下载文档原格式
热风炉格子砖应该走个性化设计之路高炉热风炉是一组用格子砖堆积起来的庞大的蓄热式鼓风加热设施。
格子砖作为高温热量的载体在燃烧期内吸收并貯存燃烧产物的热量，然后在送风期内放出热量加热鼓风。
保证热风炉格子砖具有足够的热交换和蓄热能力，对于高效率地完成热风炉的热交换过程是十分重要的，二者任何一方出现不足，传热过程都将受到阻碍。
近年来，为了改变热风炉的温度效率低下的状况，我国热风炉采用了提高燃烧末期废气温度和缩小格孔直径的措施，在一定程度上提高了热风炉的温度效率。
与此同时，我们也应该看到，随着热风炉温度效率的提高，缩小了拱顶温度与送风温度之间的差值，以及随着格子砖孔径的减小，它的当量厚度也相应减小了，这些变化对于格子砖的蓄热能力的影响都是不利的。
这样便提出了这样的问题：当今，我国热风炉的格子砖的蓄热能力状态到底怎样？能否适应操作条件的变化，实现换热速度与蓄热能力的统一？1. 格子砖的蓄热能力蓄热式热风炉的格子砖在一个工作周期内每1m 2加热面积所能传递的热量可以用下列方程式来表示：()cp B cp q K t t Γ⋅⋅=-传递 kcal/m 2·周期 ---（1）如果以1m 3/min 风量来表示，上式可以写成：160()B R R L L c t c t q mτ⨯⨯⋅-⋅=传递 kcal/m 2·周期 ---（2）蓄热式热风炉的格子砖在一个工作周期内每1m 2加热面积所能储存的热量：2/2c s q t kcal m γη⋅⋅⋅=⋅∆⋅储存砖面，周期 ---（3） 式中：c p c p ,B t t Γ⋅⋅——相应为全炉平均的烟气和鼓风温度，℃K ——周期换热系数，kcal/m 2·℃·周期m ——每1m 3/min 风量要求的格子砖加热面积，m 2/(m 3/min),R L c c ——相应为热风和冷风的比热容，kcal/m 3·℃,R L t t ——相应为热风和冷风的温度，℃B τ——周期送风时间，min式中：c ——格子砖的比热容，kcal/k g ·℃γ——格子砖的比重，kg/m 32s——格子砖的半当量厚度，m η——砖的利用效率，%t ∆砖面——一个周期内砖表面的变化值，℃现对以上表达式作如下说明：1）如果不考虑热损失，热风炉在一个工作周期内每1m 2加热面积格子砖从烟气中获得的热量与热风带走的热量是相等的。
马蹄焰玻璃窑炉在流液洞、池壁等与玻璃液接触部位安全稳定的前提下，蓄热室格子砖的状况不仅影响能源消耗和产品质量，而且也影响到环保设备的正常运行，从而在很大程度上影响窑炉寿命。
根据窑炉运行的实际情况，像浮法窑炉一样，实现马蹄焰窑炉蓄热室格子砖不停窑热换，则可以从根本上解决格子体的通透问题，为窑炉的安全、经济运行提供保障。
马蹄焰窑炉蓄热室格子砖过快损坏的原因很多，根据实际状况分析如下：1、燃料原因燃料中有害杂质过多。
如煤焦调和油中杂质多，会加速与耐火材料反应。
烟气中的悬浮物也会明显增多，在天气良好的条件下烟气非常醒目。
某窑炉使用较好燃料的一个窑期内，蓄热室整个碹没有明显透火现象，格子体也基本通透，换烧煤焦调和油后，一年后蓄热室硅砖碹顶膨胀缝处就发生透火现象，格子体在经常维护的情况下堵塞依然较重，窑炉后期达到70%以上。
几个窑炉都发生了此类现象。
2、设计原因蓄热室格子体设计过小。
某80平方米马蹄焰窑炉格子体体积设计为160立方米，不仅能耗高，而且堵塞快。
其中一座将蓄热室扩大240立方米后，堵塞现象大大减轻，日常维护工作量也小得多。
中间隔墙结构不合理。
在蓄热室基础下沉或窑炉运行一段时间后透火，上部砖材垮塌。
单侧加料口预熔池设计及加料机选型不合理，飞料进入对侧蓄热室较多，造成单侧蓄热室堵塞。
耐火材料匹配不合理。
例如上部格子砖抗渣性差，在使用劣质燃料时易烧损。
液面线设计过高。
在窑炉运行中，液面距火焰较近，火焰吹液面的力度较大，飞料进入蓄热室多。
格子体边距蓄热室墙体间隙过小。
烤窑后，格子体膨胀后紧顶墙体，发生变形与共熔，墙体易烧透，部分格孔对不正从而加剧格子体烧损。
炉条碹选用抗热震稳定性好的材料。
因日常维护要用捅烧法等手段清理格子体，炉条殖抗热震性差易损坏。
许多窑炉已选用硅线石等做炉条碹。
3、原料原因原料中超细粉过多、配合料水分温度不合理、碎玻璃脏、使用轻碱等。
4、窑炉维护格子体烧水。
蓄热室维护时，格子体不允许采用浇水降温的方式。
熔化工考试测试题三1、问答题影响冷却部温度、流道温度有哪些因素，如何判断？正确答案：⑴拉引量的变化、拉引量越大，冷却部、流道出口温度越高，否则相反；⑵熔化部温度：熔化部温度越高，冷却部、流道口温度（江南博哥）越高，否则相反；⑶泡界线远近：泡界线后移，冷却部温度上升，随后会下降；⑷窑压大小：窑压偏大，冷却部温度上升，否则相反；⑸液面高低：液面升高，冷却部温度升高，否则相反；⑹卡脖冷却水包、搅拌器抽出时，会使冷却部、流道口温度升高。
2、单选在铁合金基本相中硬度最低的相是（）。
A.铁素体B.珠光体C.渗碳体D.石墨正确答案：D3、填空题将配合料经高温加热熔融成名于成型要求的玻璃液的过程称为（）。
正确答案：玻璃的熔制过程4、单选重油管道运行中需要保温，窑下重油管道的保温方式为（）。
A.蒸汽套管保温B.蒸汽伴管保温正确答案：B5、填空题火焰空间的高度等于（）、（）之和。
正确答案：胸墙高度；大碹碹股6、填空题电弧炉有很多地方需要水冷降低设备温度，在炉圈、（）、电极孔、电极夹持器、（）、炉门、炉门框等地方都设有水冷装置。
正确答案：炉盖；变压器7、单选白口铸铁的室温金相组织为（）。
A.铁素体加石墨B.珠光体加石墨C.珠光体加铁素体加石墨D.莱氏体加渗碳体正确答案：D参考解析：暂无解析8、问答题熔窑投料偏料的原因及调整方法是什么？正确答案：偏料原因：⑴窑内温度偏差，当窑内横向温差大时，窑内的玻璃液流发生变化，温度高的表层液流向温度低处移动，带动料垄向温度低处区域靠拢，造成温度低的一侧料多，使吸热增加，温度下降；⑵投料量不一致：当两侧投料机的闸板开度不同，料层厚度不一样，或投料机摆放位置不正，用力不一样时，也会造成偏料。
调整方法：发现偏料，一是调整温度，尽量使窑内两侧温差减小。
二是利用投料机倒料，又分为正倒料和反倒料。
如果以上二种均不能调整好。
可采用人工用耙子推动料根（顶料）来调整料的偏移，配合以上其它措施将料垄调整。
作为高耗能行业，玻璃窑炉的节能一直是行业内重要研究的课题，对玻璃窑炉节能途径的研究更是涉及多个领域。
玻璃工业生产几十年来，国内外技术人员在节能方面作了大量的工作，开发出了许多窑炉节能的新工艺、新技术、新材料，收到明显的节能效果，作者根据多年经验，结合国内外近年的研究和应用实践，围绕蓄热式马蹄焰玻璃窑炉的节能，总结了以下几个方面的节能新措施。
一、配合料制作 各种玻璃原料熔制成质量符合生产要求的玻璃液，一般都要经历两个均质化的过程，一是玻璃的各种粉状原料在制备配合料的过程中，通过混合机进行均匀混合，二是将制备好的玻璃配合料投入池炉的熔化池，在很高的温度下进行一系列物理、化学、和物理化学的反应，最后熔制成熔化良好、组成稳定、质地均匀，符合生产成型要求的玻璃液，前一个玻璃配合料的均匀混合，是为后一个把配合料熔制成均质的玻璃液创造了有利条件，许多企业在控制原料粒度、水分以及配合料粒化等措施实现窑炉节能方面作了大量的工作。
二、玻璃熔制工艺的改进和优化 1、开发节能型玻璃配方，制定合理的玻璃配方，采用低温易熔玻璃成份和添加有效助熔成份，不仅可以减少玻璃的化学反应热和形成热，还可以降低熔化温度，减少窑炉的热消耗。
2、玻璃COD值的控制和最佳澄清工艺 玻璃的澄清过程是玻璃熔化过程中非常重要的一环，也是节能和生产优质玻璃的关键环节。
玻璃的澄清过程是一个复杂的物理化学过程，澄清过程完善与否和配合料的组成、熔制工艺制度、窑内气氛的组成与窑压、气泡中气体的性质及使用的澄清剂等因素有关，其中硫酸盐、硝酸盐等是最常用的化学澄清剂，确定包括化学澄清剂在内的配合料的氧化还原数和各种玻璃产品中Fe2+/Fe3+比值的行业规范和标准，以指导该项技术在玻璃行业中的推广应用，从而达到稳定生产优质玻璃之目的。
三、窑炉设计结构 随着计算机技术的飞速发展，通过数字和物理仿真，模仿玻璃窑炉实际工作状态，通过分析窑炉结构对工作状态的影响，设计出更加合理的窑炉结构，从而实现节能。
随着社会经济的不断发展，我国玻璃工业的竞争也越来越激烈，节约能耗、降低成本已成为企业的核心竞争力。
而玻璃生产具有资源消耗多、污染严重和能耗高等特点，不仅影响到企业的生存，也制约了整个行业的发展。
节能降耗是企业降低成本、提高效益的最佳途径。
燃烧技术的节能1、全氧燃烧技术为了降低浮法玻璃窑炉烟气中的NOx污染，欧美国家开发推广出新型的全氧燃烧技术，主要是通过全氧来代替助燃空气，气体中不含有N₂，只有极少量的NOx，浮法玻璃窑炉烟气污染的总体积可减少80%，并且会降低废弃带走的热量。
全氧燃烧技术工艺的核心在于全氧燃烧喷枪，为加强燃料与氧气混合的接触面积，全氧燃烧喷枪整体成矩形，能更为精准地控制火焰覆盖率，在燃烧过程中进行分阶段全氧燃烧，能将燃烧喷枪的更多能量转化为热辐射，并产生更多碳黑，加强火焰亮度，充分利用浮法玻璃窑炉的传热均匀性，加强黑体辐射的传热效率，提高更短波段热辐射在玻璃液中的穿透效率。
使用全氧燃烧技术的浮法玻璃窑炉能提高20%的热效率，但采用这项工艺时，需要重视对浮法玻璃窑炉耐火材料的选择，烟气中水蒸气的浓度会因全氧燃烧而增加，会在浮法玻璃生产过程中，产生浓度较大的碱性蒸汽，加速耐火材料的侵蚀，影响窑龄和生产规模。
2、富氧燃烧技术采用富氧燃烧技术生产浮法玻璃的基本原理，主要是原料通过富氧燃烧减少了烟气的产生，燃烧产物中二氧化碳和水蒸气的分压和含量增加，NOx的含量降低，火焰黑度加大，火焰温度提升，加快了原料的燃烧过程，提高了火焰在配合料与玻璃液之间的传热效率，从而提高了浮法玻璃窑炉的熔化效率。
富氧燃烧技术对燃烧设备具有更高要求。
燃料在燃烧过程中需要氧气，这些氧气通常来源于空气，但氧气在助燃空气中仅占21%的比重，而空气中其余的氮气并不会参加燃烧，反而会吸收大量的热量，阻碍燃烧效率的提高，增加燃料消耗。
因此提高空气中的氧气含量，可以更好地保持热量，提高燃料利用效率。
用28%的富氧空气进行燃烧试验时，热量损失减少25%，热量损失的减少也降低了燃料消耗。
浮法玻璃熔窑的合理设计（连载-）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）01-0007-14Reasonable 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,design1概述1.1近50年国内玻璃熔窑概况在1980年以前，国内玻璃熔窑的基本情况是：熔窑吨位小、最大吨位300t/d（九机窑），最大熔化部池宽只有9m左右，蓄热室格子体高度一般为5~6m;燃料以发生炉煤气为主，单位能耗高,普遍超过2000kcal/kg披霜（1kcal=4.1868 kJ）;砌筑玻璃熔窑所用的耐火材料质量差，耐高温、耐冲刷、抗侵蚀性能都比较弱；窑龄短，一般不超过3年。
格法玻璃窑炉冷修计划1.前脸墙由双拱碹改为L型吊墙，窑头增加一台1.5米宽的斜毯式投料机。
平碹冷却风管要改造加高。
2.计划第1.2.3节大碹全部拆除。
根据情况可拆除两节，但大碹砖定前三节。
3.煤气蓄热室拆除到小炉承重碹碴处，空气蓄热室墙体根据实际烧损情况，拆除到墙体烧损不超过60mm处停止。
4.小炉1~5号小炉斜墙、斜碹及小炉平碹改为33#电熔刚玉砖，1~5号煤气上升道前墙拐角下10层向上接触火焰侧隔层砌半砖，一砖锆英石砖。
6#小炉不变全部硅砖砌筑不变。
5.空气蓄热室格子体改为筒子砖，下层腿砖高171+114=285,5层低气孔西门子，砖厚改为50mm,6层低气孔筒子砖，20层镁铬砖，10层镁铝砖，10层高纯镁砖95%。
6.煤气蓄热室格子砖下部普通低气孔砖，上部10层为超低气孔砖。
7.熔化部池壁拆除到耳池北侧，投料池上层拆除，订货时熔化部、投料池上层砖全部订货，二层定一半。
8.胸墙拆除时拟保留东西六号喷火口平碹，胸墙旧砖全用，订货时定小炉腿砖和喷火口平碹砖12套。
拐角砖定4套。
9.成型室侧墙，后墙保温拆除重做，保温为10mm的石棉板，和68、230的无石棉硅钙板，加强保温效果，成型室两侧墙分别开20mm厚的槽体，使引砖合向外移动20mm，或引砖盒比设计做薄20mm.10.引砖采用平底，且股高由原来的58mm降为50mm。
定引砖5套，前后唇砖1套。
C型砖一套。
11.退火窑前六根钉子铁改为高硅铸铁，共计18根，在重要退火段和快速退火段加装调节挡帘。
12.退火窑火管改为配风火管。
项目部2010-12-15。
浮法玻璃熔化工（初级工）技能试题一、名词解释1、熔化量2、熔化面积3、熔化部面积4、熔成率5、池壁6、卡脖7、蓄热室8、烟道9、大闸板10、窑压11、泡界线12、跑料13、正倒料14、反倒料15、换火16、吹扫阀17、重油雾化18、喷咀结焦19、自动调节二、填空题1、熔窑内有三种比较典型的温度曲线分别是、和。
2、在熔窑的纵向有两个主要回流，分别是和。
3、平板玻璃的成型方法除浮法以外，还有、、、。
4、平板玻璃的主要成份：、、、、、。
5、玻璃生产熔化“四小稳”是、、、。
6、玻璃生产的“四大稳”是、、、。
7、浮法玻璃与有槽垂直引上平板玻璃相比，其成份特点是、、、。
8、平板玻璃熔窑使用的燃料一般有、、、。
9、窑压的单位是。
10、玻璃池窑的窑池是由和组成。
11、当玻璃化学组分一定时，其粘度随温度升高而。
12、在窑炉砌筑中，国家标准规定大碹属类砌体，泥缝不能大于mm。
13、通常所说的一重箱玻璃是指厚的玻璃m2。
14、熔化部火焰空间由、、、组成。
15、硅砖的荷重软化温度一般为，其稳定性。
而粘土砖的热稳定性较。
16、投料机的种类一般有、、等。
17、窑池沿窑长方向按玻璃液的熔化过程相应分成、、三个部分。
18、池底砖采用砖砌筑，采用砌法。
19、在平板玻璃原料中，石灰石主要引入的组分是。
白云石引入的组分是和。
20、燃油在使用时，最好是一罐，一罐，一罐，回油进入。
21、油枪前燃料的恩氏粘度以°E为宜。
22、料堆发生偏移时的调整方法一般分为和两种。
23、浮法一线玻璃熔窑所用燃料为。
所用燃烧器为。
燃烧方式为。
24、重油的加热用和，经过加热重油温度约为℃，重油雾化采用作介质，其压力约为kg/cm3。
25、压缩空气在换向室分成三路，分别用作、、。
三、判断题1、熔化面积即指熔化部的面积。
（）2、在废气温度相同时，烟囱越高抽力越大。
（）3、窑池内的泡沫含有大量的可见气泡，不含未熔的石英砂粒。
（）4、熔窑压力为微正压是指大碹碹顶之处为微正压。
