CC BY
18УДК 666.1.03
Кличова Ш.А.
старший преподаватель кафедры «Химическая технология неорганических веществ» Туркменский государственный архитектурно-строительный институт
(г. Ашхабад, Туркменистан)
ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ
Аннотация: в данной статье описывается современные стекловаренные печи, установленные на стекольных заводах. Подробно показаны назначение и особенности банных, горшечных, а также электрических и газоэлектрических печей в стекольном производстве. Исследуются особенности, принципы работы и характеристики печей, используемых при производстве стекла.
Ключевые слова: стекловаренная печь, ванная печь, печь, электрическая печь, газоэлектрическая печь.
Стекловарение - процесс плавки шихты в специальных печах. Во многом от этапа производства зависит то, какого качества будет конечная продукция. В стекловаренных печах обеспечивается равномерность стекломассы, а как следствие, и количество дефектов в ней. [1]
Варка стекла осуществляется в печах различной конструкции с газовым или электрическим обогревом. По режиму работы различают печи периодического и непрерывного действия.
Стекловаренная печь - специальное оборудование, где посредством сжигания газа, твердого топлива или электрическим способом плавят шихту. Большинство стекловаренных печей имеют одинаковую структуру. Есть 2 классификации стекловаренных печей. По первой из них выделят 2 вида по устройству рабочей камеры горшковые и ванные.
Разделение на группы во второй классификации производится по способу нагрева стекломассы. По этому признаку стекловаренные печи бывают:
- пламенные;
- электрические;
- газоэлектрические. [1]
В ванных печах непрерывного действия сырье загружается в один конец ванны, а на другом конце происходит непрерывное извлечение стекломассы. Все этапы варки проводятся одновременно, но в разных частях печи.
Конструктивно ванная печь делится на отапливаемую (зоны кипения и зажигания) и неотапливаемую (зоны студки и выработки). В отапливаемой части происходит кипячение, поджигание, гомогенизация шихты и первоначальное охлаждение стекломассы. В неотапливаемой части завершается охлаждение стекломассы и к нему примыкает структура для ее обработки.
Конструкция и размеры современных ванных печей непрерывного действия разнообразны и состав, и свойства выпускаемой стекломассы определяются способом формования изделий и масштабами производства.
По производительности ванные печи делятся на малые (2 -15 т/сутки), средние (до 100 т/сутки) и большие (100-450 т/сутки). Площадь обогреваемой части малых печей составляет 10-50 м2, они используются для производства штучных стеклоизделий, средняя площадь обогреваемой части составляет 50150 м2. Используя их для механизированного производства крупногабаритных изделий из стекла, стеклотары, большие печи с площадью нагреваемой части от 90 до 300 м2 предназначены для производства листового стекла. [2]
Горшковые печи используются для изготовления стекла, требующих высокой однородности и свет прозрачности (оптическое стекло) и специальных режимов кипячения (цветные и неподвижные стекла), а также для мелкосерийного производства. Такие стекла варят в специальных огнеупорных емкостях - горшках, размещенных в печи. В одной печи устанавливается
несколько горшков, поэтому есть возможность варить несколько многокомпонентные стекла (например, отличающихся цветом или компонентом для многослойных стекол). Но горшковые печи работают периодически и им характерна большая затрата тепла. Их КПД не превышает 8%. Кроме того, они могут сильно повредить горшков, так как контактная поверхность между стекломассой и огнестойкостью велика.
Нагрузку на стекловаренные печи следует располагать таким образом, чтобы груз не сыпался и не складывался. Метод загрузки должен обеспечивать, чтобы груз находился в зоне кипения шахты, в нужное время, не скапливаясь в загрузочных карманах или не толкая печь слишком интенсивно. На скорость кипения, и, значит производительность стекловаренной печи, в значительной степени влияет толщины слоя загружаемой шихты. Шихта должна активно кипятиться, а образовавшийся на ней кипящий пузырь должен свободно течь (протекать).
Шихты и стеклянные осколки загружают в ванные печи механическими загрузчиками различных типов: погрузчики колебательные и винтовые, расположенные на расстоянии не более длины друг от друга по длине тонкослойного, плунжерного, двухслойного загрузочного кармана. Например, фронтальная загрузка листового стекла в печи должна составлять 80% ширины бассейна, а толщина слоя загружаемой шихты должна составлять - 150-200 мм. [2]
Электрические печи имеют самый высокий коэффициент полезного действия. В современном оборудовании он может достигать 60%. Такой высокий показатель обусловлен тем, что электричество передается непосредственно в стекломассу, а соответственно энергия тратится только на плавку.
Принцип действия электрических печей основан на способности стекла при высоких температурах проводить ток.
Электрические стекловаренные печи делятся по способу передачи тепла стекломассе на:
- дуговые;
- прямого и косвенного сопротивления;
- индукционные. [ 1 ]
Главным недостатком таких печей является необходимость наличия надежного источника дешевой электроэнергии.
Электричество в бассейн сырьевыми материалами передают по специальным электродам. Из-за разности сопротивлений происходит нагревание стекломассы, а в дальнейшем и ее плавка.
Электроды для стекловаренных печей изготавливают из графита, который не так подвержен деформациям под воздействием высоких температур, как другие проводники. [1]
Газоэлектрические печи сочетают в себе оба типа создания тепловой энергии. Для разогрева камер и первичной плавки шихты используют природный газ, реже жидкое топливо. Стекломасса же разогревается путем создания внутри нее электросопротивления.
Газоэлектрические печи сочетают в себе оба типа создания тепловой энергии. Для разогрева камер и первичной плавки шихты используют природный газ, реже жидкое топливо. Стекломасса же разогревается путем создания внутри нее электросопротивления.
Газоэлектрические печи используют тогда, когда хотят повысить коэффициент полезного действия стекловаренного оборудования, но нет постоянного источника дешевой электроэнергии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Стекловаренные печи. - https://www.mirstekla-expo.ru/ru/articles/2016/steklovarennye-pechi/.
2. Сулименко Л.М. Общая технология силикатов. ИНФРА-М, Москва, 2004.
Klichova Sh.A.
Turkmen State Institute of Architecture and Construction (Ashgabat, Turkmenistan)
FEATURES OF MODERN GLASS FURNACES
Abstract: this article describes modern glass furnaces installed in glass production. The purpose and features of bath, pot, as well as electric and gas-electric furnaces in glass production are shown in detail. The features, the principles of operation and characteristics offurnaces used in glass production are investigated.
Keywords: glass furnace, bath furnace, pot furnace, electric furnace, gas-electric furnace.
