродов, а также подводимой к ним электрической мощности. [c.565] В производстве стекла используют электрические печи дуговые, высокочастотные и сопротивления. [c.565] Вернуться к основной статье