第二篇全电熔玻璃窑
6 全电熔玻璃窑概述 (1)
6.1全电熔窑的优缺点 (1)
6.1.1全电熔窑的优点 (1)
6.1.2全电熔窑的缺点 (1)
6.2全电熔窑的分类 (3)
6.2.1热顶电熔窑 (3)
6.2.2半冷顶电熔窑 (4)
6.2.3冷顶电熔窑 (5)
6.2.4含有高挥发性组份的玻璃电熔窑 (5)
6.2.5熔化深色玻璃的电熔窑 (6)
6.2.6小型电熔窑 (7)
6.2.7中型和大型熔窑 (7)
6.3 全电熔窑一览 (7)
6.3.1Gornelius电熔窑 (7)
6.3.2 Souchon-Neuvesel窑 (11)
6.3.3 Borel窑 (12)
6.3.4 W. Konig窑 (15)
6.3.5 Grebenshtchirkov窑 (16)
6.3.6 Penberthy窑 (17)
6.3.7双室电熔窑 (19)
6.3.8铅晶质玻璃电熔窑（T型窑） (25)
6.3.9六角形竖井式电熔窑（德国SORG公司设计的VSM电熔窑） (27)
6.3.10“波歇”(Pochet)窑 (28)
6.4全电熔窑的熔制特性及其对配合料的要求 (28)
6.4.1电熔窑中的液流情况
6.4.2配合料的制配
6.4.3配合料的化学反应
6.5 玻璃电熔窑是玻璃厂防止环境污染的有力举措 (30)
6.5.1全电熔窑的熔化反应降低了有毒气体(如SO2、NO X)的排放量 (31)
6.5.2降低有害的挥发性玻璃组份 (32)
6.5.3降低挥发到空气中的尘粒 (32)
6.5.4降低了窑炉周围的操作温度 (32)
6.5.5降低了燥音 (32)
6.6玻璃全电熔窑的技术经济分析 (33)
6.6.1粉尘或废气净化设备 (33)
6.6.2能源消耗和热效率 (34)
6.6.3基建投资 (35)
6.6.4节约的挥发性原料 (36)
6.6.5全电熔窑的技术经济分析实例 (36)
7 全电熔窑的结构设计 (38)
7.1全电熔窑的形状 (38)
7.2全电熔玻璃窑炉的加料 (41)
7.2.1垄式加料机 (42)
7.2.2螺旋式加料机 (43)
7.2.3皮带振动式加料机 (43)
7.2.4作扇形回转运动的皮带式加料机 (44)
7.2.5带振动槽的加料机 (44)
7.2.6旋转播料式加料机 (44)
7.2.7可倾翻的旋转播料式加料机 (45)
7.2.8带旋转料仓的加料机 (46)
7.3供电电源和电极连接 (46)
7.3.1单相系统 (47)
7.3.2两相系统 (47)
7.3.3三相系统 (49)
7.4全电熔窑主要尺寸的确定 (52)
7.4.1全电熔窑熔化面积的确定 (52)
7.4.2全电熔窑熔化池最佳深度的确定 (52)
7.5全电熔窑各部位耐火材料的合理选用和窑的保温 (53)
7.5.1全电熔窑各部位耐火材料的合理选用 (53)
7.5.2全电熔窑的保温 (53)
7.6全电熔窑的热平衡计算 (55)
7.7电极插入方式的选择 (56)
8.8供电变压器电流和电压的确定 (56)
8 玻璃全电熔窑的烤窑和运行 (56)
8.1电熔窑的烤窑 (56)
8.1.1烤窑要求
8.1.2电熔窑烤窑过程
8.1.3电熔窑的烤窑过程遇到的问题和解决办法
8.2电熔窑的操作 (58)
8.2.1 熔化温度和输入功率
8.2.2 熔化量（翻转限Turn—Down Limit）。
8.2.3 配合料覆盖层
8.2.4 电极插入深度
8.2.5 玻璃组成及配合料
8.2.7停电问题
8.2.8电极和电极冷却水套
8.2.9 更换电极
8.3电熔窑的运行 (63)
8.3.1热顶电熔窑的运行
8.3.2冷顶电熔窑的运行
8.4电熔窑的运行实例 (67)
例1 小型玻璃电熔窑的运行实践 (67)
例2 小型硼硅酸盐玻璃电熔窑操作和换料经验总结 (70)
例3 Laurens-Pieree玻璃公司电熔窑的运行情况 (72)
例4 熔制铅晶质玻璃的“T”形电熔窑的运行 (74)
9 全电熔窑的典型实例 (75)
9.1使用硅钼棒间接加热的电热坩埚窑 (75)
例1双坩埚室的电热坩埚窑 (76)
例2熔制铅晶质玻璃的电热坩埚窑 (76)
9.2 熔制钠钙硅玻璃全电熔窑 (77)
例3 日产6 t钠钙玻璃全电熔窑 (77)
例4 日产0.5 t白料眼镜玻璃的小型电熔窑 (78)
例5 日产3 t灯泡玻璃的全电熔窑炉 (84)
例6 日产6 t灯泡玻璃的全电熔窑 (87)
9.3 熔制铅玻璃的电熔窑 (89)
9.3.1铅晶质玻璃的熔制 (89)
9.3.2铅晶质玻璃电熔窑的现状及发展前景 (89)
9.3.3铅晶质玻璃全电熔窑电极的选用 (89)
例7 日产7t铅晶质玻璃的电熔窑 (90)
例8 用钼电极熔制铅晶质玻璃电熔窑 (92)
例9 日产1.3t的铅晶质玻璃电熔窑 (93)
例10 日产3t的铅晶质玻璃电熔窑 (93)
例11 日产9t的铅晶质玻璃电熔窑 (94)
例12 用棒状氧化锡电极的电熔窑 (96)
例13 用块状氧化锡电极的电熔窑 (97)
例14 日产1～3t铅晶质玻璃的电熔窑 (98)
例15 日产12t铅晶质玻璃的电熔窑 (100)
例16 熔化钡晶质玻璃的电熔窑 (101)
例17 熔制铅晶质玻璃的三相电熔窑 (102)
例18 日产12t的铅玻璃电熔窑 (105)
9.4 熔制硼硅酸盐玻璃的电熔窑 (107)
9.4.1减少硼挥发的机理 (108)
9.4.2厚料层垂直深层电熔技术 (109)
9.4.3高硼硅玻璃熔化特点及使用电熔的优越性 (110)
例19 日产1.5 t高硼硅玻璃的电熔窑 (113)
例20 日产150kg高硅氧玻璃的电熔窑 (116)
例21 日产1.4～1.8 t硼硅玻璃的电熔窑 (119)
例22 熔化无碱铝硼硅酸盐玻璃的小型电熔窑 (121)
例23 日产25 t和40 t的高硼硅玻璃的电熔窑 (122)
例24 生产派来克斯硬质玻璃的电熔窑 (126)
9.5 熔制氟乳浊玻璃的电熔窑 (127)
例25 日产300kg玻璃马赛克的电熔窑 (127)
例26 日产7t氟化物玻璃的电熔窑 (129)
例27 日产4～6t氟乳浊玻璃的电熔窑 (130)
例28 日产3t氟乳浊玻璃的电熔窑 (131)
例29 日产0.5～1.5t氟乳浊玻璃的电熔窑 (134)
例30 日产1.5t乳白玻璃电熔窑 (136)
9.6 熔制有色玻璃的电熔窑 (139)
例31 熔制有色玻璃的电熔窑 (140)
例32 日产1.5t黑色玻璃的电熔窑 (140)
9.7 玻璃纤维电熔窑 (144)
例33 日产2.5t耐碱玻璃球的电熔窑 (144)
例34 日产300Kg耐碱玻璃纤维的电熔窑 (148)
9.8 熔制瓷釉的全电熔窑 (157)
9.8.1 熔制瓷釉电熔窑概述 (157)
9.8.2 熔制瓷釉电熔窑的设计和应用 (159)
例35 日产1～1.5t钛白粉搪瓷瓷釉电熔窑 (160)
例36 熔制搪玻璃底釉和面釉的电熔窑 (163)
9.9 日池炉式电熔窑 (164)
例37 日产500Kg硬质玻璃的电熔日池窑 (165)
9.10 小型热顶电熔窑 (168)
例38 生产支架玻璃杆的全电熔窑 (168)
第二篇全电熔玻璃窑
6 全电熔玻璃窑概述
玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺，是玻璃生产企业提高产品质量，降低能耗，从根本上消除环境污染的十分有效的途径。对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说，在电力充足和电价适中的地区，用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的；在电价较高的地区，对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。
过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大，主要原因有两条：首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵，熔制成本高，忽视了电熔可带来的整体效益；其次，以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用，选材过于讲究，因而投资很大，一座熔化面积不到2m2，日产量4吨的小型电熔窑，少则二三百万元，多则近千万，对于生产一般玻璃制品来说，是难以接受的。即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。我们设计的电熔窑，以我国的国情为基础，根据产品特点确定适当的窑龄，着重考虑综合经济效益，大量采用国产优质材料，在满足产品质量要求的前提下，大大降低了电熔窑的造价。以上述规模的电熔窑为例，包括电极和全套电熔自动控温装置在内的设备投资只需约100万元，每次冷修费用也不过十余万元，为玻璃全电熔技术的广泛应用创造了条件。
6.1 全电熔窑的优缺点
1.全电熔窑的优点
(1) 没有废气，防止空气污染由于没有火焰窑的燃烧气体，厂区外不存在有害烟尘弥散的问题。各种挥发物都被配合料复盖。唯一的挥发物是二氧化碳，但它不是污染物，况且还能加以回收。
(2)降低挥发性配合料组分的挥发氟化物的挥发量可降低到火焰加热熔窑的40%左右。氧化铅的挥发量可降低到火焰加热熔窑的10～20%。由于垂直熔化，在熔化过程中易挥发组份被凝聚在生料层中，当生料熔化时又重新转移到玻璃液中去。表6.2.1表明电熔窑使挥发损耗显著的减少。
表6.2.1 采用电熔窑熔化挥发损耗[%]的减少
(3)玻璃均匀采用全电熔时，全部玻璃基本上都经历相同的热历史，所以供给成型机的玻璃液在成形性能上均匀得多。因此，成型机能工作得很好，使钠钙玻璃瓶罐的合格率提高2～4%，乳白玻璃、硼硅玻璃和铅玻璃合格率提高20%以上。
(4)降低因结石造成的产品损失在钠钙玻璃瓶罐生产的一个窑期中，因结石缺陷造成的制品废品率通常仅为0.3%。
(5)在节假日停产后恢复生产的困难较少当一座燃料加热的熔窑节假日停产之后，再恢复生产，至少要半天左右时间。若是全电熔窑，则仅需半天左右时间。
(6)熔窑大修较快一座电熔窑的大修，在十天的期限内(从加碎玻璃烤炉到出玻璃料)可顺利地完成。窑顶和胸墙蚀损不大，因为它们曝露在高温下的时间不长。现在由于采用较厚的电熔锆刚玉砖铺砌池底，所以电熔窑的寿命是令人满意的。有一座熔制琥珀色玻璃的电熔窑，窑底铺砌30cm厚的电熔铬刚玉砖，运转了17年仍然状况良好。
(7)在整个窑期内可始终保持满负荷的出料量：在燃料加热的熔窑中，保持热量输入的能力及玻璃的出料量，往往因燃烧系统恶化而受到限制。在电熔窑中，通过提高电压来提高电功率输入的方法，即可迅速而简便地补偿由于侧墙造成的额外热量损失。
(8)占地面积小：电熔窑仅包括熔化池、流液洞和上升道。（采用目前的耐火材料，熔化率约为2.2T/cm2）。不需要蓄热室、烟道、烟囱。
(9)二氧化碳的回收除了能收集其它可蒸发的配合料组份之外，二氧化碳也可以作为电熔的一种副产品加以收集。每生产出100吨玻璃，将放出15吨CO2。这种气体的纯度达99.5%，只需要经过简单的湿法化学洗涤处理，便适用于商业用途。
（10）热量散失减少，能耗大大降低：全电熔窑是靠玻璃液自身导电来实现其熔化的，它是内热式的。由于是垂直熔化，玻璃液面被一层生料所覆盖，上部空间的温度只有
100-250℃左右。而火焰炉是靠火焰的高温辐射从表面向内部传导对流来实现的。玻璃液上部空间温度高达1600℃，炉顶散热很大。即使经过热交换设备，废气的温度仍然很高。热效率只能达到30%。玻璃电熔窑热效率可达78%左右。每公斤玻璃液的电耗仅为0.62～1.2Kwh。
（11）玻璃质量好、效率高、成本低：由于熔化是在玻璃液内部进行，沿熔化池深度温差很小；挥发少，玻璃成份稳定；垂直熔化减少了高铅玻璃的分层。所有这些保证了玻璃液有良好的均匀性、稳定性，大大提高了玻璃液的利用系数，一般可达0.44。日产1.3T的电熔窑，熔化池面积0.5m2出料率高达2.4T/m2d；12T/d的电熔窑，熔化池面积4.3m2，熔化率2.8 T/m2d。
（12）建设投资少由于电窑效率高、能耗低，较建设相同生产能力的火焰窑规模小，占地少、辅助设备简单。比如日产1.3T的一台电熔窑仅用一台60Kw的单相变压器供电即可。
(13)全电熔窑易于调节控制，操作范围广，热工制度比池炉稳定。
2.全电熔窑的缺点
(1)很多地区，电力费用仍较昂贵。但是，前述各优点通常可以弥补多化的电力费用。
(2)耐火材料的寿命不长，电熔窑所用耐火材料的寿命不如火焰窑中所用的那么长。在采用合适的加料方法，不出现过高的温度，而且设计的电熔窑大小亦适当，则电熔窑的窑龄可达3～4年。因没有蓄热室、窑顶又不会完全损坏，所以电熔窑每次大修所需的耐火材料费用比较低，停产时间较短，必要时5天(从加碎玻璃烤窑到出玻璃料)便能实现。
综上所述，在环保要求严格、电价低兼、玻璃熔化困难、玻璃质量要求高、生产规模小时可考虑全电熔窑。
6.2 全电熔窑的分类
按电熔窑顶部的温度可以分为热顶电熔窑、半冷顶电熔窑和冷顶电熔窑。按熔化玻璃品种可以分为：含有高挥发性组份的玻璃电熔窑（如硼硅玻璃、氟化物玻璃、铅玻璃、磷酸盐玻璃等）和深着色玻璃的电熔窑。按日产量可以分为小型熔窑、中型和大型熔窑。按液流方向可以分为水平式、垂直式。按横截面形状可以分为矩形、方形、三角形、六边形、园形。1．热顶电熔窑
图6.2.1即是这样一座热顶炉，在
顶部装有一个平焰燃烧器，产量可有较
大幅度的波动，不必维持一个完全的配
合料复盖层。一般来说，在使用燃料加
热的窑炉中，兼用电加热措施，不仅可
以使炉型变小，而且同时可以降低窑顶
温度，从而可以生产出缺陷较少的玻璃
制品，使池窑作业所必需的热量分别来
自燃料和电能(直接通电)，而且各占
1/2左右，就是燃料与电热混合窑
图6.2.1配有平焰烧嘴的热顶电熔窑
(mixed melter)。
从配合料下部用电加热以完成大约
一半的熔化，从上方用燃料加热以完成另一半的熔化，这样可以获得象全电熔玻璃那样的优质玻璃。因为燃料加热的费用一般低于电加热的费用，与全电熔相比的主要好处是降低了每吨玻璃的能耗费用。目前在这种熔窑的设计上已出现一种新概念：混合加热熔窑设计的标准熔化率为4T/m2.d。在配合料上方的火焰空间保持适中的温度范围1430℃。
混合加热电熔窑的工作原理是：配合料层从上下表面受热熔化，在熔融碳酸钠层内完成
澄清过程，而不需要另外的熔窑面积来负担澄清功能，熔窑结构十分紧凑，该窑型在英国有几座正在使用，电极从池壁插入，窑顶设有燃烧器，当出料量为75T/d左右时，这种窑炉的熔化池面积为18m2，熔化1公斤玻璃所需要的燃料油和电能分别为95克(为一般窑炉的40%)和0.425Kwh(全电熔窑的50%)，热效率达46%。如果使用了换热装置，热效率可超过50%，燃料费比全电熔窑低。
2.半冷顶电熔窑
如图6.2.2所
示，这种电熔窑全
部使用电能操作，
配置一台位置固定
的定位式加料机，
出料量的变化使料
层在熔化池内的复
盖率发生变化。这
种类型的熔化池既
可作成对称型的，
图6.2.2 半冷顶电熔窑
亦可做成非对称型
的。
3．冷顶电熔窑
通常所讲的电熔窑都是指冷顶电熔窑。如图6.2.3所示的冷顶电熔玻璃炉为全电能运行，在整个熔化池的
表面有着连续分
布的均匀的配合
料复盖层。全电熔
窑采用“冷顶”式垂
直熔制工艺。整个
熔化池玻璃液表
图6.2.3 冷顶电熔窑
面覆盖着配合料
层，阻挡了熔体向
窑顶热辐射，使窑炉上部空间温度降到150℃以下。同时配合料中大部分挥发成分在覆盖层中冷凝回流至玻璃，而熔制过程中放出的CO2等气体很容易穿过覆盖层进入空间。配合料层下玻璃熔体慢慢地往下流入电极区，玻璃在此区内完全熔化后，开始澄清，再流向熔化池下部，完成澄清匀化过程。熔制好的玻璃经流液洞、上升道和供料道进入工作池。
4．熔化含有高挥发性组份的玻璃电熔窑
对于熔制氟玻璃、磷酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃以及类似的玻璃，最好的方法就是全电熔。在用常规燃料加热的窑炉中，当火焰掠过玻璃液面时，就会有相当数量的挥发性成分被带走，经过烟道升入烟囱跑掉。这种挥发性成分是环保不允许的。挥发损失不会使表层玻璃的成分变得与其下部的玻璃不同，结果造成玻璃不均匀。
采用全电熔时，热量是在配合料层下面放出。各配合料组份产生的蒸气通过配合料向上逸，但会凝聚在冷的配合料中，因此通过流液洞的玻璃能保持成分稳定，与投入熔窑的配合料相一致，能够精确地控制玻璃的成分。图6.2.4说明了这一关系，此图是一座全电熔窑的截面图，玻璃液的流动是垂直向下的，热流是垂直向上的，电熔窑中的全部玻璃基本上都
经历相同的热历史，而采用常规燃料加热熔化的玻璃则并非如此。玻璃液和配合料之间的界面叫熔融碳酸钠层，具有颇重要的意义。图6.2.5是该层的放大垂直截面。在该层中，液态
（说明水平面上温度均一性和配合料的垂直热流）
图6.2.4 电熔示意图
图6.2.5 电熔中的熔融碳酸钠层
玻璃形式过程已经结束，澄清过程也已大体完成，玻璃的颜色已通过有关着色组份的氧化还原状态而确立。四周液态基体中的剩余砂粒已在熔融碳酸钠层下面的玻璃液中最后溶解完毕。
若考虑到挥发性成分的节约，上述玻璃采用全电熔的成本是非常合算的。例如采用燃料加热的熔窑，配合料中的氟化物有大约40%因挥发而损失，采用全电加热时，氟化物的损失仅为2%。
5．熔化深色玻璃的电熔窑
采用常规方法熔化有色玻璃时出现热透过性差的问题，如果采用电熔就能大大改善。电热能是在玻璃体内释放的，又可使电流相当均匀地通过所有玻璃，所以只会出现很小的温度差。例如在1.2m深的电熔池窑中熔化高铁含量的琥珀色玻璃时，靠近池底的玻璃的温度只比靠近表面的玻璃低25°C。氧化铁含量高达12%的玻璃和氧化铬含量达1.3%的玻璃都易于熔化。
6.小型电熔窑
出料量小时，全电熔窑可以直接同火焰窑相比。以往，通常把小型熔窑限于间隙式日池窑。但日池窑对玻璃质量有一定的影响。超小型电熔窑的设计使得连续出料量低达9Kg/h、25Kg/d。24小时内在熔化池中连续化料，玻璃液流到一个保持恒定温度的盛料池中，当玻璃被快速取出而液位迅速下降，耐火材料受到的蚀损极少，其原因是盛料池既未经受高温，也未受到各种液流的影响，对已熔化好的玻璃液具有良好的抵抗能力。
生产能力为1T/d钠钙玻璃的电熔窑，其输入功率是熔化池75Kw，盛料池30Kw。连续生产4T/d的电熔窑，需要大约250Kw的电。折算为每天生产4T玻璃需用6000Kwh，每吨需用1500Kwh电。
7．中型和大型电熔窑
当前最大的电熔窑每日生产120T钠钙平板玻璃，每吨玻璃耗电约780Kwh。从技术观点上说，并没有限制全电熔窑大小。凡在电费低兼、燃料成本高、环保要求严格那些地区或玻璃含有高挥发性组份的工厂，通常都可采用较大型的电熔窑。熔制钠钙瓶罐玻璃的大型电熔窑的耗电量估计为0.780Kwh/t玻璃。这个数值根据下述因素不同而有所变化：掺加碎玻璃的量、保温措施、配合料加料方法、操作人员怎样保持连续的配合料层、以及熔窑的窑龄。
6.3 全电熔窑一览
以前人们曾反复地试用不同类型的熔窑通电来熔化玻璃，如电弧窑、感应窑和电阻窑。电弧窑熔化玻璃失败了，主要是由于电极中的石墨污染玻璃。感应窑是成功的，特别是以实验规模进行的熔化，或者对一些性能范围较窄的光学玻璃进行的熔化是成功的。光学玻璃熔化用的是铂坩锅，由于它生产成本高，这些玻璃的价格也是昂贵的。
以玻璃液本身作为加热电阻的电熔窑得到了最广泛的应用。另外有用硅碳棒或二硅化钼作为加热元件来熔化玻璃的电热坩埚窑。
1．Gornelius电熔窑
1925年，瑞典的Gornelius成功地把电熔玻璃方法运用于普通玻璃和琥珀色瓶罐玻璃的生产上。该窑结构如图6.3.1所示。
这种窑熔化池的池墙设有电极。配合料从窑头投入，而玻璃液则从窑尾的料道流出。电极是整块板状纯铁，含碳量C<0.03%。电极有三吨重。尽管进行强烈水冷却，其蚀损率仍很高。使用含铬量3.8%的电极或镀铬的电极，获得了较好的效果。这些电极经过强烈的冷却，其蚀损率也可
减轻。后来，Gorenlius 又将纯铁电极改为石墨电极或钼电极。1：G1—G10纯铁电极；2：F1—F10—电极引线；
图6.3.1 Gornelius窑的熔化池垂直剖面和水平剖面
Gornelius窑的第二个发展阶段是1933年建立的硅酸钠(水玻璃)电熔窑。该窑的剖面图和平面图如图6.3.2所示。熔化池与工作池之间用流液洞隔开。由于配合料可以完全复盖玻璃液面，隔热很好，所以熔化池不设窑碹。电极置于凹进去的台阶上，电极获得较好的冷却，侵蚀也减轻。
此类窑建有两座，一
座产量为24T/d，另一座
每30T/d。窑的使用寿命
原来是15至17个月。但
后来有所延长。每公斤玻
璃需用电0.88至
0.91Kwh，后来减至
0.725Kwh。电极由Scott
变压器供电。
当这种类型的电熔窑
后来用于瓶罐玻璃时，窑
被细分为熔化，澄清和调
节三个独立的池，它们靠
底部的流液洞连接(见图6.3.3)。熔化池的玻璃液面由配合料层复盖，不设窑碹。
1—复盖液面的混合料；2—电极；3—流液洞
图6.3.2 改进后的Cornelius窑的垂直剖面和水平剖面图
图6.3.3 熔化瓶罐玻璃的Cornelius三室窑横剖面、纵剖面、平面图在澄清池玻璃液被加热至最高温度，玻璃粘度小，因而在熔化过程中生成的气体可以很有效地排出。澄清池与工作池再用流液洞隔开。
在工作池玻璃液被冷却到适当的温度以便进一步加工。澄清池和工作池碹盖用同一碹顶。
电力的三分之二左右用于熔化，其余的三分之一用于澄清。池窑与三相电源连接，图6.3.4中表示的是一种较好的接法。这种接法要用三个感应调压器或者三个单相抽头变压器。其中的两个用于对熔化池电极供电。另一个对澄清池电极供电。玻璃液流的方向垂直于熔化池电极之间的电力
线，但在澄清池里则与电力线平行。
熔化每公斤普通瓶罐玻璃需用电0.950Kwh。供电容量是1500Kw(3×500KVA)。电极是石墨电极。1—熔化池；2—澄清池；3—工作池；5—熔化池电极；7—流液洞；
9—澄清池电极；10、11、12—单相变压器图6.3.4 Cornelius三室窑三相电源连接法
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。
我国玻璃窑炉能耗限额指导指标 2011 年05 月01 日 中国节能协会玻璃窑炉专业委员会 中节协玻窑委（2008）第05号 我国玻璃窑炉能耗限额指导指标 各玻璃企事业单位： 我国“十一五”发展规划中对各行业节能、降耗、环境保护的要求。为贯彻和落实“十一五”规划中对玻璃行业提出节能(GDP)20％的目标，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会对我国日用玻璃类、仪器玻璃类、平板玻璃类、药用玻璃类、中碱玻璃球类五大类玻璃熔制的能耗情况，进行了两年多时间的广泛调研和征集意见，制定的“我国玻璃窑炉能耗限额指导指标(建议)”，經2007年桂林全国玻璃工业节能技术交流大会讨论原则通过，现将修改定稿的“我国玻璃窑炉能耗限额指导指标”印发给你们，以期规范玻璃行业窑炉的用能和节能。各有关单位应采取有效节能措施，使自已单位的能耗达到或优于此“指标”。 各级有关部门可参照“我国玻璃窑炉能耗限额指导指标”，以指导玻璃行业的节能工作。 本文：报送国冢发改委能源办公室、国冢能源研究所、各省市发改委节能办公室。抄送各玻璃企事业单位。 中国节能协会玻璃窑炉专业委员会 2008年4月10日 各种玻璃熔制的能耗限额指导指标: 一、日用玻璃类： 1、瓶罐玻璃类： A)、高白料：(Fe2O3含量≤0.05～0.06％) （1）燃油玻璃窑炉炉(含燃天燃气炉) ：每㎏玻璃液能耗≦7.3MJ
（2）燃发生炉煤气的玻璃窑炉：每㎏玻璃液能耗≦9.1MJ （约为2170Kcal，或0.31㎏标准煤） B)、普白料： （1）燃油炉(含燃天燃气炉) ：每㎏玻璃液能耗≦5.9MJ （约为1400Kcal，或0.20㎏标准煤） （2）燃发生炉煤气的玻璃窑炉：每㎏玻璃液能耗≦7.6MJ （约为1820Kcal，或0.26㎏标准煤） C)、颜色料（棕色、翠綠色）： （1）燃油炉(含燃天燃气炉) ：每㎏玻璃液能耗≦5.3MJ （约为1260Kcal，或0.18㎏标准煤） （2）燃发生炉煤气的玻璃窑炉：每㎏玻璃液能耗≦7.3MJ （约为1750Kcal，或0.25㎏标准煤） D)、其它普通钠钙料：每㎏玻璃液能耗≦8.2MJ （约为1960Kcal，或0.28㎏标准煤） 2、器皿玻璃类： A)、机吹制器皿类：每㎏玻璃液能耗≦9.4MJ （约为2240Kcal，或0.32㎏标准煤） B)、机压制器皿类：每㎏玻璃液能耗≦8.2MJ （约为1960Kcal，或0.28㎏标准煤） 3、保温瓶、电光源玻璃类： A）、常规保温瓶类（5磅、8磅瓶）：每㎏玻璃液能耗≦10.3MJ （约为2450Kcal，或0.35㎏标准煤） B）、异形保温瓶类：每㎏玻璃液能耗≦10.8MJ
一玻璃电熔基础 1 玻璃的导电行为 (2) 1.1熔融玻璃的电导率 (3) 1.1.1玻璃的导电性 1.1.2熔融玻璃电导率和温度的关系 1.1.3熔融玻璃电阻率与化学成分的关系 1.1.4混碱效应的应用实例 1.1.5常用的熔融玻璃的电阻率—温度曲线 1.1.6失调角和稳定性准数对玻璃电熔控制的影响 1.1.7熔融玻璃电阻率的计算 1.1.8玻璃的粘度 1.2 电极间玻璃液电阻的计算 (14) 1.2.1欧姆定律的应用 1.2.2板状电极间玻璃液电阻的计算 1.2.3两支平行棒电极间的电阻 1.2.4两列平行放置的棒电极的电阻 1.2.5两支相对放置的棒电极的电阻 1.2.6三相电极的电阻计算 2 电极 (19) 2.1 电极的选择原则 (19) 2.2 钼电极 (19) 2.2.1 钼电极的物理性能 (20) 2.2.2 钼电极的的组织结构变化 (21) 2.2.3 钼电极的化学组成 (22) 2.2.4 钼电极的结构和布置 (28) 2.2.5 电极水套 (40) 2.2.6 钼电极临界电流密度和尺寸的选择 (47) 2.2.7 钼电极的蚀损与保护 (49) 2.2.8 钼电极的电缆联结 (52) 2.2.9 钼电极的使用及注意事项 (53)
2.3 氧化锡电极 (56) 2.3.1氧化锡电极的概述………………………………. 2.3.2氧化锡电极的物理性能 (57) 2.3.3氧化锡电极的化学性能 (62) 2.3.4 氧化锡电极的制造工艺 (62) 2.3.5几种常用的氧化锡电极 (63) 2.3.6 氧化锡电极的安装和使用 (64) 2.3.7 氧化锡电极的的蚀损 (66) 2.4 硅碳棒电热元件 (66) 2.4.1硅碳棒的物理性能 (66) 2.4.2 硅碳棒的化学性能 (67) 2.4.3硅碳棒的老化和涂层保护 (68) 2.4.4硅碳棒的规格与型号 (68) 2.4.5硅碳棒的电气联接 (70) 2.4.6硅碳棒的使用注意事项 (70) 2.5二硅化钼发热体 (72) 2.5.1硅钼棒的理化性能 (72) 2.5.2安装方法 (75) 2.5.3使用要点 (76) 2.6石墨电极 (80) 2.7铂电极 (81) 2.8 冷却水系统 (81) 3 供电与控制 (84) 3.1 供电及控制系统 (85) 3.1.1可控硅+隔离变压器 3.1.2可控硅+磁性调压器 3.1.3感应调压器+隔离变压器 3.1.4抽头变压器 3.1.5T型变压器 3.2 可控硅控制系统 (92)
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。
窑炉课程设计说明书题目：年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计
前言 .......................................................................................................................... 错误！未定义书签。 一、设计任务及原始资料 (3) 1.1 设计题目： (3) 1.2 设计技术指标、参数： (3) 二、窑型选择 (4) 三、窑体主要尺寸选择 (5) 3.1 熔化池面积 (5) 3.2熔化池的长度和宽的 (6) 3.3 熔化池的深度 (7) 四、电极材料的选择及插入方式 (8) 4.1 电极材料的选择 (8) 4.2 电极尺寸的选择 (9) 4.3 电极插入方式选择 (10) 4.2 电极连接方式选择 (11) 五、耐火材料的选择与计算 (12) 5.1耐火材料的选择 (12) 5.2耐火材料的计算 (13) 六、窑炉电工热工计算 (14) 6.1玻璃熔化热计算 (14) 6.2 玻璃耗电量计算 (15) 6.3玻璃热效率计算 (15) 七、小结 (16) 参考文献 (16)
玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺，是玻璃生产企业提高产品质量，降低能耗，从根本上消除环境污染的十分有效的途径。对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说，在电力充足和电价适中的地区，用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的；在电价较高的地区，对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。 过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大，主要原因有两条：首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵，熔制成本高，忽视了电熔可带来的整体效益；其次，以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用，选材过于讲究，因而投资很大，一座熔化面积不到2m2，日产量4吨的小型电熔窑，少则二三百万元，多则近千万，对于生产一般玻璃制品来说，是难以接受的。即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。我们设计的电熔窑，以我国的国情为基础，根据产品特点确定适当的窑龄，着重考虑综合经济效益，大量采用国产优质材料，在满足产品质量要求的前提下，大大降低了电熔窑的造价。以上述规模的电熔窑为例，包括电极和全套电熔自动控温装置在内的设备投资只需约100万元，每次冷修费用也不过十余万元，为玻璃全电熔技术的广泛应用创造了条件。 玻璃熔窑有如下优点：没有废气，防止空气污染；降低挥发性配合料组分
国外玻璃窑炉设计现状 １引言 玻璃窑炉设计实际上是综合考虑客户对玻璃窑炉投资，窑炉寿命和运行与维护成本的需求；对玻璃窑炉技术选择，节能和排放问题的设想；以及环境保护，卫生安全等相关法律规定。然后，按照一定的步骤程序提交完整的设计方案，确保窑炉所有重要的性能指标的过程。 由于全球经济相互融合，外国耐火材料企业集团不断以合资、独资、控股等方式进入中国市场，中国耐火材料企业也要走出去。即使在国内，企业最终面临的竞争对手也必然是外国企业。我国虽于2006年9月取消了包括耐火材料等产品的出口退税政策，但是参与国际竞争对激励耐火材料企业提高工艺技术和生产效率，提高耐火原料资源的利用率，强化社会节约意识，控制资源消耗等均起到积极推动作用。如果企业在未知国际化市场资源的情况下，贸然参与竞争是危险的。为此，从合同管理、工程设计和计算机仿真设计三个方面，介绍国外玻璃窑炉设计现状，有助于国内企业开拓窑炉耐火材料出口渠道，稳步进入国际市场。 ２玻璃窑炉设计合同管理 国外玻璃窑炉设计代表性的合同管理程序流程如图1所示，它表示出窑炉设计者必须处理的典型问题。 该管理流程有利于客户在招投标过程及合同签署前。获得所有供决策的信息，特别是涉及投标预算编制中有关设备、建筑材料和工程成本的详尽计算数值，尽管这类信息的收集要牵涉到合同签署后的一些程序。
合同管理要求工程文件清晰规范，所有文件诸如图纸、会议记录和概算必须归档便于查询。设计公司利用数据管理系统，集中存储一个工程的所有信息，通过内部电子通讯系统(局域网)等数据共享的管理方式，让专业人员随时查找工程设计数据、工程进度、专业衔接与改进方案，保证工程进展顺畅，避免差错的产生。 ３玻璃窑炉的工程设计 玻璃窑炉工程技术因素如窑炉熔化率、能耗及其窑龄，财务因素如投资成本、风险和清偿期限，以及燃料污染程度与燃烧技术的选择等生态环保因素，它们相互关联、互为因果。窑炉工程设计因而需经历一个反复比较、筛选的过程。在国外，该工程设计的许多部分仍建立在经验的基础上。但是，数学模型和测试手段的发展对玻璃窑炉工程设计中工艺参数的检验作用正在增强。表１所列是国外玻璃窑炉设计中应用的有关方法。 客户生产需求理论设计与实验方法 玻璃质量经验，数模仿真，颗粒示踪，气泡示踪排放经验，数模仿真，实验 节能热平衡计算 窑龄经验，试验室试验，无损探伤成本比较经济核算每个玻璃窑炉的熔化系统设计和技术选择取决于客户对玻璃生产数量和质量的需要。通常，在该设计阶段开始利用数学模型进行检验。有关窑炉实际运行性能的详尽知识的积累是数模合理设定的关键，数学模型的精度通过对颗粒示踪方法在模型和实际窑池中结果的比较加以验证。 滞留时间是颗粒示踪方法结果之一，该参数具常规可靠性，能用于预先评估所能获得的玻璃质量。数学模型近年来己发展至预测玻璃中气泡的变化过程。需要指出的是数学模型不能用于设计改变很小的窑炉，玻璃窑炉运行中几个不确定变量的影响足以左右数模的计算精度。数模计算即趋势分析，利用数学模型可以研究确定玻璃窑炉设计显著改善所产生的重大变化。图２所示为数学模型仿真中典型的颗粒示踪路径，其滞留时间较短。 预测玻璃窑炉排放级别的数学模型仍在开发之中，这类数学模型将来对窑炉设计的支持作用会不断增
玻璃工业热工设备课程 论文题目： 玻璃行业节能降耗的现实意义 院系建筑与材料工程系 专业工程管理 班级 学生姓名 学号 任课教师 2012 年 06 月 08 日
玻璃行业节能降耗的现实意义 专业工程管理学生XXX学号XXXXXXXX 摘要：本文介绍了玻璃工业节能技术的发展现状以及目前主要采取的节能措施，着重讲述了玻璃熔窑保温和全氧燃烧技术，并给与具体事例分析，用数据说明了采取这些节能措施所带来的经济效益。 关键词：玻璃熔窑；窑体保温；全氧燃烧；节能降耗 Abstract:This article describes the current development of the glass industry energy-saving technologies , as well as the main energy-saving measures taken , highlighted the plight of the glass melting furnace insulation and full oxygen combustion technology , and give specific examples of analysis , and data used to take these energy-saving measures brought to economic benefits . Key words：glass melting furnace ; kiln insulation ; oxy-fuel ; energy saving
玻璃熔窑烧天然气的探讨 玻璃熔窑的天然气燃烧技术 秦皇岛玻璃工业研究设计院燃烧中心姜言章 摘要：介绍了天然气燃烧技术在玻璃熔窑的应用 关键词：天然气、玻璃熔窑、燃烧、喷枪、节能 一、前 言： 8 随着国家能源结构的调整，我国天然气产量不断增加，预计2005年将达到640x10m3。天然气作为一种清洁、高效的能源，在各领域都得到了充分的发展和利用。随着天然气价格的不断下调，玻璃工业将会越来越广泛地使用天然气。本文主要探讨玻璃熔窑天然气燃烧的有关 问题。 二、玻璃工业目前的能耗状况(国内) ①器皿玻璃单位制品（成品）的能耗 重油 258kg/t 消耗热值 2376kcal/kg 柴油 9.6kg/t 电 263kwh/t 其中加热用45.5kwh/t 煤 56.3kg/t 其中重油伴热用48.3kg/t 烧重油窑改烧天然气后，天然气总用量为325Nm3/t玻璃制品，消耗热值2628kcal/kg。其中重油低位热值9210 kcal/ kg，天然气低位热值8086kcal/ Nm3. ②平板玻璃的单耗 1．烧重油 窑型单耗（kg重油/kg玻璃液） 马蹄窑 0.16~0.18 横火窑120吨 0.2~0.22 横火窑300吨 0.18~0.20 横火窑400~500吨 0.16~0.18 横火窑700吨 0.14~0.15 横火窑900吨 0.13~0.14 2．烧天然气 参数 吨位日耗量 （Nm3/D）小时耗量 （Nm3/h）单耗 （Nm3/kg玻璃液）折算重油单耗 kg重油/kg玻璃液 8吨马蹄窑 2640 110 0.33 0.257
30吨马蹄窑 7200 300 0.24 0.187 60吨马蹄窑 14000 583 0.233 0.182 185吨横火窑 56400 2350 0.305 0.238 300吨横火窑 87000 3625 0.29 0.226 说明：重油低热值按10000 kcal/ kg计算，天然气高热值为8670kcal/ Nm3（兰州天然气公司所提数据），天然气低热值为7800kcal/ Nm3。 统计数字表明，无论是器皿玻璃、平板玻璃，窑型是马蹄窑或横火窑，烧油改烧天然气后，从直接加热来看并不节能，反而要增加5%~10%的能耗。但烧油时需要的辅助能源及电力等设施因改烧天然气而被取消，综合能耗还是要降低5%~8%。 三、烧天然气直接加热能耗增高的原因 ①．烟气量增加带来热量损失 烧重油及天然气的理论烟气量计算如下： 1． V油=1.11xQDW油/1000 式中：QDW油——重油低位热值 10000 kcal/ kg V油=11.1Nm3/kg 2． V天=1.105xQDW天/1000+1.02式中：QDW天——天然气低位热值7800 kcal/ Nm3 V天=9.639Nm3/ Nm3 3．烧天然气折算成烧油同等热值的烟气量为： V天总=V天xQDW油/ QDW天=12.36 Nm3 4．同热值情况下，烟气量增加（V天总- V油）/ V油=11.35%。 ②．烟气温度升高带来热量损失 由于辐射换热量的降低和火焰长度等其他因素的影响，天然气烟气温度较之重油，在炉膛出口处会升高100~170℃，这也导致了热量损失的增加。由于烟气量增加带来热量损失，除采用增氧燃烧技术外，已无其它路径可走，本文也不做讨论。这样，烧天然气节能降耗，就集 中到如何降低烟气温度这一焦点上。 四、降低能耗的途径（本文仅从燃烧的角度考虑） 烟气温度升高主要是由于辐射换热量的降低及火焰长度过长所致。 ①．强化热辐射的方法 传热学中，将气体辐射能力与同温度下绝对黑体辐射能力的比值定义为该气体的黑度。烟气的黑度是影响辐射传热过程的重要参数，烟气黑度越大则辐射能力越强，辐射换热量越多。天然气无焰燃烧，影响其黑度的关键是烟气中的三原子气体（CO2，SO2，H2O）及碳氢化合物等。玻璃工业采用有焰、扩散式燃烧装置，天然气或重油燃烧时，产生发光火焰，影响烟气黑度主要是碳黑。它的辐射能力较三原子气体大2~3倍，它可以在可见光谱和红外光谱范围内连续发射辐射能。燃用重油的火焰黑度为0.7~0.85，燃用天然气的火焰黑度为0.6~0.7。 由于天然气火焰黑度较之重油降低不少，必然导致辐射换热量减少，烟气温度升高。 碳黑是碳氢化合物热分解产生的小微粒，直径大约在0.01~0.5um之间，呈颗粒状、链状或絮状分布在气体中。实验资料表明，氢和CO是热稳定性较好的燃气，它们在2500~3000℃
玻璃窑炉设计及先进经验技术引用 第一章单元窑 第一节单元窑的结构设计 一、单元窑熔化面积的确定 二、熔池长、宽、深的确定 三、池底鼓泡位置的确定 四、窑池结构设计 五、火焰空间结构设计 六、烟道 七、通路结构设计 第二节耐火材料的选用及砌筑 一、单元窑选用的主要耐火材料 二、窑炉的砌筑技术 第三节单元窑的附属设备 一、投料机 二、鼓泡器 三、燃烧系统 四、金属换热器 第四节助熔易燃技术的应用 一、辅助电熔在单元窑上的应用 二、纯氧助燃技术的应用
第五节窑炉的启动和投产 一、投产准备 二、燃料准备 三、熟料准备 四、制定窑炉升温曲线五、采用热风烤窑技术 六、点火烤窑注意事项 七、投产 第二章玻璃球窑 第一节窑炉的结构 一、球窑的种类 二、马蹄焰球窑结构设计 三、球窑砖结构和耐火材料 第二节窑炉的熔制 一、玻璃球的熔制 二、玻璃球的成型 三、玻璃球的退火 四、玻璃球生产工艺规程 第三章全电熔玻璃窑 第一节全电熔玻璃窑概述 一、全电熔窑的优缺点 二、全电熔窑的分类 三、全电熔窑一览
四、熔制特性及对配合料要求 五、电熔窑是防止环境污染有力措施 六、玻璃全电熔窑的技术经济分析 第二节全电熔窑的结构设计 一、全电熔窑的形状 二、全电熔玻璃窑炉的加料 三、供电电源和电极连接第四章电助熔技术第一节火焰池窑电助熔的意义 一、池窑电助熔的优缺点 二、电助熔加热的技术分析 第二节电助熔池窑设计和操作 一、熔窑内电极布置和功率配置 二、熔加热功率的计算 第三节电助熔池窑的实例 一、生产硼硅酸盐BL电助熔池窑 二、生产有色BL的电助池窑 三、生产平板BI的电助熔池窑 第五章供料道的电加热 第一节供料道电加热概述 一、供料道工作原理及其加热现状 二、供料道电加热的优越性 三、供料道电加热分类
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
第二篇全电熔玻璃窑 6 全电熔玻璃窑概述 (1) 6.1全电熔窑的优缺点 (1) 6.1.1全电熔窑的优点 (1) 6.1.2全电熔窑的缺点 (1) 6.2全电熔窑的分类 (3) 6.2.1热顶电熔窑 (3) 6.2.2半冷顶电熔窑 (4) 6.2.3冷顶电熔窑 (5) 6.2.4含有高挥发性组份的玻璃电熔窑 (5) 6.2.5熔化深色玻璃的电熔窑 (6) 6.2.6小型电熔窑 (7) 6.2.7中型和大型熔窑 (7) 6.3 全电熔窑一览 (7) 6.3.1Gornelius电熔窑 (7) 6.3.2 Souchon-Neuvesel窑 (11) 6.3.3 Borel窑 (12) 6.3.4 W. Konig窑 (15) 6.3.5 Grebenshtchirkov窑 (16) 6.3.6 Penberthy窑 (17) 6.3.7双室电熔窑 (19) 6.3.8铅晶质玻璃电熔窑（T型窑） (25)
6.3.9六角形竖井式电熔窑（德国SORG公司设计的VSM电熔窑） (27) 6.3.10“波歇”(Pochet)窑 (28) 6.4全电熔窑的熔制特性及其对配合料的要求 (28) 6.4.1电熔窑中的液流情况 6.4.2配合料的制配 6.4.3配合料的化学反应 6.5 玻璃电熔窑是玻璃厂防止环境污染的有力举措 (30) 6.5.1全电熔窑的熔化反应降低了有毒气体(如SO2、NO X)的排放量 (31) 6.5.2降低有害的挥发性玻璃组份 (32) 6.5.3降低挥发到空气中的尘粒 (32) 6.5.4降低了窑炉周围的操作温度 (32) 6.5.5降低了燥音 (32) 6.6玻璃全电熔窑的技术经济分析 (33) 6.6.1粉尘或废气净化设备 (33) 6.6.2能源消耗和热效率 (34) 6.6.3基建投资 (35) 6.6.4节约的挥发性原料 (36) 6.6.5全电熔窑的技术经济分析实例 (36) 7 全电熔窑的结构设计 (38) 7.1全电熔窑的形状 (38) 7.2全电熔玻璃窑炉的加料 (41) 7.2.1垄式加料机 (42)
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；
我国玻璃窑炉的节能[574] 我国玻璃窑炉的节能 王辰亚 （中国节能协会玻璃窑炉专业委员会） 前言：各级领导的关心和重视，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会的大力推动，使我国玻璃窑炉节能技术得到了广泛的推广应用，科学节能的经营管理得到了加强，全国玻璃窑炉节能已取得了实效，节能效果显著。 玻璃窑炉的节能，实际是玻璃工业全方位综合性系统工程实施的问题，缺一不可。是玻璃工业节能技术中的一个大课题，本文将试探性的加以论述，以达到抛砖引玉的目的。 一、我国玻璃工业窑炉能耗现况： 我国大约有4000～5500座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2以下的中小型炉数量大约占总量的80％左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63％，燃油炉约占29％，天然气炉、全电熔炉等约占8％。 2008年全国玻璃产量大约为2000～3000万吨。年耗用标准煤1700～2100万吨。 其中平板玻璃产量为53192万重量箱，所用能耗折合标准煤1000万吨／年。平均能耗为7800干焦／公斤玻璃液，窑炉热效率20～25％，比国际先进指标30％≦低5％～1 0％。每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2万吨、NOx14万吨。 玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般，占全厂总能耗的80～85％左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。当然这几年随着我国电力工业的发展，全氧炉、电助熔、全电熔炉有了较大的发展。 2008年日用玻璃产量1445.7万吨，如成品率平均为90％，年玻璃出料量应为1590万吨，年耗标煤557～636万吨。完成工业产值865.5亿元、出口额2.1亿美元，其单耗平均为350～400公斤标准煤／吨玻璃液，比较好的为每吨玻璃液150～250公斤标准煤(啤酒瓶、农药瓶、普通白料制品等)，较差的多达900～1000公斤标准煤，二者相差3～4倍之多。又如窑炉热有效利用率先进的为25～38％，落后的只有12～22％，之间相差3～26个百分点，国外日用玻璃包装瓶熔窑单耗为110～130 kg标煤／吨玻璃液左右，劳动生产率为200～370吨／年人，熔化率2.5～3.8吨／m2·日。窑炉大都为日出料量180～250吨。热效率在48％左右。国内外差距较大。 我国改革开放以前，全国玻璃工业窑炉的炉型和技术等都比较落后，能耗很高，改革开放以后引进不少国外玻璃窑炉的先进软硬件，配合派人到国外学习参观，结合国情我们的科技工作者经过30多年的引进消化吸收，采用众多新技术创新设计出我国高效、长寿命、节能新型窑炉，使我国玻璃工业窑炉节能技术有了长足的进步，但与国际最先进技术水平比，还有一定差距，以两大玻璃行业窑炉的主要技术指标进行国内外对比，见表一。 表一国内外玻璃窑炉主要技术指标对比
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;
我国玻璃窑炉的节能 王辰亚 （中国节能协会玻璃窑炉专业委员会） 前言：各级领导的关心和重视，中国节能协会玻璃窑炉专业委员会的大力推动，使我国玻璃窑炉节能技术得到了广泛的推广应用，科学节能的经营管理得到了加强，全国玻璃窑炉节能已取得了实效，节能效果显著。 玻璃窑炉的节能，实际是玻璃工业全方位综合性系统工程实施的问题，缺一不可。是玻璃工业节能技术中的一个大课题，本文将试探性的加以论述，以达到抛砖引玉的目的。 一、我国玻璃工业窑炉能耗现况： 我国大约有4000～5500座各种类型的玻璃窑炉，其中熔化面积80m2以下的中小型炉数量大约占总量的80％左右，使用燃料种类分：燃煤炉约占63％，燃油炉约占29％，天然气炉、全电熔炉等约占8％。 2008年全国玻璃产量大约为2000～3000万吨。年耗用标准煤1700～2100万吨。 其中平板玻璃产量为53192万重量箱，所用能耗折合标准煤1000万吨／年。平均能耗为7800干焦／公斤玻璃液，窑炉热效率20～25％，比国际先进指标30％≦低5％～1 0％。每年排放SO2约16万吨、烟尘1.2万吨、NOx14万吨。 玻璃熔窑在玻璃工厂中是消耗燃料最多的热工设备，一般，占全厂总能耗的80～85％左右，目前我国玻璃工业所用的主要能源是：煤、油、电和天然气等燃料。由于燃料价格几年来持续上涨，企业燃料成本逐年增加，效益锐减，在此形势下，玻璃工业根据我国能源蕴藏品种结构、分布、数量和价格等不得不做使用调整。使以前规划设计推行的使用清洁、高热值能源的思路发生了一定的变化。即近几年来企业欲争取较大效益。有不少燃油炉改成燃煤炉，以此带来不小的环境保护问题。当然这几年随着我国电力工业的发展，全氧炉、电助熔、全电熔炉有了较大的发展。（Emisshield能用于哪种燃料？？）2008年日用玻璃产量1445.7万吨，如成品率平均为90％，年玻璃出料量应为1590万吨，年耗标煤557～636万吨。完成工业产值865.5亿元、出口额2.1亿美元，其单耗平均为350～400公斤标准煤／吨玻璃液，比较好的为每吨玻璃液150～250公斤标准煤(啤酒瓶、农药瓶、普通白料制品等)，较差的多达900～1000公斤标准煤，二者相差3～4倍之多。又如窑炉热有效利用率先进的为25～38％，落后的只有12～22％，之间相差3～26个百分点，国外日用玻璃包装瓶熔窑单耗为110～130 kg标煤／吨玻璃液左右，劳动生产率为200～370吨／年人，熔化率2.5～3.8吨／m2·日。窑炉大都为日出料量180～250吨。热效率在48％左右。国内外差距较大。 我国改革开放以前，全国玻璃工业窑炉的炉型和技术等都比较落后，能耗很高，改革开放以后引进不少国外玻璃窑炉的先进软硬件，配合派人到国外学习参观，结合国情我们的科技工作者经过30多年的引进消化吸收，采用众多新技术创新设计出我国高效、长寿命、节能新型窑炉，使我国玻璃工业窑炉节能技术有了长足的进步，但与国际最先进技术水平比，还有一定差距，以两大玻璃行业窑炉的主要技术指标进行国内外对比，见表一。 表一国内外玻璃窑炉主要技术指标对比 2008年1～11月，我国平板玻璃产量为51390．32万重量箱，同比增长9.0％。12月产量为4102.09万吨同比下降7.72％。受国际金融危机的影响，平板玻璃全行业亏损，特别是下半年浮法生产线陆续放水停产，具有代表性的是11月底福耀玻璃两条浮法线、南玻三条浮法线放水停产。2009年形势依然严峻，据国家统计局最新数据显示1～2月份累计生产平板玻璃853733万重量箱，比2008年同期减少654万重量箱，同比下降7.11％。从3月份开始不少大型工程上马，形势有所好转。 玻璃企业的能耗主要在玻璃的熔制过程中消耗，熔制玻璃的目的，是在高温下将多种固相的配合料经熔融转变为单一的均匀玻璃液，当然在实际生产中玻璃行业抓住了窑炉的节能就是抓住了行业节能的主
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