Выпуск некондиционной продукции (в основном по величине водопоглощения) В отличие от Гомельского стеклозавода, связан с отмеченными недостатками технологии и конструктивными особенностями туннельных печей.
Отсутствие в печи зоны резкого охлаждения затрудняет фиксацию структуры и формы вспененных блоков, поэтому на заводе стремятся снизить температуру в конце печи на относительно коротком участке (1,5 м), что затрудняет извлечение изделий из металлических форм.
Нередки случаи, когда операторы, стремясь облегчить процесс извлечения блоков, повышают температуру в конце печи до 600 °С (рис. 1.4). В результате происходит оседание пеномассы, в центре блоков образуются впадины, ухудшается не только структура пеностекла, но и товарный вид продукции. Отмеченные недостатки конструктивного и режимного характера снижают выход блоков больших размеров, что в принципе не. характерно для аналогичных схем производства (см. данные Гомельского стеклозавода, табл. 3).
По результатам выполненных исследований можно сделать вывод о том, что характер температурной кривой одноярусной туннельной печи, определяемый ее конструкцией, в наибольшей степени влияет на структуру пеностекла и его физические свойства. Статистическая обработка параметров работы туннельных печей и свойств полученного в них пеностекла также подтверждает наиболее значимое влияние не самих отклонений по температуре и продолжительности вспенивания, а характера кривой вспенивания, особенностью которой в лучшем варианте (Гомельский завод) является наличие зоны резкого охлаждения между участками вспенивания и стабилизации структуры пеностекла.
Исходя из этой зависимости, можно заключить, что конструкция печи должна выбираться на основании данных о характере температурной кривой, которая наиболее полно удовлетворяла бы особенностям вспенивания пеностекла вполне конкретного состава и назначения.
3. Одностадийный способ производства пеностекла с применением форм
О состоянии производства пеностекла по одностадийному способу можно судить как по литературным данным [1—10], так и по результатам натурных исследований, полученным нами на Гомельском и Кучинском заводах.
Впервые в СССР этот способ был освоен на Гомельском стеклозаводе в 1953 г. [3, 11]. Вспенивание и отжиг пеностекла проводили в туннельной печи в жаростойких металлических формах, устанавливаемых на вагонетки в три ряда по высоте и два по ширине канала. В связи с недостаточной изученностью данного способа производства и главным образом работы туннельной печи авторы и руководство завода предложили повысить производительность печи за счет увеличения высоты ее канала с тем, чтобы садку форм можно было бы производить в пять рядов. В 1956 г. такая схема размещения форм была осуществлена в печах вновь построенного цеха пеностекла на этом же заводе (вторая очередь). Температурный режим этих туннельных печей (рис. 1. 5) включал нагрев пенообразующей смеси со скоростью 3,3 ° С/ч, вспенивание 1 ч, так называемое «резкое» охлаждение за 2 ч (по 1,65 °С/мин) и отжиг в течение 14 ч 44 мин со скоростью в интервале температуры 600—400 °С — 0,4 °С/мин и 400— 50 °С — 0,7 °С/мин.
По отчетным данным завода, пеностекло обладало следующими свойствами: у — 170—240 кг/м3; λ — 0,08 ккал/(м*ч*°С); Rсж — 8—10 кгс/см2; W — до 10%. В отдельные периоды работы отмечено повышение водопоглощения до 20—30%, что, по заключению специалистов завода, объясняется затруднениями в поддержании заданного температурного режима в печи, большой ее инерционностью и отсутствием изотермии по сечению канала печи.
В 1969—1972 гг. нами проводились систематические натурные исследования работы пятиярусных печей Гомельского стеклозавода и трехъярусной печи Кучинского комбината, цель которых заключалась в выявлении несоответствий режимного характера и разработке мероприятий по улучшению работы печей.
Прежде всего было изучено распределение температуры в различных сечениях канала печи (рис. 1. 6) для установления допустимых границ колебания ее и разработки мероприятий режимного характера. Полученные значения t и t' (рис. 1. 7) сопоставлялись с данными замеров температуры в точках А, Б, В, Г (см. рис. 1.5), характеризующих заданную температурную кривую и находящихся на 150—200 мм выше верхнего ряда форм, т. е. у свода печи.
В зоне подогрева (сечение А, рис. 1.7) наблюдается отставание локальных температур в точках 1—5 и 1'—5' против заданной в точке А, что можно объяснить сопротивлением, садки форм и расположением влетов каналов, через которые удаляются дымовые газы из зоны подогрева. Наибольший градиент температуры обнаружен в точках 1'—5', причем значения Δt' так же, как и Δt, с отрицательным знаком. Это означает, что основное количество дымовых газов движется по подсводному каналу и затем у стенок печи направляется к влетам. Поэтому значение — Δt' наибольшее в точках 1', 2' и 3' и составляет 45—50 °С.
В зоне вспенивания (см. рис. 1.6) в сечении, соответствующем точке Б, температурное поле характеризуется еще большей неоднородностью, хотя в общем плане прослеживается та же закономерность, что и для сечения А (рис. 1.7, б), т. е. отставание температуры в точках 1'—5'. В точках 1—5, наоборот, обнаружено значительное повышение локальных температур, особенно в точках 1 и 2, что связано с воздействием у влетов горелок открытого пламени на стенки металлических форм. В то же время Δt' в точках 3', 4' и 5' составляет 45—60 °С и имеет обратную направленность, что противоречит условиям нормального развития структуры пеностекла [1,3].
Нами сделана попытка по локальным значениям температуры найти область допустимых ее значений в зоне вспенивания.
- 1 •
- 2 •
- 3 •
- 4 •
- 5 •
- 6 •
- 7 •
- 8 •
- 9 •
- 10 •
- 11 •
- 12 •
- 13 •
- 14 •
- 15
- 16 •
- 17 •
- 18 •
- 19 •
- 20 •
- 21 •
- 22 •
- 23 •
- 24 •
- 25 •
- 26 •
- 27 •
- 28 •
- 29 •
- 30
- 31 •
- 32 •
- 33 •
- 34 •
- 35 •
- 36 •
- 37 •
- 38 •
- 39 •
- 40 •
- 41 •
- 42 •
- 43 •
- 44 •
- 45
- 46 •
- 47 •
- 48 •
- 49 •
- 50 •
- 51 •
- 52 •
- 53 •
- 54 •
- 55 •
- 56 •
- 57 •
- 58 •
- 59 •
- 60
- 61 •
- 62 •
- 63 •
- 64 •
- 65 •
- 66 •
- 67 •
- 68 •
- 69 •
- 70 •
- 71 •
- 72 •
- 73 •
- 74 •
- 75 •
- 76