Двухгоршковая прямоуг. регенератив. печь

Двухгоршковая прямоуг. регенератив. печь

В такой печи, чтоб обеспечить равномерный обогрев раб. камеры печи, ширина лета горелок д. соотв-вать ширине раб. камеры печи; пламя не д.б. направлено не на горелки, не на свод печи, тогда обеспеч-ся надежная работа печи.

Раб. камера – прямоугольник (1). 2 – регенераторы.

Недостаток: 1) неравномер. прогрев горшков по высоте.

Холодный под таких печей может приводить к кристаллизации (замерзанию) стекломассы.

Недостаток решается: под печи делают массивным.

Большинство современн. ГП – рекуперативные.

ГП рекомендуется выполнять рекуперативными.

3) Рекуперативная ГП:

Эта конструкция позвол. делать дно не массивным, а теплым и => застывание стекломассы т.о. можно предупредить!

 

Рекуператив. ГП по технико-экон. показателям превосходит регенеративные ГП. Они хорошо регулируются, => примен. для варки высокач. стекол.

4) Щелевая горелка:

Она расположена в поде печи.

 

Для обогрева ГП применяют газ или жид. топливо (мазут). Для сжигания мазута исп-ся капельники, т.е. мазут капают на горячую кладку и далее пары поступают в горелку.

Особенности конструкции: 1) Для регенератив. печей на 1 м2 пода печи д. приходиться ~15-20 м2 пов-ти насадки регенератора; 2) Для рекуперативн. печей уд. пов-ть насадки д.б. 15-20 м2 пов-ти нагрева на 1м3 объема печи.

4. Процессы варки стекла в горшковых стекловаренных печах. Технико-экономические показатели и эксплуатация горшковых печей. Стекловаренные горшки.

В горшковых печах м. исп-ть круглые и овальные горшки. Лучше исп-ть овальные, т.к. лучше исп-ся площадь пода.

Если исп-ть круглые горшки, то большая часть их пов-сти обращена наружу – к окружке, что ухудшает теплообмен.

Горшки бывают низкие и высокие. Высокие применяются, если стекломасса обладает хорошей теплопрозрачностью. Низкие и широкие – если теплопрозрачность не высокая.

В ГП выделяют температурные режимы работы: нагрев, варка стекла, студка, выработка.

Температурный график работы печи:

В ГП загрузку шихты ведут в печи разогретой до высоких тем-тур. Загрузка шихты и боя осущ. порциями. Шихту загружают на стеклобой. Загрузка осущ. так, чтоб шихта не касалась стенок горшка, т.к. она очень активна. После провара одной порции шихты (оплавления) загружают след. порцию. Итак наваривают стекломассу, пока горшок не будет полным. Затем идет осветление и гомогенизация. Для гомоген-ции исп-ся мешалки. Далее студка (III). Выработка (IV). Вырабатывается только 60-70 % стекломассы.

Первую варку в новом горшке ведут только на стеклобое (у ГП), => повыш-ся срок службы горшков. Если печь многогоршковая, а срок службы горшка ограничен (4 месяца), горшки приходится менять на работающей печи. Для этого горшок нагревают в печах до 900 градусов, а саму печь пристуживают до 1100 градусов и уже горячий горшок ставят в печь.

Горшки изгот-ют из шамотных огнеупоров методов набивки в металл. или гипсовые формы. Бывают кварцевые и др. горшки.

Технико-экон. пок-ли ГП

КПД < 5%, ГП применяются при пр-ве сортового, оптич. стекла, уд. расход тепла – 30 000-75 000 кДж/кг, производительность – 800-1300 кг/за цикл работы печи.

Преимущества ГП: 1) Высокое кач-во подготавливаемой стекломассы; 2) Можно часто менять состав или цвет стекла.

Недостатки: 1) Высокий уд. расход тепла на варку стекла; 2) Низкая производительность.

5. Ванные печи периодического действия: назначение, конструктивные особенности, принцип действия.

Такие печи исп-ся для варки стекломассы высокого кач-ва небольших объемов.

В отличие от ГП, в ВП варка стекломассы осущ-ся в нижней части раб. камеры печи – бассейне. Т.к. стены бассейна снаружи охлаждаются воздухом, то срок службы бассейна по срав-нию с ГП будет больше. Глубина бассейна опр-ся составом вырабатываемого стекла и может находиться в пределах 700-300 м.

Режим работы ВП анлогичен ГП, т.е. есть те же темп-ные режимы (нагрев, варка стекла, студка, выработка) и один цикл работы печи.

1- свод печи

2- пламенное пространство

3- выработочное окно

4- бассейн

5- канал для слива стекломассы

6- канал для отбора дым. газов

7- горелка

8- рекуператор

9- стены пламенного пространства

 

Как и в ГП стекломасса полностью не вырабатывается (только 60-70%). Для смены ассортимента в конструкция таких печей предусм. систему слива стекломассы. Если надо слить стеломассу, то канал разогревают и она выливается.

Хар-ки печи: производительность – 480-3500 кг стекломассы в сутки, уд. расход тепла на варку – 11000-27000 кДж/кг.

Шихту в ВП загружают шуфлей.

 

ЭГПКН

Их исп-ют для варки лекгоплавких стекол. Гарнис. печи позволяют исключить контакт стекломассы с посторонними материалами. Они имеют следующую конструкцию:

За счет мощности, выделяемой нагревателями в ванне расплава уст-ся равновеснное распределение температур. Интенсивное охлаждение стенок емкости обеспечивает наличие гарнисажа и препятствует контакт. взаимод. расплава с материалом емкости. Максим. Температура устанавливается на зеркале расплава. Продолжительность эксплуатации печи = 15 суток – 6 месяцев. Расход Мо на 1т стекла=0,17кг.

Теплообмен в стек/вар печи

Процесс теплообмена в стекл.вар. печи и опред-ся тем-рой факела,тем-ой кладки,шихтой,чистым зеркалом стекломассы,хар-ми факела.В упрощенном виде процесс теплообмена можно представить в сл. Виде:факел с тем-ой 1800С передает свое тепло шихте,кладк печи,стекломассе.Стекломасса являясь теплопрозрачн. средой, воспринимает тепло толстым поверхностным слоем.Стекол. шихта явл. Плохим проводником тепла,поэтому излучением нагревается тонкий поверхн. слой.

Нижние слои получают тепло теплопроводностью от расплава.

 

Подготовка ванных печей к пуску. Выводка и остановка ванных стекловаренных печей непрерывного действия. Правила эксплуатации печей. Виды ремонтов печей.

Печь готова к пуску после её строительства или ремонта. Кладку очищают от мусора пыли, все отверстия закладывают кирпичом; печь сушат в течении 3 суток.

В регенерат-ых печах сушка с выводкой печи осущест с помощ временных топок котор располог под регенераторами. При появлении тяги на дым трубе печь переводят на собственные горелки,это происходит при тепмер 600град. По мере выводки печи в начале периодически перевод пламени осущест через каждые 2 часа.(в течении 2 суток),а далее каждый час пока не будет достигнута требуемая подача газа.Режим выводки печи осущ в течении 140-150 часов.После сушки темпер в печи поднимается до 250,скор подьёма 5 град.При этом делают выдержку в течении 4 часов при 130 град, и в течении 6 часов при 230град. Эта выдержка связана с полдиморфными превращениями тридимита в кристобалит.Подьём температуры от 250 до 500 град производ ся со скор 10 град в час,от 500 до 600 -- 5 град в час.выдержка при 600 делается 6 часов. Дальнейший подьём темпер идёт со скор 20 град в час, а от 1000град -- со скор 30-40 град в час.

Систему охлаждения печи включают при достижении температуры 900-1000град.наварка стмас осущ следующ образом: используют стеклобой до тех пор,пока расплав не закроет проток,а дальше загружают шихту.Если выводиться печь для производ лист стекла то наварку стмасы из стеклобоя ведут до тех пор пока не закроеться последний горизонт-ый шов стен бассейна печи.

Если выводка печи осущ со стеклобоя то полученный расплав выдерж при темп 1450-1470 град. В течении суток.

При выводке печи начиная с 600град печь переходит на самост тягу, в этом случае нужно включить дым трубу. Создать тягу в дым трубе: для этого под дым трубой расжиг костёр,может использ выносная топка.

 

36. Капельные питатели (фидеры): конструктивные особенности, принцип действия.

Задачей питателей, используемых в стеклотарном производстве, является подготовка и выдача порции стекломассы, пригодной для формования, в связи с чем их часто называют капельными питателями (фидеры).

Современные капельные питатели классифицируются по следующим признакам:

– по способу отопления (с газовым, жидкостным, электрическим, комбинированным отоплением);

– по числу подаваемых за один цикл работы капель (одно-, двух-, трех- и четырехкапельные).

Рис. 2.3. Расположение основных элементов капельного питателя: 1 – канал фидера, 2 – плунжер, 3 – бушинг, 4 – чаша, 5 – ножницы, 6 – лоток

При помощи

плунжера, периодически опускающегося и поднимающегося в стекломассе над очком, удалось организовать выпуск вязкой стекломассы из него в заданном ритме и объеме.

При помощи механических ножниц, приводимых в действие синхронно с движениями плунжера, образуются капли определенной массы.

Ход плунжера может изменяться от 30 до 100 мм. Частота вращения бушинга – 2–4 мин^-1. Изменение частоты вращения – за счет сменных звездочек. Высота подъема бушинга может меняться в пределах 60 м.

Последовательность стадий образования капли в фидере.

Рис. 2.2. Последовательность формирования капли в питателе: 1 – плунжер, 2 – бушинг, 3 – очко, 4 – чаша, 5 – ножницы.

 

 

В центре выработанной части фидера – чаши 4, имеется углубление, в котором, не выходя из него, перемещается конец плунжера 1. Углубление препятствует боковому смещению стекломассы при ходе плунжера вниз. В итоге она выталкивается из очка 3. Для надежного регулирования истекания стекломассы над очком на определенной высоте коаксиально с плунжером установлен вращающийся керамический цилиндр (бушинг) 2. В итоге образуется кольцеобразный канал, по которому стекломасса течет к плунжеру и очку. Стекломасса, уже находящаяся под плунжером более холодная и вязкая, чем свежая, притекающая через зазор между бушингом и дном чаши и отталкивает прибывающую стекломассу, в то время как плунжер проталкивает её вниз. Эти два действия взаимно уравновешиваются, в итоге движение плунжера мало влияет на количество стекломассы, протекающей через зазор. Придавая плунжеру определенную форму, выбирая правильное соотношение его диаметра и размера очка, регулируя удаление ножниц от очка, синхронизируя ход плунжера и ножниц, регулируют форму и массу капли стекломассы. Отрезка капли осуществляется в начале подъема плунжера.

Соединительным звеном между выработочной частью питателя (чашей) и печью – источником стекломассы, является канал фидера. Его наличие обусловлено необходимостью охлаждать стекломассу, поступающую из печи. Длина канала зависит от съема в печи и варьирует

от 2,5 м для печей небольшой производительности (40–60 т/сут) до 8 м для крупнотоннажных печей (350–400 т/сут). Возможна выдача питателем нескольких капель за один цикл (до четырех), что осуществляется несколькими плунжерами через соответствующее число отверстий очка.

Основные требования к получаемой в фидере капле (порции) стекломассы заключаются в следующем: – форма капли, соответствующая конфигурации черновой и чистовой форм формующего агрегата; – стабильная масса капли; – температура, соответствующая температуре формования стекла (выработки); – равномерность распределения температуры по объему капли (термическая однородность).

 

Типы кладок регенератора

Размер насадочного кирпича 65х150х300.

Наибольшее распространение получили насадки (решетки) из обыкновенного кирпича – динасового и шамотного. В зависимости от способа укладки кирпичей различают насадки типа Сименс (рис..2а) и типа Каупер (рис. 2б). Насадка Каупера имеет только вертикальные каналы, она обладает повышенной строительной прочностью, но её удельная поверхность теплообмена, т.е. площадь соприкасающейся с газами поверхности кирпичей в м2 на 1 м3 насадки, меньше, чем у насадки Сименса. Насадка Сименса имеет вертикальные и горизонтальные каналы, её строительная прочность ниже, но конвективная теплоотдача выше. Удельная поверхность насадок Сименса и Каупера находится на уровне 15-20 м2/м3 в зависимости от размера каналов для прохода газов (ячеек).

Их характерными чертами являются простота кладки, применение кирпича стандартных форм и размеров, выполнение прямых вертикальных каналов без перебивки их смещенными рядами или выступающими концами кирпичей. Материалом для насадки регенераторов, работающих при температурах ниже 1300° С, служит в основном шамотный кирпич. Для насадок ванных печей, работающих при повышенных температурах (выше 1350—1400° С), наиболее эффективны основные огнеупоры — обжиговые форстеритовые и магнезитохромитовые. Их преимущества — высокая огнеупорность, стойкость к воздействию стекольной шихты, повышенная теплоаккумулирующая способность.

 

Рис. 2. Насадки вертикальных регенераторов: а — шахматная (лихте) с прямыми каналами, б — в клетку с прямыми каналами, в — корзиночная

 

Толщина насадочного кирпича определяется его прочностью под нагрузкой и степенью участия в теплообмене. При небольшой толщине кирпича поверхность нагрева возрастает и уменьшается требуемая продолжительность нагрева и охлаждения. Кроме того, при малой толщине кирпича увеличиваются колебания температуры греющих и нагревающихся газов и уменьшается коэффициент теплопередачи. При слишком большой толщине кирпича его середина может не принимать участия в теплообмене, что бесполезно увеличивает объем насадки.

Насадка работает в разных зонах- верхние ряды перепад т-р 400 С должна быть химическая стойкость к шихтной пыли. Кладка кирпичей сверху вниз для тарного стекла: 1500С – переклазовые огнеупоры,1400С – переклазовые или форстеритовые огнеупоры,900 -1000С-шамотнве огнеупоры или форстеритовые. Рубашка регенератора – внутри из огнеупора что и насадка.Выполняют в три слоя: насадка,рубашка, теплоизоляция. Насадка установлена на поднасадочной арке.

1-замковый кирпич,препятствует разрушению арок под нагрузкой,2-огнеупорный слой,3- изоляционный слой,4-поднасадочная арка.

 

Двухгоршковая прямоуг. регенератив. печь

В такой печи, чтоб обеспечить равномерный обогрев раб. камеры печи, ширина лета горелок д. соотв-вать ширине раб. камеры печи; пламя не д.б. направлено не на горелки, не на свод печи, тогда обеспеч-ся надежная работа печи.

Раб. камера – прямоугольник (1). 2 – регенераторы.

Недостаток: 1) неравномер. прогрев горшков по высоте.

Холодный под таких печей может приводить к кристаллизации (замерзанию) стекломассы.

Недостаток решается: под печи делают массивным.

Большинство современн. ГП – рекуперативные.

ГП рекомендуется выполнять рекуперативными.

3) Рекуперативная ГП:

Эта конструкция позвол. делать дно не массивным, а теплым и => застывание стекломассы т.о. можно предупредить!

 

Рекуператив. ГП по технико-экон. показателям превосходит регенеративные ГП. Они хорошо регулируются, => примен. для варки высокач. стекол.

4) Щелевая горелка:

Она расположена в поде печи.

 

Для обогрева ГП применяют газ или жид. топливо (мазут). Для сжигания мазута исп-ся капельники, т.е. мазут капают на горячую кладку и далее пары поступают в горелку.

Особенности конструкции: 1) Для регенератив. печей на 1 м2 пода печи д. приходиться ~15-20 м2 пов-ти насадки регенератора; 2) Для рекуперативн. печей уд. пов-ть насадки д.б. 15-20 м2 пов-ти нагрева на 1м3 объема печи.

4. Процессы варки стекла в горшковых стекловаренных печах. Технико-экономические показатели и эксплуатация горшковых печей. Стекловаренные горшки.

В горшковых печах м. исп-ть круглые и овальные горшки. Лучше исп-ть овальные, т.к. лучше исп-ся площадь пода.

Если исп-ть круглые горшки, то большая часть их пов-сти обращена наружу – к окружке, что ухудшает теплообмен.

Горшки бывают низкие и высокие. Высокие применяются, если стекломасса обладает хорошей теплопрозрачностью. Низкие и широкие – если теплопрозрачность не высокая.

В ГП выделяют температурные режимы работы: нагрев, варка стекла, студка, выработка.

Температурный график работы печи:

В ГП загрузку шихты ведут в печи разогретой до высоких тем-тур. Загрузка шихты и боя осущ. порциями. Шихту загружают на стеклобой. Загрузка осущ. так, чтоб шихта не касалась стенок горшка, т.к. она очень активна. После провара одной порции шихты (оплавления) загружают след. порцию. Итак наваривают стекломассу, пока горшок не будет полным. Затем идет осветление и гомогенизация. Для гомоген-ции исп-ся мешалки. Далее студка (III). Выработка (IV). Вырабатывается только 60-70 % стекломассы.

Первую варку в новом горшке ведут только на стеклобое (у ГП), => повыш-ся срок службы горшков. Если печь многогоршковая, а срок службы горшка ограничен (4 месяца), горшки приходится менять на работающей печи. Для этого горшок нагревают в печах до 900 градусов, а саму печь пристуживают до 1100 градусов и уже горячий горшок ставят в печь.

Горшки изгот-ют из шамотных огнеупоров методов набивки в металл. или гипсовые формы. Бывают кварцевые и др. горшки.

Технико-экон. пок-ли ГП

КПД < 5%, ГП применяются при пр-ве сортового, оптич. стекла, уд. расход тепла – 30 000-75 000 кДж/кг, производительность – 800-1300 кг/за цикл работы печи.

Преимущества ГП: 1) Высокое кач-во подготавливаемой стекломассы; 2) Можно часто менять состав или цвет стекла.

Недостатки: 1) Высокий уд. расход тепла на варку стекла; 2) Низкая производительность.

5. Ванные печи периодического действия: назначение, конструктивные особенности, принцип действия.

Такие печи исп-ся для варки стекломассы высокого кач-ва небольших объемов.

В отличие от ГП, в ВП варка стекломассы осущ-ся в нижней части раб. камеры печи – бассейне. Т.к. стены бассейна снаружи охлаждаются воздухом, то срок службы бассейна по срав-нию с ГП будет больше. Глубина бассейна опр-ся составом вырабатываемого стекла и может находиться в пределах 700-300 м.

Режим работы ВП анлогичен ГП, т.е. есть те же темп-ные режимы (нагрев, варка стекла, студка, выработка) и один цикл работы печи.

1- свод печи

2- пламенное пространство

3- выработочное окно

4- бассейн

5- канал для слива стекломассы

6- канал для отбора дым. газов

7- горелка

8- рекуператор

9- стены пламенного пространства

 

Как и в ГП стекломасса полностью не вырабатывается (только 60-70%). Для смены ассортимента в конструкция таких печей предусм. систему слива стекломассы. Если надо слить стеломассу, то канал разогревают и она выливается.

Хар-ки печи: производительность – 480-3500 кг стекломассы в сутки, уд. расход тепла на варку – 11000-27000 кДж/кг.

Шихту в ВП загружают шуфлей.