浮法玻璃熔窑的热修
一、热修的相关知识：
（一）、影响熔窑使用寿命的五大因素：
1、熔窑的设计：熔窑的设计尺寸，熔化部与冷却部搭配是否合理，小炉对数和吹出口尺寸是否能满足设计能力等。将给熔化和成型工艺造成影响。也直接影响熔窑使用寿命。
2、砌筑施工质量，砌筑时砖缝是否按要求控制，炭浆是否饱满，砖材是否混用，膨胀缝留设是否合理，碹体是否严密吻合等都将影响熔窑使用寿命。
3、烤窑质量：熔窑要严格按升温曲线进行，大碹拉条要根据大碹膨胀情况及时松紧。池壁砖烤窑中尽可能减少炸裂或无炸裂，池壁风合理安排送风。各部位顶丝要及时松紧等，只有好的烤窑质量才能更好地延长熔窑使用寿命。
4、熔化质量：熔化工艺的稳定是延长熔窑寿命的最关键因素之一，包括火焰角度、长度、窑压控制，热点温度的控制和稳定，燃料的选用，泡界线和拉引量的稳定等。
5、热修质量：热修方案的合理制定，热修材料的合理使用，侵蚀严重部位的合理保护，热修内在质量的有效性等。
（二）、耐火材料的分类：
1、按耐火度分类：
①普通耐火材料：耐火度1580℃～1770℃
②高级耐火材料：耐火度1770℃～2000℃
③特级耐火材料：耐火度2000℃以上。
2、按气孔率分类
①烧结材料②不烧结材料
③热压制品，将耐火原料配合料加热到热塑状态压制而成，压制成型后再轻烧。
④熔融浇注材料
4、按化学组成分类
SiO2系统材料 Al2O3－SiO2－ZrO2系统材料
SiO2－Al2O3系统材料 MgO系统材料
不定型耐火材料：是由骨料和一种或多种结合剂组成的混合料，有的以交货状态直接使用，有的加一种合适的液体调配后使用。
不定形耐火材料分类：
1、整体构筑和修补用材料
①耐火捣打料：使用前无粘附性的材料，它由骨料和结合剂组成，如有必要加入液体。
②耐火可塑料：由骨料、结合剂和液体组成，具有可塑的粘稠性，以交货状态直接使用。
③耐火浇注料：由骨料和结合剂组成的混合料
④耐火喷涂料：由骨料和结合剂组成的混合料，专门制备供风动和机械喷射方法施工。
2、砌筑和接缝材料：这种材料可用于抹刀或类似工具施工，用于砌筑或灌缝。
3、耐火涂抹料：由细耐火骨料和结合剂组成的混合料。根据产品种类，主要结
合剂可以是陶瓷的，水硬性的，化学的或有机的。
（三）名词解释：
1、耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温而不熔化的性质。
2、荷重软化点：耐火材料在高温下的荷重变形温度。
3、高温蠕变性：耐火材料在高温和一定荷重下承受小于极限强度的某一恒定荷重时，产生塑性变形，变形量会随着时间增长逐渐增加，甚至造成材料的损坏。
4、热震稳定性：耐火材料抵抗温度骤变而不破坏。即不生产裂纹，剥落裂缝、碎块的性能。
5、抗渣性：耐火材料除受到机械侵蚀外还可能受到化学侵蚀。
（四）耐火材料的属性：
耐火材料之间的反应温度（℃）
（1）硅砖：主要是砖体的高温侵蚀过程，在碱性成分作用下砖表面被熔融形成含富SiO2的新的玻璃相。这种玻璃相粘度较高，它不仅堵塞了气孔，同时还使得碱金属离子向砖体内层的扩散迁移受到了阻挡，只有当表面的高粘度玻璃相逐步随玻璃液的流动或温度升高而被带走时，砖体才又进一步受到侵蚀。
侵蚀后硅砖的状况：
表面为一层很薄的高粘度玻璃层，其后面是白色致密的方石英结晶层，此层中Fe2O3含量只有0.1%。这一层后面是浅绿色方石英结晶层。由于含FeO较高呈浅绿色，再后面是灰色过渡层。这一层中鳞石英含量较原砖高，而方石英含量较少，最后面是浅黄色未变层。
硅砖的晶相组成：石英1% 15%（箭头所指方向质量较好），鳞石英30 50%，方石英40 60%，在骨料中含方石英最多，其中心部会有少量未转化石英，而鳞石英含量很少。
（2）电熔锆刚玉，又称白铁砖：由化学稳定性较高的刚玉，斜锆石晶相组成。两种晶相紧密结合使结构均匀致密，气孔率低，因而抗侵蚀性能很高，并且随
ZrO2含量的增加而提高。因此，锆刚玉砖大多用于熔窑温度最高部位。如：小炉喷火口，胸墙，投料池和熔化部池壁，流液洞和小炉等。
由于锆刚玉砖所含玻璃相较多（20%左右），在1100℃附近将开始软化渗出，并且随温度的升高造成流失。玻璃相的渗出与砖中存在的碳、碳化物等杂质相关。砖材在熔窑内氧化气氛中使用时，由于氧向砖扩散，与这些化合物反应放出CO2、SO2等气体，这些气体将熔融的玻璃相挤出，在表面形成核泡。特别是存在碱性氧化物时会使玻璃相在更低的温度下流失。还将发生刚玉和斜锆石（ZrO2）晶相的高温熔解作用，斜锆石的饱和浓度远比刚玉小，而斜锆石-刚玉共析的晶体，在钠钙玻璃中的饱和浓度也比单独结晶的刚玉低，此外，玻璃液与砖体接触时，玻璃中碱性氧化物将同刚玉发生交代作用。而斜锆石难以同玻璃液反应，而被富集在接触带中。与玻璃液接触的砖体表面层，由于Al2O3（尤其是ZrO2）的熔入使附近的玻璃液粘度增加，因而在砖体表面形成一层高粘度的保护层，阻碍了玻璃液与砖体的进一步作用，只有在温度升高或玻璃液流动变得急剧时，使得保护层遭到流失，新的砖面又被暴露。
A的侵蚀：生产白玻不用助熔和鼓泡技术，
颜色玻璃或玻璃含Fe2O3量在0.1%以上时，
池壁砖被侵蚀情况。
B的侵蚀：是玻璃含Fe2O3量在0.05%以下的
超白玻璃或使用助熔及鼓泡技术时，玻璃液
面下部温度高的池壁侵蚀。
（3）高铝砖：在使用时由于表面受到侵蚀剂中R2O的侵蚀后，砖中莫来石会分解，因而生成一层刚玉与霞石的变质层。变质层会由于换向造成的温度波动而剥落就会使侵蚀不断进行，因而会造成很大的破坏。
（4）镁质砖：镁质砖在没有受到化学侵蚀的情况下，直到1400℃其高温强度都不会降低造成破坏。蓄热室墙体和格子体除了受到高温作用外，还受到侵蚀剂
的作用。镁质砖受到大量R2O侵蚀后，方镁石和复合尖晶石之间的硅酸盐次要结晶会与R2O起反应生成软化点很低的低粘度液体而流失。这就使主要晶相之间失去了结合物而松散，引起强度降低。其强度下降程度与温度和R2O的浓度有关，严重情况下，上层格子体会完全碎裂、倒塌。
二、熔窑的热修：
（一）池壁的维护、热修：
1、下冷却水钩子法和下刀把砖法。
池壁维护的冷却水钩子和下刀把砖法，适用于有池壁下间隙的熔窑，根据池壁的侵蚀情况，为减缓池壁砖的侵蚀，我们将事先准备好的相对应尺寸的无缝钢管制做的或无缝方钢水钩子和锆刚玉刀把砖或锆英石刀把砖，沿被侵蚀的池壁浸入窑内侧液面下50mm左右，使附近的玻璃液粘度增大凝固，控制好出水温度在50℃以下，将水钩子和锆刚玉刀把砖想办法固定好，能较好地起到池壁砖的保护作用。
2、外贴（绑）铁砖（锆刚玉砖）法：
当池壁砖使用侵蚀到只剩下30mm左右厚度时，在池壁外侧贴一块70～120㎜厚的33#无缩孔锆刚玉砖，规格尺寸根据现场实际情况制定。一般情况下新绑铁砖较原砖高度略低10㎜，为了避免使用时急热，将准备外贴的铁砖在小炉脖下放一个星期以上，充分烘干砖内水份。在外贴砖时避免遇到明火，如确实避免不了明火，可事先将透火部位处理好，再进行外贴砖。砖与砖之间接触面要平整，砖顶头缝在2mm以下。每次更换将池壁顶铁角钢割2块～4块砖长度，铁砖放好后，用1--5mm不等厚度的铁皮垫平垫好，再将此部位割下的角钢重新焊接牢固，再进行下一步外贴砖，依次进行到池壁侵蚀所需外贴的部位。
第一次外绑铁砖，要根据熔窑的设计年限而定，随着耐火材料质量的不断提高，第一此外绑砖时间都延长至36个月以上，整个窑期最多可进行三此绑砖，可较好地实现熔窑的设计年限或超设计年限以上。
3、顶换池壁铁砖法：
顶换池壁铁砖法，适用于是二层以上池壁的熔窑。先把需使用的铁砖在小炉脖下预热一星期以上，充分烘干砖内水份。一般一次顶换铁砖要在3～4块，新换铁砖排码尺寸要比原池壁砖排码尺寸长度和高度小10mm。在小炉两侧大工字钢立柱上相对应位置牢固焊接好两根200mm的槽钢，槽钢要背靠背，间距50mm，做为顶换新铁砖承重架，并在合适位置用10mm钢板焊接，制作两个30～40mm 梯形螺纹顶丝，将螺母焊接在正对池壁外皮的一侧承重架钢板上，螺纹的螺距要略大一些（如图1），顶丝的操作端钻12mm以上孔径的孔。在被顶换池壁砖的相邻两块砖用1寸管制作两个水钩子，钩住相邻的两块池壁砖并用花兰螺丝连接固定牢靠。(如图2)，在顶换铁砖前要将四周的影响池壁顶换行程的障碍排除掉，且要必须保证相邻的两块原池壁砖没有炸裂纹。用100mm的槽钢长度和顶换新铁砖长度一样或略短一些。顶放在所需更换铁砖高度位置的2/5处。两根顶丝顶在100mm槽钢上。顶换开始需两个人将转把插入顶丝孔中，统一听指挥，顶丝转动方向、角度保持一致，顶换铁砖要密切注意相邻两块砖的位移变动情况，随时松紧水钩子，要分时顶换池壁，停下后检查池壁变化情况，最终将新换池壁砖顶进原池壁砖厚度的一半即可。此更换方法技术含量高，存在一定的危险性，一般情况下不采用。（图示说明在讲课时绘制）
（二）蓄热室：
蓄热室格子体在使用中，由于受到配合料中碱性分料和燃烧废气物中SO2等气体的侵蚀，使格子体砖表面逐渐受到破坏，带有一定粘度的高温生成物，流失到蓄热室格子体下部850℃位置，（一般在炉条上1m处）堵塞格子体。
在格子体堵塞相对较轻时，我们要对格子体进行疏通，给熔化工艺的稳定创造良好的工作环境。一般采用以下三种方法。
1、捅捣法：
就是工人师傅门穿戴好劳保用品，在火根时进入到蓄热室炉条碹下沉渣室
内，用事先准备好地可以对接的钎子，将堵塞部位的瘤子一一疏通。此方法每20分钟换火捅捣一次，效果明显经常被采用，熔化工艺上要配合好，换火提前5分钟通知。
2、烧融法：
就是将正常换火时间延长至30分钟或40分钟换一次，将火焰长度适当放长至蓄热室内，提高蓄热室格子体的上部和下部温度，使粘结在格子孔内的瘤子熔化脱落，起到疏通格子体的目的。此方法对蓄热室上部结构的侵蚀和熔化工艺略有影响，一般不采用。
3、底部烧融法：
就是在蓄热室炉条碹下沉渣室，架设可调节高度的柴油枪，调整好油泵压力和雾化气压力，在正常生产的情况下，火根时，将柴油枪对准堵塞的格子孔，烧失掉孔内粘附的瘤子，起到疏通格子体的目的，此方法要密切注意保护好炉条碹，火不能直接烧住炉条碹，底部烧融法疏通时间较长，在格子体堵塞相对较严重时采用。
热修蓄热室：
不论是煤气和空气蓄热室，在格子体受到严重侵蚀堵塞后，对熔化工艺影响很大的情况下，都要考虑对蓄热室进行热修。热修煤气蓄热室时小炉闸板要闸死并将分支烟道堵死，不能热修时出现煤气渗漏或遇火燃烧和放炮及煤气中毒。热修空气蓄热室时小炉闸板同样要闸死。在蓄热室两侧立柱上适当位置，每侧各固定一个用L100角钢制做的倒燕尾槽孔，打开上部热修门，担上圆钢管做横向支撑，插入两根事先制作好的80～100mm孔径，根据蓄热室纵向长度长出1m左右的水杠，水杠之间用槽型套管连接，用花兰螺丝在立柱上固定牢靠，插入热修用带有折叠水挡帘的水箱，检查调整上下水是否合理，蓄热室上部透火部位根据现场情况采取相应措施修补好，熔化工艺和热修要密切配合。拆除前根据现场情况架设脚手架或架设钢平台，准备好长钩子、钎子、大锤、水枪、
捅杠、风镐等工具，将蓄热室下部热修门打开拆除蓄热室内的旧格子体，旧格子体清除时要注意上下左右的施工安全，最后拆除至炉条碹，将炉条碹找平，缺角部分进行修复再码上新的格子体。
格子体的形式：有西门式、编篮式、十字式、筒子式等。我公司常用的有编篮式、十字式、筒子式。（如图所示为筒子型码放讲课时绘制）。
要求：格子体码放与蓄热室墙体留50～70mm缝隙，格子砖之间有8mm缝，码放要平稳，高度误差热修时每米不超过5mm。
（三）小炉舌头碹：
小炉舌头碹是煤气和空气经过混合，在预燃室预燃后，通过一定的角度喷出的必经之处。材质多采用锆刚玉砖，在使用中由于此部位温度较高，和锆刚玉的特性及煤气燃烧的侵蚀，窑炉运行到中后期，根据对熔化工艺的影响和小炉舌头碹实际烧损情况，就要确定对小炉舌头碹进行热修更换。将分支烟道煤气闸板闸死，煤气分支闸板前用砖砌住挡严，避免渗漏煤气遇火燃烧和放炮、CO中毒，打开空气蓄热室上部热修门，将事先制作好的Φ100左右两根水杠插入到水平通道上，支撑在蓄热室两侧立柱上适当位置固定的L100角钢制作成的倒燕尾孔穿入的横向圆钢管上。然后先穿入一根Φ100的用无缝钢管制作的水包，水包长度参照图纸下到舌头碹前半米处，出蓄热室墙外皮2.5～3m（如图1），水包前端缝隙内塞入硅酸铝纤维毯，外用铁皮包好焊固定，水包宽度比蓄热室进出口窄50mm～80mm，高度和小炉舌头碹底点到水平通道高度一样，这时，抽水两根事先插入的水冷杠。再穿入一根用Φ100左右无缝钢管制作的带有和某一部分斜坡碹碹弧吻合的反向水包（图2）。此水包高度面要做成碹弧，从小炉舌头碹底点加Φ100管径到斜坡碹，两水包是落在一起的。一个下方向；一个上方向。小炉水平通道至上部热修门架设冷却水排。最后打开空煤气下热修门上部碹弧部位2m2左右，上下蓄热室热修门都架设上轴流或离心风机，降温24小时后，小炉舌头碹更换前将煤气蓄热室格子体上表面铺上铁皮，避免拆除舌头碹
时掉砖块砸坏格子体。瓦工师傅穿戴好劳保品进入到需要更换的舌头碹前，将烧损的舌头碹拆除，在煤气垂直上升道舌头碹根部一侧墙体上，钻两个有一定间距Φ16以上的孔，打入相应孔径的钢筋露出墙体30 mm左右做支撑点，位置参照水平通道表面高度标高，用L40角钢将垂直上升道横截面与水平通道同一平面四周固定住做为碹胎支架。上面放上木制碹胎，码放好新更换的舌头碹，锁门砖要微带上劲就行。撤掉所有的水包，水排，冷却风机，铁皮等，堵好蓄热室上下热修门，煤气分支烟道堵墙拆除，按工艺流程逐渐恢复生产，木碹胎和碹胎支架都不要。（新更换舌头碹的材质为锆英石砖或烧结锆莫来石砖。图示说明在讲课时绘制）
（四）胸墙
熔窑胸墙运行到中后期，由于熔化部池壁侵蚀剩越来越薄，胸墙挂钩砖断裂和断掉较多，加上胸墙上部与大碹接触处碹角部位的侵蚀透火，或在生产中经常进行改色温度产生波动，会造成胸墙出现向窑内倾斜现象，当倾斜到一定程度，就会出现胸墙倒塌，直接影响熔窑使用寿命，必须要进行治理。
在熔窑大立柱之间大碹上部增加一根200槽钢连梁，将事先制作好的水冷杠支架焊接在连梁上。准备水钻一台，制作符合碹股结构的水钻支架放在大碹上，用Φ130mm的水钻头在测量好下水杠的位置处，将大碹上钻一个垂直孔。孔的横截面要有1/4面积覆盖在胸墙上。用100槽钢长450～550mm在槽钢上铣两个100mm长、宽16mm的键槽做托架，焊接在水冷杠支架上，焊接上支撑，托架上安放一块10mm厚，100mm宽，长450mm左右的托板，托板上和100槽钢一样有铣好的两个100mm，宽16mm的键槽，端头开一个Φ85mm的孔。将准备好的长2.5mΦ76mm不锈刚水冷杠通好上下水，穿过Φ85mm孔的托板，套上Φ100mm的钢环，钢环上焊接有Φ16mm的拉环。然后通过大碹钻好的垂直孔接触到胸墙部位，调整好水冷杠角度后将水平托架与托板之间穿有两个螺钉（Φ14mm）上紧。用花兰螺丝拉住钢环上的拉环固定焊接在下连接上，调整花兰螺丝使水冷杠紧
拉住胸墙，调整好上下水温度即可。要求水冷杠支撑点在吹出口平碹碹碴处，水冷杠出大碹控制在300～400mm，水冷杠与垂直方向有15～20°的夹角。出水温度控制在50℃以下，要加强检查水冷杠的使用情况，下水冷杠孔用带有半圆的硅砖封严。（图示说明在讲课时绘制）
（五）大碹：
大碹内表面特别是前区，受到碱性粉料和火焰气氛的侵蚀，在内表面形成一个或多个融洞，长期下去就会出现透火形成鼠洞，鼠洞直径在Φ300mm以下称小鼠洞或较大鼠洞，在Φ300mm以上或更大称为大鼠洞。小鼠洞透火时，一般为上口小下口大，，采用人工将上口扩大，吊挂5mm钢板用硅质捣打料填实打实。或将透火口盖上硅质砖，待一定时期透火口扩大后再修补。对较大鼠洞用8mm 以上钢板吊挂，用硅质捣打料分二次以上将鼠洞填实打实。大鼠洞透火时，要采用吊挂砖形式修补。将事先定制好的根据大碹厚度做的凸字型硅砖，硅砖上部钻两个Φ16mm深30mm的孔，放在烤砖小窑内烘烤，使温度升到850℃以上。准备好Φ12mm以上钢筋做的吊挂钩若干个。吊挂钩上穿好细钢丝。利用大碹拉条或在大鼠洞四周制作一个吊挂架，将大鼠洞进行简单的处理，用隔墙板将鼠洞盖上挡火，将吊挂钩挂在硅砖上一一吊在吊挂架上，打开隔热板将硅砖吊挂在合理位置上，四周可用小砖块和硅质捣打料填实打严，烧结牢固即可，取下吊挂架，必要时可加风保护。
（六）斜坡碹和蓄热室顶碹热修：
熔窑使用到中后期，小炉斜坡碹由于玻璃相的流失，火焰气氛侵蚀，温度、窑压的侵蚀，会产生剥落掉块变得越来越薄。蓄热室顶碹由于格子体堵塞越来越重，废气和碱性气体在蓄热室内产生涡流，冲刷蓄热室顶碹和墙体。造成顶碹越来越薄。热修方法两种，一种是在小炉斜坡碹或蓄热室顶碹上直接铺一层100mm厚的锆质捣打料或硅质捣打料。另一种是在碹体碹碴处，用L100的角钢焊接固定在相应的立柱上，将需修补的碹捣打一层50mm厚的对应材质的捣打料，
在角钢上砌筑好碹碴砖，用230×114×65/55的刀砖配合标准砖发一幅碹，因为使用的砖没有经过预热，所以所发的碹留两块砖不锁门，待完全膨胀后将门锁好，缝隙地方灌上粘度小的热补料即可。不管采用哪一种覆碹方式，都要将原碹体吹扫干净。
（七）应急预案的制定：
熔窑进入到后期或超期运行阶段，局部可能会出现较严重的事故隐患，为确保熔窑安全运行和保窑工作的顺利进行，最大限度地延长熔窑使用寿命，为在一切应急预防措施实施的情况下仍发生意外时，尽量减少造成的损失，必须制定应急预案。
一、应急领导小组：
根据局部烧损情况，制定出相关领导和单位的保窑应急领导小组。
二、应急职责
根据相关单位制定出各自职责范围。包括：安全、消防和医疗保护。
三、应急状态的确定
根据可能出现的事故的情况确定应急状态
四、应急准备：
包括放玻璃水工作，应急工器具、风机，应急演练和培训，要责任到人。
五、应急措施
一但出现较大事故，各单位按照自己的分工，做好止火，协调，砸头子，大窑的保护，紧拉条，防止烧坏各种设备和厂房等各项工作。
摘要介绍了260～300td一窑四线平拉玻璃熔窑的设计情况，包括：熔化部设计，分支通路的布置原则，分支通路长度尺寸的设计，全窑池底结构形式和不同池深的窑底结构处理。 关键词平拉玻璃熔窑设计 天津玻璃厂是我国采用平拉工艺(格法)生产平板玻璃的重点骨干企业。该厂于1986年全套引进了比利时格拉威伯尔公司(Glaverbe1)的平拉玻璃生产技术及主要设备。建设初期为一窑二线，并留有可热接第三线的接口。后来在不停产的情况下，成功地热接了第三线，建成了国内第一条一窑三线的平拉玻璃生产线。长期稳定地生产2 mm厚优质薄玻璃，工厂取得了良好的经济效益，同时为国内多家平拉玻璃企业提供了技术支持。 随着天津市城市建设的发展和环境保护的要求，该生产线所在的地理位置已被规划为商住区，玻璃厂需要搬迁到新址。由于原一窑三线已经完成了两个窑期近17年的运行，拆后可利用的设施已不多，以及要扩大生产能力的考虑，工厂决定新建一条一窑四线平拉玻璃生产线。设计熔化能力260～300t／d，燃料为重油，窑龄8年，玻璃原板宽 度4000 mm，耐火材料立足于全部国产，现将有关设计情况介绍如下： 1 熔化部设计 在80年代引进的一窑三线平拉玻璃熔窑，从窑型尺寸到各部位细部结构看，该熔窑的熔化部在现在看来仍是一座200 t／d级的技术比较先进的熔窑。本次工厂搬迁需要新建同样技术先进的一窑四线，熔化能力为260～300 t／d的熔窑，并要积极采用近年来的各项熔窑新技术。 本设计确定一窑四线平拉玻璃熔窑的熔化部，采用近年来在国内浮法玻璃熔窑上广泛采用的熔化部结构形式，并以某建成投产多年的300 t／d浮法线熔窑做为参照，进行熔化部设计。 1．1 熔化部主要尺寸的确定 按照熔化部的池宽尺寸计算公式： B=9000+ (P-300) ×7 求得该熔窑(按P=300 t／d)的熔化部池宽为：B=9 000 mm。 对于浮法玻璃熔窑来说，熔化部和熔化区的长宽比分别为：K1=3～3.3；K2=1.8～2.0。对于平拉玻璃熔窑来说，为了保证长通路末端玻璃液的成形温度，这两个比值要取得小一些，初步设定熔化部的长宽比为：K1=2.9；熔化区的长宽比为：K2=1．85。计算出熔化部和熔化区池长的初步尺寸： 熔化部池长：L=9 000×2．9=26100 mm， 熔化区池长：Ll=9 000×1．85=16650 mm。
浮法玻璃熔窑天然气和重油燃烧系统的比较 诸葛勤美王曙华王伟峰（中国新型建材设计研究院杭州市310003） 摘要 从天然气和重油的组成与性能，两种燃烧系统的燃料用量及成本，工艺及设备材料费和烟气等方面对天然气和重油燃烧系统进行比较，从而得出天然气燃烧系统比重油燃烧系统更优越。 关键词天然气重油燃烧浮法玻璃熔窑 中图分类号：TQ171 文献标识码：A 文章编号：1003－1987（2013）07－0003－03 Comparison of Natural Gas with Heavy Oil for Float Glass Furnace Zhuge Qinmei, Wang Shuhua, Wang Weifeng （China New Building Materials Design and Research Institute, Hangzhou, 310003）Abstract: This article compared the natural gas and heavy oil from the compositions and properties of natural gas and heavy oil, fuel consumption and cost of the two kinds combustion system, technology and equipment material fee, as well as flue gas and other aspects, and concluded that the natural gas combustion system is more superior than heavy oil combustion system. Key Words: natural gas combustion system，heavy oil combustion system 0 引言浮法玻璃生产所用的燃料主要有重油、柴油、煤焦油、天然气、焦炉煤气、发生炉煤气和石油焦等，综合考虑熔窑寿命、环境保护、生产规模、生产成本、产品品质等各方面因素，应首选天然气或者重油。 1 燃料的组成与性能比较 1.1 天然气的组成与性能天然气是指通过生物化学作用与地质变质作用，在不同的地质条件下生存迁移，并于一定压力下储集在地质构造中的可燃气体。通常根据形成条件不同，分为油田伴生气、气田气及凝析气田气。天然气是一种混合气体，其组成随气田和产气层不同而异。根据天然气公司提供的资料，西气东输的天然气组分见表1。 表1 西气东输的天然气组分/% 组分 C1 C2 C3 C4 C5 C6+ CO2 N2 100 96.1 1.74 0.58 0.28 0.03 0.09 0.62 0.56 西气东输的天然气低位热值约34.81 MJ/Nm 3 （8 320 kcal/ Nm 3 ），高位热值约38.62 MJ/Nm 3 （9 230 kcal/ Nm 3 ）。天然气热值稍低于重油，但比焦炉煤气、发生炉煤气高很多，属高热值燃料。天然气燃烧后几乎不含硫、粉尘和其它有害物质，是一种洁净环保的优质能源。天然气也是较为安全的燃气之一，比空气轻，一旦泄漏，会立即向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。 1.2 重油的组成与性能重油又称渣油，是原油提取汽油、柴油等后的剩余重质油，其特点是分子量大、黏度高，密度一般在0.82~0.95 g/cm 。重油的发热量很高，一般为40~42 MJ/kg（9 560~10 038 kcal/kg）。重油的燃烧温度高，火焰的辐射能力强，是玻璃、钢铁等生产的优质燃料。重油的化学组成比较复杂，但一般都是碳链在16 以上的烷属烃、环烷烃（如环己烷、环戊烷的衍生物）及芳香烃（如苯、甲苯）。重油中的可燃成分较多，含碳86%~89%，含氢10%~12%，同时含有少量的氮、氧、硫等。重油中的硫虽然含量不大，但危害甚大，作为燃料用时，必须严格控制。重油中的水分是在运输和贮存过程中混进去的。重油含水多时，不仅降低了重油的发热量和燃烧温度，而且还容易由于水分的汽化影响供油设备的正常运行，甚至影响火焰的稳定。水分太多应设法去掉，目前一般都是在贮油罐中用自然沉淀的方法使油水分离。 3.1 工艺比较 （1）天然气燃烧系统工艺流程 天然气管：安全放散天然气调压站分成7 根支管过滤安全切断调压总管计量天然气喷枪支管换向流量调节支管计量 2 燃料用量及成本的比较冷却气：以600 t/d 浮法玻璃熔窑为例，重油和天然气用量计算如表2。空压站总管换向天然气喷枪 （2）重油燃烧系统工艺流程重油管：表2 重油和天然气用量泄压回油稳压回油油站初级加热粗过
目录 前言 (1) 第一章浮法玻璃工艺方案的选择与论证 (3) 1.1平板玻璃工艺方案 (3) 1.1.1有曹垂直引上法 (3) 1.1.2垂直引上法 (3) 1.1.3压延玻璃 (3) 1.1.4 水平拉制法 (3) 1.2浮法玻璃工艺及其产品的优点 (4) 1.3浮法玻璃生产工艺流成图见图1.1 (5) 图1.1 (5) 第二章设计说明 (6) 2.1设计依据 (6) 2.2工厂设计原则 (7) 第三章玻璃的化学成分及原料 (8) 3.1浮法玻璃化学成分设计的一般原则 (8) 3.2配料流程 (9) 3.3其它辅助原料 (10) 第四章配料计算 (12) 4.1于配料计算相关的参数 (12) 4.2浮法平板玻璃配料计算 (12) 4.2.1设计依据 (12) 4.2.2配料的工艺参数； (13) 4.2.3计算步骤； (13) 4.3平板玻璃形成过程的耗热量的计算 (15) 第五章熔窑工段主要设备 (20) 5.1浮法玻璃熔窑各部 (20) 5.2熔窑主要结构见表5.1 (21) 5.3熔窑主要尺寸 (21) 5.4熔窑部位的耐火材料的选择 (24) 5.4.1熔化部材料的选择见表5.3 (24) 5.4.2卡脖见表5.4 (25) 5.4.3冷却部表5.5 (25) 5.4.4蓄热室见表5.6 (25) 5.4.5小炉见表5.7 (26) 5.5玻璃熔窑用隔热材料及其效果见表5.8 (26) 第六章熔窑的设备选型 (28) 6.1倾斜式皮带输送机 (28) 6.2毯式投料机 (28)
6.3熔窑助燃风机 (28) 6.4池壁用冷却风机 (29) 6.5碹碴离心风机4-72NO.16C (29) 6.6L吊墙离心风机9-26NO11.2D (29) 6.7搅拌机 (29) 6.8燃油喷枪 (29) 6.9压缩空气罐C-3型 (29) 第七章玻璃的形成及锡槽 (30) 第八章玻璃的退火及成品的装箱 (32) 第九章除尘脱硫工艺 (33) 9.1除尘工艺 (33) 9.2烟气脱硫除尘 (33) 第十章技术经济评价 (34) 10.1厂区劳动定员见表10.1 (34) 10.2产品设计成本编制 (35) 参考文献 (38) 致谢 (39) 摘要 设计介绍了一套规模为900t/d浮法玻璃生产线的工艺流程，在设计过程中，原料方面，对工艺流程中的配料进行了计算；熔化工段方面，参照国内外的资料和经验，对窑的各部位的尺寸、热量平衡和设备选型进行了计算；分析了环境保护重要性及环保措施参考实习工厂资料，在运用相关工艺布局的基础下，绘制了料仓、熔窑、锡槽、成品库为主的厂区平面图，具体对熔窑的结构进行了全面的了解，绘制了熔窑的平面图和剖面图，还有卡脖结构图，整个设计参照目前浮法玻璃生产的主要设计思路，采用国内外先进技术，进行全自动化生产，反映了目前浮法生的较高水平。 关键词：浮法玻璃、熔窑工段、设备选型、工艺计算。
关于浮法玻璃熔窑改进的几项措施 3唐春桥1,孙兴银2,袁建平2,戴玖凤2 (1.深圳南玻浮法玻璃有限公司,广东 深圳 518067; 2.江苏华尔润集团有限公司,江苏 张家港 215600) 摘要:目前,我国的浮法玻璃熔窑结构设计技术有了较大的发展,使熔窑的熔化能力和熔制质量不断提高,熔窑寿命不断延长,熔窑能耗不断降低。但随着新技术的不断涌现,熔窑的结构设计仍有值得改进和完善的地方。本文就浮法玻璃熔窑改进的几项措施进行探讨,以供同仁参考。 关键词:浮法玻璃熔窑;结构;改进措施 中图分类号:T Q171.6+23.1 文献标识码:B 文章编号:1000-2871(2005)05-0023-02 So m e Acti on s Taken for I m prove m en t of Floa t Gl a ssM elti n g Furnace TAN G Chun -qiao,SUN X ing -y in,YUAN J ian -ping,DA I J iu -feng 1 概述 20世纪90年代初期,随着托利多熔窑技术的引进,国内平板玻璃熔窑在设计水平、熔化能力、窑炉寿命、能耗热效、玻璃熔制质量等方面均取得了跨越式的发展,走出了一条引进、消化、创新的路子。如今,国内设计的浮法熔窑,熔化能力从400t/d,向500t/d 、600t/d 、900t/d 稳步发展;窑龄也从5年向8年和10年迈进;熔制缺陷如气泡、结石等的大量减少,使玻璃质量从普通建筑级提高到汽车级和制镜级。 目前,国内针对浮法玻璃熔窑又进行了多方面的设计创新,如采用全等宽投料池、加长1# 小炉到前脸的间距、加长澄清带长度、大碹保温采用复合保温结构、全连通蓄热室改为“全分隔式”或“分组式”蓄热室、集中式烟道布置、采用水平搅拌和垂直搅拌混合的卡脖结构等等。但是浮法熔窑结构设计仍有改进和完善的空间,下面就浮法玻璃熔窑改进的几项措施进行探讨。2 浮法玻璃熔窑改进措施探讨 2.1 设置辅助电助熔装置 目前,在浮法玻璃熔窑上采用辅助电熔装置熔制玻璃的企业为数不多,主要集中在少数合资或外资企业和极少数国内的浮法玻璃企业中,其好处是:⑴在配合料料区采用电助熔,可大幅度提高料层下面的玻璃液温度,使料层获得更多的热量,提高料层的熔化能力,这样可大幅度增加浮法玻璃产量。而在热点区域采用电助熔,可强化热点、突出热点,从而提高玻璃液质量。⑵生产着色玻璃时,开启电加热可提高熔窑的池底温度,加强池底玻璃液对流,减少不动层厚度,同时,玻璃液可获得更多的热量,通过对流传递到配合料层,从而加快配合料的熔化,在一定程度上补偿空间热量的投入,降低熔窑的火焰空间热负荷,延长窑炉寿命。 第33卷第5期2005年10月玻璃与搪瓷G LASS &E NAMEL Vol .33No .5Oct .2005 3收稿日期:2004-10-10
浮法玻璃熔窑设计的改进 宋 庆 余 (蚌埠玻璃工业设计研究院 蚌埠市 233018) 近些年来,我国浮法玻璃熔窑的设计技术取得了长足的发展,20年前中国只有一座浮法玻璃熔窑,当时的熔化能力只有230t/d,窑炉的寿命只有3年,熔化率为1.13t/m2?d,热耗11675kJ/kg玻璃液,玻璃质量仅能达到当时厂标的二、三等品,总成品率为65%。现在我国已有浮法窑61座,我国自己设计的最大吨位为600t/d的窑已投产2年,与20年前相比,熔化能力增加了2.6倍,熔化率达到2.26t/m2?d,提高了近一倍,热耗为6688kJ/ kg玻璃液,降低了43%,产品质量大幅度提高,制镜级和加工级玻璃达到90%,总成品率大于80%。以上的浮法玻璃熔窑技术指标,我国只有少数生产线可以达到,多数浮法玻璃熔窑达不到。这少数的浮法玻璃熔窑与国外先进的相比还有不小的差距。本文主要讨论目前我国浮法玻璃熔窑应如何改进。1 投料池设计的改进 投料是熔制过程中的重要工艺环节之一,它关系到配合料的熔化速度、熔化区的位置、泡界线的稳定,最终会影响到产品的质量和产量。 1.1 应设计与熔化部等宽的投料池 投料池越宽,配合料的覆盖面积就越大,配合料的吸热是与覆盖面积大小成正比的。因此采用与熔化部等宽或接近等宽的投料池,有利于提高热效率,有利于节能,有利于提高熔化率。 1.2 采用无水包的45度“L”型吊墙 传统的“L”型吊墙都有水包,由于水包的寿命短、易损坏、漏水,造成吊墙砖的炸裂,吊墙砖实际上在热工作状态下无法更换,这样就影响窑炉的寿命。所谓无水包吊墙,就是水包被一排吊砖所代替,这就解决了因水包漏水所造成的吊墙砖炸裂问题,同时也解决了更换损坏水包对生产的影响。1.3 投料口采用全密封结构 投料池内的压力一般是正压,所以由窑内向外部的溢流和辐射热损失较大。采用全密封结构,构成预熔池,将减少这部分热损失,使配合料进入熔化池之前能吸收一定的热量,将其中的水分蒸发并进行预熔,这样料堆进入熔化池后很快就会熔化摊平,因此加速了熔化过程。同时,由于料堆表面被预熔,就减少了粉料被烟气带入蓄热室的量,也减轻了飞料对熔窑上部结构的化学侵蚀。投料池采用全密封结构,可以防止外界的干扰,保证窑内压力制度、温度制度的稳定,保证泡界线的稳定。特别是保证玻璃对流的稳定,有利于减少生料对池壁砖的侵蚀,延长窑炉寿命,是一条宝贵的经验。 2 熔化部设计的改进 2.1 加长1#小炉至前脸墙的距离 加长1#小炉至前脸墙的距离,可开大1#小炉,提高熔化效率和热效率。从辐射传热公式可以清楚地看出这个问题。 Q=C? T1 100 4 - T2 100 4 ?F 式中:Q——配合料吸收的热量,kJ; T1——火焰的温度,K; T2——配合料的温度,K;
浮法玻璃熔窑的结构 浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑相比，结构上没有太大的区别，属浅池横焰池窑，但从规模上说，浮法玻璃熔窑的规模要大得多，目前世界上浮法玻璃熔窑日熔化量最高可达到1100t以上（通常用1000t/d表示）。浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑虽有不同，但它们的结构有共同之处。浮法玻璃熔窑的结构主要包括：投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。图1-1为浮法玻璃熔窑平面图，图1-2为其立面图。 一投料池 投料池位于熔窑的起端，是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。投料口包括投料池和上部挡墙（前脸墙）两部分，配合料从投料口投入窑内。 1.投料池的尺寸 图1-1 浮法玻璃熔窑平面图 1-投料口；2-熔化部；3-小炉；4-冷却部；5-流料口；6-蓄热室 图1-2 浮法玻璃熔窑立面图 1-小炉口；2-蓄热室；3-格子体；4-底烟道；5-联通烟道；6-支烟道；7-燃油喷嘴投料是熔制过程中的重要工艺环节之一，它关系到配合料的熔化速度、熔化区的热点位置、泡界限的稳定，最终会影响到产品的质量和产量。由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大，采用横焰池窑，其投料池设置在熔化池的前端。投料池的尺寸随着熔化池的尺寸、配合料状态、投料方式以及投料机的数量。配合料状态有粉状、颗粒状和浆状（目前一般使用粉状）；投料方式由选用的投料机而确定，有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹入式、电磁振动式和斜毯式等。（目前多采用垄式投料机和斜毯式投料机）。 （1）采用垄式投料机的投料池尺寸采用垄式投料机的投料池宽度取决于选用投料机的台数，投料池的长度可根据工艺布置情况和前脸墙的结构要求来确定。 （2）采用斜毯式投料机的投料池尺寸斜毯式投料机目前在市场上已达到了普遍使
玻璃专业熔制车间毕业设计指导书 一、说明书 1．总论： 内容：生产方法概况、特点、设计指导思想以及设计原则。 2．玻璃的成分设计 内容：设计原则、成分确定及性质计算（熔化温度、温度-粘度曲线、退火温度和密度）3．总工艺计算 内容：（1）主要技术经济指标的确定； ①年工作日：冷修年，310~320天；非冷修年365天。 ③玻璃原板宽度：2.5~4.5m。 ④机组利用率：96~98%。 ⑤总成品率：72~75%。可达90~95%。 ⑥碎玻璃损失率：0.5%。 （2）工艺平衡计算； ①玻璃成品产量的计算： 计算出各种规格产品的产量；各种规格产品的全年平均生产天数。 ②玻璃液熔化量： ③配合料需要量： 4．熔窑设计 内容：（1）熔窑种类的确定； （2）熔窑结构设计； ①熔化部设计： 熔化率的初步确定： 平板池窑：熔化率K=2.0~3.0（t/m2d）； 500吨窑，K=2.35（t/m2d）；700吨窑，K=2.78（t/m2d）；
熔化部面积的初步确定： 熔化面积：F m = Q k（m 2） 式中：Q —熔窑的产量（t/d） 熔化部窑池的长度和宽度的确定： 熔化区宽度的确定： 平板池窑：B m = 0.75Х10-2Q + 6.75 （m） TOLETO公司的经验公式： B m = 95002.5 Q/400 （m） 熔化区长度的确定：l m = K1ХB m （m）式中：K1—熔化区的长宽比，一般为1.8~2.4。 l m = d1 + d2（n-1）+ 1.0 式中：d1—1#小炉中心线到前脸墙的距离，一般为3~4m， 900吨窑达6.8mm。 d2—小炉中心线间距，一般为2.8~3.5m。 n—小炉对数。 澄清区长度的确定：一般在8.3~19m。 熔化部窑池深度的确定：熔化部窑池深度为1.2m。 熔化部面积的调整和复核： 熔化率的复核： 熔化部窑池大碹股跨比的确定：大型窑为1 7.5~ 1 8，中小型窑为 1 8~ 1 9。 大碹的厚度确定： 熔化部胸墙的高度和厚度的确定： 熔化部胸墙的高度：由燃料的种类、喷嘴的安装方式确定。平板池窑：烧煤气时，为0.8 ~ 0.9m； 烧油时，为1.5 ~ 2.0m。 熔化部胸墙的厚度：450 ~ 500mm； 熔化部火焰空间的高度和宽度的确定： 火焰空间的宽度：比窑池宽400 ~ 500mm；
玻 璃 熔 制 组别：第二组 组长：黄忠伦 组员：孙印持、黄忠伦、张彬、何洋、赖世飞、朱子寒
“玻璃熔制”课程任务 一、任务目的： 400t/d浮法玻璃熔窑熔制制度的确定 二、主要内容： １、确定玻璃熔制过程的温度-黏度曲线； ２、确定玻璃熔制的各种熔制制度； ３、分析熔制制度对玻璃质量的影响； 三、基本要求： １、玻璃熔制制度应符合实际生产情况要求，便于组织生产； ２、熔制制度参数选择合理、先进； ３、熟悉玻璃熔制制度对玻璃质量的影响； ４、提交一份打印的任务说明书及电子文档； 5、提交本小组各成员的成绩表（100分制）；
（一）黏度与温度的关系 1.由于结构特性的不同，玻璃熔体与晶体的黏度随温度的变化趋势有显著的差别。晶体在高于熔点时，黏度变化很小，当到达凝固点时，由于熔融态转变晶态的缘故，黏度呈直线上升。玻璃的黏度则随温度下降而增大，从玻璃液到固态，玻璃的黏度是连续变化的，其间没有数值上的突变。 （1）应变点：应力能在几小时内消除的温度，大致相当于粘度为1013.6Pa·s时的温度，也称退火下限温度。（2）转变点（Tg）：相当于粘度为1012.4Pa·s时的温度。高于此点脆性消失，并开始出现塑性变形，物理性能开始迅速变化。 （3）退火点：应力能几分钟内消除的温度，大致相当于粘度为1012Pa·S时的温度，也称退火上限温度。（4）变形点：相当于粘度为1010-1011Pa·S时的温度范围。（5）、软化温度（Ts）：它与玻璃的密度和表面张力有关，相当于黏度为3×106~1.5×107Pa·s的温度范围。对于密度约等于2.5的玻璃它相当于粘度为106.6Pa·S时的温度。（6）操作范围：相当于成型玻璃表面的温度范围。T上限指准备成型的温度，相当于粘度为102-103Pa·S时的温度；T下限相当于成型时能保持制品形状的温度，相当于粘度>105Pa·S时的温度。操作范围的粘度一般为103-106.6Pa·S
第二章结构设计 2.1熔化部设计 2.1.1熔化率K值确定 瓶罐玻璃池窑设计K值在2.2—2.6t/m2.d为宜。熔化率取的过小，窑炉不节能，取得过大，熔化操作困难，或是达不到设计容量，本次取2.5t/（m2·d）。理由如下： 目前国外燃油瓶罐玻璃窑炉熔化率均在2.2以上，而我国却在2.0左右，偏低的原因： （1）整个池窑缺少有助于强化熔融的配套设计。 （2）操作管理，设备，材料等使得窑后期生产条件恶化。 由于这些影响熔化能力的因素，现在瓶罐玻璃K值偏小。在全面改进窑炉结构和有关附属设备后，根据国内耐火材料配套情况和玻璃原料量与制备情况。采取了K=2.5 t/（m2·d）。 2.1.2熔化池设计 （1）确定来了熔化率K值：熔化部面积 100/2.5=40m2。 （2）熔化池的长、宽、深：L×B×H=8000mm×5000mm×1200mm 本设计取长宽比值为1.6。 长宽比确定后，在具体确定窑池长度时，要保证玻璃液充分熔化和澄清，并考虑到砖窑材料的质量以及燃烧火焰的情况，一般要求火焰转向点在窑长的2/3处。窑长应≥4m 。 在确定窑池宽度时，应考虑到火焰的扩展范围，此范围取决于小炉宽度、中墙宽度（两个小炉的间距，小炉的间距，既要便于热修，又不要降低火焰的覆盖面积，一般小炉之间的通道宽度取0.9~1.2 m ）。窑池宽度约为2~7m。 长宽选定后，当然具体尺寸还要按照池底排砖情况（最好是直缝排砖）作出适量调整，池底一般厚为200~300m。具体的池底排列会在后面设计的选材方面进行说明。这里先不做细讲。 综上，本次选用L=8m ，B=5m。 窑池深度一般根据经验确定。池深一般在900—1200mm为宜。池深不仅影响
玻璃窑炉设计技术之单元窑 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臵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。现代单元窑都配臵有池底鼓泡，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
浮法玻璃熔窑卡脖深层水包的使用 浮法玻璃熔窑卡脖水包深浅的使用与玻璃熔窑设计有关，深层水 包一般使用在平底、浅池、小冷却部窑炉，使用不同深度的水包，会改变玻璃液对流，对流的改变，玻璃质量和能耗也会发生相应 的改变，控制好深层水包的深度对玻璃生产有着重大的意义。 卡脖水包是玻璃液分隔设备，在我国浮法熔窑上应用极其广泛。其作用:一 是阻挡熔化部未熔化好的粉料浮渣或者不能熔化的难熔物进入冷却部，参与成型，提高玻璃的产质量;二是调节玻璃液进入冷却部的流量和降低玻璃液的温度。 一、池窑内玻璃液流的对流 1、由于窑体的散热，造成池窑内玻璃液产生温度差，而玻璃液的密度与温 度成反比，温度差必然造成密度差，窑池内各部位存在不同密度玻璃液的情况下，形成表层玻璃液由高温向低温侧流动，低温玻璃液由深层向高温侧流动现象，玻璃液的温度梯度越大，其对流越激烈。 2、投料推力,配合料在投入玻璃熔窑以后，靠投料机的推力把配合料由投 料口向熔窑中部推，自然配合料会带动料层下的表层玻璃液向前移动。 3、玻璃液出口，成型拉引造成的液面低洼，产生的表面流动。 玻璃液在窑内的流动图 由热点到投料口的对流我们称为环流一。 热点到卡脖的对流我们称为环流二。 热点到冷却部、流道的对流我们称为环流三。 卡脖水包的深浅直接控制者进入冷却部的供回流玻璃液量，水包插入越深，进入冷却部的供回流玻璃液越少，冷却部降温速度越快。
卡脖水包对熔化的影响，应考虑以下两点，一是熔化能耗。二是玻璃的熔化、澄清。 二、卡脖开度对玻璃熔化能耗、澄清、均化的影响 1、能耗:卡脖水包加深后，减少冷却部的供回流量，冷却部回流量减少， 熔化所需要加热的低温玻璃液减少，熔化池玻璃液整体温度升高，熔化速度加快，玻璃液澄清温度升高，能耗降低。但另一方面讲，进入冷却部的热玻璃液 量少了，降温速度加快，而流道的温度是一定，必须满足成型的要求，这就需 要提高末对小炉温度，来满足成型需要，增加能耗。一个窑炉上采用不同深度 的水包，水包插入深度由浅逐渐加深，其能耗变化是从能耗高逐渐降低，到达 最低点后又逐渐升高，它是一个抛物线形式的变化曲线。 2、玻璃液的澄清: 玻璃的澄清，在卡脖开度减少的情况下，成型流玻璃液进入冷却部的玻璃 液量减少，冷却部回流量减少，熔化部玻璃液整体温度上升，玻璃液在高温时 澄清排泡能力增加，有利于玻璃液的高温澄清。而玻璃液澄清过程应分为两部分，一是玻璃液的高温排泡澄清;二是玻璃液在冷却过程中的残余气泡吸收，冷却微泡吸收澄清。 减少卡脖开度，玻璃液高温澄清效果明显转好，但卡脖开度的改变，势必 改变了玻璃液的冷却温度曲线，冷却曲线的改变对微泡的吸收有着较大的影响，总的澄清效果应进行多方面的测试，试验得出良好的澄清效果。 正常的玻璃液冷却温度曲线应均匀稳定，无突变的曲线，如下图: 如果温度缩小卡脖开度，即增加卡脖插入深度，其玻璃液温度曲线会在卡 脖处产生一个温度剧变点，如下图，从而改变玻璃液冷却过程中的微泡吸收的 热历史，使微泡难以被玻璃液吸收，存在于成品中影响玻璃质量。 玻璃液在卡脖处产生一个剧烈降温段，在此处，玻璃液中气体微泡中的二 氧化硫气体会与玻璃中的钠离子重新结合，以液态形式附着在气泡内壁上，阻 止微泡被玻璃液吸收。
玻璃浮法熔窑毕业设计开题报告 毕业设计(论文)开题报告 系(部): 材料科学与工程 2012年3月9日课题名称日产600吨天然气浮法熔窑及锡槽初步设计—普通玻璃 毕业设计 B080106 学生姓名丁博专业班级课题类型 指导教师陈文娟职称副教授课题来源教学 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.1选题背景 自1959年2月，英国Pilkington玻璃兄弟有限公司宣布浮法工艺成功以来，浮法玻璃技术得到迅速推广。2010年世界浮法玻璃生产利用率高达94%，库存约小于6%，其中市场消耗优质浮法玻璃已经超过了10亿重量箱以上。目前，国外一些大公司掌握了较为先进的玻璃制造技术，可以生产出0.5,25mm之间各种厚度的浮法玻璃，其玻璃熔窑拉引规模也在150,1000t/d之间不等。 1981年中国“洛阳浮法”诞生，从此我国玻璃工业进入了一个快速发展时期。浮法玻璃技术被迅速推广，一批采用“洛阳浮法”技术的浮法玻璃生产线陆续建成，目前我国已成为世界上生产规模最大的平板玻璃生产国。截止2011年，全国共有242条浮法玻璃生产线，2010年平板玻璃总产量达7.07亿重量箱，约占全球总产量的50%以上。 由于玻璃产量日益扩大，再加上玻璃多元化的发展，玻璃的价格越来越低，质量方面也要求越来越高。我国玻璃厂技术水平不高，产品比较单一，质量普遍不高，在市场上处于不利的位置。因此，我们迫切需要提高自己的技术水平，扩大规模，完善管理制度，向多元化高质量方面发展。
在平板玻璃原片制造技术上，目前国际上还没有新的更好的方法能取代浮法成型工艺，但浮法技术如超薄技术、在线镀膜技术、一窑多线技术仍需继续提高和完善。 本设计主要是针对浮法玻璃熔窑及锡槽方面进行的，综合目前国内外的先进技术，对600万吨浮法玻璃熔窑及锡槽部分进行设计。 1.2选题的目的及意义 了解浮法玻璃熔窑及锡槽的结构，对浮法玻璃的熔窑及锡槽工艺有一个全面的了解。培养学生严谨的工作作风和求实努力的科学态度，弄清浮法玻璃熔窑及锡槽工艺制度的设计方法，进一步培养学生独立思考、综合运用已学理论知识及其它途径分析和解决实际问题的工作能力、锻炼学生理论结合实际的能力、看图和制图的能力、设计和科研的能力，提高学生的工厂设计能力。 1.3选题的可行性在校期间，本人已经系统的学习了浮法玻璃工艺，硅酸盐热工基础及其设备等相关专业课程，还参加过玻璃厂参观实习的实践课程，将理论与实践很好的结合，对玻璃生产工艺有了直观的认识和了解，这些都为本科设计奠定了良好的理论和实践基础。此外学校也为我们提供了良好的设计环境。 国内外的浮法玻璃工艺技术经过半个多世纪的发展已日益成熟，熔窑及锡槽的结构更加合理和稳定。洛阳作为我国浮法玻璃工艺技术的诞生地也为本次设计提供了更好的条件和环境。同时国家的节能减排及产业结构调整政策也给我们的设计提出更高的要求。 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题 2.1设计的主要内容 1参考国内同类产品的组成，确定玻璃的组成; 2选择原料，并进行料方计算; 3对浮法玻璃熔窑及锡槽工艺做整体的了解;
目录 目录...........................................................................................................................................I （一）原始资料 .. (1) 1.产品:机制啤酒瓶 (1) 2.出料量： (1) 3.玻璃成分（设计）（%）： (1) 4.料方及原料组成 (1) 5.碎玻璃数量： (1) 6.配合料水分： (1) 7.玻璃熔化温度： (1) 8.工作部玻璃液平均温度： (1) 9.重油。 (1) 10.雾化介质： (1) 11.喷嘴砖孔吸入的空气量： (1) 12.助燃空气预热温度： (1) 13.空气过剩系数α： (1) 14.火焰空间表面温度： (1) 15.窑体外表面平均温度（℃） (1) 16.熔化池玻璃液温度（℃） (1) 17.熔化部窑顶处压力： (1) 18.窑总体简图见图。 (1) (二)玻璃形成过程耗热量计算 (1) 1.生成硅酸盐耗热（以1公斤湿粉料计，单位是千卡/公斤） (1) 2.配合料用量计算 (1) 3.玻璃形成过程的热平衡（以1公斤玻璃液计，单位是千卡/公斤，从0℃算起） (1) (四)熔化部面积计算 (1) 1.各尺寸的确定 (1) 2.确定火焰空间尺寸： (1) 3.熔化带火焰空间容积与面积计算 (1) 4.火焰气体黑度（ε气）计算 (1) 5.火焰温度计算 (1) （五）燃料消耗量及窑热效率计算 (1) 1.理论燃料消耗量计算： (1) （1）熔化部收入的热量 (1) （2）熔化部支出的热量 (1) 2.近似燃料消耗计算 (1)
课程设计(论文) 题目 550t/d浮法玻璃熔窑工艺设计 学院材料科学与工程学院 专业班级无机非金属材料工程 学生姓名 指导教师 成绩
摘要 本设计简要介绍了玻璃原料的组成及配料过程，并对玻璃窑炉各部分耐火材料及主要设备进行了选择，根据上述原则对日产550吨的浮法玻璃熔窑工厂的窑炉工艺进行了初步设计。本设计讨论了玻璃池炉工艺设计，对窑炉各部分工艺计算、设备选型及探索研究。玻璃熔窑工厂的关键设备之一是熔窑，根据最新的文献资料对工艺中涉及到的生产设备进行了设备选型。工艺计算中进行了熔化部、冷却部、投料池、卡脖、蓄热室的尺寸及烟囱的截面的设计，重点计算和选择了横火焰窑。根据计算结果绘制了横火焰窑的三视图。 关键词玻璃窑炉；设计尺寸；设备选型
摘要…………………………………………………………………………………错误！未定义书签。 目录 一、绪论 (1) 二、玻璃的化学成分及原料 (1) 2.1 浮法玻璃化学成分设计的一般原则 (1) 2.2 配料流程 (2) 三、玻璃池窑各部及主要设备 (2) 3.1加料口 (3) 3.1.1窑池的基本尺寸 (4) 3.2熔化部 (4) 3.3冷却部 (7) 3.3.1冷却部的作用与基本尺寸 (7) 3.3.2冷却部的结构 (7) 3.4分隔装置 (8) 3.4.1气体空间分隔设备 (8) 3.4.2玻璃液分隔设备 (9) 3.5 格字体的结构特性及排列方式 (10) 3.6 烟道系统设计 (12) 3.6.1 烟道的基本结构 (12) 3.6.2 烟道的布置 (12) 3.6.3 烟道的基本结构 (12) 四、窑炉各部工艺计算 (12) 4.1 熔化部尺寸 (13) 4.2冷却部尺寸 (14) 4.3投料池尺寸 (14) 4.4卡脖尺寸 (14) 4.5小炉蓄热室尺寸 (15) 4.6烟道截面积设计 (16) 五、熔窑部位的耐火材料的选择 (18) 5.1熔化部材料的选择 (18) 5.2卡脖 (18) 5.3冷却部 (18) 5.4蓄热室 (19) 5.5小炉 (19) 六、熔窑热修 (20) 6.1日常维修 (20) 6.1.1日常巡回检查 (20) 6.1.2日常维护 (20) 6.2热修补 (20) 6.3熔窑热修 (20)
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构 浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑相比，结构上没有太大的区别，属浅池横焰池窑，但从规模上说，浮法玻璃熔窑的规模要大得多，目前世界上浮法玻璃熔窑日熔化量最高可达到1100t以上（通常用1000t/d表示）。浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑虽有不同，但它们的结构有共同之处。浮法玻璃熔窑的结构主要包括：投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。图1-1为浮法玻璃熔窑平面图，图1-2为其立面图。 一投料池 投料池位于熔窑的起端，是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。投料口包括投料池和上部挡墙（前脸墙）两部分，配合料从投料口投入窑内。 1.投料池的尺寸 图1-1 浮法玻璃熔窑平面图 1-投料口；2-熔化部；3-小炉；4-冷却部；5-流料口；6-蓄热室
图1-2 浮法玻璃熔窑立面图 1-小炉口；2-蓄热室；3-格子体；4-底烟道；5-联通烟道；6-支烟道；7-燃油喷嘴投料是熔制过程中的重要工艺环节之一，它关系到配合料的熔化速度、熔化区的热点位置、泡界限的稳定，最终会影响到产品的质量和产量。由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大，采用横焰池窑，其投料池设置在熔化池的前端。投料池的尺寸随着熔化池的尺寸、配合料状态、投料方式以及投料机的数量。配合料状态有粉状、颗粒状和浆状（目前一般使用粉状）；投料方式由选用的投料机而确定，有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹入式、电磁振动式和斜毯式等。（目前多采用垄式投料机和斜毯式投料机）。 （1）采用垄式投料机的投料池尺寸采用垄式投料机的投料池宽度取决于选用投料机的台数，投料池的长度可根据工艺布置情况和前脸墙的结构要求来确定。 （2）采用斜毯式投料机的投料池尺寸斜毯式投料机目前在市场上已达到了普遍使用，它的投料方式与垄式投料机相似，只是投料面比垄式投料机要宽得多，因此其投料池的尺寸在设计上与采用垄式投料机的投料池尺寸没有太大的区别，仍然决定于熔化池的宽度和投料面的要求。 随着玻璃熔化技术的成熟和熔化工艺的更新，浮法玻璃熔窑投料池的宽度越来越大。因为配合料吸收的热量与其覆盖面积是成正比的，投料池越宽，配合料的覆盖面积越大，越有利于提高热效率和节能，有利于提高熔化率。因此，目前在大型浮法玻璃熔窑的设计中，均采用投料池与熔化池等宽和准等宽的模式。随着投料池宽度的不断增大，大型斜毯式投料机也应运而生，熔化池和投料池宽度均在11m的熔窑，采用两台斜毯式投料机即可满足生产和技术要求。
玻璃熔窑设计第四章热 工计算 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
第4章总工艺计算 耗热量的计算 已求得的数据 ①原料组成见表4-1 表4-1原料组成单位：质量分数（%） ②碎玻璃用量占配合料的20%。 ③配合料（不包含碎玻璃）水分：4%。 ④玻璃熔化温度1465℃ 湿粉料中形成氧化物的数量见表3-2 表4-2形成玻璃液的各氧化物的量单位：质量分数（%）
湿粉料逸出气体组成见表4-3 表4-3逸出气体组成
配合料用量的计算 碎玻璃量粉料量=20 80 （4-1） 即：碎玻璃量=20 80 ×粉料量 即1㎏粉料中需要加入㎏碎玻璃，可以得到玻璃液：%×1＋＝ 因此，熔制成为1㎏玻璃液需要粉料量： Ｇ粉=1 =0.9530 Ｇ粉= 0.25 1.0493 =0.2383 熔化成1㎏玻璃液需要的配合料量为：＋＝ 生成硅酸盐耗热量（以1㎏湿粉料进行计算，单位kJ/kg）由CaCO3生产CaSiO3时反应耗热量q1： q1＝＝×（＋＋）/100＝ 由MgCO3生成MgSiO3时反应耗热量q2： q2＝＝×＋＋/100＝ 由CaMg(CO3)2生成CaMg(SiO3)2时反应耗热量q3： q3＝＝×（＋）/100＝ 由NaCO3生成NaSiO3时耗热量q4： q4＝＝×100＝
由Na2SO4生成NaSO3时耗热量q5： q5＝×100＝ 1㎏湿粉料生成硅酸盐耗热量： q0＝q1＋q2＋q3＋q4＋q5 ＝＋＋＋＋＝（kJ） 玻璃形成过程的热量平衡（以生成1㎏玻璃液计，单位是kJ/kg,从0℃算起） ①支出热量 a.生成硅酸盐耗热量：qⅠ＝q0G粉＝×＝ b.形成玻璃耗热量：q Ⅱ＝347G 粉（1－气）kJ ＝347××（1－×）＝ c.加热玻璃液到1465℃耗热量：q Ⅲ＝C 玻t玻 C玻＝＋×10－4t玻＝＋×10－4×1465＝qⅢ＝C玻t玻＝×1465＝ d．加热逸出气体到1465℃耗热量：q Ⅳ＝ 气G粉C气t熔 式中V气＝粉＝熔＝1465℃ C气＝C CO2（CO2%＋SO2%）＋C H2O H2O% ＝×（＋）%＋×% ＝ qⅣ＝气G粉C气t熔＝××××1645 ＝ e.蒸发水分耗热量：q Ⅴ＝2491G 粉G水 qⅤ＝2491G粉G水＝2491××4%＝ 共计支出热量：q支＝qⅠ＋qⅡ＋qⅢ＋qⅣ＋qⅤ＝＋＋＋＋ ＝ ②收入热量（设配合料入窑温度为36℃） a.由碎玻璃入窑带入的热量：q Ⅵ＝C 碎玻璃G碎玻璃t碎玻璃 C碎玻璃＝＋×10－4×36＝ qⅥ＝C碎玻璃G碎玻璃t碎玻璃＝××36＝ b.由粉料入窑带入的热量：q Ⅶ＝C 粉G粉t粉
第 4 章总工艺计算 4.1耗热量的计算 4.1.1已求得的数据 ①原料组成见表4-1 ②碎玻璃用量占配合料的20%。 ③配合料（不包含碎玻璃）水分：4%。 ④玻璃熔化温度1465C 4.1.2100 kg湿粉料中形成氧化物的数量见表3-2 表4-2形成玻璃液的各氧化物的量单位：质量分数（%）
4.1.3100 kg湿粉料逸出气体组成见表4-3
体积(标准状态)/m 3 8.0744 4.9782 0.0712 13.1238 所占体积分数/% 61.53 37.93 0.54 100.0 即1 kg 粉料中需要加入0.25 kg 碎玻璃，可以得到玻璃液: 1-20.0664% 沐 + 0.25= 1.0493 因此，熔制成为1 kg 玻璃液需要粉料量： 0.9530 熔化成1 kg 玻璃液需要的配合料量为：0.9530+ 0.2383= 1.1913kg 4.1.5生成硅酸盐耗热量(以1 kg 湿粉料进行计算，单位kJ/kg ) 由CaCO 3生产CaSiO 3时反应耗热量q 1： q 1= 1536.6G cao = 1536.6 ( 0.0807+ 0.0119+ 1.5926) /100 = 25.8948kJ 由MgCO 3生成MgSiO 3时反应耗热量q 2： q 2= 3466.7G MgO = 3466.7 (0.0215+ 0.0387+ 0.0047)/100= 2.2187kJ 由CaMg(CO 3)2生成CaMg(SiO 3)2时反应耗热量q 3： q 3= 2757.4G CaMgO2= 2757.4 ( 4.6755+ 3.0831) /100 = 213.9329kJ 由NaCO 3生成NaSiO 3时耗热量q 4： q 4= 951.7G Na2O = 951.7 10.3850/10(= 98.8340kJ 由N&SO 4生成NaSO 3时耗热量q 5： q 5= 3467.1 区1635/100= 5.6687kJ 1 kk 湿粉料生成硅酸盐耗热量： q 0 = q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + q 5 =25.8948+ 2.2187+ 213.9329+ 98.8340+ 5.6687= 346.5489 ( kJ ) 4.1.6玻璃形成过程的热量平衡(以生成 1 kg 玻璃液计，单位是kJ/kg,从0C 算起) ① 支出热量 a. 生成硅酸盐耗热量：q ： = q 0G 粉=352.2931 0.9530= 330.2611 b. 形成玻璃耗热量：q n = 347G 粉(1-0.01G 气)kJ =347>0.9530 ( 1-0.01 )20.0644)= 264.3398 即: 20 碎玻璃埼=丽>< 粉料最 0.25 L0493 =0.238^