熔窑组成及熔化工艺
灰泡.
4、条纹和疖瘤
玻璃中的条纹和疖瘤，都是玻璃态物质。 条纹呈线条状或纤维状，形状和粗细都不规则，
与它周围的玻璃有时没有明显的界限，故亦称之为
玻璃态夹杂物。 疖瘤大多是在高温时形成的液态球滴或球团。由 于这部分玻璃的粘度、表面张力比基体玻璃大，因 而易收缩呈 圆形或椭圆形 。疖瘤也可看成是条纹的 前身，由于扩散不充分而造成。
• （4）液面制度 • 玻璃液面一定要维持稳定，如果波动幅度 太大、太频，对熔制质量和成型操作都不 利。液面波动大，会加速对液面部位的耐 火材料侵蚀。液面波动是由于加料量和出 料量不均匀引起，同时加料量不稳定又会 引起“跑料”现象。
熔化过程对质量的影响
熔化过程中产生的主要缺陷
1、 熔化残留物 通常来自于未熔化的配合料和从原料带入的难 熔杂质（粉料结石）。耐火材料在使用中的剥落、 侵蚀也会造成末熔残留物（耐火材料结石）。它
• 干粉火焰差，特别是熔化后区火焰角度偏 低等原因会造成玻璃表面微气泡。 • 主要原因是燃料在玻璃表面燃烧产生CO2 气泡过多，澄清困难。
4、窑炉侵蚀
大碹下表层鼠洞
池壁上沿炸裂
池壁炸裂状况
池壁加水包
大碹鼠洞图
鼠洞
两个大鼠洞
瓦工正在修补鼠洞情景
•
除了前面提到的一些熔化因素和窑炉因 素，熔化过程对质量产生影响的操作还有 很多。 • 原料、燃料、温度、窑压、气氛、 液面等工艺的稳定都是熔化稳定的必要前 提。只有每一步操作都精细化，熔化制度 保持稳定，才能生产出高品质的玻璃。
• 3.玻璃液澄清阶段 • 随着温度继续升高，达到1400~1500℃时，玻璃液 在形成阶段的可见气泡和熔解气体，由于温度升高， 体积增大，玻璃液黏度的降低而逸出。 • 原料中加入澄清剂芒硝在高温玻璃液中可以排除其 它原料中碳酸盐产生的气泡。 • 玻璃液为什么要进行澄清处理？ • 答：玻璃液澄清是指消除玻璃液中气泡的过程， 玻璃液澄清效果的好坏将直接影响玻璃成品的质 量。这是因为经过熔化后的配合料成为玻璃液， 而玻璃液中存在一定量的气泡，如果不及时消除 气泡，就会造成玻璃缺陷，从而影响玻璃质量。
玻璃熔化的工艺制度
1、温度制度 2、窑压制度 3、气氛的影响 4、液面制度
• （1） 温度制度 • 温度制度包括熔制温度、温度随窑长空间的分布 以及制度的稳定性。最重要的是熔制温度。 • 熔制温度决定熔化速度，温度愈高硅酸盐反应愈 强烈，石英熔化速度愈快，而且对澄清，均化过 程也有显著的促进作用，在1400～1500℃范围内， 熔化温度每提高1℃，熔化率增加2%，但高温熔 化受耐火材料质量的限制，一般在耐火材料能承 受的条件下尽量提高熔制温度。
熔窑组成及熔化工艺
熔窑工作过程
熔制玻璃的窑炉，包括间歇式坩埚窑和连续式池 窑。我们公司采用的均为浮法玻璃池窑。 熔窑的工作过程： 配合料由投料口进入熔化部，燃烧时助燃风从窑炉 的一侧进入，火焰从窑炉一侧的小炉往另一侧喷出， 火焰通过热量辐射使配合料熔化成玻璃液，燃烧后的 废气进入另一侧的小炉，经蓄热室、烟道、烟囱排出。 20分钟进行一次火焰换向。 熔化与澄清后的玻璃液进入冷却部，冷却到一定 的成型温度后经流槽口进入锡槽。
• 4.玻璃液均化阶段 • 玻璃液长时间处于高温 ，并在对流、扩散、 熔解等作用下，玻璃液中的条纹逐渐消除， 化学组成和温度逐渐趋向均匀。此阶段结 束时的温度略低于澄清温度。
• 5.玻璃液冷却阶段 • 将澄清和均化后的玻璃液逐渐降温，使玻 璃液具有成型所需的黏度。浮法玻璃冷却 结束的温度在1100~1050℃左右。
耐火材料的性质和组成
• （2）硅酸铝质耐火材料： • 1.粘土砖是指氧化铝含量在30%～48%的硅 酸铝质耐火材料。 • 粘土砖的荷重软化开始温度在1350℃左右。 • 2.高铝砖的氧化铝>48%。其中莫来石中 Al2O3含量为65～75%。荷重软化开始温度 >1600℃ • 3.刚玉砖是指氧化铝含量在95%以上的硅酸 铝质耐火材料。荷重软化开始温度>1700℃
投料池和L吊墙
烧结锆莫来石砖
熔化区
优质硅砖
澄清区
小炉、胸墙、池壁
优质硅砖
锆刚玉砖
锆刚玉砖
小炉
锆刚玉砖 高 纯 镁 砖
胸墙
锆刚玉砖
熔化区池壁
锆刚玉砖
大碹和拉条
蓄热室
格子体
镁锆
镁砖
耐火材料的性质和组成
耐火材料是指耐火度不低于1580℃的一类无 机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在 没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄 氏温度。 • （1）硅质耐火材料 • 含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火 材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。硅砖以硅石 为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93%， 主要矿物组成为磷石英和方石英。 • 硅砖荷重软化温度高达1640～1670℃
3、再生气泡
澄清好的玻璃在冷却过程中，由于温度 波动 ( 如重新加热 ) ，或窑内压力、气氛等 条件的改变，破坏了当时已经建立起来的 气-液平衡，这样，原来溶于玻璃液中的气
体则有可能重新析出形成气泡，这种气泡
称为再生气泡或二次气泡。
再生气泡
再生气泡在玻璃中
数量很多，分布均匀，
大小在0.1mm以下，
条纹
疖
瘤
1、卡脖水包 缺陷来因 作用： 1、阻挡浮渣。 2、降低冷却部温度。 3、加强澄清部玻璃液的对流。 在卡脖水包前浮渣较多，窑内波动等工艺 需要等情况下，需要清洗卡脖水包，一般来 说卡脖水包清洗后的两个班，由于池窑内前 区部分杂物被放过进入后区，质量波动会比 较大。
前脸墙水包
2、水包漏水
耐火材料的性质和组成
• （3）镁质耐火材料 • 镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石 为主晶相，MgO含量大于80%的碱性耐火材料。 • 镁砖荷重软化开始温度>1550℃ • （4）含锆耐火材料 • 含锆耐火材料是指以氧化锆（ZrO2）、锆英 石等含锆材料为原料生产的耐火材料。锆刚玉主 晶相为α-Al2O3,次晶相为斜锆石，还存在少量玻 璃相。 • 锆刚玉砖荷重软化开始温度>1630℃
• 窑头的主要水包有前脸墙水包、小炉底板 水包、卡脖拐角水包、卡脖水包、卡脖搅 拌器水包、鼓泡器等。 • 在水包漏水时，窑内温度降低，玻璃液中 有水汽进入，对熔化和澄清均有很大的影 响，造成夹杂物和气泡增加。 • 例如2014年2月22日 一线挡焰水包漏水， 影响质量20个小时。
3、火焰对质量的影响
• 2.玻璃液形成阶段 • 在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸 铝及反应剩余的大量二氧化硅在继续提高温度下 它们相互熔解和扩散，由不透明的半熔烧结物转 化为透明的玻璃液，这一过程称为玻璃的形成阶 段。 • 当温度升到1200℃时，第一阶段烧结物中的低共 熔物开始熔化，出现了一些熔融体，同时硅酸盐 与未反应的石英砂颗粒反应，相互熔解。伴随着 温度的继续升高，硅酸盐和石英砂颗粒完全熔解 与熔融体中，成为含有大量可见气泡、条纹、在 温度和化学组分上不够均匀的透明玻璃液。 • 熔化的关键阶段固体颗粒在硅酸盐熔体中熔解的 过程。
• 谢谢大家！
• （2） 压力制度 • 窑压要求保持在微正压，一般不允许呈负 压，因为负压引入冷空气，不仅要降低窑 温，增加热损失，还使窑内温度分布不均 匀，在某些死角处温度偏低。但正压也不 能过大，如正压过大，会使燃耗增大，窑 体烧损加剧，影响澄清速度。
• （3）气氛制度 • 窑炉气氛对熔制过程有至关重要的影响。窑内各 处气氛的性质不一定相同，按其组成可分为氧化、 中性或还原状态，视配合料和玻璃的组成以及各 项具体工艺要求确定。 熔制纯碱-芒硝配合料时，窑的熔化部应保持还原 气氛，而且配合料中还要有足够的还原剂，使芒 硝分解完全。若是碳粉作还原剂，则澄清部最后 又必须是氧化气氛，以烧掉过剩的碳粉。 在熔制颜色玻璃时也须保持一定的气氛。比如为 了熔制铜红玻璃，则必须保持还原气氛。
窑炉的基本结构
蓄热室
小炉
投料池
熔化区
澄清区
卡脖
冷却部
熔化部
蓄热室
蓄热室 熔化池
蓄热室
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
烟道
烟道
耐火材料的选用（常见配置方案）：
火焰空间（大碹、澄清部胸墙）：硅砖； 池 壁：电熔锆刚玉砖； 池 底：刚玉砖+锆质捣打料+粘土砖+保温砖； 小 炉：电熔锆刚玉砖； 蓄热室：硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖耐火材料； 烟 道：粘土砖 L 吊 墙：烧结锆莫来石砖
玻璃的熔化过程
玻璃熔制的五个阶段
• 1.硅酸盐形成阶段 • 配合料进入熔窑后，在800~1000℃温度范围内发 生一系列物理的、化学的和物理化学的反应。这 个阶段结束时，大部分气态产物从配合料中逸出， 配合料最后变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透 明烧结物。 • 对于普通钠-钙硅酸盐玻璃而言，这一阶段结束 后，配合料 转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成 的烧结体。
们大多是富硅、富铝、富锆的结石。
粉料结石
在混料不匀、熔化温度偏低、石英含量增加、颗
粒度变粗等情况下，均可能在玻璃中留下未熔化的
残留物，最终便形成料粉结石。
耐火材料结石
2、原生气泡
由于澄清不良，残留
在玻璃中的气泡，称为
原生气泡或一次气泡， 实质上是 由过量的气体 形成的气相包裹物。 这类气泡通常呈圆形、 椭圆形或纺锤形。
3 玻璃的熔制及熔(1)讲解
（5）玻璃液冷却阶段 将清澄和均化了的玻璃液均匀降温，使玻璃 液具有成型所需的黏度； 在冷却阶段应不破坏玻璃液的质量； 浮法玻璃冷却阶段结束的温度在1100～ 1050℃左右。
3.1.1 配合料的熔化
(1)配合料的加热及初熔 (2)各种反应简介 多晶转变 盐类分解 水分的逸出 (3)成分的挥发 R2O的挥发 由纯碱引入时:引入量×0.032% 由芒硝引入时:引入量×0.06%
3.1.3 澄清
(1)目的 消除玻璃液中的气泡 (2)玻璃液中的气泡形态和种类 形态：可见气泡、溶解气泡、化学结合的气 体。还有熔体表面上的气体。 种类： CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O、H2
(3) 排泡与去气 澄清是排出玻璃液中的可见气泡； 去气是全部排除玻璃液中的气体，包括化学 结合的气体。
B.二次气泡（灰泡，直径小于0.1mm） ①硫酸盐和其他盐类的继续分解； ②溶解气体的析出； ③耐火材料气泡 ④玻璃液流股间的化学反应； ⑤电化学反应
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa； r＜0.01mm时， 2σ/r ＞ 0.06MPa； R= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。 可以看出，表面张力对大气泡的影响可以忽 略，对小气泡的影响则是巨大的。 玻璃液中存在的微小气泡，在温度降低时， 内部的压力急剧增大，使气泡内的气体分压 明显大于玻璃液中气体的分压，从而溶解于 玻璃液中；温度升高时，气泡又会析出。
B.新气泡的产生 澄清好的玻璃液一般不能再次产生气泡。 原因是： 新生气泡的半径r≈0，需要克服的
2σ/r≈∞。
（8）影响澄清的因素
A.配合料中的气体率 一般15~20% B.澄清温度 温度高，黏度小，有利于澄清；熔窑温度受 耐火材料的限制。 C.窑压 微正延长澄清时间 B.提高澄清温度 C.搅拌 D.鼓泡 E .加澄清剂（最常用）
浮法玻璃熔窑结构和燃烧系统
特别是在窑龄不断延长 今天， 的 显得更为重要， 这一方面与设计有关， 还有一个很重要的因素是密封材料 的材质和施工质量。
２３一点体会 ． 综观浮法玻璃熔窑的总体结构形式，在为获得合格的玻璃液方面，遵循的原则是一致的， 在实现的 手段上有差别， 但不是很大， 在 １９ 年引进了 国内 ９１ 美国ＴＬＤ 公司的 ＯＥＯ 浮法玻璃熔窑设计技术后， 熔窑技 术有了很大的 提高．己 接近国际先进水平，但在实际的 使用过程中， 还存在以 下几个问 题： ． 受投资的限制， 在浮法玻璃熔窑的耐火材料选用上，与国际先进水平有差距， 玻璃熔窑的砌筑质量
它主要包含了 玻璃熔窑的支撑钢结构的形式， 耐火材料受热膨胀的 控制和窑 炉整体的密 封等的形
式，为了 满足设备安装、 运行， 状态检测，生产操作和维护而采取的窑炉结构形式等． 在玻璃熔窑的 支撑钢结构的形式上，国内 采用的是ＴＬＤ 公司的技术， ＯＥＯ 相对结构比 较简单、 实用， 而国际 上有些熔窑就做的比 较仔细、 复杂， 如在窑底用液压千斤顶支撑， 便于在窑底柱有局部不平衡沉降 是可保持窑底标高不变． 大暄采用可升降的 支撑结构， 保证墙体的受热向上膨胀不会影响到破的安全性等。
投料口 熔化部 澄清于浮法玻璃工艺生产具有产量高、 产品规格 （ 厚度， 宽） 长Ｘ 范围大、 对产品的质量要求高的 特点， 如何在成型前获得合 格的玻璃液是个关键， 保证获得合格的玻璃液， 为了 玻璃熔窑结构的设计必须考虑以
下 儿个主要因素：
浮法玻璃生产工艺实际上是一种平板玻璃的水平拉制成型工艺， 熔化均匀的 玻璃液经流道流入锡槽， 由于 熔融锡的 浮力作用而漂浮在锡液面上， 通过摊平抛光、 预冷、 拉薄 （ 或增厚） 成型和冷却的 过程， 然
700t_d浮法玻璃熔窑设计简介
700t d浮法玻璃熔窑设计简介何 威(秦皇岛玻璃工业研究设计院 秦皇岛市 066000)摘 要 介绍了目前国内自主设计的生产规模最大的浮法线——江苏华润集团6080玻璃加工中心700t d浮法玻璃生产线的熔窑设计过程和经验,对未来超大规模浮法线熔窑设计具有参考意义。
关键词 浮法玻璃 700t d熔窑 江苏华润集团6080玻璃加工中心700t d浮法玻璃生产线(以下简称华润700t d)是目前国内采用洛阳浮法技术设计并建成的生产规模最大、质量要求较高的浮法玻璃生产线,秦皇岛玻璃工业研究设计院承担了该条生产线的全线设计工作。
生产线于2001年7月23日点火,8月18日一次引板成功。
9月8日实际产量达到705t d,综合成品率96 %,玻璃板质量接近SYP实物标准,试生产阶段即为企业创造了显著的经济效益。
中国洛阳浮法技术经过三十年的发展、完善,已经相当成熟,生产线规模由最初的日产几十吨浮法玻璃发展到日产达几百吨。
然而,设计产量始终未能突破600t d规模,其主要的原因是因为国内设计单位尚无设计600t d以上的特大规模浮法线的经验。
该700t d全线设计从立项到施工图,整个设计阶段始终瞄准国际先进水平,在总结吸收国内外先进技术和经验基础上不断研究和大胆创新,经我院各专业技术骨干一年的技术攻关,终于取得了重大突破,填补了中国洛阳浮法技术无超大规模生产线的空白。
投产后该700t d生产线突出表现为如下特点:工艺流程合理;装备先进而务实;产品质量优良;能耗低、投资少,经济效益显著。
是国内自主设计建造的一条高水平、高标准、高质量的生产线,标志着我国浮法技术又上了一个新的台阶。
1 熔窑设计原则熔窑是浮法玻璃生产线三大热工设备之首,是实现全线产量、质量目标的关键设备之一,必须做到能耗低、产量高、熔化玻璃质量好、窑龄长等要求。
为了实现上述要求,我院针对该700t d熔窑的特点,具体提出了如下设计原则:(1)认真总结国外同级别浮法熔窑的经验和教训,结合国内生产线的实际情况、操作特点,围绕生产优质玻璃液这个重点来进行设计。
全氧燃烧玻璃熔窑的结构和应用第一章概述
（8） 天然气/氧气预热技术。 可以通过利用废气余热把天然气和氧气预热到400℃以上进行燃烧， 在普通全氧窑炉的基础上还能再节约 5-10%能耗。 （9）热化学蓄热技术。 利用废气中 H2O、CO2与 燃料CH4热裂解反应生成CO和H2，然后再进 入窑炉内燃烧。相当于给燃料预热，同时提高火焰辐射能力。
1、概述
1.2 全氧燃烧技术的基本原理
纯氧燃烧技术最早主要被应用于增产、延长窑炉使用寿命以及减少 NOx排放，但随着制氧技术的发展以及电力成本的相对稳定，纯氧燃烧 技术正在成为取代常规空气助燃的更好选择，这得益于纯氧燃烧技术在 节能、环保、质量、投资等方面的优势。
对于日用玻璃和建材行业，以前多采用低热值燃料如发生炉煤气，由 于燃料本身含有大量N2和CO2，用它做全氧窑炉燃料时节能减排效果大 打折扣，同时由于燃料成本低廉，节省的燃料费用难以抵消氧气的制备 费用，因此很少采用全氧燃烧技术。当前环保要求玻璃窑炉采用清洁燃 料天然气，由于天然气成本居高不下，采用全氧燃烧窑炉的优势越来越 明显。
1、概述
表1光伏压延玻璃全氧燃烧和空气燃烧的窑炉对比（燃料为天然气）
1、概述
1.2 全氧燃烧技术的基本原理
在玻璃熔制过程中所需要的热量主要是通过燃料和氧气在高温下进行 燃烧反应而获得，传统的燃料燃烧反应所需要的氧气是从空气中获得， 这样大量的氮气被无谓地加热，并在高温下排入大气，同时，氮气在高 温下还与氧气反应生成NOx，NOx气体排入大气层极易形成酸雨造成环境 污染。甲烷的燃烧反应： 空气-燃料：CH4+2O2+8N2→2H2O+CO2+8N2 每Mcal热需1.97Nm3空气 氧气-燃料：CH4+2O2 →2H2O+CO2 每Mcal热需0.22Nm3氧气
玻璃熔融工艺
玻璃熔融工艺一、玻璃熔窑的类型、结构及特点按照熔窑的生产能力可分为坩埚窑和池窑。
1.坩埚窑坩埚窑是指在坩埚中熔化玻璃的一种间歇式作业的玻璃熔窑。
其结构主要包括作业室、喷火筒（小炉）、燃烧室、漏料坑、蓄热室等部分。
在作业室内安放8～12只坩埚（要求特殊的玻璃也有仅置放一只坩埚进行熔制）。
配合料可分3～5批加入到各坩埚中。
当配合料在坩埚中完成熔制、澄清和冷却过程后即可进行成型。
在成型结束后，又再重新分批加入配合料，进行下一循环的熔制周期。
坩埚窑的熔制周期从第一次加料开始到此坩埚料成型结束，一般为一昼夜。
对难熔的玻璃也可适当地延长熔制时间，但这样会对其他坩埚的熔制、澄清和成型带来影响。
坩埚窑占地、投资少，同一窑内可熔制多种不同组成或不同颜色的玻璃，生产灵活性大，适用于生产品种多、产量少、质量要求较高或有特殊工艺要求的玻璃。
对要求高温熔制、低温成型的硒硫化镉类着色的玻璃，或低价铁着色类的玻璃尤为合适。
但坩埚窑的生产能力低、燃料消耗大，难以实现机械化和自动化生产。
坩埚窑按废气余热回收设备分为蓄热室和换热器两种；按火焰在窑内的流动方向分为倒焰式、平焰式、联合火焰式；按坩蜗数量分为单坩埚窑、双坩埚窑和多坩埚窑；按燃料品种区分有全煤气、半煤气和燃油坩埚窑等。
以下选取4种坩埚窑进行介绍。
（1）蓄热室坩埚窑采用蓄热室作为废气余热回收设备的坩埚窑。
（2）换热室坩埚窑采用换热器作为废气余热回收设备的坩埚窑。
（3）倒焰式坩埚窑窑内火焰呈倒转流动的坩埚窑。
火焰由位于窑底的喷火口向上喷出，然后沿着坩埚自上向下经窑底吸火孔排出。
其特点是温度沿整个坩埚高度分布比较均匀，上下温差小，由于火焰自窑底排出，窑底部温度较高，因而使窑底和坩埚都容易损坏，限制了窑内温度的提高。
图 2.5（a）为倒焰式坩埚窑示意图。
倒焰式坩埚窑可以配置换热器，也可配置蓄热室。
（4）平焰式坩埚窑图2.5（b）所示为窑内火焰呈水平方向流动的坩埚窑。
火焰在坩埚上部流动，可以提高火焰温度，加强传热过程，有利于提高熔化率。
1200t熔窑技术参数(08-02-20)
1200t/d浮法玻璃熔窑方案说明一、主要技术指标二、熔窑主要结构尺寸三、主要技术特点1. 采用宽熔化池，并设全等宽投料池结构。
2. 前脸采用45°L型吊墙。
3．熔化部池深采用较深的深池结构，确保熔化池内玻璃液的热容，促进玻璃液的对流和配合料的熔化。
4. 熔窑蓄热室采用“两两分隔”的方式（即2-2-1-2-1），蓄热室的格子砖全选用筒型格子砖。
5. 优化设计1#小炉中心线至前脸的距离，可充分发挥1#小炉的潜力，进一步促进配合料的熔化。
6.设置0#氧枪，促进配合料的熔化。
7.熔化区池底预留辅助电加热装置。
8.在熔窑玻璃液的热点处附近池底设置鼓泡装置。
9.窑池池底采用台阶式结构形式，即在卡脖入口开始池底上抬200mm，既利于促进熔化、澄清又利于节能降耗。
10. 合理设计熔窑的澄清带的长度，使深层微气泡有足够的时间溢出。
11.采用窄长卡脖结构形式，在该处设深层冷却水包，通过调节深层水包的深度，以控制玻璃液的回流量和温降。
窄长卡脖结构，可适当拉长深层水包与水平搅拌器之间的间距，改善玻璃液的质量。
12. 熔化部后山墙设J型吊墙，卡脖顶部设吊平碹结构形式，以最大限度地分隔熔化部火焰空间对冷却部的影响。
13．采用新型高效保温材料，对窑体进行全保温。
四、熔窑耐火材料配置➢熔化部➢卡脖➢冷却部➢蓄热室➢小炉➢烟道1200t/d浮法玻璃退火窑方案说明一、主要技术指标二、退火窑尺寸➢总长: 192.75m➢内宽: 5800mm➢保温段长: 102.45m➢非保温段长: 90.30m具体尺寸见下表a)退火窑结构退火窑壳体采用全钢全电结构，由若干节组成，根据退火曲线纵向划分为若干个区，各区内根据玻璃板温度采用不同的加热冷却系统，以便完成良好的退火和合理的降温。
A、B和C区分别为退火窑的退火前区、退火区和退火后区，是退火窑的关键区，直接影响到玻璃的退火质量。
这三区壳体采用隔热保温的形式，在窑内配置合理的加热冷却系统，进行横向分区控制，有效地控制玻璃板的冷却速度和横向温差。
玻璃熔窑耐火材料及熔窑应知应会资料
玻璃熔窑耐火材料及熔窑应知应会部分一、玻璃熔窑用耐火材料1、硅砖硅砖是浮法玻璃熔窑使用量最多、也是最重要的一个砖种。
对于大型熔窑，硅砖主要用于熔化部及工作部窑顶大碹、胸墙和前后端墙、蓄热室顶碹和蓄热室上部隔墙等。
硅砖的高档制品SiO2含量为96~98%。
它是属于酸性耐火材料；其密度为 2.35至2.38g/cm3，具有很高的高温结构强度，如荷重软化温度高（1640~1700℃）和蠕变率低，而且在吸收少量碱质组分后除了极轻微的熔蚀外，并不降低窑顶结构强度。
硅砖的主要缺点是抗热震性能低。
玻璃窑用硅砖具有如下特点：a.高温体积稳定，不会因温度波动而引起炉体变化：玻璃熔窑在1600℃下可以保持炉体不变形，结构稳定。
b.对玻璃液污染轻微：硅砖主要成分是SiO2，在使用时如有掉块或表面熔滴，不会影响玻璃液的质量。
c.耐化学侵蚀：上部结构的硅砖受玻璃配合料中挥发的R2O的气体侵蚀，表面生成一层光滑的变质层，使侵蚀速度变低，起保护作用。
d.其体积密度小：可减轻炉体重量。
2、粘土砖粘土砖是以耐火粘土为原料生产的耐火制品，浮法玻璃熔窑使用量较多。
粘土砖主要用于工作温度在1300℃的窑炉部位，如蓄热室下部的格子砖及墙砖、烟道砖及池底的粘土大砖等。
粘土砖其主要成分是Al2O3含量为30~48%、SiO2含量为50~70%。
它是偏酸性的耐火材料，随着砖中Al2O3含量的增加其酸性逐渐减弱，它对酸性具有一定的侵蚀抵抗力，对碱性侵蚀抵抗力能力较差，因此粘土砖宜用于酸性窑炉环境；其密度为2 .40至2.56g/cm3，其耐火度虽然高达1700℃，但荷重软化温度只有1300℃左右，因此在高温使用时不能承重、不能受压。
粘土砖的抗热震性较好，波动范围较大，一般大于10次（1100℃/水冷），这与粘土砖的线膨胀系数值不太大又无多晶转变现象及具有明显颗粒结构有关。
3、高铝砖与硅线石砖高铝砖是Al2O3含量大于48%的硅酸铝质耐火材料统称高铝质耐火材料，浮法玻璃熔窑使用量较少；如果在高铝质砖的配料中加入一定比例的硅线石及其他微量元素将变成硅线石砖，高铝砖主要用于蓄热室的中部砌墙，硅线石砖主要用于蓄热室的炉条碹等。
玻 璃 的 熔 制 及 熔 窑培训课件2016.3
二、玻璃的熔制设备：
工业上用于玻璃熔制的设备有坩锅窑和池窑。前者产量 低、耗能 大，主要用于手工生产小批量的玻璃制品；后者用 于玻璃产品的
工业化大规模的连续生产。
池窑的分类 ： 1. 按使用热源分： （1）火焰窑： 以燃料燃烧为热能来源。燃料可 以是煤气， 重油和水； （2）电热窑： 以电能作为热量来源； （3）火焰－电热窑： 以燃料为主要热源，电能 为辅助热源。
直接接触部位的部位。 AZS砖标号越高，ZrO2含量越高，
斜锆 石相越多，抗侵蚀性能越好。此外，AZS砖中玻璃 相受蚀后常 生成含ZrO2的高粘度长石质玻璃，这层高粘 度的玻璃液滞留在 砖表面，保护了砖体的进一步蚀变。
AZS砖的蚀变主要是：
玻璃相结合物被溶解；
刚玉与碱性氧化物发生变代反应，生成β-Al2O3和霞石。
（3）存在形式 ：残留在玻璃液中的气体存在三种形式： 可见气泡 ； 物理溶解 ； 化学结合 。
其中可见气泡中的气体和以物理状态溶解的气体 与窑炉中 气体之间存在一定的平衡。
气体在熔窑中的平衡状态： 窑炉
②
⑤
①
③
气泡
玻璃液 ④
①②从过饱和的玻璃液中析出气体，进入气泡或炉气；
③④气泡中分离出来的气体，进入炉气 或溶解在玻璃中；
Hale Waihona Puke 玻璃熔窑主要部位所选用的耐火材料的确定表
使用部位 窑 拱（大碹） 拱脚砖 胸 墙 使用条件 高温碱蒸汽 粉料的飞散 和拱顶熔融后的流下 物 温度（℃） 1500~1600 1500~1600 1500~1600 1450~1600 1500~1600 1400~1600 1400~1600 选用的耐火材料 优 质 硅 砖BG96A 优质硅砖、低蠕变锆 英石砖 F-AZS、优质硅砖、低 蠕变锆英石砖、RA-H （流液洞砖） F-AZS、优 质 硅 砖 F-AZS F-AZS（QX和WS） F-AZS（WS、 ZrO2 41%级）、FAZSC F-AZS（WS、 ZrO2 41%级） F-AZS（WS、 ZrO2 41%级）、FAZSC F-AZS（WS） F-AZS（WS） 电熔铸AZS质捣打料+ 锆英石砖或B-AZS
浮法玻璃熔窑
3.2浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑属于横火焰蓄热式池窑，如图3-3所示。
浮法玻璃熔窑根据各部功能其构 造分为玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四 大部分。
图3-4横焰窑熔化部剖面图 1 —窗顶（大碹）；2一植脚（殖碴）； 3—上间隙砖；4—胸墙；5—挂钩砖； 6—下间隙砖；7—池壁；8—池底； 9一拉条；10—立柱；11一碹脚（碴） 角钢；12—上巴掌铁；13—联杆； 14一胸墙托板；15—下巴掌铁；16—池 壁顶铁；17-—池壁顶丝；18—柱脚角 钢；19一柱脚螺检；20—扁钢；21 —次 梁；22—主梁；23—窑柱①火焰空间如图3-3所示；火焰空间是由胸墙、大 碹、前端墙（也称为前脸墙）和后山墙组成的空间体系。
火焰空间内充有来自热源供给部分的炽热的火焰气体，在此，火焰气体将自身热量用于熔化配合料，也传给玻璃液、窑墙（包括胸墙和侧墙）和窑顶（也称为大碹）。
火焰空间应能满足燃料完全燃烧，保证供给玻璃熔化和澄清所需的热量，并应尽量减少散热。
为便于热修，胸墙和大碹均单独支撑，如图3-4所示。
胸墙由托铁板（用铸铁或角钢）支撑，用下巴掌铁托住托铁板。
在胸墙底部设挂钩砖，挡住窑内火焰，不使其穿出烧坏托铁板和巴掌铁。
挂钩砖被胸墙压住，更换困难，因此，要用活动护头砖保护之。
近年来采用了新型上部结构（见图3-5)，该结构取消 了上、下间隙砖，胸墙和大碹采用咬合砌筑，挂钩砖与池 壁上平面的缝隙较小，并用密封料密封。
这种结构强化了 窑体的整体性、安全性和密闭性，也有利于节能。
大碹有平碹和拱碹两种。
平碹（也称为吊碹或吊平碹）向外散热面积最小，但需要大量铁件将其吊起。
拱碹按照股跨比（亦称碹升髙），即碹股//碹跨^的比值，分 为半圆碹（/=1/匕）、标准碹（/=l/3〗〜l/7s)、倾斜碹 (/=l/8s22iiijjri^j9rvm^ srm 2z 22n 图3-3浮法玻璃熔窑结构示意图 O 3. 2.1浮法玻璃熔窑各部结构及尺寸 3.2.1.1 玻璃熔制部分 浮法玻璃熔窑窑体沿长度方向分成熔化部（包括 熔化带和澄清带）、冷却部。
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑相比，结构上没有太大的区别，属浅池横焰池窑，但从规模上说，浮法玻璃熔窑的规模要大得多，目前世界上浮法玻璃熔窑日熔化量最高可达到1100t以上（通常用1000t/d表示）。
浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑虽有不同，但它们的结构有共同之处。
浮法玻璃熔窑的结构主要包括：投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。
图1-1为浮法玻璃熔窑平面图，图1-2为其立面图。
一投料池投料池位于熔窑的起端，是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。
投料口包括投料池和上部挡墙（前脸墙）两部分，配合料从投料口投入窑内。
1.投料池的尺寸图1-1 浮法玻璃熔窑平面图1-投料口；2-熔化部；3-小炉；4-冷却部；5-流料口；6-蓄热室图1-2 浮法玻璃熔窑立面图1-小炉口；2-蓄热室；3-格子体；4-底烟道；5-联通烟道；6-支烟道；7-燃油喷嘴投料是熔制过程中的重要工艺环节之一，它关系到配合料的熔化速度、熔化区的热点位置、泡界限的稳定，最终会影响到产品的质量和产量。
由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大，采用横焰池窑，其投料池设置在熔化池的前端。
投料池的尺寸随着熔化池的尺寸、配合料状态、投料方式以及投料机的数量。
配合料状态有粉状、颗粒状和浆状（目前一般使用粉状）；投料方式由选用的投料机而确定，有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹入式、电磁振动式和斜毯式等。
（目前多采用垄式投料机和斜毯式投料机）。
（1）采用垄式投料机的投料池尺寸采用垄式投料机的投料池宽度取决于选用投料机的台数，投料池的长度可根据工艺布置情况和前脸墙的结构要求来确定。
（2）采用斜毯式投料机的投料池尺寸斜毯式投料机目前在市场上已达到了普遍使用，它的投料方式与垄式投料机相似，只是投料面比垄式投料机要宽得多，因此其投料池的尺寸在设计上与采用垄式投料机的投料池尺寸没有太大的区别，仍然决定于熔化池的宽度和投料面的要求。