ПЕЧЬ ОТЖИГА СТЕКЛЯННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к стеклянной промышленности, технологии изготовления стекла, обработки стеклянных изделий путем охлаждения в процессе отжига печи, а именно к печам отжига стеклянных изделий.
Известен способ закалки стекла, который реализуется в печи отжига, позволяющей осуществить нагрев стекла и последующее непрерывное охлаждение путем принудительного обдува воздухом, (см., например, Мазурин О.В., Белоусов Ю.Л. Отжиг и закалка стекла. Учебное пособие, М. изд. МИСИ и БТИСМ, 1984, 114 с.
Недостатком известного решения является незначительная производительность.
Известно устройство, позволяющее обеспечить процесс отжига стеклянных изделий, включающее секцию нагрева, секцию принудительного охлаждения, снабженной воздухоструйными элементами. (см., например, патент Японии №2268/1972 г.)
В известном устройстве не обеспечивается возможность производства стекла, способного воспринимать механическую обработку без саморазрушения.
Известен способ отжига стекла, реализуемый в печи, включающей стадию нагрева, медленного охлаждения, быстрого охлаждения с интенсификацией теплообмена на всех стадиях процесса отжига, (см., например, патент RU №2151109, C03B 25/04, 1998 г.)
Однако в печи интенсификация теплообмена ведет к возникновению повышенных значений временных и остаточных напряжений в стекле.
Наиболее близким техническим решением является печь отжига стеклянных изделий, содержащая корпус, разделенный на последовательно расположенные и соединенные между собой секцию нагрева с нагревательными элементами, секцию выдержки, секцию медленного охлаждения, секцию принудительного охлаждения с охлаждающими элементами, транспортер, проходящий вдоль секций, соединенный с приводом (см., например, Мазурин О.В., Белоусов Ю.Л. Отжиг и закалка стекла. Учебное пособие, М. изд. МИСИ и БТИСМ, 1984, 65-114 с.)
В известном техническом решении интенсификация теплообмена не позволяет увеличить производительность печи отжига и улучшить качество продукции.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель с указанием технического результата является повышение производительности печи отжига за счет интенсификации теплообмена с одновременным сохранением качества продукции при соблюдении ограничений, накладываемых на величины временных и остаточных напряжений в стеклянных изделий.
Решение поставленной задачи и обеспечение технического результата достигается тем, что печь отжига стеклянных изделий, содержащая корпус, разделенный на последовательно расположенные и соединенные между собой секцию нагрева с нагревательными элементами, секцию выдержки, секцию медленного охлаждения, секцию принудительного охлаждения с охлаждающими элементами, транспортер, проходящий вдоль секций, соединенный с приводом, согласно полезной модели, секция нагрева включает газовую горелку и конвективный вентилятор, при этом газовая горелка расположена внутри секции нагрева, а конвективный вентилятор установлен в верхней части секции нагрева соосно газовой горелки, секции выдержки и медленного охлаждения снабжены установленными сверху вентиляторами, секция принудительного охлаждения выполнена из ступеней, последовательно расположенных по горизонтали, соединенных между собой, при этом в первой ступени в ее верхней части размещена вытяжная труба с установленными в ней регулирующими элементами и механизмом управления, а внутри этой ступени расположен вытяжной зонт, расширяющийся в направлении потока с отверстием по центру, соединенным с нижней частью вытяжной трубы, охлаждающие элементы выполнены в виде радиального вентилятора, расположенного сверху во второй ступени, причем последняя ступень соединена с кожухом, выполненным открытым сверху, над которым расположен вентилятор для нагнетания наружного воздуха, а транспортер с приводом установлен внутри кожуха.
На фиг.1 изображен продольный разрез печи для отжига стеклянных изделий.
На фиг.2 - разрез по А-А фиг.1
Печь отжига стеклянных изделий содержит корпус 1, разделенный на последовательно расположенные и соединенные между собой секцию 2 нагрева с нагревательными элементами, секцию 3 выдержки с вентилятором, секцию 4 медленного охлаждения с вентилятором, секцию 5 принудительного охлаждения с охлаждающими элементами, транспортер 6, проходящий вдоль секций, соединенный с приводом 7, секция нагрева содержит газовую горелку 8 и конвективный вентилятор 9, при этом газовая горелка расположена внутри секции нагрева, а конвективный вентилятор установлен в верхней части секции нагрева соосно газовой горелки, секция принудительного охлаждения выполнена из ступеней 10, 11, последовательно расположенных по горизонтали и соединенных между собой, при этом в первой ступени в ее верхней части размещена вытяжная труба 12 с установленными в ней регулирующими элементами 13 и механизмом управления 14, а внутри этой ступени расположен вытяжной зонт 15, расширяющийся в направлении потока с отверстием 16 по центру, соединенным с нижней частью вытяжной трубы, охлаждающие элементы выполнены в виде радиального вентилятора 17, расположенного сверху во второй ступени, причем последняя ступень соединена с кожухом 18, выполненным открытым сверху, над которым расположен вентилятор 19 для нагнетания наружного воздуха, а транспортер с приводом установлен внутри кожуха. Печь снабжена шкафом 20 со средствами управления (на черт. не показано).
Печь отжига стеклянных изделий работает следующим образом.
Стеклянные изделия поступают в секцию предварительного нагрева, где они подогреваются при помощи газовой горелки, вначале до 500°C в течение 160 сек. с последующем разогревом до 650°C в течение промежутка времени не более 500 сек. Равномерный нагрев стеклянных изделий обеспечивается активным движением воздуха, поступающего с помощью конвективного вентилятора, соосно установленного относительно газовой горелки в верхней части секции нагрева. Вентиляторы, установленные в секциях нагрева, выдержки, медленного охлаждения обеспечивают перемешивание конвективных потоков и их перераспределение внутри печи. Нагретые до заданной температуры изделия поступают с помощью транспортера в секцию выдержки, в которой изделия выдерживают в течение 130 сек с постепенным охлаждением температуры до 600-500°C Изделия движутся на ленте транспортера, движение транспортера обеспечивается приводом, установленным в кожухе, что позволяет обеспечить процесс отжига непрерывно. Стеклоизделия из секции выдержки поступают в секцию медленного охлаждения, где начинается медленное снижение температуры до 300-250°C. Охлажденные до заданной температуры изделия, поступают в секцию принудительного охлаждения, состоящей из нескольких ступеней, последовательно расположенных по горизонтали и соединенных между собой. Равномерное ускоренное охлаждение изделий обеспечивается при помощи подачи воздуха снаружи радиальным вентилятором, установленным во второй ступени в верхней ее части и частичного вывода горячего потока. Наличие вытяжной трубы, размещенной в верхней части первой ступени с регулирующими элементами и механизмом управления, наличие вытяжного зонта с отверстием по центру, соединенным с нижней частью вытяжной трубы, выполненным расширяющимся в направлении потока, наличие и выполнение нагревательных и охлаждающих элементов, расположенных определенным образом позволяет интенсифицировать теплообмен за счет создания тепловой завесы и отвода избытка тепла из секций, одновременно обеспечивая распределение температурных зон в секциях печи и распределение конвективных потоков внутри печи. Затем в секции принудительного охлаждения путем отвода излишков горячего воздуха и принудительного обдува воздухом происходит интенсивное охлаждение стеклоизделий до температуры 100-50°C. Стеклоизделия из второй ступени секции принудительного охлаждения поступают в зону естественного охлаждения, в кожух, выполненный открытым сверху, над которым расположен вентилятор для нагнетания воздуха снаружи. В кожухе, стеклянные изделия охлаждаются естественным путем и дополнительно обдувом воздуха спаренными осевыми вентиляторами, которые нагнетают извне воздух, поступающий в течение 600 сек. Стеклоизделия охлаждаются до комнатной температуры. Работой печи управляет шкаф с электрическим управлением, который получает сигналы с термопар о температуре в секциях, контролирует работу горелок, регулирует угол открывания регулирующих элементов, известных по конструкции, например, шиберы, заслонки и др. и количество подаваемого воздуха в секцию принудительного охлаждения. Для определения остаточных и временных напряжений используют специальные известные приборы.
Совокупность заявленных признаков, отраженных в формуле полезной модели обеспечивает повышение производительности печи отжига за счет интенсификации теплообмена с одновременным сохранением качества продукции при соблюдении ограничений, накладываемых на величины временных и остаточных напряжений стеклянных изделий.