1. درجة الحرارة والظروف البيئية للمجدد
عندما يتم تحديد الارتفاع الإجمالي H لجسم الشبكة ودرجات الحرارة العلوية والسفلية t1 وt0 في هيكل المجدد ومعلمات التشغيل، يمكن تقدير درجة حرارة غاز المداخن ti عند أي مستوى وفقًا للصيغة التالية، والتي يمكن استخدامها كأحد الأسس لاختيار المواد المقاومة للحرارة.
لذلك، فإن اختيار المواد المقاومة للحرارة للمولد يجب أن يفي بالشروط التالية:
(1) تغيرات دورة درجة الحرارة؛
(2) تأثير الأكسدة/الاختزال؛
(3) تآكل الذباب الصلب؛
(4) تأثير الذباب المتطاير والمكثفات.
بالنسبة لمواد جسم الشبكة المقاومة للحرارة، من الضروري أيضًا أن يكون لها قيمة تبادل حراري جيدة لتلبية احتياجات الكفاءة الحرارية لجسم الشبكة.
2. الاختيار المعقول للمواد المقاومة للحرارة
1. الطبقة العلوية لجسم الشبكة
يبلغ انخفاض درجة الحرارة لكل متر في المولد عمومًا 80-100 درجة، وتصل أعلى درجة حرارة في الجزء العلوي من جسم الشبكة إلى 1380-1400 درجة. في الطبقة العليا من جسم الشبكة عند درجة حرارة أعلى من 1300 درجة، يُنصح باستخدام مواد عالية النقاء مرتبطة مباشرةطوب الماغنيسيايتم حرق هذا الطوب عند درجة حرارة عالية (1780-1800 درجة) باستخدام رمل منصهر عالي النقاء. محتوى CaO وSiO2 وFe2O3 منخفض، ويتم ربط البيريكليز مباشرة. من الصعب دخول الطور الغازي والطور السائل إلى الطوب. يتمتع جسم الطوب بمقاومة قوية للتآكل ويمكنه تقليل ظاهرة تغطية مسحوق الترابط السطحي.
نظرًا لأن SiO2 الموجود في المادة الطائرة سيدخل تدريجيًا إلى شقوق جسم الطوب ويغير نسبة CaO/SiO2 لجزء المصفوفة، فسيتم تشكيل ديوبسيد CMS2 منخفض الذوبان، وسكابوليت المغنيسيوم C2MS2، وفورستريت M2S، ورودونيت المغنيسيوم C3MS2، مما يؤدي إلى تأثير الحجم الكبير. يمكن أن تنمو بلورات البيريكليت أيضًا تدريجيًا تحت تأثير بخار القلوي، مما يتسبب في تشقق جسم الطوب وكسره وتقشيره، مما يقلل من عمر خدمة جسم الطوب.
في جو غير ضعيف الاختزال، يكون فانادات الكالسيوم في الطور السائل، والذي يخترق الطوب لتعزيز نمو بلورات البيركلاز ويسبب أيضًا تشوه جسم الطوب.
2. الطبقة الوسطى من الشبكة
تبلغ درجة حرارة الطبقة الوسطى من الشبكة حوالي 800-1100 درجة، ويمكن اختيار مواد مقاومة للحرارة من المغنيسيوم والكروم والفورستريت والمغنيسيا والألومينا. تتمتع مواد المغنيسيوم والألومينا بمقاومة قوية لتآكل الكبريتات، لكنها باهظة الثمن. لم يتم استخدام هذا النوع من مواد المقاومة للحرارة على نطاق واسع في الصين حتى الآن. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة استخدام الطوب الفورستريت 1050 درجة، ويتم استخدامها في منطقة درجات الحرارة المنخفضة للطبقة الوسطى.
تحدث ظاهرة التسييل والتصلب المتكرر للكبريتات في الطبقة الوسطى من الشبكة. ويحدث هذا بسبب محفز تكسير سلسلة الكربون V2O5 المتبقي في الزيت الثقيل، والذي يحول SO2 في غاز المداخن إلى SO3 ويؤدي تدريجيًا إلى تآكل المواد المقاومة للحرارة في الشبكة. ويمكن أن يتسبب تمدده المتصلب في حدوث تلف هشاشة الإجهاد المقابل لهيكل الطوب.
فوق 1000 درجة، سوف تتفاعل الكبريتات مع MgSO4 لتكوين NaxMg(yS2O2)2، وستزداد شدة التفاعل مع زيادة نسبة Na2O/SO3. من أجل تحسين مقاومة التآكل لطوب المغنيسيا والكروم، يجب زيادة محتوى Cr2O3 قدر الإمكان، ويجب زيادة درجة الترابط المباشر للمرحلة المعدنية بحيث يلف سبينيل الكروم جزيئات البيركلياز، مما يمكن أن يطيل من عمر خدمته.
3. الطبقة السفلية من الشبكة والأجزاء الأخرى
درجة حرارة الطبقة السفلية من الشبكة أقل من 800 درجة، والتآكل الكيميائي ضعيف، ولكن الوزن الإجمالي لشبكة التجديد لا يقل عن 40-50t، والحمل الوحدوي للطبقة السفلية من الشبكة يصل إلى 8-10t/m2. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة لاستخدام طريقة اللهب لإذابة الشبكة وتنظيفها. لذلك، يُنصح باستخدام الطوب الطيني عالي الجودة منخفض المسامية مع مقاومة قوية للزحف ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية. من أجل منع تفاعل التلامس بين الطوب القلوي والطوب الطيني، يمكن استخدام الطوب عالي الألومينا كطبقة انتقالية بين الطبقات الوسطى والسفلية من الشبكة.
تشمل الأجزاء الأخرى من المجدد الجزء العلوي من التاج والجدران الجانبية وتاج الشبكة، حيث تكون المواد المقاومة للحرارة ضعيفة نسبيًا في التآكل. بشكل عام، يتكون الجزء العلوي من قوس المجدد من طوب السيليكا عالي الجودة، وتنقسم الجدران الجانبية إلى ثلاثة أجزاء. يتكون جدار المجدد في المساحة العلوية لجسم الشبكة من طوب السيليكا عالي الجودة، ويمكن أيضًا صنع الجدار المستهدف من طوب المغنيسيا والكروم الملتصق مباشرة. من الجزء الموجود فوق شريط الشبكة إلى السطح العلوي لجسم الشبكة، فإن الحل الأفضل هو استخدام نفس المادة مثل جسم الشبكة في نفس قسم الارتفاع، مما يمكن أن يطيل عمر خدمة الجدار. حل آخر هو استخدام الطوب القلوي أو طوب المغنيسيا والكروم الملتصق مباشرة والذي يكون أقل بمستوى واحد من مادة جسم الشبكة المقابلة في القسم العلوي، وطوب المغنيسيا والكروم الملتصق مباشرة في القسم الأوسط، وطوب الطين منخفض المسامية في القسم السفلي، وطوب الطين من المستوى الأول أسفل شريط الشبكة. يستخدم قوس شريط الشبكة بشكل عام الطوب الطيني منخفض المسامية، ويمكن أيضًا استخدام مادة AZS المصبوبة المندمجة مع أقواس الحماية الطينية.
3. الشكل البنيوي لجسم الشبكة
في فرن صهر الزجاج، يتم ترتيب جسم الشبكة المجددة عادةً بأسلوب سيمنز ونمط نسج السلة مع الطوب المستقيم. ومع ذلك، غالبًا ما يتم حجب فتحات الشبكة. عندما يكون الانسداد خطيرًا، يتم اتخاذ تدابير مثل الإصلاح الساخن واستبدال الطوب الشبكي. ظروف الإصلاح الساخن سيئة للغاية وكثافة العمالة عالية للغاية. يتم استخدام الطوب الأسطواني المثمن لاستبدال الطوب المستقيم الأصلي. الشبكة على شكل مدخنة وليس من السهل حجبها. لا يلزم إجراء إصلاح ساخن خلال فترة الفرن بأكملها. فقط تحقق بانتظام. إذا كان هناك قدر صغير من الانسداد، يمكن تنظيف الجزء السفلي من الشبكة عن طريق الصهر باللهب من الأسفل إلى الأعلى.
من أهم التقنيات الموفرة للطاقة في أفران صهر الزجاج الكبيرة هي تعزيز استخدام الطوب الشبكي الأسطواني. يحتفظ الطوب الشبكي الأسطواني المثمن بالخصائص الفيزيائية والكيميائية للطوب المستقيم الأصلي، ويسهل وضعه. يتم محاذاة الطوب لأعلى ولأسفل دون وجود أجزاء معلقة حرة بشكل أساسي. الهيكل مستقر، ومنطقة التسخين لكل وحدة حجم من الشبكة عالية، وعمر الخدمة طويل، وهو أمر ذو قيمة متزايدة. يمكن تقليل سمك جدار الطوب الأسطواني إلى 40 مم، مما لا يقلل من وزن الشبكة الوحدوية فحسب، بل يزيد أيضًا من التوصيل الحراري. تكلفة الشبكة الأسطوانية أعلى بنحو 15٪ من تكلفة الشبكة السلة، وأقل بنحو 15٪ من تكلفة الشبكة المتقاطعة. ومع ذلك، من حيث توفير الطاقة، فإن الفرق بين الشبكة الأسطوانية والشبكة المتقاطعة ليس كبيرًا. يزيد استهلاك الحرارة لشبكة السلة بنسبة 1% إلى 2% كل عام، ويزيد استهلاك الحرارة للشبكة الأسطوانية بنحو 0.5% كل عام. يتم توفير الكثير من الطاقة بسبب تباطؤ "الشيخوخة".
في تصميم هيكل المجدد، يجب إيلاء اهتمام خاص لطريقة الاتصال بين الطوب الأسطواني الشبكي وقوس الشبكة. يجب استخدام ترتيب سيمنز للطوب المستقيم للانتقال بين الطوب الأسطواني الشبكي وقوس الشبكة، بارتفاع حوالي 1 متر. بهذه الطريقة، يمكن توصيل فتحات الشبكة بسلاسة لأعلى ولأسفل، ويمكن تحسين توحيد الغاز الذي يدخل الشبكة الأسطوانية، مما يمنح اللعب الكامل لمزايا الطوب الأسطواني الشبكي وتحسين الكفاءة الحرارية لفرن صهر الزجاج.
في الوقت الحاضر، تغير جهاز تجديد فرن صهر الزجاج المنزلي تدريجيًا من هيكل الطريق الصاعد التقليدي إلى هيكل مقسم أو متصل على شكل صندوق. إن تعزيز البحث بشكل أكبر حول الاختيار المعقول للمواد المقاومة للحرارة لجهاز التجديد، واستخدام التكوينات المقسمة، وتطوير أصناف جديدة يمكن أن يلبي متطلبات تحسين كفاءة وعمر مهمة جهاز التجديد. إنه ذو أهمية كبيرة لإنتاج زجاج عالي الجودة في أفران صهر الزجاج المنزلية والتحقق المبكر لأهداف التنمية المتمثلة في انخفاض استهلاك الطاقة والكفاءة الحرارية العالية وحجم الحمولة الكبير وعمر الفرن الطويل.
