يؤثر هيكل الفرن الصغير بشكل حاسم على اتجاه وسرعة ودرجة اختلاط الهواء بالغاز وطول شعلة اللهب. تحدد درجة حرارة التسخين المسبق للهواء والغاز وكمية الهواء الزائد جو اللهب ودرجة حرارة احتراق اللهب. لذلك، يلعب هيكل الفرن الصغير دورًا مهمًا في نقل الحرارة في الفرن وعملية ذوبان الزجاج.
بالنسبة لأفران الصهر التي تحرق الوقود السائل والغاز الطبيعي وغاز فرن الكوك، فإن بنية الفرن الصغير بسيطة نسبيًا، حيث يوجد مخرج فرن صغير وقناة أفقية فقط. بالنسبة لأفران الصهر التي تحرق غاز الإنتاج، بالإضافة إلى المخرج والقناة الأفقية، يحتوي الفرن الصغير أيضًا على غرفة احتراق مسبق ولسان فرن صغير ورافعة هواء ورافعة غاز.
1. مخرج العادم
يُطلق على المخرج أيضًا مخرج النار. إنه المكان الذي يتم فيه إخراج اللهب إلى الفرن والمكان الذي يتم فيه امتصاص غاز العادم من الفرن. عندما يكون معدل تدفق الهواء (والغاز) ودرجة حرارة احتراق اللهب ثابتين، فإن حجم المقطع العرضي للمخرج يحدد سرعة إخراج اللهب إلى الفرن ويؤثر أيضًا على طول اللهب. عندما تكون المساحة المقطعية للفوهة ثابتة، فإن نسبة الطول إلى ارتفاع الفوهة تحدد مساحة تغطية اللهب على سطح السائل الزجاجي.
سرعة اللهب الكبيرة جدًا أو الصغيرة جدًا لا تساعد على التقدم الطبيعي لعملية الذوبان. إذا كانت السرعة كبيرة جدًا، فلن يكون لدى الوقود الوقت للاحتراق الكامل وسيمتد إلى الفرن الصغير المقابل، أو حتى يحترق في غرفة تخزين الحرارة، وهو ما لا يساعد على ذوبان الزجاج في الفرن، ومن السهل حرق الفرن الصغير المقابل وغرفة تخزين الحرارة والشبكةطوب حراريس. في الوقت نفسه، إذا كانت سرعة اللهب كبيرة جدًا، فسيتم إدخال المسحوق إلى الفرن الصغير المقابل، مما يؤدي إلى تآكل البناء في أجزاء مختلفة من الفرن الصغير وحجب جسم الشبكة. إذا كانت سرعة اللهب صغيرة جدًا، فسوف يطفو اللهب ويصبح ضعيفًا، وهو ما لا يساعد على نقل الحرارة للسائل الزجاجي ومواد الدفعة، ومن السهل حرق القوس المسطح لفوهة الفرن الصغير. من أجل زيادة مساحة تغطية اللهب، يلزم زيادة عرض الفوهة قدر الإمكان. غالبًا ما تكون مساحة المقطع العرضي للفوهة مسطحة لتلبية مساحة التغطية. عادةً ما يختلف عرض الفوهة وفقًا لمتطلبات نظام درجة الحرارة في الفرن. بالنسبة لفرن الصهر الذي يحتوي على 7 أزواج من الأفران الصغيرة، فإن عرض الأفران الصغيرة 1# و2# و6# هو نفسه، وعرض فوهات الأفران الصغيرة 3# و4# و5# أصغر قليلاً، وفوهة الفرن الصغير 7# هي الأصغر.
القوس الموجود أعلى الفوهة يسمى القوس المسطح الأمامي للفرن الصغير؛ الجدران على جانبي الفوهة تسمى مداخن الفرن الصغيرة، وطوب خطاف الفرن الصغير في الأسفل. نظرًا لأن اللهب يتم رشه في الفرن أو يتم تفريغ الغاز عالي الحرارة في الفرن من خلال الفوهة، فإن تآكل اللهب وتآكل المواد المتطايرة يسببان بيئة استخدام سيئة، لذلك يتم استخدام الطوب الحراري العادي المصبوب من أكسيد الزركونيوم المصبوب للبناء في أجزاء مختلفة من الفوهة.
من المتوقع عمومًا أن تكون المسافة بين الفوهة وسطح السائل صغيرة قدر الإمكان، بحيث يكون اللهب قريبًا من سطح السائل، مما يساعد على نقل الحرارة. عمومًا، تكون المسافة بين الطوب السفلي للفوهة وسطح السائل الزجاجي 400~600 مم.
2. غرفة الاحتراق المسبق
بالنسبة لفرن الصهر الذي يحرق غاز المنتج، فإن مساحة الفرن الصغيرة من نهاية اللسان إلى الحافة الخارجية للفوهة تسمى غرفة الاحتراق المسبق. بعد دخول الهواء والغاز المسخنين مسبقًا من الأجزاء العلوية والسفلية لقوس اللسان على التوالي، يلتقيان أمام اللسان وينتشران ويتصادمان مع بعضهما البعض للاختلاط والحرق إلى حد معين والرش في الفرن بزاوية معينة. من أجل ضمان حرق الغاز بالكامل في الفرن، تلعب غرفة الاحتراق المسبق دورًا كبيرًا، لذا فإن طول غرفة الاحتراق المسبق (أي مسافة الاحتراق المختلط للهواء والغاز) يعكس أيضًا وقت الاحتراق المختلط، وهو مؤشر هيكلي مهم.
بالنسبة لفرن الصهر الذي يحرق على الفرن الصغير من خلال الإدخال الجانبي أو الإدخال العلوي أو الإدخال السفلي لبندقية الرش، تسمى المساحة الموجودة في الفرن الصغير أيضًا غرفة الاحتراق المسبق. بالنسبة لفرن الصهر الذي يحرق الوقود السائل والغاز الطبيعي من خلال الجزء السفلي من الفرن الصغير، تسمى المساحة الموجودة في الفرن الصغير قناة الهواء.
تتكون غرفة الاحتراق المسبق من قوس مائل وجدار جانبي صغير للفرن ولوح سفلي صغير للفرن. تتكون اللوحة السفلية للفرن الصغير من الطوب الحراري السفلي أو ألواح فولاذية مصبوبة أو فولاذ قنوات مرتبة بشكل منظم ؛ يتحمل الدفع الجانبي للقوس المنحدر قضبان الربط بين أعمدة العارضة I على جانبي الفرن الصغير. يعد هيكل غرفة الاحتراق المسبق عاملاً مهمًا في تنظيم لهب الفرن بالكامل. يكون الطوب لغرفة الاحتراق المسبق على اتصال باللهب عالي الحرارة ، لذلك يستخدم القوس المنحدر والجدران الجانبية طوب كوروندوم مصبوب عادي 33 # ، ويستخدم الطوب السفلي للفرن الصغير طوب كوروندوم غير قابل للانكماش بطريقة الأكسدة 33 #. يتم عزل القوس المنحدر والجدران الجانبية من الداخل إلى الخارج بمواد مانعة للتسرب من الزركونيوم وطوب عازل عالي الألمنيوم وطلاءات عازلة ؛ يتم عزل الجزء السفلي من الفرن الصغير من الداخل إلى الخارج بمواد مانعة للتسرب من الزركونيوم وطوب عالي الألمنيوم؛ ويوجد كيس ماء مسطح أدناه لتقليل درجة حرارة بيئة التشغيل عند فحص الفوهة واستبدالها.
