УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ ВЫРАБОТОЧНОЙ ТРУБЫ ВАННОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к производству стекла из ванной печи периодического действия и может быть использована при периодической выработке высокотемпературного стекла в форму.
Непрерывная работа печи в ряде случаев невозможна вследствие специфической номенклатуры отливаемых изделий и ограниченной потребности в них. Поэтому целесообразно использование регенеративных ванных печей с организацией периодического выпуска. Данный процесс осложнен необходимостью не только быстро и равномерно прогреть сливное устройство, но и надежно и быстро завершить слив стекломассы из ванной печи. В ванных печах периодического действия выработку стекла из бассейна осуществляют чаще всего через выработочную трубу из специального материала (чаще платины и ее сплавов), расположенную горизонтально в стенке бассейна печи.
Известна ванная стекловаренная печь для производства оптического термостойкого малощелочного стекла по авт. свид. SU №1691328 A1, опубл. 15.11.1991 г., включающая выработочный бассейн с платиновой трубой в торцевой стенке, через которую стекломасса направляется в стеклоформующую машину. В печи не предусмотрено прерывание струи стекломассы, например, путем охлаждения и не показана возможность подведения формы к трубе.
Ближайшим аналогом к полезной модели по технической сущности и назначению является устройство для разогрева и охлаждения выработочной трубы ванной стекловаренной печи по авт. свид. SU 716988, опубл. 25.02.1980 г. Платиновая труба установлена горизонтально в стенке выработочного бассейна ванной печи, а на части трубы вне печи расположен цилиндрический индуктор, практически всегда водоохлаждаемый. После заполнения выработочного бассейна стекломассой и ее размешивания мешалкой на индуктор подается напряжение повышенной частоты, за счет чего разогревается труба и заполняющая ее стекломасса. Из трубы стекломасса выливается на приемное выработочное устройство, например, на валки прокатной машины или в форму. После выработки стекломассы из выработочного бассейна с индуктора снимают напряжение, в варочном бассейне наваривают новый объем стекломассы и производится следующее заполнение ею выработочного бассейна. Чтобы стекломасса не вытекала самопроизвольно из выработочной трубы, ее охлаждают либо естественным путем, либо путем пропускания воды через неработающий индуктор, что явно недостаточно для быстрого прерывания процесса отлива. Кроме того, витки индуктора доходят, как это видно из чертежа по SU 716988, до самого торца выработочной трубы, что не позволяет подвести приемную форму непосредственно под трубу.
Задачей полезной модели является повышение надежности процесса периодической выработки стекломассы высокого качества, улучшение температурной однородности вырабатываемой стекломассы и эффективного прерывания струи стекломассы.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в устройстве для разогрева и охлаждения выработочной трубы ванной стекловаренной печи периодического действия, содержащем установленный вокруг горизонтально расположенной трубы водоохлаждаемый индуктор, в отличие от известного, по крайней мере два наружных витка индуктора выполнены в виде разомкнутых полувитков, охватывающих верх торцевой части трубы в пределах угла охвата 180-320 град, при этом в плоскости торца расположена штанга-холодильник с заглушкой сферической конфигурации на конце, с возможностью ввода ее в контакт с торцом трубы, введения заглушки внутрь трубы и последующего выведения заглушки и штанги от торца трубы.
Выполнение наружной части индуктора в виде разомкнутых полувитков, охватывающих трубу только сверху, позволяет интенсифицировать и ускорить разогрев конца трубы и устанавливать приемную выработочную форму непосредственно под трубой, обеспечив необходимый способ выработки. Наличие штанги-холодильника, ее конструктивное решение и возможность введения заглушки внутрь трубы ускоряет охлаждение стекломассы в ней и прерывание выработки без ухудшения качества отливаемой в форму стекломассы.
Полезная модель поясняется чертежом, где:
фиг. 1 - схема устройства, вид сверху, с разрезом;
фиг. 2 - вид сбоку;
фиг. 3 - вид прямо;
фиг. 4 - разрез опор штанги.
Устройство (фиг. 1-3) содержит платиновую выработочную трубу 1, установленную горизонтально через стенку 2 бассейна стекловаренной печи периодического действия так, что один конец входит в расплав стекломассы в бассейне. На участке трубы вне печи установлен цилиндрический осесимметричный индуктор 3, в виде витков медной трубки, в которую может подаваться охлаждающая жидкость (например, вода). Наружные два-четыре витка индуктора у его выходного торцевого конца выполнены в виде разомкнутых снизу полувитков 4, охватывающих трубу только сверху под углом 180-320 град. При этом плотность расположения полувитков 4 составляет 1,0-1,4 плотности расположения витков основной части индуктора 3. В непосредственной близости от трубы 1 на металлической обвязке 5 стенки 2 печи установлены опоры 6, а в плоскости торца трубы 1 штанга-холодильник 7. Штанга-холодильник 7 выполнена в виде трубы с продольной перегородкой внутри и с подводящими воду трубками на одном конце (на чертеже не показаны), и с полой круглой заглушкой 8 на другом конце. Контактная поверхность заглушки 8 выполнена в форме, близкой к полусфере 9, с цилиндрическим выступом, входящим внутрь выработочной трубы 1. На противоположном от заглушки 8 конце штанги-холодильника 7 закреплена ручка 10. С помощью ручки 10 штанга 7 может перемещаться как прямолинейно вдоль стенки бассейна стекловаренной печи периодического действия 2, так и поворачиваться вокруг своей оси за счет специальных опор 6 с использованием шариков (см. фиг. 4), что обеспечивает подвод заглушки 8 в контакт с торцем трубы 1.
Устройство работает следующим образом. Во время варки стекломассы труба 1 заполнена затвердевшим стеклом, а заглушка 8 отведена от трубы в сторону. Под конец трубы 1 устанавливают соответствующее приемное устройство, например форму. На индуктор 3,4 подают напряжение высокой частоты, благодаря чему труба 1 и стекло в ней разогреваются. С момента вытекания расплава стекломассы из трубы форма подводится еще ближе к трубе и процесс слива стекломассы в форму осуществляется до ее полного заполнения. После заполнения формы, для прерывания выработки, напряжение с индуктора снимают, продолжая пропускать через него воду, подводят водоохлаждаемую штангу с заглушкой в зону трубы 1 и, поворачивая штангу-холодильник 7, вводят заглушку 8 внутрь трубы 1. Благодаря интенсивному охлаждению и механическому контакту заглушки с расплавом стекломассы струя быстро прерывается и стекломасса в трубе застывает, и устройство готово к следующему циклу работы.
Описанное выше устройство для разогрева и охлаждения выработочной трубы ванной стекловаренной печи периодического действия опробовано в работе и промышленно применимо. Благодаря новой конструкции индуктора пробка стекла в выработочной трубе расплавлялась за 10-30 минут. С помощью штанги-холодильника и заглушки расплавленная стекломасса в трубе застывала в течение 1-5 минут без подтеков стекломассы и т.п. Разомкнутые полувитки индуктора позволили удобно подводить и отводить форму для выработки стекломассы непосредственно под торец трубы, не осложняя при этом процесс разогрева и охлаждения.