Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Способ плавления основных горных пород в ванной печи, включающий загрузку измельченного сырья и подачу продуктов горения топлива через отверстия в своде печи, отличающийся тем, что измельчённое сырьё и продукты горения топлива подают через разные отверстия, причем подачу измельченного сырья осуществляют через отверстие, смежное, по крайней мере, с одним из отверстий для подачи продуктов горения топлива.

Текст

Изобретение относится к способам плавления основных горных пород в ванных печах и может быть использовано в производстве минеральных волокон и изделий из них, а также в производстве различных изделий методом каменного литья. Понятие "основные горные породы" включает в себя природные минеральные агрегаты основного состава (содержание кремнезема от 45 до 56%), например, магматические горные породы типа базальта или метаморфические породы типа амфибалита. Известен способ плавления основных горных пород в ванной печи, согласно которому потоки продуктов горения топлива от факельных или бесфакельных горелок подают в ванну через отверстия в боковых стенах печи горизонтально или под Острым углом к зеркалу расплава. Сырье - крошку горной породы, подают в ванну также через карманы или большие отверстия в боковых стенах в виде отдельной кучи или нескольких крупных куч. Этот способ не позволяет достичь высоких показателей производительности печи из-за преобладания лучисто го теплообмена между продуктами горения топлива и сырьем над конвективным. Кроме того, отрицательно влияет на производительность печи и кучевая загрузка сырья, замедляющая его плавление. Известен также способ плавления основных горных пород в ванной печи, включающий загрузку измельченного сырья и подачу продуктов горения топлива через отверстия в своде печи. При этом измельченное сырье и продукты горения топлива подают совместно через одни и те же отверстия, которые рассредоточены по всей поверхности свода [2], Описанный способ позволяет существенно повысить производительность печи. Это связано прежде всего с тем, что продукты горения топлива (раскаленные газы) подают через отверстия в своде печи. При этом они падают на зеркало расплава практически вертикально, в результате чего максимально возрастает доля конвективного теплообмена между сырьем и газами. Кроме того. процесс теплообмена интенсифицирует подача измельченного сырья и продуктов горения топлива через рассредоточенные по всей поверхности свода отверстия множеством небольших потоков, благодаря чему поступающее сырье плавится в течение довольно короткого времени. Однако при осуществлении этого способа также возникают определенные трудности. Так, известно, что любой поток продуктов горения топлива, поступающий в печь от какого-либо горелочного устройства, в той или иной степени турбулирован. Поэтому при совместной подаче потоков сырья и раскаленных газов через одно отверстие (которое к тому же должно быть достаточно маленьким во избежание чрезмерных потерь тепла) упомянутые потоки приходят в соприкосновение, и поток сырья тоже становится турбулированным. При этом частицы сырья, увлекаемые высокоскоростным потоком раскаленных газов,ускоряясь и разогреваясь, с силой ударяются о стенки сводовых отверстий, что влечет за собой их преждевременное разрушение, а, следовательно, и сокращение срока кампании печи. Этот нежелательный эффект значительно усиливается при малейшем отклонении потоков сырья и раскаленных газов от вертикального направления, поддерживать которое практически бывает очень сложно. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа плавления основных горных пород в ванной печи путем обеспечения раздельной подачи сырья и продуктов горения топлива, благодаря чему снижается турбулированность подаваемых в ванну потоков сырья, что снижает степень разрушения частицами сырья сводовых отверстий, а это, в свою очередь, позволяет продлить кампанию печи при сохранении её производительности. Поставленная задача решается тем, что в способе плавления основных горных пород в ванной печи. включающем загрузку измельченного сырья и подачу продуктов горения топлива через отверстия в своде печи, согласно изобретению, измельченное сырье и продукты горения топлива подают через разные отверстия, причем подачу измельченного сырья осуществляют через отверстие, смежное, по крайней мере, с одним из отверстий для подачи продуктов горения топлива. Раздельная подача сырья и продуктов горения топлива позволяет существенно снизить турбулированность потоков сырья, благодаря чему его частицы не так интенсивно, как в известном способе, разрушают сводовые отверстия. Это, в свою очередь, позволяет продлить кампанию печи (см. таблицу). Вместе с тем, осуществление подачи сырья через отверстия, каждое из которых смежно по крайней мере с одним из отверстий для подачи продуктов горения топлива позволяет, также как и в известном способе, быстро расплавлять поступающие в ванну частицы сырья, то есть практически сохранить высокую производительность известных печей (см. в таблице сравнительные данные по удельному съему стекломассы). Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 схематично изображена ванная печь для плавления основных горных пород, поперечный разрез; на фиг. 2 - варианты взаиморасположения отверстий в своде печи для подачи измельченного сырья и продуктов горения топлива, вид сверху. Печь содержит ванну 1 и свод 2, в котором выполнены отверстия 3 для подачи в ванну 1 измельченного сырья и отверстия 4 для подачи в ванну 1 продуктов горения топлива. Над отверстиями 3 установлены загрузчики 5, а над отверстиями 4 - горелки 6. Способ плавления основных пород в ванной печи осуществляют следующим образом. В ванну 1 печи через отверстия 3 подают измельченное сырье от загрузчика 5, а через отверстия 4 продукты горения топлива от горелок 6, Так как горелки 6 установлены вертикально, а частицы измельченных горных пород свободно падают из загрузчика 5 в ванну, то подача потоков сырья и продуктов горения топлива осуществляется по существу вертикально к зеркалу 7 расплава горных пород. Для обеспечения нормальной работы печи любое из отверстий 3 должно быть смежным, по меньшей мере, с одним из отверстий 4 (фиг. 2). Пример. Используют прямоугольную ванную печь непрерывного действия с выполненными в ее своде 2 рядамиотверстий 3, 4 (фиг. 2). В варианте "а" отверстия 3 для подачи сырья располагались вдоль боковых стен свода 2, а отверстия для подачи продуктов горения топлива - вдоль его продольной оси. В варианте "б" ряды отверстий 3 и 4 чередовались в поперечном направлении. В варианте "в" они располагались в ша хматном порядке. В варианте "г" имелся ряд отверстий 3, не смежных с отверстиями 4 (контрольный вариант). В варианте "д" дана схема расположения сводовых отверстий. используемая в известном способе (прототип), где потоки сырья й продуктов горения топлива подают совместно через одни и те же отверстия 8. Количество отверстий и расстояние между ними зависит от размеров печи с учетом соблюдения известных конструкционно-технологических требований. Используют газовоздушные горелки 6 и механические загрузчики 5, снабженные валковым дозатором с электроприводом. Сырьем служит крошка горной породы (размер фракций 3-10 мм). При этом работу загрузчиков 5 и горелок 6 регулируют таким образом, чтобы суммарные количества сырья и продуктов горения топлива, подаваемых в ванну 1 в единице времени, были одинаковыми во всех вариантах. Плавление горной породы осуществляют при температуре в ванне 1450±10°С. В таблице приведены некоторые показатели работы ванных печей с использованием вышеописанных вариантов расположения сводовых отверстий. Как видно из таблицы, средний срок кампании печи в варианте "д" (прототип) значительно меньше, чем во всех остальных. Вместе с тем величина удельного съема стекломассы в первых тре х вариантах близка к таковой в известном способе, тогда как в варианте "г" (контрольный), где взаиморасположение отверстий, через которые осуществляют подачу потоков сырья и продуктов горения топлива, не соответствует сущности заявляемого изобретения (подачу части потоков сырья осуществляют через отверстия, не смежные с отверстиями, через которые подают потоки продуктов горения топлива), этот показатель ниже. Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить достижение положительного эффекта (продолжительность кампании печи увеличиваэтся почти в 5 раз) при сохранении величины одного из важнейших показателей работы печи - удельного съёма стекломассы.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Melting process of the main rocks in bath furnace

Автори англійською

Poliovyi Renat Petrovych, Shteiman Anatolii Voliovych, Kirtbaia Ihor Oleksiiovych

Назва патенту російською

Способ плавления основных горных пород в ванной печи

Автори російською

Полевой Ренат Петрович, Штейман Анатолий Вольевич, Киртбая Игорь Алексеевич

МПК / Мітки

МПК: C03B 3/00, C03B 5/00

Мітки: пород, спосіб, ванний, основних, плавлення, гірських, печі

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-2289-sposib-plavlennya-osnovnikh-girskikh-porod-u-vannijj-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб плавлення основних гірських пород у ванній печі</a>

Подібні патенти