玻璃窑炉设计及先进经验技术引用
玻璃窑炉节能技术路径优化与创新

玻璃窑炉节能技术路径优化与创新玻璃窑炉节能技术路径优化与创新玻璃窑炉是玻璃行业中最耗能的设备之一,如何优化和创新玻璃窑炉的节能技术路径成为了一个重要问题。
下面将从以下几个步骤逐步思考如何进行优化和创新。
第一步:节约玻璃窑炉的燃料消耗玻璃窑炉的主要能源消耗是燃料,因此首先需要思考如何节约燃料的消耗。
一种常见的做法是采用高效燃烧技术,例如预混燃烧技术和循环燃烧技术。
预混燃烧技术可以将燃料和空气充分混合,提高燃烧效率;而循环燃烧技术可以将燃烧产生的废热回收利用,进一步降低能源的消耗。
第二步:提高玻璃窑炉的热效率除了节约燃料消耗外,还可以通过提高玻璃窑炉的热效率来进一步节能。
一种常见的方法是采用高效的热交换器,将燃烧产生的废热回收利用。
此外,可以考虑对玻璃窑炉进行隔热处理,减少热量的散失。
这些措施可以有效提高玻璃窑炉的热效率,降低能源消耗。
第三步:优化玻璃窑炉的操作控制系统除了改进玻璃窑炉的内部结构和设备外,优化操作控制系统也是一个重要方面。
通过引入先进的自动化控制系统,可以实时监测和调整玻璃窑炉的运行状态,以最优的方式控制燃烧过程和热量分配。
这样可以确保玻璃窑炉的运行效率最大化,进一步降低能源消耗。
第四步:引入清洁能源替代传统燃料除了上述的措施外,还可以考虑引入清洁能源来替代传统燃料,进一步减少环境污染和能源消耗。
例如,可以考虑采用天然气、生物质能源或太阳能等清洁能源作为玻璃窑炉的燃料。
这样不仅可以降低碳排放和能源消耗,还可以提高企业的环境形象和可持续发展能力。
综上所述,优化和创新玻璃窑炉的节能技术路径可以通过节约燃料消耗、提高热效率、优化操作控制系统和引入清洁能源等多个方面来实现。
通过科学合理的设计和技术改进,玻璃窑炉的能源消耗将得到有效降低,进一步推动玻璃行业的可持续发展。
高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析

高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析摘要:随着社会的发展,高硼硅玻璃逐渐得到广泛使用。
高硼硅玻璃具有多种生产方式,其中全电熔窑炉具有操作便捷、维护成本低、环保等特点,因此,许多玻璃生产企业都采用这种方法生产该种玻璃。
基于此,本文简单讨论高硼硅玻璃生产工艺的控制要点,并对全电熔窑炉的设计策略进行分析,以供参考。
关键词:高硼硅玻璃;全电熔窑炉;玻璃生产工艺引言:高硼硅玻璃不但具有高硬度与高强度,还具备高透光率,且化学性质稳定,因此受到了广泛的应用。
目前,高硼硅玻璃主要应用于日常生活、化工、军事等各个方面。
因此,对于高硼硅玻璃要选择合适的生产方式,并加强生产工艺的控制,才能使玻璃的质量得以保证。
1.高硼硅玻璃生产工艺的控制要点1.1料层厚度的控制在高硼硅玻璃进行熔化的时候,需要较高的温度,且不易澄清,因此,无法使用传统的澄清剂对其澄清。
在实际过程中,要使用NaCl进行澄清,但是,由于其沸点为1465℃,所以在高温状态下NaCl易扩散到玻璃液的残留气泡中,最后溢出。
在高硼硅玻璃的生产过程中,由于料层的厚度过大,NaCl蒸气会在溢出时在料层上凝结,并在表层的配料内部残留。
NaCl具有较好的导电性,且熔点较低,因此,表层材料中的NaCl在不断累积的过程中,会导致窑炉内的电流集中在表层,使表层的温度升高,进而出现红顶现象。
因此,为了避免这种问题的出现,要将料层的厚度控制在1cm到1.5cm左右[1]。
1.2硼挥发的控制关于硼挥发的控制,首先要进行料道溢流的设计,使其不但能够符合流体流动的原理,还能够符合玻璃变质层对专用的溢流结构中的黏度与温度的需要。
由于玻璃变质层黏度较强,因此不易溢流,为此,要在溢流的位置设置燃烧器,并使用电加热的手段升高温度,使得溢流能够顺利进行。
其次,要想避免出现通路中的硼出现挥发问题,要对料道进行封闭。
由于玻璃液会对耐火材料产生腐蚀,因此要采用合适的盖板砖,并降低玻璃液的温度,从而能够最大程度上减少腐蚀现象的发生。
玻璃窑炉鼓泡装置的设计及应用

玻璃窑炉鼓泡装置的设计及应用刘建安 刘 宏(山东轻工业学院)1 前言鼓泡就是向玻璃液中鼓入具有一定压力的气体,在玻璃液中形成气泡。
由于在玻璃液中引入这样一种气相,就发生了一系列的物理化学现象。
鼓泡是本世纪五十年代发展起来的一项新技术。
2 鼓泡的物理化学作用211 形成循环液流鼓入的气体在高温玻璃液内膨胀成圆形泡,形成的气泡在上升过程中由于压力和温度的变化气泡膨胀,气泡到达玻璃液表面时破裂。
气泡在由底层向玻璃液表面移动的过程中借助于与玻璃液之间的相互吸附和接触摩擦而带动着周围玻璃液向上流动,从面在鼓泡幕的两侧形成两个环流。
因此,鼓泡区的玻璃液不断更新为玻璃液的均化创造了良好的条件,鼓泡幕象一堵墙把熔化部与冷却部之间的直流和回流分为两个互不相关的液流,既防止了熔化过程中跑料事故的发生,又降低了玻璃液的回流,从而提高了玻璃制品的产量和降低了因重新加工回流玻璃液而造成的能量损失。
212 气体扩散从玻璃液内分离出来的气体的压力即离解压与气泡内气体的分压之间的差值决定着澄清过程的趋向。
若用空气作气源,鼓入的气体形成的气泡主要含有O2、N2,而从玻璃液中分离出来的气体主要是CO2、SO3、H2O 等,因而很多种气体的离解压远大于相应气体在气泡内的分压,在压差的作用下使玻璃液中的CO2、SO3、H2O等气体向鼓入的气体形成的气泡扩散,从而加快了玻璃液的澄清。
同时,鼓入的气体形成的气泡中的O2、N2也在压差的作用下进入玻璃液。
进入玻璃液的氧气大部分与玻璃液发生反应而消除,不与玻璃液发生反应的N2也可以在澄清阶段而消除。
213 化学作用由鼓入气体形成的气泡中的氧气进入玻璃液中与铁发生反应,将低价铁氧化成高价铁,降低了玻璃的着色程度。
3 鼓泡的作用和效果根据上述机理,鼓泡所起的作用根据鼓泡装置设置的位置不同可归纳如下。
311 翻料作用(或称搅拌作用)。
它加快了澄清与均化的过程,改善了池深方向玻璃液之间的热传递,减小了它们的温差,提高了底层玻璃液的温度。
节能环保型玻璃窑炉开发与应用方案(二)

节能环保型玻璃窑炉开发与应用方案一、实施背景随着中国经济的持续增长,建筑和汽车等行业对玻璃的需求不断增加。
然而,传统的玻璃制造过程消耗大量的化石燃料,并产生大量的二氧化碳和其他污染物。
根据数据,玻璃制造业的碳排放量占全球总排放量的约3%。
因此,开发一种新型的、更加节能环保的玻璃窑炉具有迫切性。
二、工作原理节能环保型玻璃窑炉(Eco-Glass Furnace)是一种采用新型能源和环保材料,旨在降低碳排放和污染物排放的玻璃制造设备。
其工作原理主要基于以下几点:1.使用可再生能源:如生物质能、太阳能等,替代传统的化石燃料,以减少碳排放和能源消耗。
2.提高能源利用效率:通过采用先进的燃烧技术和高效保温材料,减少热量损失,提高能源利用效率。
3.采用新型环保材料:如低挥发性有机化合物(VOCs)的玻璃熔剂,以减少污染物排放。
4.余热回收:将高温烟气的余热回收,用于预热助燃空气和提高玻璃液的温度,进一步降低能源消耗。
三、实施计划步骤1.需求分析:对现有的玻璃制造业进行深入调研,了解其生产过程、能源消耗和污染物排放情况。
2.方案设计:基于需求分析结果,设计节能环保型玻璃窑炉的方案,包括设备选型、工艺流程和控制系统等。
3.设备制造:与设备制造商合作,定制生产节能环保型玻璃窑炉。
4.现场安装与调试:将设备安装到选定的玻璃制造工厂,并进行调试。
5.示范运行:在完成安装和调试后,进行示范运行,收集运行数据和评估效果。
6.推广应用:根据示范运行结果,制定推广应用计划,将节能环保型玻璃窑炉应用到更多的玻璃制造工厂。
四、适用范围本方案适用于各种规模的玻璃制造工厂,特别是大型的、能源消耗高的玻璃制造企业。
这些企业具有较强的环保意识和竞争力,更加适合引入新型的节能环保技术。
五、创新要点1.使用可再生能源:本方案将可再生能源引入到玻璃制造过程中,减少了化石燃料的消耗,降低了碳排放。
2.提高能源利用效率:通过采用先进的燃烧技术和高效保温材料,提高能源利用效率,降低了生产成本。
天然气玻璃窑炉建设方案

天然气玻璃窑炉建设方案一、引言随着工业的发展,玻璃在现代社会中的应用越来越广泛。
而玻璃的生产过程中,窑炉作为重要设备,对玻璃的质量和产量有着直接的影响。
本文旨在探讨采用天然气作为燃料的玻璃窑炉建设方案,以提高玻璃生产效率和质量。
二、方案内容1. 选择适宜的天然气供应来源:天然气作为清洁、高效的燃料,应该选择可靠的供应来源。
可以通过与当地天然气供应公司或工业园区合作,确保供应稳定。
2. 设计高效的燃烧系统:为了提高能源利用率和降低排放,窑炉的燃烧系统应该采用先进的技术。
例如,采用预混燃烧技术可以使燃烧更加充分,减少废气排放。
3. 优化窑炉结构:窑炉的结构设计应该合理,以提高玻璃的熔化效率和品质。
例如,采用合适的窑炉形状和尺寸,以确保玻璃在窑炉中得到充分的加热和熔化。
4. 引入先进的监控系统:为了提高窑炉的稳定性和可靠性,应该引入先进的监控系统。
该系统可以实时监测窑炉的运行状态,并根据需要进行自动调节,以确保生产过程的稳定性和安全性。
5. 配备完善的废气处理设施:窑炉在燃烧过程中会产生大量废气,其中含有有害物质。
为了保护环境和员工的健康,应该配备完善的废气处理设施,对废气进行净化处理,达到排放标准。
6. 建立完善的安全管理体系:窑炉作为高温设备,安全风险较高。
为了保障员工的安全,应该建立完善的安全管理体系,包括安全培训、应急预案等,确保生产过程的安全性。
7. 加强能耗监测和管理:为了降低生产成本,应该加强能耗的监测和管理。
可以通过监测窑炉的能耗指标,及时发现问题并采取措施,以提高能源利用效率和降低生产成本。
8. 定期维护和检修:为了确保窑炉的正常运行,应该定期进行维护和检修工作。
可以制定维护计划,定期对窑炉进行检查、清洁和维修,及时发现和解决问题,以确保窑炉的稳定性和可靠性。
三、方案优势采用天然气玻璃窑炉建设方案具有以下优势:1. 清洁高效:天然气作为清洁能源,燃烧后几乎不产生废气和污染物,对环境友好。
玻璃炉窑的设计与运行

玻璃炉窑的设计与运行摘要:玻璃熔制是玻璃制造中的主要过程之一,是通过燃料的燃烧,将热量传递给配合料,从而达到熔化目的的过程。
玻璃的熔制过程是在玻璃窑炉内实现的。
着玻璃生产技术的不断发展进步,电子玻璃、浮法玻璃等生产行业在追求高质量和高效益的同时,对玻璃生产的环保也有了更高的要求.传统的玻璃熔制工艺已经很难满足更高的环保要求,此时采用全氧燃烧技术的玻璃窑炉的出现无疑成为解决行业生产“节能、环保”问题的一个有效途径。
关键词:玻璃炉窑节能环保设计与运行全氧燃烧玻璃炉1.窑炉的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,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。
(2)着重节能降耗,采用国际先进的节能措施和节能产品,降低生产成本。
(3)全窑工艺尺寸确定既要注重以往的经验数据,同时要有理论创新,要在总结以往经验数据的基础上对新结构确立理论依据。
(4)本熔窑出现的超出国内设计手册的结构设计,必须确保结构安全,此类结构需建立相应的力学模型,并经过常温和热态理论论证通过后方可用于设计。
(5)设计中充分考虑延长窑龄的方法和措施,既要注重耐火材料装备水平,又要充分考虑生产后期保窑操作的可能性及方便性。
(6)节省投资,材料配置上注重实用性,不搞花架子。
主要材料立足于国内采购,尽量少引进硬件,以减少外汇开支。
2.全氧燃烧炉的设计我国已经有很多大学院校和设计单位对全氧燃烧窑炉进行过理论上的研究探讨,但是目前国内的全氧燃烧窑炉基本上是完全引进国外的设计、技术,甚至整条生产线,不仅投资很大,而且使我们自己的全氧燃烧技术发展缓慢。
近年来我院实际参与了国内几台全氧池炉的引进、,设计转化工作,对国外先进技术进行了一些研究,在全氧玻璃池炉的设计上积累了一些经验。
玻璃电熔窑炉技术

玻璃电熔窑炉技术玻璃电熔窑炉技术是一种重要的工业技术,是制造高质量玻璃制品的主要手段。
该技术的应用范围广泛,包括建筑、汽车、家居用品和光学玻璃等领域。
本文将从原理、特点、应用和未来发展等方面对玻璃电熔窑炉技术进行介绍。
原理:玻璃电熔窑炉技术是利用电能产生高温,使导电介质中的电能转化为热能,加热熔化玻璃原料。
它主要由熔融槽和加热系统两部分组成。
熔融槽是贮存玻璃原料的容器,加热系统则通过直接或间接方式加热熔融槽,使玻璃原料熔化后成型。
熔融槽可采用一次性熔融或多次循环熔融的方式,加热系统可采用电极、电阻、石英加热体等多种方式。
特点:1.高效节能。
相对于其他传统加热方式,玻璃电熔窑炉技术具有高效节能的特点,能够大幅降低生产成本。
2.可控性强。
玻璃电熔窑炉技术采用电能加热,具有加热温度和时间可控性强的优点,可根据生产需要随时调整加热参数。
3.生产效率高。
玻璃电熔窑炉技术具有高温、高速熔化的优点,生产效率可比其他传统方式高出数倍。
4.环保。
玻璃电熔窑炉技术不使用火炭、油、煤等传统燃料,可以大幅降低污染物排放。
应用:玻璃电熔窑炉技术已经广泛应用于各个领域。
例如,建筑领域中常常使用该技术制作各种平板玻璃、反光玻璃、屋面玻璃等产品。
在汽车领域中,玻璃电熔窑炉技术也是生产车窗、后视镜、挡风玻璃等产品的主要方法。
家居用品领域中,该技术可用于制造玻璃餐具、封口瓶等产品。
光学领域中,玻璃电熔窑炉技术则能够制造高精度的光学玻璃产品。
未来发展:在未来,玻璃电熔窑炉技术还将进一步发展。
目前,该技术在生产力和效率上已经达到了比较成熟的阶段,未来将主要集中在绿色制造和节能环保方向。
首先,可将电力来源改为清洁能源,如太阳能、水能等,以进一步降低对环境的影响。
其次,从技术方面来看,可以通过改进加热系统和生产过程,使玻璃电熔窑炉技术更加节能和环保。
结论:玻璃电熔窑炉技术是一种高效、环保、可控的玻璃制造技术,已经得到了广泛应用。
未来,它还将继续发展,并逐渐向更加绿色、节能、环保的方向发展。
日产300吨浮法玻璃窑炉课程设计

日产300吨浮法玻璃窑炉课程设计一、引言浮法玻璃是一种广泛应用于建筑、汽车等领域的重要材料,其生产过程中的关键设备是浮法玻璃窑炉。
本课程设计旨在设计一台日产300吨浮法玻璃窑炉,以满足生产需求。
二、浮法玻璃窑炉原理及流程1. 原理浮法玻璃窑炉是通过将玻璃原料加热至熔融状态后,由玻璃熔池通过浮法工艺在液面上形成一层均匀的玻璃带,然后经过冷却固化形成平整的玻璃板。
2. 流程浮法玻璃窑炉的生产流程主要包括玻璃原料的配料、熔化、成带、冷却和切割等环节。
具体流程如下:(1) 玻璃原料的配料:根据玻璃成分的要求,按一定比例配制玻璃原料,包括二氧化硅、碳酸钠、石灰石等。
(2) 熔化:将配制好的玻璃原料送入玻璃窑炉,通过高温加热使其熔化成为玻璃熔浆。
(3) 成带:熔融的玻璃熔浆在玻璃窑炉中形成一层均匀的玻璃带,通过浮法工艺在液面上浮动。
(4) 冷却:玻璃带通过冷却区域,逐渐降温并固化成平整的玻璃板。
(5) 切割:将冷却固化的玻璃板按照要求进行切割成标准尺寸的玻璃产品。
三、日产300吨浮法玻璃窑炉设计要点1. 窑炉容量:根据日产量为300吨,需要设计具备足够容量的窑炉,以满足生产需求。
2. 燃料选择:选择适合的燃料,如天然气、重油等,保证窑炉的高效运行。
3. 温度控制:合理设计温度控制系统,确保玻璃熔浆在窑炉中达到适宜的熔化温度,并且在成带和冷却过程中保持稳定。
4. 玻璃带成型:通过合理的玻璃带成型机构,使得玻璃带在浮法工艺中形成均匀、平整的带状结构。
5. 冷却系统:设计合理的冷却系统,使得玻璃带能够逐渐降温并固化成平整的玻璃板。
6. 切割系统:设计高效的玻璃板切割系统,确保按照要求将玻璃板切割成标准尺寸的产品。
四、日产300吨浮法玻璃窑炉课程设计步骤1. 确定窑炉规格和参数,包括窑炉容量、燃料种类、温度控制范围等。
2. 设计窑炉结构,包括炉体、隔热层、加热系统、玻璃带成型机构、冷却系统和切割系统等。
3. 设计温度控制系统,包括温度传感器、温度控制器和加热控制装置等。
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玻璃窑炉设计及先进经验技术引用第一章单元窑第一节单元窑的结构设计一、单元窑熔化面积的确定二、熔池长、宽、深的确定三、池底鼓泡位置的确定四、窑池结构设计五、火焰空间结构设计六、烟道七、通路结构设计第二节耐火材料的选用及砌筑一、单元窑选用的主要耐火材料二、窑炉的砌筑技术第三节单元窑的附属设备一、投料机二、鼓泡器三、燃烧系统四、金属换热器第四节助熔易燃技术的应用一、辅助电熔在单元窑上的应用二、纯氧助燃技术的应用第五节窑炉的启动和投产一、投产准备二、燃料准备三、熟料准备四、制定窑炉升温曲线五、采用热风烤窑技术六、点火烤窑注意事项七、投产第二章玻璃球窑第一节窑炉的结构一、球窑的种类二、马蹄焰球窑结构设计三、球窑砖结构和耐火材料第二节窑炉的熔制一、玻璃球的熔制二、玻璃球的成型三、玻璃球的退火四、玻璃球生产工艺规程第三章全电熔玻璃窑第一节全电熔玻璃窑概述一、全电熔窑的优缺点二、全电熔窑的分类三、全电熔窑一览四、熔制特性及对配合料要求五、电熔窑是防止环境污染有力措施六、玻璃全电熔窑的技术经济分析第二节全电熔窑的结构设计一、全电熔窑的形状二、全电熔玻璃窑炉的加料三、供电电源和电极连接第四章电助熔技术第一节火焰池窑电助熔的意义一、池窑电助熔的优缺点二、电助熔加热的技术分析第二节电助熔池窑设计和操作一、熔窑内电极布置和功率配置二、熔加热功率的计算第三节电助熔池窑的实例一、生产硼硅酸盐BL电助熔池窑二、生产有色BL的电助池窑三、生产平板BI的电助熔池窑第五章供料道的电加热第一节供料道电加热概述一、供料道工作原理及其加热现状二、供料道电加热的优越性三、供料道电加热分类第二节供料道电加热的设计一、料道加热方式的选择二、电加热能耗的计算三、变压器功率确定、电极配置第三节供料道电加热的使用第四节供料道电加热实例第六章先进经验、技术一、窑炉新技术二、窑炉富氧然绕技术三、窑炉图片玻璃窑炉设计及先进经验技术引用第一章单元窑用来制造E玻璃和生产玻璃纤维的窑炉,通常采用一种称为单元窑的窑型。
它是一种窑池狭长,用横穿炉膛的火焰燃烧和使用金属换热器预热助燃空气的窑炉。
通过设在两侧胸墙的多对燃烧器,使燃烧火焰与玻璃生产流正交,而燃烧产物改变方向后与玻璃流逆向运动。
因此在单元窑内的玻璃熔化、澄清行程长,比其它窑型在窑内停留时间长,适合熔制难熔和质量要求高的玻璃。
单元窑采用复合式燃烧器,该燃烧器将雾化燃料与预热空气同时从燃烧器喷出,经烧嘴砖进入窑炉内燃烧。
雾化燃料处在燃烧器中心,助燃空气从四周包围雾化燃料,能达到较好的混合。
所以与采用蓄热室小炉的窑型相比,燃料在燃烧过程中更容易获得助燃空气。
当空气过剩系数为1.05时能完全燃烧,通过调节燃料与助燃空气接触位置即可方便地控制火焰长度。
由于使用多对燃烧器,分别调节各自的助燃风和燃料量,则可以使全窑内纵向温度分布和炉内气氛满足玻璃熔化与澄清的要求,这也是马蹄焰窑所无法达到的。
单元窑运行中没有换火操作,窑内温度、气氛及窑压的分布始终能保持稳定,这对熔制高质量玻璃有利。
现代单元窑都配置有池底鼓泡,窑温、窑压、液面及燃烧气氛实行自动控制等系统,保证了难熔的E玻璃在较高熔化率下能获取用于直接拉制玻璃纤维的优质玻璃液。
所以迄今在国际上单元窑始终是E玻璃池窑拉丝的首选窑型。
单元窑与其它窑型相比的不足之处是能耗相对较高。
这是因为单元窑的长宽比较大,窑炉外围散热面积也大,散热损失相对较高。
采用金属换热器预热助燃空气的优点是不用换火,缺点是空气预热温度,受金属材料抗氧化、抗高温蠕变性能的制约,一般设计金属换热器的出口空气温度为650—850。
大多数单元窑热效率在15%以内,但如能对换热器后的废气余热再予利用,其热效率还可进一步提高。
配合料在单元窑的一端投入,投料口设在侧墙的一边或两边,也有设在端墙上的。
熔化好的玻璃从另一端穿过沉式流液洞流至称为通路的拉丝作业部。
第一节单元窑的结构设计一、单元窑熔化面积的确定单元窑熔化面积可用公式F= G/g表示。
式中F———熔化面积,M2;g———熔化率,(t/M2·d)。
熔化率反映单元窑的设计和生产管理水平,包括原料成分、水分、质量的控制和窑炉运行的控制水平等,同时还与纤维直径有关。
一般拉制纺织纱的单元窑,g取0.8—1.0 t/M2·d,拉制粗直径纱时可取略大一些1.5 t/M2·d。
早期的技术资料表明当年的单元窑平均日产玻璃的熔化面积,可见现在已有较大进步。
二、熔池长、宽、深的确定(1)池长L和池宽B是根据熔化面积和熔池长宽比(L/B)来决定的。
即:FB=————平方L/BL/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。
现在设计取(L/B)值时,只有在考虑为下届窑炉有较大扩产需要时才选取(L/B)大一些,一般情况下取(L/B)为3—4。
(2)他深h主要取决于玻璃的透热性及池底耐火材料能承受的温度。
早期池底铺面砖选用致密结砖时,池底温度一般控制在1350℃以内,而池底温度又直接影响玻璃熔化质量和窑炉熔化率。
现在的F 玻璃单元窑,由于池底部位采取保温和鼓泡技术措施,在提高熔化率的同时,使热点附近的池底玻璃温度也提高到1440—1470℃,因此池底2/3以上高温区域的铺面层砖改用耐温和耐侵蚀性能更好的致密铬砖。
有时也可通过适当加高池深来达到降低池底温度。
一般而言,E玻璃单元窑单产在以下30t/ d,池深选600—700mm,随着单产的增大,目前的最高池深可达900mm左右。
三、池底鼓泡位置的确定单元窑池底设置鼓泡装置,按其作用大致有以下几种方式。
(1)将鼓泡器布置在配合料生料堆聚集层最厚的部位有助于打散生料堆。
但由于投料口和投料机的改进,目前已没有必要使用这种方法了。
(2)将鼓泡器排布在生料堆消失的位置,该部位的玻璃液温度已经比较高了,因此通过鼓泡可强制较高温度的玻璃液向生料区推移,底部的玻璃液也可翻到面上吸收窑炉火焰空间更多热量,起到助熔作用,通过物理和数学模拟也都能证明这一点。
要注意的是不能让生料层覆盖在鼓泡区域的玻璃液面上,否则将无法起助熔作用。
(3)将鼓泡器布置在窑池玻璃液最高温度区,一般约为池长2/3 处,鼓泡作用可使更多的含气泡玻璃翻至玻璃液面排泡,起到促进澄清和均化的效果。
E玻璃单元窑的池底鼓泡位置通常按以下两种原则确定:一是在池长1/3处布置一排鼓泡器起助熔作用,在池长2/3—4/5处布置另一排鼓泡器,起促进澄清和均化作用。
这种布置也是轻工窑炉鼓泡常用的方式;二是第一排鼓泡布置在池长1m附近,第二排紧随其后,二排间相距约E或更近。
这种布置是近年来E玻璃单元窑常用的方式,理由是当采用细而干的微粉原料熔制* 玻璃时,熔化不再是难题,但由于玻璃液中存在大量的气泡,因此良好的澄清和均化是确保玻璃液质量和提高熔化率的主要因素,采用两排鼓泡集中布置可起到类似窑坎阻挡生料流的作用和加强玻璃液均化的作用。
四、窑池结构设计(1)E玻璃单元窑的池壁结构有多种排列方式,适合小型池窑,池壁内侧没有横缝,池壁使用期一般不超过5年,在窑炉运行后期部分池壁要进行喷水冷却保窑。
该结构对部分低温区可用致密锆砖替代昂贵的致密铬砖,节约部分投资。
适用于较低温的池壁,这种结构一般不用喷水冷却保窑,而用外层加贴新砖来延长窑炉运行期。
结构的池壁采用致密铬砖横向排列,因为致密铬砖不同于致密锆和AES, 砖,其横缝与竖缝的侵蚀速度差别不大。
(2)池底结构。
A.适合于池底温度长期不高于1350℃,短期不高于1370℃的窑池。
B.采取鼓泡孔二侧的致密铬砖高出池底面,而鼓泡头又高于两侧铬砖的方式,这样可在鼓泡头位置以下形成液滞流区,减少由于玻璃液冲刷对池底造成的侵蚀。
C.采取鼓泡砖高出池底面而鼓泡头又高出鼓泡砖50mm左右的方式,同样也可使池底耐火材料少受玻璃液的冲刷侵蚀。
(3)流液洞结构。
当熔化池中已熔化、澄清好的玻璃液流经流液洞时,被强制降温并流入作业部的主通路。
因此流液洞的作用既是熔池和通路间的连通道,也是熔化部和作业部的分隔区。
E玻璃单元窑除了采用通常结构流液洞外,也常采用一种带有挡砖的流液洞结构。
挡砖一般用优质错砖或铬砖做成,厚度为100—150mm,包覆合金皮,浸入玻璃液部分的铂合金皮厚1mm,露在玻璃液上面的铂合金皮厚0.5mm。
包铂合金皮的挡砖应伸进两边侧墙各150mm,以致当侧墙砖被侵蚀时,挡砖依然完整。
为安全起见,在制订窑炉砌筑计划时,要使得包铂挡砖能在砌窑收尾阶段插进去。
挡砖以下的流液洞尺寸一般是洞高为洞宽的1/2—4/5,这种洞口形式更有利于从熔化池获取熔制质量好的玻璃进入主通路。
此外玻璃液进入流液洞的流速不宜过快,以4_—12m/h范围为宜,同时流速比较高的玻璃对底砖的侵蚀也较大,因此在流液洞处底砖要用铬砖面衬。
铂铑合金包皮长期在高温玻璃液中浸泡,晶体会长大、变脆,在玻璃液的冲刷下便容易损坏。
为延长挡砖使用时间,可考虑在挡砖侧面开两个直径25mm的孔,通入水管冷却或吹风冷却,这适合于日产量比较大的单元窑和玻璃液在洞内流速较快的情况。
五、火焰空间结构设计火焰空间指大碹以下、玻璃液面以上的空间,它的周边包括胸墙、前墙和后墙。
窑池长、宽确定之后,影响火焰空间大小的就是胸墙高度。
对火焰空间容积的确定,主要考虑燃料的燃烧和发热状况。
玻璃窑炉内燃料的燃烧属于扩散式燃烧。
除了高温环境及充足的助燃空气条件外,燃烧速度还取决于氧气的扩散和不断与燃料混合! 燃烧的过程,氧气扩散速度将直接影响燃烧的速度,同时必须提供足够的扩散空间和时间,使燃料达到完全燃烧。
送入窑炉空间的燃料的化学能及燃料与空气的物理能之和与空间容积之比,称为容积发热强度。
根据窑炉运行经验及充分考虑到窑炉耐火材料所允许的承受强度,一般取容积发热强度为120—240KW/m3,通过该数值可以计算或核算胸墙高度。
一般轻工窑炉的胸墙较高,约为1—2m,而单元窑熔化率低,胸墙高度为0.8—1.0m。
一般胸墙重量都是独立支撑在立柱上,池壁与胸墙间用挂钩砖分隔,挂钩砖砌筑时应与池壁留有鼓胀间隙,烤窑结束后再用锆泥把余留的缝隙密封。
在胸墙部位沿窑长方向分设多对烧嘴。
支撑烧嘴的烧嘴砖,插入两侧胸墙,彼此相对放置。
烧嘴间距为600—1000mm,采用气体燃料或低粘度燃料油,烧嘴间距一般取600mm左右,采用高粘度重油时,烧嘴喷油孔过小容易堵塞,这时可适当放大油孔,烧嘴间距也相应放大。
在投料口区第一对烧嘴与后池墙之间的距离对生料熔化和排烟温度都有影响,距离越小该区温度高,化料快,但排烟温度高,会降低热效率,甚至使金属换热器过热。