Електрична скловарна піч опору

1. Електрична скловарна піч опору, що включає корпус, який містить футеровані стінки, які утворюють варний басейн, склепіння, охолоджувальні електроди, розміщені в стінках корпусу і з'єднані з джерелом живлення, завантажувальний пристрій, з'єднаний з живильником шихти, вузол для випуску скломаси, а також вузол для повного зливу розплаву, яка відрізняється тим, що корпус печі додатково оснащений жорстко закріпленою несучою рамою, на якій з можливістю обертання відносно його вертикальної осі розміщене склепіння печі та кінематично з'єднане з додатково введеним механізмом обертання склепіння, встановленим на несучій рамі, при цьому в склепінні виконаний завантажувальний проріз, над яким розміщений завантажувальний пристрій, в нижній частині якого виконаний розвантажувальний отвір, одна з бокових стінок корпусу оснащена ємністю для накопичення скломаси, яка за допомогою придонного протоку сполучена з варним басейном, а електроди виконані з окремих електрично ізольованих секцій, кожна з яких автономно з'єднана з джерелом живлення. 2. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що механізм обертання склепіння печі виконаний у вигляді холостого і приводного опорно-упорних вузлів, розміщених на несучій рамі корпусу. 3. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що варний басейн має багатокутний перетин, переважно шестикутний. 4. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що завантажувальний отвір в склепінні печі виконаний у ви C2 2 (19) 1 3 95379 4 ний верх», і може бути використаний в технології Поставлена задача вирішується тим, що у вівиробництва будівельних матеріалів, зокрема для домій електричній скловарній печі опору, що вклюодержання складів, здатних склитися, наприклад, чає корпус, який містить футеровані стінки, які скла, емалі, кераміки та інше. утворюють варний басейн, склепіння, охолоджуНайбільш близьким за технічною суттю та ревальні електроди, розміщені в стінках корпусу і зультатом, що досягається, є електрична скловарз'єднані з джерелом живлення, завантажувальний на піч опору, що включає корпус, який містить фупристрій, з'єднаний з живильником шихти, вузол теровані стінки, які утворюють варний басейн, для випуску скломаси, а також вузол для повного склепіння, охолоджувальні електроди, розміщені в зливу розплаву, відповідно до винаходу новим є стінках корпусу і з'єднані з джерелом живлення, те, що корпус печі додатково оснащений жорстко завантажувальний пристрій, з'єднаний з живильзакріпленою несучою рамою, на якій розміщене з ником шихти, вузол для випуску скломаси, а також можливістю обертання відносно вертикальної осі вузол для повного зливу розплаву (див. патент на склепіння печі та кінематично з'єднане з додатково корисну модель РФ № 84842, МПК С03В5/00, завведеним механізмом обертання склепіння, встаявл. 23.03.2009 р., опубл. 20.07.2009 p.) новленим на несучій рамі, при цьому в склепінні У відомій електричній печі опору завантажувавиконаний завантажувальний проріз, над яким льний пристрій виконаний у вигляді стаціонарної розміщений завантажувальний пристрій, в нижній накопичувальної ємності, наприклад бункера, в частині якого виконаний розвантажувальний отвір, нижній частині якого є отвір, з'єднаний з центральодна з бокових стінок корпусу споряджена ємністю ним отвором, виконаним в склепінні печі. Варний для накопичення скломаси, яка за допомогою прибасейн призначений як для процесу розплавлення донного протоку сполучається з варним басейном, шихтових матеріалів, так і для процесу освітлення а електроди виконані з окремих електрично ізоотримуваної скломаси. При завантаженні шихти в льованих секцій, кожна з яких автономно з'єднана скловарну піч за допомогою вказаного завантажуз джерелом живлення. вального пристрою, шихта потрапляє цілеспрямоНовим є також те, що механізм обертання вано на середню частину дзеркала розплаву, відсклепіння печі виконаний у вигляді холостого і носно великими порціями. При цьому шар шихти, приводного опорно-упорних вузлів, розміщених на що формується на дзеркалі розплаву, має неоднанесучій рамі корпусу. кову товщину від центру печі до її стінок. Це приНовим є також те, що варний басейн має багаводить до того, що процес склоутворення в токутний перетин, переважно шестикутний. центральній частині варного басейну відбувається Новим є також те, що завантажувальний отвір повільніше, ніж в його периферійних зонах. Це в склепінні печі виконаний у вигляді прямокутника, значно знижує швидкість склоутворення. Крім того, основа якого утворена радіусом кола, описаного в центрі варного басейну частина шихти, що не навколо багатокутного перетину варного басейну. проплавилася, занурюється в рідку скломасу, не Новим є також те, що завантажувальний привстигаючи розплавитися, потрапляє до готового стрій виконаний у вигляді шнекового транспортепродукту, у вигляді включень, тим самим погіршує ра. якість готового продукту. Новим є також те, що розвантажувальний Те, що джерело живлення електродів, виконаотвір шнекового транспортера оснащений перекних у вигляді складного електронного устаткуванриваючим елементом, встановленим з можливістю ня, що включає такі елементи як тиристори, автотпереміщення відносно його подовжньої осі. рансформатори та інші, що здійснюють зміну Новим є також те, що поверхня електродів, вихідної напруги для регулювання потужності, що яка контактує з рідким скломатеріалом, розміщена подається, у варний басейн, значно ускладнює урівень з площиною внутрішньої поверхні стінок. процес регулювання електричних параметрів печі. Новим є також те, що електроди розміщені у Така схема регулювання відрізняється громіздкісбокових стінках та/або в нижній стінці корпусу печі. тю і складністю виконання, а також дорожнечею Новим є також те, що площа робочої поверхні комплектуючих елементів, що значно підвищує кожної з секцій (si), яка контактує з рідким розплавартість електроустаткування печі. вом обирається з наступної залежності: В основу винаходу поставлена задача удоскоS p si  m i , налення конструкції електричної скловарної печі Pm шляхом нового виконання окремих вузлів печі, де введення нових елементів, а також нового їх взаєPm - робоча потужність печі, кВт; много розташування, що приводить до підвищення Sm - максимальна робоча площа електроду, питомої поверхні шихти, при внесенні її до зони 2 см ; високих температур, забезпечує формування на pi - одинична потужність окремої секції, кВт. дзеркалі розплаву рівномірного шару шихти оптиНовим є також те, що кожна з секцій електромальної товщини, а також можливість диференцідів оснащена автономним роз'єднувачем. йованої зміни площі контакту робочої поверхні Новим є також те, що вузол для випуску розпелектродів з рідким електролізним розплавом в лаву виконаний в боковій стінці ємності для накопроцесі склоутворення, що дозволить підвищити пичення скломаси, а вузол для повного зливу розпродуктивність процесу, якість продукту, а також плаву виконаний в донній частині ємності для спростити спосіб регулювання потужності, що понакопичення скломаси і розміщений на рівні внутдається до електричної печі та знизити вартість рішньої поверхні подини. електроустаткування печі. 5 95379 6 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю бокової поверхні, що приводить до рівномірного суттєвих ознак пристрою, що заявляється, і технірозподілу тепла в зоні варіння і зниження теплочним результатом, що досягається, полягає в тових витрат. му, що нове конструктивне виконання електричної Виконання завантажувального отвору склепінскловарної печі, а саме: ня печі у вигляді прямокутника, основа якого утво- додаткове оснащення корпусу печі жорстко рена радіусом кола, описаного навколо багатокутзакріпленою несучою рамою, на якій розміщене ника перетину варного басейну, дозволяє склепіння печі з можливістю обертання відносно забезпечити рівномірну подачу шихти по усьому його вертикальної осі; перетині варного басейну, виключаючи попадання - розміщення завантажувального пристрою на шихти на стінки басейну. склепінні печі з можливістю одночасного обертанВиконання завантажувального пристрою в виня його із склепінням; гляді шнекового транспортера дозволяє забезпе- забезпечення варного басейну додатковою чити компактність завантажувального обладнання ємністю для накопичення маси; в електричних печах з верхнім завантаженням - виконання електродів у вигляді окремих елешихти. ктрично ізольованих секцій, автономно сполучених Забезпечення завантажувального отвору шнез джерелом живлення у сукупності з відомими суткового транспортера перекриваючим елементом, тєвими ознаками забезпечує безперервну регувстановленим з можливістю радіального перемільовану подачу шихти при завантаженні печі, при щення відносно подовжньої осі транспортера, доякій дзеркало скломаси здатне утримувати шихту, зволяє здійснити регульовану подачу шихти для що подається, не даючи їй занурюватися у глибизабезпечення неперервного процесу скловаріння. ну розплаву. На дзеркалі розплаву формується Розміщення робочої поверхні електродів урітака структура шару шихти оптимальної товщини, вень з плоскістю внутрішньої поверхні стінок варщо має найбільш розвинену питому поверхню конного басейну забезпечує те, що електричний такту на одиницю шихти при внесенні її до зони струм в розплаві має напрям перпендикулярний високих температур. Це сприяє інтенсифікації фіосновним конвективним потокам. Це дозволяє зико-хімічних процесів склоутворення, що забезвиділити у варному басейні необхідну кількість печує швидке проварювання шихти і прискорення тепла і досягти необхідної температури, оптимапроцесів скловаріння. льної для продукту, який виплавляється. Пристрій, що заявляється, забезпечує можлиЕкспериментально встановлена залежність вість диференційованого коригування товщини величини робочої площі кожної з секцій електродів шару шихти, що дозволяє створити деякий постійвід потужності печі, максимальної робочої площі ний запас сировини по всій площині контакту між електродів та вигляду шихти, що виплавляється, а рідким розплавом та шаром шихти, при якому маавтономне з'єднання електричних секцій з джереють місце мінімальні конвективні тепловтрати та лом живлення печі дозволяє обрати необхідну їх забезпечується безперервність технологічного кількість для регулювання потужності печі, що попроцесу роботи печі. Крім того, за рахунок забездається, протягом всього процесу скловаріння. печення можливості регульованої подачі шихти до Сутність винаходу пояснюється кресленнями, варного басейну, здійснюють управління термодиде намікою окислювально-відновних реакцій процесу на фіг. 1 наведена схематично електрична скловаріння, при якому виключається імовірність скловарна піч опору (розріз); утворення непроварів, що забруднюють готовий на фіг. 2 - те саме, розріз по А-А на фіг. 1. продукт. Електрична скловарна піч опору включає корМожливість плавної зміни площини контакту пус 1, виконаний з вуглецевої сталі. На корпусі 1 робочої поверхні електродів з рідким електроліззварюванням закріплена несуча рама 2, яка виконим розплавом шляхом автономного відключення нана з сортового прокату. Корпус 1 містить бокові окремих секцій електродів дозволяє регулювати стінки 3 і нижню стінку 4, які з внутрішньої сторони величину потужності, що подається до печі, без футеровані вогнетривкими і теплоізоляційними використання складного електричного устаткуванматеріалами і утворюють варний басейн 5, в якому ня. Крім того, таке гнучке регулювання потужності відбувається розплавлення шихтових матеріалів. дозволяє у процесі склоутворення направити низВарний басейн 5 може мати багатокутний перетин, хідний потік скломаси, що утворюється, уздовж переважно шестикутний. Електроди 6, що містять стін і запобігти крізній вертикальній течії скломаси, ряд секцій 7, виконані з жароміцної або низьковугщо приводить до збільшення попадання непровалецевої сталі, розміщені в кожній парній боковій рених часток шихти до протоку, а саме у зону настінці 3 і встановлені урівень з внутрішньою повекопичення скломаси і, таким чином виключити зархнею бокових стінок 3. Електроди 6 розташовані бруднення готового продукту. під кутом 120° відносно один одного. Кількість секТе, що механізм обертання, виконаний у вицій 7 в кожному електроді 6 визначається робочою гляді холостого та приводного опорно-упорних потужністю печі, яка залежить від температурновузлів, розміщених на несучій рамі корпусу, дозвотехнологічних режимів печі (об'єму і вигляду проляє забезпечити компактність несучої конструкції дукту, що виплавляється, наприклад, скло, кераміпечі, що дає можливість динамічно і мобільно ка та ін.). Кожна з секцій 7 через роз'єднувач 8 здійснювати переміщення склепіння навколо верз'єднана з джерелом живлення 9. Електроди 6 тикальної осі. можуть бути встановлені одночасно в бокових стіВиконання корпусу печі варного басейну баганках 3 і в нижній стінці 4 корпусу 1 печі, а також токутного перетину забезпечує зменшення його окремо в нижній стінці 4, або в бокових стінках 3 7 95379 8 корпусу 1 печі. В одній з непарних бокових стінок 3 шнекового транспортеру 19 у напрямі вертикальвстановлена ємність 10 для накопичення скломаної осі варного басейну 5, що забезпечує відкриття си, яка виконана у вигляді футерованого фідера, розвантажувального отвору 21. Шихта, що надхозакріпленого за допомогою кронштейна (не покадить до варного басейну, розплавляється, утвозаний) на боковій стінці 3. Ємність 10 сполучається рюючи рідку скломасу. Після досягнення рівня з варним басейном 5 за допомогою придонної скломаси у варному басейні 5 положення, при протоки 11. У боковій стінці 3 ємності 10 виконаний якому відбувається контакт електропровідного вузол 12 випуску рідкого розплаву, а в донній часрозплаву з електродами 6, побічне джерело нагрітині ємності 10 виконаний вузол 13 для повного ву відключають і здійснюють подачу електричного зливу розплаву з печі. живлення до електродів 6 печі. Для цього здійсФутероване склепіння 14, верхня частина яконюють послідовне підключення до джерела живго споряджена рамою 15, встановлене на несучій лення 9 окремих секцій 7 в міру того, як збільшурамі 2 корпусу 1 печі. Склепіння 14 встановлене з ється рівень розплаву у варному басейні 5 до можливістю обертання навколо його вертикальної розрахункової величини, тобто до досягнення повосі. Механізм обертання склепіння 14 печі виконаного контакту поверхні електродів 6 з рідким розпний у вигляді холостого і приводного опорнолавом. Через патрубки (не показані) підведення і упорних вузлів 16, 17 відповідно, встановлених на відведення повітря відбувається охолоджування несучій рамі 2 корпуса 1 печі. У верхній частині електродів 6. Одночасно з подачею електричного склепіння 14 виконаний завантажувальний отвір живлення на електроди 6 приводять до дії систему 18 прямокутного перетину для подачі шихти в піч. пристроїв приводного опорно-упорного вузла 17, Ширина основи прямокутного перетину дорівнює жорстко закріпленого на несучій рамі 2 корпусу 1 радіусу кола, описаного навколо багатокутного печі. Завдяки цьому склепіння 14, з розташованим перетину варного басейну 5. На рамі 15 склепіння на ньому шнековим транспортером 19 обертаєть14 за допомогою болтів жорстко закріплений завася навколо його вертикальної осі. Безперервність і нтажувальний пристрій, виконаний у вигляді шнерівномірність завантаження шихти у варному бакового транспортера 19, який з'єднаний з живильсейні 5 забезпечується в результаті обертання ником 20 шихти, виконаним у вигляді бункера. В склепіння 14 і шнекового транспортера 19 при однижній частині корпусу шнекового транспортера 19 ночасному переміщенні шибера 22, що відкриває виконаний розвантажувальний отвір 21, форма і (або закриває в разі реверсу шибера) завантажурозміри якого ідентичні формам і розмірам заванвальний проріз 18 склепіння 14 печі. Внаслідок тажувального прорізу 18 склепіння 14. Розвантацього, траєкторія руху струменя шихти при заванжувальний отвір 21 споряджений перекриваючим тажуванні її до варного басейну 5, забезпечує рівелементом 22, виконаним у вигляді прямокутного номірний розподіл її по всьому дзеркалу розплаву. шибера, який кінематично сполучений з пристроєм Змінюючи швидкість обертання склепіння 14 печі (не показаний) для його переміщення відносно та шнека транспортера 19 при відповідній зміні подовжньої осі шнекового транспортера 19. Перешвидкості радіального переміщення шибера 22, криваючий елемент 22 може мати різне конструкрегулюють витрати шихтових матеріалів і товщину тивне виконання, наприклад, можуть бути викоришару шихти на дзеркалі розплаву. В міру того, як стані пристосування типу «труба в трубі», піч виходить на максимальну робочу потужність, сегментний шибер та таке інше. рівень розплаву у варному басейні 5 збільшується, Електрична скловарна піч працює таким чинижні шари освітленого розплаву через донну проном. току 11 надходять до ємності 10 для накопичення Внутрішній об'єм варного басейну 5, розміщескломаси. Коли рівень розплаву у варному басейні ного в корпусі 1 печі, нагрівають до робочої темпе5 досягає висоти, на якій розташований вузол 12 ратури за допомогою будь-яких пристроїв для надля випуску скломаси, здійснюють безперервний гріву, наприклад, радіаційних труб, ніхромових злив готового продукту самопливом. Швидкість електричних нагрівачів, газових пальників та інших випуску розплаву при постійному діаметрі отвору непрямих пристроїв нагріву (не показаний). При пропорційна рівню накопиченої скломаси і швидцьому, вузол 13 повного зливу розплаву знахокості завантаження шихти. диться в закритому положенні, а вузол 12 випуску У разі зміни технології скловаріння (наприрозплаву - у відкритому положенні. Склепіння 14, клад, при переході на інший вигляд продукту, який яке розміщене на елементах холостого і приводвиплавляється, або при зупинці печі на ремонт), ного опорно-упорних вузлів 16, 17, відповідно, припиняють подачу шихти у варний басейн 5. Відзнаходиться в нерухомому стані. При досягненні в кривають отвір вузла 13 повного випуску розплаву. об'ємі варного басейну 5 відповідної температури, Під час зниження рівня розплаву у варному басейвизначеної видом і об'ємом шихти, а також термоні 5 знижують потужність, що подається, в піч стійкістю футеровки, за допомогою моторашляхом послідовного відключення окремих секцій редуктора (не показаний) приводять в дію шнеко7 електродів 6 за допомогою відповідних з роз'єдвий транспортер 19, який безперервно переміщує нувачів 8 від джерела живлення 9. шихту з живильника 20 по шиберу 22 в напрямі від Промислова придатність пристрою, що заявцентру варного басейну 5 до бокових стінок 3 печі. ляється, підтверджується можливістю виготовленОдночасно за допомогою другого мотораня його на відомому устаткуванні в умовах промиредуктора і відповідних передавальних пристроїв слового виробництва з використанням відомих (не показані), здійснюють зворотно-поступальне матеріалів і пристроїв. переміщення шибера 22 відносно подовжньої осі 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 95379 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601