玻璃马池焰窑炉课程设计说明书

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燃气马碲焰水玻璃窑总体方案说明

燃气马碲焰水玻璃窑总体方案说明

燃气马碲焰水玻璃窑总体方案说明泡花碱又称水玻璃,它的用途非常广泛,在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料。

在经济发达国家,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域;在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂;在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱;在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等;在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等;在农业方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等。

为规范硅酸钠行业发展,防止盲目投资和重复建设,促进产业结构升级,控制高耗能、高污染、资源型产业过快增长,根据国家有关法律法规和产业政策,按照“调整结构、有效竞争、降低消耗、保护环境、持续发展”的原则。

所以09年对我国该行业制定了准入条件.其中对工艺和设备作出明确规定:一,工艺和设备:新建或改建硅酸钠项目整体技术和装备水平应达到或接近国际先进水平。

硅酸钠的生产有干法(固相法)和湿法(液相法)两种生产工艺。

干法工艺以纯碱和石英砂为原材料,通过高温熔融反应得到固体产品;湿法工艺以烧碱和石英砂为原材料,通过加温加压反应得到液体产品干法(固相法)生产工艺应达到以下要求:原料配料与称量系统要采用高精度电子称量系统(动态称量精度达到5/1000)和DCS系统模拟显示,采用优质配合料混合设备,生产控制系统应配备快速分析仪表(含在线水份测量、离线成份分析等测定)。

主要设备窑炉应推广使用结构合理、热能综合利用好的蓄热室马蹄焰窑炉。

采用优质耐火材料,新建或改建玻璃熔窑设计窑龄在3年以上。

玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书

玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书

玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-玻璃窑炉及设计课程设计说明书题目:年产42200吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计学生姓名:\学号:院(系):材料科学与工程学院专业:无机非金属材料工程指导教师:2013年6月20日目录1绪论课程设计是培养学生运用《窑炉及设计(玻璃)》课程的理论和专业知识,解决实际问题,进一步提高设计、运算、使用专业资料等能力的重要教学环节。

目的是使学生受到设计方法的初步训练,逐步树立正确的设计观点,增强设计能力、创新能力和综合能力,初步掌握窑炉及其它热工设备设计的基本知识和技能,并对所学窑炉热工理论知识进行验证和深化,为将来从事生产、设计、研究及教学等方面工作打下良好的基础。

同时为毕业设计(论文)奠定良好的基础。

1.1设计依据:(1)设计题目:年产42200吨高白料酒瓶燃油马蹄焰玻璃池窑的设计(2) 原始数据:产品规格:高白酒瓶容量550mL, 重量450g/只行列机年工作时间及机时利用率:325 天,95%机速:QD8行列机高白酒瓶75只/分钟QD6行列机高白酒瓶42只/分钟产品合格率:90%玻璃熔化温度1430℃玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液重油组成(质量分数%),见表1 。

1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向玻璃生产专用热工设备统称为玻璃窑炉。

玻璃窑炉是玻璃行业生产的心脏,是能源消耗的主要设备。

目前我国正在运行的窑炉以火焰炉为主,能耗水平较高(一般在300~500公斤标煤/吨成品左右,国际先进水平为相当于150~200公斤标煤/吨成品);熔化率低(一般在1。

5~2吨玻璃液/平方米熔化面积·天,国际先进水平为3~3。

6吨工字钢玻璃液/平方米熔化面积·天),周期熔化率低(国际可超过10000吨玻璃液/窑炉运行周期,国内在2400~6200吨玻璃液/窑炉运行周期)这也与我们企业的产品结构、窑炉熔化面积的大小、生产线的合理配置有关;在能源结构方面,我们目前主要选用煤和油,热利用率低且污染严重,而目前国际上则普遍采用天然气和电等清洁能源,热利用率高污染少。

玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第四节蓄热室设计

玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第四节蓄热室设计

三通道蓄热室的优点: (1)可以在不增加厂房高度的情况下扩
大换热面积; (2)烟气流程长,气流分布均匀,助燃
空气预热温度高; (3)可根据不同温度的传热方式特点,
确定各通道内合适的烟气流速; (4)不易产生堵塞或倒塌。
三通道 燃煤气 马蹄焰 池窑立 面、平 面图
2.4.3 结构设计 空、煤气烟道、炉条碹、格子砖、蓄热 室顶碹、风火隔墙、热修门等。
传热过程中,废气以辐射加对流将热量传 给格子体表面,再通过导热将热量传向格 子体内部。
加热空气时格子体表面主要以对流辐射方 式将热量传给空气。由于空气O2,N2为 对称双原子,不辐射也不吸收,因此温度 虽高,仍主要以对流传热。
加热煤气时,辐射作用得以加强。
换向时间对蓄热室换热效率有较大影 响,适宜时间20~25min。
格子体的排列方式有:传统常用西门子 式、李赫特式、连续通道式和编蓝式。以 标型砖码砌,砖厚65mm。 近年来出现波形砖、十字砖、筒形砖等。 提高了格子体强度、增加了换热面积,砖 厚40mm。
格子体的排列方式 a-西门子式(上下不交叉);b-西门子式(上下交叉);
c-李赫特式三通道;d-编蓝式
八角筒形格子砖 十字砖格子体
格子砖ρ、C、排列方式以及通道内气 体流动情况等影响热交换过程的好坏。
横断面上的气流分布均匀程度,对改 善传热和提高热效率具有重要意义。
气流方向应符合气体垂直运动定则, 即烟气自上而下流动,空气或煤气自下 而上流动。
蓄热室主体为格子体。作用是蓄热和换 热。
格子砖的材质、性能、形状尺寸、受热 面积等直接关系到蓄热室的热效率和空 气、煤气的预热效果。
0.283
0.515
19.0
0.471
0.367

玻璃工业窑炉2马蹄焰窑B

玻璃工业窑炉2马蹄焰窑B

利用池窑热分析可反映池窑工况。 热分析内容 ①玻璃熔化;②热能利用;③余热回收;④
燃烧;⑤漏气;⑥气流阻力;⑦换向;⑧ 窑两侧对称;⑨窑压;⑩窑体蚀损。 通过测定、观察和统计来分析。也可建数学 模型分析。
2.6 砖结构计算
包括直形墙、 弓形碹、反碹、 球形碹、馒头 碹、平碹、吊 碹等计算。
玻璃熔窑熔化池排砖图
窑炉热效率是一重要技术经济指标,衡 量热能利用情况,也反映窑炉生产水平。
采用熔化率及耗热量,单位热耗等几项 指标来全面反映窑炉的技术经济指标。
现用火焰池窑热效率只有35~40%。 原因:①采用表面加热方法,传热差; ②大量热量被烟气带走; ③窑内大量对流存在,回流玻璃液多。 采取措施: ①回收烟气余热; ②减少回流玻璃液; ③减少窑体散热; ④提高传热效果。
2.5.3 经验计算 (1)经验公式: 蓄热式池窑
Q=(52.75+0.0588 F热)+5.697T 单元窑
Q=(13.19+0.0147 F热)+10.66T 式中,Q为每天耗热量,×106kJ;F热为 窑池加热面积,m2;T为每天熔化玻璃 液量,t。
(2)经验查图。 池窑熔化部耗热量
(3)经验指标,
池窑有熔化热效率η熔和全窑热效率η窑 η熔=(熔化过程有效耗热量/供给系统热量)
× 100%
η熔=(Pq玻F熔/( q1+q2)) × 100% q1,q2分别为燃料热值和物理热,W;F熔
为熔化部面积,m2 ;
η窑=(Pq玻F熔+ q3)/( q1+q2) × 100% q3—余热回收,即空气物理热。
A=F蓄/F熔 当玻璃t熔上升或预热t空、t煤上升时,A 增
加;
充分利用烟气时, A增加; 低热值燃料 A增加; 格子砖受热性能好,A增加。

马蹄焰课程设计说明书

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2
n
MgO
=
= 0.10
Байду номын сангаас
n
Na2O
=
= 0.22
n
Al2O3 / SiO2
=
= 0.013
n Na2O/ SiO2 =
= 0.18
n CaO/ SiO2 =
= 0.12
n MgO/ SiO2 =
= 0.083
所以 A=-1.4788x0.18+1.6030x0.12 +5.4936x0.083 -1.5183x0.013 +1.4550= 1.8723 B=-6039x0.18-3919.3x0.12 +6285.3x0.083 +2257.4x0.013+5736.4= 4730.0901 T0=-25.07x0.18+544.3x0.12-384.01x0.083+294.4x0.013+198.1= 230.8578 T =T0 +B/(logη +A)= 230.8578+4730.0901/(log102 +1.8723) =1452.3782 在 1452.3782℃时 CO2 、 H2O 的比热计算:
合计 玻璃成 分
1. 生成硅酸盐耗热 以 1kg 湿粉料计 单位是 kj/kg 由 CaCO3 生成 CaSiO3 时反应耗热量 q1 q1 =1536.6 Gcao = 1536.6x(0.00033+0.0274)=42.61 由 MgCO3 生成 MgSiO3 反应耗热量 q2 q2 =3466.7Gmgo =3466.7x(0.025/120+0.36/120)=11.12 由 CaMg(CO3)2 生成 CaMg(SiO3)2 时耗热量 q3 q3 =2757.4Gmgo = 2757.4x(6.1/120+4.23/120)=273.37 由 NaCO3 生成 NaSiO3 时反应耗热量 q4 q4 =651.7GNa2O =951.7x 15.18/120=120.39 1Kg 湿粉料生成硅酸盐耗热 Q Q=42.16+11.12+273.37+120.39=447.04 2. 120kg 湿粉逸出的气体的计算 原料名称 白云石 石灰石 纯碱 湿粉料 质量/kg 体积(标准状态) 所占体积分数/% 逸出气体组成计算 20.59*0.96*0.463=9.15 7.17*0.96*0.400=2.75 28.37*0.96*0.360=16.34 120*0.04=4.8 21.70 11.04 64.90 CO2 9.15 2.75 9.80 4.8 4.8 5.97 35.10 H2O SO2 总数 9.15 2.75 9.80 4.8 26.50 17.01 100

马蹄焰窑炉设计说明书

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课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师:工作单位:题目: 33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计初始条件:1、产品的品种:陶瓷熔块2、产量: 33 吨/天3、玻璃的成分陶瓷熔块成分(wt/%)表14、原料所用原料及基本要求表26、纯配合料熔化,不外加碎玻璃。

7、玻璃的熔化温度:1509 ℃;熔化部火焰空间温度: 1559 ℃。

8、助燃空气预热温度:1198 ℃。

9、燃料:重油重油的元素组成表310、重油雾化介质:压缩空气,温度80℃,用量0.5Bm/kg油11、空气过剩系数:α取1.112、窑型:蓄热式马蹄焰流液洞池窑要求完成的主要任务:一、撰写设计说明书,主要内容包括:1、设计依据及相关政策、法律、法规及设计规范2、物料平衡计算(列出计算过程)2.1配料计算2.2去气产物及组成计算3、热平衡计算(列出计算过程)3.1燃料燃烧计算3.2玻璃形成过程所消耗的热量计算3.3燃料消耗量近似计算4、窑炉的结构设计详细说明各部位的作用,各主要参数选择依据,并进行方案对比。

4.1熔化部设计包括熔化部的面积、长、宽、深度、火焰空间及投料口的尺寸。

4.2工作部的设计包括工作部的面积、长、宽、深度及火焰空间的尺寸。

4.3玻璃液的分隔设备的设计4.4出料口的设计4.5小炉口的计算与设计4.6蓄热室的计算与设计4.7烟道与烟囱尺寸的确定5、窑炉耐火材料的设计与选择包括池壁、池底、胸墙、大碹、蓄热室的耐火材料及保温材料的设计与选择。

要求作方案对比,阐述选择依据。

6、窑炉主要技术经济指标①熔化量:②熔化率:③熔化部面积:④冷却部面积:⑤一侧蓄热室格子砖的受热面积:⑥单位熔化部面积所占格子砖受热面积:⑦每公斤玻璃液所消耗的热量:⑧燃料消耗量:⑨玻璃熔成率。

二、用CAD绘制一张窑炉总图(3#图打印)时间安排:18周讲课、查阅资料、设计计算、绘制草图;19周 CAD制图;20周撰写设计说明书、答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.设计依据及相关的法律法规 (1)1.1设计的依据:课程设计任务书 (1)1.2国家相关法律、法规及设计规范 (1)1.3马蹄焰窑炉的特点 (2)2.物料平衡计算 (2)2.1配料计算 (2)2.2去气产物及组成计算 (4)3.热平衡计算 (5)3.1燃料燃烧计算 (5)3.2玻璃形成过程中所消耗的热量 (6)3.3燃料消耗量近似计算 (7)4.窑炉的结构设计 (8)4.1熔化部的设计 (8)4.2工作部的设计 (11)4.3玻璃液的分隔设备(流液洞)的设计 (11)4.4出料口的设计 (12)4.5 小炉口的计算与设计 (12)4.6蓄热室的计算与设计 (13)4.7烟道与烟囱尺寸的确定 (15)5. 主要技术经济指标 (16)6. 参考文献 (16)7. 总结 (16)设计题目:33 t/d蓄热式马蹄焰池窑的设计1 设计依据及相关的法律法规设计依据及其基本原则:随着工业生产现代化水平的日益提高,能源供应日趋紧张,在本设计中,为了节约能源、降低成本,采用有效的保温措施。

玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第二节冷却部设计

玻璃工业窑炉 第二章马蹄焰窑 第二节冷却部设计
蓄热式马蹄 焰玻璃池窑 模型图
2.2 冷却部设计 2.2.1作用:对玻璃液冷却、均化和分配。 A、冷却玻璃液;与流液洞起一半降温作用 B、稳定玻璃液温度和成分; C、玻璃液继续澄清和均化; D、可吸收一部分再生气泡; E、改善熔化池的循环对流; F、稳定玻璃液面,并均匀分配给供料道。
2.2.2结构参数确定 池深:逐步变浅,提高垂直方向温度均匀性
和减少回流。比熔化池浅300mm。颜色玻 璃可浅0.4~0.6m。 面积:取决于窑炉的温度制度和出料量。 1)温度制度:冷却程度大,则面积大。 2)出料量:出料大,冷却程度大,面积大。
3)参数: a、F冷/F熔。 (15~25)%。分配料道(10~20)%。 b、正常流动负荷/冷却部面积。(t/d·m2) 冷却率。3~13范围。 c、冷却部容积/正常流动负荷(m3/d) 玻璃液停留时间。愈长愈稳定,但需更多空
间,回流多。最小存3小时玻璃流量。
2.2.3冷却部形状 取决于成型方式,成型机的数量及工艺布置,
玻璃液应均匀分配,减少死角。 A、人工成型: 操作空间,换坩埚、热修方便。两甏口中心
距>1.4m,边甏到墙角>400mm。 B、机械成型。 长方形、半圆型、多边型等。
2.2.4 分配料道
火焰空间分隔,不 受熔化部火焰的干 扰,空间再用隔墙 分隔,分区各自温 度调节。
2 马蹄焰池窑
设计步骤:先确定池窑各部位的形式、尺 寸和材料。绘出草图。热工理论计算,砖 结构排列与计算、钢结构布置与计算。
设计原则:技术先进,施工可能,操作方 便,经济合蓄热式马蹄焰池窑纵立剖面A-A
横立剖面B-B、C-C
蓄热式马蹄 焰玻璃池窑 侧视图
适合于瓶罐玻璃的 生产,也可用于器 皿玻璃、安瓿玻璃 等生产。

马蹄焰窑炉设计说明说-大连工业大学祥解

马蹄焰窑炉设计说明说-大连工业大学祥解

一、原始资料1、产品:高白料机制玻璃瓶罐。

2、出料量:每天熔化玻璃60吨。

3、玻璃成分(设计)(%):SiO2Al2O3CaO+MgO BaO Na2O+K2O71% 3.5% 10.5% 0.5% 14.5%4、料方及原料组成:原料料方%原料化学组成(%)外加水分% SiO2Al2O3CaO MgO Na2O Fe2O3其它失量石英砂51.985 99.350.2 0.1 0.05 0.05 15.0长石28.858 65.1319.940.24 0.11 14.03 0.12 0.43石灰石18.926 1 0.255.260.3 0.02 碳酸钠 99.2硝酸钠 98.12硫酸钠 0.14等等纯碱18.06 57.87 7.0 硝酸钠 1.162 1.5重晶石0.524 1.16 氧化钡 63.35合计119.5155、碎玻璃数量:占配合料量的33%。

6、配合料水分:靠石英砂和纯碱的外加水分带入,不另加水。

7、玻璃熔化温度:1400℃。

8、工作部玻璃液平均温度:1300℃。

9、重油。

元素组成(%)低热值(千卡/公斤)加热温度(℃)C H O N S A W86.42 12.16 0.55 0.2 0.15 0.02 0.5 10000 125 10、雾化介质:用压缩空气,预热到120℃,用量为0.6m3/公斤油。

11、喷嘴砖孔吸入的空气量:0.5m3/公斤油。

12、助燃空气预热温度:1050℃。

13、空气过剩系数a:取1.2。

14、火焰空气内表面温度:熔化部1450℃,工作部1350℃。

15、窑体外表面平均温度(℃):窑顶侧胸墙前后胸墙电容锆砖池墙池底熔化部250 180 200 160 130 17516、熔化池内玻璃液温度(℃):液面窑池上部(平均)窑池上下部交接层窑池下部(平均)池底1400 900 1280 1265 1250池深方向玻璃液温降:窑池上部为2℃/cm,窑池下部为1℃/cm。

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目录1.绪论 (1)2. 计算内容 (4)2.2 熔化率的选取 (4)2.3熔窑基本结构尺寸的确定 (4)2.4 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 (6)2.5 燃料燃烧计算 (7)2.6燃料消耗量的计算 (8)2.7 小炉结构的确定与计算 (10)2.8蓄热室的设计 (11)2.9 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 (12)3.主要技术经济指标 (12)4.对本人设计的评述 (14)参考文献 (14)1.绪论课程设计是培养学生运用《玻璃窑炉及设计》课程的理论和专业知识解决实际问题,进一步提高设计运算,使用专业资料等能力。

目的是使学生受到设计方法的初步训练,逐步树立正确的设计观点,增强设计能力,创新能力和综合能力,逐步掌握窑炉及其他热工设备设计的基础知识和技能,并对所学窑炉热工设备理论知识进行验证和深化,为将来从事生产、设计、研究及教学奠定良好的基础,同时为毕业论文打下坚实的基础。

1.1设计依据设计内容:年产12000吨高白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑(1)原始数据:a)产品规格:青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只b)行列机年工作时间及机时利用率:313 天,95%c)机速:QD6行列机青白酒瓶38只/分钟d)产品合格率:90%e)玻璃熔化温度1430℃f)玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液g)重油组成(质量分数%),见表1﹣11.2 述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向玻璃窑炉是熔制玻璃的热工设备,利用燃料的化学能、电能或其它能源产生热量,造成可控的高温环境,使玻璃配合料在其中经传热、传质和动量传递过程,完成物理和化学变化,经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段,为生产提供一定数量和质量的玻璃液。

我国的玻璃窑炉古已有之,其经历了一个漫长的发展史,通过燃料和技术的发展提高,玻璃窑炉现在已经有了较大的进步。

我国的玻璃窑炉基本上都为火焰池窑,其基本结构为:玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四部分。

目前我国玻璃窑炉的主体要燃料有煤、重油、发生炉煤气、天然气,其中最普遍采用的是煤和重油,为节能降耗减少污染,也有许多窑炉采用发生炉煤气和天然气,如下表1-2介绍了我国玻璃窑炉的发展史:我国现阶段的玻璃池窑主要有平板池窑,横焰流液洞池窑、换热式单(双)碹池窑、蓄热式马蹄焰流液洞池窑,另外我国玻璃窑炉还有坩锅窑、电熔窑和浮法玻璃池窑。

近年来随着科学技术的进步和人们环保意识的增强,国内国外新技术,新设备,如减压澄清、全氧燃烧、纯氧助燃、顶插全电熔窑、深澄清池、三通道蓄热式等。

通过采用新技术、新工艺,可进一步降低能耗,提高玻璃液质量,减少环境污染,走出一条仅能环保的可持续发展道路。

1.3 所选窑炉类型的论证本设计采用蓄热式马蹄焰流液洞池窑。

(1)其优点有:a. 热利用率高,火焰行程长,因而燃料燃烧充分,同时窑体表面积小,热散失少,可提高热利用率,降低燃料消耗;b. 结构简单,造价低,只有一对小炉布置在熔化部端墙上。

(2) 但该窑也有缺点:a. 沿窑长方向难以建立必要的热工制度,火焰覆盖面积小,在炉宽上温度分布不均匀,尤其是火焰换向带来的周期性的温度波动和热点移动;b. 一对小炉限制了炉宽,进而限制了生产的规模;c. 燃料燃烧喷出的火焰诱使对料堆有堆料作用,不利于配合料的熔化和澄清,并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。

其适用于各种空心制品、压制品和玻璃球的生产。

1.4关工艺问题的论证(1)温度制度:“窑温”指胸墙挂钩砖温度,依靠燃料消耗比例调节。

马蹄焰和纵焰池窑的热点值取决于熔化玻璃的品种、燃料和耐材质量。

热点位置选在熔化部的1/2~2/3处,不易控制。

(2)压力制度:压强或静压头,沿气体流程。

玻璃液面处静压微正压(+5Pa),微冒火。

测点在澄清带处大碹或胸墙。

用烟道的开度调节抽力压强。

(3) 泡界限制度人为确定玻璃液热点位置。

马蹄焰池窑稳定性不很强。

(4)液面制度:稳定。

波动会加剧液面处耐材侵蚀。

对成型也有影响。

日用玻璃池窑要求±0.5mm,轻量瓶为±0.1~0.3mm)。

探针式和激光式测量方法。

安装在供料道或工作池。

依靠控制加料机的加料速率来进行。

(5)气氛制度:通过烟气中O2含量和CO含量判断。

多数玻璃需氧化焰,但芒硝料要求还原焰。

通常借助改变空气过剩系数来调节窑内气氛的性质(空气口大小和鼓风用量)。

Fe2+——深绿色,透光性差,透热差。

Fe3+——浅黄色,透热、透光性强。

火焰亮度判断,明亮为氧化焰,不大亮为中性焰,发浑者为还原焰。

(6)换向制度:蓄热式池窑定期倒换燃烧方向,使蓄热室格子体系统吸热和换热交替进行。

换向间隔一般为20~30/min,烧重油熔窑,换向时先关闭油阀,然后关小雾化剂阀,留有少量雾化剂由喷嘴喷出,为的是避免排走废气时喷油嘴被加热,喷嘴内重油碳化,堵塞喷油嘴。

(7)加料方式:采用单侧加料。

2.计算内容2.1 日出料量的计算日出料量由年产量和原始数据计算得:列机年产合格瓶量(吨/年)m为单台DQ6m=机速(只/分钟)×60×24×瓶重×10-6×行列机年工作时间×机时利用率×产品合格率:m=38×60×24×400×10-6×313×95%×90%=5857.55712吨/年QD6因设计要求年产量为12000吨/年的玻璃酒瓶,则选用行列机台数n=12000/5857.6=3QD6故玻璃熔窑日出料量G(t/d)G=机速(只/分钟)×60×24×瓶重(g/只)×10-6×台数G=38×60×24×400×10-6×3=65.7t/d 计算玻璃熔窑日出料量G(t/d)2.2 熔化率的选取熔化率K是玻璃窑炉一个重要的技术指标,它是指窑池每平方米面积上每天熔制的玻璃液量,单位是kg/(m2d)或t/(m2d)。

熔化率K的选择依据:(1)玻璃品种与原料组成;(2)熔化温度;(3)燃料种类与质量;(4)制品质量要求;(5)窑型结构,熔化面积;(6)加料方式和新技术的采用;(7)燃料消耗水平;(8)窑炉寿命和管理水平。

表4-2。

K=2.0~2.2 t/(m2·d) 取熔化率为:K=2.0t/d参考教材A,P922.3熔窑基本结构尺寸的确定2.3.1 熔化部面积计算式(4-1)熔化部池窑面积根据已定的熔窑规模(日产量)和熔化率K估算,由教材A,P91有:熔化池面积F熔=G/K=65.78/2.0=32.9m2 2.3.2 冷却部面积计算根据经验值,参考教材A,P98表4-9,取F冷/F熔=20%,则F冷=32.9×20%= 6.58m2根据玻璃品种、供料道条数、成型机部位和操作条件来决定冷却部形状,本设计采用扇形供料道,冷却部一般比窑池浅300mm,取900.F冷、=32.9×20%=6.58 m2如图2-1所示则F冷=1/2= 1/2×3.14×2.12=6.92 m2所以F冷/F熔=21.0%2.3.3 窑池长度和宽度的确定由教材A,P93,表4-3可知,烧重油时马蹄焰池窑的长宽比较烧发生炉煤气的稍大些。

这是由于采用了高压外混喷嘴,特别是直流式,喷出火焰射程长,冲量大,刚性强,火焰转弯困难,为了避免冷却部温度过高,流液洞盖板过早烧损一囧窑池横向出现温度差,必须把窑池放长;另外,烧重油后火焰温度升高,加快了熔化速度,增大了出料量。

为了确保玻璃液的质量,有必要将窑池适当放长。

但长宽比过大时,在火焰喷出的正前方空间燃烧产物排除困难,逐渐积聚,压力增大,是火焰变短。

基于以上原则,马蹄焰池窑池长不宜小于4m,熔化面积较大时,长宽比可取低些,否则窑池过长,火焰很难同时满足熔化与澄清的要求。

本设计长宽比取1.6.则F熔=1.6×B2解得:L=7.2m , B=4.5m如图2-1所示实际熔化面积:F熔实际=7.2×4.5=32.4m2 (2-3-3)实际熔化率:K=G/ F熔实际= 65.7t/d/32.4 m2=2.03t/(m2·d)(2-3-4)2.3.4熔化池深同玻璃液质量关系很大,池深须使窑内不形成不动层。

深影响窑容量,即窑内停留时间,停留1.5~2天。

合理的池深必须综合考虑到玻璃颜色、玻液粘度、熔化率、制品质量、燃料种类、池底砖质量、池底保温和新技术采用(鼓泡、电助熔)等。

表4-4和近似式(4-2)参考教材A,Pg93池壁高度即为池深,一般取0.8-0.9m。

初取h=0.9m..校核:池深h可按近似公式计算h=0.4+(0.5±a)lgVV——熔化池容积,m3;a——系数,其值0~0.135.h=0.4+(0.5-0.02)lg(31.5×0.9)=1.1m解得:h=1.1m由于此池窑熔化率较大,所以池窑深度应深一些,因此h取1.2m.熔化池窑坎可以强化熔化率,取窑坎高600mm,一般置于熔化池长的2/3处。

玻璃液的平均密度为2.45g/cm3,即2.45t/m3则玻璃液停留时间t=31.5×1.2×2.45/65.7=1.41天因玻璃液在窑内停留一天以上,故上述计算合理。

冷却部池深取浅(比熔化池浅300mm),本设计取h=0.9m冷却率=正常流动负荷/冷却部面积。

(t/d·m2)3~13范围。

K冷=G/F冷=65.7/6.58=9.98 符合范围t=冷却部容积/正常流动负荷(m3/d)=6.58x0.6x24x2.45/65.7=3.53h 符合要求玻璃液停留时间。

愈长愈稳定,但需更多空间,回流多。

最小存3小时玻璃流量。

2.4 窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定2.4.1 窑体结构设计(1)池壁玻璃液的主要侵蚀为横向硅缝处。

因此应尽量避免在高温区出现横向裂缝,通常采用整块大砖立砌,要求立砌排砖尺寸必须相当精确,结合面应加工磨制加工达到硅缝密接。

本设计采用300mmAZS33QX—Y + 30mm锆质捣打料+115mmLZ-55(NZ—40)+100mm硅钙板(2)池底结构:随着温度的提高,出料量的增加,炉龄的增加,更主要的是为减少散热损失,节约能源,现代熔窑池底多采用多层式复合池底结构。

有:主体层:黏土大砖75mmAZS33WS-Y + 35mm锆质捣打料 + 32mm烧结锆英石砖+ 30mm锆质捣打料+300mm浇注大砖+280mm轻质粘土砖+10mm石棉板+8mm钢板(3)火焰空间火焰空间长度与窑池长度相等,宽度比窑池宽度多200~400mm,本设计取400mm,则火焰空间宽度B=4500+400=4900mm,长度L=7200mm.火焰空间高度由胸墙高度和大碹碹股高度合成,参表4-8,取大碹升高为1/8,则得碹股f=4700×1/8=587.5mm。

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