玻璃窑炉结构设计
玻璃窑炉设计技术研究与探讨
玻璃窑炉设计技术研究与探讨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/g2表示。
玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能.
5、热源供给：蓄热室
1）用途：蓄热室是利用耐火材料做蓄热体 （称为格子体）蓄积从窑内排出烟气的部分 热量，用来加热进入窑内的助燃空气 ---这样不但可以利用烟气余热，而且使得助燃 空气加热到较高温度，有利于提高作业温度； ---同时还起到把窑内废气排出及助燃空气 进入的通道；
2）蓄热室是什么结构和材质？ 蓄热室是由前、后墙、隔墙及蓄热室内格子体组成， 使用温度分为上部为1200~1500℃，中部为 800~1200℃，下部为＜800℃： a.蓄热室碹（砖厚350mm，外有3*64mm保温砖），其使 用条件为粉料的飞散，高温的温度变化，氧化还原反应， 材质为优质硅砖； b.蓄热室目标墙（砖厚350mm，外有146 的粘土砖及 178mm保温砖）其使用条件同蓄热室碹，材质为 AZS33#锆刚玉砖或高纯电熔镁砖； c.主墙和隔墙：上部（砖厚350mm），使用条件同蓄热室 碹，材质为优质硅砖；中部（砖厚230mm），使用条 件为中温的温度变化，材质为高铝砖或镁质砖；下部 （砖厚350mm），使用条件为低温的温度变化，材质 为低气孔粘土砖。 d.底部炉条碹，使用条件同下部格子砖，材质为低气孔率
卡脖出 口矮碹 卡脖吊 平碹 熔化部 大碹 卡脖入口 J形吊墙
卡脖池底
卡脖大 水包
池壁
2）玻璃液分隔装置有卡脖、冷却水包、窑坎等： ---卡脖是熔化部和冷却部之间的一段缩窄窑池，与 矮碹、吊墙配合使用，对熔化部和冷却部之间的 气体空间及玻璃液起分隔作用，从而降低玻璃液 的温度； ---冷却水管是由一组通过冷却水的圆形或方形钢管 组成，水管高度根据实用确定。冷却水管附近的 玻璃液受冷却后，形成粘度较大的不动层，构成 一道挡墙、降温作用大，不但可以阻挡未熔化的 浮渣进入冷却部，而且通过调节水管的沉入深度， 可以控制进入冷却部玻璃液的质量； ---窑坎，是斜坡式分隔能阻挡玻璃液的对流，窑的 纵向有多个窑坎，如澄清带，进入卡脖及进入工 作部前端均可设置窑坎。
梯度增氧助燃玻璃窑炉蓄热室结构的改进设计
梯度增氧助燃玻璃窑炉就是通过区域可控的弥散燃烧方式和梯度控制氧气和燃料燃烧技术，调整氧气的纯度、温度、压力、流量以及氧气喷出口形状和角度，实现分阶段燃烧，控制玻璃窑炉横向火焰预混区O2、N2浓度分布，燃烧区温度分布和火焰末端的CO 浓度分布，建立玻璃窑炉纵向合理的烟气组分分布和温度分布曲线，以满足整条生产线生产工艺的要求，熔化出优质玻璃液。
玻璃窑炉实行梯度增氧助燃后，燃烧产物的温度、碱蒸气和水蒸气含量以及NO X浓度等均发生了变化，导致蓄热室各部位的作业环境和耐火材料使用过程中损毁的原因也发生了改变。
因此，在合理选取蓄热室各部位耐火材料材质的同时，还需要对蓄热室各部位的结构进行设计改进。
首先是蓄热室墙体，根据蓄热室各部位所处的作业环境（温度、废气的冲刷和侵蚀情况），窑炉技术指标、原燃料特性、助燃方式和生产工艺等条件，合理经济的选取耐火材料。
格子体顶面下1.5 m 以上的上部空间墙体，此段宜选用优质的MgO≥97%的电熔再结合镁砖或Cr2O3≥20%的电熔再结合镁铬砖；经济条件许可的话，目标墙选用33#氧化法普通浇铸锆刚玉砖；炉条碹以上至格子体顶面下1.5 m处高度范围的墙体宜选用MgO 97%的高纯镁砖或Cr2O3≥12%的直接结合镁铬砖；下段墙体选用低气孔黏土砖；炉条碹找平砖以下的蓄热室墙宜选用普通黏土砖。
其次在锚拉结构，在墙体的外端，设置锚拉结构，增加了墙体的稳定性。
锚拉结构由特殊形状的锚拉砖、锚拉杆和锚拉横梁构成，见图1。
图1 锚拉结构蓄热室碹脚结构方面，蓄热室碹脚砖直接砌筑在墙体顶部，减少了蓄热室碹脚砖与墙体的缝隙，避免了高温废气穿透造成的侵蚀和冷空气吸入造成的能耗升高，见图2。
图2 蓄热室碹脚结构图蓄热室碹脚砖处设有能滚动的碹脚梁结构，由蓄热室碹脚梁、顶板、圆钢滚轴、顶丝和垂直吊挂件组和构成，见图3。
图3 能滚动的碹脚梁结构图蓄热室小炉入口碹和跺墙改为整块砖，其长度根据蓄热室的墙体厚度和蓄热室立柱的断面尺寸来确定。
浮法玻璃炉窑蓄热室格子体设计
神雾500t/d浮法玻璃炉窑蓄热室格子体设计（一）一、基本参数及蓄热室结构1．基本参数：●生产能力：P＝500t / d；●燃料：热值为Q＝1400kcal / Nm3的发生炉煤气；●单耗：r＝1600 kcal / kg；●空气过剩系数：α＝1.1；●换向周期：f＝20分钟；●高温段格孔尺寸：150×150mm。
2．蓄热室结构高低温两段格子体结构，煤气和助燃空气独立预热。
流过格子体的烟气、助燃空气和煤气温度变化情况如下图所示：二、高温段蓄热室热平衡计算（一）高温段蓄热室气体温度及其热容量（二）全窑基础数据计算1．单位煤气所需理论空气量L0＝（0.85Q / 1000）＋Δ＝（0.85×1400 / 1000）＋0.03＝1.22（Nm3 / Nm3）2．单位煤气所需实际空气量L a＝α·L0＝1.1×1.22＝1.342（Nm3 / Nm3）3．全窑单位时间（秒）耗热量R s＝（P×1000×r）÷（24×3600）＝（500×1000×1600）÷（24×3600）＝9260（kcal/ s）4．单位时间（秒）煤气消耗量MQ＝R s / Q＝9260 / 1400＝6.614（Nm3 / s）5．单位时间（秒）实际助燃空气消耗量KQ a＝L a·MQ＝1.342×6.614＝8.876（Nm3 / s）6．单位时间（秒）产生的烟气量YQ＝[L a +0.98－（0.13×Q/1000）]·MQ＝[1.342 +0.98－（0.13×1400/1000）]×6.614＝14.154（Nm3 / s）（三）空气蓄热室与煤气蓄热室的烟气分配1．单位时间（秒）空气预热所需热量Q KQ＝KQ a·（C KQ1350·1350℃－C KQ500·500℃）＝8.876×（0.355×1350－0.326×500）＝8.876×（479.25－163）＝2807（kcal / s）2．单位时间（秒）煤气预热所需热量Q MQ＝MQ·（C MQ1350·1350℃－C MQ500·500℃）＝6.614×（0.361×1350－0.330×500）＝6.614×（487.35－165）＝2132（kcal / s）3．单位时间（秒）空气、煤气预热所需热量之和Q q＝Q KQ＋Q MQ＝2807＋2132＝4939（kcal / s）4．单位时间（秒）空气蓄热室所需要的烟气量Y KQ＝Q KQ / Q q·YQ＝2807/4939×14.154＝8.044（Nm3 / s）――――――――――――――――――――57％5．单位时间（秒）煤气蓄热室所需要的烟气量Y MQ＝Q MQ / Q q·YQ＝2132/4939×14.154＝6.110（Nm3 / s）――――――――――――――――――――43％（四）高温段空气蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入热量Q J1＝Y KQ·C YQ1450·t YJ＝8.044×0.391×1450＝4560（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出热量Q C1＝Y KQ·C YQ600·t YC＝8.044×0.358×600＝1728（kcal / s）――――――――――――――――――――37.89％3．单位时间（秒）空气预热所需热量Q KQ＝2807（kcal / s）――――――――――――――――――61.56％4．单位时间（秒）空气蓄热室结构散热Q KQSR＝Q J1－Q C1－Q KQ＝4560－1728－2807＝25（kcal / s）――――――――――――――――――――0.55％（五）高温段煤气蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入热量Q J2＝Y MQ·C YQ1450·t YJ＝6.110×0.391×1450＝3464（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出热量Q C2＝Y MQ·C YQ600·t YC＝6.110×0.358×600＝1312（kcal / s）――――――――――――――――――――37.87％3．单位时间（秒）煤气预热所需热量Q MQ＝2132（kcal / s）――――――――――――――――――61.55％4．单位时间（秒）煤气蓄热室结构散热Q MQSR＝Q J2－Q C2－Q MQ＝3464－1312－2132＝20（kcal / s）――――――――――――――――――――0.58％（六）整个高温段蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入总热量Q J＝Q J1＋Q J2＝4560＋3464＝8024（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出总热量Q C＝Q C1＋Q C2＝1728＋1312＝3040（kcal / s）――――――――――――――――――――37.89％3．单位时间（秒）空气、煤气预热所需总热量Q q＝Q KQ＋Q MQ＝2807＋2132＝4939（kcal / s）――――――――――――――――――――61.55％4．单位时间（秒）空气、煤气蓄热室结构总散热Q ZSR＝Q KQSR＋Q MQSR＝25＋20＝45（kcal / s）――――――――――――――――――――0.56％三、低温段蓄热室热平衡计算（一）低温段蓄热室气体温度及其热容量（二）低温段空气蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入热量Q J1＝Y KQ·C YQ600·t YJ＝8.044×0.358×600＝1728（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出热量Q C1＝Y KQ·C YQ200·t YC＝8.044×0.337×150＝407（kcal / s）――――――――――――――――――――23.55％3．单位时间（秒）空气预热所需热量Q KQ＝KQ a·（C KQ500·500℃－C KQ50·50℃）＝8.876×（0.326×500－0.316×50）＝8.876×（163－15.8）＝1306（kcal / s）――――――――――――――――――75.58％4．单位时间（秒）空气蓄热室结构散热Q KQSR＝Q J1－Q C1－Q KQ＝1728－407－1306＝15（kcal / s）――――――――――――――――――――0.87％（三）低温段煤气蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入热量Q J2＝Y MQ·C YQ600·t YJ＝6.110×0.358×600＝1312（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出热量Q C2＝Y MQ·C YQ150·t YC＝6.110×0.337×150＝309（kcal / s）――――――――――――――――――――23.55％3．单位时间（秒）煤气预热所需热量Q MQ＝MQ·（C MQ500·500℃－C MQ50·50℃）＝6.614×（0.330×500－0.317×50）＝6.614×（165－15.85）＝986（kcal / s）――――――――――――――――――――75.15％4．单位时间（秒）煤气蓄热室结构散热Q MQSR＝Q J2－Q C2－Q MQ＝1312－309－986＝17（kcal / s）――――――――――――――――――――1.30％（四）整个低温段蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入总热量Q J＝Q J1＋Q J2＝1728＋1312＝3040（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出总热量Q C＝Q C1＋Q C2＝407＋309＝716（kcal / s）――――――――――――――――――――23.55％3．单位时间（秒）空气、煤气预热所需总热量Q q＝Q KQ＋Q MQ＝1306＋986＝2292（kcal / s）――――――――――――――――――――75.39％4．单位时间（秒）空气、煤气蓄热室结构总散热Q ZSR＝Q KQSR＋Q MQSR＝15＋17＝32（kcal / s）――――――――――――――――――――1.06％四、全窑蓄热室热平衡1．单位时间（秒）烟气带入总热量Q J＝8024（kcal / s）――――――――――――――――――――100％2．单位时间（秒）烟气带出总热量Q C＝716（kcal / s）――――――――――――――――――――8.92％3．单位时间（秒）空气、煤气预热所需总热量Q q＝4939＋2292＝7231（kcal / s）―――――――――――――90.12％4．单位时间（秒）空气、煤气蓄热室结构总散热Q ZSR＝45＋32＝77（kcal / s）―――――――――――――――0.96％五、高温段蓄热室格子体设计（一）高温段空气蓄热室格子体1．采用以碱性砖为主的筒型砖格子体，格子体参数如下：（1）格孔尺寸：d g＝150mm×150mm（2）筒型砖格子体壁厚：δ＝30mm（3）格孔当量直径：d e＝156mm（4）格孔断面积：A d＝0.022m2（5）格子体单位体积换热面积（平均值）/比表面积：A gk＝17.4m2 / m3（6）格子体单位体积砖体积：V gk＝0.32m3 / m3（7）单位助燃空气单位时间（秒）所需要的格子体换热面积：A kk＝800m2 / Nm3·s 2．助燃空气耗量：KQ a＝8.876Nm3 / s3．每侧所需要的格子体换热面积：A g＝KQ a·A kk＝8.876×800＝7101m24．每侧所需要的格子体体积：V g＝A g/A gk＝7101÷17.4＝408m35．初步设格子体高度、长度尺寸：H＝8m，L＝18m6．求得格子体宽度：B＝V g/（H·L）＝408 /（8×18）＝2.83（m）7．蓄热室每侧腔道数（小炉数）：n＝78．腔道纵向尺寸：小炉中心线间距－分隔墙厚＝3.1-0.462＝2.638（m）9．蓄热室纵向腔道总长：2.638m×7＝18.466m10．腔道纵向格孔数：n1＝1411．腔道横向格孔数：n2＝1612．每侧腔道格孔总流通面积：0.022×14×16×7＝34.5m213．格子体中空气标态流速：8.876÷34.5＝0.257Nm / s14．格子体中烟气标态流速：8.044÷34.5＝0.233Nm / s15．单侧蓄热室格子体总体积为：V t＝[n1×（0.15+δ）]×[16×7×（0.15+δ）]×H＝（14×0.18）×（16×7×0.18）×8＝406.42m316．单侧蓄热室格子体总换热面积为：A＝V t·A gk＝406.42×17.4＝7072（m2）17．单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为：V＝V t·V gk＝406.42×0.32＝130.05m3G gz＝130.05×2.8＝364.15t（二）高温段煤气蓄热室格子体1．采用以碱性砖为主的筒型砖格子体，格子体参数如下：（1）格孔尺寸：d g＝150mm×150mm（2）筒型砖格子体壁厚：δ＝30mm（3）格孔当量直径：d e＝156mm（4）格孔断面积：A d＝0.022m2（5）格子体单位体积换热面积（平均值）/比表面积：A gk＝17.4m2 / m3（6）格子体单位体积砖体积：V gk＝0.32m3 / m3（7）单位煤气单位时间（秒）所需要的格子体换热面积：A kk＝800m2 / Nm3·s 2．煤气耗量：MQ＝6.614Nm3 / s3．每侧所需要的格子体换热面积：A g＝MQ·A kk＝6.614×800＝5291m24．每侧所需要的格子体体积：V g＝A g/A gk＝5291÷17.4＝304m35．初步设格子体高度、长度尺寸：H＝6m，L＝18m6．求得格子体宽度：B＝V g/（H·L）＝304 /（6×18）＝2.81（m）7．蓄热室每侧腔道数（小炉数）：n＝78．腔道纵向尺寸：小炉中心线间距－分隔墙厚＝3.1-0.462＝2.638（m）9．蓄热室纵向腔道总长：2.638m×7＝18.466m10．腔道纵向格孔数：n1＝1411．腔道横向格孔数：n2＝1412．每侧腔道格孔总流通面积：0.022×14×14×7＝30.2m213．格子体中煤气标态流速：6.614÷30.2＝0.219Nm / s14．格子体中烟气标态流速：6.110÷30.2＝0.202Nm / s15．单侧蓄热室格子体总体积为：V t＝[n1×（0.15+δ）]×[14×7×（0.15+δ）]×H＝（14×0.18）×（14×7×0.18）×6＝266.72m316．单侧蓄热室格子体总换热面积为：A＝V t·A gk＝266.72×17.4＝4641（m2）17．单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为：V＝V t·V gk＝266.72×0.32＝85.35m3G gz＝85.35×3.4＝290.19t（三）整个高温段蓄热室格子体数据汇总1．空气蓄热室单侧格子孔数量：14×16×7＝15682．煤气蓄热室单侧格子孔数量：14×14×7＝13723．单侧空气蓄热室格子体总换热面积：7072（m2）4．单侧煤气蓄热室格子体总换热面积：4641（m2）5．单侧空气蓄热室格子体总体积：406.42m36．单侧煤气蓄热室格子体总体积：266.72 m37．单侧空气蓄热室格子砖的总重量为：364.15t8．单侧煤气蓄热室格子砖的总重量为：290.19t9．全窑高温段蓄热室格子砖总重量：1308.68t六、低温段蓄热室格子体设计（一）低温段空气蓄热室格子体1．采用以碱性砖为主的筒型砖格子体，格子体参数如下：（1）格孔尺寸：d g＝150mm×150mm（2）筒型砖格子体壁厚：δ＝30mm（3）格孔当量直径：d e＝156mm（4）格孔断面积：A d＝0.022m2（5）格子体单位体积换热面积（平均值）/比表面积：A gk＝770m2 / m3（6）格子体单位体积砖体积：V gk＝0.423m3 / m3（7）单位助燃空气单位时间（秒）所需要的格子体换热面积：A kk＝416m2 / Nm3·s 2．助燃空气耗量：KQ a＝8.876Nm3 / s3．每侧所需要的格子体换热面积：A g＝KQ a·A kk＝8.876×416＝3692m24．每侧所需要的格子体体积：V g＝A g/A gk＝3692÷770＝4.79m35．初步设格子体高度、长度尺寸：H＝8m，L＝18m6．求得格子体宽度：B＝V g/（H·L）＝408 /（8×18）＝2.83（m）7．蓄热室每侧腔道数（小炉数）：n＝78．腔道纵向尺寸：小炉中心线间距－分隔墙厚＝3.1-0.462＝2.638（m）9．蓄热室纵向腔道总长：2.638m×7＝18.466m10．腔道纵向格孔数：n1＝1411．腔道横向格孔数：n2＝1612．每侧腔道格孔总流通面积：0.022×14×16×7＝34.5m213．格子体中空气标态流速：8.876÷34.5＝0.257Nm / s14．格子体中烟气标态流速：8.044÷34.5＝0.233Nm / s15．单侧蓄热室格子体总体积为：V t＝[n1×（0.15+δ）]×[16×7×（0.15+δ）]×H＝（14×0.18）×（16×7×0.18）×8＝406.42m316．单侧蓄热室格子体总换热面积为：A＝V t·A gk＝406.42×17.4＝7072（m2）17．单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为：V＝V t·V gk＝406.42×0.32＝130.05m318．单侧蓄热室格子体格子砖的总重量为：G gz＝130.05×2.8＝364.15t（二）低温段煤气蓄热室格子体1．采用以碱性砖为主的筒型砖格子体，格子体参数如下：（1）格孔尺寸：d g＝150mm×150mm（2）筒型砖格子体壁厚：δ＝30mm（3）格孔当量直径：d e＝156mm（4）格孔断面积：A d＝0.022m2（5）格子体单位体积换热面积（平均值）/比表面积：A gk＝17.4m2 / m3（6）格子体单位体积砖体积：V gk＝0.32m3 / m3（7）单位煤气单位时间（秒）所需要的格子体换热面积：A kk＝800m2 / Nm3·s 2．煤气耗量：MQ＝6.614Nm3 / s3．每侧所需要的格子体换热面积：A g＝MQ·A kk＝6.614×800＝5291m24．每侧所需要的格子体体积：V g＝A g/A gk＝5291÷17.4＝304m35．初步设格子体高度、长度尺寸：H＝6m，L＝18m6．求得格子体宽度：B＝V g/（H·L）＝304 /（6×18）＝2.81（m）7．蓄热室每侧腔道数（小炉数）：n＝78．腔道纵向尺寸：小炉中心线间距－分隔墙厚＝3.1-0.462＝2.638（m）9．蓄热室纵向腔道总长：2.638m×7＝18.466m10．腔道纵向格孔数：n1＝1411．腔道横向格孔数：n2＝1412．每侧腔道格孔总流通面积：0.022×14×14×7＝30.2m213．格子体中煤气标态流速：6.614÷30.2＝0.219Nm / s14．格子体中烟气标态流速：6.110÷30.2＝0.202Nm / s15．单侧蓄热室格子体总体积为：V t＝[n1×（0.15+δ）]×[14×7×（0.15+δ）]×H＝（14×0.18）×（14×7×0.18）×6＝266.72m316．单侧蓄热室格子体总换热面积为：A＝V t·A gk＝266.72×17.4＝4641（m2）17．单侧蓄热室格子体格子砖的总体积为：V＝V t·V gk＝266.72×0.32＝85.35m318．单侧蓄热室格子体格子砖的总重量为：G gz＝85.35×2.8＝238.98t（三）整个低温段蓄热室格子体数据汇总1．空气蓄热室单侧格子孔数量：14×16×7＝15682．煤气蓄热室单侧格子孔数量：14×14×7＝13723．单侧空气蓄热室格子体总换热面积：7072（m2）4．单侧煤气蓄热室格子体总换热面积：4641（m2）5．单侧空气蓄热室格子体总体积：406.42m36．单侧煤气蓄热室格子体总体积：266.72 m37．单侧空气蓄热室格子砖的总重量为：364.15t8．单侧煤气蓄热室格子砖的总重量为：238.98t9．全窑高温段蓄热室格子砖总重量：1202.26t11。
玻璃窑炉设计及先进经验技术引用
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。
玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能 ppt课件
PPT课件
1
---目的：
全面了解 玻璃窑炉主要结构、窑炉用耐火 材料的基本成分及其性能
---主要内容：
• 1、介绍玻璃窑炉主要结构及各部位所用的材
料
• 2、介绍玻璃窑用各种耐火材料的基本成分及
其性能
• 附一：我司三期窑炉的主要结构尺寸
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2
一、玻璃窑炉主要结构
---池壁（砖厚250mm左右），其使用条件是与玻璃液接 触并冲刷，其熔化区的池壁上沿还受配合料飞散及火焰 烧蚀，均采用AZS36#锆刚玉砖；
---池底上层（铺面砖100mm，中间捣打料50mm ，下层 粘土大砖300mm），其使用条件是与玻璃液接触并冲刷， 气--液相向上钻孔侵蚀，铺PPT课面件砖采用AZS33#锆刚玉砖10 ，
---玻璃熔窑很多已采用与熔化部等宽的加料池， 使得料层更薄，能防止偏料，投料池壁(砖厚 250mm）使用材质为：AZS36#锆刚玉砖；
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5
---上部挡墙广泛采用L形吊墙（砖厚 305mm），该吊墙是单独悬吊的，可以加 长加料池，不但加强了密封减少了料尘飞 扬，还加强了对配合料的预熔作用；吊墙 采用材质：进口的高级硅砖，也有在下端 采用电熔莫石或锆刚玉砖或其组合砖等；
---上部挡墙的前端（即L形吊墙鼻区的前端） 吊挂一排挡焰砖或一组水包，主要起密封 作用，挡焰砖采用材质：低膨胀硅砖或烧 结莫来石砖。
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L吊墙砖结构 挡焰砖
L吊墙砖结构 L吊墙钢结构
熔化 大碹
投料口 池壁
挡焰砖
窑池铺 面砖
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投料口 池壁
窑池铺 面砖
窑池粘 土大砖
7
2、熔制部分：熔化部是什么结构和 材质？
玻璃窑炉设计技术精编版
玻璃窑炉设计技术公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]玻璃窑炉设计技术第一章单元窑?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。
玻璃窑炉结构设计
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
1、融化部
（3）小炉 小炉3、5、8对不等
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（4）蓄热室 蓄热面积：
单位体积蓄热面积为 熔化区面积的30~35~40倍 （单侧) 蓄热体高度 为50层格子砖 以上， 空气量过剩1.05左右
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
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2~2.5吨/平方米，天
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熔池结构设计
a/c=融化池面积 长宽比=1.8~2.2~2.4 池深=1.2~1.5m
加料池>熔池面积的2/3~3/4 鼓泡、窑坎——1/2窑高以上
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
1、融化部
（2）火焰空间 a、胸墙 高度>1.2~1.4m, 厚 度400~550mm b、大旋 跨度：炉宽+外鞘 旋升高：1/8~1/9
窑炉结构
2、卡脖
宽度：相当于融化部的1/3~1/4 深度：600~800mm，浅些好 材料、挡砖：不回流 长度：3m左右，根据产量 搅拌：水平较方便，垂直
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
3、冷却部
小型化，占融化部面积的15%~20% 池深浅：400~600mm 冷却方式：强制冷却上部吹冷风，一般为自然冷却
硅 砖轻 质 质 硅 捣 打 料
轻 质 粘 土 砖LOGOPage 14LOGO谢谢！
期待老师同学的指导
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
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玻璃窑炉结构设计
蓄热式横火焰浮法池窑窑墙结构
一、玻璃窑炉种类
1、间歇式
多品种，小批量（几 百公斤~几吨） （1）坩埚窑
用于手工传统工艺品
（2）电炉
生产小型仿玉玻璃
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2、连续式
一边加热，一边输热 （1）换热式
通过同形砖、金属换热器 温度稳定
（2）蓄热式：
限制交换时间， 效率高 火焰形成：马蹄焰 横火焰
硅 砖轻 质 质 硅 捣 打 料
轻 质 粘 土 砖
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2~2.5吨/平方米，天
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熔池结构设计
a/c=融化池面积 长宽比=1.8~2.2~2.4 池深=1.2~1.5m
加料池>熔池面积的2/3~3/4 鼓泡、窑坎——1/2窑高以上
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
1、融化部
（2）火焰空间 a、胸墙 高度>1.2~1.4m, 厚 度400~550mm b、大旋 跨度：炉宽+外鞘 旋升高：1/8~1/9
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蓄热体
在窑炉两侧建蓄热室：先通烟气，再通空气
1100~1300℃
1400℃左右
气空
蓄热室
气烟
镁砖，高铝砖 粘土砖
80~100℃
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650℃
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
1、融化部
（1）熔池面积 a、产量目标（ 200吨~800吨）
b、产品品种、质量（透明度、条纹）、融化点、膨 胀系数、融化温度 c、熔化率
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
1、融化部
（3）小炉 小炉3、5、8对不等
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（4）蓄热室 蓄热面积：
单位体积蓄热面积为 熔化区面积的30~35~40倍 （单侧) 蓄热体高度 为50层格子砖 以上， 空气量过剩1.05左右
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
2、卡脖
宽度：相当于融化部的1/3~1/4 深度：600~800mm，浅些好 材料、挡砖：不回流 长度：3m左右，根据产量 搅拌：水平较方便，垂直
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
3、冷却部
小型化，占融化部面积的15%~20% 池深浅：400~600mm 冷却方式：强制冷却上部吹冷风，一般为自然冷却
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑炉结构
4、烟道及烟囱
（1）玻璃液面在10~12m时， 烟囱一般为55m以上
5、余热处理、净化系统
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二、蓄热式、横火焰、大型炉
窑墙耐火材料
1、池壁砖 2.胸墙砖
砖电 熔 锆 刚 玉
粘 土 大 砖
保 温 层
砖电 熔 锆 刚 玉