Wiedza związana z oszczędzaniem energii w piecach szklarskich

1. Zwiększ temperaturę cieczy szklanej bez zwiększania temperatury płomienia
Po zwiększeniu temperatury cieczy szklanej można przyspieszyć prędkość topienia, skrócić czas topienia, zwiększyć wydajność i zmniejszyć zużycie jednostkowe. Konkretna metoda to:
(1) Zwiększ ciepło promieniowania przestrzeni płomienia do szklanej cieczy.
① Ciecz szklana selektywnie pochłania energię promieniowania, a energia o długości fali mniejszej niż 3 mikrony jest przesyłana w dół przez powierzchnię cieczy. Cząsteczki węgla w płomieniu i wewnętrznej powierzchni ściany komory pieca mogą emitować energię promieniowania o długości fali mniejszej niż 3 mikrony. Dlatego zwiększenie czerni płomienia i utrzymanie wysokiej wartości czerni muru pieca może zwiększyć ciepło promieniowania przestrzeni płomienia na szkle. Wartość czerni jest związana z chropowatością i temperaturą powierzchni muru. Wartości czerni cegieł glinianych i krzemionkowych w wysokich temperaturach wynoszą 0.{3}},62 przy 10{{1{14}}}}0 stopniach, 0,{{ 7}}.53 przy 1200 stopniach i 0.47-0.49 przy 1400 stopniach . Wartość czerni cegieł ogniotrwałych topionych elektrycznie w wysokich temperaturach wynosi 0,4-0,5.
② Usuń warstwę „zimnego powietrza” w pobliżu poziomu cieczy. Należy zwrócić uwagę na wysokość płyty dolnej pieca od poziomu cieczy oraz kąt wyrzutu płomienia. Przedmuchiwanie tlenem można również uznać za środek wspomagający topienie, to znaczy po przedmuchaniu tlenu z prędkością 195-500 metrów na sekundę, szybkość wymiany ciepła można przyspieszyć, aby zwiększyć temperaturę płomienia w pobliżu poziomu cieczy o około 100 stopień .
(2) Popraw temperaturę lub jednorodność temperatury cieczy szklanej w zbiorniku pieca.
Chodzi o to, aby zwiększyć przenoszenie ciepła płomienia do płynnego szkła poprzez obniżenie temperatury powierzchni cieczy. Obniżenie temperatury poziomu cieczy poprawia również równomierność temperatury cieczy szklanej w kierunku głębokości basenu. Środki podjęte w celu osiągnięcia powyższego punktu widzenia to:
① Bulgotanie na dnie basenu. Należy zwrócić uwagę na oczyszczanie mediów bulgoczących i erozję cegieł bulgoczących.
② Pogłębić basen. Może zintensyfikować konwekcję w kierunku pionowym, poprawić równomierność temperatury cieczy szklanej na głębokości basenu, a także dostosować się do poprawy szybkości topnienia.
③ Izolacja pieca. Należy stosować wysokiej jakości cegły krzemionkowe, a warstwa izolacyjna stykająca się z cegłami krzemionkowymi musi być wykonana z krzemionkowych cegieł izolacyjnych, aby uniknąć reakcji kontaktowych na powierzchniach międzyfazowych o wysokiej temperaturze. Jednocześnie należy zadbać o szczelność spoin cegieł, a krzemionkowa zaprawa ogniotrwała nie może zawierać gliny ani innych zanieczyszczeń.
④ Strumień elektryczny. Za pomocą elektrod energia elektryczna jest bezpośrednio podawana do pieca ze szklanym zbiornikiem ogrzewanym paliwem, aby uzupełnić część ciepła potrzebnego do topienia oraz poprawić szybkość topnienia i jakość cieczy szklanej.
2. Klarowanie płytkiej warstwy, ekstrakcja materiału z głębokiej warstwy i kontrola przepływu cieczy w jednym kanale kierunku prądu stałego
Polega to na poprawie temperatury cieczy szklanej w strefie klarowania, zmniejszeniu refluksu i doborze wysokiej jakości cieczy szklanej do otworu przepływowego. Może to poprawić produkcję i jakość cieczy szklanej oraz zmniejszyć utratę zwrotnej cieczy szklanej. Aby osiągnąć powyższe środki, konieczne jest zastosowanie niskiego, szerokiego progu pieca, aby zmniejszyć głębokość otworu sedymentacyjnego poniżej osadnika i uniknąć zatonięcia podczas topienia materiałów o ciemnych kolorach.
3. Zwiększona homogenizacja
Homogenizacja jest kluczowym procesem wpływającym na jakość produktu. Obecnie proces homogenizacji znajduje się zasadniczo w stanie „wrodzonego niedoboru i nabytej nierównowagi”. Trudno jest utrzymać jednorodność mieszanki po wprowadzeniu do pieca, co skutkuje nierównomiernym składem. Przenikalność cieplna płynnego szkła i rozpraszanie ciepła z pieca wokół niego powodują nierównomierność temperatury. Najwyraźniej poleganie wyłącznie na naturalnej dyfuzji w celu homogenizacji nie może być spełnione. W tym celu należy podjąć środki w celu wyegzekwowania wyrównania. Obecnie skuteczne środki to: niskie bulgotanie rozlewiska, mieszanie w ścieżce materiałowej, odprowadzanie materiału roboczego lub dna ścieżki materiałowej oraz podgrzewanie elektryczne ścieżki materiałowej. Przyjmując środki mieszania, należy zwrócić uwagę na położenie punktu mieszania, głębokość włożenia mieszadła oraz proces mieszania, w przeciwnym razie pożądany efekt nie zostanie osiągnięty.
Materiał mieszadła jest pilnym problemem do rozwiązania. Powierzchniowy przepływ cieczy może nie tylko zwiększyć przepływ boczny i poprawić równomierność temperatury, ale także usunąć brud i skorupy z powierzchni cieczy. Wielkość mieszalnika powinna być odpowiednia, nie powodująca zbyt dużych strat ciepła, a wypływ może być ciągły lub przerywany. Ogrzewanie elektryczne może znacznie poprawić równomierność temperatury w głębokim kierunku basenu korytowego, ale rozkład temperatury na poziomej powierzchni koryta nie zawsze może się poprawić. Określenie kształtu elektrody, rezystancji cieczy szklanej między podłożami elektrycznymi oraz sposobów regulacji, instalacji i konserwacji elektrody to kwestie, na które należy zwrócić uwagę przy stosowaniu ogrzewania. Przyjmując obowiązkowe działania homogenizujące, nadal konieczne jest pełne pełnienie roli dyfuzji naturalnej. Dlatego w projekcie należy dokładnie rozważyć wielkość sekcji roboczej i długość ścieżki posuwu.
Mikser pieca szklanego
4. Stabilne zaopatrzenie w materiały
Stabilność kształtu, wielkości i temperatury wsadu jest warunkiem wstępnym zapewnienia jakości formowania i wydajności. Stopień odseparowania toru podającego od sekcji roboczej, a także przekrój, wielkość, izolacja termiczna, systemy ogrzewania i chłodzenia toru podającego to główne czynniki wpływające na stabilność nadawy. Pełna separacja toru podawania od części roboczych pozwala torowi podawania na zachowanie niezależnego systemu operacyjnego bez ingerencji.
Przekrój poprzeczny w kształcie siodła na dnie kanału materiałowego może zmniejszyć poprzeczną różnicę temperatur. Odpowiednie pogłębienie zbiornika zasilającego może zwiększyć wysokość ciśnienia statycznego i ustabilizować temperaturę kropelek materiału. Długość i szerokość ścieżki materiału należy określić na podstawie ilości przepływającego materiału i wydajności. Dłuższa ścieżka zasilania jest korzystna dla regulacji temperatury i może dostosować się do zmian natężenia przepływu w szerokim zakresie. Zdolność rozpraszania ciepła kanału materiałowego jest duża, zwłaszcza w zbiorniku materiału. Dlatego konieczne jest wzmocnienie izolacji termicznej. System ogrzewania i chłodzenia powinien być w stanie elastycznie i niezawodnie regulować temperaturę cieczy szklanej i utrzymywać równomierność temperatury. Układ chłodzenia odgrywa zgrubną regulację, a system ogrzewania odgrywa rolę dokładnej regulacji. Idealny jest system łączący ogrzewanie gazowe z wieloma dyszami i ogrzewanie elektryczne.
5. Zmniejsz niepożądane ciepło
Redukcja niepożądanego ciepła obejmuje dwa aspekty:
(1) Zmniejsz bezużyteczne ciepło, takie jak rozpraszanie ciepła z powierzchni pieca, ciepło promieniowania z otworu i ciepło odprowadzane przez gazy uciekające z otworu i połączeń ceglanych. Podjęte środki obejmują:
① Izolacja pieca. Ciągła poprawa efektu izolacji termicznej. Kierunek doskonalenia izolacji termicznej pieca polega na opracowaniu wielowarstwowych kompozytowych warstw izolacji termicznej, przyjęciu kompozytowych materiałów termoizolacyjnych, opracowaniu materiałów termoizolacyjnych z betonu masowego oraz opracowaniu materiałów uszczelniających pasujących do różnych materiałów ogniotrwałych.
② Uszczelnienie otworu i złącza ceglanego. Należy zwrócić uwagę na port zasilający, otwór do pomiaru temperatury, otwór ogniowy itp. Jeśli pozwalają na to warunki, należy wybrać całkowicie zabudowany podajnik, a do pomiaru temperatury należy użyć rurek zatopionych w korundie. Telewizor przemysłowy powinien służyć do obserwacji płomienia i warunków chemicznych.
③ Piec na dużą skalę. Im większa skala pieca, tym mniejsze rozpraszanie ciepła na jednostkę mocy.
(2) Zmniejsz ciepło wielokrotnego ogrzewania. Głównym celem jest zmniejszenie ciepła zużywanego przez wielokrotne podgrzewanie refluksowej cieczy szklanej, która zwykle odpowiada za około jedną dziesiątą ciepła zużywanego podczas topienia szkła. Podjęte środki obejmują ustawienie progu pieca, zatopienie otworu przepływu cieczy, odpowiednie zmniejszenie wysokości otworu przepływu cieczy i odpowiednie obniżenie temperatury szklanej cieczy wchodzącej do otworu przepływu cieczy.