RU167692U1

RU167692U1 - Dispersion-film glass melting furnace

Info

Publication number: RU167692U1
Application number: RU2016126329U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Косяков; Сергей Владимирович Кулигин; Александр Дмитриевич Ишков; Андрей Владимирович Благов; Евгений Павлович Сальников; Вадим Витальевич Рововой
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сферастек"
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2017-01-10

Abstract

Предложенное решение относится к технологии варки стекла и может быть использовано в стекольной и строительной промышленности, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях. Гранулят-сырец поступает в зону дисперсионной варки камеры 1 через горелку 2 и движется снизу вверх - в путном потоке с поднимающимися от горелки 2 дымовыми газами. Центральная часть камеры 1, в которой гранулят-сырец перемещается снизу вверх, является зоной дисперсионной варки. Дисперсионная варка производится во взвешенном состоянии, создаваемом восходящим потоком дымовых газов. Гранулят-сырец подвергается дисперсионной варке за счет теплового воздействия дымовыми газами с температурой, обеспечивающей протекание в гранулах процессов силикатообразования и стеклообразования, а также частичной дегазации (осветления) и гомогенизации. Восходящим потоком дымовых газов гранулы выносятся в зону осаждения 5, где за счет гравитационной и/или центробежной сепарации оседают на стенках камеры 1, образуя стекающую вниз пленку. Периферийная часть камеры 1 (поверхность внутренних стенок камеры 1) является зоной пленочной варки. В ходе стекания пленки стекла вниз по стенкам камеры 1 в расплаве стекла завершаются процессы дегазации и гомогенизации. Пленка стекла из камеры 1 через выходное окно 3 поступает на кольцевой лоток 9 и отводится. Технический результат предложенного решения заключается в сокращении времени варки стекла, повышении производительности и энергоэффективности процесса варки стекла.The proposed solution relates to the technology of glass melting and can be used in the glass and construction industries, as well as in the construction materials industry and other industries. The raw granulate enters the dispersion cooking zone of the chamber 1 through the burner 2 and moves from bottom to top - in a suitable stream with flue gases rising from the burner 2. The central part of the chamber 1, in which the raw granulate moves from bottom to top, is a dispersion cooking zone. Dispersion cooking is carried out in suspension, created by the upward flow of flue gases. Raw granulate is subjected to dispersion cooking due to heat exposure to flue gases with a temperature that ensures the occurrence of silicate formation and glass formation in the granules, as well as partial degassing (clarification) and homogenization. By an upward flow of flue gases, the granules are transported to the deposition zone 5, where they are deposited on the walls of the chamber 1 due to gravitational and / or centrifugal separation, forming a film flowing down. The peripheral part of the chamber 1 (the surface of the inner walls of the chamber 1) is a film cooking zone. During the draining of the glass film down the walls of the chamber 1 in the glass melt, the processes of degassing and homogenization are completed. The glass film from the camera 1 through the output window 3 enters the annular tray 9 and is retracted. The technical result of the proposed solution is to reduce the time of glass melting, increasing the productivity and energy efficiency of the glass melting process.

Description

Предложенное решение относится к технологии варки стекла и может быть использовано в стекольной и строительной промышленности, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях.The proposed solution relates to the technology of glass melting and can be used in the glass and construction industries, as well as in the construction materials industry and other industries.

Известна циклонная стекловаренная печь (а.с. СССР №258541, МПК С03В, 1966 г.), включающая вертикальную цилиндрическую камеру с тангенциально расположенными по периметру ее верхней части горелками и приемный горизонтальный бассейн для гомогенизации, осветления и выработки стекломассы. Однако данное устройство в силу длительности процесса варки стекла имеет низкую производительность и энергоэффективность.A cyclone glass melting furnace is known (USSR AS No. 258541, IPC С03В, 1966), including a vertical cylindrical chamber with burners tangentially located along the perimeter of its upper part and a horizontal receiving basin for homogenizing, clarifying and producing glass melt. However, this device due to the duration of the glass melting process has low productivity and energy efficiency.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является циклонная стекловаренная печь (патент на изобретение РФ №2016852, МПК С03В 5/12, 1994 г.), содержащая снабженную горелкой и патрубком ввода гранулята-сырца вертикальную камеру, в верхней части которой расположена зона осаждения гранул на стенки, а в нижней части выполнено выходное окно. Недостатками данного решения являются длительное время варки стекла, низкая производительность и энергоэффективность процесса варки стекла.Closest to the proposed technical solution is a cyclone glass furnace (patent for invention of the Russian Federation No. 2016852, IPC С03В 5/12, 1994), containing a vertical chamber equipped with a burner and an inlet of raw granulate, in the upper part of which there is a pellet deposition zone on walls, and at the bottom there is an exit window. The disadvantages of this solution are the long time for glass melting, low productivity and energy efficiency of the glass melting process.

Технический результат предложенного решения заключается в сокращении времени варки стекла, повышении производительности и энергоэффективности процесса варки стекла.The technical result of the proposed solution is to reduce the time of glass melting, increasing the productivity and energy efficiency of the glass melting process.

Указанный технический результат достигается тем, что в дисперсионно-пленочной стекловаренной печи, содержащей снабженную горелкой и патрубком ввода гранулята-сырца вертикальную камеру, в верхней части которой расположена зона осаждения гранул на стенки, а в нижней части выполнено выходное окно, камера функционально разделена на зону пленочной варки стекла, расположенную на поверхности внутренних стенок камеры, и зону дисперсионной варки стекла, занимающую остальной объем камеры, а горелка расположена ниже зоны дисперсионной варки стекла.The specified technical result is achieved in that in a dispersion-film glass melting furnace containing a vertical chamber equipped with a burner and an inlet of raw granulate, in the upper part of which there is a zone of deposition of granules on the walls, and in the lower part an exit window is made, the camera is functionally divided into a zone film glass cooking, located on the surface of the inner walls of the chamber, and a dispersion cooking zone of glass, occupying the remaining volume of the chamber, and the burner is located below the dispersion cooking zone It stems.

Предложенное решение сокращает время варки стекла, повышает производительность и энергоэффективность процесса варка стекла (так как в мелкодисперсном состоянии за счет увеличения поверхности нагрева резко сокращается время варки, а следовательно, и потери тепла).The proposed solution reduces the time of glass melting, increases the productivity and energy efficiency of the glass melting process (since in the finely dispersed state due to the increase in the heating surface, the cooking time is sharply reduced, and, consequently, heat loss).

Выполнение зоны сепарации камеры в зоне осаждения гранул на стенки с расширяющимся вверх поперечным сечением обеспечивает гравитационную сепарацию гранул, а снабжение камеры устройством для закрутки газового потока - центробежную сепарацию. При этом в качестве устройства для закрутки газового потока может быть использована дополнительная горелка, установленная тангенциально.The implementation of the separation zone of the chamber in the zone of deposition of the granules on the walls with a cross-section expanding upwards provides gravity separation of the granules, and supplying the chamber with a device for swirling the gas flow ensures centrifugal separation. Moreover, as a device for swirling the gas stream, an additional burner installed tangentially can be used.

Устройство для закрутки газового потока может быть выполнено с возможностью регулируемого вертикального перемещения, что позволяет выбирать оптимальный режим варки стекла для конкретного размера и состава гранул.A device for swirling the gas stream can be made with the possibility of adjustable vertical movement, which allows you to choose the optimal mode of glass melting for a specific size and composition of the granules.

Выполнение горелки, расположенной ниже зоны дисперсионной варки стекла, с возможностью регулируемого вертикального перемещения позволяет, изменяя объем зоны дисперсионной варки, выбирать оптимальный режим варки стекла.The implementation of the burner, located below the zone of dispersion cooking of glass, with the possibility of adjustable vertical movement allows, by changing the volume of the zone of dispersion cooking, select the optimal mode of glass cooking.

На чертеже схематично изображена дисперсионно-пленочная стекловаренная печь, содержащая вертикальную осесимметричную (цилиндроконическую) камеру 1 без нижнего основания, снабженную горелкой 2 и окном 3 для вывода отработанных дымовых газов. В нижней части камеры 1 вместо основания выполнено выходное окно 4 для выхода сваренного стекла. В верхней части камеры 1 расположена зона осаждения 5 расплавленных гранул на ее стенки. Камера 1 функционально разделена на зону пленочной варки стекла, расположенную на поверхности внутренних стенок камеры 1, и зону дисперсионной варки стекла, занимающую остальной объем камеры 1. Горелка 2 расположена ниже зоны дисперсионной варки стекла. Нижняя часть камеры 1 выполнена с постоянным поперечным сечением, а ее стенки снабжены системой охлаждения 6 (паровая рубашка или обдув воздухом). Система охлаждения 6 позволяет создать гарнисаж (твердый защитный слой) на внутренней стороне стенки камеры 1, что уменьшает тепловые потери, увеличивает срок службы оборудования и дает возможность регулировать проходное сечение камеры 1 за счет изменения толщины гарнисажа.The drawing schematically shows a dispersion-film glass melting furnace containing a vertical axisymmetric (cylinder-conical) chamber 1 without a lower base, equipped with a burner 2 and a window 3 for exhaust flue gases. In the lower part of the chamber 1, instead of the base, an exit window 4 is made for the exit of the welded glass. In the upper part of the chamber 1 there is a zone of deposition of 5 molten granules on its walls. The chamber 1 is functionally divided into a glass film-melting zone located on the surface of the inner walls of the chamber 1 and a glass dispersion cooking zone occupying the remaining volume of the chamber 1. The burner 2 is located below the glass dispersion-cooking zone. The lower part of the chamber 1 is made with a constant cross-section, and its walls are equipped with a cooling system 6 (steam jacket or air blowing). The cooling system 6 allows you to create a skull (hard protective layer) on the inner side of the wall of the chamber 1, which reduces heat loss, increases the service life of the equipment and makes it possible to adjust the flow area of the chamber 1 by changing the thickness of the skull.

Стенки камеры 1 в верхней части снабжены теплоизоляцией 7, что уменьшает потери тепла, сокращая время варки. Верхняя часть камеры 1 (в зоне осаждения 5 расплавленных гранул) выполнена с расширяющейся вверх конической частью, переходящей в цилиндр, и снабжена устройством для закрутки газового потока - тангенциально установленной дополнительной горелкой 8. Дополнительная горелка 8 установлена с возможностью регулируемого вертикального перемещения и изменения угла наклона. Горелка 2 выполнена в виде трех коаксиальных патрубков и установлена с возможностью регулируемого вертикального перемещения. По центральному патрубку горелки 2 пневмотранспортом подается гранулят-сырец, по средней - топливо, а по внешней - воздух. Гранулят-сырец может подаваться к горелке 2 через патрубки снизу (в спутном потоке, как в рассмотренном варианте), сверху (в противотоке) или сбоку. Под камерой 1 размещается отводной кольцевой лоток 9 для сбора и отвода готового продукта.The walls of the chamber 1 in the upper part are provided with thermal insulation 7, which reduces heat loss, reducing cooking time. The upper part of the chamber 1 (in the deposition zone of 5 molten granules) is made with an upwardly extending conical part that passes into the cylinder and is equipped with a device for swirling the gas flow — a tangentially installed additional burner 8. The additional burner 8 is installed with the possibility of adjustable vertical movement and changing the angle of inclination . The burner 2 is made in the form of three coaxial nozzles and is installed with the possibility of adjustable vertical movement. Raw granulate is fed through the central nozzle of burner 2 by pneumatic transport, fuel is supplied through the middle, and air through the external. Raw granulate can be fed to burner 2 through nozzles from below (in a tangled stream, as in the considered version), from above (in counterflow) or from the side. Under the camera 1 is placed an outlet ring tray 9 for collecting and discharging the finished product.

Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь работает следующим образом.Dispersion-film glass melting furnace operates as follows.

Гранулят-сырец поступает в зону дисперсионной варки камеры 1 через горелку 2 и движется снизу вверх - в путном потоке с поднимающимися от горелки 2 дымовыми газами. Центральная часть камеры 1, в которой гранулят-сырец перемещается снизу вверх, является зоной дисперсионной варки. Дисперсионная варка производится во взвешенном состоянии, создаваемом восходящим потоком дымовых газов. Гранулят-сырец подвергается дисперсионной варке за счет теплового воздействия дымовыми газами с температурой, обеспечивающей протекание в гранулах процессов силикатообразования и стеклообразования, а также частичной дегазации (осветления) и гомогенизации.The raw granulate enters the dispersion cooking zone of the chamber 1 through the burner 2 and moves from bottom to top - in a suitable stream with flue gases rising from the burner 2. The central part of the chamber 1, in which the raw granulate moves from bottom to top, is a dispersion cooking zone. Dispersion cooking is carried out in suspension, created by the upward flow of flue gases. Raw granulate is subjected to dispersion cooking due to heat exposure to flue gases with a temperature that ensures the occurrence of silicate formation and glass formation in the granules, as well as partial degassing (clarification) and homogenization.

Восходящим потоком дымовых газов гранулы выносятся в зону осаждения 5, где за счет гравитационной и/или центробежной сепарации оседают на стенках камеры 1, образуя стекающую вниз пленку. Периферийная часть камеры 1 (поверхность внутренних стенок камеры 1) является зоной пленочной варки. В ходе стекания пленки стекла вниз по стенкам камеры 1 в расплаве стекла завершаются процессы дегазации и гомогенизации. Пленка стекла из камеры 1 через выходное окно 3 поступает на кольцевой лоток 9 и отводится.By an upward flow of flue gases, the granules are transported to the deposition zone 5, where they are deposited on the walls of the chamber 1 due to gravitational and / or centrifugal separation, forming a film flowing down. The peripheral part of the chamber 1 (the surface of the inner walls of the chamber 1) is a film cooking zone. During the draining of the glass film down the walls of the chamber 1 in the glass melt, the processes of degassing and homogenization are completed. The glass film from the camera 1 through the output window 3 enters the annular tray 9 and is retracted.

Регулируемое вертикальное перемещение и изменение угла наклона дополнительной горелки 8 позволяет выбирать оптимальный режим варки стекла. Горелка 2, установленная с возможностью регулируемого вертикального перемещения, позволяет изменять высоту и объем зоны варки.Adjustable vertical movement and changing the angle of the additional burner 8 allows you to choose the optimal mode of glass melting. The burner 2, mounted with adjustable vertical movement, allows you to change the height and volume of the cooking zone.

Claims

1. Dispersion-film glass melting furnace containing a vertical chamber equipped with a burner and an input pipe of raw granulate, in the upper part of which there is a zone of deposition of granules on the walls, and in the lower part there is an exit window, characterized in that the camera is functionally divided into a film cooking zone glass, located on the surface of the inner walls of the chamber, and a dispersion cooking zone of glass, occupying the remaining volume of the chamber, and the burner is located below the dispersion cooking zone of glass.

2. Dispersion-film glass melting furnace according to claim 1, characterized in that the chamber in the zone of deposition of granules on the walls is made with a cross section expanding upwards.

3. Dispersion-film glass melting furnace according to claim 1, characterized in that the chamber is equipped with a device for swirling the gas stream.

4. Dispersion-film glass melting furnace according to claim 3, characterized in that a tangentially mounted additional burner is used as a device for swirling the gas stream.

5. Dispersion-film glass melting furnace according to claim 3, characterized in that the device for twisting the gas stream is made with the possibility of adjustable vertical movement.

6. Dispersion-film glass melting furnace according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the burner is made with the possibility of adjustable vertical movement.