Свойства и разработка новых оптических стекол - Царевский Е.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Показатели Значения
Производительность 1000 кг/сут
Площадь варочно-ос-ветлительной части 0,92 м2
Глубина печи 0,8 м
Максимальная температура в варочно-освет-лительном бассейне 1420° с
Плотность тока на электродах (максимальная) 111 А/см2
Электрическая мощность варочно-осветли-тельный части 100 кВт
187
Питание варочно-осветлительной части осуществлялось трансформаторами ТО-20.
Выработка производилась вручную с помощью пресса ПСП-2, качество стекла оказалось удовлетворительным. При эксплуатации электростекловаренных печей так называемого глубинного типа, к какому относится вышеописанная печь, важное значение приобретает температурное распределение по вертикали. Обычно температурный максимум по глубине распределяется на уровне электродов. По требованиям технологии варки необходимо максимальное приближение температурного «квельпункта» к поверхности, где происходят основные процессы варки стекла. Однако максимальное сближение глубинного «квельпункта» с поверхностью способствует быстрому провару шихты, оголению поверхности стекломассы и нарушению всего теплового равновесия печи. При этом решающее влияние в возможности изменения температурного распределения по глубине стекломассы оказывают температурная зависимость электропроводности и излучательная теплопроводность расплавленного стекла. Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо варьирование электрического режима, изменение уровня стекломассы, частоты загрузки шихты и боя, их соотношения, применение ускорителей варки и т. д., что определит тот оптимальный вариант распределения температуры по глубине, который обеспечит выпуск сваренной и гомогенизированной стекломассы.
Совершенно другой подход требуется при организации электроварки стекла П1. Необходимо отметить, что варка этого стекла традиционными способами в тиглях с помощью пламени весьма непроизводительна и нетехнологична. Как показала наша практика (А. Ф. Мелик-Ахназаров, Ж- Д. Аветисян), стекло П1 удобно варить в так называемой электрической гарнисажной печи, представляющей собой круглый металлический чан, охлаждаемый снаружи водой и снабженный с боков тремя молибденовыми электродами под углом 120° [4]. В середине печи расположен нулевой электрод в виде цилиндра, переходящий внизу в трубку, которая проходит через дно нечи и служит сливным отверстием. Расстояние между боковыми и нулевым электродами составляет несколько сантиметров, что позволяет применять необходимое напряжение (около 300—400 В).
Расплавленное стекло сверху покрыто шихтой. Сам металлический чан не футерован огнеупорным материалом. Благодаря усиленному охлаждению чана, застывшая стекломасса заменяет футеровку его стенок.
Основными затруднениями при эксплуатации печей такого типа являются защита металлических частей слива от сгорания и соблюдение постоянного теплового режима. Последнее обстоятельство связано с саморазрегулирующей способностью стекла П1, что усугубляется сильным охлаждением металлического корпуса печи.
188
->220
В опытных гарнисажных печах постоянный электрический режим поддерживается специальной схемой соединения приборов автоматического регулирования, приведенной на рис. 3 (JI. Р. Амиян, А. К. Караустаян, В. К. Карапетян). Здесь питание электродов печи осуществляется от трехфазного трансформатора Тр, входное напряжение которого регулируется тремя магнитными усилителями УСО.
Требуемый тепловой режим варки достигается автоматическим регулированием тока нагрузки. Сигнал от трансформатора тока ТТ после преобразования в датчике усиливается в предварительном усилителе ПБТ и подается на обмотки управления магнитных усилителей. Изменение установленного значения тока осуществляется изменением задающего напряжения (Узад.
В случае варки более легкоплавкого стекла в такой печи возникает опасность прохождения непроварившихся частиц с выработанным стеклом. Это явление связано с большими перепадами температур в стекломассе, создающими сильные конвекционные потоки под шихтным слоем печи, ввиду того, что вязкость при этом гораздо ниже, чем при варке тугоплавких стекол.
С увеличением размеров таких гарнисажных печей указанные затруднения (саморазрегулирование и попадание непровара в выра-ботаное стекло) в значительной степени уменьшаются, но продолжают оставаться.
Приведенные примеры электростекловаренных печей показывают решающее влияние температурной зависимости электропроводности расплавленных стекол на весь технологический процесс электроварки.
К электродам печи
Рис. 3. Схема автоматического регулирования гар-нисажной электропечи
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. К- С. Евстропьев. Об электропроводности расплавленных стекол в температурном интервале 600—1400°. —ЖФХ, 1935, № 6, с. 454—467.
2. К- С. Евстропьев. Электропроводность тройной системы Na2Si03— РЬБЮз — Si03. — В кн.: Физико-химические свойства тройной системы окись натрия—окись свинца—кремнезем. М.—Л., Изд-во АН СССР, 1949, с. 83—109.
3. К- С. Саакян, К- А. Костанян. Электропроводность промышленных стекол в расплавленном состоянии. — В кн. «Стеклообразное состояние». Ереван, Изд-во АН АрмССР, 1970, т. 1, вып. 3, с. 216—218.
