ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ ВАРКИ СТЕКЛА

Стекломассу для всех видов промышленных стекол, вырабатываемых механическими способами, получают в непрерывно действующих стекловаренных ванных пе­чах. Стекломассу для некоторых видов технических, специальных и цветных стекол варят в периодически действующих (ванных и горшковых) печах. В печах пе­риодического действия варка и выработка стекломассы разделяются во времени: в разогретый горшок или ван­ну засыпают шихту и бой стекла, затем стекломассу проваривают, охлаждают и вырабатывают. При непре­рывном процессе в один конец бассейна ванной печи постоянно загружают шихту и бой, а на другом его кон­це вырабатывают изделия. Здесь все стадии технологи­ческого процесса происходят в одно и то же время.

От качества конструкции и работы стекловаренных печей зависит количество и качество вырабатываемого стекла. Они являются прежде всего технологическими установками, но вместе с тем и сложными тепловыми агрегатами с пламенным, электрическим или комбини­рованным пламенно-электрическим обогревом. Поэтому работу стекловаренных печей оценивают по технологи­ческим и теплотехническим показателям, а именно: по производительности (общей и удельной), расходу теп­лоты на варку стекла и коэффициенту полезного дейст­вия (КПД).

Общая производительность печи равна количеству тонн стекломассы (или годной продукции), получаемой за 1 сут. Удельная производительность (называемая также удельным съемом стекломассы) измеряется отно­шением суточной производительности к площади бас­сейна печи и выражается в кг/(м2-сут).

Коэффициентом полезного действия печи называют отношение количества теплоты, затраченной на варку стекла, к общему расходу теплоты на печь. В пламен­ных печах топливо расходуется главным образом на нагревание кладки печи и компенсацию разных потерь теплоты. Расход теплоты в ванных печах можно при­близительно распределить следующим образом (в %):

Расход теплоты на варку стекла (КПД) .... 17—30 Потери теплоты через ограждающие поверхности

Кладки печи...................................................................... 40—53

Потери теплоты с дымовыми газами............................... 30

В горшковых печах и периодических ваннах потери теплоты через кладку относительно еще больше: КПД горшковых печей составляет 6—8 %, а периодических ванн — 12—15 % • Самый высокий КПД —до 70% — достигнут в электрических ванных печах.

7.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЖИМА СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ

Работа каждой стекловаренной печи протекает по определенному заданному режиму, от которого зависят производительность и срок службы печи, расход топли­ва и качество стекла. Режим печей складывается из тех­нологического, теплового и газового режимов.

Технологический режим печи характеризуется видом вырабатываемых изделий, химическими составами стек­ла и шихты, способами загрузки в печь шихты и боя, способом выработки изделий, общей и удельной произ­водительностью печи.

Главные параметры теплового режима любых стек­ловаренных печей: общий расход топлива, его распре­деление по зонам печи или во времени (для периодичес­ких печей), а также температуры стекломассы и кладки печи. Количество теплоты, подводимой в печь, зависит от расходов топлива и воздуха для его сжигания, от удельной теплоты сгорания топлива, теплоты нагрева воздуха в регенераторах и от температуры пламенных газов, развиваемой при горении топлива. Вносимая в печь теплота в большой мере зависит также от полноты сгорания топлива, которая, в свою очередь, определяет­ся соотношением топлива и воздуха и качеством их смешивания.

Расход теплоты, необходимый для получения стек­ломассы, зависит от состава стекла и шихты, влажно­сти шихты и ее соотношения с боем стекла. Данные требуемого расхода теплоты при силикатообразовании приведены в табл. 7.1.

Расход теплоты на образование конечных продуктов (силикатов) меньше, чем на термическое разложение солей, так как силикатообразование протекает с неболь­шим выделением теплоты. Расход теплоты на растворе­ние зерен Si02 (стеклообразование) и на расплавление боя стекла принимают одинаковыми (~349 кДж/кг). В среднем расход теплоты на варку 1 кг расплава лис­тового или оконного стекла в зависимости от содержа­ния в шихте сульфата натрия составляет 2730— 2900 кДж/кг.

Наряду с общим расходом теплоты к параметрам теплового режима печи относят также расход теплоты по зонам печи или (в периодических печах) по перио­дам варки. В ванных печах непрерывного действия с по-

Таблица 7.1. Расход теплоты при реакциях, протекающих

В шихте

Расход теп­

Лоты,

КДж

На 1

Кг

Компонент

Продукт

Конечный

К

Разложения

Продукт

Продукт: разложе

НИН

Компонеї та

Известняк, мел СаСОз

СаО

CaSi03

1540

864

Сода Na2C03

Na20

Na2Si03

955

558

Сульфат натрия Na2S04

Na20

Na2Si03

3480

1515

Углекислый магний MgCOs

MgO

MgSi03

3475

1660

Доломит СаСОз, MgC03

СаО, MgO

CaMg(Si03)2

2765

1445

Поташ К2С03

К20

K2Si03

999

682

Селитра калиевая KN03

К2о

KoSi03

3172

1478

Селитра натриевая NaN03

Na20

Na2Si03

4160

1510

Углекислый барий ВаС03

BaO

BaSi03

991

770

Азотнокислый барий

BaO

BaSi03

2264

1330

Ва(М03)2

Борная кислота Н3ВО3

В2о3

B203

3015

1700

Гидрат оксида алюминия

Ai2O3

A1203

1770

1158

А1(ОН)3

Гипс CaS04-2H20

СаО

CaSi03

682

617

CaS04-2H20

CaS04-

0,5HaO

485

114

Перечным направлением пламени наибольший зональ­ный расход теплоты устанавливают в зонах провара шихты и осветления расплава; в последней зоне стекло­масса должна иметь наивысшую температуру и наи­меньшую вязкость для быстрейшего освобождения от пузырей. После зоны осветления расход газа по длине печи постепенно снижают, а затем полностью выключа­ют газ в зоне интенсивной студки стекломассы.

К параметрам газового режима ванных печей отно­сят давление газов и состав газовой среды печи. Давле­ние газов в полости печи создается в результате запол­нения ее объема продуктами горения топлива и газами шихты. Давление газов определяется объемом продук­тов горения в печи в каждый данный момент времени. При известном объеме печного пространства оно зави­сит, следовательно, от расходов топлива и воздуха (а при отоплении печей природным газом и жидким топли­вом — практически только от расхода воздуха, а также от условий тяги, т. е. от скорости эвакуации продуктов горения. Давление возрастает по высоте печного пространства. В режиме печи задают необходимое дав­ление на уровне поверхности стекломассы, поддерживая его с помощью разрежения, создаваемого дымовой тру­бой или дымососом; разрежение требуется тем больше, чем больше гидравлическое сопротивление дымового тракта. По мере старения печи в регенераторах накап­ливаются пыль шихты и образующиеся из нее шлаки; это вызывает рост гидравлических сопротивлений. По­этому, как правило, в конце кампании печи поддержи­вают более высокое разрежение дымовой трубы, чем в начале.

Давление газов в полости печи — один из важней­ших параметров режима, так как от его величины зави­сят скорость и равномерность нагревания и охлаждения поверхностного слоя стекломассы в бассейне ванной печи (на глубину до 100—150 мм от поверхности).

Химический состав газовой среды печи зависит от вида топлива, его соотношения с воздухом, а также от состава шихты и герметичности огнеупорной кладки всех элементов печи.

Достичь идеально полного сжигания топлива в пе­чах обычно не удается, и в составе продуктов горения можно одновременно обнаружить СОг, СО и свободный кислород. При содержании СО 0,3—0,4 % (по объему) среда печи — восстановительная, при отсутствии СО и при содержании 02 менее 2 % — нейтральная, а при более высоком содержании 02 — окислительная. Испа­рение влаги из шихты и горение компонентов топлива, содержащих водород, ведут к переходу в атмосферу пе­чи водяного пара. В зоне, где происходит провар шихты, газовая среда печи обогащается С02, сернистым газом и кислородом. Недостаточная герметичность кладки пе­чи вызывает серьезное нарушение заданного состава среды вследствие образующихся подсосов воздуха, вно­сящего в атмосферу печи избыток кислорода и азота. Газовый режим печи (и особенно химический состав атмосферы) оказывает большое влияние на реакции, протекающие в шихте и стекломассе.

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО

Многослойное стекло относят к группе защитных без­опасных безосколочных стекол, которые отличаются наи­более совершенными защитными свойствами. Наиболь­шее распространение получило трехслойное стекло — триплекс, состоящее из двух листов стекла и эластичной прокладки. …

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШЛАКОВЫХ СТЕКОЛ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕМУ

Химический состав исходных стекол, предназначен­ных для получения шлакоситаллов, должен удовлетво­рять ряду требований; одни из них определяются эксплу­атационными свойствами конечного материала, другие диктуются технологией их промышленного производства. Первые из них требуют, …

СТЕКЛЯННЫЕ ПУСТОТЕЛЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ

Характеристика изделий. Стеклянные строительные блоки представляют собой изделия с герметически за­крытой полостью, образованной в результате сварки двух отпрессованных коробок с гладкими или рифлеными по­верхностями. Их выпускают квадратными, прямоуголь­ными, шестиугольными, угловыми; …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.