Ванная стекловаренная печь (рис.1) — сложный теплотехнический агрегат. В каждой печи есть верхнее и нижнее строение. Верхнее строение состоит из рабочей камеры и горелок 9. К нижнему строению относятся теплоиспользующие приспособления (регенераторы), система переводных устройств и каналов, связывающих печь с источниками газа и воздуха, а также с приспособлениями для отвода отходящих газов.
Рабочая камера. Рабочая камера ванной печи состоит из бассейна 1, пламенного пространства и свода 4.
Бассейн ванной печи представляет собой ванну, состоящую из стен и дна, наполненную расплавленной стекломассой, с ссылочным карманом в торце и примыкающим к нему выработочным каналом. В бассейне ванной печи непрерывного действия различают технологические зоны варки, осветления, студки и выработки, которые располагаются одна за другой на различных участках по длине бассейна. Выделяют печи с общим бассейном, в котором зоны, соответствующие отдельным стадиям варки, не отделены друг от друга, и печи с резко разделенными зонами. Часть бассейна, в которой расположены зоны варки и осветления, называют варочной или отапливаемой, а часть, где находятся зоны студки и выработки, — выработочной.
Бассейн, конструктивно не разделенный на зоны, имеет прямоугольную форму. При переходе от варочной части печи к выработочной бассейн постепенно сужается. Площадь бассейна определяет производительность печи.
Бассейн печи располагается на самостоятельном фундаменте. Дно бассейна печи в варочной и в выработочной частях выкладывают из многошамотных брусьев размером 300Х400Х1000 мм. Длинная сторона брусьев должна быть параллельна продольной оси бассейна. Толщина дна 300 мм. Для продления срока службы дна бассейна его покрывают плитками из литого огнеупорного материала толщиной 100 мм и размером в плане 500X400 мм. При кладке плиток предусматривают температурные швы. Стены бассейна выкладывают из огнеупорных брусьев, например высокоглиноземистых, каолиновых и электроплавленных, которые обычно имеют размеры (250—300) X400X600 мм. Размер стенового бруса 250— 300 соответствует толщине, а 600 — высоте стен. Увеличение высоты стеновых брусьев уменьшает длину горизонтальных швов, которые интенсивно разрушаются стекломассой.
Кладка стен бассейна ванной печи ведется насухо. Верхние ряды стен варочного бассейна в зоне максимальных температур, а иногда и всю стену выкладывают из особо огнеупорных высококачественных материалов — электроплавленых огнеупоров. При кладке стен бассейна в студочной и выработочной частях также широко применяют электроплавленые огнеупоры. Электроплавленые огнеупоры все чаще используют для кладки и других элементов ванной печи, таких, как влеты горелок, стены пламенного пространства, выстилка дна бассейна и др.
Чтобы уменьшить разъедание огнеупора стекломассой в швах, стеновые брусья укладывают вперевязку и искусственно охлаждают с наружной стороны. Для кладки стен и дна бассейна в местах изменения его конфигурации применяют фасонные брусья. Вспомогательное оборудование ванных печей подразделяют:
· Пламенное пространство печи
· Разделительные приспособления печи по стекломассе и пламенному пространству
· Обвязка печи
Рис. 1. Ванная стекловаренная печь: 1 — бассейн, 2— загрузочный карман, 3 — здание цеха, 4 — главный свод, 5 — колонны обвязки печи, 6—машина вертикального вытягивания, 7 — отломщик рамного типа, 8 — роликовый конвейер, 9 — горелки, 10— регенераторы, 11 —воздушный шибер, 12 — боров для отвода отходящих газов, 13 — котел-утилизатор, 14 — дымовая труба
В стекольной промышленности наиболее распространены непрерывно действующие ванные печи. Их применяют для варки и выработки листового, сортового, бутылочного, тарного и другого массового промышленного стекла. Эти печи более экономичны, производительны и легко поддаются механизации и автоматизации.
В ванных печах (рис.2) газы могут двигаться в поперечном и подковообразном направлениях по отношению к направлению движения стекломассы.
Рис.2. Ванные печи: а - регенеративная печь с поперечным направлением пламени, б - регенеративная печь с подковообразным направлением пламени.
Поперечное направление газов понимается как перпендикулярное потоку стекломассы, продольное -- как параллельно или совпадающее с ним.
В регенеративных печах применяют поперечное и подковообразное направление газов. В средних и крупных ванных печах обычно применяют поперечное направление газов, и горелки располагают на продольных сторонах печи. Такое расположение горелок позволяет регулировать распределение температур, давлений и состава газовой среды по длине печи. В ванных печах непрерывного действия все стадии процесса варки протекают в определенной последовательности непрерывно и одновременно в различных частях бассейна печи. Так как обычно зоны варки, осветления и гомогенизации конструктивно не разделяются, то та часть печи, где протекают эти процессы, называется варочным бассейном. Это отапливаемая часть печи. Студочная часть печи либо не отапливается, либо имеет самостоятельную систему отопления. Зона выработки отделяется от остальной части бассейна глухой стеной с протоком или подвесным мостом, заглубленным и стекломассу /1/.
Регенеративная печь с поперечным направлением пламени
Печь состоит из верхнего строения -- ванны или рабочего пространства печи с машинным каналом, горелок и каркаса и нижнего строения -- регенераторов, газо-воздухо-дымовых каналов с перекидными устройствами и шиберами и опорных столбов. Рабочее пространство печи, состоящее из дна ванны, окружки (стен, укладываемых на донные брусья), подвесных стен и свода, делится на варочную часть, в которую через так называемый засыпной карман загружается шихта и плавится стекломасса, и студочную часть, где происходит остывание стекломассы (рис.3).
Рис. 3 Зоны футеровки стекловаренной ванной печи: 1 - Свод печи, 2 - Зона бассейна, 3 - Уровень стекломассы, 4 - Зона бассейна печи, 5 - Дно, 6 - Загрузочный карман, 7 - Задняя стенка бассейна, 8 - Порог печи, 9 - Теплоизоляция печи, 10 - Свод и стены регенератора, 11 - Горелки, 12 - Верхние ряды регенератора, 13 - Участок регенератора, 14 - Участок насадок регенератора, 15 - Опора регенератора, 16 - Стена регенератора.
Варочная часть отделяется от студочной части низко опущенной аркой - пережимом. Дно студочной части выше дна варочной части на толщину бруса, из которого выкладывается дно ванны. Студочная часть заканчивается в месте примыкания ее к машинному каналу, расположенному перпендикулярно ей.
Основанием печи служит сплошная железобетонная плита, на которой возводят опорные столбы, регенераторы и дымоходы с перекидными устройствами для газа, воздуха и продуктов горения. Опорные столбы кладут из обыкновенного глиняного кирпича марки 100 на цементном растворе. Для предохранения от разрушения в случае прорыва стекла нижние части столбов на высоту 1 м обкладывают шамотным кирпичом.
Поверх кладки опорных столбов, для передачи на них равномерной нагрузки от верхнего строения печи, укладывают чугунные плиты, на которых монтируют продольные балки - прогоны, а по ним поперечные балки, являющиеся основанием дна бассейна. К этим же балкам крепят вертикальные стойки - колонны рабочего пространства верхнего строения печи. Между опорными столбами сооружают газодымовые каналы. Выстилку каналов по бетонному основанию выполняют из обыкновенного глиняного кирпича с «шансами» (отверстиями вдоль канала), по которым циркулирует воздух, охлаждающий бетон. По обыкновенному глиняному кирпичу пода канала (выстилке) укладывают шамотный кирпич.
Задание: 1. Подготовить конспект лекции в печатном word-документе.
2. Предоставить упрощённую схему какого-либо вспомогательного оборудованияванной печи выполненную вручную.
Срок выполнения 16.04.2020.