Классификация стекловаренных печей
Характер работы:Различают печи периодическогои непрерывного дейстия. При периодическом режиме работы материал загружается в печь, которая разогревается вместе с материалом, выдерживаеться по по заданному режиму, а затем охлаждается. Все стадии стекловарения протекают в рабочей камере сменяя друг друга. Обрабатываемый материал во время процесса остается на одном месте при непрерывной работе рабочее пространство условно разделено на зоны. В каждой зоне поддерживаются специальные условия необходимые для протекания процесса. Например, в центральной части печи высокая температура неохождимая для гомогенизации о осветления. В другой части температура при которой стекломасса должна вырабатываться т.е-300С ниже максимальной. В каждой из зон происходят соответсвующие изменения. Форма рабочей камеры могут быть: горшковые, ванные, вращающиеся и т.д. Утилизация тепла отходящих газов может вестись либо за счет генераторов, либо рекуператора. Бывают печи пламенные, электрические и смешанные.
0.
Горшковые печи.
Этот тип печей применяют в тех случаях, когда при варке стекла требуется очень сторгое соблюдение температурного и технологического режимов. в таких печах получают оптические, спец. технич-е и цв-ые стекла. основной частью печи явл. камера прямоуг-ой, овальной или округлой формы. В камере устанавливают от 1 до 16 горшков или тиглей круглой, реже овальной формы. рабочая камера ограничивается снизу-подом, сверху-сводом и боковыми стенами. В стенах имеются окна для вставки горшков, закрузки шихты и ручной выроботки стекла. Подвод горючего может бытьнижним, верхним и смешанным, При нижнем подводе ниже уровня пода устанавливается камера частичного предварительного сгорания, горячий колодец или карман. Неполностью сгоревшее топливо через подовые горелочные отверстия-кади поступает в рабочую камеру и сгорает в пространстве между горшками. Дым также отсасывается через подовые отверстия. комбинированный подвод тепла следует считать компромиссным. Наиболее простой вариант-когда топливо и воздух подаются сверху сбоку,а дым уходит через подовые каналы.Этот режим дейсвует в период варки и дегазации.В период выроботки, когда температура существенно снижается, пламя переводят. Теперь топливо и воздух подводят снизу, а дым выводится сбоку. Схема горшковой печи след-ая:
Процесс варки идет так. В горячую печь устанавливают подогретые до 900-1200 С горшки. Затем внутреннюю поверхность гошков покрывают слоем расплава того стекла, которое будут варить. загрузку ведут в 2-3 приема порциями.Если ввести всю шихту сразу, то она воспламенится или будет очень долго провариваться. в период варки и осветвления несколько раз стекломассу перемешивают или бурлят. студка идет в 2 этапа. Вначале температуру снижают медленно, при включенном пламени, потом быстро, при выключенном обогреве. выроботка,как правило, ручная. Горшковые печи малопроизводительны, их тепловой кпд низок. Из-за периодического нагревания и охлаждения быстро изнашивается кладка печи и сами горшки. Однако получить очень высококачественное стекло со строго определенными свойствами легче всего именно в горшковых печах. Поэтому горшковые печи приминяются в настоящее время.
12. Ванные печи периодического действия.
Сущность работы печей периодического действия заключается в том, что весь процесс варки стекла, начиная от загрузки шихты и кончая выработкой стекломассы, протекает в одном месте. При том ни шихта, ни стекломасса в печи не перемещаются. Последовательная поэтапность варки, заключающаяся в разогреве печи после предварительного частичного охлаждения ее во время предшествующей выработки стекломассы, в засыпке шихты и стеклобоя, в варке стекломассы, осветлении ее с последующей студкой и выработкой, осуществляется планомерно в одном и том же месте. По окончании выработки стекломассы следующий цикл работы в том же порядке многократно повторяется заново. Цикличность работы периодических печей достигается путем создания в них последовательно-планомерного изменения температурных условий, т. е. за счет ведения варки стекла по строго определенному заданному температурному режиму.
Ванная печь периодического действия по существу представляет собой крупный горшок, т.е. стекло варится во всем пространстве рабочей камеры, которая выполнена в виде ванны. Этот бассейн(ванна) работает в менее жестких условиях, чем горшки, поэтому более долговечен. Шихта в бассейн загружается порциями, по мере провара. После провара-осветление,гомогенизация, студка,выроботка. По завершении выработки ванна вновь разогревается и цикл повторяется. Ванные печи периодического действия применяют для варки специальных стекол, обычно тугоплавких, температура варки которых составляет 1500—1600°C, а выработки 1420—1500° .Глубина бассейна таких печей равна 400—700 мм., но стекло положено выробатовать только на половину, иначе провар следующей порции сильно увеличится во времени. Производительность этих печей 1,3—1,5 т в сутки. Длительность варки и дегазации тугоплавких стекол колеблется в пределах 24—48 ч, выработки — б—7 ч. Срок работы их 3—4 месяца. При высококачественных огнеупорах для бассейна печи этот срок увеличивается. При варке тугоплавких стекол ванные печи периодического действия изнашиваются сильнее.
14. . Кладка печи.
Кладка печи чаще всего выполняется в несколько слоев. Это объясняется ее назначением, она заключается в изоляции горячего рабочего пространства печи от окружающей среды. Для этого кладка должна обладать способностью:1) выдерживать высокую температуру; 2) плохо проводить тепло. Один материал выполнять сразу обе эти функции не может и поэтому появляется необходимость применять разные материалы. Первый слой, примыкающий к жаровому пространству выкладывают из высокоогнеупорного материала. Обычно это плотный огнеупор и он, как правило, является плохим теплоизолятором. Второй кладут из пористого материала, его огнеупорность ниже, за то теплоизоляционная способность выше. Затем выкладывают защитный слой, обычно это красный кирпич. Все материалы выбираются по температуре эксплуатации, по цене и с учетом агрессивного воздействия на кладку обрабатываемого материала. Например, для выработки щелочных стекол нельзя делать кладку из кислых огнеупоров и наоборот. Наиболее широко применяются из плотных – шамотные, максимальная температура эксплуатации 1500 0С; высокоглиноземистые – 1900 0С; хромомагнезитовые и переклазошпенелидные – 1700 0С; форстеритовые – 1800 0С; динасовые – 1700 и т. д. В качестве теплоизоляционных можно использовать те же самые огнеупоры, но со специально созданной пористостью, например, кирпич шамотный выпускается с плотностью 1,9 т/м3 ; 1,5; 1; 0,8; 0,6; 0,4. Материалы с малой плотностью называются легковесами, а особо легкие – пенно- и ультралегковесы. Делают их не из всех огнеупорных материалов, некоторые из них: диатомит (ρ=400..700 кг/м3, t=900 0С); перлитокерамические (ρ=200..300 кг/м3, t=1100 0С); керамоперлит (ρ=200..400 кг/м3, t=1100 0С); вибровермикулитокерамические (ρ=350..420 кг/м3, t=1100 0С); шамотно-волокнистые (ρ=400кг/м3, t=1100 0С).