玻璃马蹄焰池窑课程设计说明书
燃气马碲焰水玻璃窑总体方案说明

燃气马碲焰水玻璃窑总体方案说明泡花碱又称水玻璃,它的用途非常广泛,在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料。
在经济发达国家,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域;在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂;在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱;在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等;在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等;在农业方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等。
为规范硅酸钠行业发展,防止盲目投资和重复建设,促进产业结构升级,控制高耗能、高污染、资源型产业过快增长,根据国家有关法律法规和产业政策,按照“调整结构、有效竞争、降低消耗、保护环境、持续发展”的原则。
所以09年对我国该行业制定了准入条件.其中对工艺和设备作出明确规定:一,工艺和设备:新建或改建硅酸钠项目整体技术和装备水平应达到或接近国际先进水平。
硅酸钠的生产有干法(固相法)和湿法(液相法)两种生产工艺。
干法工艺以纯碱和石英砂为原材料,通过高温熔融反应得到固体产品;湿法工艺以烧碱和石英砂为原材料,通过加温加压反应得到液体产品干法(固相法)生产工艺应达到以下要求:原料配料与称量系统要采用高精度电子称量系统(动态称量精度达到5/1000)和DCS系统模拟显示,采用优质配合料混合设备,生产控制系统应配备快速分析仪表(含在线水份测量、离线成份分析等测定)。
主要设备窑炉应推广使用结构合理、热能综合利用好的蓄热室马蹄焰窑炉。
采用优质耐火材料,新建或改建玻璃熔窑设计窑龄在3年以上。
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。
马蹄焰课程设计说明书

2
n
MgO
=
= 0.10
Байду номын сангаас
n
Na2O
=
= 0.22
n
Al2O3 / SiO2
=
= 0.013
n Na2O/ SiO2 =
= 0.18
n CaO/ SiO2 =
= 0.12
n MgO/ SiO2 =
= 0.083
所以 A=-1.4788x0.18+1.6030x0.12 +5.4936x0.083 -1.5183x0.013 +1.4550= 1.8723 B=-6039x0.18-3919.3x0.12 +6285.3x0.083 +2257.4x0.013+5736.4= 4730.0901 T0=-25.07x0.18+544.3x0.12-384.01x0.083+294.4x0.013+198.1= 230.8578 T =T0 +B/(logη +A)= 230.8578+4730.0901/(log102 +1.8723) =1452.3782 在 1452.3782℃时 CO2 、 H2O 的比热计算:
合计 玻璃成 分
1. 生成硅酸盐耗热 以 1kg 湿粉料计 单位是 kj/kg 由 CaCO3 生成 CaSiO3 时反应耗热量 q1 q1 =1536.6 Gcao = 1536.6x(0.00033+0.0274)=42.61 由 MgCO3 生成 MgSiO3 反应耗热量 q2 q2 =3466.7Gmgo =3466.7x(0.025/120+0.36/120)=11.12 由 CaMg(CO3)2 生成 CaMg(SiO3)2 时耗热量 q3 q3 =2757.4Gmgo = 2757.4x(6.1/120+4.23/120)=273.37 由 NaCO3 生成 NaSiO3 时反应耗热量 q4 q4 =651.7GNa2O =951.7x 15.18/120=120.39 1Kg 湿粉料生成硅酸盐耗热 Q Q=42.16+11.12+273.37+120.39=447.04 2. 120kg 湿粉逸出的气体的计算 原料名称 白云石 石灰石 纯碱 湿粉料 质量/kg 体积(标准状态) 所占体积分数/% 逸出气体组成计算 20.59*0.96*0.463=9.15 7.17*0.96*0.400=2.75 28.37*0.96*0.360=16.34 120*0.04=4.8 21.70 11.04 64.90 CO2 9.15 2.75 9.80 4.8 4.8 5.97 35.10 H2O SO2 总数 9.15 2.75 9.80 4.8 26.50 17.01 100
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。
马蹄焰窑炉设计说明说-大连工业大学祥解

一、原始资料1、产品:高白料机制玻璃瓶罐。
2、出料量:每天熔化玻璃60吨。
3、玻璃成分(设计)(%):SiO2Al2O3CaO+MgO BaO Na2O+K2O71% 3.5% 10.5% 0.5% 14.5%4、料方及原料组成:原料料方%原料化学组成(%)外加水分% SiO2Al2O3CaO MgO Na2O Fe2O3其它失量石英砂51.985 99.350.2 0.1 0.05 0.05 15.0长石28.858 65.1319.940.24 0.11 14.03 0.12 0.43石灰石18.926 1 0.255.260.3 0.02 碳酸钠 99.2硝酸钠 98.12硫酸钠 0.14等等纯碱18.06 57.87 7.0 硝酸钠 1.162 1.5重晶石0.524 1.16 氧化钡 63.35合计119.5155、碎玻璃数量:占配合料量的33%。
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℃。
9、重油。
元素组成(%)低热值(千卡/公斤)加热温度(℃)C H O N S A W86.42 12.16 0.55 0.2 0.15 0.02 0.5 10000 125 10、雾化介质:用压缩空气,预热到120℃,用量为0.6m3/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℃。
15、窑体外表面平均温度(℃):窑顶侧胸墙前后胸墙电容锆砖池墙池底熔化部250 180 200 160 130 17516、熔化池内玻璃液温度(℃):液面窑池上部(平均)窑池上下部交接层窑池下部(平均)池底1400 900 1280 1265 1250池深方向玻璃液温降:窑池上部为2℃/cm,窑池下部为1℃/cm。
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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。
只需在窑头端部设一对小炉,占地小,投资省,燃料消耗较低,操作维护简便。
b.火焰对冷却部有一定影响,在个别情况下可借此调节冷却部的温度。
缺点:a.沿窑长方向难以建立必要的热工制度,火焰覆盖面积小,在窑宽度上温度分布不均匀,尤其是火焰换向带来了周期性温度波动和热点的移动。
b.一对小炉限制了窑宽,也限制了窑的规模。
c.燃料燃烧时对配合料堆有推动作用,不利于配合料的澄清。
并对花格墙,流液洞盖板和冷却部空间砌体有烧损作用。
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)温度制度温度制度一般是指窑长方向的温度分布,用温度曲线表示。
温度曲线是一条有几个温度测定值练成的曲线。
“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)压力制度压强或静压头,沿气体流程。
玻璃液面处静压微正压(+5Pa),微冒火。
测点在澄清带处大碹或胸墙。
用烟道的开度调节抽力压强。
(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)液面制度稳定。
波动会加剧液面处耐材侵蚀。
对成型也有影响。
日用玻璃池窑要求±,轻量瓶为±~)。
探针式和激光式测量方法。
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。
(5)气氛制度通过烟气中O2含量和CO含量判断。
多数玻璃需氧化焰,但芒硝料要求还原焰。
改变空气过剩系数来调节(空气口大小和鼓风用量)。
Fe2+——深绿色,透光性差,透热差。
Fe3+——浅黄色,透热、透光性强。
火焰亮度判断,明亮为氧化焰,不大亮为中性焰,发浑者为还原焰。
(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.设计计算内容日出料量的计算日出料量由年产量和原始数据计算得:单台DQ8列机年产合格瓶量(吨/年)m为m(DQ8)=75×60×24×450×10-6×325×95%×90%=吨/年单台DQ6列机年产合格瓶量(吨/年)m为m(DQ6)= 42×24×450×10-6×325×95%×90%=吨/年由于给定年产42200吨高白料酒瓶,则需要DQ8行列机台数n=42200/=台需要DQ6行列机台数n=42200/=台因此选择1台DQ8行列机,4台DQ6行列机就能满足生产需求,则玻璃熔窑日出料量G (t/d)为G=(75×1+42×4)×60×24×450×10-6=(t/d)熔化率的选取熔化率k:窑池每平方米面积上每昼夜熔化的玻璃液量。
熔化率K的选择依据:1)玻璃品种与原料组成;2)熔化温度;3)燃料种类与质量;4)制品质量要求;5)窑型结构,熔化面积;6)加料方式和新技术的采用;7)燃料消耗水平;8)窑炉寿命和管理水平。
参考教材P92,表4-2,取熔化率为:K=d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 m2熔化部面积按已定的熔窑规模/日产量和熔化率k估算F熔=G/K (G-日出料量,K-熔化率,t/(m2·d)得F熔== 取冷却部面积的计算根据经验值,参考教材P98表4-9,取 F冷/F熔=20%。
则F冷=×20%=F冷=1/2××r2 +2rL取r= L=所以 F冷=(1/2)××+2××087=根据玻璃品种,供料道条数,成型机部位操作条件等来决定冷却部的形状,本设计采用半圆形供料道。
冷却部比池深浅300mm,取1000mm具体形状如下图所示:窑池长度、宽度的确定长度L:保证玻璃液在窑内停留一段时间,满足其澄清。
满足燃料充分燃烧,不造成大温差,不直接烧吸火口。
宽度B:火焰扩散范围,小炉宽、中墙宽和小炉与胸墙间距来定。
窑池长宽有一定比例保证玻璃充分熔化和澄清,与火焰燃烧配合。
已知池底砖规格300mm×300mm×1000mm本设计取长宽比实际熔化池长L= B=具体形状如下图所示:调整后:实际熔化部面积:F熔=×—1/2××(—)/2×2=实际熔化率=G/F==(m2·d)实际F冷/F熔==%池窑深度的确定确定合理的池深,必须综合考虑到玻璃的颜色,玻璃液粘度,熔化率,制品质量,燃料种类,池底砖质量,池底保温层情况,鼓泡、电助熔及新技术的采用等因素。
根据教材P93页知高白料池深一般为900~1000mm,初选若池底采取保温则增加20%~30%,池底保温H=×(1+20%~30%)=~ 取H=取窑坎高800mm,一般置于熔化池长2/3处玻璃液的平均密度为cm3,即m3则玻璃液停留时间t=××=天因玻璃液在窑内停留一天以上,故冷却算合理,冷却部池深取浅,本设计取h=熔窑基本结构尺寸的确定窑体结构设计池壁玻璃液的主要侵蚀为横向砖缝处,因此尽量避免在高温区出现横向砖缝。