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
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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)
七、事故应急处理 (21)
7.1停电 (21)
7.2停水 (21)
7.3停油（燃料） (21)
7.4漏玻璃液 (22)
7.5冷却装置漏水 (22)
结论 (23)
参考文献 (24)
致谢 (25)
一、绪论
至公元前二百年。古罗马已经能够在石砌炉中熔炼玻璃了。公元前十世纪左右人们开始使用简单的干锅炉熔化玻璃。知道十九世纪四十年代人们开始考虑要创造一种能够连续融化玻璃的窑炉。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。玻璃池窑是玻璃工厂中的最重要、投资最大的设备，玻璃池窑的设计，牵涉面广，涉及因素很多。玻璃池窑的设计是否合理先进，对玻璃熔制的质量、池窑的熔化率、单位能耗、窑龄等有很大影响。因此保证窑龄、延长寿命保证池窑能连续的制造一定数量的玻璃是非常重要的一个工作。在玻璃工业中，耐火材料是窑炉实际的基础，因为在一系列的技术措施中，没有好的耐火材料是很难实现的。
本设计采用先进的玻璃生产工艺之浮法玻璃生产技术，积极采用先进的设备和技术，以提高生产质量，提升产量为目标努力使各方面达到先进水平。在收集大量数据的基础上做出合理、科学、先进的设计。
二、玻璃的化学成分及原料
2.1 浮法玻璃化学成分设计的一般原则
玻璃科学为玻璃成分设计提供了重要的理论基础，包括玻璃形成和结构理论，相平衡，成分和性质与结构的关系等方面，但迄今在大部分情况下，理论还只能定性地为玻璃成分设计指出方向，必须反复通过实践调整成分以获得所需性能的玻璃。
一般说来，玻璃成分设计要考虑的主要方面如下。
(1)必须满足使用性质的要求，即依赖于成分和性质与结构的关系。就目前玻璃科学发展水平而言，主要阐述成分和性质之间的关系，成分和结构间的关系还未能精密确定。
(2)所设计的成分必须能够形成玻璃并具有较小的析晶倾向，因而可以借助于玻璃形成区域图和相图来确定。
(3)必须符合熔制、成型等工艺要求。
浮法玻璃化学成分是由普通平板玻璃基础上设计出来的，是由钠钙硅玻璃组成演变而来的。根据Na2O-CaO-SiO2系统相图确定该系统中能够形成玻璃的组成范围为：12%~18% Na2O，6%~16% CaO，68%~82% SiO2，但在实用玻璃组成中该系统的组成范围为：12%~15% Na2O，8%~12% CaO，69%~73% SiO2。在这个三元系统玻璃组成中，容易形成两种析晶组成，失透石（Na2O·CaO·SiO2）和硅灰石（CaO·SiO2），在生产实践中当引入MgO和Al2O3时，不仅玻璃的析晶性能
得到改善，而且热稳定性和化学稳定性均得到改善，因而形成了普通平板玻璃化学成分（表3.1）。表中Fe 2O 3为原料中杂质所致，并非设计数值，而是限制数值；而SO 3主要是由澄清剂芒硝引入[3]。
表2.1 普通与浮法玻璃化学成分比较
单位：%
浮法玻璃化学成分设计时，根据浮法玻璃成型的特点，在普通玻璃化学成分基础上进行了局部调整。
1） 由于浮法玻璃拉引速度比垂直引上快得多，在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即调整CaO 到8%~9%。但是CaO 含量增加，使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶，因此MgO 控制在4%左右，以改善玻璃析晶性能。
2） 为了获得优质的玻璃表面质量，将Al 2O 3的含量降低到1.3%以下，并注意不能影响玻璃的机械强度、热稳定性。
3） Fe 2O 3是原料中的杂质引入的，它是一种着色剂，因此严格限制在0.1%以内，最好在0.08%以下，以使玻璃有良好的透光率，经调整后浮法玻璃化学成分见上表。
2.2 配料流程
图2.2浮法玻璃配料流程图
化学成分
SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO R 2O SO 3 普通玻璃
浮法玻璃
71~73 71.5~72.5 1.5~2 <1.0 <0.2 <0.1 6.0~6.5 8.0~9 4.5 4.0 15 14~14.5 <0.3 <0.3
表2.2 实际生产中各种原料的控制粒度范围
三、玻璃池窑各部及主要设备
浮法玻璃熔窑属于横火焰蓄热式池窑，如图3.1。浮法玻璃熔窑根据各部功能其构造分为玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四大部分。
图3.1熔窑结构图
3.1加料口
原料
粒度范围 品质百分比% 含水率%
硅砂 ≥0.71 0.71~0.50
0.50~0.106
<0.106
0 ≤5.0 ≥91.0 ≤4 到收贷时硅砂水分≤5 白云石 ≥2.0
2.0~0.106
<0.106
0 ≥92.0 ≤8.0 粉料含水率≤0.5 石和石 ≥2.0
2.0~0.106
<0.106
0 ≥92.0 ≤8.0 粉料含水率≤0.5 长石 ≥0.63
0.63~0.50
0.50~0.106
<0.106
0 ≤4.0 ≥78.0 ≤18.0 粉料含水率≤0.5 纯碱 ≥1.18
≥0.18 ≤2 ≤75 含水率≤0.7
浮法玻璃采用正面投料，加料口设地在熔窑纵轴的前端，由投料池上部挡墙组成。投料池是突出于窑池外面和池窑相通的矩形小池。传统的投料池宽是熔化池宽的85%左右，投料池的料壁上平面与池窑的上平面相齐，投料池池壁使用的耐材料与熔化部材料相同。在实际生产中，投料池侵蚀严重，尤其在投料池的拐角处，两面受热，散热面积小，冷却条件差，是池窑中最容易损毁的部位。现代浮法熔窑很多采用与熔化部等宽的加料池，使得料层更薄，并能防止偏料，更避免了因拐用砖损毁带来的热修麻烦。
3.1.1窑池的基本尺寸
窑池由池壁和池底组成，其平面呈长方形。熔化部窑池基本尺寸包括：长度、宽度、熔化面积、深度和投料池的长度、宽度、深度，还有从末对小炉中心线外米处卡脖前的一段面积。熔化部的尺寸应符合所规定的该窑熔化能力，以求配合料在窑池中有足够的逗留时间来进行熔化、澄清、均化等。
平板玻璃池窑熔化部的长度的确定，先要考虑保证玻璃液熔化澄清过程进行得完全，同时根据小炉对数考虑小炉的布置而定。所以，首先应根据熔窑规模和熔化工艺对温度制度的要求定出小炉对数；再经小炉粗略计算得出喷出口宽度，并确定第一对小炉与前脸墙的距离和各个小炉之间的间距及末对小炉至卡脖的距离，然后得出熔化部的长度。
3.2熔化部
熔化部是进行配合料熔化的玻璃液澄清、均化的部分，由于采用火焰表面加热的深化方式，熔化部分为上下两部分，上部是火焰空间，下部是窑池。
火焰空间是由胸墙、大旋、前端墙和后山土墙组成的空间体系。火焰空间内充有来自热源供给部分的炽热气体，在此，火焰气体将自身热量用于熔化配合料，也传给玻璃液、窑墙和窑顶（大旋）。火焰空间应能满足燃料完全燃烧，保证供给玻璃熔化和澄清所需的热量，并尽量减少散热。窑池是配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化的地方，它应能供给足量的熔化完全的透明玻璃液。窑池由池壁和池底构成。池壁和池底均由大砖砌筑，为方便大砖的制造，减少材料的加式量的方便施工，窑池都是呈长方形或正方形。为使窑池达到一定的使用期限，池壁厚度为250~300mm，池底厚度根据其保温情况而定，不采用保温的池底厚度为300mm。
熔化池浅些，可减少玻液的对流，有利于节能，上层流厚度也随之相应减小，有利于玻璃液的澄清。熔化池浅，并当Fe2O3含量较低时，池底温度提高，玻璃液流动性加强，会增加对池底砖的侵蚀与冲刷。过去平板窑池采用粘土砖，池深为1.5m，粘土砖可用几个窑期，如改浅池为1.2m，Fe2O3＜0.12%，
则必须在粘土砖上加层捣打料和铺层75~100mm的电熔锆刚玉砖。
投料池基本尺寸：投料池可起预熔作用，使入窑的料堆表面熔融，可减少窑内粉料飞扬。投料池的长度不宜过长，一般为米左右；投料池的宽度一般略窄于窑池宽度。使两侧配合料能熔化好，并能减轻对第一行池壁砖的侵蚀。投料池的宽度应与所使用投料机的台数和选用投料机的类型相适应。目前有的工厂还采用了双投料池。
熔化部窑池深度：窑池的深度是一个重要的结构指标，它与熔窑规模、玻璃品种、颜色、熔化能力、保温措施及窑底耐火材料的质量等因素有关。窑池的深度应该尽量减轻池底砖对玻璃质量的影响。如果池越深，底部玻璃液温度越低，流动性差，形成一个相对不动层，当温度往高波动时，底层未熔透的玻璃液被带到成型部，影响玻璃质量。而且池愈深建筑费用愈高。因而希望池浅一些为好。当使用无锆刚玉砖覆盖的粘土砖池底时，仍需维持一个玻璃液的相对不动层，以保护底砖。此外，池深还要适合玻璃液的粘度及透明度的要求，当玻璃液中铁含量低、透明度高、透热性好，窑池需深一些。我国浮法窑池深为1.2~1.5米。垂直引上窑池深大部分为1.5米，有100毫米厚度锆刚玉砖覆盖的池深为1.4米。由于燃油火焰温度比燃煤气温度高，辐射力强，所以燃油熔窑池底略深一些。采用鼓泡措施，搅动了附于池底相对不动的玻璃液层，又提高了底层温度，也就增加对底砖的侵蚀，所以池底也需深一些。最好铺覆一层厚毫米的锆刚玉砖保护池底砖。这样池底可建造浅一些。
窑池的结构与承重：窑池由池壁和池底两个部分组成。池壁池壁一般由四层池壁砖构成。由于熔化部温度高，玻璃液面的上下波动和对流的冲刷，对池壁砖侵蚀较严重，特别是玻璃液面线附近的上层池壁损坏较快，如图2所示。
图3-2 池壁侵蚀部位的侵蚀曲线
图中示出的是透明度高的玻璃液熔制时池壁受侵蚀的状况。图中虚线表示玻璃液透明度低时的池壁受侵蚀的状况，池壁砖的侵蚀程度，在接近液面的地方严重，横缝处侵蚀加剧。因此，池壁砖的侵蚀情况与熔化温度、玻璃液面的波动、配合料的成分、玻璃液的颜色、选用耐火材料的种类、性能、尺寸和排列方式，窑体结构及玻璃液流动情况等多种因素有关；还有与熔化部池壁砖的保温与冷却方式有关。所以，熔化部池壁砖是全窑侵蚀最严重的部位之一。因此砌筑池壁的砖材均选用耐高温和耐侵蚀的耐火材料。
池底：池底要承受全部玻璃液的重力，为了有足够的结构强度和延长使用寿命，池底砖均用大型粘土砖砌筑。一般大型池窑多采用厚300毫米、宽400毫米、长1 000-1 100毫米规格的粘土砖，采用干砌法。铺设池底砖时纵向和横向砖缝贯穿，以便受热膨胀时池底砖可以得到一定程度的自由膨胀和移动。池底四周用顶丝顶牢。由于窑池底层玻璃液温度较低，粘度较高、流动性差，所以池底砖一般可用十几年。若在池底砖上覆盖一层100毫米厚的锆刚玉砖，可延长使用寿命。目前，有的工厂为了节约能源，池底采用多层结构的复合窑底，上层是锆刚玉砖，下面各层分别是锆质捣打料、粘土砖和保温砖，以减少池底散热。
窑池的承重：窑池建筑在由窑下大柱支承的架梁上，整个窑池的重力和其中所容纳的玻璃液重力均由窑底大柱承担。窑下大柱可以用砖柱、混凝土立柱、钢立柱和钢管内注混凝土柱等几种。立柱顶面铺有钢板。钢板上面架设沿窑长方向的工字钢或钢筋混凝土主梁。主梁上面安放工字钢次梁，次梁与主梁垂直。次梁间距依据池底砖尺寸而定，一般为500毫米以内。每块池底砖下面一般放两根次梁，次梁应躲开窑底的砖缝。熔窑两侧工宇钢立柱安装
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
玻璃厂实习报告 玻璃厂>实习报告（一） 陕西蓝星玻璃有限公司即原陕西玻璃厂。陕西玻璃厂是八十年代由中央、地方联合>投资兴建的国有大型二级企业，是陕西唯一集生产及深加工于一体的平板玻璃生产企业。采用九机有槽垂直引上工艺生产的2mm、3mm、5mm优质平板玻璃，广泛应用于建筑、制镜、仪表、手工艺品等行业，畅销国内二十一个省市、自治区，并出口中东地区。从意大利引进国际一流水平的产品深加工设备；进行各色镀膜、镀镜、磨边、喷雕、抛光、钻孔，被誉为装饰业中的“精品”，填补了西北地区的空白，年产值6700万元。 现陕西玻璃厂与山东威海蓝星集团合作重组为陕西蓝星玻璃有限公司。地处西安·咸阳—体化的中心地带，地理位置十分优越，铁路专用线进入全国铁路网，距陕西高速公路网咸阳东出口仅1公里，距西安咸阳国际机场8公里，交通十分便利。陕西蓝星玻璃有限公司是以威海蓝星玻璃集团为主要出资者参与重组陕西玻璃厂组建的，以在线镀膜玻璃及玻璃深加工为主要产业的全新机制和全新体制的公司制企业。现有固定资产22900万元。 公司现有一条设计年产平板玻璃130万重量箱的九机有槽垂直引上生产线，近几年来实际产量已经超设能力，并相继开发了磨边、彩绘、喷雕、制镜等玻璃深加工产品。企业九机有槽垂直引上工艺改浮法工艺生产线于二00五年五月投产，拟建的浮法二线和一至二条玻璃深加工生产线于二00五年底投产，年生产浮法玻璃 450万重量箱，玻璃深加工产品37万平方来，并以拥有自主知识产权的阳光控制在线镀膜技术为依托，以功能玻璃及玻璃深加工产品为主导，提升了企业的市场竞争力。 一、浮法玻璃生产线： 利用浮法工艺生产出的平板玻璃称之为浮法玻璃。浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料，按一定比例配制，经熔窑高温熔融，玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上，摊成厚度均匀平整、经火抛光的玻璃带，冷却硬化后脱离金属液，再经退火切割而成的透明无色平板玻璃。玻璃表面特别平整光滑、厚度非常均匀，光学畸变很小的特点。浮法玻璃按外观质量分为优等品、一级品、合格品三类。按厚度分为3、4、5、6、8、10、12mm七种。 浮法工艺过程是：熔融的玻璃液从融窑连续地流入有保护气氛保护的熔融金属锡槽中，由于玻璃液与锡液的密度不同，玻璃液飘浮在锡液的表面上，由于重力和液体表面张力的同时作用，玻璃液在锡液表面上自由展平，从而成为表面平整、厚度均匀的玻璃液带，通过外力拉引作用，向锡槽的后部移动。在移动的进程中，经过来自炉顶上方的火焰抛光、拉薄、冷却、硬化后引上过渡辊台。辊子转动把玻璃带送进退火窑，经过降温、退火，切裁，形成平板玻璃产品。 浮法玻璃厚度均匀性好，纯净透明。经过锡面的光滑作用和火焰抛光作用，玻璃表面平滑整齐，平行度好，具有极高的光学性能。浮法玻璃的装饰特性是透明、明亮、纯
浮法玻璃成形缺陷及解决办法 熔融的玻璃经流道、流槽进入锡槽，在锡槽中成形后由过渡辊台进入退火窑，在这一过程中玻璃液（板）要与闸板、唇砖、锡液、拉边机、保护气体过渡辊台等直接接触，同时与锡槽水包、顶盖砖、底砖等密切相关，很容易形成与成形相关的各种缺陷，包括锡石、锡点（顶锡）、光畸变点（脱落物）、粘锡、虹彩、雾点、气泡等，除气泡之外的可统称为锡缺陷，这些成形缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能。本文对其成因及防止措施作些探讨，以期有助于改善浮法玻璃质量。 1锡缺陷的成因分析 1.1锡与锡槽中锡化合物的性质 纯净的锡的熔点是232℃，沸点为2271℃，在600～1050℃的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点，较低的饱和蒸汽压，同时还具有较大的密度和容易还原的性质，以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角（175°）几乎完全不浸润等性质，锡用来作为玻璃成形的良好载体。 氧化锡SnO2，密度6.7～7.0g/cm3，熔点2000℃，高温时的蒸汽压非常小，不溶于锡液，正常生产时在锡槽的温度条件下为固体，往往以浮渣形式出现在低温区的液面上，通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化严重，浮渣会延伸很长，容易形成玻璃板下表面划伤。 氧化亚锡SnO，熔点为1040℃，沸点为1425℃，固体为蓝黑色粉末，能溶解于锡液中，SnO的分子一般为其聚合物（SnO）x形式。在中性气氛中SnO只有在1040℃以上才是稳定的，1040℃以下会发生分解反应。在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在，它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。 硫化亚锡SnS，密度5.27g/cm3，固体为蓝色晶体，熔点为865℃，沸点为1280℃，具有较大的蒸汽压，800℃时为81.3Pa，正常生产时，在高温区易挥发进入气氛，低温区易凝聚滴落。 1.2锡槽中的硫、氧污染循环 氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。在锡槽工况下，它们使锡氧化成SnO和SnO2浮渣，SnO溶解于锡液和挥发进入气氛，并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外，玻璃本身也是一个污染源，玻璃中的氧部分进入锡液，同样会使锡氧化，玻璃的上表面会有水蒸汽进入气氛，增加了气氛中的氧化气氛。 硫的污染在使用氮、氢保护气体时主要由玻璃带入，一是来源于玻璃组分及熔窑气氛，再者来源于锡槽出口处的二氧化硫处理玻璃下表面技术。在锡槽工况下，玻璃的上表面以H2S形式释放进入气氛，在玻璃下表面硫进入锡液被氧化成SnS，气氛中的H2S与锡反应生成SnS，这些SnS溶于锡液并部分挥发进入气氛中，SnS蒸汽同样使玻璃产生锡缺陷。这是硫的污染循环，如图2所示。其中主要化学反应为：（略） 与氧、硫污染相关的化学反应在锡槽的不同温度区域保持着动态平衡，平衡状态与保护气体的组成和锡槽工况密切相关。氧化组分高，则还原组分就低，氧化反应激烈；还原组分高，则氧化组分就低，可避免或降低锡的氧化。 2锡缺陷的判别与治理
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。
浮法玻璃生产工艺流程 窑头料仓的混合料经两台斜毯式投料机推入熔窑，熔窑以重油为燃料烧油将配合料熔化成玻璃液，再经澄清均化、冷却后通过玻璃液流入锡槽成型。在流道上没有安全闸板和调节闸板。并没有板宽流量控制装道。 玻璃液在锡液面上自摊平，展开，再经机械拉引挡边和接边机的控制，形成所需要的玻璃带，然后被拉引出锡槽，经过渡辊合，进入退火窑。为避免锡液氧化，锡槽内空间充满氮氢保护气体。 进入退火窑的玻璃带在退火窑内，严格按照制定的退火温度曲线进行退火，使玻璃的残余应力控制在要求范围内。出退火窑的玻璃带随即进入冷端。 玻璃带在冷端经过切割掰断，加速分离、掰边、纵掰纵分后，通过斜坡道，并经吹风清扫，然后进入分片线，人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送人成品库。 在冷端机组中，预留了洗涤干燥，缺陷自动检测、喷粉和中片自动取板装箱堆垛设备的位置。生产线上设有紧急落板、掰边、欠板落板三个落板装置。使型不合格板不进入切割区。使掰不合格的板不进入装箱堆垛区。 经破碎和搅碎的碎玻璃通过1#胶带输送机由生产线后部向前部输送，送到2#胶带机上运至退火切裁工段厂房外侧的3#胶带输送机上。正常生产时，3#胶带输送机顺转将碎玻璃送入4#胶带输送机，经提升机进入窑头碎玻璃仓仓内碎玻璃由电振给料机送出经电子秤称量。然后撒到配合料胶带输送机上送窑头料仓。生产不正常时过多的碎玻璃由3#胶带输送机逆转送入碎玻璃堆场。分片处和成品库产生的少量碎玻璃由人工运送到碎玻璃堆场。堆场的碎玻璃由装载车运到碎玻璃地坑处经破碎后由提升机进入室外碎玻璃储仓。使用埋单仓下电振给料机送入4#胶带输送机送往窑头碎玻璃仓使用。 熔窑燃油各项指标参数：熔制温度曲线；液面高度投料速度由中央控制系统自动控制。 锡槽玻璃成型温度曲线；玻璃液流量；拉引速度；玻璃带宽度和厚度由中央控制系统自动控制。 退火窑玻璃带退火温度曲线和冷却速度，各项指标参数由中央控制。
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
专业：机械设计制造及其自动化姓名：王向军 轮岗总结 一、实习目的 1.了解企业概况，企业文化，以及对安全生产进行深入了解。 2.了解生产线，了解各个岗位的工作职责以及各个设备的工作原理。 3.结合专业及兴趣，选择合适的岗位。 二、实习内容 通过十天的轮岗实习，收获确实不少，在这次实习过程中我对我们公司的生产设配有了一个初步的认识和了解，对玻璃的生产工艺流程有了一个初步的认识，我们有些地方听不清楚的，师傅们一遍又一遍的耐心讲给我们听，还有的岗位上换了几个师傅给我们轮着讲，很令人感动，还有对我们公司的管理以及对人的重视有了深刻的体验，在以前，只知道公司就是制造玻璃的，可是对于这个词却是非常模糊的理解。最重要的是现在的我已经被我们公司所吸引并且容入了这个大家庭。 经过了为期三天的企业文化培训，我们终于开始了轮岗，终于进入了真正的车间，开始感觉到底去了是个啥样子呢？ 在三月十四号的早晨，我们四个人在张工的带领下来到了原料车间，在班长的带领下，我们开始了对原料车间的初步了解，从设备到工艺到原料等，在这里，我了解到了以下内容： ◆原料工艺过程：原料称重搅拌器称重输送皮带配合料皮带→小车 碎玻璃 皮带→窑头料仓 ◆原料：硅砂，纯碱，白云石，石灰石，长石，芒硝，煤粉，碎玻璃 1)硅砂，主要含量SiO2要求含量98％以上，我们厂浮法玻璃生产线选用的硅 砂原料是湿法加工生产的硅砂，是最佳的玻璃形成剂，可憎加玻璃粘度，提高化学稳定性，机械强度和透明度。 2)白云石：主要成分是CaCO3和MgCO3其中Mg的含量不低于18.8％，我们 厂采用的是干法加工，它能降低玻璃高温粘度，提高机械强度和热稳定性。 3)石灰石：主要成分是CaCO3，要求含量52％以上，我们厂采用干法加工，主 要作用是在高温时降低玻璃的粘度，有利于融化和澄清。 4)长石：主要成分是Al2O3，要求Al含量在14％以上，我们厂使用的是干法 加工，主要作用是提高玻璃液的粘度和化学稳定性，是最有效的玻璃稳定剂。 5)纯碱：主要成分Na2CO3要求其含量98.8％以上，作用是降低玻璃融化温度， 是最好的助溶剂。 6)芒硝：主要成分Na2SO4其作用是促进熔化，加速澄清，是最好的玻璃澄清 剂。 7)煤粉：主要作用是降低Na2SO4的分解温度。 8)碎玻璃：主要作用是提高熔化率，节约原料。 ◆中控室操作与配料操作流程 1)加料：硅砂，纯碱，白云石，碎玻璃，称量控制使用减量法，加料时不必准
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;
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
玻璃的生产工艺简单介绍 一、玻璃的定义： 1.一般有两种含义，一是作为一种材料和制品；二是物质的一种物理化学状态； 2.广义的玻璃包括无机物质和有机物质两大类，传统的玻璃是指无机玻璃； 3.美国ASTM的定义：玻璃石熔融体冷却为固态时不结晶的无机产物； 4.国内定义：经熔融冷却基本不结晶的无机固体物质； 5.科学定义：具有玻璃转变现象的非晶态物质。 二、世界主要浮法玻璃生产商 1.日本旭硝子公司； 2.日本板硝子公司； 3.法国圣戈班公司； 4.美国加迪安公司； 三、国内知名大型玻璃生产企业 1.上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司； 2.中国洛阳浮法玻璃有限公司； 3.中国南玻集团股份有限公司； 4.中国福建耀华玻璃有限公司； 5.山东玻璃集团—淄博金晶科技有限公司； 6.台湾玻璃集团—青岛浮法玻璃有限公司、长江玻璃有限公司； 7.威海蓝星玻璃有限公司； 8.圣戈班韩洛玻璃有限公司； 9.北玻集团—秦皇岛耀华玻璃有限公司； 10.大连旭硝子玻璃、苏州旭硝子 四、玻璃的分类 1.依据玻璃形成氧化物不同分为： 硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、铝酸盐玻璃 2.根据用途不同分为： 平板玻璃、瓶罐玻璃、器皿玻璃、医药玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、浑浊玻璃、有色玻璃、玻璃纤维等； 五、玻璃工艺的简单介绍 玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成型、退火等工序： 1.配料：按照设计好的料方单，将各种原料沉重后在混料机内混合均匀，主要原料：石英 砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等； 2.熔制：将配好的原料经过高温加热，形成均匀的无气泡的玻璃液，熔窑一般有两种类型， 一是坩埚窑，另一种是池窑； 3.成型：将熔制好的玻璃液态转变成具有固定形态的固体制品； 4.退火：防止冷爆，缓慢降温； 六，石油焦在玻璃行业中的应用 玻璃行业是一个高能耗行业，燃料成本一般占到总成本的35-50%，石油焦在玻璃行业中一般用作燃料，其目的是利用石油焦的高发热率替代重油，降低成本； 1.石油焦粉在玻璃熔窑直接燃烧工艺流程： 以石油焦为原料，经一级破碎、强力研磨，制成一定规格的粉料，通过总储罐、分料系统、计量控制系统及粉料发送系统等将燃料输送至燃烧器，根据不同工业窑炉的工艺条件和要求，燃料定量从燃烧器内喷出并连续、均匀、稳定的燃烧，所产生
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
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。 二熔化部 浮法玻璃熔窑的熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部位。熔化部前后由熔化区和澄清区组成；上下又分为上部火焰空间和下部窑池。其中上部空间又称为火焰空间，由前脸墙、玻璃液表面、窑顶的大碹与窑壁的胸墙所围成的充满火焰的空间；下部池窑由池
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
第一部分浮法玻璃成型工艺 浮法玻璃成型工艺流程：经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液，经流道（包括安全闸板和流量调节闸板）和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上，在自身重力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温，在拉边机的作用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带，在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下，成型后的玻璃带降温到600℃左右，通过过渡辊台，出锡槽进入退火窑。 一、锡槽的工艺分区 1.抛光区 锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡，使玻璃表面光滑平整。此区必须要有足够高的温度，而且横向温度必须均匀，以使玻璃的粘度小而均匀，才能使玻璃得以充分摊平。 ●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。 ●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。 ●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。 玻璃带的流动和边部液流 玻璃液经唇砖流落在锡液面上，分为两部分流动，大部分玻璃液向下游流去，形成玻璃带的主体部分，很少一部分玻璃液反向流动，与背衬砖接触，然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部，这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差，都将在冷端掰边作业中除去。 2.预冷区 ●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000-900℃。 3.成型区 ●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度900-780℃。 4.冷却区 冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。玻璃液在此区由于快速冷却，粘度急剧增大而不再收缩。 ●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度780-590℃。 二、锡槽的成型机理 1.玻璃的粘度 粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。粘滞流动是用粘度来衡量，从玻璃液到固态玻璃的转变,粘度是连续变化的,其间没有数值上的突变。 粘度是玻璃的重要性质之一,它贯穿着玻璃生产的各个阶段,从熔制、澄清、均化、成型、退火都与粘度密切相关。影响玻璃粘度的主要因素是玻璃的化学成分和温度，玻璃的粘度随温度的下降而增大。在成型过程中，玻璃粘度产生的粘滞力与重力、摩擦力与表面张力形成平衡力系。
第一部分 浮法玻璃成型工艺 浮法玻璃成型工艺流程：经熔化、澄清并冷却至1100C 左右的玻璃液，经流道 （包括安全闸板和流量调节闸板） 和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上， 在自身重 力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温，在拉边机的作 用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带， 在水包的强制冷却和槽体自热的 降温的双重作用下，成型后的玻璃带降温到 600C 左右，通过过渡辊台，出锡槽 进入退火窑。 一、锡槽的工艺分区 1. 抛光区 锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。 所谓抛光就是 玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡， 使玻璃表面光滑平整。 此区必须 要有足够高的温度， 而且横向温度必须均匀， 以使玻璃的粘度小而均匀， 才能使 玻璃得以充分摊平。 玻璃液在此区的粘度102.7---10 3.2 Pa - s 。 玻璃液在此区的温度1000--1065 C 。 玻璃液在此区的冷却速度不得大于 60E /min 。 玻璃液在此区的停留时间不得小于 72秒。 玻璃带的流动和边部液流 玻璃液经唇砖流落在锡液面上， 分为两部分流动， 大部分玻璃液向下游流去， 形 成玻璃带的主体部分， 很少一部分玻璃液反向流动， 与背衬砖接触， 然后缓慢的 分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部， 这样与耐 火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差，都将在冷端掰边作业中除去。 2. 预冷区 玻璃液在此区的粘度 玻璃液在此区的温度 3. 成型区 玻璃液在此区的粘度 玻璃液在此区的温度 4. 冷却区 冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。玻璃液在此区由于快速冷 却，粘度急剧增大而不再收缩。 玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa ? s 。 玻璃液在此区的温度 780-590E 。 二、锡槽的成型机理 1. 玻璃的粘度 粘度是液体的一种内摩擦系数?当某层液体以速度u 运动时，邻近液层也将一起 运动 , 不过速度要小些 , 并且距离愈远 , 速度愈小 . 这种流动称为粘滞流动。 粘滞流 动是用粘度来衡量， 从玻璃液到固态玻璃的转变 , 粘度是连续变化的 , 其间没有数 值上的突变。 粘度是玻璃的重要性质之一 , 它贯穿着玻璃生产的各个阶段 , 从熔制、澄清、均化、 成型、退火都与粘度密切相关。 影响玻璃粘度的主要因素是玻璃的化学成分和温 度，玻璃的粘度随温度的下降而增大。 在成型过程中， 玻璃粘度产生的粘滞力与 重力、摩擦力与表面张力形成平衡力系。 2. 玻璃的抛光原理 玻璃的抛光时借助玻璃表面张力的作用使表面平滑， 浮法玻璃成型工艺的抛光过 程可以控制较小的降温速度和均匀的温度场，使表面张力充分发挥其作用。 玻璃的表面张力：在两相交界处的表面层分子受到内层分子的引力与受到外界分 子的引力是不相同的，这样，在液体表面层就形成了一种力图使液体收缩的力， 这就是表面张力。 对于一种给定体积的液体， 表面张力倾向于使其维持最小的面 103- 104 Pa - s 。 4.25 5.75 10 - 10 Pa ? s 。 900-780 E 。