1. Temperatura i uvjeti okoline regeneratora
Kada se odredi ukupna visina H tijela rešetke te gornja i donja temperatura t1 i t0 u strukturi regeneratora i radni parametri, temperatura dimnih plinova ti na bilo kojoj razini može se procijeniti prema sljedećoj formuli, što može poslužiti kao jedna od osnova za izbor vatrostalnih materijala.
Stoga izbor vatrostalnih materijala za regenerator treba zadovoljiti sljedeće uvjete:
(1) promjene ciklusa temperature;
(2) Oksidacijski/redukcijski učinak;
(3) Čvrsta erozija muhe;
(4) Učinak hlapljive letjelice i kondenzata.
Za vatrostalni materijal rešetkastog tijela također je potrebno imati dobru vrijednost izmjene topline kako bi se zadovoljile potrebe toplinske učinkovitosti rešetkastog tijela.
2. Razuman izbor vatrostalnih materijala
1. Gornji sloj rešetkastog tijela
Pad temperature po metru u regeneratoru općenito iznosi 80-100 stupnjeva, a najviša temperatura na vrhu tijela rešetke doseže 1380-1400 stupnjeva. U gornjem sloju rešetkastog tijela na temperaturi iznad 1300 stupnjeva, preporučljivo je koristiti izravno spojene visoke čistoćemagnezitne opeke. Ova cigla je pečena na visokoj temperaturi (1780-1800 stupnjeva) s topljenim pijeskom visoke čistoće. Sadržaj CaO, SiO2 i Fe2O3 je nizak, a periklaz je izravno vezan. Teško je da plinovita faza i tekuća faza uđu u ciglu. Tijelo opeke ima jaku otpornost na koroziju i može smanjiti pojavu zatvaranja praha za površinsko lijepljenje.
Budući da će SiO2 u letećem materijalu postupno ulaziti u pukotine tijela opeke i mijenjati omjer CaO/SiO2 dijela matrice, formirat će se diopsid CMS2 s niskom talištem, magnezijev skapolit C2MS2, forsterit M2S i magnezijev rodonit C3MS2, što će rezultirati efekt velikog volumena. Kristali periklita također mogu postupno rasti pod djelovanjem alkalijske pare, uzrokujući pucanje, lomljenje i ljuštenje tijela opeke, skraćujući vijek trajanja tijela opeke.
U neslaboj redukcijskoj atmosferi, kalcijev vanadat je u tekućoj fazi, koja prodire u ciglu kako bi pospješila rast kristala periklaza i također uzrokuje deformaciju tijela cigle.
2. Srednji sloj rešetke
Temperatura srednjeg sloja rešetke je oko 800-1100 stupnjeva, a mogu se odabrati vatrostalni materijali od magnezij-kroma, forsterita i magnezij-aluminijevog oksida. Materijali od magnezij-aluminijevog oksida imaju jaku otpornost na sulfatnu eroziju, ali su skupi. Ova vrsta vatrostalnog materijala još nije naširoko korištena u Kini. Temperatura uporabe forsteritnih opeka ne smije prelaziti 1050 stupnjeva, a koriste se u niskotemperaturnoj zoni srednjeg sloja.
Postoji fenomen ponovljenog ukapljivanja i skrućivanja sulfata u srednjem sloju rešetke. To je uzrokovano zaostalim V2O5 katalizatorom krekiranja lanca ugljika u teškom ulju, koji pretvara SO2 u dimnom plinu u SO3 i postupno nagriza rešetkaste vatrostalne materijale. Njegovo širenje uslijed skrućivanja može uzrokovati odgovarajuću štetu uslijed naprezanja na strukturi opeke.
Iznad 1000 stupnjeva, sulfat će reagirati s MgSO4 i formirati NaxMg(yS2O2)2, a intenzitet reakcije će se povećati s povećanjem omjera Na2O/SO3. Kako bi se poboljšala otpornost na koroziju magnezit-krom opeke, sadržaj Cr2O3 treba povećati što je više moguće, a stupanj izravnog vezivanja mineralne faze treba povećati tako da krom spinel obavija čestice periklaza, koje se mogu proširiti njegov vijek trajanja.
3. Donji sloj rešetke i ostali dijelovi
Temperatura donjeg sloja rešetke je ispod 800 stupnjeva, a kemijska korozija je slaba, ali ukupna težina rešetke regeneratora je najmanje 40-50t, a jedinično opterećenje donjeg sloja rešetke iznosi čak 8-10t/m2. Osim toga, postoji potreba za korištenjem metode plamena za topljenje i čišćenje rešetke. Stoga je preporučljivo koristiti visokokvalitetne glinene opeke niske poroznosti s jakom otpornošću na puzanje i dobrom otpornošću na toplinski udar. Kako bi se spriječila kontaktna reakcija između alkalnih opeka i glinenih opeka, opeke s visokim postotkom aluminija mogu se koristiti kao prijelazni sloj između srednjeg i donjeg sloja rešetke.
Ostali dijelovi regeneratora uključuju vrh krune, bočne stijenke i krunu rešetke, gdje su vatrostalni materijali relativno slabi u eroziji. Općenito, vrh luka regeneratora izrađen je od visokokvalitetnih silikatnih opeka, a bočne stijenke podijeljene su u tri dijela. Zid regeneratora u gornjem prostoru rešetkastog tijela izrađen je od visokokvalitetne silikatne opeke, a ciljni zid može biti izrađen i od direktno vezanih magnezijsko-krom opeke. Od dijela iznad šipke rešetke do gornje plohe tijela rešetke, bolje rješenje je koristiti isti materijal kao i tijelo rešetke u istom visinskom presjeku, čime se može produžiti vijek trajanja zida. Drugo rješenje je korištenje alkalnih opeka ili izravno spojenih magnezijsko-kromiranih opeka koje su jednu razinu niže od odgovarajućeg materijala tijela rešetke u gornjem dijelu, izravno spojenih magnezijsko-kromiranih opeka u srednjem dijelu, niskoporoznih glinenih opeka u donjem dijelu , i glinene opeke prve razine ispod šipke rešetke. Luk rešetkastih šipki općenito koristi glinene opeke niske poroznosti, a može također koristiti fuzionirani lijevani AZS materijal s glinenim zaštitnim lukovima.
3. Strukturni oblik rešetkastog tijela
U peći za taljenje stakla, rešetkasto tijelo regeneratora obično je raspoređeno u stilu Siemensa i pletenja košara s ravnim opekama. Međutim, otvori u rešetki su često začepljeni. Kada je blokada ozbiljna, poduzimaju se mjere kao što su topli popravak i zamjena rešetkastih opeka. Uvjeti vrućeg popravka su vrlo loši, a intenzitet rada je izuzetno visok. Osmerokutne cilindrične opeke koriste se za zamjenu originalnih ravnih opeka. Rešetka je u obliku dimnjaka i nije je lako začepiti. Tijekom cijelog perioda peći nije potreban topli popravak. Samo redovito provjeravajte. Ako postoji mala količina začepljenja, donji dio rešetke može se očistiti topljenjem plamena odozdo prema gore.
Jedna od važnih tehnologija za uštedu energije za velike peći za taljenje stakla je promicanje upotrebe cilindričnih rešetkastih opeka. Osmerokutne cilindrične rešetkaste opeke zadržavaju fizikalna i kemijska svojstva izvornih ravnih opeka i lako se polažu. Cigle su poravnate gore i dolje bez slobodnih visećih dijelova. Struktura je stabilna, ogrjevna površina po jedinici volumena rešetke visoka, a vijek trajanja dug, što se sve više cijeni. Debljina stijenke cilindrične opeke može se smanjiti na 4 0 mm, što ne samo da smanjuje težinu jedinične rešetke, već i povećava toplinsku vodljivost. Cijena cilindrične rešetke je oko 15% veća od cijene košaraste rešetke, a oko 15% niža od cijene križne rešetke. Međutim, u smislu uštede energije, razlika između cilindrične rešetke i križne rešetke nije velika. Potrošnja topline košaraste rešetke povećava se za 1% do 2% svake godine, a potrošnja topline cilindrične rešetke povećava se za oko 0,5% svake godine. Mnogo energije se štedi zbog usporavanja “starenja”.
U projektiranju konstrukcije regeneratora posebnu pozornost treba posvetiti načinu spajanja cilindričnih rešetkastih opeka i rešetkastog luka. Siemensov raspored ravnih opeka trebao bi se koristiti za prijelaz između cilindričnih rešetkastih opeka i rešetkastog luka, visine oko 1 m. Na ovaj način, rešetkasti otvori mogu se glatko povezati gore i dolje, a jednolikost plina koji ulazi u cilindričnu rešetku može se poboljšati, dajući punu prednost prednostima cilindričnih rešetkastih opeka i poboljšavajući toplinsku učinkovitost peći za taljenje stakla. .
Trenutačno se regenerator domaće peći za taljenje stakla postupno promijenio iz tradicionalne uzlazne cestovne konstrukcije u pregrađenu ili spojenu strukturu u obliku kutije. Daljnje jačanje istraživanja o razumnom odabiru vatrostalnih materijala za regenerator, korištenje podijeljenih konfiguracija i razvoj novih varijanti može zadovoljiti zahtjeve poboljšanja učinkovitosti i životnog vijeka regeneratora. Od velikog je značaja za proizvodnju visokokvalitetnog stakla u domaćim pećima za taljenje stakla i ranu realizaciju razvojnih ciljeva niske potrošnje energije, visoke toplinske učinkovitosti, velikog tonažnog opsega i dugog vijeka peći.
