Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 153

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и ую консистенцию, прессуют брусья. Брусья из плавленого

кварца

применя­

ют при варке бесщелочного

алюмоборосиликатного

стекла для кладки бассейна

печи, протока,

а иногда и о к р у ж к и выработочной

части. В

начальный период

кампании печи

плавленый

кварц довольно быстро разъедается стекломассой,

однако образующаяся кремнеземная свиль легко растворяется и не

загрязняет

стекломассу. Когда толщина брусьев бассейна уменьшается до 100—150 мм, большое влияние на их дальнейшую устойчивость оказывает охлаждение (обду­ вание). При обдувании брусьев холодным воздухом стекломасса в пристенном слое охлаждается и ее разъедающее действие уменьшается, начинается так назы­

ваемая

варка стекла

в

стекле — остывший

слой стекломассы

сам

защищает

огнеупор

от дальнейшего

разъедания.

 

мм,

 

Брусья плавленого

кварца выпускают

толщиной 95—100

шириной

250 мм и различной длины, но не более 1000 мм. При кладке окружки из плавлен­

ного кварца

брусья

сошлифовывают на конус на специальных

станках простой

конструкции.

 

 

 

 

 

 

 

При нагревании

плавленый

кварц может дать

усадку до 1,5%.

Ш а м о т н ы е

б р у с ь я

(ГОСТ 7151—54)

изготовляют

из

огнеупорной

глины, содержащей 30—43%

А 1 2 0 3 и 51—66% Si0 2 .

 

 

Огнеупорные пластичные

глины дают при обжиге большую усадку, поэто­

му часть глины предварительно обжигают на шамот. После обжига

при 1300 °С

глина теряет пластичность при замешивании с водой. Обожженную

глину дробят

в порошок,

просеивают и определенные фракции

в заданном

соотношении за­

мешивают с сырой пластичной глиной. Из такой массы готовят изделия. Донные и стеновые брусья формуют трамбованием, нормальные кирпичи — прессовани­

ем. Сформованные

изделия сушат и

обжигают.

 

 

 

 

Шамотный припас применяют для кладки дна печи. При нагревании

шамот

может дать усадку до 2% .

 

 

 

 

 

(ТУ

К а о л и н о в ы е

б р у с ь я ,

содержащие не менее

39% А 1 2 0

3 +

ТіО,

ЧМТУ 2973—51),

в ы с о к о г л и н о з е м и с т ы е

брусья,

содержа­

щие не менее 63%

А 1 2 0 3

+ Т і 0 2

(ТУ Ч М Т У 2974—51 и Т У О Щ 125—54), форму­

ются

из порошков

особо

чистой

каолиновой глины и другого высокоглиноземи­

стого сырья в холодном

состоянии, а затем обжигаются. Готовые брусья

имеют

размеры 250 X 400 X 500 мм; проточные брусья — 300 X 400 X 1100

мм. Пе­

речисленные брусья применяют для кладки бассейна печей при варке экспери­ ментальных стекол, а также о к р у ж к и выработочной части при варке алюмобо­ росиликатного стекла. При нагревании каолиновые и высокоглиноземистые брусья могут дать усадку до 1% .

Э л е к т р о п л а в л е н ы е огнеупоры получают путем плавления вы­ сокоглиноземистого сырья с различными добавками в электропечах с графито­ выми электродами. Расплав отливают в разборные графитовые формы. Д л я это­

го печь наклоняют, и расплав при температуре <—> 1900 °С стекает в формы,

име­

ющие теплоизоляцию, в которых брусья медленно остывают; одновременно

про­

исходит их отжиг.

 

 

М у л л и т о в ы е брусья содержат 88—98% муллита ( 3 A l 2 0 3 - 2 S i 0 2 ) ,

изго­

товляются путем

плавления боксита в электропечах.

 

 

Б а к о р - 20

(бадделеито-корундовый огнеупор) содержит

16—20%

ZrO.,,

13—16% Si0 2 и 6

0 — 6 5 % А 1 2 0 3 ; б а к о р - 3 3 содержит 33% Z r 0 2 ,

13%Si02 и 50%

А12 Оа ; эти огнеупоры изготовляются путем плавки технического глинозема и циркона в электропечах.

К о р у н д о в ы е

б р у с ь я содержат 80—99%

А12 Оэ ;

получаются

при

плавке технического глинозема в электропечах.

 

 

 

 

 

Огнеупоры,

полученные в электропечах,

не меняют

своих

размеров при на­

гревании. Их^ применяют для кладки

бассейнов

печей

(при варке щелочных и

экспериментальных стекол), а также

влетов

горелок.

 

 

 

 

Кроме перечисленных огнеупоров применяют корхарт «стандарт» (америка­

но-французский

муллитовый огнеупор, содержащий

20—25%

Si0 2 и 72—75%

А 1 2 0 3 ) , корхарт

«ЗАК»

(американо-французский

бадделеито-корундовый

огне­

упор, содержащий 11 — 13% Si0 2 , 50% А 1 2 0 3

и 33—34% Zr0 2 )

и корвишит

(вен­

герский корундовый огнеупор, содержащий

99,2%

А 1 2 0 3 ) .

 

 

63


Топливо для обогрева стекловаренных печей

Д ля обогрева стекловаренных печей применяют только жидкое

или газообразное

топливо.

 

 

 

 

П р и р о д н ы й

г а з

наиболее широко применяется для

отоп­

ления стекловаренных печей. Он отличается

высокой

теплотворной

способностью* (8 000—15 000 ккал/м3),

не

требует

специальных

хранилищ, подается в печь без каких-либо

распылительных

уст­

ройств. Приспособления

для сжигания

природного газа представ­

ляют собой обычные трубы диаметром 51—76 мм, перекрываемые

газовыми

вентилями.

 

 

 

 

 

 

Природный

газ

в смеси

с воздухом

взрывоопасен,

поэтому

к работе

с ним допускаются только

лица,

прошедшие

обучение.

М а з у т

представляет собой продукт

перегонки

нефти

(вязкий,

маслянистый),

отличается

высокой

теплотворной

способностью

(9 000—9 500 ккал/кг).

Мазут содержит 0,15—3,5%

серы и подраз­

деляется

на

малосернистый

(не более 0,5%

серы),

сернистый (до

1% серы)

и многосернистый

(до 3,5%

серы).

 

 

В стекловарении

применяется малосернистый мазут или в край­

нем случае сернистый мазут. Применять

многосернистый мазут

нельзя, так как сера при сгорании образует

S02 , которая,

находясь

в атмосфере печи, препятствует удалению сернистого газа из стек­ ломассы и таким образом ухудшает ее осветление.

В соответствии с ГОСТ 1501—52 мазут подразделяется на шесть марок: 20, 40, 60, 80, 100 и 200. Чем выше марка, тем гуще мазут и тем быстрее он застывает, т. е. тем ниже его качество. Так, мазут марки 20 застывает при 5°С, а марки 200при 36 °С. Для предот­ вращения застывания мазута в мазутопроводах и для хорошего распыления в форсунках его подогревают в мазутохранилищах. Мазутопроводы обычно прокладывают вместе с паропроводами и покрывают теплоизоляцией. Чем выше марка мазута, тем до более высокой температуры его следует подогревать. Необходимую тем­ пературу подогрева мазута определяют по номограмме. Мазут марки 200 для отопления стекловаренных печей не применяется, так как застывает в мазутопроводах. Мазут марок 80 и 100 также может застывать в трубопроводах, особенно в холодное время года. Для отопления стекловаренных печей наиболее пригоден ма-. зут марок 40 и 60, который достаточно подогревать до 80—100 °С.

Мазут сжигают в форсунках, распыляющих топливо паром (или сжатым воздухом). На рис. 3.7 представлена форсунка Шухова. Во внутреннюю трубку 5 через патрубок 3 подается мазут, а в по­ лость между внутренней и внешней трубкой 2 через патрубок 6— пар. Подачу мазута в форсунку регулируют вентилем .4, а подачу пара —поворотом внешней трубки 2. При работе форсунки пар,

* Количество тепла в килокалориях, которое выделяется при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 ж3 (приведенного к нормальным условиям) газообразного топлива.

64


вылетая с большой скоростью из сопла /, увлекает за собой мазут и распыляет его.

Мазут

Пар

Рис. 3.7. Форсунка Шухова для сжигания мазута:

— сопло; 2 — внешняя трубка; 3,

6 — патрубки; 4 вентиль;

5 — внутренняя

трубка.

Пар для распыления мазута подают в форсунку под давлением 4,5—5,5 кгс/см2. На 1 кг мазута расходуется 0,7—0,8 кг пара. Форсунку закрепляют в горелке.

РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ

Ремонты стекловаренных печей подразделяются на текущие, горячие и холодные. На заводах стеклянного волокна проводят только текущие и холодные ремонты. Горячие ремонты, во время которых требуется прекратить выработку на некоторое время, обычно экономически невыгодны. Горячий ремонт производится че­ рез 8—10 месяцев после начала кампании печи; в процессе такого ремонта предусматривается смена насадок, регенераторов.

Текущий

ремонт включает профилактический

уход

за печью

и проводится

без нарушения нормальной работы

печи.

При теку­

щем ремонте выполняют следующие работы: замену заклинков, прогоревших в процессе эксплуатации, заделку смотровых окон, ремонт горелок на ходу с частичной заменой влетов и зубьев, очистку регенераторов (или газовых каналов рекуператоров) от оплавившейся шихты и шихтной пыли продувкой сжатым воздухом

или паром, установку

холодильников

как на стенах бассейна, так

и в стекломассе в местах разрушения

брусьев

бассейна,

установку

дополнительной вентиляции в местах прогара

огнеупора.

 

Холодный ремонт

сопряжен с полной остановкой

и студкой

печи через 11 —18 месяцев ее работы. При холодном ремонте может быть полностью заменена вся кладка рабочей камеры при сохране­

нии

только старого

фундамента и обвязки. Но очень часто

на но­

вый

срок кампании

сохраняют и под печи. Перед студкой

печи из

5—1277

65


нее выпускают стекломассу. За 2—3 ч до выпуска стекломассы прекращают загрузку шихты, а температуру в печи поднимают на 20—30 °С выше обычной, чтобы прогреть нижние слои стекломассы. Стекломассу выпускают через пробитую внизу в стене бассейна летку по заранее выложенному лотку. Лоток сделан из металли­ ческого каркаса, футерованного изнутри огнеупорным кирпичом. Для того чтобы стекломасса стекала по лотку, угол наклона его должен быть не менее 15°. Стекломассу выпускают в яму, которая может быть заполнена водой на 200—250 мм. Во время выпуска стекломассу обильно поливают водой из шлангов. Так как удален­ ная из печи стекломасса используется затем для наварки печи и

варки стекла, яма должна

быть

предварительно

очищена

от му­

сора и промыта водой.

 

 

 

 

 

Особенно тщательно

должно

быть выложено дно ванной печи.

Брусья дна и стеновые

брусья

бассейна кладут

без применения

какого-либо

строительного

раствора (насухо). Плотность швов

контролируют

ножовочным

полотном или просвечиванием

перенос­

ной лампой. При кладке смежные брусья укладывают так, чтобы отбитые углы и грани оказались снизу. Брусья, имеющие сколы свыше 15 мм, бракуют. Горизонтальность кладки дна проверяют по уровню. При кладке бассейна одновременно производят обвязку брусьев.

Лафеты и кронштейны для подвесных стен пламенного про­ странства и сводовых плит устанавливают строго по уровню. Под­ весные стены должны быть параллельны продольной оси печи; их кладут на глинисто-динасовом растворе (6 вес. ч. молотого динаса, просеянного через сито № 1, и 1 вес. ч. огнеупорной глины, замешан­ ные на воде до сметанообразной консистенции). Чтобы слой раство­ ра между динасовыми кирпичами был возможно более тонким, его выжимают из швов постукиванием по кирпичам деревянной киян­ кой. Толщина стен должна составлять 500 мм. Стены пламенного пространства и бассейна кладут по отвесу.

Свод печи кладут на опалубку, которую после окончания клад­ ки разбирают и удаляют из печи. Опалубку устанавливают строго по уровню, и она должна иметь правильное сочетание с главными пятами свода. Чтобы опалубка не деформировалась под весом кладки, кружала устанавливают на расстоянии не более 75 см друг от друга. Для кладки свода применяют жидкий глинисто-ди- насовый раствор.

Особое внимание уделяют качеству кирпичей: на стороне, обра­ щенной внутрь печи, не должно быть отбитых углов. Толщину свода делают равной 300 мм; для перевязки поперечных швов свода нельзя применять половинки кирпичей, для этой цели служат полуторные кирпичи.

ОдновременнЪ ремонтируют горелки и регенераторы (или реку­ ператоры). Своды горелок кладут так же, как и свод печи. Для стен регенераторов (или рекуператоров) используют шамотные кирпичи класса А (сорт 1), которые кладут на глинисто-шамот-

66


ном растворе

(4 вес. ч. молотого шамота

 

и 1 вес. ч. огнеупорной

глины, замешанные на воде до сметанообразной

консистенции).

Керамические

элементы рекуператоров

уплотняют

газонепрони­

цаемыми

обмазками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В кладке из динасового огнеупора оставляют

температурные

швы — зазоры

(из расчета 1 см зазора на

100 см длины

кладки).

После

окончания

строительных

работ

снимают

все

опалубки

и печь очищают от мусора. Пыль и мелкий

мусор удаляют

из печи

сжатым воздухом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перед пуском печи в бассейн засыпают стеклянный бой или

эрклез (стекломасса

из сливной ямы). Количество боя должно сос­

тавлять 25—30% общей емкости бассейна.

 

 

 

 

 

Выводку печи, т. е. сушку

и разогрев

ее до температуры варки

стекла, ведут по графику, обеспечивающему

безопасную

 

для ог­

неупора

скорость

нагрева.

При

слишком

быстром нагреве ог­

неупорная

кладка,

 

особенно

динасовая,

 

может растрескаться, а

свод печи — даже

обрушиться.

Наибольшее

расширение

динаса

происходит

при температурах

200—350 °С и

550—600 °С.

Резкое

увеличение объема при этих температурах связано с изменением структуры кремнезема, из которого состоит динас.

Для контроля подъема свода при разогреве печи устанавли­ вают маяки: три на своде варочной части, два на своде рекупера­ тора и один на своде выработочной части. Температуру контроли­ руют термопарами, которые размещают в варочной и рабочей час­ ти печи и в рекуператоре (регенераторах). Температуру до 450°С контролируют ртутным термометром, который помещают в за­ клинок.

Выводку печи начинают с разогрева рекуператоров (регенера­ торов). Для этого под ними устраивают топку для дров или керо­

сина или подводят под рекуператоры

(регенераторы)

горючий газ.

Печь разогревают через рекуператор

(или регенератор) до 650—

700 °С,

а затем продолжают

разогревать

основными

горелками.

В это

время необходимо тщательно

следить за давлением газов

в пламенном пространстве. При разогреве печи через

рекуперато­

ры

(или регенераторы)

дымовые газы удаляются через

температур­

ные

швы и смотровые

окна,

вследствие

чего печь разогревается

более или менее равномерно. После перехода на разогрев основ­ ными горелками резко меняется газовый режим печи, так как ды­

мовые газы

удаляются через рекуператор (или

регенераторы)

и дымовую

трубу. Тяга, создаваемая в дымовой

трубе, может,

в свою очередь, создать большое разрежение в печи и вызвать под­ сос холодного воздуха, сопровождающийся растрескиванием брусьев бассейна вследствие быстрого охлаждения. Поэтому до наварки бассейна стекломассой необходимо поддерживать в печи положительное давление.

Иногда при работе печи на горючем газе для разогрева ее используют дополнительные газовые горелки, размещенные по периметру варочной части печи.

5!

67