E玻璃纤维池窑生产中的若干技术问题
- 格式:pdf
- 大小:145.04 KB
- 文档页数:5
看客一见到这个题目肯定会吓一跳,难道池窑拉丝像人一样也有常见病。
这倒不是,但业内有的企业却通常犯类似的错误,并惊人的相似。
1.熔化部温度高高的其症状是无论中碱、无碱、无论池深池浅,咱都把玻璃温度烧得高高的。
因为某厂人家就是这么烧的,人家拉丝挺好,咱们也应该没问题;再有,拉丝作业不正常,那肯定是玻璃没有化好,玻璃没有化好,那肯定是温度低了,咱得再加一把火;还有,人家老外曾在类似的炉子上模拟过这个温度,我们在无碱池窑上曾用过还可以,不妨在中碱池窑上用用肯定没错。
于是乎,直把炉子烧得昏天暗地,把那么好的微密氧化铬砖楞烧得熔在了玻璃里,好好的玻璃成了吓人的蓝绿色,41#锆刚玉也被烧得好不到哪去,难熔的玻璃熔团乘机和基玻璃一起进入漏板,堵住漏嘴,常常咱的厉害,锆刚玉的颗粒源源不断骚扰你拉丝阵地。
池窑拉丝是一项综合技术,影响熔化部熔制质量的变量很多,影响拉丝作业稳定性的变量也很多。
因此简单的推理十分危险,诸如拉丝作业不好就是玻璃没有熔化好,玻璃没有化好,就得把温度烧得高高的才行。
这真有一比,漂亮的媳妇是好媳妇,好媳妇一定漂亮。
你说这荒谬吗?就无碱池窑而言去(也包括蓄热式马蹄焰密的球道拉丝),其熔化部的玻璃温度你可以在1250℃-1450℃之间寻找正确答案。
人家的温度不一定适合你,你的温度告诉别人使用,很可能无意中把人家坑了,但一般他还会谢谢你的帮助。
2.主通路失控其症状是常见的主通路进口两侧部分喷枪被拔掉,有的干脆把主通路两侧的喷枪拔个精光。
一是说主通路进口玻璃温度太高,温度降不下来,所以要拔枪;二是说主通路设计得太短了;还有的不但要拔枪,还要往主通路里送风等等。
主通路是玻璃均化的重要场合,你把枪拔了,甚至还往里送风。
这样在这个过程中主通路已经失去了可调可控的能力。
这么重要的一个单元、一个环节处于失控的状态,拉丝作业和原丝质量能好吗?尤其是1#、2#作业通路,一般都是重灾区。
笔者曾做过一个案例,首先将熔化部温度适度下调,然后将主通路两侧几十只喷枪全部恢复(当然还有其他措施),使得拉丝作业稳定性显著提高,使该窑日产原丝增加了10吨。
电子级玻纤池窑的耐火砖材、砌窑及烤窑技术摘要|本文详细阐述了电子级玻纤单元窑的耐火砖材的种类、牌号及其化学成份;池窑的砌筑及烤窑技术。
关键词|玻璃纤维;单元窑;耐火材料;化学成份;砌窑;烤窑。
目前,我国玻纤工业已完全打破了国外对池窑拉丝成套技术的垄断,实现了有中国特色的自主知识产权的池窑拉丝成套技术与装备国产化的总体战略目标,池窑拉丝工艺已成为我国玻纤工业的主导技术,是我国玻纤工业发展的强大动力.2006年,池窑拉丝产量已占全国玻纤总产量的76.78%,预计2007年,将可达到85%左右,创历史最高记录。
池窑拉丝工艺相对于拉丝工艺而言,具有产量大、成本低、质量好、自动化程度高及节约能源等一系列优异特性。
池窑拉丝工艺,不仅能满足生产增强性玻璃纤维产品的要求,还能满足生产普通纺织性玻璃纤维产品的要求,尤其是能满足生产高档电子级玻璃纤维产品的特殊工艺要求。
电子级玻璃纤维在拉丝过程中,对玻璃熔制质量要求很高,它要求玻璃液中基本上没有肉眼可见的微气泡,接近准光学玻璃的质量。
而池窑拉丝采用的单元窑正是熔制优质玻璃的唯一合理的窑型结构。
单元窑具有狭长窑型,其长宽比一般都在3。
5:1左右。
玻璃液从配合料熔化、澄清到均化所经历的时间,是其它窑型的2-3倍。
单元窑还在熔化部配置了多对小流量重油燃烧器,很容易控制窑炉的纵向温度分布。
它可以根据玻璃熔化及澄清的工艺要求,分段进行调节.这是其它窑型的池窑无法实现的.另外,单元窑普遍采用金属换热器预热助燃空气,不需要换火操作,而且窑温、窑压、玻璃液面都采用自动控制。
投料机采用变频调速电机连续自动投料。
因此,单元窑的生料覆盖区、熔化区、澄清区及窑炉内各温度控制点的热工参数,都是所有窑型中最稳定可靠的.正因为单元窑具有上述一系列优异特性,所以,它已成为国内外玻纤行业普遍采用的窑型结构.据悉,国外生产纺织性玻璃纤维的单元窑,其运转寿命为8—10年,生产增强性玻璃纤维的单元窑,其运转寿命可达10—12年。
无碱玻璃纤维细纱(单丝直径≤9 微米)池窑拉丝技术推广方案一、实施背景随着科技的不断发展和产业结构的不断升级,无碱玻璃纤维细纱(单丝直径≤9 微米)池窑拉丝技术已成为玻璃纤维行业的重要发展方向。
目前,市场对高性能、高质量的玻璃纤维产品的需求日益增长,而传统拉丝工艺存在生产效率低下、能源消耗大、环境污染严重等问题,无法满足市场需求。
因此,推广无碱玻璃纤维细纱(单丝直径≤9 微米)池窑拉丝技术具有重要意义。
二、工作原理无碱玻璃纤维细纱(单丝直径≤9 微米)池窑拉丝技术采用先进的池窑熔化工艺,将玻璃原料高温熔化后,通过铂金漏板的小孔流出,经过高速拉伸形成纤维。
该技术的核心在于控制玻璃原料的配方和熔化温度,以及铂金漏板的孔径和拉伸速度,从而实现对纤维直径、强度等性能的控制。
具体工艺流程如下:1. 配料:按照一定比例将石英砂、石灰石、纯碱等原料混合均匀,送入池窑中。
2. 熔化:在池窑中将混合好的原料加热至1500℃左右,使其完全熔化形成玻璃液。
3. 成形:将熔化的玻璃液通过铂金漏板的小孔流出,形成细长的纤维。
4. 冷却:采用高速气流将纤维迅速冷却,使其固化成形。
5. 收卷:将冷却后的纤维收卷成筒状,完成整个生产过程。
三、实施计划步骤1. 前期准备:建立无碱玻璃纤维细纱(单丝直径≤9 微米)池窑拉丝技术的生产线,包括池窑、铂金漏板、拉伸设备等。
同时,对操作人员进行培训和技术交底,确保生产线的顺利运行。
2. 中期拉丝过程:按照工艺要求将玻璃原料送入池窑中加热熔化,通过调整铂金漏板的孔径和拉伸速度,控制纤维的直径和强度等性能参数。
在生产过程中,要对生产线进行实时监控和维护,确保生产线的稳定运行和产品质量的稳定。
3. 后期维护:定期对生产线进行维护和保养,检查设备的运行状况和生产线的稳定性,及时发现问题并进行处理。
同时,对生产过程中的废弃物进行回收和处理,降低环境污染。
四、适用范围无碱玻璃纤维细纱(单丝直径≤9 微米)池窑拉丝技术适用于生产各种高性能、高质量的玻璃纤维产品,如电子级玻璃纤维布、高强度玻璃纤维增强材料等。
玻璃纤维池窑节能技术应用分析摘要:纯氧燃烧技术、池窑熔化率以及易熔玻璃配方等等相关技术都属于玻璃纤维池窑节能技术,对于玻璃纤维池窑内部的生产具有十分重要的意义。
于是本文主要针对纯氧燃烧这一技术和新玻璃配方针对能耗的关系展开详细分析,阐述节能生产的基本原因,并且指出通过一些方式和手段需要关注的问题以及玻璃纤维池窑节能技术实际发展方向。
关键词:玻璃纤维池窑;节能技术;应用路径玻璃纤维一般都是通过单元窑进行生产,这种窑实际的熔化面积很小,大概在50㎡上下,通常都是通过金属换热器将空气进行预热,高温烟气以及玻璃液出现逆向的流动,火焰不换向工作具有稳定性,所运用的高热值燃料,一般会针对烧嘴对称布置在熔窑内部的两侧。
其中玻璃纤维池窑节能技术可以有效减少资源浪费,为可持续发展奠定一定基础。
基于此,本文主要针对玻璃纤维池窑节能技术应用展开以下有关分析和研究,希望具有一定借鉴意义。
1.玻璃纤维池窑纯氧燃烧技术1.纯氧燃烧的原理燃烧属于可燃物和空气之中的氧气之间在一定温度之下所发生十分激烈的化学反应,最终所放出来的热量,进而可以达到加热物料的基本目的。
通过纯氧燃烧好技术可以将空气之中的氧气进行有效分离出来,所获得的氧气实际纯度要求超过90%,这与空气进行助燃之间进行比较,就会在很大程度上减少了废气实际的排放量,也可以进一步减少废气所带走的相应热量[1]。
目前,工业行业制备氧气的主要途径有两种形式,第一是低温冷冻制氧,就是依照构成大气的相应气体在不同的温度之下出现液化以及蒸馏的现象,进而可以从空气之中将氧气进行分离,这种形式制备出来的氧气形态为液态,在运用的时候需要进行气话。
第二是变压吸附法,这种方式需要依照分子针对空气之中的氮气以及氧气展开选择性的吸附,通过这一原理可以从空气之中进行分离,进而可以获得氧气,通过这种形式所得到的氧气纯度可以达到93%。
一般企业都会通过这种形式进行制氧。
1.节能的基本原理依照上述的纯氧燃烧原理,可以认为纯氧燃烧所衍生出的节能主要原因有:第一,是因为运用纯氧,使得燃烧之后氧量进一步减少,而且废气的实际温度也出现相应变化,进而导致废气所带走的热量出现降低,最终可以达到节能的基本目的。
E玻璃纤维池窑生产中的若干技术问题危良才(珠海玻璃纤维厂) 珠海玻纤厂自1990年6月15日池窑点火投产以来,已经整整五年了。
在这段日子里,我厂走过了一段艰苦创业的道路。
全厂员工团结战斗、奋发图强,排除了一个个险阻,渡过了一道道难关,取得了初次年产4000吨池窑顺利投产及再次年产7500吨池窑扩建成功的巨大成绩。
尤其是这次年产7500吨池窑扩建工程,从94年11月4日拆除旧窑到12月19日砌好新窑用了46天(其中砌窑筑新窑只用了23天)。
从94年10月31日旧窑停产放玻璃水到95年元月28日新窑投产拉丝用了89天,从新窑漏板于2月4日全部装好拉丝到2月19日日产原丝22.4吨,突破日本拉丝日产22.1吨设计指标只用了16天,获得了日本专家的高度赞赏。
第一届年产4000吨池窑自1990年6月15日点火投产到1994年10月31日停窑放玻璃水共运转了1600天,计4年零4个月,超过日本原设计4年的使用寿命。
这四年多来,随着操作水平的提高及生产技术管理的加强,窑炉的原丝产量逐年提高:1990年近半年共拉制原丝1361.04吨,1991年3165.61吨,1992年5010.12吨,1993年5124.19吨,1994年10个月为4071.20吨,合计生产玻璃纤维及其制品为18005.15吨,其中主要产品有四种:印制电路板用电子级玻璃布2447.87万米,短切原丝毡5582.81吨,无捻粗纱2160.40吨,方格布172.21万米,产品百分之九十左右远销东南亚、欧美等10多个国家及港澳地区,部份产品返销日本。
产品外销金额为3445.82万美元。
内销金额5199.88万元。
下面谈谈我厂池窑生产中的几个技术问题。
1 池窑的窑型结构与自动控制池窑的窑型结构为国外流行的单元窑。
采用狭缝式金属换热器预热助燃空气,预热温度可以高达700℃左右。
全窑采用了10多种高级耐火材料:与高温玻璃液接触部位,主要使用了致密氧化铬砖;与低温玻璃液接触部位,则使用致密氧化锆砖;火焰空间使用标准锆砖,大碹为熔融莫来石砖,烟道部分使用熔铸莫来石砖;主通路及成型通路的耐火材料与熔化部分相同;漏板流液洞部分采用致密锆砖,主通路口及作业通路口均设置有包复铂膜的挡砖,窑体外层则采用各种粘土砖及不同类型的保温砖。
浅述玻璃纤维加工过程中造成毛羽的原因及解决措施葛安华摘要:从玻璃纤维生产各工序出发,并以浸润剂、拉丝技术为重点,从技术、环境等方面分析了玻纤毛丝产生的原因。
总结了一些来自生产实践的可减少毛丝危害的措施。
通过浸润剂配方;适宜的拉丝工艺参数;浸润剂的使用;保持原丝一定的含油率;降低摩擦阻力;合理的烘干制度;合适的加工温湿度等措施有效地减少了毛羽的产生。
关键词:玻璃纤维;毛羽;原因;解决措施0 前言毛羽现象一直是困扰玻璃纤维生产的重要问题。
解决毛羽问题实际上是一个系统工程,从浸润剂到拉丝、烘干、退解、织造,每道工序均有许多值得关注的细节,但在生产中往往容易忽视。
引起玻纤毛丝的原因很多,从生产工艺角度来分析有:玻璃融化不好及澄清不良、拉丝工艺参数设置不合理、烘干工艺或原丝调理工艺不当等。
从浸润剂角度来分析有:成膜剂配方不合理、浸润剂含量偏低、浸润剂使用环节不当等。
从加工工艺的角度分析有:环境温湿度、退解(络纱)工艺、原丝调理工艺、烘干工艺等。
本文主要从浸润剂技术、玻璃熔制工艺、拉丝工艺、加工环境、退捻(络纱)工艺、烘干工艺等几个方面分析毛羽产生的原因及预防。
1 、玻璃纤维玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠等。
玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等,广泛应用于国民经济各个领域。
玻璃纤维之特性:(1)拉伸强度高,伸长小(3%)。
(2)弹性系数高,刚性佳。
(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高,故吸收冲击能量大。
(4)为无机纤维,具不燃性,耐化学性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性,耐热性均佳。
(7)加工性佳,可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。
(8)透明可透过光线。
(9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。
玻纤池窑节能技术改造方案及措施分析玻纤池窑节能技术改造分析方法玻璃纤维大多采用单元窑生产,这种窑熔化面积较小,约50㎡左右,一般采用金属换热器预热空气,高温烟气与玻璃液逆向流动,火焰不换向工作稳定,使用高热值燃料,多对烧嘴对称布置在熔窑两侧。
这种窑型的主要优点是:熔化的玻璃液质量好,容易调节温度曲线,可以实现自动化操作,结构简单,占地少,建造快。
它的主要缺点是热效率低,燃料消耗大。
现在,我国已把保护环境,节能减排作为一项长期国策,并且我国的能耗指标与国外也有较大的差距。
为此,各个玻纤厂采取各种方法以降低能耗,如采用纯氧燃烧、维持高的熔化率、窑体保温、电助熔技术、余热利用、稳定窑的热工制度等方法,取得了一定的成效。
下面结合我公司实际对玻纤池窑采用的一些节能方法进行分析,期望对节能工作有一些指导或参考意义。
1纯氧燃烧技术1.1纯氧燃烧原理燃烧是可燃物与空气中的氧气在一定的温度下发生激烈的化学反应而放出热量,从而达到加热物料的目的。
采用纯氧燃烧就是将空气中的氧气单独分离出来,所得的氧气纯度要求≥90%,这和空气助燃相比就大大降低了氮气(空气中氮气含量约为79%)的含量,从而大大降低了废气的排放量,也就是大大减少了废气带走的热量。
现在工业上制备氧气的方法一般有两种,一是低温冷冻制氧,就是根据构成大气的各种气体可在不同温度下液化和蒸馏的原理从空气中分离出氧气,这种方法制备的氧气为液态,使用时需气化。
二是变压吸附法,这是一种根据分子筛对空气的氮气与氧气选择性吸附的原理从空气中分离获得氧气的方法,生产的氧气纯度达93%以上,我公司目前选用此法。
1.2节能原理根据以上的纯氧燃烧原理,我们认为纯氧燃烧产生节能的原因主要为两个,一是由于采用纯氧,所以燃烧后废气的量大大减少,而废气的温度变化不大,从而废气带走的热量大大下降,从而达到节能的目的;二是由于采用纯氧燃烧,燃烧速度加快,氮气含量大大降低,从而使实际火焰温度很高,根据有些资料表明最高可达2690℃,而预热空气助燃的最高温度为1800℃,由于火焰温度的升高,辐射给物料的有效热量增加,而玻璃池窑内的物料得到的热量的40%左右是由火焰辐射传递的,从而降低了能耗。
玻璃纤维的制备技术及存在问题研究摘要:本文结合笔者多年工作实际,对玻璃纤维的制备技术以及存在问题进行探究。
首先论述了玻璃纤维的内涵,然后在论述玻璃纤维制备技术的同时探讨了其中存在的问题,最后对问题的处理方式进行了全面探究。
关键词:玻璃纤维;制备技术;问题现状;优化措施引言玻璃纤维制备作为一项系统性的工作,在玻璃纤维制备的过程中要明确玻璃纤维制备的要求做好技术工艺的控制,如此才能够提高材料的整体质量。
但就当前现状看来在玻璃纤维制备的过程中容易受到各方面因素的影响导致效果不佳,因此必须要明确玻璃纤维制备技术的应用标准以及重点,提出相关的技术措施改善存在的问题现状。
一、概述玻璃纤维是一种全新的工业材料,为无机非金属材料类型,有些场合可以取代金属材料使用。
在玻璃纤维的制作中,单丝是非常细的,直径最小可以达到几微米,为头发丝的1/20左右,每一束的纤维内部都会包含有几百或者几千根单丝集束后形成。
目前来说,玻璃纤维材料的使用范围比较广,比如绝缘材料、绝热保温材料等,可以应用到强度提升的场合,以满足正常的使用需要。
在玻璃纤维研发到应用到工业领域后,产量不断的增多,生产加工工艺日益完善,材料的规格、型号等方面处于高速发展的阶段。
在二十世纪的60年代,飞机制造的过程中开始不断的应用玻璃纤维材料,但是最初的玻璃纤维材料制造成本较高,加上工艺不完善,所以使用范围并不广泛,也没有被人们所重视。
在现代工业领域不断发展之下,生产加工工艺和技术水平日益提高,产品质量也在提升,玻璃纤维材料的性能开始不断的提升,已经广泛的应用到各个领域中,尤其是航天、航空以及军事等领域内,占全部增强纤维材料的2/3以上。
因为玻璃纤维材料的强度比较高,有绝缘性效果,具备耐高温的优势,各种性能比较优越,使用范围极为广泛,对于现代社会的可持续发展有着重要的意义。
二、玻璃纤维的制备(一)玻璃纤维的分类及特点虽然玻璃纤维材料组成的单元比较小,但是其包含的成本却比较多,比如二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铝等,这些材料的综合应用,使其具备独特的性能,完全能够满足很多场合中的应用需要。
玻璃纤维制品设备日常故障及对策发布时间:2022-10-31T03:19:44.537Z 来源:《工程管理前沿》2022年第13期作者:吴钦朋刘元帅[导读] 玻璃纤维是一种无机非金属材料。
吴钦朋刘元帅泰山玻璃纤维有限公司山东泰安 271000摘要:玻璃纤维是一种无机非金属材料。
玻璃纤维最显著的特性是轻质高强,它作为增强材料使用,提高了复合材料的强度和性能。
玻纤在新能源、节能环保、交通运输、电子信息、航空航天、建筑装饰等国民经济各个领域得到广泛的应用,直接或间接地提升着人民生活的品质。
目前玻璃纤维在生产制造过程中,由于其物理性质和生产工艺等原因会导致设备出现部分故障问题,在发生故障后会对整个生产线产生较大影响。
本文将分析玻璃纤维制品设备常见故障,包括粉尘因素、高温因素以及潮湿因素导致设备故障;同时针对设备常见故障提出针对性、可靠性的技术对策。
关键词:玻璃纤维制品设备;日常故障;对策玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,成分主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钠等。
它是以叶腊石、石英石、石灰石、白云石等多种矿产为原材料经过高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺,最后形成不同产品。
玻璃纤维单丝直径从几微米到二十几微米,每一束的玻璃纤维原丝由数百上千的单丝组成,作为复合材料中的增强材料,电绝缘材料,绝热保温材料、电路基板等,广泛应用于国民经济各个领域中。
1.玻璃纤维概述及特性玻璃纤维是一种性能较高的无机非金属材料,种类众多,具有绝缘性、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等优点,然而也具有性脆、耐磨性差的缺乏。
玻璃纤维中主要包括二氧化硅、氧化钙、氧化镁等成分。
玻璃纤维是需要高温熔制而成,熔炼成玻璃溶液,主要过程为将矿石研磨成粉放置池窑燃烧,当温度达到1300-1600℃后,就会形成玻璃液,然后在利用漏板冷却拉丝后形成的产品。
玻璃纤维在日常生活中主要作为复合材料应用与电路基板、电绝缘材料中[1]。
玻璃纤维作为补强材料,其发展速度要远远高于高于其他纤维,玻璃纤维具有以下特性。
无碱玻璃纤维粗纱(单丝直径>9 微米)池窑拉丝技术推广方案一、实施背景随着全球环保意识的提高和可持续发展的要求,产业结构改革已成为各国政府和企业的重要任务。
在这个背景下,无碱玻璃纤维粗纱(单丝直径>9 微米)池窑拉丝技术的推广具有重要的现实意义。
该技术具有环保、高效、节能等优点,能够满足市场对高性能玻璃纤维的需求,同时有助于提升产业整体竞争力。
二、工作原理无碱玻璃纤维粗纱(单丝直径>9 微米)池窑拉丝技术是一种先进的玻璃纤维制造技术,其工作原理主要包括原料制备、熔制、拉丝和成品处理四个环节。
1. 原料制备:采用优质无碱玻璃原料,经过破碎、筛分、混合等工序,制成配合料。
2. 熔制:将配合料送入高温池窑中熔制,形成玻璃熔液。
池窑温度一般控制在1400-1600℃,以保证玻璃熔液的均匀性和流动性。
3. 拉丝:通过铂金漏板将玻璃熔液拉制成粗纱,单丝直径大于9微米。
拉丝过程中需要控制拉丝速度、温度、张力等参数,以保证粗纱的质量。
4. 成品处理:将拉制好的粗纱进行冷却、切割、包装等处理,得到最终产品。
与传统玻璃纤维制造技术相比,无碱玻璃纤维粗纱(单丝直径>9 微米)池窑拉丝技术具有原料利用率高、能源消耗低、环境污染小等优点。
同时,该技术生产的玻璃纤维具有较高的强度和耐腐蚀性,能够满足不同领域的需求。
三、实施计划步骤1. 准备工作:建立技术推广团队,进行市场调研,了解目标客户需求,制定详细的推广计划。
2. 投资费用:预计投资费用为5000万元,主要用于设备购置、生产线建设、人员培训等方面。
3. 人员配置:技术推广团队由10名专业人员组成,包括技术研发人员、市场营销人员、生产线管理人员等。
4. 时间进度:预计技术推广周期为2年,分为技术研发、生产线建设、市场推广三个阶段。
每个阶段的具体任务和时间安排如下:(1)技术研发阶段(6个月):进行技术可行性研究,优化生产工艺,提高产品质量和稳定性。
(2)生产线建设阶段(12个月):选址建设生产线,购置设备,培训人员,调试生产线,确保生产线正常运行。
玻璃纤维池窑拉丝控制方案一.工艺简介玻璃纤维池窑拉丝是在坩埚法拉丝的基础上发展起来的,多种原材料按不同比例混合均匀送入池窑熔化成玻璃液,玻璃液经过澄清,降温后流入支路上的铂铑合金漏板。
漏板上布满了100~4000个的小孔,玻璃被拉丝机从这些小孔中拉出,即成玻璃纤维。
玻璃原料的熔化工艺有多种,如坩埚熔化,池窑熔化、波歇炉熔化。
国际主流工艺为池窑熔化。
熔化部分的热源,一般使用重油或天然气,助燃风为空气和纯氧。
电助熔作辅助加热手段,可提高池窑产量。
节能方面:使用纯氧助燃,可减少废气带走的热量达40%,另外它也能大幅度的减少NOx的排放。
目前多使用金属换热器和余热锅炉来回收热量。
池窑拉丝的自动控制,从工艺角度看,分布在4个工段:配合料、池窑、通道、漏板。
下面从这四个工段分别介绍。
二.配合料的制取特点:1.物料称重为静态称重,所以精度可达0.1%。
2. 配料过程有严格的顺序及时序。
3.为保证每一种物料加料的准确性,可采用诸多方法,如目标值的提前补偿,实行快,慢加料,去皮等。
三.熔化部分目的:稳定池窑的热工参数,如池窑温度,压力、燃料及助燃风流量,玻璃液位,它分如下回路:1.池窑火焰的空间压力(窑压):微正压模型分析:扰动引发的窑压变化很灵敏,现场观察约1秒左右。
进入窑内的助燃风流量变化是窑压对象的最大扰动,空气过剩系数在1.1~1.25范围内变化时,窑压可波动5~8Pa,而燃料流量对窑压的扰动可以不考虑。
对于横向火焰的单元窑,在前墙取压,尽量缩短变送器与取样点间的管道距离,可以达到缩短取样滞后的目的。
对于有金属换热器和余热锅炉的工艺,有两个调节对象:阻压风,余热锅炉引风。
在系统刚投入时,一般用阻尼风调节,余热锅炉投入且系统正常后,可关掉阻尼风机,用余热锅炉引风机调节。
二者的切换是一个循序变化的过渡过程。
就实现而言,这是两个串级的PID回路,助燃风的流量变化做前馈补偿。
2.池窑火焰的空间温度(窑温)模型分析:由于测温热偶的安装位置差异及保护套管的存在,窑温可简化为一个二阶惯性环节,有自衡特性。
E玻璃纤维池窑生产中的若干技术问题首先,可能会出现的一个问题是尺寸不准确。
由于制作池窑需要按照精确的尺寸来进行,尺寸不准确将会导致池窑的使用效果差。
造成尺寸不准确的原因可能是模具磨损、温度不稳定等。
为解决这个问题,我们可以使用数控机床来制作模具,确保模具的精度。
另外,控制温度的稳定性也非常重要,可以通过调整加热装置来控制温度。
其次,纤维分布不均匀也是一个常见问题。
纤维分布不均匀会导致池窑的强度不均匀,容易出现裂痕或漏水等问题。
造成纤维分布不均匀的原因可能是纤维搅拌不均匀、浇注过程中的堆积等。
为解决这个问题,我们可以在搅拌纤维的过程中加入搅拌剂,使纤维更加均匀地分布在整个浆料中。
另外,在浇注的过程中可以采用振动设备来帮助纤维的分布。
第三个问题是池窑表面质量不理想。
池窑的表面质量直接影响其使用寿命和使用效果。
表面质量不理想可能是由于模具表面不平整、浇注过程中出现气泡等原因造成的。
为解决这个问题,我们可以使用砂浆涂料来改善池窑表面的质量。
另外,在浇注的过程中要注意控制浆料的粘度,避免产生气泡。
最后一个问题是池窑的密封性差。
池窑的密封性是保证其正常使用和维护的重要因素。
密封性差可能是由于材料的选择不当、浆料的粘度过高等原因引起的。
为解决这个问题,我们可以选择适合密封的材料来制作池窑,如硅胶密封件。
此外,我们还需要调整浆料的粘度,避免过高的粘度对密封性造成的影响。
总之,E玻璃纤维池窑生产中可能会遇到尺寸不准确、纤维分布不均匀、表面质量不理想和密封性差等技术问题。
通过采取相应的解决方案,如使用数控机床制作模具、加入搅拌剂调整纤维的分布、使用砂浆涂料改善表面质量和选择适合密封的材料等,可以解决这些问题,提高E玻璃纤维池窑的质量和性能。
E玻璃纤维池窑生产中的若干技术问题危良才(珠海玻璃纤维厂) 珠海玻纤厂自1990年6月15日池窑点火投产以来,已经整整五年了。
在这段日子里,我厂走过了一段艰苦创业的道路。
全厂员工团结战斗、奋发图强,排除了一个个险阻,渡过了一道道难关,取得了初次年产4000吨池窑顺利投产及再次年产7500吨池窑扩建成功的巨大成绩。
尤其是这次年产7500吨池窑扩建工程,从94年11月4日拆除旧窑到12月19日砌好新窑用了46天(其中砌窑筑新窑只用了23天)。
从94年10月31日旧窑停产放玻璃水到95年元月28日新窑投产拉丝用了89天,从新窑漏板于2月4日全部装好拉丝到2月19日日产原丝22.4吨,突破日本拉丝日产22.1吨设计指标只用了16天,获得了日本专家的高度赞赏。
第一届年产4000吨池窑自1990年6月15日点火投产到1994年10月31日停窑放玻璃水共运转了1600天,计4年零4个月,超过日本原设计4年的使用寿命。
这四年多来,随着操作水平的提高及生产技术管理的加强,窑炉的原丝产量逐年提高:1990年近半年共拉制原丝1361.04吨,1991年3165.61吨,1992年5010.12吨,1993年5124.19吨,1994年10个月为4071.20吨,合计生产玻璃纤维及其制品为18005.15吨,其中主要产品有四种:印制电路板用电子级玻璃布2447.87万米,短切原丝毡5582.81吨,无捻粗纱2160.40吨,方格布172.21万米,产品百分之九十左右远销东南亚、欧美等10多个国家及港澳地区,部份产品返销日本。
产品外销金额为3445.82万美元。
内销金额5199.88万元。
下面谈谈我厂池窑生产中的几个技术问题。
1 池窑的窑型结构与自动控制池窑的窑型结构为国外流行的单元窑。
采用狭缝式金属换热器预热助燃空气,预热温度可以高达700℃左右。
全窑采用了10多种高级耐火材料:与高温玻璃液接触部位,主要使用了致密氧化铬砖;与低温玻璃液接触部位,则使用致密氧化锆砖;火焰空间使用标准锆砖,大碹为熔融莫来石砖,烟道部分使用熔铸莫来石砖;主通路及成型通路的耐火材料与熔化部分相同;漏板流液洞部分采用致密锆砖,主通路口及作业通路口均设置有包复铂膜的挡砖,窑体外层则采用各种粘土砖及不同类型的保温砖。
生产证明,这种单元窑结构是较理想的E玻璃池窑结构,砖材的使用部位经过美国、英国及德国有关专家现场考察指出,使用部位正确、有效。
池窑由熔化部、澄清部、主通路及成型通路组成。
熔化部采用重油加热,澄清部也用重油加热,主通路及成型通路则采用液化石油气加热,拉丝漏板采用电加热。
成型通路为H型,按不同品种分为四个成型区。
在主通路未端设有一个放料口,用作排放玻璃液面的浮渣及其它杂质。
在熔化部与金属换热器之间的烟道设有一沉降室,烟气中带出的粉料绝大多数在此沉降,以便定期清理。
22窑炉的燃烧、加热分为燃油和燃气两大系统。
燃气喷枪为低压外混式喷枪,雾化介质是低压空气,助燃空气的预热温度可以高达680℃~700℃,火焰短而有力,能充分燃烧。
窑体南北两侧均匀装置了12对燃油喷枪,全窑温度控制有24个控制点,温度控制精确、稳定。
金属换热器的换热效率较高,底部烟气温度高达1300℃,顶部的排放温度约为600℃~680℃。
整个燃油系统由中间油罐、过滤器、加热器、流量计、紧急切换安全阀、调节器及燃烧器组成。
由于良好的窑体保温,加上燃油能充分燃烧及余热充分利用,所以全窑的热效率较高。
我厂四年每吨原丝耗重油平均为0.730吨:其中91年为0.841吨,92年为0.664吨,93年为0.699吨,94年为0.730吨。
窑炉的燃气系统用预先混合的空气和液化石油气体为燃料。
它由过滤器、减压阀、电磁安全阀、流量计、空气燃气混合器、火焰阻断器及无焰烧咀等组成。
我厂四年来每吨原丝耗液化气平均为0.107吨:其中1991年为0.152吨,1992年为0.093吨,1993年为0.096吨,1994年为0.102吨。
窑炉熔化部的温度、压力、液面和窑内气氛控制,以及主通路和成型通路的温度自动控制设备均采用日本东芝电气公司制造的TOSDIC-211型单回路自动控制仪。
全窑的自动控制主要分为三个部分:温度控制系统、窑压控制系统及玻璃液位控制系统。
控制仪表都是单迥路可编程直接数字控制仪。
通过现场的各控制阀进行直接参数控制,其中玻璃液位与投料系统是变频控制。
各系统既可自成体系,又可与其它系统相互配合,形成较科学的控制体系,既有控制点,也有记录点。
这些记录下来的温度数据,能够准确地反映出窑炉的温度运行全貌。
一些控制点既可用自动方式,进行单一参数的自动控制,又可用手动方式进行联络跟踪。
我厂窑炉由于采用高效率狭缝式金属换热器预热助燃空气,所以不需要进行火焰换向作业,可以绝对保证窑内热工制度稳定。
在窑底前后不同部位,还装有两排鼓泡器,以促使刚熔化的玻璃液迅速排除气泡。
气泡直径的大小及玻璃澄清的质量,可以通过窑炉控制室内的工业电视屏幕进行监视,并根据工艺要求进行调节。
熔化、澄清好的玻璃液,经过第一道包覆铂金的挡砖,垂直流入主通路,再经过4条成型通路口设置的第二道包覆铂金的挡砖,最后进入成型通路。
成型通路的结构特点是窄且浅,以达到减少玻璃液温差的目的。
实践证明,包覆铂金的挡砖,可以阻挡不均匀的玻璃液、玻璃浮渣及被侵蚀剥落的耐火材料或未熔化好的生料结石进入成型通路。
采用含氧化铬95%以上的致密铬砖和氧化锆65%以上的致密锆砖等特种优质耐火材料,可以使玻璃液第二次污染减少到最低限度,使拉丝工序获得热均匀性及化学稳定性良好的玻璃液,达到优质、高产的目的。
这座窑的熔化面积为196平方英尺,折算成公制为18.2平方米,根据日本原设计每日熔化玻璃14.35吨,熔化率为0.788吨/日・m2,实际上这四年多来,最高熔化率已达0.944吨/日m2。
各品种主要技术经济指标已经达到、部分指标并有不同程度突破日本原设计水平。
如800孔漏板拉制9微米原丝,日本设计指标为日产570公斤,我厂全年平均可达日产578.68公斤;1600孔漏板拉制11微米原丝,日本设计指标为日产1029公斤,我厂全年平均可达日产1042.32公斤; 2000孔漏板拉制17微米直接无捻粗纱,日本设计指标为日产945公斤,我厂全年平均可达日产1052.46公斤。
全员劳动生产率为7.86吨/人・年,工人实物劳动生产率为9.70吨/人・年。
2 锆弥散增强铂铑合金漏板我厂自1991年1季度起,在池窑生产线上,逐步推广使用锆弥散增强铂铑合金漏板,23数年来取得显著成效。
1990年投产时,800孔、1600孔及2000孔漏板均采用铂铑-10合金漏板,漏嘴采用焊接成型。
1991年1季度起,首先在1600孔漏板上试用锆弥散增强铂铑-10合金漏板,整台漏板采用冲压成型。
以后,又在1600孔漏板上全部推广使用。
铂铑-10合金通过锆弥散增强后,其退火硬度可由75HV提高到110HV,极限抗拉强度(退火)则由33.75Kg/mm2提高到36.2Kg/mm2,在1400℃的高温状态下,其开裂强度由0.36提高到1.75。
二者蠕变率相差10倍以上。
漏板采用锆弥散增强技术后,增强了铂铑-10合金的耐高温性能,故在漏板结构上,可以减少增强筋的条数,漏板厚度亦可适当减薄,同样可以达到相应的高温强度,漏板的耗铂量则可以相应降低。
如1600孔漏板的重量,原日东纺设计,由日本德力贵金属有限公司株式会社加工的标准重量为3200克/台,现在英国庄信万丰贵金属有限公司加工的重量为2975克/台,每台可以节约铂铑合金225克,即每台可以节约3600美元,折合人民币为3.16万元。
更为主要的是,由于采用锆弥散增强技术,大大提高了铂铑-10合金漏板的耐高温强度,延缓了漏板在高温状态下的蠕变速率,使寿命大为延长。
如1991年我厂池窑漏板平均寿命为7.6个月, 1992年就提高到13.3个月,1993年进一步延长到18.8个月。
为此,吨纱耗铂量也随之降低,如1991年吨纱耗铂量为1.09克,1992年下降到0.62克,1993年再度下降到0.41克。
根据我国有关科技情报部门的资料, 1992年我国原16家大中型玻璃纤维厂的吨纱耗铂量为1.50克,新增23家大中型玻璃纤维厂的吨纱耗铂量为0.93克,国外玻纤工业先进国家,如美国PPG公司为0.38克,日本NTB(日东纺)为0.375克。
为此,可以认为,我厂吨纱耗铂量已经接近国际先进水平。
3 池窑漏板温度补偿技术最近,我厂池窑漏板上推广使用一项重大技术措施——漏板温度补偿技术(简称JD 技术),取得了初步成效。
JD技术是日东纺织株式会社福岛玻璃纤维厂针对拉丝漏板瞬间飞丝停台,导致漏板温度场条件变化,使原丝号数频繁波动,而开发的一场最新工艺技术。
当拉丝漏板瞬间飞丝,拉丝机随之停止运转时,接丝成型区内高速气流也同时消失。
此时,若漏板处于手动控制状态,由于漏板温度控制的开度不变,则漏板温度的实际温度就会上升。
但在生产过程中,漏板温度均处于自动控制状态,所以,漏板瞬间飞丝,拉丝机停止运转时,为保持漏板的实际温度不变,则漏板温度控制的开度就会自动缩小。
当拉丝工处理好飞丝,重新启动拉丝机时,拉丝成型区内的高速气流也随之产生。
为使漏板达到原有的实际温度,则漏板温度控制的开度就会自动增大。
漏板温度控制的开度由小变大,有一个时间过程。
即使开度已经达到原有值,漏板上的玻璃液温度恢复到设定值也需要短暂的时间。
这就是拉丝漏板瞬间飞丝,重新上车后,刚上车一段原丝号数不合格的原因。
为了消除这段不合格原丝,提高整只原丝的号数均匀率,就必须采用JD 技术。
我厂的JD技术是通过单迥路可编程直接数字温度控制仪(简称DDLC控制仪)来实施的。
DDLC控制仪要输入特定的JD技术参数才能正确运行。
JD技术参数因每台漏板特性不同而有细微差别,要根据现场测定数据来确定。
而且初次确定后,随着漏板的老化,变换生产品种以及其它作业条件的变化而改变。
一旦上述条件变化,就必须再次现场测定,对JD 参数进行调正。
拉丝漏板漏间飞丝,造成拉丝机停台的24时间,一般为2分钟左右,最多也不会超过5分钟。
因此,对每台漏板的JD技术参数的时间确定,就按2~5分钟来计算。
测定的方法是:当漏板温度在自动控制状态下,停台2分钟取佯,测出原丝号数变化数据,接着停台5分钟取样,也测出原丝号数变化数据。
根据以上测得的原丝号数变化曲线,换算得出漏板温度变化值,再计算出漏板恢复到原定温度所需要的时间。
将上述数据全部输入到DDLC控制仪中,则可按此指导生产正常运行。
我厂在推行JD技术前,纺织纱的标准偏差为0.4264~0.5135,内不均率为0.6079~0.7317%,印制电路板用处理玻璃布的单位面积偏差率为±2.37%。