马蹄焰池窑设计
课程设计作业-马蹄焰池窑解析

蓄热式马蹄焰池窑(烧油)的热工计算一、原始资料1、产品:翠绿料机制玻璃瓶罐。
2、出料量:每天熔化玻璃60吨。
5、碎玻璃数量:占配合料量的50%。
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℃。
10、雾化介质:用压缩空气,预热到120℃,用量为0.6m/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℃。
池深方向玻璃液温降:窑池上部为2℃/cm,窑池下部为1℃/cm。
池墙、池底内表面温度按玻璃液温度(1250℃)取用。
17、熔化部窑顶处压力:2米汞柱。
二、玻璃形成过程耗热计算:100公斤湿粉料中形成氧化物的量1、生成硅酸盐耗热(以1公斤湿粉料计;单位是千卡/公斤或千焦);由CaCO3生成CaSiO3的反应耗热量q1q1=367G cao=367*0.082=30.1千卡/公斤*4.184=125.91KJ由Na2CO3生成Na2SiO3的反应耗热量q2q2=227.3G Na2O=227.3*(0.1114+0.00331)=25.98千卡/公斤*4.184=108.71KJ 由硝酸钠生成硅酸钠的反应耗热量q3q3=0由硫酸钡生成BaSiO3的反应耗热量q4q4=0一公斤湿粉料生成硅酸盐耗热q硅q硅= q1+ q2+ q3+ q4=234.62kj=58.23千卡/公斤2.配合料用量计算在配合料中,粉料占50%,碎玻璃占50%。
1公斤粉料需加碎玻璃量50/50=1公斤。
1公斤粉料加上碎玻璃1公斤,得: 1-0.01*24.52+1=1.79公斤玻璃液。
熔成1公斤玻璃液需要的粉料和碎玻璃分别为: G 粉=1/1.79=0.56公斤 G 碎=1/1.79=0.56公斤。
熔成1公斤玻璃液需要的配合料量为 G 料=G 粉+G 碎=0.56+0.56=1.12公斤。
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

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
马蹄焰池窑设计

马蹄焰池窑设计窑炉及设计(玻璃)课程设计说明书题目:年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计学生姓名: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:2012 年 6 月 17 日陕西科技大学窑炉及设计(玻璃)课程设计任务书材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业班级学生:题目:年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计课程设计从2012 年6 月4 日起到2012 年6 月17 日1、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):(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。
表1 重油组成(2) 设计计算说明书组成(电子纸质版)参考目录如下1.绪论1.1设计依据1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向1.3对所选窑炉类型的论证1.4有关工艺问题的论证2.设计计算内容2.1日出料量的计算2.2熔化率的选取2.3熔窑基本结构尺寸的确定2.4燃料燃烧计算2.5燃料消耗量的计算2.6小炉结构的确定与计算2.7蓄热室的设计2.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定3.主要技术经济指标4.对本人设计的评述参考文献设计说明书格式见《陕西科技大学课程设计说明书撰写格式暂行规范》。
(3)图纸要求采用绘图纸铅笔绘制,图纸断面见参考图。
图幅大小见表3。
各断端面绘图比例必须一致。
表3 图纸要求2、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕: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。
马蹄焰窑炉设计说明书

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

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。
马蹄焰玻璃窑炉设计技术培训 ppt课件

一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
1.熔化池结构: 窑炉的熔化率主要取决于熔化温度,因为中碱和无碱玻璃球窑 的熔制温度比较高,如果进一步提高熔化温度来提高熔化率,会加 速对耐火材料的侵蚀,降低球质和影响炉龄。而采取鼓泡和电助熔 技术可以相应提高中下层玻璃温度,促进玻璃的均化,并且提高熔 化率。玻璃原料从熔化到澄清的行程也大,这有利于玻璃质量的控 制和提高,而长宽比又受到小炉结构设计、火焰长度及拐弯要求的 限制。池深不仅影响到玻璃液流和池底温度,而且影响玻璃液的物 理化学均匀性以及窑炉的熔化率。一般池底温度在1200—1360℃之 间较为合适。池底温度的提高可使熔化率提高。但池底温度高于 1380℃时,需要提高池底耐火材料的质量及品种,否则会加速池底 的侵蚀并降低炉龄,且会增加玻璃球的结石含量,这对后道拉丝生 产是不利的,影响池底温度的决定性因素是玻璃的铁含量和玻璃气 氛。当Fe2O3含量在0.25—0.3%范围内时,池深800—1200mm的玻 璃球窑,其垂直温降约为15—30℃/100mm。
一、玻璃窑炉马蹄焰池窑简介
6. 小炉: 目前小炉设计仍以实践经验为主,一个成功的设计者 应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验。
(1) 小炉下倾角一般在18—35°范围内选用,燃油小炉一般 选用22—25°,燃烧天然气和干气的小炉下倾角可以大些。在实际 生产行中油枪有5°左右的上仰角,在采用天然气和干气时的仰角 还要更大些,其目的是让火焰与玻璃液面平行。
(2) 小炉喷出口速度(或小炉出口面积),由于燃油雾化后 喷入窑炉空间的燃烧过程中伴随着油雾的气化过程,因此燃料混合 物喷出的速度大,气化膨胀的阻力也大,油类燃料在窑内的停留时 间一般比天然气燃料的时间长,因此燃油小炉喷出的速度可以稍低。 当改用天然气时,如果喷出速度太低,会造成燃烧不完全。小炉喷 出口速度一般参照小炉喷出口处相应温度的空气速度来进行计算比 较合适。小炉喷出的助燃空气要有一定的容积厚度,取其宽高比为 2—3.5。 为了使火焰不直接冲刷胸墙,两座小炉内侧间距应不小于 0.6,小炉外侧与胸墙间距不小于0.3。
102m^2燃煤马蹄焰池窑设计理念及生产运行报告

力、 熔 窑 的寿命 、 厂方 的生 产技术 能 力 、 设备 及 管理状 况 等 。 比如 同是发 生炉 煤气 , 有 发生炉 的炉 型和煤 质 问 题, 煤 质 相 同时有 煤炭 的颗 粒度 、 加煤 方式 及加 煤 间隔 问题 , 另外 还有饱 和蒸 汽温 度 、 煤气出V I 温度 的控 制 问
保证 ” 的技术 路线 J 。无 论是 何种 行业 , 国 内外 的经 验表 明最 大 的节 能环 节 在工 艺上 , 先 进 的工 艺是 人类 进 步 的推 动力 。先 进 的工艺包 括新 设备 、 新结 构 、 新技 术 、 新流程 。经过近 1 0 0多年 的发展 , 玻璃 熔窑 主体结 构 已基本 定 型 , 只 有细节 上 的变化 。
施 工 的措 施 , 熔窑 的 正确操作 及 维护保 养 。进 一步 说 明 了设 计 、 材料、 施 工和 维 护保 养这 四大 因 素是 达到 预 期 目标 的统 一体 。 关键词 : 熔 窑设 计 ; 熔 窑施工 ; 耐 火材 料 ; 熔 窑 的操作 中 图分 类 号 : T Q1 7 1 . 6 2 3 . 1 文献 标识 码 : B 文章 编 号 : 1 0 0 0 - 2 8 7 1 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 0 2 4 - 0 7
第4 1卷 第 6期
2 0 1 3年 1 2月
玻 璃 与搪 瓷
GLASS & ENA MEL
Vo l I 41 No. 6
De C. 2 01 3
1 0 2 m2燃 煤 马 蹄 焰 池 窑 设 计 理 念 及 生 产 运 行 报 告
陈兴孝 , 张 国礼 , 代 晓桥 , 史居海
C HE N 凡 g — x i a o, Z H A NG G u o — l i , D A I Xi a o — q i a o, S H I J u — h a i
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马蹄焰池窑设计窑炉及设计(玻璃)课程设计说明书题目:年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计学生姓名: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:2012 年 6 月 17 日陕西科技大学窑炉及设计(玻璃)课程设计任务书材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业班级学生:题目:年产1.2万吨玻璃酒瓶燃油马蹄焰池窑的设计课程设计从 2012 年 6 月 4 日起到 2012 年 6 月 17 日1、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):(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。
表1 重油组成Car HarNarOarSarMarAar合计89.43 6.500.600.010.43 3.000.03100(2) 设计计算说明书组成(电子纸质版)参考目录如下1.绪论1.1设计依据1.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向1.3对所选窑炉类型的论证1.4有关工艺问题的论证2.设计计算内容2.1日出料量的计算2.2熔化率的选取2.3熔窑基本结构尺寸的确定2.4燃料燃烧计算2.5燃料消耗量的计算2.6小炉结构的确定与计算2.7蓄热室的设计2.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定3.主要技术经济指标4.对本人设计的评述参考文献设计说明书格式见《陕西科技大学课程设计说明书撰写格式暂行规范》。
(3)图纸要求采用绘图纸铅笔绘制,图纸断面见参考图。
图幅大小见表3。
各断端面绘图比例必须一致。
表3 图纸要求序号图纸名称图幅1 窑炉水平断面Ⅰ-Ⅰ,Ⅱ-Ⅱ图A32 窑炉纵立断面A-A图A32、对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕:设计计算说明书一套,窑炉图纸两张。
3、课程设计工作进度计划:时间设计任务及要求6月4日~6月7日计算及设计窑炉结构,绘草图6月8日~6月12日绘正式图6月13日~6月16日编写设计说明书6月17日校核,打印,装订,装袋,上交作业指导教师:日期:教研室主任:日期:目录1.绪论1.1设计依据 61.2简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 61.3对所选窑炉类型的论证 71.4有关工艺问题的论证 82.设计计算内容 102.1日出料量的计算 102.2熔化率的选取 102.3熔窑基本结构尺寸的确定 102.4燃料燃烧计算 142.5燃料消耗量的计算 152.6小炉结构的确定与计算 172.7蓄热室的设计 192.8窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 203.主要技术经济指标 204.对本人设计的评述 225. 参考文献 231、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)设计内容:年产1.2万吨青白料酒瓶燃油蓄热式马蹄焰池窑设计。
(2)原始数据:h.产品规格:青白酒瓶容量500mL, 重量400g/只i.行列机年工作时间及机时利用率:313 天,95%j.机速:QD6行列机青白酒瓶38只/分钟k.产品合格率:90%l.玻璃熔化温度1430℃m.玻璃形成过程耗热量q玻=2350kJ/kg玻璃液n.重油组成(质量分数%),见表1 。
表1-1 重油组成Car HarNarOarSarMarAar合计89.43 6.50 0.60 0.01 0.43 3.00 0.03 100 1.2 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、或其它能源产生的热量。
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,完成了物理和化学变化,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。
玻璃窑炉可分为玻璃熔窑、玻璃退火窑、玻璃加工用的窑炉。
我国玻璃行业约拥有玻璃窑炉4000~5000座,生产各种玻璃2800~3500万吨。
其中大部分玻璃窑炉基本上都是火焰池窑、其基本结构为:玻璃容制、热源供给、余热回收、排烟供气部分。
目前我国主要耗用能源(主要燃料为煤炭、重油、天然气及电等)折合标准煤1700~2800万吨。
平板玻璃国内平均能耗为7800kJ/kg玻璃液,比国际先进水平高出30%,窑炉热效率相比低12%。
玻璃窑炉节能潜力很大,走可持续发展的新路。
表1-2 玻璃窑炉发展历程阶段燃料窑型窑龄古代木材直火式坩埚窑几个月奠基煤炭坩埚窑,发明池窑0.5年~1.0年缓慢煤炭1920~1945年池窑1~2年飞跃高热值1945~1960年池窑3~4年持续高热值1960~至今池窑7~8年我国现阶段的玻璃池窑主要由平板池窑、蓄热室马蹄焰流液洞池窑等,其中蓄热室马蹄焰池窑是应用叫普遍的池窑,另外,我国玻璃窑炉还有坩埚窑、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的环保意识的增强,国内国外出现许多新技术、新设备,如减压澄清、纯氧燃烧、纯氧助燃,顶插全电熔窑,澄清池,三通道蓄热室等。
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,走出一条节能环保的可持续发展道路。
1.3 窑炉类型选用的论证本设计选用蓄热室马蹄焰流液洞池窑:优点:(1)热利用率高,火焰行程长,因而燃烧充分;同时窑体表面积小,热散失量较少,可提高热利用率,降低燃料消耗;(2)一对小炉,占地小,投资省,燃耗较低,操作维护简便。
缺点:(1)延窑长方向难以建立必要的热工制度,火焰覆盖面小,窑宽温度分布不均匀,有周期性温度波动和热点的移动;(2)一对小炉限制了炉宽,也就限制了炉的规模;(3)燃料燃烧有时喷出的火焰对配合料料堆有推料作用,不利于配合料的熔化澄清,并对花格墙、流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。
其适用范围为各种空心制品、压制品和玻璃球的生产。
1.4 有关工艺问题的论证合理的玻璃熔制制度是正常生产的保证:(1)温度制度:一般是指延窑长方向的温度分布,用温度曲线表示,温度曲线是一条由几个温度测定值连成的折线。
目前,测温点并不完全一致,一般选择容易测量的位置,室内温度决定于很多可变因素,必须调节影响窑内温度的各个因素,使温度相对稳定,马蹄焰池窑,最重要的是定热点的数值和位置。
图1-4-1 温度制度曲线“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:池窑压力制度用压力分布曲线表示,在马蹄焰池窑中采用气流压力分布,即整个气体流程的(从进气到排烟)压力分布,窑压控制在微正压,窑压使用仪表测量和控制,采取位置是在澄清带大碹下。
图1-4-2压力分布图(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:液面的玻璃不仅能加速池壁砖的侵蚀,还严重影响成形工作,玻璃液面之所以波动是因为投料量和成形量不平衡。
目前难以做到连续投料,力求减小波动。
本设计为±0.5mm,控制仪表用激光液面控制系统,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调节。
(5)气氛制度:一般来说玻璃池窑内要求燃料燃烧充分,所以火焰都是氧化焰或中性。
本设计采用氧化焰,所以d﹥1。
(6)换向制度: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。
(7)加料方式:采用单侧加料。
2.设计计算内容2.1 日出料量的计算由年产量和原始数据确定:行列机年产合格瓶量(吨/年)m为单台QD6m=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(2-1-1)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(2-1-2)2.2 熔化率的选取熔化率是玻璃熔窑的一个重要的技术指标,它是指窑池每平方米熔化面积每昼夜熔化玻璃液量,单位kg/(m2·d)。
熔化率的选择与玻璃品种、原料组成、配合料中碎玻璃的掺入率,熔化温度,燃料种类与质量,制品质量要求,窑型结构,熔化面积,加料方式和新技术的采用有关,考虑熔化率时还要考虑玻璃的熔制质量,窑炉寿命和管理水平,要从实际出发,全面考虑,力求取得较好的经济效果。
,表4-2,取熔化率为K=2.0 t/(m2·d)参考教材A,P922.3 熔窑基本结构尺寸的确定2.3.1 各部位面积的计算与确定(1)熔化部面积计算一般蓄热室马蹄焰池窑的熔化面积为15~60 m 2,熔化部面积按已定的熔窑规模(日产量)和熔化率k 估算,由教材A ,P 98,式(4-1)有: 熔化池面积:F 熔=G/K (G-日出料量,K-熔化率,t/(m 2·d)得:F 熔=65.78/2.0=32.9m 2 (2-3-1)⑵ 冷却部面积的计算根据经验值,参考教材P 98 表(4-9)取F 冷/F 熔=20%。
根据玻璃品种供料道条数,成形机部位和操作条件等来决定冷却部形状;玻璃液应均匀分配,减少死角,池深逐步变浅,提高垂直方向温度均匀性和减少回流。
本设计采用扇形供料道,冷却部一般比熔化池浅300 mm ,取900mm图2-3-1 冷却部F 冷=1/2×3.14×2.12=6.92 m 2(2-3-2)所以F 冷/F 熔=21.0%2.3.2 窑池长度、宽度的确定由教材p 43表4-3看出,烧重油时马蹄焰池窑的长宽比较发生炉煤气时大些,这是由于采用了高压外混喷嘴,特别是直流式,喷出的火焰射程长,冲量大,刚性强,火焰转弯困难,为避免冷却部温度过高,流液洞盖板砖过早烧损以及窑池横向出现明显的温差,必须把窑池放长。