1. Temperatuur- en omgevingsomstandigheden van de regenerator
Wanneer de totale hoogte H van het roosterlichaam en de boven- en ondertemperaturen t1 en t0 in de regeneratorstructuur en bedrijfsparameters worden bepaald, kan de rookgastemperatuur ti op elk niveau worden geschat volgens de volgende formule: die kan worden gebruikt als een van de basis voor het selecteren van vuurvaste materialen.
Daarom moet de selectie van vuurvaste materialen voor de regenerator aan de volgende voorwaarden voldoen:
(1) Veranderingen in de temperatuurcyclus;
(2) Oxidatie-/reductie-effect;
(3) Erosie van vaste vlieg;
(4) Het effect van vluchtige vlieg en condensaat.
Voor het vuurvaste materiaal van het roosterlichaam is het ook noodzakelijk om een goede warmtewisselingswaarde te hebben om te voldoen aan de behoeften van het thermische rendement van het roosterlichaam.
2. Redelijke selectie van vuurvaste materialen
1. Bovenste laag van rasterlichaam
De temperatuurdaling per meter in de regenerator is over het algemeen 80-100 graad, en de hoogste temperatuur aan de bovenkant van het roosterlichaam bereikt 1380-1400 graad. In de bovenste laag van het roosterlichaam bij een temperatuur boven de 1300 graden is het raadzaam om direct gebonden hoogzuiverheid te gebruikenmagnesiumoxide bakstenen. Deze steen wordt op hoge temperatuur (1780-1800 graad) gebakken met zeer zuiver gesmolten zand. Het gehalte aan CaO, SiO2 en Fe2O3 is laag en de periklaas is direct gebonden. Het is moeilijk voor de gasfase en de vloeibare fase om de steen binnen te dringen. Het bakstenen lichaam heeft een sterke corrosieweerstand en kan het aftoppingsverschijnsel van oppervlaktebindend poeder verminderen.
Omdat SiO2 in het rondvliegende materiaal geleidelijk de scheuren van het baksteenlichaam zal binnendringen en de CaO/SiO2-verhouding van het matrixdeel zal veranderen, zullen laagsmeltende fasediopside CMS2, magnesiumscapoliet C2MS2, forsteriet M2S en magnesiumrhodoniet C3MS2 worden gevormd, resulterend in een groot volume-effect. Periclietkristallen kunnen ook geleidelijk groeien onder invloed van alkalidamp, waardoor het bakstenen lichaam barst, breekt en loslaat, waardoor de levensduur van het bakstenen lichaam wordt verkort.
In een niet-zwakke reducerende atmosfeer bevindt calciumvanadaat zich in vloeibare fase, dat in de baksteen doordringt om de groei van periklaaskristallen te bevorderen en er ook voor zorgt dat het baksteenlichaam vervormt.
2. Middelste laag van het rooster
De temperatuur van de middelste laag van het rooster is ongeveer 800-1100 graden, en vuurvaste materialen uit magnesiumoxide-chroom, forsteriet en magnesiumoxide-aluminiumoxide kunnen worden geselecteerd. Magnesia-aluminiumoxidematerialen hebben een sterke weerstand tegen sulfaaterosie, maar zijn duur. Dit type vuurvast materiaal wordt nog niet veel gebruikt in China. De gebruikstemperatuur van forsterietstenen mag niet hoger zijn dan 1050 graden en ze worden gebruikt in de lage temperatuurzone van de middelste laag.
Er is een fenomeen van herhaalde vloeibaarmaking en stolling van sulfaat in de middelste laag van het rooster. Dit wordt veroorzaakt door de resterende V2O5-katalysator voor het kraken van de koolstofketen in de zware olie, die SO2 in het rookgas omzet in SO3 en geleidelijk de vuurvaste materialen uit het rooster aantast. De uitzetting ervan door stolling kan overeenkomstige schade door spanningsverbrossing aan de baksteenstructuur veroorzaken.
Boven de 1000 graden zal sulfaat reageren met MgSO4 om NaxMg(yS2O2)2 te vormen, en de intensiteit van de reactie zal toenemen met de toename van de Na2O/SO3-verhouding. Om de corrosieweerstand van magnesia-chroomstenen te verbeteren, moet het Cr2O3-gehalte zoveel mogelijk worden verhoogd en moet de mate van directe binding van de minerale fase worden verhoogd, zodat de chroomspinel de periklaasdeeltjes omhult, wat zich kan uitstrekken zijn levensduur.
3. De onderste laag van het rooster en andere delen
De temperatuur van de onderste laag van het rooster is lager dan 800 graden en de chemische corrosie is zwak, maar het totale gewicht van een regeneratorrooster is minstens 40-50t, en de eenheidsbelasting van de onderste laag van het rooster is zo hoog als 8-10t/m2. Bovendien is het nodig om de vlammethode te gebruiken om het rooster te smelten en schoon te maken. Daarom is het raadzaam om hoogwaardige kleistenen met een lage porositeit te gebruiken met een sterke kruipvastheid en een goede thermische schokbestendigheid. Om de contactreactie tussen alkalische stenen en kleistenen te voorkomen, kunnen stenen met een hoog aluminiumoxidegehalte worden gebruikt als overgangslaag tussen de middelste en onderste lagen van het rooster.
Andere delen van de regenerator zijn onder meer de bovenkant van de kroon, de zijwanden en de roosterkroon, waar de vuurvaste materialen relatief zwak zijn wat betreft erosie. Over het algemeen is de bovenkant van de regeneratorboog gemaakt van hoogwaardige silicabakstenen en zijn de zijwanden in drie delen verdeeld. De regeneratorwand in de bovenste ruimte van het tralielichaam is gemaakt van hoogwaardige silicabakstenen, en de doelmuur kan ook zijn gemaakt van direct verlijmde magnesia-chroomstenen. Vanaf het deel boven de roosterbalk tot aan het bovenoppervlak van het roosterlichaam is het een betere oplossing om hetzelfde materiaal als het roosterlichaam in hetzelfde hoogtegedeelte te gebruiken, wat de levensduur van de muur kan verlengen. Een andere oplossing is het gebruik van alkalische stenen of direct verlijmde magnesia-chroomstenen die één niveau lager liggen dan het overeenkomstige materiaal van het roosterlichaam in het bovenste gedeelte, direct verlijmde magnesia-chroomstenen in het middengedeelte en kleistenen met een lage porositeit in het onderste gedeelte en kleistenen van het eerste niveau onder de roosterbalk. Voor de roosterboog wordt over het algemeen gebruik gemaakt van kleistenen met een lage porositeit, en er kan ook gebruik worden gemaakt van gesmolten gegoten AZS-materiaal met kleibeschermbogen.
3. Structurele vorm van het tralielichaam
In de glassmeltoven wordt het regeneratorroosterlichaam meestal gerangschikt in Siemens- en mandenvlechtstijlen met rechte stenen. De roostergaten zijn echter vaak geblokkeerd. Wanneer de verstopping ernstig is, worden maatregelen genomen zoals warme reparatie en vervanging van traliestenen. De warme reparatieomstandigheden zijn erg slecht en de arbeidsintensiteit is extreem hoog. Ter vervanging van de originele rechte stenen worden achthoekige cilindrische stenen gebruikt. Het rooster is schoorsteenvormig en niet gemakkelijk te blokkeren. Er is geen warme reparatie nodig gedurende de gehele ovenperiode. Gewoon regelmatig controleren. Als er een kleine hoeveelheid verstopping is, kan het onderste deel van het rooster worden gereinigd door van onder naar boven te smelten.
Een van de belangrijke energiebesparende technologieën voor grote glassmeltovens is het bevorderen van het gebruik van cilindrische roosterstenen. Achthoekige cilindrische roosterstenen behouden de fysische en chemische eigenschappen van de originele rechte stenen en zijn gemakkelijk te plaatsen. De stenen zijn op en neer uitgelijnd en hebben in principe geen vrijhangende delen. De structuur is stabiel, het verwarmingsoppervlak per volume-eenheid van het rooster is hoog en de levensduur is lang, wat steeds meer wordt gewaardeerd. De wanddikte van de cilindrische steen kan worden teruggebracht tot 40 mm, wat niet alleen het gewicht van het eenheidsrooster vermindert, maar ook de thermische geleidbaarheid verhoogt. De kosten van het cilindrische rooster zijn ongeveer 15% hoger dan die van het mandrooster, en ongeveer 15% lager dan die van het kruisrooster. In termen van energiebesparing is het verschil tussen het cilindrische rooster en het kruisrooster echter niet veel. Het warmteverbruik van het mandrooster neemt elk jaar met 1% tot 2% toe, en het warmteverbruik van het cilindrische rooster neemt elk jaar met ongeveer 0,5% toe. Er wordt veel energie bespaard door de vertraging van de ‘veroudering’.
Bij het ontwerp van de regeneratorstructuur moet speciale aandacht worden besteed aan de verbindingsmethode tussen de cilindrische roosterstenen en de roosterboog. Voor de overgang tussen de cilindrische roosterstenen en de roosterboog moet de Siemens-opstelling van rechte stenen worden gebruikt, met een hoogte van ongeveer 1 meter. Op deze manier kunnen de roostergaten soepel op en neer worden verbonden en kan de uniformiteit van het gas dat het cilindrische rooster binnenkomt worden verbeterd, waardoor de voordelen van de cilindrische roosterstenen ten volle worden benut en de thermische efficiëntie van de glassmeltoven wordt verbeterd. .
Momenteel is de regenerator van de huishoudelijke glassmeltoven geleidelijk veranderd van de traditionele oplopende wegenstructuur naar een doosvormige, verdeelde of verbonden structuur. Verdere versterking van het onderzoek naar de redelijke selectie van vuurvaste materialen voor de regenerator, het gebruik van gepartitioneerde configuraties en de ontwikkeling van nieuwe variëteiten kunnen voldoen aan de eisen van het verbeteren van de efficiëntie en levensduur van de regenerator. Het is van groot belang voor de productie van hoogwaardig glas in huishoudelijke glassmeltovens en voor de vroege realisatie van de ontwikkelingsdoelen van een laag energieverbruik, een hoog thermisch rendement, een grote tonnage en een lange levensduur van de oven.
