全电熔玻璃窑

玻璃全电熔和电助熔窑炉技术的最新进展发布者： chiefway 发布时间： 2009-10-20 09:02 浏览次数： 254玻璃全电熔和电助熔窑炉技术的最新进展Mr. Stuart HAKES（英国FIC公司）摘要：本文详细介绍了玻璃钼电极用水套的使用，并指出了电极水套的推进方法和注意事项，同时介绍了两种性能优异的电极水套，这些水套不仅有可拆卸的独立水路从而避免推进过程的水套堵塞和热冲击，而且还能使用在恶劣的环境中。

文章还介绍了流液洞和加料口拐角的侵蚀问题，提出了比较好的解决办法，并详细分析了原因和机理。

关键词：冷却水套；钼电极；流液洞；加料口；热冲击；RECENT DEVELOPMENTS IN ALL ELECTRIC MELTING ANDELECTRIC BOOSTING IN GLASS FURNACESStuart HAKES(FIC)Abstract：It were introduced that the using of cooling holder for molybdenum electrodes, and boosting ways and attentions during boosting holders were pointed out. Furthermore, another two kinds of good cooling holders were introduced. They have not only a removable waterway so as to avoid blockage and thermal shock the advancing process, but also operated in all-electric furnaces in extremely arduous environments. In addition，the erosion in the throat and doghouse corner was introduced in the paper, and author with his experiences analyzed the reason and mechanism and pointed out better solutions.Key words: cooling holder；molybdenum electrodes；throat；doghouse；thermal shockl、水套的介绍随着钼电极的研究发展，特别钼电极安全地投入使用，推进了玻璃电熔和电助熔的商业化的实现。

全电熔玻璃窑炉的运行管理分析卢业胜发布时间：2021-09-26T07:40:41.254Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：卢业胜[导读] 我国支持技术引进，部分玻璃厂积极引进了玻璃电熔炉技术，为保证全电熔玻璃窑炉安全运行，需要注意相关的安全事项。

佛山市粤玻实业有限公司摘要：我国支持技术引进，部分玻璃厂积极引进了玻璃电熔炉技术，为保证全电熔玻璃窑炉安全运行，需要注意相关的安全事项。

基于此，本文就全电熔玻璃窑炉技术特点进行简述，分析全电熔玻璃窑炉安全问题及具体解决措施。

关键词：全电熔；玻璃窑炉；运行管理引言：全电熔玻璃窑炉符合环保排放要求，在实际应用过程中，运行稳定，在我国得到广泛的应用，尤其在各项技术推动和支持下，进一步提升了全电熔玻璃窑炉工艺水平，相关玻璃厂更加重视全电熔玻璃窑炉运行安全问题。

因此，相关研究人员认为，有必要就全电熔玻璃窑炉运行管理问题，展开全面的分析，切实保障全电熔玻璃窑炉安全运行。

1 全电熔玻璃窑炉技术特点浅析全电熔玻璃窑炉中的玻璃材料具有电学特性，在常温条件下，玻璃可作为不导电的绝缘体；在高温熔融条件下，玻璃液体可作为导体。

在温度条件差异下，玻璃的导电机理与金属导体不同，导电特性，随温度变化升高；全电熔玻璃窑炉投入生产使用时，主要是利用燃烧器供热，起到升温的作用，通过添加玻璃熟料和配合料，达到熔融的状态，此时，对电极进行电流输送，借助自控系统调整电功率，确保供热量，满足玻璃熔化热量需求，并将热量温度稳定的合理范围内。

全电熔玻璃窑炉加热装置，单位时间内，熔融状态下的玻璃液体，会产生一定的热量，并与玻璃液电流成正比。

就全电熔玻璃窑炉结构组成及特点看，在实际设计中，设计人员重点考虑了玻璃成分组成、电力供应情况及材料的使用，确保在多因素考量下，保证全电熔玻璃窑炉设计效果。

一般全电熔玻璃窑炉的炉型会选用正方形、长方形或六角形；其中正方形全电熔玻璃窑炉，结构设计较为简单，电极设置为成对形式，变压器多为单相。

高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析摘要：随着社会的发展，高硼硅玻璃逐渐得到广泛使用。

高硼硅玻璃具有多种生产方式，其中全电熔窑炉具有操作便捷、维护成本低、环保等特点，因此，许多玻璃生产企业都采用这种方法生产该种玻璃。

基于此，本文简单讨论高硼硅玻璃生产工艺的控制要点，并对全电熔窑炉的设计策略进行分析，以供参考。

关键词：高硼硅玻璃；全电熔窑炉；玻璃生产工艺引言：高硼硅玻璃不但具有高硬度与高强度，还具备高透光率，且化学性质稳定，因此受到了广泛的应用。

目前，高硼硅玻璃主要应用于日常生活、化工、军事等各个方面。

因此，对于高硼硅玻璃要选择合适的生产方式，并加强生产工艺的控制，才能使玻璃的质量得以保证。

1.高硼硅玻璃生产工艺的控制要点1.1料层厚度的控制在高硼硅玻璃进行熔化的时候，需要较高的温度，且不易澄清，因此，无法使用传统的澄清剂对其澄清。

在实际过程中，要使用NaCl进行澄清，但是，由于其沸点为1465℃，所以在高温状态下NaCl易扩散到玻璃液的残留气泡中，最后溢出。

在高硼硅玻璃的生产过程中，由于料层的厚度过大，NaCl蒸气会在溢出时在料层上凝结，并在表层的配料内部残留。

NaCl具有较好的导电性，且熔点较低，因此，表层材料中的NaCl在不断累积的过程中，会导致窑炉内的电流集中在表层，使表层的温度升高，进而出现红顶现象。

因此，为了避免这种问题的出现，要将料层的厚度控制在1cm到1.5cm左右[1]。

1.2硼挥发的控制关于硼挥发的控制，首先要进行料道溢流的设计，使其不但能够符合流体流动的原理，还能够符合玻璃变质层对专用的溢流结构中的黏度与温度的需要。

由于玻璃变质层黏度较强，因此不易溢流，为此，要在溢流的位置设置燃烧器，并使用电加热的手段升高温度，使得溢流能够顺利进行。

其次，要想避免出现通路中的硼出现挥发问题，要对料道进行封闭。

由于玻璃液会对耐火材料产生腐蚀，因此要采用合适的盖板砖，并降低玻璃液的温度，从而能够最大程度上减少腐蚀现象的发生。

玻璃窑炉（全电熔）的设计制造和安装目前国内全电熔玻璃池窑数百座，怎样维护好、使用好，能够生产出高质量的产品来，关系重大，本文就全电熔的使用与维护应注意的几个问题作一下介绍。

[关键词] 全电熔玻璃池窑电极水套硼硅3.3玻璃1、概述：目前，全国范围内全电熔玻璃池窑有数百座，其中生产太阳能毛坯管的硼硅3.3玻璃全电熔池窑有100余座，秦皇岛腾创应用玻璃技术有限公司主要从事这方面的设计施工，亲历了这类窑炉的设计、建造、投产、生产各个环节，由于是同一张图纸，但由不同的厂家来管理，就有不同的结果，而且相差很大，所以就这方面的感触介绍给大家，不妥之处，请批评指正。

2、几种类型全电熔玻璃池窑的结构特点目前的全电熔池窑结构形式大致分三种：第一种是水平侧插电极，多边型结构。

第二种是垂直底插电极T型结构。

第三种是顶插电极式多边型可矩型结构。

2.1水平侧插电极全电熔池窑这种类型的窑炉一般情况下是熔化面积小于10㎡,多数为不等边六角型,根据料的特点,选择电极放在长边还是短边。

窑的深度较大，一般在2.0米以上，电极在窑的深度方向分三层或四层。

一、二层为主熔化电极，输入的功率点总熔化功率的70～８0％，三、四层为启动电极层或辅助加热层，其功率输入约占总熔化功率的20～30％，有时会更小。

我公司设计熔窑的控制方式为可控硅→干式（或油浸）隔离变压器→窑炉电极，其控制特点是简单、成本较低，控制比较灵活。

在控制的可操作性方面，我们利用单片机实现恒流或恒功率，自动控制，由液晶显示，显示熔窑内每一根电极的电流、每相之间的电压、每根电极的电阻，以及总的平均电阻。

平均电阻为控制窑炉的主要参数。

这也是由于电阻的特点所决定的。

如果采用恒流控制，在电流不变的情况下，电阻变小，说明电压下降，玻璃液温度升高，如果电阻变大，说明玻璃液温度下降，要维护其动态平衡。

采用恒流控制的前提下，要改变恒流的设定值，用来调节电阻的变化。

对于这种类型的窑炉，其三、四层电极在正常运行之后，一般情况不作调整，二层电极也很少变动。

第二篇全电熔玻璃窑6 全电熔玻璃窑概述 (1)6.1全电熔窑的优缺点 (1)6.1.1全电熔窑的优点 (1)6.1.2全电熔窑的缺点 (1)6.2全电熔窑的分类 (3)6.2.1热顶电熔窑 (3)6.2.2半冷顶电熔窑 (4)6.2.3冷顶电熔窑 (5)6.2.4含有高挥发性组份的玻璃电熔窑 (5)6.2.5熔化深色玻璃的电熔窑 (6)6.2.6小型电熔窑 (7)6.2.7中型和大型熔窑 (7)6.3 全电熔窑一览 (7)6.3.1Gornelius电熔窑 (7)6.3.2 Souchon-Neuvesel窑 (11)6.3.3 Borel窑 (12)6.3.4 W. Konig窑 (15)6.3.5 Grebenshtchirkov窑 (16)6.3.6 Penberthy窑 (17)6.3.7双室电熔窑 (19)6.3.8铅晶质玻璃电熔窑（T型窑） (25)6.3.9六角形竖井式电熔窑（德国SORG公司设计的VSM电熔窑） (27)6.3.10“波歇”(Pochet)窑 (28)6.4全电熔窑的熔制特性及其对配合料的要求 (28)6.4.1电熔窑中的液流情况6.4.2配合料的制配6.4.3配合料的化学反应6.5 玻璃电熔窑是玻璃厂防止环境污染的有力举措 (30)6.5.1全电熔窑的熔化反应降低了有毒气体(如SO2、NO X)的排放量 (31)6.5.2降低有害的挥发性玻璃组份 (32)6.5.3降低挥发到空气中的尘粒 (32)6.5.4降低了窑炉周围的操作温度 (32)6.5.5降低了燥音 (32)6.6玻璃全电熔窑的技术经济分析 (33)6.6.1粉尘或废气净化设备 (33)6.6.2能源消耗和热效率 (34)6.6.3基建投资 (35)6.6.4节约的挥发性原料 (36)6.6.5全电熔窑的技术经济分析实例 (36)7 全电熔窑的结构设计 (38)7.1全电熔窑的形状 (38)7.2全电熔玻璃窑炉的加料 (41)7.2.1垄式加料机 (42)7.2.2螺旋式加料机 (43)7.2.3皮带振动式加料机 (43)7.2.4作扇形回转运动的皮带式加料机 (44)7.2.5带振动槽的加料机 (44)7.2.6旋转播料式加料机 (44)7.2.7可倾翻的旋转播料式加料机 (45)7.2.8带旋转料仓的加料机 (46)7.3供电电源和电极连接 (46)7.3.1单相系统 (47)7.3.2两相系统 (47)7.3.3三相系统 (49)7.4全电熔窑主要尺寸的确定 (52)7.4.1全电熔窑熔化面积的确定 (52)7.4.2全电熔窑熔化池最佳深度的确定 (52)7.5全电熔窑各部位耐火材料的合理选用和窑的保温 (53)7.5.1全电熔窑各部位耐火材料的合理选用 (53)7.5.2全电熔窑的保温 (53)7.6全电熔窑的热平衡计算 (55)7.7电极插入方式的选择 (56)8.8供电变压器电流和电压的确定 (56)8 玻璃全电熔窑的烤窑和运行 (56)8.1电熔窑的烤窑 (56)8.1.1烤窑要求8.1.2电熔窑烤窑过程8.1.3电熔窑的烤窑过程遇到的问题和解决办法8.2电熔窑的操作 (58)8.2.1 熔化温度和输入功率8.2.2 熔化量（翻转限Turn—Down Limit）。

0 引言电熔窑是以电能为热能来源，利用玻璃液本身作为电阻发热体，通过电极将电流引入玻璃液中，通电后使其内部发热而熔化玻璃的熔窑。

电熔窑与火焰窑相比具有下列特点：1）热效率高；2）熔化温度高，挥发少，玻璃质量稳定；3）窑体温度低，耐火材料侵蚀小；4）结构简单，控制方便，劳动条件好。

电熔技术可用于燃气/电熔混合窑的主要加热，也可广泛应用于火焰窑的辅助加热和料道加热。

长期以来，国内外玻璃窑炉设计仍然采用简单的数字模拟手段，利用积累的设计经验和数据作为设计熔窑的主要依据。

近年来，开始将“有限元素法”应用于玻璃窑炉设计与热/电/流体方面相关工程领域，引入物理场、多物理场耦合、流体力学数值模拟等概念对加热熔化机理进行工程研究。

玻璃窑炉的玻璃物理场主要由热流场、电场和结构场组成。

通常能源是由电极提供的电能和窑炉上部空间的燃气燃烧能提供，窑炉结构主要是由各种不同的耐火材料和支撑钢结构组成。

整个窑炉多种物理场的耦合过程非常复杂。

1 复合电场和高温低速玻璃流场正常工作的电熔窑是一个从加料口投入配合料一直到流液洞出口流出熔化好的玻璃液体的容器。

一个配合料单元从进入熔窑到流出的时间，根据不同窑炉设计和玻璃成品质量的不同而不同。

整个熔制过程中，熔窑是一个复杂的流体，是一个非均匀分布的电场，非均匀分布温度和质量玻璃液体的流动模态，其多样性并随时间变化，非常复杂。

因此对一个熔窑的电场描述、热/电场描述和流场描述是一项非常复杂和困难的工作。

由于玻璃液的高温，致使几乎所有现有的测量工具和手段都不太有效。

这正是电熔玻璃窑炉设计中的最大难题。

现有国内外研究开发的描述熔窑内部的数学模拟软件都处于数字和经验模拟结合的结果形态，大量的描述玻璃流场和电场图像与实际结果有相当大的差别。

窑炉设计仍然大量依据于经验和假设，因此几乎所有的窑炉的发展周期都很长，而且也难以估计可以达到的效率。

1.1 复合电场电熔窑炉是一个复合电场，熔化的玻璃是导电体，加热用的电极是电源体，通常电熔窑的电极由几支到几十支不等。

浅谈全电玻璃熔炉电气控制玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺，是玻璃生产企业提高产品质量，降低能耗，从根本上消除环境污染的十分有效的途径。

对于15t/d 以下的小型玻璃熔窑来说，在电力充足和电价适中的地区，用电熔工艺来生产各类玻璃制品尤其是高质量的玻璃器皿的综合经济效益是很理想的；在电价较高的地区，对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、无铅水晶玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。

1、全电熔玻璃熔炉的优点：电熔方法有许多突出的优点，热效率可以高达80%～85%，节省能源，没有污染，消除公害，改善劳动条件。

熔制出的玻璃液成分均匀，产品质量高。

生产过程便于实现自动化操作。

因此，在国外玻璃电熔得到迅速的推广。

尤其是日益重视对环境污染的控制。

从这方面来讲，电熔工艺具有相当重要的意义。

玻璃电熔与传统的火焰加热熔融炉相比有着很大的优势。

由于利用玻璃液直接作为焦耳热效应的导电体，所以玻璃电熔化的热效率远高于火焰熔融炉。

日出料量60t以上的玻璃电熔窑的热效率大于80%。

另外，电熔窑的炉型结构简单，占地面积小，控制平稳且易操作，并减少了原料中某些昂贵氧化物的飞散与挥发，降低噪声和改善环境污染，稳定熔化工艺和提高产品质量等，这些都是燃料炉难以比拟的。

玻璃在高温时是一种电导体。

熔融玻璃液含有碱金属钠、钾离子，它具有导电性能。

当电流通过时，会产生焦耳热，若热量足够大，则可以用来熔化玻璃，这就是玻璃电熔，其内容是利用电流通过玻璃配合料产生的热来熔化玻璃。

随着熔窑设计和电极的不断改进和发展，这种电熔方法得到广泛应用。

现在广泛采用金属钼和氧化锡作为电极，成功地实现了玻璃的全电熔。

2、熔融玻璃的电导率玻璃电熔是将电流通过电极引入玻璃液中，通电后两电极间的玻璃液在交流电的作用下产生焦耳热，从而达到熔化和调温的目的。

玻璃液之所以具有导电性，主要是因为电荷通过离子发生迁移。

硅酸盐玻璃具有一个远程无序的网络结构，除了共价键结合的硅和氧原子外，网络结构还包含玻璃改良剂离子，它们是相对自由的，特别是碱金属离子。