Выводка печей и теплотехнических агрегатов

Как и любой теплотехнологический агрегат, работающий с высокими температурами и использующий огнеупор в качестве ограждающих конструкций, стекловаренная печь требует «выводки». При выводке происходят физико–химические превращения в огнеупорном материале кладки, необходимые для нормальной его (огнеупора) эксплуатации.

В настоящее время выводка стекловаренных печей практикуется с использованием так называемых «запальников». Они представляют из себя трубу диаметром примерно 1/2-1 дюйм с просверленными отверстиями. Она, в свою очередь, при помощи гибких шлангов присоединяется к внутрицеховому газопроводу. Как правило, для выводки стекловаренной печи необходимо 4-6 запальников. При этом они устанавливаются в поднасадочные камеры регенераторов.

Существует достаточно большой опыт выводки стекловаренных печей различных конструкций именно при помощи этого метода.

В последнее время, особенно за рубежом, начал применяться совершенно иной метод выводки стекловаренных печей при помощи т.н. тепловых пушек.

НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩЕГО МЕТОДА ВЫВОДКИ СТЕКЛОВАРЕННЫХ ПЕЧЕЙ

Так как термопары, по которым производят выводку, установлены в своде стекловаренной печи, то происходит значительное отставание в температурах между регенераторами и сводом стекловаренной печи (т.е. регенераторы перегреваются, а свод недогревается). При таком способе существует ряд существенных недостатков:

- пережигание насадочного кирпича. При выводке кирпичи раскаляются до белого свечения, что соответствует температуре примерно 1300оС, а т.к. в насадке применяется в основном шамотный кирпич (максимальная температура применения которого как раз и составляет 1300-1350оС), то существует большая вероятность того, что насадка разрушится в скором времени. Данное обстоятельство усугубляется тем, что перегреваются нижние слои и арки поднасадочных каналов, несущие наибольшие механические нагрузки, что ещё более снижает максимальную температуру их применения;

- при переходе с «запальников» на основные горелки происходит впуск холодного воздуха с температурой не более 20оС в перегретую насадку. Происходит так называемый термоудар, при этом шамотный кирпич может не выдержать и лопнуть или начать крошиться, что отрицательно сказывается на прочности насадки и арок;

- из-за большой инерционности системы очень трудно применить автоматическое регулирование процесса выводки. В результате происходят периодические отклонения от графика выводки, что, несомненно, сказывается как на качестве, так и на времени выводки;

- в самом начале выводки при розжиге «запальников» происходят постоянные «отрывы» и погасания пламени. При несвоевременном розжиге, поступивший в регенераторы газ, может взорваться, разрушив (как минимум) насадку регенераторов;

- на заключительном этапе выводки при помощи «запальников» при температуре от 300оС до 750оС происходит следующее: продукты сгорания в большом объёме накапливаются под сводом печи, не успевая выходить через температурные швы и неплотности кладки. Т.о. создаётся аэродинамическая «пробка», мешающая подъёму горючих дымовых газов из регенераторов. Для поднятия температуры прибавляют расход топлива, тем самым создавая ещё больший объём продуктов сгорания под сводом, что ещё более усугубляет положение. Приходится перемещать «запальники» в более верхние окошки «рубашек» регенераторов с постоянным контролем горения и дальнейшими хлопотами по поднятию температуры. В итоге иногда приходится переходить на основные горелки не достигнув положенных 650-700оС. При этом, естественно, горелки начинают тухнуть. В это время существует большая вероятность падения температуры в самой печи (как правило, так и происходит). Приходится постоянно контролировать их горение и каждый перевод производить их розжиг до достижения температуры под сводом не менее 700оС. Естественно, на качестве выводки такие скачки сказываются отрицательно;

- представителям стекольных заводов приходится тщательно подготавливаться к выводке: изготавливать «запальники», подготавливать большое количество (до 100 и более метров) шлангов, изготавливать отводы (не всегда предусмотрены места для их подсоединения) для подключения газа к «запальникам» и др.;

- зачастую персонал, находящийся на заводе, не имеет соответствующей квалификации и опыта выводки стекловаренных печей. Поэтому для качественного проведения выводки необходимо постоянное присутствие представителя пуско-наладочной организации в каждой смене. А это требует увеличения количества командируемых наладчиков, как минимум, до 4-х человек или их работы в неурочное время.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА ВЫВОДКИ

В настоящее время появился более прогрессивный способ выводки стекловаренных печей с помощью т.н. «тепловых пушек».

Они представляют собой горелку с принудительной подачей топлива и воздуха. Состоят из горелочного блока и узла автоматики. Горелочный блок объединяет 4 узла: огневой, подачи газа, подачи воздуха, регулирования тепловой мощности, регулирования соотношения подачи газа и воздуха. Горелка обеспечивает: подачу и розжиг топлива, регулирование тепловой мощности по команде от датчика температуры, контроль параметров безопасности горелки и тепловой установки, выключение горелки при недопустимых отклонениях контролируемых параметров.

Горелки довольно мобильны и неприхотливы в эксплуатации

Предлагается при выводке вставлять горелки в загрузочные карманы стекловаренной печи или в специально предусмотренные для этих целей технологические окна. Переводные шибера ставятся вразрез, т.о. осуществляется оттяжка дымовых газов на трубу.

Рассмотрим преимущества применения данных горелочных устройств по сравнению с «запальниками»:

- максимальная температура нагрева приходится непосредственно на саму стекловаренную печь с последовательным снижением температур по ходу дымового тракта (то же, что и при нормальной работе стекловаренной печи). Т.о. печь (и весь огнеупор) с момента начала выводки находится в естественном режиме работы;

- при переходе на основные горелки не возникает никаких проблем при выключении «тепловых пушек». Само выключение «пушек» можно отложить до достижения температуры около 800оС, т.е. «тепловые пушки» будут работать в качестве запальников на случай отрыва пламени на основных горелках;

- «тепловые пушки» поставляются как отдельно, так и в комплексе с автоматикой безопасности и автоматики регулирования температуры, что позволит автоматически (в крайнем случае, полуавтоматически) поддерживать температуру в соответствии с графиком выводки;

- при отрыве и погасании пламени система безопасности сама оповестит об этом обслуживающий персонал и останется только нажать кнопку «розжиг» для продолжения выводки;

- никаких аэродинамических пробок не может возникнуть. Единственной сложностью может быть разогрев трубы для обеспечения необходимой тяги из печи, но эта проблема решается аналогично, как и в случае использования для выводки «запальников» при переходе на основные горелки. Только в случае с «запальниками» затягивание этого процесса влияет на продолжительность выводки, а с «тепловыми пушками» - нет, т.к. температуры низкие и удаление дымовых газов из печи может происходить в течении длительного времени через температурные швы и неплотности кладки (т.к. объёмы дымовых газов в данный момент тоже малы);

- постоянное присутствие представителя пуско-наладочной организации необходимо на момент пуска установки, а в дальнейшем можно осуществлять периодический контроль (1 раз в 4 часа) при проведении вводного инструктажа со стекловарами предприятия (аварийные режимы и методы устранения их причин). В таком случае максимальное количество представителей пуско-наладочной организации можно сократить до 2-3-х человек.

- с помощью тепловой пушки может осуществляться наварка стекловаренной печи. Для этого на саму горелку (сопло) устанавливается специальная приемная воронка с регулирующим шибером. От бункера-накопителя шихты отводиться рукав, который опускается в приемную воронку на горелке. По рукаву подается мелко дробленный стеклобой. Скорость его подачи регулируется с помощью заслонки на горелке. Попадая в факел, бой интенсивно плавиться и энергией струи выбрасывается в печь уже расплавленным. Таким образом, скорость наварки значительно увеличивается, за счет интенсивного плавления боя в факеле.

Наш E-mail: steklogaz@list.ru