浮法玻璃熔窑
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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。
浮法玻璃熔窑中玻璃溢流现象的研究与防控措施1. 研究背景浮法玻璃生产是当前主流的玻璃制造工艺之一,它能够生产出高质量的平板玻璃。
然而,在浮法玻璃熔窑运行过程中,经常会出现玻璃溢流的现象,这不仅会造成生产损失,还存在一定的安全隐患。
因此,研究浮法玻璃熔窑中玻璃溢流现象的原因,并采取相应的防控措施,对于提高生产效率、降低生产成本和确保生产安全具有重要意义。
2. 玻璃溢流原因的研究2.1 渣质含量过高浮法玻璃熔窑中,如果渣质含量过高,会导致玻璃溢流。
这是因为渣质在玻璃中的存在会降低玻璃的粘度,使得玻璃在熔化过程中流动性增强,超过熔窑设计容量,从而发生溢流。
2.2 玻璃温度过高玻璃的熔化温度是控制溢流的重要参数。
如果玻璃温度过高,会导致玻璃粘度降低,流动性增强,从而发生溢流现象。
因此,控制玻璃的熔化温度是防止溢流的重要手段之一。
2.3 环境温度波动环境温度的波动也会对浮法玻璃熔窑中的溢流现象产生影响。
当环境温度波动较大时,会导致熔窑内外温度差异增大,这种温差会使得熔池表面处于高温状态,玻璃易于溢流。
3. 防控措施3.1 渣质控制合理控制原料中的渣质含量是防止玻璃溢流的关键。
通过对来源于原料的渣质含量进行监测,可以控制原料的配比比率,减少渣质含量。
此外,在熔窑运行过程中,周期性清理熔窑底部的渣滓,也是防止渣质积聚的有效措施。
3.2 温度控制控制熔窑中玻璃的熔化温度对于防止玻璃溢流至关重要。
通过合理的加热系统和温度监测装置,可以实时监控玻璃的熔化温度,并及时调整加热系统的参数,保持玻璃的熔化温度在正常范围内,以防止溢流现象的发生。
3.3 环境温度控制为了防止环境温度波动对熔窑产生不利影响,可以在熔窑周围建立适当的温度控制系统。
通过监测环境温度的变化,并及时调整环境温度控制系统的参数,保持熔窑内外的温度差异在较小范围内,有助于防止熔池表面的高温状态,减少溢流风险。
4. 结论浮法玻璃熔窑中的玻璃溢流现象,会造成生产损失和安全隐患,因此对于其研究与防控措施的探讨非常重要。
浮法玻璃熔窑的结构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.投料池的尺寸图1-1 浮法玻璃熔窑平面图1-投料口;2-熔化部;3-小炉;4-冷却部;5-流料口;6-蓄热室图1-2 浮法玻璃熔窑立面图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。
浮法玻璃退火窑的原料熔化与处理工艺浮法玻璃是一种用于制造平板玻璃的重要工艺。
在浮法玻璃的制造过程中,退火是一个关键环节,它可以改善玻璃的力学性能和光学品质。
退火窑是实现这一工艺的核心设备,它能够使玻璃在高温下进行均匀加热、保持一定时间后缓慢冷却,以消除内部应力并提高玻璃的强度和表面平整度。
原料熔化是浮法玻璃制造过程中的首要环节。
浮法玻璃的主要原料包括石英砂、碳酸钠、石灰石和氟化钠等。
在玻璃窑炉内,通过一系列的化学反应和物理变化,将这些原料熔化成高温下的玻璃液体。
熔化过程主要分为料层融化和玻璃池形成两个阶段。
首先,原料进行预热,以提高熔化速度和保证均匀性。
这一步骤对于节约能源和提高熔化效率非常重要。
预热阶段还可以帮助除去原料中的含气和水分,减少玻璃液体中的气泡数量,从而提高玻璃的质量。
在料层融化阶段,熔窑内的温度逐渐升高,使得原料逐渐软化和熔化。
同时,逐渐形成玻璃池。
这一阶段的关键是控制熔化过程中的温度分布和物料的混合程度。
熔化温度及其分布情况对于形成均匀的玻璃池、提高玻璃质量非常关键。
熔炉中常用的加热方式有油加热、气加热和电加热。
其中,电加热方式是比较常见的,具有温度控制精确、加热效率高和环境污染少等优点。
利用电加热熔窑可以实现对熔化过程的精确控制,确保玻璃液体的温度达到生产要求。
随着熔化过程的进行,原料逐渐熔化,形成的玻璃液体通过热力对流和物料混合,使得玻璃液体的温度和成分分布趋于均匀。
在温度达到一定值后,会进入到玻璃池形成阶段。
玻璃池形成阶段是熔化过程的最后一个阶段。
在这个阶段,玻璃液体表面形成了一层平整的玻璃池,它的厚度和温度分布对于浮法玻璃的质量有着重要影响。
较为理想的玻璃池应具有较大的面积、均匀的厚度分布和适当的温度梯度。
玻璃池的存在为接下来的浮法工序提供了均匀而稳定的玻璃液体。
在浮法玻璃制造过程中,原料熔化和处理工艺直接影响玻璃的质量和性能。
通过优化控制熔化温度、控制熔炉的加热方式以及保证熔化过程的均匀性和稳定性,可以改善玻璃的力学性能和光学品质。
浮法玻璃熔窑中过热蒸汽对玻璃成品质量的影响分析浮法玻璃熔窑是一种常用的工业生产设备,用于生产高质量的玻璃产品。
在熔窑中,过热蒸汽是一个重要的因素,它能够对玻璃成品的质量产生影响。
本文将对浮法玻璃熔窑中过热蒸汽对玻璃成品质量的影响进行分析。
首先,我们需要了解浮法玻璃熔窑的工作原理。
浮法法是一种常用的玻璃生产方法,它利用熔化的玻璃从熔窑中流出,并在锡浴上形成均匀的玻璃带。
在这个过程中,过热蒸汽起到了重要的作用。
过热蒸汽在浮法玻璃熔窑中主要有两个作用:传热和压力控制。
首先,过热蒸汽通过传热作用,将熔融的玻璃保持在适宜的温度范围内,以保证玻璃流动性的良好性能。
其次,过热蒸汽能够通过调节压力来控制玻璃的厚度和平整度,从而影响成品的质量。
然而,过热蒸汽如果超出一定的温度范围,将会对玻璃成品的质量产生一定的负面影响。
首先,过高的温度会导致玻璃在熔窑中过早熔化,从而使成品的硬度降低,易碎性增加。
这将导致成品的破损率增加,从而降低了整体的成品质量。
其次,过热蒸汽中的过量水分也会对玻璃成品的质量产生不利影响。
蒸汽中的水分会在玻璃表面形成水滴,这会导致玻璃表面的不均匀性,从而影响产品的外观质量。
而且,水滴也会在玻璃表面形成气泡,进一步影响产品的透明度和光泽度。
因此,控制过热蒸汽中的水分含量对于提高玻璃成品的质量非常重要。
此外,过热蒸汽还可能在玻璃成品表面形成污渍。
污渍是由蒸汽中携带的微小颗粒物质沉积在玻璃表面形成的。
这些污渍会影响产品的光洁度和透明度,从而降低成品的质量。
因此,在浮法玻璃熔窑的操作中,需要严格控制过热蒸汽中微粒物质的含量,以避免产生污渍。
综上所述,浮法玻璃熔窑中过热蒸汽对玻璃成品的质量产生着重要的影响。
在生产过程中,我们需要充分认识到过热蒸汽的作用,并掌握合理的控制方法。
过高的温度和过量的水分会导致成品硬度降低、易碎性增加,表面不均匀、气泡、污渍等质量问题。
因此,在熔窑操作中,要注意控制过热蒸汽的温度和水分含量,以确保高质量的玻璃成品。
浮法玻璃熔制技术1、浮法玻璃熔制技术工艺流程浮法玻璃的熔制过程是将合格的配合料经过高温加热形成均匀、纯洁、透明并符合成型要求的玻璃液的过程,是浮法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、燃料消耗和池窑寿命等影响很大。
浮法玻璃熔制技术工艺流程示意图:2、玻璃熔制工艺原理浮法玻璃的熔制过程是一个很复杂的过程,包括一系列的物理、化学、物理化学反应,而这些反应的进行与玻璃的产量和质量有密切关系。
各种不同配合料在熔制过程中发生的反应见下表:各种不同配合料在熔制过程中发生的反应根据熔制过程中的不同特点,从加热配合料到最终成为符合成型要求玻璃液的过程,可分为五个阶段,即硅酸盐形成阶段、玻璃液形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段和玻璃液冷却阶段。
直观地,也可分为配合料堆的反应烧结阶段;硅酸盐形成及其熔化物熔化阶段,主要是残余石英砂溶解于已形成的硅酸盐中;澄清消除气泡阶段,主要是降低各种气体在玻璃液中的过饱和程度;逐渐冷却至成型温度阶段。
〔1〕硅酸盐形成阶段配合料入窑后,在800~1000℃温度范围发生一系列物理的、化学的和物理-化学的反应,如粉料受热、水分蒸发、盐类分解、多晶转变、组分熔化以及石英砂与其他组分之间进行的固相反应。
这个阶段结束时,大部分气态产物从配合料中逸出,配合料最后变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。
硅酸盐形成速度取决于配合料性质和加料方式。
〔2〕玻璃形成阶段当温度升到1200℃时,烧结物中的低共熔物开始熔化,出现了一些熔融体,同时硅酸盐与未反应的石英砂粒反应,相互熔解。
伴随着温度的继续升高,硅酸盐和石英砂粒完全熔解于熔融体中,成为含大量可见气泡、条纹、在温度上和化学成分上不够均匀的透明的玻璃液。
在浮法玻璃生产过程中,硅酸盐形成阶段与玻璃形成阶段之间没有明显的界限,即在硅酸盐阶段尚未结束时,玻璃液形成阶段已经开始,并且硅酸盐形成进行得极为迅速,而玻璃液形成却很缓慢。
浮法玻璃熔窑中玻璃溶解过程的数值模拟与分析在现代玻璃工业中,浮法法是一种常用的玻璃生产方法。
在浮法玻璃工艺中,玻璃料在特定的熔窑中经过高温熔化,并通过连续浮在锡液上的方式制成连续平板玻璃。
玻璃熔化过程中的温度分布、流体流动、传热和质量传递等因素对最终玻璃品质产生重要影响。
为了提高产品质量和生产效率,数值模拟与分析成为优化工艺的重要工具。
1. 玻璃熔化过程的数值模拟数值模拟是利用计算机对物理过程进行数值计算和分析的方法。
在浮法玻璃熔窑中,利用数值模拟可以模拟玻璃料的熔化过程,预测温度分布、流体流动、传热和质量传递等过程。
数值模拟可以帮助我们深入了解熔化过程中各种参数的变化规律,优化工艺参数,提高产品质量。
首先,数值模拟需要建立合适的物理模型。
玻璃熔化过程可以视为流体力学、传热学和质量传递学的综合问题。
根据流体力学中的连续性方程、动量方程和能量方程,结合质量传递的方程,可以建立玻璃熔化过程的数学模型。
该模型考虑了熔化过程中的流体流动、传热和质量传递等关键因素。
其次,数值模拟需要选择合适的数值方法。
常用的数值方法包括有限差分法、有限体积法和有限元法等。
这些数值方法可以将连续的物理模型离散化,转化为数值计算问题。
通过合适的数值方法,可以在计算机上求解数学模型,得到玻璃熔化过程中各种参数的数值解。
最后,数值模拟需要进行参数的验证和误差分析。
通过与实验数据的对比,可以验证数值模拟的准确性和可靠性。
同时,对模拟结果进行误差分析,可以了解数值模拟的精度和可信度。
2. 玻璃熔化过程的数值分析基于数值模拟的结果,可以进行数值分析来了解玻璃熔化过程中各个因素的影响和相互关系。
数值分析可以帮助我们更好地理解和优化熔化过程,提高产品的质量和生产效率。
首先,数值分析可以研究玻璃熔化过程中的温度分布。
温度是影响玻璃熔化和成型过程的重要因素。
通过数值分析,可以得到温度随时间和空间的变化规律,从而确定最适宜的温度范围和温度梯度。
浮法玻璃熔窑的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解浮法玻璃熔窑的基本结构和工作原理;2. 学生能掌握浮法玻璃熔窑在生产过程中的关键参数及其影响;3. 学生了解浮法玻璃熔窑的能源消耗和环保要求。
技能目标:1. 学生具备分析和解决浮法玻璃熔窑操作过程中问题的能力;2. 学生能够运用所学的知识对浮法玻璃熔窑进行简单的优化设计;3. 学生掌握浮法玻璃熔窑的运行数据收集、处理和分析方法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对浮法玻璃制造工艺的兴趣,激发其探究精神;2. 增强学生的环保意识,使其认识到浮法玻璃熔窑在生产过程中的环保责任;3. 培养学生团队合作精神,使其在探讨浮法玻璃熔窑问题时能够互相借鉴、共同进步。
课程性质:本课程属于专业技术类课程,以实际生产中的浮法玻璃熔窑为研究对象,结合理论知识与实践操作,培养学生的专业素养。
学生特点:学生为高年级本科生,具备一定的专业基础知识,具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,强化学生动手能力,提高学生解决实际问题的能力。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养学生的创新意识。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得明显成果。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 浮法玻璃熔窑概述:介绍浮法玻璃熔窑的发展历程、基本结构及其在生产中的应用。
2. 工作原理与关键参数:详细讲解浮法玻璃熔窑的工作原理,包括熔化、澄清、均化等过程;分析关键参数如温度、熔化时间、热效率等对玻璃质量的影响。
3. 熔窑操作与控制:介绍浮法玻璃熔窑的运行操作要点,如温度控制、窑内气氛调节等;探讨现代浮法玻璃熔窑的自动化控制技术。
4. 优化设计与节能环保:分析浮法玻璃熔窑的节能措施,如改进燃烧设备、提高热效率等;探讨绿色生产技术在浮法玻璃熔窑中的应用。
5. 故障分析与处理:结合实际案例,分析浮法玻璃熔窑在生产过程中可能出现的故障及原因,并提出相应的解决措施。
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。
(1)熔化部熔化部是进行配合料熔化和玻璃液 澄清、均化的部分,由于采用火焰表面加热的熔化方 式,熔化部分为上下两部分,上部称为火焰空间,下部称为窑池〜l/10d和悬挂碹(/=1/125) 4种。
大碹多采用倾斜碹。
前脸墙是横跨在投料池上方,阻止窑内热气体向窑外逸出和热辐射的正面挡墙,其开度应尽可能小,但不能影响下方配合料进入窑内。
为了防止高温气体对投料机的烧损,往往在前脸墙的外侧再加冷却水包组成的挡焰结构。
以往曾采4745 ■2川》川川"?"/層?"/;77用吊墙式、水冷式或普通拱碹结构式、鱼肚子碹结构式、普通拱碹加拱碹结构式等。
目前,多 采用匕(或乃型吊墙(见图3-6)。
图3-5浮法池窑上部空间新结构 图3-6乙型吊墙结构1—垂直墙区;2—下鼻区;3—吊杆;4一钢壳;5—水冷门②窑池如图3-4所示,窑池是配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化的地方,它应 能供给足够量的熔化完全的透明的玻璃液。
窑池由池壁和池底两部分构成。
池壁和池底均用 大砖砌筑,为便于大砖制造,减少材料加工量和方便施工,窑池基本上都呈长方形或正方 形。
为使窑池达到一定的使用期限,池壁厚度一般为250〜300@0。
池底厚度根据其保温情 况而异,不采用保温的池底厚度一般为 300mm 。
窑池内玻璃液的横向压力由池壁顶铁和顶丝顶住。
池壁顶丝也固定在立柱上,立柱底脚 通过支撑角钢用螺丝固定在次梁上。
整个窑池的质量通过其下面的钢架(扁钢、次梁、主梁 等组成)传给窑底砖柱。
窑池前端连接一个投料池,配合料在此人窑。
后端连接冷却部窑池或卡脖窑池,玻璃液 在此被均化和冷却。
(2) 加料口 浮法玻璃采用正面投料,加料口设在窑炉纵轴的前端,由投料池和上部挡 墙(前脸墙)组成。
投料池是突出于窑池外面和池窑相通的矩形小池。
传统的投料池宽是熔 化池宽的85%左右,投料池的池壁上平面与池窑的上平面相齐,投料池池壁使用的耐火材 料与熔化部池壁材料相同。
在实际生产中,投料池受侵蚀严重,尤其在投料池的拐角处,两 面受热,散热面积小,冷却条件差,受配合料的化学侵蚀和机械磨损保温大碹澄清区共同作用,是池窑中最容易损毁的部位之一。
现代浮法熔窑很多已采用与熔化部等宽的加料池,使得料层更薄,并能防止偏料,更避免了因拐角砖损毁带来的热修麻烦。
投料池温度,一般在1100〜1300€,对配合料起预熔作用,即配合料从加料口入窑后,受火焰空间和玻璃液传来的热量,在投料口处配合料部分熔融。
适当延长投料池长度,有利于配合料的预熔,减少飞料和飞料对熔窑耐火材料的侵蚀,延长窑龄,同时改善了投料口处的操作环境。
加料作业是熔制过程中最重要的工艺环节之一,影响到配合料的熔化速度、熔化区的位置、熔化温度及液面的稳定,从而影响熔化率、玻璃质量和燃料消耗量。
要求料层薄、连续不间断,尽可能覆盖面大,以使配合料在熔化区的液面上既能最大限度地吸收上部火焰的辐射热,又能充分接受下部高温玻璃液所传递的热量。
加料口结构与配合料状态和加料方式有关。
配合料状态有粉状、粒状和浆状。
目前我国一^般用粉状。
投料机的形式有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹人式、电磁振动式和斜毯式等。
目前,大型浮法玻璃池窑使用辊筒式投料机或斜毯式投料机。
滚筒式投料机的特点是加料时既可将碎玻璃作为配合料垫层直接人窑,即碎玻璃与玻璃液接触,配合料在其上方;又可以和配合料混合入窑。
加料连续、薄层、平坦均勻、覆盖面大。
斜毯式投料机的特点是将碎玻璃和配合料混在一起加入玻璃熔窑中,加料连续薄层,布料均匀,覆盖面积大,为目前普遍采用的投料机。
大型浮法玻璃熔窑较为广泛的采用匕形前脸吊墙。
该吊墙是单独悬吊的,通过机械千斤顶可以调节吊墙距液面的高度。
采用1形吊墙的同时加长加料池,不但减少了粉尘飞扬,还加强了对配合料的预熔作用。
吊墙采用电熔莫来石或锆刚玉砖等。
吊墙外墙壁用陶瓷纤维毡进行保温,鼻区的前端设有水包,它可以将髙料刮平,也起冷却和密封作用。
(3)冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却的部位,也是将玻璃液分配给各成型设备的部位。
冷却部应提供纯净、透明、均匀且温度稳定的玻璃液。
与熔化部相同冷却部也为矩形窑池,也分为上部空间与窑池两部分,结构与熔化部大致相同。
(4)分隔装置分隔装置有气体空间分隔装置和玻璃液分隔装置。
气体空间分隔装置主要有矮碹、吊矮碹、吊碹等;玻璃液分隔装置有卡脖、冷却水管、窑坎等。
①矮碹由于取消或降低了胸墙而比熔化部和冷却部窑碹矮得多而得名。
矮碹结构可以是一副碹或多副碹(逐步压低)。
矮碹与玻璃液之间的空间截面积称为矮碹开度,以此大小来判定其对气体空间的分隔程度。
但由于结构强度关系,矮碹碹股不能过小,分隔作用受到限制,一般降温30〜501。
②吊矮碹由一副吊碹和两副或四副矮殖组成。
吊碹不受结构强度限制,可以放得很低,分隔作用较大。
据实测可以降低空间温度1001左右。
但吊碹砖制造困难,砌筑复杂,维修困难。
③吊墙主要有。
型、双1型等形式,常与卡脖配合使用。
吊墙可以上下移动,便于调节开度,几乎能将空间完全分隔,起较大的冷却作用。
④卡脖是熔化部和冷却部之间的一段缩窄窑池。
与矮碹、吊墙配合使用,对熔化部和冷却部之间的气体空间和玻璃液起分隔作用。
卡脖所起的降温作用不大,但对玻璃液流影响较大,在此方面有许多争议。
国外有的不设卡脖,而只设。
型吊墙分隔熔化部和冷却部气体空间的。
⑤冷却水管冷却水管有多种形式,即由一根或一组通冷却水的圆形或方形钢管组成,现多采用双层方形水管。
水管高度一般有120-25-120mm、160-25-160mm, 230-25-230mm 三种。
冷却水管内附近的玻璃液受冷却后,形成黏度较大的不动层,构成一道挡墙,阻挡未熔化的浮碴进入冷却部;调节水管的沉入深度,可以控制进入冷却部玻璃液的质量。
冷却水管简便耐用,更换方便,降温作用大(一般在30〜50°0,但用水量大,增加能耗。
⑥窑坎常用的有挡墙式与斜坡式两种,窑坎实际上不完全是一个坎,其分隔玻璃液49(b) 图3-7箱形和半箱形蓄热室示意图 (a)箱形;(b )半箱形的程度可大可小。
挡墙式是在热点处用电熔锆刚玉砖砌一挡墙,墙髙为池深的1/2以上,甚 至达3/4。
斜坡式挡坎设在澄清带,坡高为池深的1/2或略小于1/2。
挡墙式窑坎更有利于 保持窑内玻璃液的两个循环回流的稳定,延长玻璃液在熔化池内的停留时间,阻止池底脏料 流往冷却部。
斜坡式窑坎实际上起浅层澄清作用,迫使澄清带的玻璃液流全部流过窑池上 层,并形成一薄层流,以有利于气泡的排出,能大大加快澄清速度和改善玻璃液质量。
如果 窑坎与鼓泡配合使用,有可能获得更好的效果。
3. 1、1. 2 小炉和蓄热室结构小炉是玻璃熔窑的重要组成部分,是使燃料和空气预热、混合,组织燃烧的装置。
小炉结构应保证火焰有一定长度、亮度、刚度、角度,有足够的覆盖面积,不发飘、不 分层、还要满足窑内所需的温度和气氛的要求。
蓄热室是利用耐火材料做蓄热体(称为格子砖)蓄积从窑内排出烟气的部分热量,用来 加热进入窑内的空气、煤气。
蓄热室结构简单,可加热大量气体,并且可以把冷气体加热到 较髙温度。
但蓄热室是间歇作业,加热温度不易稳定,并且是成对配置,由于火焰换向作业而必须使用交换器,所以,占用空间大,使用的材料多,投资费用也大。
蓄热室的结构形式主要有连通式、分隔式、半分隔式、两小炉分隔式和两段式等结构形式。
小炉和蓄热室结构随燃料种类不同而不同。
目前, 浮法玻璃熔窑采用重油、天然气和发生炉煤气3种燃料, 当采用重油和天然气时小炉和蓄热室的结构形式为箱型 结构;而当采用发生炉煤气时,小炉和蓄热室的结构形 式为半箱型,如图3-7所示。
这是因为,前者用的燃料 重油和天然气不需要通过蓄热室预热,而只是与雾化介质一起用烧嘴喷射入窑,在窑内与助燃空气混合燃烧; 后者则是发生炉煤气和空气都通过蓄热室预热,在小炉中预混,然后喷入窑中燃烧,其结构 比燃油和燃天然气的结构复杂些。
3. 2. 1. 3 余热回收部分余热回收部分包括蓄热室、换热器和余热锅炉(或预热汽包)等。
蓄热室和换热器的主 要作用是利用烟气余热来加热助燃空气和煤气,提高火焰温度和节省燃料。
换热器是利用陶质(耐火)构件或金属管道作传热体,是连续作业。
窑内排出的烟气通 过传热体将热量不断传给进人窑内的空气、煤气。
用陶质构件时只能加热空气。
余热锅炉的作用是利用烟气余热加热水使之蒸发为蒸汽,用于加热重油和冬季供暖,也可用于余热发电。
3. 2. 1. 4 排烟供气部分排烟供气系统用于保证熔窑作业连续、正常、有效地进行。
它包括交换器、空气烟道(燃煤气时有煤气烟道和中间烟道)、鼓风机、总烟道、排烟泵和烟囱等,如图3-8所示。