年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计

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高硼硅玻璃电熔窑的结石分析

高硼硅玻璃电熔窑的结石分析
动 的玻 璃 中 就会 产 生 有危 害 的析 晶结 石 。
此 方 法 能较 好 的 获得 结 石 的形 貌 特 征 . 同时利 用 配 套 的波 谱 仪 和 能谱 仪 , 可对 结 石 微 区和 局部 进 行化 学 组成 分 析 。 根 据 获得 的
晶体 形貌 和 化学 组 成 , 可 以准 确地 判 断结 石 的种 类 。
( 1 1 肉眼 或放 大 镜观 察 法 , 这 是 一种 最 基本 最 简 单 的方 法 , 由于
石英 形 成 的 配合 料 结石 和 析 晶结 石 都 呈 白 色 :耐火 材 料 形成 的结 的判别 出来 是结 石 f 2 1 岩 相 分析 法 , 把 结 石样 品做 成切 片置 于偏 光 显 微 镜下 , 利 用 偏 光显 微 镜对 矿 物 进行 结 晶光 学性 质 的检 验 .可 以准 确 的确 定 结
5 . 减 少 结 石 的 方 法
( 5 1 夕 来污 染物 结石 , 主要 由钼 电极 , 硅 碳棒 等 物断 裂 、 侵蚀 造 成。
3 . 结石 Βιβλιοθήκη 生 的原 因 分析 高 硼 硅玻 璃 电熔窑 结 石 产生 的原 因 主要 有 以下 几 个方 面 : 分 集 中不 能 充分 接 触 玻 璃液 未 完 全 融 化 ,而 未 完全 熔 化 的颗 粒 团 随 玻璃 液 流 出 . 形成 粒 状 或 絮状 结 石 。 f 2 1 熟料 引 入 的结 石 , 高 硼 硅玻 璃 电熔 窑 的 熟料 来 源 于 疵 品球 、 做 球产 生 的熟料 、 拆 窑 的玻璃 块 料 。 疵 品球 及 拆 窑 的玻 璃 料块 一 般 他 杂质 . 所 以会 产生 部 分 结石 。 作用 , 受 到侵 蚀 , 进 入 高 硼硅 玻 璃 液 产 生结 石 。在 高 硼硅 玻 璃 电熔 窑上 . 主 要 由石 英 砖受 侵 蚀 引 起 . 石 英 砖在 受 到 高 温 高硼 硅 玻 璃 液 侵蚀时 , 石英砖发生方石英化 , 变成 亚 稳 方 石 英 , 出 现 大 量 鳞 片 状 裂纹 , 亚 稳 方 石 英 在 受 玻 璃 的 侵蚀 下 , 大颗粒逐渐分解成小颗粒 ,

内蒙古神舟硅业有限公司3000吨年多晶硅项目施工组织设计.综述

内蒙古神舟硅业有限公司3000吨年多晶硅项目施工组织设计.综述

1施工组织设计1.1 编制依据及原则1.1.1编制说明我公司承担了二期3000t/y多晶硅扩建工程氯硅烷精馏提纯、氯硅烷贮罐、工艺废气处理、冷冻站、循环水站、装车站台、消防泵站、废渣库、硅粉库、化学品库、研发楼、综合维修及综合仓库的设备、管道、电气和仪表的安装任务。

编制本施工组织设计是为了指导工程施工,以便进行施工的各项准备,全面布置施工生产活动,科学组织施工,使工程施工在最佳状态下有序进行,获得最佳的技术经济效果,同时提供顾客满意的工程和服务。

“安全、质量、工期、环保、效益”是工程建设的五个主要考核指标,是政府部门、建设单位、监理单位、总承包单位、施工单位共同关注的施工关键所在。

根据本工程施工内容的特点,同时结合我公司在该一期工程及其类似工程的施工经验,在施工组织设计中制定了详细的进度、质量、材料、成本、安全技术、文明施工、环境保护等方面的控制管理措施,以确保该工程施工建设的进度、质量和安全目标得以如期实现。

1.1.2编制依据内蒙神舟硅业3000吨/年多晶硅项目招标文件《化工建设项目施工组织设计标准》HG20235-93国家、部颁和本公司有关标准规范1.1.3编制原则1)针对本工程的特点,我公司将充分发挥人员、装备、技术和管理方面的优势,制订切实可行的措施,确保工程质量达到我们承诺的目标。

2)坚持我公司“用户至上、为用户服务”的宗旨。

以满足业主的要求为基本点,与贵方同心协力,全心全意与贵方共同奋斗,共创优质工程。

3)坚持科学管理。

针对工程的特点,采用先进的施工手段与技术,编制出详细施工方案或作业指导书、工程进度计划、人力及机具使用计划、质量保证措施、安全保证措施等。

4)确保工期进度。

进度实行网络控制计划,统筹安排、滚动实施,保证关键线路和控制点的完成。

坚持质量第一、安全第一;进度服从质量,质量是进度的保证,有条不紊的程序化施工,确保工期目标的实现。

5)确保安全施工。

安全文明施工是工程建设中的一件头等大事,严格遵守施工生产安全操作规程规定,特别是遵守业主关于厂区内安全施工的有关管理制度。

玻璃窑炉

玻璃窑炉

窑炉及设计(玻璃)
窑炉及设计(玻璃)
3.3 玻璃电熔原理
将电流通过电极引入玻璃液直接通电加热, 两电极间玻液在交流电作用下产生焦耳热, 达到熔化和调温目的.
玻液导电性,主要是电荷通过离子迁移, 网络结构碱金属离子结合最弱,是电流载 体。石英玻璃和硼玻璃含少量碱离子导电 性较差。
窑炉及设计(玻璃)
1986年 德国SORG 6吨铅玻璃炉
1986年 英国KTG 铅玻璃炉
1988年 日本山村硝 50吨钠钙炉 子
1988年 英国KTG 120吨平板炉
窑炉及设计(玻璃)
国内自行研制电熔技术始于七十年代末
贵州灯泡厂 3吨钠钙玻璃炉 1984年8月投产
重庆北碚玻璃 1吨硼硅玻璃电 1984年10月投产
仪器总厂
还原 良好
高 良好 良好
有 中等
中性 不良 >1400℃高
低 不良
无 高
还原 良好 可燃尽 良好 良好
有 低
窑炉及设计(玻璃)
①钼电极:对多种玻璃熔制适用。 由钼粉(钼99.9999%)液压成型,高 温气氛炉烧结,再加热锻打,制成 ¢31、¢50、¢75mm,长1-2m的棒状 电极。有螺纹电极便于推入窑内。
两相系统:多用于横截面为正方形或宽 度是长度整数倍的长方形。斯库特变压 器,三相电源产生。优点:两相负载相 同。要求电极布置须呈正方形。
三相系统:分对称和不对称。不对称型 不论纵、横向功率释放都不均匀。
窑炉及设计(玻璃)
(2)自动控制方案: 保证熔窑各部分玻液温度在范围内。
全电熔窑玻液温 控方式:
熔炉
上海玻璃器皿 0.5吨微晶玻璃电 1984年11月投产
二厂
熔炉
浙江省椒江市 3吨电熔炉

高硼硅玻璃电熔窑炉节能改造项目可行性分析

高硼硅玻璃电熔窑炉节能改造项目可行性分析

高硼硅玻璃电熔窑炉节能改造项目可行性分析作者:林挺崔凯继韩广雷来源:《科技创新与应用》2015年第21期摘要:电熔窑生产中原料物化性能对玻璃熔化过程的影响,通过对各原料的物化性能进行分析(包括粒度及主要成分含量)研究不同情况下玻璃熔化过程及玻璃质量的波动情况,其中主要原料包括石英砂、钠长石、硼砂、纯碱、氧化铈等。

同时对高硼硅玻璃电熔窑节能改造项目可行性进行分析,通过改造电熔窑的节能性能不断地提高生产水平,同时对高硼硅玻璃电熔窑加工原理进行了分析,提出解决办法。

关键词:高硼硅玻璃电熔窑;节能改造;可行性在玻璃的生产过程中,配合料的熔化程度直接影响玻璃的质量。

对于这种情况我们要不断的提高高硼硅玻璃电熔窑生产技术,以此提高玻璃产物的质量。

现在全社会都提倡节能减排,对于高硼硅玻璃电熔窑的改革也就势在必行,而节能改造项目的可行性还需要经过大量的研究,才能更好的推进节能项目的进程,优化电熔窑熔化技术,生产出高质量的玻璃。

1 电熔窑炉节能改造项目可行性研究的意义节能改造项目就是要节约环保,在保证高硼硅玻璃电熔窑施工质量的前提下,减少高硼硅玻璃电熔窑对环境造成的污染,更好的节约资源,减少能源的浪费。

高硼硅玻璃电熔窑节能改造项目的实施必须满足施工的要求,对玻璃的质量和施工安全提供有效的保障,更好的提高节能环保的意识。

窑炉节能改造项目的研究对于国内的可再生资源的利用是一项十分重要的工作,对于项目的投资和可再生资源的利用有着重要的意义。

例如,以某公司的高硼硅玻璃电熔窑节能改造项目作为研究对象,从建设条件、市场、技术、环境、节能、效益等方面进行研究,对该项目进行深入的分析和研究,并对建设方案提出意见和建议,对于这项研究的技术路线如图1所示。

2 高硼硅玻璃电熔窑节能改造项目可行性的分析2.1 项目建设规模以及实施计划对于产品、技术以及设备和资金的筹备能力的研究,该公司对高硼硅玻璃电熔窑的熔化面积进行不断的改造,将原来4台18平方米的电熔窑改造为26平方米的电熔窑;还将4台耗能较高的10平方米的电熔窑改为15平方米的电熔窑,改造项目建成后,提高了高硼硅玻璃的生产能力。

平板玻璃熔窑电助熔设计与计算

平板玻璃熔窑电助熔设计与计算

0引言玻璃液在高温熔融状态下是一种电导体。

电熔化已在玻璃行业广泛使用,电助熔热效率高、玻璃的热稳定性和均匀性好,具有提高玻璃质量和降低能耗等优点,有广阔的发展空间。

传统大型平板玻璃熔窑电助熔负荷未超过10%,节能效果有限,实现节能减排技术性突破,增大电助熔负荷势在必行。

平板玻璃熔窑稳定的玻璃液流和合理的液流位置及形态对玻璃熔窑的操作至关重要,电助熔玻璃熔窑的电功率输入及位置设计同样要以保证玻璃熔窑的配合料层、环流Ⅰ、环流Ⅱ以及生产流的稳定为前提。

电助熔功率分配和分区设计及电极布置是电助熔玻璃熔窑的设计难点和设计关键,需结合火焰空间热负荷保证工艺制度和温度梯度,为保证设计合理,必要时需借助数学模拟或物理模型等辅助手段。

1电助熔玻璃熔窑的设计与计算(1)电助熔加热功率及装机功率计算普通平板玻璃(12%碎玻璃)理论熔化热由以下几部分组成:①生成硅酸盐耗热:272 kJ/kg玻璃液;②玻璃液加热至1400 ℃所需热量:1842 kJ/kg玻璃液;③生成玻璃耗热:314 kJ/kg玻璃液;④蒸发水分耗热:104 kJ/kg玻璃液;理论熔化总热耗:2533 kJ/kg玻璃液(不含玻璃液生成气加热耗热),转换为电能为0.7 kWh/kg玻璃液,考虑到电极水套及变压器等能量损失,电助熔的热效率可达85%~90%,那么玻璃液所需输入功率为32~34 kW/t玻璃液(不包含窑炉散热损失),装机功率按40~45 kVA/t玻璃液配置。

(2)电助熔分区设计投料口区域池底温度低,一般理所当然地认为电助熔大部分功率应增设在该区域,事实上国内确实有厂家这样分区布置电助熔,但效果并不理想。

对此做数学模拟,方案1:前置四区均布电极,装机功率3600 kVA;方案2:前区均布三排电极,装机功率1500 kVA,热障区两排电极,装机功率2100 kVA 。

图1为600 t/d颜色玻璃电助熔数学模拟玻璃液流示意图。

图1 600 t/d颜色玻璃电助熔数学模拟玻璃液流示意图数学模拟对比显示,方案1池底热点前移,较大地改变了玻璃窑炉纵向液流形态,不利于玻璃的熔化和澄清。

玻璃熔窑设计 2

玻璃熔窑设计 2

目录目录 (I)(一)原始资料 (1)1.产品:机制啤酒瓶 (1)2.出料量: (1)3.玻璃成分(设计)(%): (1)4.料方及原料组成 (2)5.碎玻璃数量: (2)6.配合料水分: (2)7.玻璃熔化温度: (2)8.工作部玻璃液平均温度: (2)9.重油。

(2)10.雾化介质: (2)11.喷嘴砖孔吸入的空气量: (2)12.助燃空气预热温度: (2)13.空气过剩系数α: (2)14.火焰空间内表面温度: (3)15.窑体外表面平均温度(℃) (3)16.熔化池内玻璃液温度(℃) (3)17.熔化部窑顶处压力: (3)(二)玻璃形成过程耗热量计算 (3)1.生成硅酸盐耗热(以1公斤湿粉料计,单位是千卡/公斤) (5)2.配合料用量计算 (6)3.玻璃形成过程的热平衡(以1公斤玻璃液计,单位是千卡/公斤,从0℃算起) (6)(四)熔化部面积计算 (8)1.各尺寸的确定 (8)2.确定火焰空间尺寸: (8)3.熔化带火焰空间容积与面积计算 (8)4.火焰气体黑度(ε气)计算 (8)5.火焰温度计算 (9)(五)燃料消耗量及窑热效率计算 (9)1.理论燃料消耗量计算: (9)(1)熔化部收入的热量 (9)(2)熔化部支出的热量 (10)2.近似燃料消耗计算 (13)3.实际燃烧消耗量计算 (14)4.列熔化部热平衡表 (14)5.熔化部热负荷值,单位耗热量及窑热效率计算(按实际耗油量) (15)(六)蓄热室受热表面计算 (15)(七)排烟系统阻力计算 (16)1.局部阻力计算列下表 (16)2.摩擦阻力计算列表: (17)3.蓄热室几何压头计算: (17)(八)烟囱计算 (17)1.烟囱高度(H)计算 (17)2.烟囱出口直径(D)计算: (18)(一)原始资料1.产品:翠绿料2.出料量:每天熔化玻璃130吨。

3.玻璃成分(设计)(%):4.料方及原料组成5.碎玻璃数量:占配合料量的50%。

浮法玻璃熔窑的合理设计(连载一)

浮法玻璃熔窑的合理设计(连载一)

浮法玻璃熔窑的合理设计(连载-)唐福恒(北京长城工业炉技术中心北京102208)摘要对浮法玻璃熔窑的熔化率设计,熔化区的长宽比例设计,熔化区、小炉、蓄热室系统的基本热平衡计算,窑体结构散热量与窑体砖结构重量的关系,熔化率与单位能耗指标之间的关系,以及个别浮法玻璃熔窑存在的不达产、多烧的燃料热量随排岀废气跑掉了等问题进行了分析验证。

提岀了浮法玻璃熔窑合理设计的10个要点。

关键词浮法;玻璃;熔窑;设计中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1003-1987(2021)01-0007-14Reasonable Design of Float Glass Melting FurnaceTANG Fuheng(Technology Center ofBeijing Great Wall industrial Furnace,Beijing10220&China) Abstract:Design for melting rate of float glass furnace,length-width ratio design of melting area,the basic heat balance calculation of melting area,pot,regenerator system,the relationship between heat loss of kiln body structure and the mass of bricks,the relationship between the melting rate and unit energy consumption indicators,as well as the production yield is not up to standard and more fuel is combusted, heat energy ran away with the discharged waste gas,ten key points of reasonable design of float glass melting furnace are put forward.Key Words:float glass,furnace,design1概述1.1近50年国内玻璃熔窑概况在1980年以前,国内玻璃熔窑的基本情况是:熔窑吨位小、最大吨位300t/d(九机窑),最大熔化部池宽只有9m左右,蓄热室格子体高度一般为5~6m;燃料以发生炉煤气为主,单位能耗高,普遍超过2000kcal/kg披霜(1kcal=4.1868 kJ);砌筑玻璃熔窑所用的耐火材料质量差,耐高温、耐冲刷、抗侵蚀性能都比较弱;窑龄短,一般不超过3年。

玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第一节熔化部设计

玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第一节熔化部设计
保温池窑以整块砖排列。 池壁高度 即为池深,一般取1.2~1.5m。
熔化池基础、主次梁
主梁
次梁
基础柱
熔化池池底 池底大砖 池底保温层
熔化部、冷却部池壁预排
投料口
熔化池
冷却池
池底“漂砖”的原因
配合料中碎玻璃带入的金属和玻璃还原的熔融金 属杂质沉在池底形成球状熔体,对池底砖产生向 下钻孔侵蚀。同时玻璃液和金属液在渗入到铺面 砖下垫层时产生向上钻蚀。
缝,2~3mm,R为半径,δ为碹厚。 砌拱时,插入的直型砖不要太多,否则易塌拱。 拱脚要加固紧,拱脚松动也会造成塌拱。 横推力F为
F KG ctg
22
式中,K为温度修正系数
F大小影响因素 G的大小
θ的大小 平拱θ=0,F→∞ θ=180,F=0
温度tw1≥tw2,产生附加载荷 T↑,K↑
品种料别
F熔<20 m2
燃料1
燃料2
F熔21~39 m2
燃料1
燃料2
F熔>40 m2 燃料1 燃料2
保温瓶 仪器普白料
0.6~0.9 0.8~0.95 0.7~1.0 0.4~0.5 0.65~0.8
1.1~1.35 1.7~1.9 (60m2)
仪器灯工硬 料
仪器烧器硬 料
中碱球
~0.35 0.15~0.2
0.5
吹制泡壳 0.5~0.65 0.8~1.0 0.6~0.75 0.8~1.1
1.0
1.2
压制管壳
0.6~0.7
0.6~0.7
安瓶管
0.4~0.6
~ 0.8
0.8~1.0
灯管芯柱 0.25~0.3 0.35~0.4 0.3~0.5 0.4~0.6
0.7~0.8
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窑炉课程设计说明书题目:年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计前言 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。

一、设计任务及原始资料 (3)1.1 设计题目: (3)1.2 设计技术指标、参数: (3)二、窑型选择 (4)三、窑体主要尺寸选择 (5)3.1 熔化池面积 (5)3.2熔化池的长度和宽的 (6)3.3 熔化池的深度 (7)四、电极材料的选择及插入方式 (8)4.1 电极材料的选择 (8)4.2 电极尺寸的选择 (9)4.3 电极插入方式选择 (10)4.2 电极连接方式选择 (11)五、耐火材料的选择与计算 (12)5.1耐火材料的选择 (12)5.2耐火材料的计算 (13)六、窑炉电工热工计算 (14)6.1玻璃熔化热计算 (14)6.2 玻璃耗电量计算 (15)6.3玻璃热效率计算 (15)七、小结 (16)参考文献 (16)玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺,是玻璃生产企业提高产品质量,降低能耗,从根本上消除环境污染的十分有效的途径。

对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说,在电力充足和电价适中的地区,用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的;在电价较高的地区,对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。

过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大,主要原因有两条:首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵,熔制成本高,忽视了电熔可带来的整体效益;其次,以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用,选材过于讲究,因而投资很大,一座熔化面积不到2m2,日产量4吨的小型电熔窑,少则二三百万元,多则近千万,对于生产一般玻璃制品来说,是难以接受的。

即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。

我们设计的电熔窑,以我国的国情为基础,根据产品特点确定适当的窑龄,着重考虑综合经济效益,大量采用国产优质材料,在满足产品质量要求的前提下,大大降低了电熔窑的造价。

以上述规模的电熔窑为例,包括电极和全套电熔自动控温装置在内的设备投资只需约100万元,每次冷修费用也不过十余万元,为玻璃全电熔技术的广泛应用创造了条件。

玻璃熔窑有如下优点:没有废气,防止空气污染;降低挥发性配合料组分的挥发;玻璃均匀;降低因结石造成的产品损失;在节假日停产后恢复生产的困难较少;熔窑大修较快;在整个窑期内可始终保持满负荷的出料量;占地面积小;二氧化碳的回收;热量散失减少;玻璃质量好、效率高、成本低;建设投资少;全电熔窑易于调节控制,操作范围广,热工制度比池炉稳定。

总之,在环保要求严格、电价低兼、玻璃熔化困难、玻璃质量要求高、生产规模小时可考虑全电熔窑。

2一、设计任务及原始资料1.1设计题目:年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计1.2设计技术指标、参数:1、坯料的化学组成(%):2.熔窑生产能力: G=3000/300=10t/d;3.熔化率:k=1500kg/(m2・d);4.k系数:K=0.3;5.玻璃熔化温度:t=1450 ℃;6.玻璃液密度:ρ=2.4 t/m3;7.窑炉长宽比:L/B=1~1.5;二、窑型选择我国熔制硼硅酸盐玻璃的电熔窑大多为小型窑,冷顶电熔窑与火焰窑相比具有节能、提高质量、降低成本等显著的优越性。

(1)小型电熔窑有较好的经济性,以日产2.0吨的高硼硅玻璃球窑为例,从燃料和硼挥发两顶进行比较如表1表1(2)玻璃质量好,在火焰池窑中由于窑温、窑压、气氛和产量等工艺条件发生变化,都要引起硼的挥发率的变化,使玻璃不均匀。

同时火焰窑和热顶电熔窑,硼的挥发严重腐蚀了上部结构,不但缩短了窑炉的寿命,而且碹滴落入玻璃窑内,影响了玻璃质量。

冷顶电熔窑完全可以避免上述弊病,获得高质量的玻璃。

本窑炉产量为10t/d。

选用小型电窑。

4三、窑体主要尺寸的确定3.1 熔化池面积在确定电熔窑主要尺寸之前,首先要知道所熔制的玻璃成分和窑的日熔化量,电熔窑的熔化率取决于玻璃的种类、电熔窑的大小。

玻璃电熔窑的热量是通过所熔化的玻璃的整个体积引入的,应以每天、每立米的体积熔化量来确定电熔窑的结构。

表2是现有的一些全电熔窑的面积熔化率。

表2 5由于配合料的熔化过程仍在窑池表面进行。

因此,熔窑的融化池面积让可以用下式计算:F熔 =G/K式中:G ——熔窑的生产能力,kg/d;K ——熔化率,kg/(m2・d)。

则:F熔=10/1.5=6.67(m2)。

3.2熔化池的长度与宽度L/B越大,投入窑炉的玻璃原料从熔化到完成澄清,其间的玻璃“行程”越长,也越有利于熔化和澄清。

早期设计的单元窑熔他是很长的,日产量在8—50t/d,(L/B)5—4。

随着单元窑配合料微粉化及熔制工艺和鼓泡技术的发展与成熟,以及窑体耐火材料的质量提高和采用保温技术等措施,使熔池长宽比在3左右,也同样可以获得满意的玻璃质量。

为了提高熔窑的热效率,熔窑的散热比表面积应比较小,熔化池的长度L和宽度B之比,应符合下面条件:L/B=1~1.5取L/B=1则:L=2.58 m,B= 2.58 m。

63.3熔化池的深度电熔窑的深度H取决于在其中连续进行熔化、澄清和冷却三个层次的厚度。

很明显,玻璃的熔化率将影响各个层次的厚度,而不同组分的玻璃的熔化率是由配合料的熔透速度和玻璃液完全排除气泡在高温区逗留时间决定的。

因此,电熔窑窑深(或高度)H,可由下列经验公式计算:H=0.1+h1+h2+h3式中:0.1——通常控制的配合料层高度,m;H1——配合料与熔体接触面到上排电极上边缘的距离,m;H2——高温区的高度,m;H3——下排电极下边缘至窑底得距离,m。

配合料与熔体接触面到上排电极上边缘的距离,可以按下式计算H1=kb=0.3*成对电极之间的距离=0.3*1.38=0.414 mH2=0.84*k/ρ=0.525 mH3=1.1 m则:H=0.1+h1+h2+h3=0.1+0.414+0.525+1.1=2.1 m7四、电极选择及插入方式4.1电极材料选择金属电极中以钼电极最为普遍,除含铅玻璃外,是对多种玻璃熔制都适用的材料。

钼的熔点高,导电性好,机械强度大,热膨胀系数底,加工容易,不污染玻璃液,是比较理想的电极材料。

1986年某厂从Sorg公司引进一座铅晶质玻璃全电熔窑,该电熔窑的熔化池呈六角形,电极分布在三面池墙上,按△接法或Y接法与三相变压器连接。

其优点是允许三相有均衡的负荷。

电熔窑横截面电流分布比较均匀。

有利于配合料均匀熔化。

熔化池与澄清池面积基本相同。

熔化池装有三层直径48mm的钼电极。

设计熔化能力5.4~6.6T/d。

该电熔窑容量大,玻璃液在熔化池逗留时间较长。

熔化率为2.6T/m2·d,单耗为1.12kW·h/kg玻璃。

该电熔窑的熔化量具有较大的潜力。

其“翻转限”仅比最大熔化量低20%。

在熔制铅玻璃时,由于钼和氧化铅等发生氧化—还原反应,使钼电极受到腐蚀。

所以应适当降低电流密度,以减少钼电极损耗,相应减少铅损失,提高玻璃质量,延长窑炉寿命。

84.2电极尺寸选择(1) 玻璃液电阻率与温度有关a=3.8306+0.003761*0.8+0.0326*0.12+0.08514*0.003+0.1776*0.051=5.4 706;b=1.7738+6.254*100000*0.8+0.0087*0.12+0.058*0.003-0.0539*0.051=1.6257。

.则:=12.88 Ω・cm;两根水平放置的棒状电极间玻璃液电阻为:R=n1*n2*(ρ)/(3.14*l)*Ln(b/r)=1.1*1.3*12.88/3.14/100*Ln(138/2.5)=0.24Ω;(2)电熔窑总功率PP=G*q=10000/24*2.4=1000 kw(3) 电熔窑电压 V和电熔窑电流 I电熔窑通常采用隔离变压器供电。

一次电压采用可控硅恒温、恒压(或恒流)控制仪控制,变压器二次侧通过电极向熔体供电。

计算出的电压和电流,既能供操作时参考,又能用来复核事先选定电极大小和布置位置是否合适。

电熔窑的电流、电压按下式计算:9=⨯103式中P为电极功率,R为电阻。

=⨯103,I PV PRR电压的选择原则:小于耐火材料的最低击穿电压。

在保证安全的情况下,尽可能选用高电压,以便降低二次电流。

这有利于降低变压器的负载和电极的成本。

电压、电流在可控范围内调节的幅度应有较大余量。

则:上层电极电压电流,V PR=⨯103=268.3 vI P=⨯103=1118 AR下层电极电压电流,V PR=⨯103=219.1 v=⨯103=912.9 AI PR(4)电极电流密度 jJ上=I/A=1118/(3.14*2.5*2.5+3.14*5*60)/2=0.6 (A/cm2)J下=I/A=912.9/(3.14*2.5*2.5+3.14*5*60)/2=0.5 (A/cm2)4.3电极插入方式选择电极插入深度与电极性质、数量、电流密度、电熔窑结构等因素有关。

如圆柱形氧化锡电极采取垂直安装方式,插入深度约为250mm,在电熔窑运行期间电极不能推进。

如棒状钼电极水平安装,插入深度为300~600mm。

随着钼电极逐渐消耗,电极间玻璃电阻不断增加,变压器电压不断升高(使电流10保持恒定)。

当变压器电压调到极限,应推进钼电极,电流、功率诸参数才能恢复正常。

水平棒状电极是最普遍的布置方式之一。

电极或电极对相对布置,电流密度呈层状分布。

电极间的距离必须大一些,可避免电流前驱电流密度过大。

电极端部之间的自由距离应大于电极插入部分长度的两倍。

电极长度与其直径之比应小于20.电极于池深1/3~1/2侧墙处插入窑内50~90cm。

采用两层四对电极供应,第一层电极与第二层电极的负荷分配之比为60:40。

4.4电极连接方式当采用单相电源,电流从窑炉的一侧墙流向另一侧墙。

不论采用板状或棒状电极,电流从池壁的一侧流向另一侧,都能达到均匀分布的温度场。

单相系统多用于正方形或长方形、低容量的电熔窑上,即日产量不超过30T,功率可达1500Kw,一般不会出现相负荷的平衡问题,即使出现也可以使用相平衡设备。

板状或棒状电极间的距离,可根据需要来调节,以达到均匀且较小的电流密度。

为整个窑池内创造均匀熔化和澄清的良好条件。

11五、耐火材料选择与计算5.1耐火材料的选择合理选用全电熔窑各部位耐火材料,以满足熔制工艺上的要求,直接关系到电熔窑的产量、玻璃的质量、电熔窑的寿命、投资的成本。

因此必须充分重视。

全电熔窑对耐火材料的要求:(1)对玻璃无污染或污染程度很小,(2)在正常使用温度下,必须具有很高的化学稳定性,能抗配合料和玻璃液的侵蚀,相邻耐火材料之间无接触反应。

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