1. Температура и условия на околната среда на регенератора
Когато се определят общата височина H на тялото на решетката и горната и долната температура t1 и t0 в структурата на регенератора и работните параметри, температурата на димните газове ti на всяко ниво може да бъде оценена съгласно следната формула, което може да се използва като една от основите за избор на огнеупорни материали.
Следователно изборът на огнеупорни материали за регенератора трябва да отговаря на следните условия:
(1) промени в температурния цикъл;
(2) Окисляващ/редукционен ефект;
(3) Твърда ерозия от мухи;
(4) Ефектът от летлива муха и кондензат.
За огнеупорния материал на тялото на решетката също е необходимо да има добра топлообменна стойност, за да отговори на нуждите на топлинната ефективност на тялото на решетката.
2. Разумен избор на огнеупорни материали
1. Горен слой на решетката
Температурният спад на метър в регенератора обикновено е 80-100 градуса, а най-високата температура в горната част на тялото на решетката достига 1380-1400 градуса. В горния слой на решетъчното тяло при температура над 1300 градуса е препоръчително да се използва директно свързана висока чистотамагнезиеви тухли. Тази тухла е изпечена при висока температура (1780-1800 градуса) с разтопен пясък с висока чистота. Съдържанието на CaO, SiO2 и Fe2O3 е ниско, а периклазът е директно свързан. Трудно е газовата фаза и течната фаза да навлязат в тухлата. Тухленото тяло има силна устойчивост на корозия и може да намали феномена на затваряне на праха за повърхностно свързване.
Тъй като SiO2 в летящия материал постепенно ще навлезе в пукнатините на тухленото тяло и ще промени съотношението CaO/SiO2 на матричната част, ще се образува диопсид CMS2 с ниска топимост, магнезиев скаполит C2MS2, форстерит M2S и магнезиев родонит C3MS2, което ще доведе до ефект на голям обем. Периклитовите кристали също могат постепенно да растат под действието на алкални пари, причинявайки напукване, счупване и отлепване на тухленото тяло, което съкращава експлоатационния живот на тухленото тяло.
В неслаба редуцираща атмосфера калциевият ванадат е в течна фаза, която прониква в тухлата, за да насърчи растежа на периклазови кристали и също така причинява деформация на тялото на тухлата.
2. Среден слой на решетката
Температурата на средния слой на решетката е около 800-1100 градуса и могат да бъдат избрани огнеупорни материали от магнезиев хром, форстерит и магнезиев алуминий. Магнезиево-алуминиевите материали имат силна устойчивост на сулфатна ерозия, но са скъпи. Този тип огнеупорен материал все още не е широко използван в Китай. Температурата на използване на форстеритните тухли не трябва да надвишава 1050 градуса и те се използват в нискотемпературната зона на средния слой.
Има феномен на многократно втечняване и втвърдяване на сулфата в средния слой на решетката. Това се причинява от остатъчния V2O5 катализатор за крекинг на въглеродна верига в тежкото масло, който превръща SO2 в димния газ в SO3 и постепенно корозира решетъчните огнеупорни материали. Разширяването му при втвърдяване може да причини съответно увреждане на тухлената конструкция от крехкост под напрежение.
Над 1000 градуса сулфатът ще реагира с MgSO4, за да образува NaxMg(yS2O2)2 и интензивността на реакцията ще се увеличи с увеличаване на съотношението Na2O/SO3. За да се подобри устойчивостта на корозия на магнезиево-хромираните тухли, съдържанието на Cr2O3 трябва да се увеличи възможно най-много и степента на директно свързване на минералната фаза трябва да се увеличи, така че хром шпинелът да обвие периклазните частици, които могат да се разширят неговия експлоатационен живот.
3. Долният слой на решетката и други части
Температурата на долния слой на решетката е под 800 градуса и химическата корозия е слаба, но общото тегло на решетката на регенератора е най-малко 40-50t, а единичният товар на долния слой на решетката е толкова висока, колкото 8-10t/m2. Освен това е необходимо да се използва методът на пламъка за разтопяване и почистване на решетката. Поради това е препоръчително да се използват висококачествени глинени тухли с ниска порьозност със силна устойчивост на пълзене и добра устойчивост на термичен шок. За да се предотврати контактната реакция между алкални тухли и глинени тухли, тухлите с високо съдържание на алуминий могат да се използват като преходен слой между средния и долния слой на решетката.
Други части на регенератора включват горната част на короната, страничните стени и короната на решетката, където огнеупорните материали са относително слаби по отношение на ерозия. Като цяло горната част на арката на регенератора е направена от висококачествени силициеви тухли, а страничните стени са разделени на три части. Стената на регенератора в горното пространство на решетъчния корпус е направена от висококачествени силициеви тухли, а целевата стена може да бъде направена и от директно свързани магнезиево-хромирани тухли. От частта над пръта на решетката до горната повърхност на тялото на решетката, по-доброто решение е да се използва същият материал като тялото на решетката в същата височина, което може да удължи експлоатационния живот на стената. Друго решение е да се използват алкални тухли или директно свързани магнезиево-хромирани тухли, които са едно ниво по-ниски от съответния материал на тялото на решетката в горната част, директно свързани магнезиево-хромирани тухли в средната част, глинени тухли с ниска порьозност в долната част и глинени тухли от първо ниво под решетката. Решетъчната арка обикновено използва глинени тухли с ниска порьозност и може също да използва разтопен лят AZS материал с глинени предпазни арки.
3. Конструктивна форма на решетъчното тяло
В пещта за топене на стъкло решетъчното тяло на регенератора обикновено е подредено в стилове на Сименс и кошница с прави тухли. Въпреки това отворите на решетката често са блокирани. Когато запушването е сериозно се предприемат мерки като топъл ремонт и подмяна на решетъчни тухли. Условията за топъл ремонт са много лоши и трудоемкостта е изключително висока. Осмоъгълните цилиндрични тухли се използват за замяна на оригиналните прави тухли. Решетката е с форма на комин и не се запушва лесно. Не се изисква горещ ремонт през целия период на пещта. Просто проверявайте редовно. Ако има малко запушване, долната част на решетката може да се почисти чрез пламъчно топене отдолу нагоре.
Една от важните енергоспестяващи технологии за големи пещи за топене на стъкло е насърчаването на използването на цилиндрични решетъчни тухли. Осмоъгълните цилиндрични решетъчни тухли запазват физичните и химичните свойства на оригиналните прави тухли и са лесни за полагане. Тухлите са подравнени нагоре и надолу, като по същество няма свободни висящи части. Конструкцията е стабилна, отоплителната площ на единица обем на решетката е висока, а експлоатационният живот е дълъг, което се цени все повече. Дебелината на стената на цилиндричната тухла може да бъде намалена до 4 0 mm, което не само намалява теглото на решетката на блока, но също така увеличава топлопроводимостта. Цената на цилиндричната решетка е с около 15% по-висока от тази на кошната решетка и с около 15% по-ниска от тази на напречната решетка. Въпреки това, по отношение на спестяването на енергия, разликата между цилиндричната решетка и напречната решетка не е голяма. Консумацията на топлина на кошната решетка се увеличава с 1% до 2% всяка година, а консумацията на топлина на цилиндричната решетка се увеличава с около 0,5% всяка година. Спестява се много енергия поради забавянето на "стареенето".
При проектирането на структурата на регенератора трябва да се обърне специално внимание на метода на свързване между цилиндричните решетъчни тухли и дъгата на решетката. За преход между цилиндричните решетъчни тухли и решетъчния свод трябва да се използва подреждането на правите тухли Сименс с височина около 1м. По този начин отворите на решетката могат да бъдат плавно свързани нагоре и надолу и еднородността на газа, навлизащ в цилиндричната решетка, може да бъде подобрена, давайки пълна игра на предимствата на цилиндричните решетъчни тухли и подобрявайки термичната ефективност на пещта за топене на стъкло .
Понастоящем регенераторът на битовата пещ за топене на стъкло постепенно се е променил от традиционната възходяща пътна конструкция към преградена или свързана конструкция с форма на кутия. По-нататъшното укрепване на изследванията върху разумния избор на огнеупорни материали за регенератора, използването на разделени конфигурации и разработването на нови разновидности може да отговори на изискванията за подобряване на ефективността и живота на регенератора. Това е от голямо значение за производството на висококачествено стъкло в домашните пещи за топене на стъкло и ранното реализиране на целите за развитие на ниска консумация на енергия, висока топлинна ефективност, голям тонажен мащаб и дълъг живот на пещта.
