浮法玻璃熔窑部分结构
玻璃熔窑结构
玻璃熔窑结构一、引言玻璃熔窑是用来熔化玻璃原料并制造玻璃制品的装置。
熔窑结构的设计对玻璃的品质、生产效率以及熔窑的能耗都有着重要影响。
本文将全面讨论玻璃熔窑结构的不同方面，包括熔窑类型、主要部件、燃烧系统等。
二、熔窑类型玻璃熔窑可分为浮法熔窑、罩式熔窑和闪蒸熔窑等多种类型。
下面将介绍各种类型的熔窑结构及其特点。
2.1 浮法熔窑浮法熔窑是最常用的玻璃熔窑类型，用于生产平板玻璃。
它由熔窑室、燃烧室和冷却室三部分组成。
具体结构包括：1.熔窑室：熔窑室是玻璃熔化的主要区域，通常采用长条形的结构。
它由多个玻璃浴槽组成，每个浴槽都有一个排气系统和一个物料进出口。
2.燃烧室：燃烧室位于熔窑室的下部，用于燃烧燃料并产生热量。
常见的燃料包括天然气和重油等。
燃烧室一般配备燃烧器和燃烧控制系统。
3.冷却室：冷却室用于降低玻璃的温度，使其逐渐凝固。
冷却室内通常设有冷却辊和风机等设备。
2.2 罩式熔窑罩式熔窑主要用于制造玻璃瓶和容器等。
它相比浮法熔窑结构较为简单，包括以下主要部件：1.罩形熔窑室：罩形熔窑室是玻璃熔化区域，其形状呈圆顶状，类似于一个倒置的罩子。
熔窑室内有多个喷射式燃烧器，用于提供热量。
2.熔罐：熔罐位于罩形熔窑室底部，用于盛放玻璃熔液。
通常由耐火材料制成，其内壁涂有保护涂层，以防止熔液对熔罐产生腐蚀。
3.废气排放系统：废气排放系统用于排除熔窑室产生的废气，以保证熔窑内气体的稳定。
2.3 闪蒸熔窑闪蒸熔窑是一种高温熔炼玻璃的特殊类型熔窑。
其结构相对简单，主要包括以下部件：1.熔化室：闪蒸熔窑的熔化室是玻璃熔化的主要区域。
熔化室内有多个加热电极，通过电阻加热的方式提供热量，使玻璃原料迅速熔化。
2.废气处理系统：废气处理系统用于处理熔窑室出口产生的废气，通常采用除尘和脱硫等工艺，以减少环境污染。
三、主要部件除了不同类型的熔窑有不同的结构，熔窑还包括许多常见的主要部件。
下面将介绍几个关键的部件。
3.1 熔化室熔化室是进行玻璃熔化的核心部分。
浮法玻璃生产工艺及设备
（1）熔化部
熔化部是配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部分。 由于工业上的玻璃池窑大都采用火焰对玻璃液表面加热，所以熔化部分为上、下两部分。上部被称为：火焰空间；下部被称为：窑池。 火焰空间包括：大碹（拱顶）和胸墙等，窑池则由池壁和池底等构成。
（2）分隔装置
玻璃池窑的分隔装置是指玻璃池窑的熔化部与冷却部之间的分隔装置，它包括：玻璃液分隔装置和气体空间分隔装置。
浮 法 玻 璃 生 产 线 的 立 体 结 构 效 果 图
平板玻璃池窑俯视结构图
两种燃油平板玻璃池窑的立体结构简图 传统上的 支烟道换火型 （连通式蓄热室） 现代用的 分支烟道换火型 （分隔式蓄热室）
平 板 玻 璃 池 窑 的 火 焰 加 热 原 理 图
玻璃熔制部分
玻璃熔制部分：投料部分、熔化部、分隔设备、冷却部、成型部这六部分所组成。 作用： 配合料入窑 高温加热融化玻璃态 澄清、均化、冷却、成型
（4）成型部
浮法成型的平板玻璃池窑与其他成型方法的平板玻璃池窑之间的最根本区别就在于成型部的异同上，关于浮法成型平板玻璃池窑的成型部
热源供给部分
ห้องสมุดไป่ตู้
热源供给系统主要是指：小炉与燃料烧嘴。 因燃煤气的热值较低，所以煤气和助燃空气均需要通过蓄热室的预热来提高燃烧温度。 燃重油、天然气、城市煤气等高热值燃料时， 不必对燃料预热也能达到足够高的燃烧温度（重油加热也有自燃和爆炸的危险）。
锡槽
分类：1、宽流式、窄流式 直通型、宽窄型 活动胸墙式、固定胸墙式 锡槽结构：流道、流槽、流槽本体、过渡 辊台 生产厚玻璃板的方法： 挡墙法 采用负角度机械拉边法 挡墙拉边机法
余热回收部分
余热作用：
预热空气和煤气 加热余热锅炉中的水 干燥原料、加热原料
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑是一种用于生产玻璃板的重要设备，它采用了浮法工艺，在玻璃制造业中具有重要的地位。
浮法玻璃熔窑的结构对于生产过程的稳定性和玻璃品质的保证起着关键的作用。
一、玻璃熔窑的整体结构浮法玻璃熔窑通常由熔池、熔池后区、熔池中区、熔池前区和出口区组成。
熔池是熔窑的核心部分，是玻璃原料熔化的地方。
熔池后区主要用于玻璃液的均热、净化和脱气。
熔池中区是玻璃液的成形区，通过控制温度和速度，使玻璃液在这一区域内逐渐形成平整的玻璃板。
熔池前区是玻璃板的冷却和固化区域，通过控制冷却速度和冷却方式，使玻璃板逐渐凝固。
出口区是玻璃板的取出和切割区域，通过设备将玻璃板从熔窑中取出，并进行必要的切割和整理。
二、熔池的结构熔池是浮法玻璃熔窑的核心组成部分，其结构主要包括熔池底部、熔池壁、熔池顶部和熔池的加热系统。
熔池底部通常由石英砂和耐火材料构成，以承受高温和化学腐蚀。
熔池壁采用多层耐磨耐火砖砌筑而成，以保护熔池的稳定和耐久性。
熔池顶部通常采用陶瓷材料制成，以防止玻璃液与外界空气接触。
熔池的加热系统采用天然气或液化石油气等燃料，通过燃烧产生的高温火焰加热熔池，使玻璃原料熔化成液体状态。
三、熔池后区的结构熔池后区是玻璃液的均热、净化和脱气区域，其结构主要包括流道、均热区和净化区。
流道位于熔池后区的最上方，用于将熔池中的玻璃液引导至熔池后区。
均热区通过控制温度和搅拌玻璃液，使其达到均匀的温度和成分分布。
净化区通过添加特定的化学物质，去除玻璃液中的气泡和杂质，提高玻璃品质。
熔池后区的结构设计合理，能够实现玻璃液的均热、净化和脱气，为后续工序提供高质量的玻璃液。
四、熔池中区的结构熔池中区是玻璃液的成形区域，通过控制温度和速度，使玻璃液在这一区域内逐渐形成平整的玻璃板。
熔池中区的结构主要包括成形辊、支撑辊和冷却辊。
成形辊用于控制玻璃液的流动和形状，使其逐渐成形为平整的玻璃板。
支撑辊用于支撑和稳定玻璃板，以避免其变形或破裂。
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
第三节玻璃熔窑投料口和山墙钢结构
—
看 ，投 料池 立柱 布置 形式 大体 可分 为两 类 ：其一 是
左 右两 侧 每侧 只设 一 根立 柱 ，这根 立柱 同时承 担 以
图１ 全窑 宽投 料池 平 面布 置的左侧局 部 图 ５
投 料 口立 柱受 力分 析 ：全窑 宽投 料池 每侧 只设
一
其 中最 主要 的受 力为第 一种 功能 ，即夹持纵 向 的熔 窑 胸墙 、保 证小 炉喷 火 口碹 结构稳 定 的力 ，其它 夏
知识讲座 专题
第 三节
玻 璃熔 窑投 料 口和 山墙 钢结构
浮法 玻璃熔 窑 的熔 化部 和冷却 部 共有 四个 山墙
结构 ：熔 化 部前 Ｉ 墙 、后 …墙 ，冷 却部 前 【 墙 、后 ｊ Ｉ Ｌ Ｉ 山 墙 。熔 化 部 前 山墙 钢 结 构 即 投料 口钢 结 构 ，包 括 ：投 料 口 柱 、投料 口前端 拦铁 和侧壁挡 铁等 。
要求 ｒ，为了增加横 向稳定性 而增加一块腹板 ，为双
（ ３）柱顶拉 条拉力
＝
竿
５ ０ ×４ ０ ０ ００ ０ ０
６８ ０ ０
腹板结构 （ 见全窑宽投料池平面布置的左侧局部 ）。 （ ）立柱挠 度计算 ８
， 一
＝
３ ０ ｋ ００ ０（ ｇ）
Ｊ 一 ４８ ＥＩ ５ ０ ×６８ ００ ０ ０
＝
第１ 期
总第２ ４ ４ 期
②对应 每个小炉 中心距 的熔 化部大碹重 量
（ ２ 中心角时 ，取 大碹 的弧长 ＝１ ８ ５。 ． 碹跨 ） ０
Ｇ ＝１ ８ （ 。 ，） ｐ ．Ｂ Ｄ ０ ＋Ｄ ， Ｌ 。
１０ １６Ｘ （ ．５×１９＋０２Ｘ１１） ×３５ ．８Ｘ １ ． ０ ． ． ． ．
11-第三章3.1浮法玻璃池窑分析
（1）烧发生炉煤气的小炉：由空气、煤 气通道、舌头、预燃室、喷出口和闸板 组成。
（2）烧重油、天然气小炉：
比煤气小炉简单，其使用油喷嘴， 无煤气通道、舌头、预燃室。 天然气结构与然油小炉相同。
3.1.3 余热回收部分（作用、类型、 工作原理、结构）
拉边机堆机法：适应于生产7－12mm的厚玻璃 （堆积温度940－750℃）
挡边坝堆积法：12－25mm的厚玻璃
2 浮法玻璃成形工艺因素 玻璃的粘度、表面张力和自身的重力
定型
抛光
摊平
关键：摊平过程 玻璃液的平整化 条件
¤ 适于平整化的均匀的温度场：1065-996 ℃ ， 对应粘度范围为103.7－104.2PaS。
☯ 连通式：玻璃池窑一侧的蓄热室 连通在一起，并且炉条弦下面的烟道 也相互联通。
☯ 分隔式结构型式：以每一个小炉
为单元对应于分为若干个独立的室，
其下面的烟道也个自独立。
特点
（5）蓄热室的结构
小炉 支烟道
顶碹、炉条碹、格子体、蓄热室墙、钢 结构等组成。
顶碹 格子体 炉条碹
接池窑 钢结构
支烟道
（池窑横剖图）
二者力相等，形成自然厚度，大约7mm。
温度/℃
室温 1000
密度/（g/cm2)
玻璃
锡
2.5
7.3
2.3
6.5
• 薄玻璃的成型过程 低温拉薄法 徐冷拉薄法#
摊平区 徐冷区 成型区（拉薄区） 冷却区
要点
拉边机所处玻璃带的温度 拉边机转速 拉边机头压入玻璃带的深度 玻璃带前进方向所成的角度
• 厚玻璃的成型方法
¤ 大约在1050℃时玻璃的摊平时间为72s
浮法基板玻璃窑
以弓形碹火焰分布均匀，砌筑简单。
R R
弓 形拱 B
箭 头拱 B
r O O'
1 /2 0 ~ 1 / 4 0 B
馒头 拱 B
楔型 砖
锁砖
拱 角砖
fδ R
α B
跨度 B
升高 f 厚度 δ
θ
中心角 θ半径 RFra bibliotek碹角 α
有利于节能。
（2）火焰空间 长度：与窑池等长。 宽度：窑池宽+200~300mm，能牢固拖住胸墙，使火焰全部覆盖。 高度：由胸墙高度和大碹碹股合成。 大碹作用：①使辐射线沿整个液面均匀分布；②辐射热的反射器。 尽量平。但要考虑大碹结构强度。
火焰空间要求： 1）能经受火焰烟气冲刷、烧损，配合料、其他耐材的侵蚀。化学、温
作用是使玻璃液在窑内有足够的停留时间，使玻璃液中的气泡能完 全排除，以保证玻璃的质量。
国内目前300t/d到800t/d熔窑的澄清区长度在10～17m范围之内。
3）熔化池深度： 20世纪90年代以前熔化池的深度一般为1.5m。 90年代以后大多数采用1.2m池深结构。 采用浅池技术，池底不动层减薄，从而减少了玻璃液的重复加热，
5 浮法玻璃熔窑
5.1概述 5.2熔化部 5.3卡脖、冷却部 5.4小炉、蓄热室 5.5烟道
1
5.1概述
• 浮法玻璃生产工艺产生于20世纪50年代末，因玻璃液漂浮在熔融 金属表面获得抛光成形而得名。用于浮法成形工艺的玻璃窑炉称 为浮法玻璃熔窑。
• 属浅池横火焰窑。 • 规模上浮法玻璃熔窑要大得多，世界上日熔化量最高可达到1000
（3）投料池
浮法玻璃工艺教程熔化部分
二、泡界线
（一）泡界线的形成
泡沫层边缘与熔化好的清洁玻璃液面之间有一条整 齐明晰的分界线，这就是泡界线。
要保持清晰稳定的泡界线最主要的是要明确热点，维持热点 到投料口的投料回流。最高温度值和最高温度所处的位置都要稳 定不变。
（二）泡界线的控制 1.配合料
熔化部分目录
1.第一节 玻璃熔制的五个过程
2.第二节 火焰及其控制 3.第三节 窑 温 4.第四节 投料与液面 5.第五节 玻璃液流与泡界线 6.第六节 窑 压 7.第七节 特殊事故的处理 8.第八节 几种常用设备及使用 9.第九节 熔窑主要结构和常用耐火材料
第一节 玻璃熔制的五个过程
将合格的配合料经过高温加热熔融形成透明、 纯净、均匀并适合于成型的玻璃液的过程,称为玻璃 的熔制。
6.其他因素
如小炉碹、喷出口、小炉设计不合理以及熔窑在生产中因受侵 蚀、烧损而变的不合理，或火焰上飘、下倾都使熔化受影响，泡界 线不正常。
4.熔化(硅酸盐形成)
组份从固相转变成熔融态,形成低共熔混合物，如 N a2SO4-
Na2CO3，N a2SO4- N a2 sio3，Na2S-Na2CO3等，石英颗粒也与
某些组份形成低共熔混合物，这样在较低的温度下出现液相，使硅 酸盐形成阶段的固相反应速度加快。
实际熔制玻璃时，只经过极短时间（约3-5分钟）便完成了硅 酸盐形成阶段的反应。
造成料堆熔化不良除了投料方面的原因外，温度的波动，也 会引起料堆熔化不良、泡界线远等现象。另外，1# 、 2#、3#小炉 两侧火焰长短、大小不同，也会造成一边料长或偏料, 影响正常投 料，所以1＃、2＃小炉两侧温差不应超过5-10℃。
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所设计玻璃熔窑的特点
• 1.采用等宽投料池，热点提前提高玻璃熔 化能力和玻璃熔化质量； • 2.钢结构支撑空气冷却大鼻区L型复合式吊 墙作为前脸墙； • 3.窑池采用浅池平底结构，池底为多层复 合型； • 4.冷却部设有调温手段，如微调风。
• 5.窑体采用保温结构，熔化部池底、冷却部、 胸墙保温结构在生产中可以拆装； • 6. 蓄热室采用分隔式，这种方式气流分布均 匀、火焰调整方便。热修格子体互不影响， 但分隔墙占有一部分空间，致使蓄热室格子 体蓄热体积缩小， 换热面积减小； • 7. 小炉用较宽的喷火口，炉下式喷枪，尽可 能扩大火焰覆盖面积；
设计思想
• 本次设计为日产500吨燃油浮法玻璃熔窑及 锡槽初步设计，属于一般吨位，我国当今 普遍使用的玻璃池窑。 • 设计的基本要求：施工可能，操作方便， 经济实用，节能环保。 • 更高要求：技术先进，窑龄较长。
毕业设计过程
• 1. 查阅国内外最新的有关玻璃熔窑设计的 文献，深入了解国内外的玻璃熔窑的发展 现状，学习国内外玻璃熔窑设计的优点结 合我国玻璃熔窑发展现状进行设计。 • 2. 参考实际相关玻璃生产企业的成功实 例。 • 3. 通过理论上的热工计算，总工艺计算， 根据玻璃池窑的工作原理，生产实践经验 以及相应的经验计算来设计的。
• 8.火焰换向系统自动控制，并设半自动、 手动作为辅助控制手段； • 9.熔窑各部位温度实行计算机巡检，实现 窑体自动检测； • 10.卡脖采用窄长结构。
结论
• 本次设计主要参考一些实际生产厂家使 用的玻璃熔窑及锡槽结构，对原有优质的 东西进行有原则的，合理的借鉴，参考最 新有关玻璃熔窑最新改进结构，最新技术 理论文章进行参考性，合理的引进。本次 设计的玻璃熔窑还有待实践的检验，理论 上已经合理，实际生产上可能达不到预计 的效果，也可能会遇到新的问题。
谢谢各位老师在近四个月 来对我的精心指导和鼓励！ 谢谢各位同学在近四个月 来对我的帮助和支持！
• 4. 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。
重要技术参数
熔窑的主要技术参数： • 熔化量：500t/d； • 熔化率：2.3912t/（m2·d）； • 熔化面积：209.1 m2； • 熔化部面积：357m2 ； • 冷却部面积：125.49 m2； • 每千克玻璃液耗热量：7861.75kJ； • 每天燃重油量：94000kg。