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。
Abstract
The design introduced the technical process of 900t/d float glass production line. During the planning, for the raw material, the computation of material has been made; and for the melt section, the melting kiln various spots size, The heat balance and the choose of the equipment have been calculated with reference to the domestic and foreign materials and the experience, the environmental protection importance and environmental protection measure have been analyzed. With reference to factory date, under the technology arrangement correlation knowledge foundation, the factory horizontal plan about the storage, the melting kiln, the tin trough and product storage has been finished. The melting kiln structure has been concretely introduced, the horizontal plan and the sectional drawing of the melting kiln, small mouth composition and card neck structure drawing have been draw up. The entire design consulted the main design mentality of present float glass production; took the domestic and foreign advanced technologies; carried on the entire automated production; reflected at present floats production to compare the high level.
keywords: float glass; melting section; choose of the equipment; process calculation.
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)
前言
英国Pilkington兄弟在20世纪50年代浮法玻璃生产技术的发明付出了坚持不懈的努力，自1953年开始到1959年取得了成功耗时7年，投入了400万英镑。同时美国的Ford公司也为浮法玻璃的成功做出了很多贡献，但是Ford公司递交专利申请书时比Pilkington兄弟晚了几个月，而让Pilkington兄弟独享了此项殊荣。
浮法玻璃因熔融玻璃液漂浮在熔融锡表面成型为平板玻璃而得名。这种生产方法于无需克服玻璃本身重力，可使玻璃原板板面宽度加大，拉引速度大大提高，产量和生产规模增大：由于成型是在熔融金属表面进行，因此可以获得双面火抛光的优质镜面，其表面平整度、平行度可以与机械磨光玻璃相媲美，而机械性能和化学稳定性又优于机械磨光玻璃；同时，采取该讲法可以生产出厚度在
0.5~25mm之间的多种品种、规格的玻璃，以满足不同用途的需要；另外浮法工艺还可以在线生产各种本体着色玻璃和镀膜玻璃，大大丰富平板玻璃的范畴，扩大了玻璃在各个领域的应用。因此，随着浮法玻璃生产工艺的出现和不断发展。使得其它的生产工艺逐渐被淘汰，只有Colburgh法与之并存[1]。
除了英国Pilkington公司的浮法技术之外，还有美国Pittsburgh技术比较有名。1975年，美国Pittsburgh平板玻璃公司宣布，他们在Pilkington的工艺基础上采用把玻璃液流道和流槽相结合的宽玻璃液输送系统，使流入锡槽的玻璃液带宽度与成品玻璃的宽度相近，这样可以缩短玻璃液在锡液面上的横向摊平和展薄时间，使玻璃具有更好的内在质量和横向平直性。
自1959年2月浮法玻璃生产成功以来，浮法玻璃得到迅速的推广。截至2003年，全世界已有36个国家和地区建成了140多条浮法玻璃生产线，总量达到3亿吨左右，并占到平板玻璃总量的80%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，其玻璃熔窖拉引规模也在150~100t/d之间不等。
当今世界的玻璃市场上，玻璃与玻璃加工业主要由5家玻璃公司所垄断，其总生产能力占全球玻璃生产能力的70%以上，仅日本旭硝子一家公司的市场占有率就达到了21%，英国皮尔金顿公司为12%，美国PPG11%。
我国浮法玻璃生产工艺从1965年开始实验，到1971年生产性试验线建成投产并取得成功，用了近7年的时间。在试验线投产时只能生产6mm厚的玻璃，到1972年，能够比较稳定的生产出4~9mm玻璃，并试拉了3mm玻璃；1978年，对试验线时行了熔窑该烧重油、扩大生产能力的改建；1980年，国内仅有的一条试验线已能的生产出3~10mm厚度的浮法玻璃；1981年4月，试验线采取的生产技术通过国家级技术鉴定，获国家银质发明奖。由于该生产试验线是在原洛
阳玻璃厂试验成功的，故命名为中国“洛阳浮法玻璃工艺技术”（简称“洛阳浮法”）。
自“洛阳浮法”诞生以来，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。截至2009年底，我国已建成投产的浮法玻璃生产线有125条，而采用“洛阳浮法”技术的生产线多达八十余条，其日拉引量一般为400~900t，原板厚度1.1~25mm，总生产能力达到3.13亿重箱/年。目前，我国玻璃工业先后在日熔化量、玻璃技术装备、节能降耗、环境保护、多功能玻璃开发以及超薄、超厚品种形制方面都取得了重大突破，一些先进技术与国外的差距也正逐步缩小，我国浮法工艺技术从20世纪80年代已开始身发展中国家出口。
与发达国家相比，我国玻璃企业规模一般比较小，并且技术水准参差不齐。目前，我国有大大小小的玻璃企业几百家，但普遍存在着规模小、整体水平不高、结构单一的特点，并且地域分布不均衡，经济发达地区数量多、规模大、技术也较为先进，代表着我国浮法技术发展的新水平。目前，国内比较大的几家玻璃企业市场占有率仍然较低，最大的玻璃集团年销售额仅2~3亿美元，与国外大公司相比差距很大。
今后玻璃发展的目标是将常规的和特殊的技术进步结合起来，实现浮法玻璃生产技术、装备的新突破，并在新产品开发、功能化、环保等多方面加大技术研究力度，以促进玻璃工业可持续发展。
第一章浮法玻璃工艺方案的选择与论证
1.1平板玻璃工艺方案
平板玻璃规模化生产直到18世纪才真正出现。在18世纪生产平板玻璃的方法主要有两种：一是冠形制板法二是圆筒法。后来进一步改进出现了Sieverts法，1903处发明了Lubers法，到20世纪后出现了很多很好的生产平板玻璃的方法。
1.1.1有曹垂直引上法
其形成特点是利用槽子砖成型，由于静压力作用，玻璃液从槽口向上涌出形成板根，板根处玻璃液受引上机石棉辊拉引继续上升，并经受水冷却器急冷，逐渐硬化形成玻璃原板，进入引上机膛退火。原板经切割而成原片。玻璃性质、板根成形、边子成形、原板拉伸力是影响玻璃成形的决定性因素。其缺点是由于使用槽子砖，玻璃板的波筋、线道等缺陷难以根除，光学畸变较重，产量低。
1.1.2垂直引上法
利用引砖成形，玻璃带通过设置在玻璃液面经上的一对水平冷却器冷却后被引上拉引。表层玻璃一方面抵抗重力减少厚度，另一方面被引上进一步冷却到最后固化，过到一定厚度和宽度，继续引上，引砖是无槽垂直引上的重要形成设备，有挡热，分流和稳定板根的作用。形成板根的玻璃液由表面流的玻璃自由汇合被引上进入板根。玻璃液的温度和对流还有引上室的气流波动对原板形成有极大影响。其缺点是生产操作难，玻璃厚度差的大，不易生产小于2mm的薄玻璃。
1.1.3压延玻璃
它是利用水平连续压延法，能大量生产。从玻璃熔窑末端流液口连续地流出玻璃液，通过用水冷却的上下一对辊子之间，没冷却的玻璃液被压延辊压成一定厚度的玻璃板，随两辊回转玻璃板被向前拉引，经输送辊道进入退火窑，冷到室温。其缺点是玻璃的厚度的均匀性不好，不易生产薄玻璃。
1.1.4 水平拉制法
它是在玻璃熔窑末端设置浅引上室，玻璃带在引上室中有表面被拉引，经水冷却辊冷却，黏度增加，玻璃被连续拉引成带状玻璃板垂直上升到60cm左右高的位置，在此经加热软化的玻璃板借助转向辊将玻璃弯成不平方向，送进退火窑。这种方法生产的质量好，产量高。其缺点是由于形成室结构复杂，不易控制。
1.2 浮法玻璃工艺及其产品的优点
1.质量好，由于玻璃液是在锡槽中抛光，具有很好的抛光效果，也不会因为机械磨光引起的玻璃缺陷。
2.产量大，浮法玻璃采用全自动，不需要庞大的沙子分级和机械磨光设备，成品率高，且采用自动化，规模扩大。
3．品种多，采取这种方法可以生产出厚度在0.5~25mm之间的多种品种、规格的玻璃，以满足不同用途的要求。另外，浮法工艺还可以在线生产各种本体着色玻璃和镀膜玻璃，大大丰富了平板玻璃的范畴，扩大了玻璃在各个领域的应用。
综上，浮法生产是目前世界上最先进的生产技术，到2008年，浮法玻璃占玻璃生产行业的76.7%以上，中国建成的洛阳浮法线有146条，其是拉引量在300~700t，原板厚度为1.1~25mm，总生产能力到3.06亿箱/年。
1.3 浮法玻璃生产工艺流程图
图1.1玻璃生产工艺流程图
第二章 设计说明
本设计采用最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世界先进水平。设计中大量收集目前国内外先进技术，对结构进行改善还为将来生产规模的扩大留有余地。在收集大量数据的基础上做出合理、科学、先进的设计。
2.1设计依据
产品方案： 浮法平板玻璃； 生产规模： 日熔化量为900t; 工作制度： 52/5/8； 玻璃厚度： 5mm; 玻璃原板宽度：4000mm ； 玻璃净板宽度：3500mm ； 总成品率： 80%； 产品品种： 平板玻璃； 冷修周期： 8年； 玻璃的化学成分见表2.1
表2.1 玻璃化学成分表
单位：%（质量分数）
所用各原料的化学成分见表2.2
表2.2 各原料的化学成分
单位：%（质量分数）
原料
含水率
SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO N 2O Na 2SO 3
C 硅砂 白云石 石灰石 纯碱 1.0 0.3 2.0 1.8 98.76 0.69 0.3
0.56 0.15
0.08 0.13 0.07
0.14 31.57 55.4
0.02 20.47 0.2
0.19 57.94
芒硝 4.2 1.10 0.29 0.05 0.5 0.37 41.47 95.03 煤粉
84.11
化学成分 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO R 2O SO 3 All 含量
72.0
1.0
0.1
8.5
4.00
14.3
0.1
100
2.2工厂设计原则
采用先进、可靠的技术措施的装备，确保能生产出满足企业要求的平板玻璃。以满足浮法线高标准产品质量和品种要求为前提，进行设备选型，既要有效控制投资，又必须确保达到使用要求，确保总体目标和实现。环境保护、职业安全卫生、节能、消防等方面均要符合国空的相关标准规范、规定。总体规划的布局合理、道路通畅，方便管理，最大限度利用厂区原有场地和设施。全面解决工厂生产，厂外运输和各种物料储备的关系。应该考虑工厂建成后生产潜力的可能和留有工厂发展的余地。
第三章 玻璃的化学成分及原料
3.1 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Na 2O-CaO-SiO 2系统相图确定该系统中能够形成玻璃的组成范围为：12%~18% Na 2O ，6%~16% CaO ，68%~82% SiO 2，但在实用玻璃组成中该系统的组成范围为：12%~15% Na 2O ，8%~12% CaO ，69%~73% SiO 2。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（Na 2O·CaO·SiO 2）和硅灰石（CaO·SiO 2），在生产实践中当引入MgO 和Al 2O 3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3.1 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
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
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Al2O3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）Fe2O3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。
用于制备琧配合料的各种物料，统称为玻璃原料。根据它们的用量不同，分为主要原料和辅助原料两类。主要原料指玻璃中引入各种组成氧化物的原料，如石英砂、白云石、尾砂、纯碱和芒硝等。辅助原料是使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。它们用量少，但其作用并不是不重要。根据作用不同，分为澄清剂，脱色剂，氧化剂和还原剂等，对原料质量主要有以下要求：原料引入的主要成分含量高，杂质含量低，不得超标；原料组成粒度分布合理，以保证配合料均匀度达最佳状态，玻璃熔制质量好；原料中难溶矿物的含量和粒度符合要求，避免玻璃成品上形成固体夹杂物。
3.2 配料流程
3.2.1 硅砂系统为引入SiO2的原料，SiO2的想对分子质量是60.06，密度是2.4~2.5g·cm-3。SiO2是玻璃形成骨架的主体，以[SiO4]的结构组成不规则连续网络结构。它本身就可以开成玻璃，即石英玻璃，引入二氧化硅的作用，是提高玻璃的熔制温度、黏度、化学稳定性、热稳定性、硬度和机械强度，同时它又能降低玻璃的热膨胀系数和密度。
合格的硅砂由汽车运输进厂，入喂料仓，经电磁振动给料机喂料，斗式提升至均化库料堆上放的带卸料小车的带式输送机上，进行均化堆料作业。
用于配料的硅砂，有门式耙料机均化取料，经带式输送机运至1#式提升机，提升入中间仓，有电磁振动给料机喂入平面摇筛进行保护性筛分，筛下物同2#斗式提升机提升，以带式输送机送入粉库贮存，当门式耙料机发生故障时，同轮式装载机代替，经带式输送机运至1#斗式提升机，提升入中间仓进行筛分作业。
3.2.2 白云石系统为引入MgO的原料，MgO的相对分子质量是40.32,它在硅酸盐玻璃中是网络外体氧化物。玻璃中经3.5%以下的MgO代替部分CaO，可使玻璃形成硬化速度变慢，降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定性的机械强度。
白云石块料同汽车运输进厂，由抓斗桥式起重机运至喂料仓，通过电磁振动给料机喂入鄂式破碎机进行破碎。破碎后的物料经斗式提升到中间仓，再由电磁振动给料机喂入锤式破碎机进行细碎，细碎后的物料经斗式提升机升入两台六角
筛进行筛分，筛上物返至锤式破碎机细碎，再提升、筛分，筛下的合格物料由斗式提升机升入库顶带式输送机，送入粉库贮存。
3.2.3 尾砂系统为引入Al2O3的原料，Al2O3的相对分子量为101.94,密度为3.84g·cm-3。它属于玻璃的中间体氧化物，能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、化学稳定性、热稳定性、硬度、机械强度和折射率，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀，并有助于氟化物的乳浊。
利用原有加工系统，合格粉料由斗式提升机提升，然后经过双向闸门和带式输送机送投影仪粉库贮存。
3.2.4 石灰石系统为引入CaO的原料，CaO的相对分子量为56.08,密度为2.6~2.8 g·cm-3，是玻璃结构网络外氧化物，其主要作用是稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。主要矿物是方解石，是一种微晶或潜晶结构的化学与生物化学沉积岩。
利用原有加工系统，合格粉料由斗式提升机提升，然后经过双向闸门和带式输送机送投影仪粉库贮存。
3.2.5 纯碱、芒硝系统为引入R2O的原料，Na2O的相对分子量是62,密度2.27 g·cm-3，是玻璃网络外氧化物，可降低玻璃的黏度，使玻璃易于熔融，是玻璃的良好溶剂。可增加玻璃的热膨胀系数，降低玻璃的热稳定性，化学稳定性和机械强度。
纯碱、芒硝由火车运输进厂，由手推车从袋装原料库运至原料车间倒料处，人工拆袋倒料经斗式提升机提升入立角筛进行筛分，筛上物经笼型碾粉机粉碎再提升、筛分，筛下的合格料由斗式提升机提升入粉库贮存。
3.2.6 煤分系统它引入的主要成分是还原C，因为芒硝是主要澄清剂，它在熔窑内高温分解产生O2和SO2，所以使用芒硝里还要使用澄清剂，而煤分就是一个很好的选择。
袋装的煤粉由汽车运输进厂，由手推车从库房运至粉库吊运孔处，经电动葫芦提升至粉库顶，人工拆袋倒料送入粉库贮存。
3.2.7 称量混合系统，各种粉料按配比分别采用“减量法”的“增量法”电子秤进行准确称量，通过称量带式输送机运至预定的混合机混合，混合时加适量水蒸汽，以前常加水混合，但加水蒸汽有更多好处，比如混合料不易结团，混合料更为均匀，粒度相差不太大，混合均匀的配合料卸入中间仓，再由配合料带式输送机运至浮法联合车间窑头料仓，之后便进行熔窑的熔化、锡槽的成型、退火窑退炎，经过切裁得到相应规格的成品。
原料工艺有三个关键部位：原料成分、原料的颗粒大小和原料混合的均匀度，实际生产中各种原料的控制粒度范围见表3.2。
3.3 其它辅助原料
1）澄清剂 往玻璃配合料或玻璃液中加入一种高温时本身能气化或分解放出气体，以促进排除玻璃液中气泡的物质，称为澄清剂。浮法玻璃常用的澄清剂有三氧化二锑、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、二氧化铈。
表3.2 实际生产中各种原料的控制粒度范围
2着色剂 使玻璃着色的物质，称为着色剂。其作用是使玻璃对光线产生选择性的吸收，呈现一定的颜色。根据着色剂在玻璃中呈现形态不同，分为离子着色剂、胶态着色剂和硫硒化物着色剂三类。浮法玻璃常用离子着色剂即过渡金属元素和稀土元素的化合物。
3）脱色剂 对浮法玻璃透明度危害最大的是微量的铁，其次是铬、钒、钛。脱色主要是如何减弱和中和铁的着色作用的问题。方法主要有物理脱色和化学脱色。常用的物理脱色剂有二氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化钕。常用的化学脱色剂有硝酸钠、硝酸钾、三氧化二锑、氧化铈、氧化锰。
4）碎玻璃 在玻璃生产和加工和各个环节，总会产生一定量的碎玻璃，如生产中的不合格产品及切裁下来的边子等。从工艺上看，有利于配合料的熔化，澄清，节能，提高产量，降低成本等。使用碎玻璃的过程中必须注意几个问题：二次挥发；二次积累；对某些化学稳定性差的玻璃，由于表面水解造成表面层与内层成分之间的差别，若熔制温度较低或玻璃的对流不大时，在熔制后的玻璃液内部往往留下明显的差别；当玻璃重熔时，热分解会使氧化铁转变为氧化亚铁，同
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
时也影响硒的脱色作用，使玻璃的颜色变坏。热分解出来的氧，容易扩散到周围的气泡中去，与之一起益处玻璃液外，导致玻璃缺氧，呈还原性制。对变价元素为基础的颜色玻璃会引起色泽上的变化；在碎玻璃中含有少量的化学结合气体，在重熔时产生相当于二次气泡那样的微小气泡，因此，加入碎玻璃多时就难于澄清；使用外购玻璃时，除要进行清洗、选别、除杂和磁选除铁外，还必须经常取样，进行化学分析，对配合料配方进行调整。
第四章 配料计算
4.1 于配料计算相关的参数
1）%100×纯碱总用量
飞散量
纯碱飞散率＝
2）%100×+222O
Na O Na O
Na 芒硝引入的纯碱引入的芒硝中的芒硝含率＝
3）%
××142%
×80×3玻璃获得率）配合料（芒硝含量）芒硝加入量（含量＝
配合料t kg SO
4）%100×%
×%
×芒硝含量芒硝用量炭含量炭粉用量炭粉含量＝
5）%×%
×玻璃获得率配合料量炭含量炭粉加入量想配合料炭含量＝
6）%100×100100玻璃液用的原料的量
制玻璃液
玻璃获得率＝
kg kg 4.2浮法平板玻璃配料计算
4.2.1设计依据
产品方案： 浮法平板玻璃； 生产规模： 日熔化量为900t; 工作制度： 52/5/8； 玻璃厚度： 5mm; 玻璃原板宽度：4000mm ； 玻璃净板宽度：3500mm ； 总成品率： 80%； 产品品种： 平板玻璃； 冷修周期： 8年； 玻璃化学成分见表4.1
表4.1 玻璃化学成分表
单位：%（质量分数）
各原料的化学成分见表4.2
表4.2 各原料的化学成分
单位：%（质量分数）
原料
含水率
SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO N 2O Na 2SO 3
C 硅砂 白云石 石灰石 纯碱 芒硝 煤粉
1.0 0.3
2.0 1.8 4.2
98.76 0.69 0.3 1.10
0.56 0.15 0.29
0.08 0.13 0.07 0.05
0.14 31.57 55.4 0.5
0.02 20.47 0.2 0.37
0.19 57.94 41.47
95.03
84.11
4.2.2配料的工艺参数； 计算基础：100kg 玻璃液； 计算精度：0.001 纯碱灰散率：1.5%； 玻璃获得率：80%； 碎玻璃掺入率：20%； 芒硝含量：3%； 碳粉含率：4%； 4.2.3计算步骤；
1、芒硝用量的计算，设生产100KG 玻璃液用xkg 芒硝。
%3=3
.144147
.0×x
x=1.034(kg) 芒硝引入和各物质的量如下；
SiO 2＝0.0103(kg) Al 2O 3＝0.003(kg) Fe 2O 3＝0.001(kg) CaO ＝0.005(kg) MgO ＝0.004(kg) N 2O ＝0.429(kg)
化学成分 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO R 2O SO 3 All 含量
72.0
1.0
0.1
8.5
4.00
14.3
0.1
100
2、纯碱用量的计算。
纯碱用量＝)(940.23=5794
.0429
.03.14kg
3、煤粉的用量，设用量为x kg.
%7.4=9503.0×034.18411
.0×x
x=0.055(kg) 4、硅砂用量计算，设用量为x.
0.9876x=72.0-0.010 x=72.8(kg)
由硅砂引入各氧化物的量见表4.3
表4.3硅砂引入各氧化物的量
单位：kg
5、白云石和石灰石用量计算，设白云石为x ，石灰石为y
0.3157x+0.554y=8.5-(0.058+0.005)=8.437 0.2047x+0.002y=4.0-(0.014+0.004)=3.982 x=19.403(kg) y=4.172 (kg)
由白云石和石灰石引入各氧化物的量见表4.4
表4.4白云石和石灰石引入各氧化物的量
单位：kg
6、校正纯碱用量和挥散率，设用量为X ，挥散为Y
)138.0+429.0(3.14=5794.0×x x=23.702(kg)
015.0=+702.23y
y
y=0.361(kg)
原料 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO R 2O 硅砂
73.8
0.408
0.1
0.058
0.014
0.138
原料 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO 白云石 石和石
0.134 0.012
0.029
0.025 0.002
6.126 2.311
3.972 0.008
7、校正硅砂用量设用量为x
0.9876x=72.0-0.0103-0.134-0.012=71.844 x=72.746(kg) 8、玻璃获得率
玻璃获得率＝100/121.112＝82.5% 9、换料单位计算
碎玻璃掺入率：20%，配合料的含水为4%，混合机容量为1000KG 。 以硅砂为例 干基＝kg 52.480=%065.60×%)]20×1000(1000[
湿基＝
kg 37.485=%
0.1152
.465
由于水分含量为4%
800/96%＝833.33kg 833.33-799.61＝33.72kg 所以还有加水33.7kg.
对于日产900 t ，所以t 33.3033.7×900＝每天加水量＝ 10、汇总成原料用量见表4.5
表4.5各原料年用量表
4.3平板玻璃形成过程的耗热量的计算
各原料在湿基中的百分比见表4.6
原料
日用量（干基）t/d
含水率 （%） 损失率 （%） 湿基 （t/d ） 日进厂量 （t/d ） 年进厂量（t/a ） 硅砂 白云石 石灰石 纯碱 芒硝 煤粉 合计 碎玻璃 总计
654.7 174.6 37.54 213.3 9.306 0.495 1090 180 1207
1.0 0.3
2.0 1.8 4.2 2.1
1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
661.3 175.1 38.3 217.2 9.71 0.506 1102.2 180 1282
668 176 38.5 218.3 9.7 0.509 1111 180 1291
243823 64249 14056 79687 3564 185 405563 65700 471263
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。
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
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
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
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；
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
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
ICS27.010 F10 备案号： DB33 玻璃单位产品能耗限额及计算方法 The quota & calculation method of energy consumption per unit products for glass 浙江省质量技术监督局 发布
前言 本标准4.1和4.2为强制性条款。 本标准的附录为资料性附录。 本标准由浙江省经济贸易委员会提出。 本标准由浙江省能源标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：浙江省节能协会、浙江省玻璃窑炉组。 本标准主要起草人：苳方针、沈锦林、金海峰、吴天舜、李涛、唐国胜。
玻璃单位产品能耗限额及计算方法 1 范围 本标准规定了普通玻璃单位产品能源消耗（简称能耗）限额核算范围、基本要求、计算方法及管理要求。 本标准适用于普通玻璃生产企业进行能耗的计算与评价。 2 术语和定义 下列术语和定义适用本标准。 2.1 综合煤耗 企业在计划统计期内生产每吨（每重量箱）合格玻璃制品的燃料消耗包括燃料加工、玻璃熔制、成型、退火、加工及配套锅炉能耗：单位：千克标准煤/吨产品（千克标准煤/重量箱）。 2.2 综合电耗 企业在计划统计期内生产每吨（每重量箱）合格玻璃制品的综合电力消耗，包括生产各工艺过程中的电耗与生产该产品所配套的辅助设备的电耗（kWh/t）（kWh/重量箱）。 2.3 可比综合能耗 企业在计划统计期内生产每吨（每重量箱）合格玻璃产品所耗各种能源统一修正后并折算成标准煤所得的可比综合能耗。（kg ce/t）。 3 能耗限额 现有玻璃生产企业的玻璃单位产品综合能耗在2009年前应达到表1所列的限额要求。 表1 现有玻璃企业单位产品能耗限额
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
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