1. Temperatur und Umgebungsbedingungen des Regenerators
Wenn die Gesamthöhe H des Gitterkörpers und die oberen und unteren Temperaturen t1 und t0 in der Regeneratorstruktur und den Betriebsparametern bestimmt sind, kann die Rauchgastemperatur ti auf jeder Ebene gemäß der folgenden Formel geschätzt werden, die als eine der Grundlagen für die Auswahl feuerfester Materialien verwendet werden kann.
Daher muss die Auswahl der feuerfesten Materialien für den Regenerator die folgenden Bedingungen erfüllen:
(1) Änderungen des Temperaturzyklus;
(2) Oxidations-/Reduktionseffekt;
(3) Erosion durch Feststoffe;
(4) Die Wirkung von flüchtigem Flugstaub und Kondensat.
Für das feuerfeste Material des Gitterkörpers ist außerdem ein guter Wärmeaustauschwert erforderlich, um die Anforderungen an die thermische Effizienz des Gitterkörpers zu erfüllen.
2. Angemessene Auswahl feuerfester Materialien
1. Gitterkörperoberschicht
Der Temperaturabfall pro Meter im Regenerator beträgt im Allgemeinen 80-100 Grad, und die höchste Temperatur an der Oberseite des Gitterkörpers erreicht 1380-1400 Grad. In der oberen Schicht des Gitterkörpers bei einer Temperatur über 1300 Grad empfiehlt sich die Verwendung von direkt gebundenem hochreinemMagnesiasteine. Dieser Ziegel wird bei hoher Temperatur (1780-1800 Grad) mit hochreinem geschmolzenem Sand gebrannt. Der Gehalt an CaO, SiO2 und Fe2O3 ist gering und Periklas ist direkt gebunden. Die Gasphase und die Flüssigphase können nur schwer in den Ziegel eindringen. Der Ziegelkörper ist stark korrosionsbeständig und kann das Abdeckphänomen von Oberflächenbindepulver reduzieren.
Da SiO2 im fliegenden Material allmählich in die Risse des Ziegelkörpers eindringt und das CaO/SiO2-Verhältnis des Matrixteils verändert, bilden sich niedrigschmelzendes Diopsid CMS2, Magnesiumskapolith C2MS2, Forsterit M2S und Magnesiumrhodonit C3MS2, was zu einem großen Volumeneffekt führt. Periklitkristalle können unter Einwirkung von Alkalidampf auch allmählich wachsen, wodurch der Ziegelkörper reißt, bricht und sich ablöst, was die Lebensdauer des Ziegelkörpers verkürzt.
In einer nicht schwach reduzierenden Atmosphäre liegt Calciumvanadat in flüssiger Phase vor, das in den Ziegel eindringt, um das Wachstum von Periklaskristallen zu fördern und außerdem eine Verformung des Ziegelkörpers zu verursachen.
2. Mittlere Schicht des Gitters
Die Temperatur der mittleren Gitterschicht beträgt etwa 800-1100 Grad, und es können feuerfeste Materialien aus Magnesia-Chrom, Forsterit und Magnesia-Aluminiumoxid ausgewählt werden. Magnesia-Aluminiumoxid-Materialien sind sehr widerstandsfähig gegen Sulfaterosion, aber teuer. Diese Art von feuerfestem Material wird in China noch nicht häufig verwendet. Die Einsatztemperatur von Forsteritsteinen sollte 1050 Grad nicht überschreiten, und sie werden in der Niedertemperaturzone der mittleren Schicht verwendet.
In der mittleren Schicht des Gitters kommt es zu wiederholter Verflüssigung und Verfestigung von Sulfat. Dies wird durch den im Schweröl verbleibenden V2O5-Kohlenstoffketten-Crackkatalysator verursacht, der SO2 im Rauchgas in SO3 umwandelt und die feuerfesten Materialien des Gitters allmählich korrodieren lässt. Seine Verfestigungsausdehnung kann entsprechende Spannungsversprödungsschäden an der Ziegelstruktur verursachen.
Über 1000 Grad reagiert Sulfat mit MgSO4 zu NaxMg(yS2O2)2, und die Intensität der Reaktion nimmt mit steigendem Na2O/SO3-Verhältnis zu. Um die Korrosionsbeständigkeit von Magnesia-Chrom-Steinen zu verbessern, sollte der Cr2O3-Gehalt so weit wie möglich erhöht werden und der Grad der direkten Bindung der Mineralphase sollte erhöht werden, damit der Chromspinell die Periklaspartikel umhüllt, was seine Lebensdauer verlängern kann.
3. Die untere Schicht des Gitters und andere Teile
Die Temperatur der unteren Gitterschicht liegt unter 800 Grad und die chemische Korrosion ist schwach, aber das Gesamtgewicht eines Regeneratorgitters beträgt mindestens 40-50t und die Einheitslast der unteren Gitterschicht beträgt bis zu 8-10t/m2. Außerdem muss das Gitter mit der Flammenmethode geschmolzen und gereinigt werden. Daher ist es ratsam, hochwertige, porenarme Tonziegel mit hoher Kriechfestigkeit und guter Temperaturwechselbeständigkeit zu verwenden. Um die Kontaktreaktion zwischen alkalischen Ziegeln und Tonziegeln zu verhindern, können hochtonerdehaltige Ziegel als Übergangsschicht zwischen der mittleren und unteren Gitterschicht verwendet werden.
Andere Teile des Regenerators sind die Kronenoberseite, die Seitenwände und die Rostkrone, wo die feuerfesten Materialien relativ schwach gegen Erosion sind. Im Allgemeinen besteht die Regeneratorbogenoberseite aus hochwertigen Silikasteinen und die Seitenwände sind in drei Teile unterteilt. Die Regeneratorwand im oberen Raum des Gitterkörpers besteht aus hochwertigen Silikasteinen und die Zielwand kann auch aus direkt gebundenen Magnesia-Chrom-Steinen bestehen. Vom Teil über dem Roststab bis zur oberen Oberfläche des Rostkörpers ist es die bessere Lösung, im Abschnitt mit gleicher Höhe dasselbe Material wie der Rostkörper zu verwenden, was die Lebensdauer der Wand verlängern kann. Eine andere Lösung besteht darin, alkalische Steine oder direkt gebundene Magnesia-Chrom-Steine zu verwenden, die im oberen Abschnitt eine Ebene niedriger sind als das entsprechende Rostkörpermaterial, direkt gebundene Magnesia-Chrom-Steine im mittleren Abschnitt, Lehmsteine mit geringer Porosität im unteren Abschnitt und Lehmsteine der ersten Ebene unter dem Roststab zu verwenden. Für den Rostbogen werden im Allgemeinen Lehmziegel mit geringer Porosität verwendet, es kann aber auch geschmolzenes AZS-Gussmaterial mit Lehmschutzbögen verwendet werden.
3. Strukturform des Gitterkörpers
Im Glasschmelzofen ist der Regeneratorgitterkörper normalerweise in Siemens- und Korbflechtstilen mit geraden Ziegeln angeordnet. Die Gitterlöcher sind jedoch häufig verstopft. Bei schwerwiegenden Verstopfungen werden Maßnahmen wie Heißreparatur und Austausch von Gitterziegeln ergriffen. Die Heißreparaturbedingungen sind sehr schlecht und der Arbeitsaufwand extrem hoch. Achteckige zylindrische Ziegel werden verwendet, um die ursprünglichen geraden Ziegel zu ersetzen. Das Gitter ist kaminförmig und verstopft nicht leicht. Während der gesamten Ofenzeit ist keine Heißreparatur erforderlich. Überprüfen Sie es einfach regelmäßig. Bei einer geringen Verstopfung kann der untere Teil des Gitters durch Flammschmelzen von unten nach oben gereinigt werden.
Eine der wichtigsten Energiespartechnologien für große Glasschmelzöfen ist die Förderung der Verwendung von zylindrischen Gittersteinen. Achteckige zylindrische Gittersteine behalten die physikalischen und chemischen Eigenschaften der ursprünglichen geraden Steine und lassen sich leicht verlegen. Die Steine sind nach oben und unten ausgerichtet und haben praktisch keine frei hängenden Teile. Die Struktur ist stabil, die Heizfläche pro Volumeneinheit des Gitters ist hoch und die Lebensdauer ist lang, was zunehmend geschätzt wird. Die Wandstärke des zylindrischen Steins kann auf 40mm reduziert werden, was nicht nur das Gewicht des Einheitsgitters verringert, sondern auch die Wärmeleitfähigkeit erhöht. Die Kosten des zylindrischen Gitters sind etwa 15 % höher als die des Korbgitters und etwa 15 % niedriger als die des Kreuzgitters. In Bezug auf die Energieeinsparung ist der Unterschied zwischen dem zylindrischen Gitter und dem Kreuzgitter jedoch nicht groß. Der Wärmeverbrauch des Korbgitters steigt jedes Jahr um 1 bis 2 %, der Wärmeverbrauch des Zylindergitters steigt jedes Jahr um etwa 0,5 %. Durch die Verlangsamung der „Alterung“ wird viel Energie gespart.
Bei der Gestaltung der Regeneratorstruktur muss der Verbindungsmethode zwischen den zylindrischen Gittersteinen und dem Rostbogen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Für den Übergang zwischen den zylindrischen Gittersteinen und dem Rostbogen sollte die Siemens-Anordnung gerader Steine mit einer Höhe von etwa 1 m verwendet werden. Auf diese Weise können die Gitterlöcher oben und unten reibungslos verbunden werden und die Gleichmäßigkeit des in das zylindrische Gitter eintretenden Gases kann verbessert werden, wodurch die Vorteile der zylindrischen Gittersteine voll ausgeschöpft und die thermische Effizienz des Glasschmelzofens verbessert werden.
Gegenwärtig hat sich der Regenerator des heimischen Glasschmelzofens allmählich von der traditionellen aufsteigenden Straßenstruktur zu einer kastenförmigen, unterteilten oder verbundenen Struktur geändert. Eine weitere Intensivierung der Forschung zur angemessenen Auswahl feuerfester Materialien für den Regenerator, die Verwendung unterteilter Konfigurationen und die Entwicklung neuer Varianten können den Anforderungen zur Verbesserung der Effizienz und der Lebensdauer des Regenerators gerecht werden. Dies ist von großer Bedeutung für die Herstellung von hochwertigem Glas in heimischen Glasschmelzöfen und die frühzeitige Verwirklichung der Entwicklungsziele niedriger Energieverbrauch, hoher thermischer Wirkungsgrad, große Tonnage und lange Ofenlebensdauer.
