189273. lajstromszámú szabadalom • Hasábalakú üreges béléstest tűzálló anyagból üvegolvasztó kemencék kamráinak rácsozatos kibélelésére
1 189 273 2 A találmány tárgya hasáb alakú üreges béléstest tűzálló anyagból, mint magnezit, megnéziakrómérc, illetve krómércmagnézia, forsterit, samott, üvegolvasztó kemencék kamráinak rácsozatos kibélelésére, ahol a béléstestnek kiemelkedésekkel és hozzájuk kapcsolódó mélyedésekkel ellátott talp- és fedőfelülete van, amely felülnézetben nyolcszög alakúan előnyösen sarkosan van kiképezve és a béléstest a hossztengelyével egytengelyű négyszögkeresztmetszetű, esetleg lekerekített átmenő csatornát tartalmaz. Ilyen fajta üreges béléstestek az AT-PS 365 545 számú osztrák szabadalmi leírásból ismertek és a gyakorlatban beváltak, mivel alakjuk alapján lehetséges üvegolvasztó kemencék kamráinak stabil rácsozatos kibélelése és falvastagság olymértékű csökkentése, hogy gyakorlatilag a teljes testük hőtárolásra szolgál, ami abból a követelményből adódik, hogy a csatornakeresztmetszet négyszerese a csatornakeresztmetszet kerületével való osztásából adódó hidraulikus csatornaátmérő 120-200 mm és az összefüggésből: a hidraulikus átmérő osztva a párhuzamosan a talp- és fedőfelülettel, a főtengelyek irányába mért béléstest falvastagsággal adódó értéke 3-5. Például a béléstest falvastagsága 40 mm-t tesz ki, szemben a korábban alkalmazott tégla alakú béléstestek esetében a stabil rács kialakításához a szükséges falvastagság nem lehetett kisebb 60 mm-nél, miközben a béléstest belseje az égéstermék által nem melegedett fel és ezáltal a hőtárolásban nem vett részt. Az említett üreges béléstestek megfelelő kialakításával megkísérelték az átáramló gáz bizonyos örvénylését és ezáltal jobb hőátadást biztosítani. Olyan üvegolvasztó kemencék üzemeltetésénél, amelyek kamráinak rácsozata ezekkel az üreges béléstestekkel lett kialakítva, bebizonyosodott, hogy az égéstermék, illetve a friss levegő lényegében laminárisán átáramlik a rácsozat csatornáin, ahogy ez tégla alakú vagy kereszt alakú béléstestekből kialakított rácsozatok esetében történik. A találmány feladata, hogy olyan üreges béléstestet alakítsunk ki, amely az égéstermék és a béléstest között, és a béléstest és a friss levegő között jobb hőátadást biztosít. A kitűzött feladatot azzal oldjuk meg, hogy a csatornát határoló falaknak legalább az egyikét, előnyösen mindegyikét, az üreges béléstest külső felületéig terjedő bevágással vagy áttöréssel látjuk el. Ezen bevágások vagy áttörések expanziós térként hatnak, ezáltal az ilyen fajta üreges béléstestekből kialakított rácsozatoknál a csatornákon átáramló gáz örvénylését érjük el. Ez vezet a gáz szorosabb érintkezéséhez a béléstestekkel, miáltal a hőátadás lényegesen javul. Azonkívül az egyes csatornák közt az áramlás kiegyenlítődik, különösen ha az összes béléstest csatornát határoló mindegyik fal bevágással vagy áttöréssel van ellátva. A bevágással vagy áttöréssel ugyan csökken a béléstest csatornáját határoló felületek nagysága, de a csatornára merőlegesen elrendezett bevágás falai szintén részt vesznek a hőátadásban, hogy végül a béléstest fütőfelülete csak kis mértékben csökken vagy egyáltalán nem csökken. Ebben az összefüggésben előnyös, ha a bevágást vagy áttörést határoló vonal hosszának és a béléstest falvastagságának szorzata a bevágás vagy áttörés felületével egyenlő vagy nagyobb nála, miközben a bevágás vagy áttörés felülete előnyösen az üreges béléstestben kialakított csatorna belső falfelületének 0,2-0,6-szorosa. A találmány egy további kiviteli alakjában a bevágások az üreges béléstest talpfelületének irányában nyitottak, miközben a bevágások peremének alsó tartománya az üreges béléstest fedőfelületén kiképzett kiemelkedések tompa éleihez illeszkedően kialakított ferde síkkal van ellátva. Oly módon a rácsozat felépítését megkönnyítő béléstest pozicionálása biztosítva van. A találmányt részletesen előnyös kiviteli példák kapcsán rajz segítségével ismertetjük, ahol 1. ábra : üvegolvasztó kemence vázlata, 2-3. ábra: a találmány szerinti üreges béléstest két kiviteli alakjának nézete, 4. ábra: a találmány szerinti üreges béléstestekkel kialakított rácsozatsor felülnézete, 5. ábra: a találmány szerinti üreges béléstestekkel kialakított rácsozatrész távlati nézete. Az 1. ábrán látható 2 fürdő, amely tűzálló anyaggal kibélelt 1 olvasztókádat tartalmaz. Az 1 olvasztókád mindkét oldalán 3, 3’ csatorna 4, 4’ kamrákhoz van vezetve, amelyekben 5, 5’ rácsozatok vannak elrendezve. A 3, 3’ csatornákban az ábrán nem feltüntetett égőfejek vannak elhelyezve. Minden 5, 5’ rácsozat - peremzónáit kivéve - egyenlő méretű üreges béléstestekkel van kiképezve. Az olvasztókemence üzemeltetésekor az 1 olvasztókádat, illetve a 2 fürdőt a 3’ csatornában elhelyezett égőfejekkel felfütjük, miközben az égésterméket a 3 csatornán és az 5 rácsozaton átvezetjük és ezáltal felmelegítjük az üreges béléstesteket. Amikor az üreges béléstestek kielégítően felmelegedtek, átkapcsolunk és a 2 fürdő fűtése a 3 csatornában elhelyezett égőfej által történik, miközben az égéslevegő 6 nyíláson keresztül a 4 kamrába beáramlik és az 5 rácsozaton hőfelvétel mellett átáramlik és az égéstermék 3’ csatornán keresztül 4' kamrába kerül, ahol az 5’ rácsozaton áthaladva a béléstesteknek hőt ad át és ezután 6’ nyíláson keresztül kiáramlik. A találmány szerinti 7 üreges béléstestek (2., 3., 4. ábra) nyolcszög alakú külső határvonallal, négyszögkeresztmetszetü, központi átmenő 8 csatornával és lényegében állandó S falvastagsággal rendelkeznek. Amennyiben a 7 üreges béléstesteket rétegenként egymáshoz képest elcsúsztatva kötésben elrendezünk függőleges csatornák keletkeznek, amelyeket az egyik rétegben a 7 üreges béléstest 8 csatornái belső felülete és (4. ábrán sraffozva ábrázolt) a következő rétegben négy egymással határos 7 üreges béléstest külső felületei alakítják ki. Mivel a 7 üreges béléstest külső határvonalának peremei sarkosak, a következő réteg 8 csatornának peremei lekerekítettek, az ily módon kiképzett csatornák saroktartományai függőleges irányban kiugró és beugró szakaszokat tartalmaznak, amelyek ezen csatornán átáramló gáz örvényléséhez vezetnek és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
