11-第三章3.1浮法玻璃池窑分析

第三章浮法退火窑1、引言玻璃退火窑是改善玻璃应力的设备，它直接影响玻璃的成品率及玻璃的后续处理，在玻璃生产中处于重要位置。

玻璃产品的性能、生产规模及质量决定退火窑的退火特点，因而不同产品退火窑的结构会存在着差异。

现在浮法玻璃退火窑为适应浮法玻璃的生产有着自己的特点，它能够处理大吨位锡槽产出的玻璃原片，具有现代化的自动控制技术，产品能够适应各种平板用户对浮法玻璃的要求。

目前，浮法玻璃退火窑均为全钢全电退火窑，就其结构而言，它包括辊道和壳体两部分。

世界上在制造该种退火窑上较著名的公司有两家，一家是起步最早的比利时CUND公司，另一家为法国STEIN公司，两家产品各有特点，CUND公司以冷风工艺为基础，而STEIN公司则以热风工艺为基础，其他部分基本上趋于一致。

退火窑壳体按照CUND公司一般分为A0区、A区、B区、C区、D 区、RET区、E区和F区，而STEIN公司则分为A0区、A区、B区、C 区、E。

区、D区、E区和F区。

虽然在过渡区和重要退火区的叫法不一，各部分的功能是一致的。

退火窑辊道由传动系统和辊子组成。

辊子一般为钢辊，也有一些生产线采用部分石棉辊。

退火窑前端的部分辊子的高度可调，以适应玻璃带出锡槽时的爬坡。

退火窑传动一般包括两个传动站，当退火窑运行时，直接带动退火窑辊道的为主传动,另一个为从传动，从传动以主传动95%的速度运行，一旦主传动故障，从传动迅速提速代替主传动。

也有的退火窑除了两个主要传动外还带一个小电机传动。

2、退火窑退火窑可分为保温段、密封段和敞开段，保温段指在线镀膜区A0区、退火前区A区、重要退火区B区和退火后区C区，密封段指过渡区E0（或D）区和循环热风冷却区D（或RET）区，敞开段指间接冷却区E区和直接冷却区F区。

目前，以热风工艺为特色的STEIN退火窑普遍使用在浮法玻璃工厂中，我们公司也普遍使用该公司的产品，下面所要阐述的主要以STEIN退火窑为主。

2.1 A区退火窑的前一节或两节是A0区，它的顶是可移动式的，用于在线镀膜。

浮法玻璃池窑毕业设计浮法玻璃池窑毕业设计第1章绪论1.1 本设计的意义、目的及设计任务浮法玻璃池窑是浮法玻璃生产的重要热工设备，设计合理与否直接关系到浮法玻璃的质量等级。

我国许多的池窑工作者积累了大量的宝贵经验并且吸取国外一些先进的设计理念将之应用到池窑设计当中，取得了很大的进步，但在浮法玻璃池窑的寿命、玻璃质量能耗等技术指标方面与先进的浮法玻璃池窑仍然还有一定的差距。

因此，本设计可以让学生很好的了解浮法玻璃池窑的结构及各部分工作原理，使学生对浮法玻璃池窑生产工艺流程有一个全面的了解。

同时，可以培养学生严谨的工作作风和求真务实的科学态度，弄清浮法玻璃池窑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、制图和看图的能力、设计和科研的能力。

本设计要求设计日产600吨平板玻璃工厂浮法玻璃池窑结构。

需要依次进行玻璃成分设计，配料计算、浮法总工艺计算；玻璃工厂储库、堆场及堆棚设计计算；玻璃池窑结构设计计算；绘制池窑结构图及耐火材料排布图；绘制全厂总平面布置图。

1.2 目前国内外浮法玻璃发展状况1、国外浮法玻璃发展状况自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，浮法玻璃技术得到了迅速推广。

截止2001年末，世界各地区已建成投产的浮法玻璃生产线约280条，其中亚洲约130条，欧洲79条，北美洲56条，南美洲10条，非洲和大洋洲5条，280条浮法线日熔化总能力约为13万吨，年生产能力可达3600万吨以上[1]。

其中，西欧占27%，约894万吨；东欧占5%，约165万吨；北美占23%，约761万吨；中国占30.8%，约1020万吨（2.04亿重量箱）；日本占11%，约364万吨；非洲及中东地区占3%，约99万吨[2]。

截至2003年底，全世界已有36个国家和地区（不包括中国内地）建成了140多条浮法玻璃生产线，总产量达到3亿吨左右，并占到平板玻璃总量的80%以上。

浮法玻璃池窑课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解浮法玻璃池窑的基本原理和结构，掌握其生产工艺流程；2. 掌握浮法玻璃池窑中熔化、澄清、均化、冷却等关键环节的技术要求；3. 了解浮法玻璃池窑在生产过程中对原料、能源、设备等方面的要求。

技能目标：1. 能够分析浮法玻璃池窑的运行参数，评估其性能和优化方向；2. 能够运用所学知识解决浮法玻璃池窑在生产过程中出现的问题；3. 能够运用技术资料和工具，对浮法玻璃池窑进行初步设计和计算。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对浮法玻璃池窑技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生的环保意识，使其认识到浮法玻璃池窑在生产过程中应关注节能减排；3. 培养学生团队合作精神，使其在项目实践中学会沟通、协作和共同进步。

课程性质：本课程为专业技术实践课，结合理论教学和实际操作，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。

学生特点：初三学生，具有一定物理、化学基础知识，对新技术和新工艺具有好奇心，动手能力强。

教学要求：结合浮法玻璃池窑的实际生产过程，注重理论与实践相结合，通过案例分析和项目实践，提高学生的专业技能和综合素质。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学方法和策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 浮法玻璃池窑原理与结构- 熔化原理与过程- 澄清、均化、冷却技术- 池窑结构与关键设备2. 生产工艺流程- 原料制备- 熔化、澄清、均化、冷却工艺参数- 玻璃成型与切割3. 技术要求与优化- 熔化、澄清、均化、冷却环节的技术要求- 生产过程中常见问题分析- 性能评估与优化方向4. 设计与计算- 浮法玻璃池窑初步设计方法- 熔化、澄清、均化、冷却系统计算- 节能减排措施5. 实践操作- 案例分析- 模拟操作- 项目实践教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织，注重科学性和系统性。

在教学过程中，按照以下进度安排教学内容：第一周：浮法玻璃池窑原理与结构第二周：生产工艺流程第三周：技术要求与优化第四周：设计与计算第五周：实践操作（案例分析、模拟操作、项目实践）三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。

浮法玻璃池窑液流形态分析(熔化部)雷　强(山西光华玻璃有限公司　太原市　030000) 摘　要　本文从流体力学和热力学及运动学等液流运动产生的原因和形成的条件出发,结合浮法玻璃熔窑生产的实际状况,对窑内液流形态进行了一定的分析和探讨,初步给出了其基本形态的模型,对以往研究成果中存疑之处也提出了自己不同的看法。

关键词　玻璃熔窑　液流形态Fluidiz i ng For m Analysis of Float Glass FurnaceL ei Q iang(Shanxi Guanghua Glass Co.)Abstract T h is article m akes an app rop riate analysis and study on fluidizing fo rm,based on the causes and state of fluid movem ent w ith regards to hydrom echanics,thermodynam ics,k inem atics,etc and as w ell as specific conditi ons of float glass m elting p rocess.It also gives a p reli m inary model fo r the fundam ental fo rm s,and p resents different view s on the uncertain po ints of ach ievem ents in scientific research in the past.Key words　Glass m elting furnace　F luidizing fo rm 以往研究表明造成玻璃熔窑内液流运动的原因是多种多样的,其核心是内部力场发生变化。

主要原因表现为如下几方面:一是温度差,由各处玻璃液温度差所造成自身的密度差使得窑内大量的热回流产生;二是由于流道玻璃液的连续流出导致窑内由前向后的补偿性液流运动;三是由于摩擦力的作用使液流产生其他形式的运动,如局部的环流等;四是受到其他影响液流状态的外界作用(如机械力等)形成的液流运动等等。

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。

玻璃熔窑设计三章.池窑尺寸设计第3章池窑尺寸及其他的设计3.1 熔化部尺寸的设计设计步骤如下：①熔化量熔化量取500 t/d②熔化率浮法熔窑一般取2.30~2.50 t/（m2·d）之间；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，所以取2.4 t/（m2·d）。

则熔化面积为：F m＝（m2）③熔化面积及其尺寸前脸墙距1#小炉中心线4.0 m，小炉中心线间距3.1 m，共6对小炉。

小炉间距大，可以有效提高火焰的覆盖面积，1#小炉前脸墙距离长些，可以适当提高1#小炉的火焰温度，加速配合料的熔化，提高熔化率和热效率；另外有利于减轻对前脸墙或L型吊墙的烧损，减轻飞料对1#、2#小炉蓄热室格子体的堵塞、侵蚀。

则熔化面积长L＝4.0＋3.1×5＋1.0＝20.5 (m)宽B＝考虑到池底排砖，横向取整块砖，池底砖：300×300×1000 mm,在排砖时不考虑实际存在的砖缝隙。

则有由于砖必须是整块的，故需要34块池底砖。

熔化面积宽B＇＝34×0.3＝10.2 （m）长宽比浮法熔窑的长宽比在1.95~2.50之间，所以长宽比合理。

熔化面积F＝B＇× L＝10.2×20.5＝209.10 （m2）实际熔化率K＝（）末对小炉（6#）中心线后1m到卡脖的距离取14.5m则熔化部长L＇＝14.5＋L＝35 （m）F熔化部＝B＇× L＇＝10.2×35＝357.0 （m2）合理。

熔化部的长宽比＇＇3.2 池窑深度池深选取选取h＝1.2 m选取浅池的原因是减少玻液的回流，节能效果好；由于上层玻璃液液流厚度与熔化池深成正比，池深变浅，上层液流厚度随之减少，有利于玻璃液澄清，提高玻璃的质量。

但是浮法玻璃含铁量较低，玻璃液热透射性较强，将使池底温度提高较多，池底玻璃液的流动性增强，对池底砖的冲刷加剧，所以在池底结构上要选择较好的铺面砖，本设计选取电熔无缩孔锆刚玉砖。

从实践角度看浮法窑炉的设计2009-11-10 03:36窑炉是玻璃厂心脏，无论从投资、能耗、产品质量与产量等各方面，对企业的生产、成本起着举足轻重的作用，本文力求从生产使用角度分析窑炉参数、结构、及设计细节对实际工作状态影响，力求能对国内同行有所参考和帮助几年来，顺应建材行业的大好形势，集团得到飞速发展，我作为一名技术生产负责人，亲身投入了我公司浮法一线（400吨级，02年2月投产）、浮法二线（600t/d，04年2月投产）施工建设、达标达产工作，随之浮法三线（600t/d）进入施工建设阶段。

浮法窑炉是整条线的心脏，无论其投资额在整条线中所占比重，还是其重要程度，都是其他环节所无法比拟的。

窑炉结构尺寸是窑炉设计的细节，直接影响玻璃的产量、质量、能耗等主要生产指标，并对生产成本产生决定性影响。

本人结合本公司浮法一线、二线的几年来实际生产情况，从生产使用角度，谈一下对现有窑炉参数及结构的几点粗浅认识和建议。

1 熔化率熔化率是指玻璃窑池每平方米熔化面积每昼夜熔化的玻璃液量，它反映了窑炉的熔化能力，是一项重要的综合性指标。

目前，国内浮法窑炉熔化率取值一般2.0～2.2左右，我公司浮法一线、二线、三线熔化率取值分别如下：由上可见，三条线熔化率取值均有较大富余量，从已投产两条线实际操作来看，较低的熔化率指标，对生产是极为有利的，表现为以下几方面：①窑炉有较强的熔化能力，玻璃熔化质量好，熔化阶段形成缺陷较少，对料的适应能力强，我公司二线为例，产品质量在用在线自动缺陷检测仪检测的条件下，实际汽车级率12mm在70％以上，10mm及以下厚度在80％左右。

②实际拉引量可在较大范围内调整，以适应生产不同规格板材需要，以我公司二线为例，拉引量可以在560～650吨/日达到较为平稳调整而对生产无影响。

③对窑炉烧损轻，可有效延长窑炉寿命，从目前实际情况来看，已投产两条生产线窑炉运行保持较好状态，窑体烧损较轻，池壁侵蚀量不大，以一线（400t/d）为例，该线已成功运行40个月，池壁最薄处尚有70mm厚，大碹完好，蓄热室畅通，无堵塞感觉，窑压调节自如。

最全面的浮法玻璃熔窑结构、功能以及施工要点揭秘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1-投料口；2-熔化部；3-小炉；4-冷却部；5-流料口；6-蓄热室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。

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。