玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书

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 (2)

设计依据： (2)

简述玻璃窑炉的发展历史及今后的发展动向 (2)

对所选窑炉类型的论证 (3)

有关工艺问题的论证 (4)

2.设计计算内容 (5)

日出料量的计算 (5)

熔化率的选取 (5)

熔化部面积计算 (5)

冷却部面积的计算 (6)

窑池长度、宽度的确定 (6)

池窑深度的确定 (7)

熔窑基本结构尺寸的确定 (7)

窑体结构设计 (7)

火焰空间 (8)

流液洞 (8)

投料口 (9)

燃料燃烧计算 (9)

理论空气需要量及燃烧产物量的计算 (9)

理论烟气量的计算 (9)

燃料消耗量的计算 (10)

全窑热平衡热支出主要有三项 (10)

窑炉热量收入 (10)

校核各项经济指标 (11)

熔化热效率η熔 (11)

小炉结构的确定与计算 (11)

初定小炉尺寸 (12)

小炉喷嘴 (12)

小炉口材质 (12)

蓄热室的设计 (12)

窑体主要部位所用材料的选择和厚度的确定 (13)

3.主要技术经济指标 (13)

4.对本人设计的评述 (14)

参考文献 (15)

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。

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 。

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。即使用油为燃料的企业，大部分都采用电助熔和纯氧燃烧技术，以提高热效率和熔化率减少污染。在窑炉寿命方面，我们的窑炉一般在4~6年，而国际先进水平都在10年左右，有少数的窑炉寿命超过12年。当然在采用耐火材料和一次性投资造价较高，但算总账可能比4~5年搞一次窑炉停产大修的投入还要低

一些，我们需要结合国情有针对性地吸取国际先进经验。在窑炉自动控制方面，国外几乎都采用了玻璃液熔化过程的自动控制技术，而我们的大多数窑炉没有安装自动控制系统，要提高熔化质量、延长窑炉寿命及做好节能减排，窑炉自动控制系统是不可缺少的。

玻璃制造有5000年历史，以木柴为燃料、在泥罐中熔融玻璃配合料的制造方法延续了很长时间。1867年德国西门子兄弟建造了连续式燃煤池窑。1945年后，玻璃熔窑迅速发展。

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。

我国平板玻璃熔窑的发展历史大致可分为三个时期。第一个时期是50年代至70年代的有槽垂直引上时期。第二个时期是80年代的无槽引上、格拉威伯尔法的发展时期。第三个时期是90年代及以后的浮法大发展时期。

近年来，前景广阔的玻璃熔窑富氧助燃技术是建材企业“脱困增效”的重要途径，研究开发和推广应用玻璃熔窑节能降耗的新方法、新技术，是实现玻璃行业节能降耗乃至“脱困增效”目标的当务之急。玻璃熔窑富氧助燃技术在节能降耗、环境保护、经济效益等方方面面均具有显着的优越性，因此，《建材工业“九五”计划和２０１０年远景目标》明确提出要开发和推广此项技术。本世纪４０年代，美国康宁玻璃公司为促进配合料的熔化和补充热量，开始在玻璃熔窑上采用天然气———氧气燃烧技术，从而开创了玻璃熔窑富氧助燃的先河。近年来，由于燃料成本和环保因素，国外对富氧助燃技术的研究与应用方兴未艾。我国对该技术的开发应用才刚刚起步，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。

对所选窑炉类型的论证

本设计选用蓄热

室马蹄焰流液洞

池窑

优点：a.火焰

行程长，燃烧完

全。只需在窑头