浮法玻璃熔窑结构和燃烧系统
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浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑是一种用于生产玻璃板的重要设备,它采用了浮法工艺,在玻璃制造业中具有重要的地位。
浮法玻璃熔窑的结构对于生产过程的稳定性和玻璃品质的保证起着关键的作用。
一、玻璃熔窑的整体结构浮法玻璃熔窑通常由熔池、熔池后区、熔池中区、熔池前区和出口区组成。
熔池是熔窑的核心部分,是玻璃原料熔化的地方。
熔池后区主要用于玻璃液的均热、净化和脱气。
熔池中区是玻璃液的成形区,通过控制温度和速度,使玻璃液在这一区域内逐渐形成平整的玻璃板。
熔池前区是玻璃板的冷却和固化区域,通过控制冷却速度和冷却方式,使玻璃板逐渐凝固。
出口区是玻璃板的取出和切割区域,通过设备将玻璃板从熔窑中取出,并进行必要的切割和整理。
二、熔池的结构熔池是浮法玻璃熔窑的核心组成部分,其结构主要包括熔池底部、熔池壁、熔池顶部和熔池的加热系统。
熔池底部通常由石英砂和耐火材料构成,以承受高温和化学腐蚀。
熔池壁采用多层耐磨耐火砖砌筑而成,以保护熔池的稳定和耐久性。
熔池顶部通常采用陶瓷材料制成,以防止玻璃液与外界空气接触。
熔池的加热系统采用天然气或液化石油气等燃料,通过燃烧产生的高温火焰加热熔池,使玻璃原料熔化成液体状态。
三、熔池后区的结构熔池后区是玻璃液的均热、净化和脱气区域,其结构主要包括流道、均热区和净化区。
流道位于熔池后区的最上方,用于将熔池中的玻璃液引导至熔池后区。
均热区通过控制温度和搅拌玻璃液,使其达到均匀的温度和成分分布。
净化区通过添加特定的化学物质,去除玻璃液中的气泡和杂质,提高玻璃品质。
熔池后区的结构设计合理,能够实现玻璃液的均热、净化和脱气,为后续工序提供高质量的玻璃液。
四、熔池中区的结构熔池中区是玻璃液的成形区域,通过控制温度和速度,使玻璃液在这一区域内逐渐形成平整的玻璃板。
熔池中区的结构主要包括成形辊、支撑辊和冷却辊。
成形辊用于控制玻璃液的流动和形状,使其逐渐成形为平整的玻璃板。
支撑辊用于支撑和稳定玻璃板,以避免其变形或破裂。
浮法玻璃退火窑的尺寸与结构优化设计引言:随着现代建筑、汽车、光电等行业的快速发展,对于玻璃的需求量也越来越大。
浮法玻璃作为一种广泛应用于各个领域的玻璃类型,其生产工艺和设备起到了至关重要的作用。
浮法玻璃退火窑作为浮法生产线的关键设备之一,尺寸与结构的优化设计是确保玻璃熔化和退火过程的顺利进行的重要因素之一。
1. 退火过程对浮法玻璃的影响退火过程对浮法玻璃的性能和质量有着重要的影响。
在退火过程中,玻璃会被加热至高温,然后缓慢冷却以达到消除内部应力、提高光学性能、改善表面平整度等目的。
合理的退火过程能够保证玻璃的机械性能和稳定性,同时降低开裂率,提高玻璃的品质。
2. 浮法玻璃退火窑的尺寸优化2.1 窑室的尺寸设计窑室的尺寸设计直接关系到退火过程中玻璃的受热和冷却速率。
一般来说,窑室的尺寸应十分均匀地加热玻璃,并确保能够容纳需处理的玻璃板数量。
尺寸不当会导致部分玻璃板受热过度,使得退火效果不均匀。
2.2 窑室的高度设计窑室的高度设计直接影响到玻璃板在退火过程中的变形和应力消除。
窑室过高会导致玻璃板下弯,而窑室过矮会导致玻璃板上弯,都会影响玻璃的平整度和质量。
因此,合理的窑室高度设计是非常重要的。
3. 浮法玻璃退火窑的结构优化3.1 顶部结构设计顶部结构通常由隔热层和电加热系统组成。
对于隔热层的优化设计,应选用高效的保温材料,减少热量损失。
电加热系统应合理布置,确保窑室内的温度分布均匀,避免温度集中和冷热点的出现。
3.2 底部结构设计底部结构主要包括底样、输送系统和冷却系统。
优化设计底样和输送系统能够确保玻璃板的稳定输送和定位,减少进出窑室的阻力和损失。
冷却系统应具备良好的冷却性能,确保玻璃板能够在最短时间内进行均匀冷却。
3.3 侧壁结构设计侧壁结构设计主要包括隔热层和加热系统。
隔热层的设计应具有良好的隔热性能,并且能够抵抗窑内高温的侵蚀作用。
加热系统应合理分布在侧壁上,以确保窑室内的温度分布均匀。
4. 浮法玻璃退火窑结构的优化方法4.1 借助数值模拟软件进行优化设计利用数值模拟软件,如有限元分析软件,可以对退火过程进行模拟,预测玻璃板的温度分布和应力分布,进而确定合理的尺寸和结构参数。
700t d浮法玻璃熔窑设计简介何 威(秦皇岛玻璃工业研究设计院 秦皇岛市 066000)摘 要 介绍了目前国内自主设计的生产规模最大的浮法线——江苏华润集团6080玻璃加工中心700t d浮法玻璃生产线的熔窑设计过程和经验,对未来超大规模浮法线熔窑设计具有参考意义。
关键词 浮法玻璃 700t d熔窑 江苏华润集团6080玻璃加工中心700t d浮法玻璃生产线(以下简称华润700t d)是目前国内采用洛阳浮法技术设计并建成的生产规模最大、质量要求较高的浮法玻璃生产线,秦皇岛玻璃工业研究设计院承担了该条生产线的全线设计工作。
生产线于2001年7月23日点火,8月18日一次引板成功。
9月8日实际产量达到705t d,综合成品率96 %,玻璃板质量接近SYP实物标准,试生产阶段即为企业创造了显著的经济效益。
中国洛阳浮法技术经过三十年的发展、完善,已经相当成熟,生产线规模由最初的日产几十吨浮法玻璃发展到日产达几百吨。
然而,设计产量始终未能突破600t d规模,其主要的原因是因为国内设计单位尚无设计600t d以上的特大规模浮法线的经验。
该700t d全线设计从立项到施工图,整个设计阶段始终瞄准国际先进水平,在总结吸收国内外先进技术和经验基础上不断研究和大胆创新,经我院各专业技术骨干一年的技术攻关,终于取得了重大突破,填补了中国洛阳浮法技术无超大规模生产线的空白。
投产后该700t d生产线突出表现为如下特点:工艺流程合理;装备先进而务实;产品质量优良;能耗低、投资少,经济效益显著。
是国内自主设计建造的一条高水平、高标准、高质量的生产线,标志着我国浮法技术又上了一个新的台阶。
1 熔窑设计原则熔窑是浮法玻璃生产线三大热工设备之首,是实现全线产量、质量目标的关键设备之一,必须做到能耗低、产量高、熔化玻璃质量好、窑龄长等要求。
为了实现上述要求,我院针对该700t d熔窑的特点,具体提出了如下设计原则:(1)认真总结国外同级别浮法熔窑的经验和教训,结合国内生产线的实际情况、操作特点,围绕生产优质玻璃液这个重点来进行设计。
浮法玻璃熔窑中燃烧控制系统的智能化设计浮法玻璃熔窑是当今玻璃生产过程中最常用的方法之一,具有高效、节能、环保的特点。
而燃烧控制系统在浮法玻璃熔窑中的智能化设计是实现稳定燃烧、提高生产效率以及降低能源消耗的关键。
浮法玻璃熔窑的燃烧控制系统主要包括燃烧器、燃烧控制器以及监测仪器等组成部分。
通过自动控制系统对燃烧器进行管理,可以实现燃料的精确控制,确保熔窑内的火焰持续稳定,从而保持玻璃生产的连续性和稳定性。
智能化设计的燃烧控制系统应具备以下几个方面的功能。
首先,精确的燃料控制是智能化设计的核心。
通过传感器对燃烧过程进行实时监测,可以获取熔窑内的氧气浓度、燃烧温度、燃料流量等关键数据,进而根据设定的燃烧参数进行自动调节。
通过反馈控制的方式,使得燃烧器始终处于最佳工作状态,避免过量或不足的燃料供应,从而提高燃烧效率。
其次,智能化设计的燃烧控制系统应具备多种安全保护功能。
例如,当燃烧器工作异常或出现故障时,系统能够及时发出警报并采取相应的措施。
同时,针对燃烧器的自动点火、自动关火、自动调节等功能也应在系统中得以实现,确保燃烧过程的稳定和安全。
此外,智能化设计还应考虑到能源的节约与环保,通过优化燃烧参数,节省能源消耗。
例如,通过对燃烧过程中废气的回收利用、余热的利用等方式,可以有效降低生产过程中的能源浪费,减少二氧化碳等有害排放物的排放,实现可持续发展。
智能化设计的燃烧控制系统还应具备数据采集和分析功能。
通过对燃烧过程中各种参数的精确测量和保存,可以为后续的数据分析和优化提供依据。
对于燃烧过程中的异常情况,系统能够自动识别并报警,及时采取措施,避免生产事故的发生。
最后,智能化设计的燃烧控制系统应具备远程监控和操控的能力。
通过网络连接,系统能够实现对燃烧控制的远程监测和操作,方便管理人员对生产过程进行实时监控和调整,提高生产效率和生产质量。
综上所述,浮法玻璃熔窑中燃烧控制系统的智能化设计是提高生产效率、降低能源消耗和保证生产安全的关键。
3.2浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑属于横火焰蓄热式池窑,如图3-3所示。
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3-4横焰窑熔化部剖面图 1 —窗顶(大碹);2一植脚(殖碴); 3—上间隙砖;4—胸墙;5—挂钩砖; 6—下间隙砖;7—池壁;8—池底; 9一拉条;10—立柱;11一碹脚(碴) 角钢;12—上巴掌铁;13—联杆; 14一胸墙托板;15—下巴掌铁;16—池 壁顶铁;17-—池壁顶丝;18—柱脚角 钢;19一柱脚螺检;20—扁钢;21 —次 梁;22—主梁;23—窑柱①火焰空间如图3-3所示;火焰空间是由胸墙、大 碹、前端墙(也称为前脸墙)和后山墙组成的空间体系。
火焰空间内充有来自热源供给部分的炽热的火焰气体,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(包括胸墙和侧墙)和窑顶(也称为大碹)。
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,并应尽量减少散热。
为便于热修,胸墙和大碹均单独支撑,如图3-4所示。
胸墙由托铁板(用铸铁或角钢)支撑,用下巴掌铁托住托铁板。
在胸墙底部设挂钩砖,挡住窑内火焰,不使其穿出烧坏托铁板和巴掌铁。
挂钩砖被胸墙压住,更换困难,因此,要用活动护头砖保护之。
近年来采用了新型上部结构(见图3-5),该结构取消 了上、下间隙砖,胸墙和大碹采用咬合砌筑,挂钩砖与池 壁上平面的缝隙较小,并用密封料密封。
这种结构强化了 窑体的整体性、安全性和密闭性,也有利于节能。
大碹有平碹和拱碹两种。
平碹(也称为吊碹或吊平碹)向外散热面积最小,但需要大量铁件将其吊起。
拱碹按照股跨比(亦称碹升髙),即碹股//碹跨^的比值,分 为半圆碹(/=1/匕)、标准碹(/=l/3〗〜l/7s)、倾斜碹 (/=l/8s22iiijjri^j9rvm^ srm 2z 22n 图3-3浮法玻璃熔窑结构示意图 O 3. 2.1浮法玻璃熔窑各部结构及尺寸 3.2.1.1 玻璃熔制部分 浮法玻璃熔窑窑体沿长度方向分成熔化部(包括 熔化带和澄清带)、冷却部。
浮法玻璃熔窑的合理设计(连载二)唐福恒(北京长城工业炉技术中心北京102208)摘要对浮法玻璃熔窑的熔化率设计,熔化区的长宽比例设计,熔化区、小炉、蓄热室系统的基本热平衡计算,窑体结构散热量与窑体砖结构重量的关系,熔化率与单位能耗指标之间的关系,以及个别浮法玻璃熔窑存在的不达产、多烧的燃料热量随排岀废气跑掉了等问题进行了分析验证。
提岀了浮法玻璃熔窑合理设计的10个要点。
关键词浮法;玻璃;熔窑;设计中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1003-1987(2021)02-0001-13Reasonable Design of Float Glass Melting FurnaceTANG Fuheng(Technology Center ofBeijing Great Wall industrial Furnace,Beijing10220&China) Abstract:Design for melting rate of float glass furnace,length-width ratio design of melting area,the basic heat balance calculation of melting area,pot,regenerator system,the relationship between heat loss of kiln body structure and the mass of bricks,the relationship between the melting rate and unit energy consumption indicators,as well as the production yield is not up to standard and more fuel is combusted, heat energy ran away with the discharged waste gas,ten key points of reasonable design of float glass melting furnace are put forward.Key Words:float glass,furnace,design7国内浮法玻璃熔窑存在的一些问题7.1浮法玻璃熔窑的小炉对数过去在大確硅砖质量较差时形成了一种观念:认为玻璃熔窑的池宽不能太大,以确保大確的安全。
浮法玻璃熔窑节能、燃烧技术及保窑付 沛(中国耀华国投浮法玻璃有限责任公司 秦皇岛市 066000)摘 要 阐述了玻璃生产节能燃烧技术的应用方法,指出在实际生产中如何操作以及操作中燃烧控制对熔化、窑炉寿命的影响。
关键词 窑炉 火焰 热传递 从目前我国各玻璃厂生产情况看,原料质量不稳定是影响玻璃质量及能耗的一大关键因素,不可避免地造成了强制高温熔化,玻璃质量稳定性差;另一方面玻璃熔化受到各方面的影响,如传统不合理的熔化方式,不合理的窑炉结构,管理上的短期效益行为等因素,造成生产恶性循环,窑炉寿命短,能耗高,产品质量差,企业长期效益低的不良状况。
对于窑炉结构,国外先进玻璃企业的窑炉已成系列化,窑炉结构基本相同。
窑炉结构方面的改进,都是通过多年的生产实践,理论计算而得出来的,并且在改进窑炉结构的同时作好熔化制度的相应改进,使玻璃生产质量逐步提高,能耗逐步下降的良性循环。
国内的玻璃厂窑炉设计一个厂一个样,熔化制度差别很大。
窑炉间可比性差,相应地造成了熔化技术、熔化经验的通用性差,使熔化技术的掌握和提高更加困难。
只有具备较高的理论素质和操作技术水平,才能真正达到优质、低耗、长窑炉寿命的目的。
熔化的关键在于火焰的控制,即火焰的热能分配。
玻璃熔窑内的传热过程是一个较为复杂的过程,最大可能地增加配合料及玻璃液的热吸收,减少窑体受热和废气带走的热量是我们提高熔化技术的关键。
玻璃液接受窑炉热传递过程分析如图1。
图1 玻璃液接受的总热量为:Q m=Εg m C o[(T g100)4-T m100)4]F m+Εwm C o[(T w100)4-T m100)4]F m+Αgm k(t g-t m)F m(kcal h)式中:Q m——玻璃液吸收总热量;Q gm——火焰以辐射方式传给的热量;Q gm k——火焰以对流方式传给的热量;Q wm——窑壁以辐射方式传给的热量;Εgm——火焰对玻璃液的相对黑度;Εwm——窑壁对玻璃液的相对黑度;F m——火焰下玻璃液的受热面积;T g——火焰温度;T m——玻璃液温度;T w——窑壁温度;Αgm k——气体对玻璃液的对流给热系数;C o——火焰辐射系数。