Файл: Цимберов, А. И. Стеклянные изоляторы.pdf

(рис. 4-10). В наиболее тяжелых условиях применяется охлаждение водяными холодильниками.

Стекловаренные печи па изоляторах заводах отапливаются при­ родным газом, который сжигается в горелках. Струя газа в горелки направляется под действием струи горячего воздуха, что способ­ ствует их лучшему смешиванию. Для направления горящей струи на поверхность стекломассы своды камеры сгорания имеют неболь­ шой уклон. Горелки выкладываются из динасового кирпича. В ка­ честве тепловой изоляции применяется шамотный легковесный кир­ пич. Подогрев воздуха производится в регенераторах, выкладывае­ мых из шамотного кирпича. Для меньшего износа насадок регене­ раторов их рекомендуется выкладывать из магнезитового кирпича.

Рнс. 4-10. Обдув ванной печи.

щего факела осуществляется периодически с правой и левой сторон. Когда работают горелки правой стороны, в них подается горячий воздух из регенераторов тоже правой стороны. Горячие отходящие газы в этот момент нагревают насадки регенераторов левой сторо­ ны. При переключении пламени картина соответственно меняется. Поперечное пламя применяется в печах с большой производительно­ стью, площадь варочной части которых превышает 40 м2. Для печей с меньшей площадью варочной части используется подковообразное направление факела горящего газа. В этом случае горелки п регене­ раторы могут располагаться в торце печи. Факел из правой горелки, обогнув пламенное пространство печи,, возвращается в левый реге-

105

иератор, а После переключения горелок из левой горелки в правый. В современных печах предусматривается автоматическое переклю­ чение направления подачи топлива н воздуха, устанавливаемое в за­ висимости от длительности периодов нагрева и охлаждения или от температуры подогрева воздуха в регенераторах.

Размеры варочной части пламенных печен выбираются в зависи­ мости от производительности стеклоформующих машин, обслуживае­ мых печью, т. е. в зависимости от съема стекломассы с 1 и/2 печи. Съем стекломассы в свою очередь зависит от типа вырабатываемых изделий и марки стекла. Для изготовления подвесных изоляторов из закаленного стекла требуется стекломасса с высокой однородностью. В этом случае недопустимо интенсифицировать съем стекломассы, который для щелочных составов стекол составляет 450—500 кг с 1 иг2, а для малощелочных составов 250—300 кг с 1 иг2. При вы­ работке штыревых изоляторов из отожженного стекла требования к однородности стекломассы несколько снижаются и съем стекло­ массы с 1 иг2 варочной части печи даже для малощелочного стекла может достигать 500—550 кг. Практикой установлено, что для вы­ работки подвесных изоляторов из закаленного стекла нецелесообраз­ но применять печи с площадью менее 30 иг2. Использование малых печей затрудняет получение стекломассы с высокой степенью одно­ родности, что в конечном счете снижает выход годных стеклянных элементов изоляторов и ухудшает качество, готовых изоляторов.

Несмотря на то, что пламенные печи до сего времени являются основным типом теплотехнических агрегатов для варки стекол раз­ личных составов, они обладают рядом недостатков, которые не свойственны электрическим стекловаренным печам. Основным не­ достатком пламенных печен является весьма низкий к. п. д. (около 10%) и высокая стоимость сооружения. Кроме того, пламенные печи требуют, как указывалось выше, строительства двухэтажных зданий. Там, где необходима высокая производительность печи при хорошем качестве стекла, наибольшего эффекта можно добиться с помощью электроварки. Стекло в расплавленном состоянии обладает относи­ тельно высоким удельным электрическим сопротивлением. В этих условиях при прохождении через стекло электрического тока про­ исходит выделение тепла, достаточного, чтобы поддерживать в печи достигнутую температуру и продолжать процессы стеклообразования. При этом чем выше сопротивление стекла в расплавленном состоя­ нии, тем эффективнее происходит электроварка. С этой точки зре­ ния малощелочные составы лучше поддаются электроварке, чем ще­ лочные.

В табл. 4-4 приведены значения удельного электрического со­

106

для обогрева стекломассы в отличие от пламенного способа, где значительная часть тепла расходуется нерационально. За счет такого

рационального расхода тепла электрические стекловаренные печи обладают к. п. д., разным 40—70%. Несмотря на высокую стои­ мость электроэнергии по сравнению со стоимостью газа, электриче­

ским метод варки стекла обладает рядом других технико-экономи­

ческих преимуществ:

1) высокая степень гомогенизации стекломассы;

2) меньшая насыщенность стекломассы растворенными газами;

3)возможность гибкого, автономного управления всеми зонами

печи;

4)малые размеры электрических печен по сравнению с пламен­ ными и соответственно меньший расход огнеупоров, металла и дру­ гих строительных материалов;

5) удельный съем стекла с 1 лі2 площади в 3—4 раза выше, чем

устекловаренных печей с газовым обогревом;

6)лучшие санитарные условия.

Все конструкции электрических стекловаренных печей по объему использования электроэнергии в общем тепловом балансе подраз­ деляются на печи с чистым электрическим и комбинированным пла­ менно-электрическим обогревом.

В печах с чисто электрическим методом обогрева все процессы стеклообразования осуществляются за счет разогрева стекломассы три прохождении через нее электршіеского тока.

В печах с комбинированным л л а м е и - н о - э л е к т р и ч е с к и м обогревом варка іпроизводится .пламенным обогревом, а осветление осуществля­ ется за счет электрического обогрева, либо, наоборот, варка происхо­

электрическая стекловаренная печь для выработки штыревых высо­ ковольтных изоляторов из малощелочиого стекла 1Зв.

Печь (рис. 4-11) разделена протоком на две части — варочную и осветлптелыіую. Варочная часть представляет собой ванну, длина которой 6,7 лі, ширина 1,5 .к. Для упорядочения скорости движения потоков, т. е. устранения возможного зарухаиия стекломассы и для

печи электрическое. Для этого в бассейне установлено четыре пары сдвоенных молибденовых электродов. В боковых стенах установле­ ны форсунки, служащие для выводки печи. Загрузка шихты осу­

ществляется через отверстия в своде печи.

В целях предупреждения преждевременного износа кварцевой футеровки (окружки) и увеличения межремонтного периода в кон­ струкции печи предусмотрено принудительное водяное охлаждение

бассейна [Л. 44].

Проток из варочной части в зону осветления выполнен из квар­ цевого бруса. Вместо сплошной кладки применен металлический кожух с усиленным воздушным охлаждением. Поперечное сечение протока 2 400 см2. ' Для лучшего выхода стекломассы пз протока в зону осветления предусмотрен уклон пода в 150°. Обогрев прото­ ка осуществляется двумя электродами.

Ооветлптельная часть представляет собой бассейн длиной 2,9 и шириной 1 лі. Обогрев в этой зоне печи — газовый.

107

с пламенным обогревом при выработке аналогичных изделий. Ко­ эффициент полезного действия печи доведен до 40%.

Несмотря на столь высокие технико-экономические показатели электрических стекловаренных печей, метод электроваркн не полу­ чил широкого распространения при производстве стеклянных изо­ ляторов.

Собственно варка стекла начинается с засыпки в печь приготов­ ленной шихты. Способ загрузки шихты влияет на скорость провара, т. е. на производительность печи. Учитывая физико-химические про­ цессы, которые происходят в шихте при ее плавлении, загрузка ма­ териалов в печь периодически неэффективна. Такая загрузка прпво-

6800 3400

Рис. 4-11. Разрез электростекловареиной печи.

/ — варочная часть; 2 — проток; 3 — осветлительная часть; '/ — молибдено­ вые электроды; 5 — свод; 6 — загрузочное окно; 7 — наварочнмс форсунки; 8 — рабочая форсунка.

дит к колебаниям уровня стекломассы, нарушению установившегося температурного режима, неравномерному протеканию процессов стсклообразования и силикатообразования во всем объеме загруженной шихты. За счет колебания уровня стекломассы в печи при загрузке шихты кучами происходит ускоренный износ огнеупоров. Такая за­ грузка шихты оправдывается только в случае применения электроварки стекла, когда процесс обогрева материалов происходит толь­ ко снизу, а распределение плотной корки материалов — «шубы» ^

108

по всему зеркалу варочной части препятствует холостому расходу тепла II сокращает расход летучих компонентов вследствие погло­ щения уносов вышележащими слоями шихты.

Равномерная тонкослойная загрузка шихты в пламенных печах обеспечивает нормальные одинаковые условия для всех частиц ма­ териалов, образующих шихту. Процессы стеклообразоваипя в этом случае протекают за более короткие сроки. Тонкослойная варка ■препятствует проникновению иепроварепных частиц шихты в глу­

Рис. 4-12. Механизированный загрузчик.

/ — стекловаренная печь; 2 — расходные бункера; 3 — механические питатели.

Он смонтирован параллельно загрузочному карману ванной печн на раме с колесами, установленными па рельсовом пути. При дви­ жении вперед загрузчик перемещает лежащий перед ним слой ших­ ты, который увлекает за собой слой, лежащий выше в бункере. Одновременно специальным приспособлением — козырьком — загруз­ чик проталкивает слой шихты по расплавленной стекломассе. За счет привода с кривошипным механизмом загрузчик совершает по­ стоянные возвратно-поступательные движения, причем ход его мо­ жет регулироваться в пределах от 180 до 280 мм. В зависимости от ширины загрузочного кармана на печи устанавливаются один, или несколько загрузчиков, которые обеспечивают равномерное распре­ деление шихты.

Варка стекла должна проходить строго в соответствии с раз­ работанными режимами. Нарушение или частая смена режимов

109

парки в ванных исчах приводит, как правило, к ухудшению пока­ зателей работы печи и снижению качества вырабатываемой стекло­

Для варки щелочного стекла, предназначенного для выработки подвесных закаленных изоляторов, в печи с площадью варочной части 95 .и2 приняты следующие температурный и газозыіі режимы.

Непосредственно варка стекла осуществляется в районе лерзоіівтороіі пар горелок н должна происходить с энергичным выделени­ ем газообразных продуктов силикатообразоваиия в виде крупных лопающихся пузырей. На зеркале стекломассы между плавающими скоплениями шихты должно наблюдаться небольшое кольцо расплав­ ленного сульфата (щелока). Однако следы щелока не должны про­ никать дальше второй пары горелок. В зоне третьей пары горелок на поверхности при нормальном ходе варки и осветления стекла должно наблюдаться выделение полос легкой рафинадной пены, осо­ бенно заметной вблизи стен бассейна. Наличие на поверхности зеркала чрезмерного выделения щелоков или пены может быть след­ ствием нарушения газового и температурного режимов. Стекло за третьей парой горелок не должно уже содержать непроварившнхея частичек шихты, однако в пробах, взятых из этой зоны, можно на­ блюдать равномерно распределенные крупные пузыри. За пятой парой горелок стекло должно быть совершенно чистым от включе­ ний, непровара и пузырей.

Горелки по всей длине печи должны работать на окислительном газовом составе, и пламя горелок должно быть ярко белым. В райо­

ПО