第二章(1节2节)玻璃池窑

玻璃池窑的各种分类
玻璃池窑是最普通的一种玻璃熔窑。

由于配合料在这种窑的槽形池内被熔化成玻璃液，故名池窑。

一、根据熔制玻璃使用的热源可以分为：
1，火焰窑，以燃烧燃料为热能来源；
2电热窑，其以电能作为热能来源；
3，火焰电热窑，其以燃料为主，电能为辅。

二、根据熔制过程的连续性，主要分为：
1，间歇式窑，其玻璃熔制的各个阶段在窑内同一部位不同时间依次进行的，窑的温度制度是变动的；
2，连续式窑，其玻璃熔制的各个阶段在窑内同一时间窑不同部位依次进行的，窑的温度制度是稳定的。

三、根据烟气余热回收设备，主要分为：
1，蓄热式窑，即按蓄热方式回收烟气余热；
2，换热式窑，即按照热方式回收烟气余热。

四、根据窑内火焰流动的方向，主要分为:
1，横焰窑，即窑内火焰作横向流动，与玻璃流动方向垂直，我国大型玻璃窑多是此种形式；
2，马蹄焰窑，即窑内火焰作马蹄形流动，多在中，小型玻璃窑使用；
3，纵焰窑，即窑内火焰作纵向流动，与玻璃液流动方向相平行。

五、根据制造的产品，主要分为：
1，平板玻璃窑；
2，日用玻璃窑。

六、根据成型的方法，主要分为：
1，浮法玻璃窑；
2，平拉玻璃窑；
3，垂直引上玻璃窑。

七、按生产规模分类
以上玻璃池窑，我国基本上都采用火焰池窑。

玻璃窑炉马蹄焰池窑简介1.结构尺寸（1）熔化面积。

窑炉的熔化率主要取决于熔化温度，因为中碱和无碱玻璃球窑的熔制温度比较高，如果进一步提高熔化温度来提高熔化率，会加速对耐火材料的侵蚀，降低球质和影响炉龄。

而采取鼓泡和电助熔技术可以相应提高中下层玻璃温度，促进玻璃的均化，并且提高熔化率。

（2）熔池长宽比。

长宽比越大，玻璃原料从熔化到澄清的行程也大，这有利于玻璃质量的控制和提高，而长宽比又受到小炉结构设计、火焰长度及拐弯要求的限制。

采用高热值燃料的球窑池长可达到10mm，所以可选择较大的长宽比。

而采用低热值燃料的球窑应选择较小的长宽比。

一般长宽比选用范围为1.4—2.0。

（3）池深。

池深不仅影响到玻璃液流和池底温度，而且影响玻璃液的物理化学均匀性以及窑炉的熔化率。

一般池底温度在1200—1360℃之间较为合适。

池底温度的提高可使熔化率提高。

但池底温度高于1380℃时，需要提高池底耐火材料的质量及品种，否则则会加速池底的侵蚀并降低炉龄，且会增加玻璃球的结石含量，这对后道拉丝生产是不利的，影响池底温度的决定性因素是玻璃的铁含量和玻璃气氛。

当Fe2O3含量在0.25—0.3%范围内时，池深800—1200mm的玻璃球窑，其垂直温降约为15—30℃/100mm。

（3）工作池。

选择半圆形工作池时，其半径R决定于制球机台数与布置方式。

一般工作池半径小于等于熔化池池宽，工作池深度浅于熔化池池深300—400mm。

（4）投料池。

为了获得稳定的玻璃质量，一般在池壁两侧设置一对投料池，随换火操作交替由火根投料。

投料池中心线与窑炉池壁的距离主要决定于小炉喷火口的温度，温度越高距离可缩小。

一般其距离可定在0.8—1.0m。

（5）流液洞。

流液洞的功能是降温和均化。

采用沉式流液洞比采用直通式流液洞温降大。

而均化效果受液洞高度影响较大。

如高度越小则均化效果越好。

所以设计流液洞宽度一般应大于其高度。

在不考虑玻璃回流的情况下，玻璃流经流液洞的平均速度可取5—20m/h。

课程设计玻璃池窑设计一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

通过学习，学生将掌握玻璃池窑设计的基本原理和方法，了解其在现代工业中的应用和发展趋势。

在技能方面，学生将能够运用所学知识进行简单的玻璃池窑设计，培养解决实际问题的能力。

同时，通过课程学习，学生能够认识到玻璃池窑技术在节能减排、促进可持续发展等方面的重要性，树立正确的价值观。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括玻璃池窑设计的基本原理、设计方法和应用案例。

具体包括以下几个方面：1.玻璃池窑的概述：介绍玻璃池窑的定义、分类和特点，以及其在玻璃工业中的重要性。

2.玻璃池窑设计原理：讲解玻璃池窑的设计原则、基本参数和计算方法。

3.玻璃池窑结构与设计：介绍玻璃池窑的结构组成、设计要点和关键技术。

4.玻璃池窑的应用：分析玻璃池窑在现代工业中的应用案例，阐述其在节能减排、促进可持续发展等方面的意义。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体包括以下几种：1.讲授法：通过讲解玻璃池窑设计的基本原理、方法和应用案例，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生针对玻璃池窑设计的某个主题进行讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法：分析具体玻璃池窑设计案例，使学生更好地理解和运用所学知识。

4.实验法：安排玻璃池窑设计实验，让学生动手操作，提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威、实用的玻璃池窑设计教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：推荐相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观地展示玻璃池窑设计的过程和应用案例。

4.实验设备：配备必要的实验设备，为学生提供实际操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评价学生的学习成果。

玻璃窑课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解玻璃窑的基本构造、工作原理及其在工业生产中的应用。

2. 学生能够掌握玻璃窑的燃料选择、燃烧过程及热效率的影响因素。

3. 学生能够了解玻璃窑在生产过程中对环境的影响及相应的环保措施。

技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析玻璃窑的运行数据，评估其性能和效率。

2. 学生能够通过小组合作，设计一个简易的玻璃窑模型，展示其工作原理。

3. 学生能够运用实验方法和科技手段，对玻璃窑的燃烧过程进行简单的模拟和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对玻璃窑及工业生产领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。

2. 培养学生关注玻璃窑在生产过程中对环境的影响，树立环保意识。

3. 培养学生通过团队合作解决问题的能力，培养他们的团队精神和责任感。

本课程旨在让学生深入了解玻璃窑的构造、原理和应用，通过实践操作和团队合作，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。

同时，注重培养学生的环保意识和科技兴趣，为我国玻璃工业领域输送具有创新精神和实践能力的人才。

二、教学内容1. 玻璃窑的基本概念：玻璃窑的构造、分类及工作原理。

- 教材章节：第二章第二节- 内容：介绍玻璃窑的组成、不同类型的窑炉结构、工作原理及在生产中的应用。

2. 玻璃窑燃料与燃烧过程：燃料的选择、燃烧设备及其热效率。

- 教材章节：第二章第四节- 内容：探讨玻璃窑燃料的种类、燃烧设备的设计、燃烧过程中热量传递与热效率的关系。

3. 玻璃窑的环境影响与环保措施：废气、废渣处理及节能减排技术。

- 教材章节：第三章第五节- 内容：分析玻璃窑在生产过程中产生的污染物及其处理方法，介绍节能减排技术和环保措施。

4. 玻璃窑模型的制作与实验：设计、制作简易玻璃窑模型，进行燃烧实验。

- 教材章节：实验教程第四章- 内容：分组进行玻璃窑模型的制作，进行燃烧实验，观察和记录实验数据，分析实验结果。

5. 玻璃窑运行数据分析：分析实际生产中玻璃窑的运行数据，评估性能和效率。

（玻璃池窑设计及运行使用指南）能源的确定：1、日出料量＞150t、颜色玻璃熔化率＞2.0t/（m2.24h）、无色玻璃熔化率＞1.6t/（m2.24h）的大型池窑，宜采用燃料油、天然气及城市煤气为燃料。

2、日出料量≤150t、颜色玻璃熔化率＜2.0t/（m2.24h）、无色玻璃熔化率＜1.6t/（m2.24h）的中小型池窑，宜采用发生炉煤气为燃料。

（可以用少量燃料油、天然气或城市煤气作为辅助能源，供池窑作业部单独加热用，但其用量按热值计算不宜超过全窑能耗的5%。

窑型的确定：1、日出料量＞180t的大型玻璃池窑，宜采用蓄热室横火焰形式；日出料量≤180t，以燃料油、天然气及城市煤气为燃料的玻璃池窑，应采用蓄热室马蹄形火焰形式。

2、发生炉煤气流量难以测量，热值波动大，燃烧时黑度小，传热效果差。

因此，以发生炉煤气为燃料的马蹄形火焰池窑不宜过大，仅推荐日产80t以下的中小型玻璃池窑采用蓄热室马蹄形火焰形式。

3、利用现有厂房的改造项目，应根据现有厂房、现有能源等条件选择窑型，不受上述条件限制。

瓶罐玻璃池窑主要技术指标的确定：1、熔化率：指熔化池单位面积每日熔制的玻璃数量【t/（m2.24h）或kg/（m2.24h）】2、玻璃液燃料单耗：计算范围只包括熔化部和作业部的耗热，以吨玻璃液燃料消耗量（kg）表示。

3、玻璃液熔制质量应符合下列要求：（1）颜色玻璃：气泡＜50个/30g 相对密度差≤10×10-4环切均匀度C以上（2）无色玻璃：气泡＜40个/30g 相对密度差≤5×10-4环切均匀度B-以上池窑基本结构及有关参数1、熔化部（1）熔化面积（2）马蹄形火焰池窑熔化池长度比值范围一般为1.4~2.0。

横火焰池窑熔化池长度比值范围一般为1.6~2.2。

横火焰池窑宽度不宜小于5m。

（3）池壁宜选用倾斜浇铸的电熔铸AZS大砖竖向排列配磨砌成，大砖尺寸一般为250~300mm×400mm×1100~1600mm。

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一、单元窑熔化面积的确定单元窑熔化面积可用公式F= G/g2表示。

玻璃池窑第一章、玻璃熔制工艺原理玻璃的熔制过程是将配合料经过高温加热形成均匀、纯净、透明并符合成型要求的玻璃液的过程，是玻璃制造过程中的主要过程之一。

熔制速度和熔制的合理性对玻璃的产量、质量、合格率、生产成本、燃料消耗及窑的寿命等影响很大。

玻璃的熔制过程包括一系列物理、化学、物理化学反应过程，一般分为五个阶段：（1）硅酸盐形成阶段：（2）玻璃形成阶段：(3）玻璃液澄清阶段： (4)玻璃液均化阶段(5)玻璃液冷却阶段以上五个阶段设实际是两个过程即配合料的熔化与玻璃的形成。

要完成这样的过程，合理的熔制工艺是正常生产的保证。

池窑的工艺制度包括温度、压力、泡界线、液面、气氛与换向等。

为达到高产、优质、低耗、长窑龄的要求，要求熔窑四稳作业，即温度稳、窑压稳、泡界线稳、液面稳。

玻璃熔制的温度制度，即熔化部的温度制度。

浮法玻璃熔窑通常采用数字光学高温计测量小炉腿温度，并与窑顶热电偶比较。

（2）玻璃熔制的压力分布：玻璃液面处的压力为零压力与微正压，不能为负压。

因为负压状态将吸收冷空气，改变窑内气氛，降低窑温，增加能耗，使窑内温度分布不均匀。

但窑压不能过大，过大窑炉冒火严重，增加燃料消耗，加剧窑体烧损，并不利于澄清和冷却。

(3) 玻璃熔制的泡界线制度：A. 泡界线的形成：投料机将配合料推进，配合料同时受到投料回流对料堆施加的阻止其前进的反向力，在高温熔化下，料堆熔化，未熔粉料和反应放出的气体形成泡沫稠密区，这与清净的玻璃液面间形成了一条整齐明晰的分界线，线内玻璃形成反应激烈进行，由很多泡沫。

线外，液面像镜子一样明亮，这条分界线就是泡界线。

B泡界线的控制：泡界线的形状、位置的稳定是熔化作业正常与否的重要标志，影响到窑的产量和玻璃液的质量。

从泡界线的成因看，其位置应与玻璃的热点一致。

在实际操作中，为防止跑料，将泡界线向投料口方向适当移一些，但要保证熔化面积，以保证产量和质量。

泡界线向澄清区凸出，两边对称，最好不能偏斜。