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浮法玻璃工艺课程设计浮法玻璃工艺课程设计中文摘要浮法玻璃是现如今生产平板玻璃的广范使用方法，并且原料车间又是浮法玻璃生产过程中的最为主要的环节。
本设计是浮法玻璃原料车间工艺的初步设计，其主要是对浮法玻璃原料车间的设计方案和工艺流程进行阐述。
原料车间的核心任务就是把质量和粒度都符合要求的粉料经破碎、筛分等工艺流程制备成制定玻璃品种生产过程中所需的配合料，并最终送进窑头进行熔制。
该环节过程中的精准配料和生产过程中的稳定运行决定了所生产玻璃质量的优劣。
因此在浮法玻璃原料车间设计中工艺方案的确定和装备设备的选取尤为重要。
对于原料车间内的合理化布局，每一部分的紧密衔接都是保证玻璃质量的关键，本设计中主要叙述了现如今玻璃行业的发展情况和存在的问题，原料成分的选取和配比计算，设备选取和经济效益等部分，最后通过CAD 绘图俩种方式对原料车间的整体布局进行了绘制。
整个设计的内容完整，结合了生产过程中的实际情况，对实际生产有一定的指导意义。
英文摘要Float glass raw materials workshop process the preliminary design ABSTRACT Float glass is the production offlat glass is now a wide range of use, and workshop materials is the most major part of the float glass production process. The design is a process of preliminary design of the float glass workshop materials, which is mainly described the design and process of float glass workshop materials. The core task of the workshop materials to meet the requirements of quality and particle size powder by crushing and screening process was prepared with the materials needed in the development of varieties of glass production process, and ultimately sent to the kiln head melting. The link in the process of precise ingredients and production processes in the stable operation of the quality of glass produced by the pros and cons. Therefore, the process scheme for the design of the float glass workshop materials and equipment, equipment selection is particularly important. Rationalized within the workshop materials, each part of closely co-ordinated to ensure that the key to glass quality, now is now glass sectors of the economy and the problems are mainly described the design, selection of ingredients and the ratio calculation, equipment selection and economic benefits, part of the last hand-painted and CAD drawing two ways the overall layout of the workshop materials were drawn. The contents of the integrity of the entire design, combined with the actualsituation in the production process, some guidance on the actual production. 目录一、前言5 1、发展状况5 2、生产工艺6 3、行业前景6 4、原料生产工艺流程6 5、燃油系统工艺流程7 6、浮法联合车间玻璃生产工艺流程8 7、产品优势9 二、生产工艺9 三、主要生产设备10 1、熔化窑池10（一）投料池11 （二）熔化部12 （三）卡脖、冷却部13 （四）小炉、蓄热室13 （五）烟道16 2、锡槽17 3、退火窑17 四、总结18 五、参考文献18 浮法平板玻璃的生产工艺设计一、前言1、发展状况上世纪50年代末，英国皮尔金顿玻璃公司向世界宣告平板玻璃的浮法成型工艺研制成功，这是对原来的有槽引上成型工艺的一次革命。
年产270万重箱浮法玻璃厂原料车间工艺设计摘要设计中介绍了一套规模为270万重箱/年浮法玻璃厂原料车间工艺设计，在设计过程中，首先对工艺流程中的配料进行了计算，以及产量及物料平衡计算[2]；然后根据计算的数据，对原料车间进行工艺流程设计。
并且重点分析了浮法玻璃的工艺流程和制造优点，整个设计过程通过与目前浮法玻璃生产的主要设计思路对照，采用了国内外先进技术，具有一定的可行性[1]。
关键字：浮法玻璃配料计算物料平衡产量计算工艺流程前言：浮法玻璃是我国尚世纪七十年代末，由洛阳玻璃厂引进英国皇家浮法玻璃生产线[1,2]。
浮法玻璃常用的原材料有：石英砂、长石、石灰石、白云石、纯碱、芒硝、碳粉、铁粉、氧化钴[3]。
按照一定的比例和顺序加入搅拌机内进行一定时间的干湿混合后，进入窑头，经投料机推入熔窑。
熔窑将配合料熔化成玻璃液，熔融的玻璃液从池窑中连续通入保护气体（N2及H2）的锡槽中并漂浮在密度相对大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。
辊台的辊子转动，把玻璃带拉处锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品[5]。
浮法与其他成型方法比较，其优点是：适合于高效率制造优质平板玻璃，如没有波筋、厚度均匀、上下表面平整、相互平行；生产线的规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高[4]；易于科学化管理和实现全线机械化、自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产[6]；可为在线生产一些新品种提供适合的条件。
大吨位低单位产品能耗和小吨位高产品价值是今后平板玻璃熔窑的发展方向，没有地缘优势，产品技术特点，小吨位、高耗能的普通浮法玻璃将在市场上没有立足之地[1,5]。
在技术领域，采用中国浮法玻璃技术建设的生产线，技术装备与实物质量已达到国际先进水平。
通过对原料配料称量，熔窑、锡槽、退火窑三大热工设备及自动控制系统成套软件的一系列科技攻关，进而对各关键技术进行系统集成和工程转化，形成了具有自主知识产权并全面达到国际先进水平的新一代中国浮法玻璃技术[7,8]。
图片简介:本公开涉及一种浮法玻璃生产线，包括锡槽(1)、退火窑(2)以及位于所述锡槽(1)和所述退火窑(2)之间的过渡辊台(3)，其中，还包括用于密封所述过渡辊台(3)的密封室(4)，所述锡槽(1)的出口端(11)和所述退火窑(2)的入口端(21)分别位于所述密封室(4)内并与所述过渡辊台(3)相连。
通过密封室的设置将过渡辊台完全封闭，与外界环境隔离，不受外界环境变化波动的影响，从而能够保持稳定的操作环境，保证玻璃基板的生产品质。
技术要求1.一种浮法玻璃生产线，包括锡槽(1)、退火窑(2)以及位于所述锡槽(1)和所述退火窑(2)之间的过渡辊台(3)，其特征在于，还包括用于密封所述过渡辊台(3)的密封室(4)，所述锡槽(1)的出口端(11)和所述退火窑(2)的入口端(21)分别位于所述密封室(4)内并与所述过渡辊台(3)相连。
2.根据权利要求1所述的浮法玻璃生产线，其特征在于，所述密封室(4)由耐热阻燃材料制成。
3.根据权利要求2所述的浮法玻璃生产线，其特征在于，所述耐热阻燃材料为玻璃和/或钢材。
4.根据权利要求1所述的浮法玻璃生产线，其特征在于，所述密封室(4)上开设有用于更换所述过渡辊台(3)内辊子(31)的操作门。
5.根据权利要求1所述的浮法玻璃生产线，其特征在于，所述过渡辊台(3)位于所述密封室(4)的中心位置，所述密封室(4)的外侧壁由第一侧壁(41)、第二侧壁(42)、第三侧壁(43)以及第四侧壁(44)依次拼接构成，所述过渡辊台(3)分别与所述第一侧壁(41)和所述第三侧壁(43)的间距在0.5m～3m，与所述第二侧壁(42)和所述第四侧壁(44)的间距在1m～3.5m。
6.根据权利要求1所述的浮法玻璃生产线，其特征在于，所述密封室(4)与所述锡槽(1)和所述退火窑(2)连通处分别填充有耐火棉。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的浮法玻璃生产线，其特征在于，所述密封室(4)上连通有废气回收装置(5)。
年产250万重箱玻璃浮法玻璃⽣产线熔制⼯段⼯艺设计年产250万重箱玻璃浮法玻璃⽣产线熔制⼯段⼯艺设计⽬录1.引⾔ (1)关于熔制⼯段 (1)2.技术⽅案的确定 (1)2.1 ⽣产能⼒、⽣产质量要求 (2)2.2 产品品种、规格要求 (2)3.熔制车间的设备选型 (3)3.1 配合料输送设备 (3)3.2 投料机 (3)3.3 燃烧系统 (3)3.4 助燃风系统和冷却风系统 (5)4.相关⼯艺计算（熔窑部分尺⼨的确定） (5)4.1 投料池 (5)4.2熔化部尺⼨ (5)4.3 卡脖和冷却部 (7)4.4 ⼩炉和蓄热室 (7)5.建设⽅案的确定 (8)5.1 核⼼⽣产线的布置设计 (8)5.2 熔制⼯段⼚房的设计 (8)5.2.1 熔制⼯段⼚房长度的设计 (8)5.2.2 熔制⼯段⼚房宽度的设计 (10)6.熔制⼯段辅助设备的布置设计 (11)6.1 仪表室与办公区 (11)6.2 风机 (11)6.3 维修室 (11)6.4 车间仓库 (11)7. 设计⼩结 (12)参考⽂献 (12)年产250万重箱浮法玻璃⽣产线熔制⼯段⼯艺设计1.引⾔关于熔制⼯段浮法玻璃的熔制是玻璃⽣产中最为重要的环节，它旨在将玻璃配合料加热成为均匀的、⽆可见⽓泡的并符合⽣产要求的玻璃液，熔制包括⼀系列的物理的、化学的变化过程，通常将玻璃的熔制过程分为五个阶段，即硅酸盐的形成、玻璃的形成、澄清、均化和冷却，这些过程都在熔制⼯段完成。
浮法玻璃的熔制⼯段是整个⽣产线的核⼼部位，主要包括投料池、熔窑、⼩炉、蓄热室等，是⾼温和连续⼯作的车间。
熔制⼯段的⼯艺设计主要是以熔窑为核⼼来考虑⼯艺布置，并同时兼顾最优化、⼈性化、安全化设计理念。
熔制⼯段的⼯艺设计主要还是做好⼚房的选址、布置设计以及各种辅助设备的布置设计。
2.技术⽅案的确定实际在进⾏⼯艺设计时，需要考虑到场地，市场，成本以及企业未来发展战略等多种因素以确定⽣产的基本原则。
2.1 ⽣产能⼒、⽣产质量要求⾸先是明确⽣产单位的⽣产能⼒及对产品的要求，就我国⽬前的玻璃企业⽽⾔，350t/d~1200t/d的⽣产线较为常见，⽽此设计⽬标为“年产250万重箱浮法玻璃⽣产线熔制⼯段”，玻璃企业中1重箱表⽰50kg，以⼀年340d的⼯作时间计算，可以知道次⽣产线的⽣产要求是367t/d，根据相关的数据显⽰，近两年来，我国低于350t/d的⽣产线已经不再建设，除⾮是⽣产特种浮法玻璃的需要。
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1. 原料制备。
配料，按配方将硅砂、碱灰、石灰石、长石等原料精确配料。
年产250万重箱玻璃浮法玻璃生产线熔制工段工艺设计目录1.引言 (1)关于熔制工段 (1)2.技术方案的确定 (1)2.1 生产能力、生产质量要求 (2)2.2 产品品种、规格要求 (2)3.熔制车间的设备选型 (3)3.1 配合料输送设备 (3)3.2 投料机 (3)3.3 燃烧系统 (3)3.4 助燃风系统和冷却风系统 (5)4.相关工艺计算（熔窑部分尺寸的确定） (5)4.1 投料池 (5)4.2熔化部尺寸 (5)4.3 卡脖和冷却部 (7)4.4 小炉和蓄热室 (7)5.建设方案的确定 (8)5.1 核心生产线的布置设计 (8)5.2 熔制工段厂房的设计 (8)5.2.1 熔制工段厂房长度的设计 (8)5.2.2 熔制工段厂房宽度的设计 (10)6.熔制工段辅助设备的布置设计 (11)6.1 仪表室与办公区 (11)6.2 风机 (11)6.3 维修室 (11)6.4 车间仓库 (11)7. 设计小结 (12)参考文献 (12)年产250万重箱浮法玻璃生产线熔制工段工艺设计1.引言关于熔制工段浮法玻璃的熔制是玻璃生产中最为重要的环节，它旨在将玻璃配合料加热成为均匀的、无可见气泡的并符合生产要求的玻璃液，熔制包括一系列的物理的、化学的变化过程，通常将玻璃的熔制过程分为五个阶段，即硅酸盐的形成、玻璃的形成、澄清、均化和冷却，这些过程都在熔制工段完成。
浮法玻璃的熔制工段是整个生产线的核心部位，主要包括投料池、熔窑、小炉、蓄热室等，是高温和连续工作的车间。
熔制工段的工艺设计主要是以熔窑为核心来考虑工艺布置，并同时兼顾最优化、人性化、安全化设计理念。
熔制工段的工艺设计主要还是做好厂房的选址、布置设计以及各种辅助设备的布置设计。
2.技术方案的确定实际在进行工艺设计时，需要考虑到场地，市场，成本以及企业未来发展战略等多种因素以确定生产的基本原则。
2.1 生产能力、生产质量要求首先是明确生产单位的生产能力及对产品的要求，就我国目前的玻璃企业而言，350t/d~1200t/d的生产线较为常见，而此设计目标为“年产250万重箱浮法玻璃生产线熔制工段”，玻璃企业中1重箱表示50kg，以一年340d的工作时间计算，可以知道次生产线的生产要求是367t/d，根据相关的数据显示，近两年来，我国低于350t/d的生产线已经不再建设，除非是生产特种浮法玻璃的需要。
在资金、市场等允许的情况下，企业一般都会选择大中型的生产线，以降低单位产品的生产成本，并节省能源。
考虑到企业以后的发展，特意将设计产量值提高到450t/d，下述工艺计算都以此为基准。
此外，还要根据所提供的燃料确定企业的生产档次，可供玻璃企业选择的燃料一般有发发生炉煤气/焦炉煤气，天然气，煤焦油，重油等，煤气价格虽然较低，但污染严重，特别是我国当下雾霾肆虐的大环境下，已经不被企业，政府所选择，多数企业目前采用重油为燃料生产浮法玻璃。
2.2 产品品种、规格要求除了确定玻璃产量外，还需要确定玻璃的规格，玻璃带的宽度主要与市场规格要求和生产能力有关，参见下表：表1-1 浮法玻璃生产能力与玻璃带宽度关系产品规格主要由市场决定，增加产品规格就意味着增加企业的生产成本，小型的生产线一般产品规格较少。
3.熔制车间的设备选型在明确企业的生产目标以及产品规格后，需要对熔制车间的主要设备进行选型，以便于后续的厂房设计。
熔制车间的设备选型主要包括配合料输送、投料机、窑头料仓、助燃风系统、冷却风系统、燃料系统等。
3.1 配合料输送设备生产中，需要使用输送设备将配合料从原料车间送到熔制车间窑头料仓，目前，玻璃厂主要有料罐-电葫芦输送方式和胶带输送机两种方式。
前者便于配合料储存，且能及时纠正配合料的错配，但粉尘飞扬大，操作环境差，电葫芦易损坏，检修频繁；后者结构简单、使用寿命长、生产事故少且易于维修，配合料的输送也比较平稳，可以保证配合料的均匀度，但它不能及时的纠正配料错误，综合考虑其利弊，本设计选择胶带输送机。
3.2 投料机投料机负责将配合料投入窑口，要求使得投入的配合料形成薄而均匀的料堆，料层能充分覆盖玻璃液面，且飞料现象少。
目前主要有垄式投料机、辊筒式投料机和倾斜式投料机等这里选取双辊筒投料机，此类投料机在西欧和美国较为普遍，国内从80年代初开始使用，现已经逐步推广，我国第一台辊筒式投料机的规格性能如下：辊筒500*5004mm，格高87.5mm，辊筒中空通冷却水。
辊筒投料机的优点是能连续薄层投料，而且飞料少，有利于熔化和减少对耐火材料的侵蚀，配合料可以和碎玻璃一起投料，也可以分别进入窑中，此外，利用双辊投料机也可降低因偏料带来的危害。
3.3 燃烧系统配合料在玻璃熔窑中形成玻璃的过程，需要大量的热量，这些热量主要依靠炽热的火焰以辐射方式传递给配合料和玻璃液，因此，燃料的种类及其燃烧情况都会直接影响玻璃熔成的速率和玻璃液的质量。
近三十年来，玻璃熔窑的熔化率大幅度的提高，大型玻璃熔窑普遍采用高热值燃料，尤其是熔化池宽度大于9.5m的熔窑，如果采用发生炉煤气作为燃料，约有25%~30%的煤气在小炉预燃室中早期燃烧，致使火焰长度满足不了熔窑加宽后的要求，因此国内外目前普遍采用高热值燃料——重油和天然气，本设计选择重油为燃料，接下来主要是燃烧器的设计选型和布置安装方式。
这不仅直接影响到玻璃的熔化效率，对节能和操作维修都有直接的关系。
燃烧器的设计选型包括燃料喷射系统和雾化器的形式。
（1）燃料喷射系统在设计选型燃料喷射系统时，一下六个基本要求必须考虑：①采用液体燃料，则必须雾化；②要是燃料对准空气流喷入；③喷色系统要能经受高温操作环境的考验；④喷射系统需具备协调性和复原性；⑤维修简便；⑥操作费用低。
（2）雾化器的类型雾化器是喷射系统的基本组成部分，玻璃熔窑使用的雾化器，主要有三种基本类型：①压力喷射雾化器这种雾化器依赖于高压，迫使燃油通过一个很小的油孔，产生相当大的涡流，使油膜迅速扩展，并破裂成很小的邮递，但因为方向性差、耐用性不好等缺陷，现在在玻璃熔窑上已不再广泛使用。
②低压空气雾化器这种雾化器操作费用低，方向性好，但维修较困难，有时候会降低熔窑的蓄热效率，因此在玻璃熔窑中也不再广泛使用。
③中压空气雾化器这种雾化器通常采用空气作为雾化剂，其特性是有良好的方向性，较小的几何尺寸，设计简便并且便于维修，并能在玻璃熔窑高温操作条件下使用，现在在浮法玻璃生产中应用较广泛。
本设计采用中压雾化器。
3.4 助燃风系统和冷却风系统助燃风机和冷却风机型号规格的确定，是根据对熔窑燃料燃烧的热工计算确定的，既要满足生产的要求，又要尽量解决设备购置和运行费用。
目前对于前期通风要求不高的池壁冷却风和运行变化较大的朱然风、稀释风、锡槽冷却风采用变频调节技术，吊墙冷却风、碹碴和小炉垛冷却风等则直接采用软起。
4.相关工艺计算（熔窑部分尺寸的确定）玻璃熔窑是玻璃生产环节中的核心，其决定了玻璃的产量和质量，此次设计目标为450t/d的生产线，熔窑的结构包括投料池、熔化部、卡脖、冷却部、小炉和蓄热室等，涉及到很多复杂的设计，这里不可能详细叙述，只涉及宏观的尺寸计算及相关设备选型。
4.1 投料池投料池的作用是使得配合料和碎玻璃顺利的进入窑中，常设置在熔化池的前端，尺寸和结构随熔化池和投料方式的不同而不同。
投料池的长度计算方式一般如下：L=B+C （1）B表示辊筒的直径，C表示前脸强结构和工艺布置，一般为1.5~1.7m。
相关资料中提到辊筒直径一般为0.5m，C选择1.5m，所以长度定位2m。
一个投料池的宽度计算公式如下：B=(Bm-L1-2L2）/2 （2）Bm为熔化池的宽度，L1表示两个投料池之间的池壁宽度一般为1.5~1.8m，L2一般为0.3~0.6m，Bm一般为10m，取L1为1.5m，L2为0.5m，所以一个投料池宽度为3.75m，因为是双辊筒式投料机，需两个投料机，所以最终宽度为9m。
4.2熔化部尺寸熔化部是玻璃熔窑的关键部位，直接关系到玻璃生产的安全。
熔化部的尺寸主要是确定熔化部的长度、宽度、深度以及上部空间的尺寸，关键的问题是选取熔化率。
玻璃熔窑的熔化率和很多的因素相关，国内外很多学者曾利用理论计算的方法来确定熔化率，但往往因为太复杂且与实际的熔化率相差较大而无法应用。
所以在设计中，通常都是参考现有生产窑的实际熔化率的统计资料来确定熔化率，进而确定熔化面积。
相关参考数据见下表，这里我们选择熔化率为2.213。
表3-1 熔化量与熔化率关系确定好熔化率后，接下来就是熔化部尺寸的计算和确定，熔化部由熔化区和澄清区组成，熔化区的功能是形成玻璃液，澄清区的功能是使熔成的玻璃液中的气泡快速排除。
查阅相关文献后，有如下的经验公式：熔化区宽度：Bm=0.75*0.01*熔化量+6.75 （3）代入450t/d计算得到宽度为10m。
熔化区长度：Lm=KBm （4）K=1.8~2.4 （大型窑取小值，中小窑取大值）取K=2.2，计算得到长度为22m。
关于澄清区的计算，近几年来，国内外就以末对小炉中心线外1.0m或1.5m 作为澄清区。
澄清区的长度，从理论和生产要求来讲，应以玻璃液在澄清区停留时，玻璃液中的气泡能完全排除为准则，以保证玻璃的质量。
设计中往往也是参考已有的数据，查阅相关文献后，见下表。
这里澄清区长度定为13.109m，宽度为10.125m。
表3-2 熔化量与澄清区尺寸关系4.3 卡脖和冷却部卡脖是连接熔窑熔化部和冷却部的通道，它的宽度比熔化部和冷却部的宽度都窄，形状类似脖子，因此而得名。
卡脖的作用是减少流向冷却部的热气流和玻璃液量，以及降低熔化部的热气流想冷却部的辐射和溢流，至于冷却部的作用则是使玻璃液冷却降温。
关于卡脖的尺寸，近些年来国内外的生产实践证明，浮法窑卡脖的宽度可缩小到熔化池宽度的40%~50%，这里选为50%，即为5m，长度定位4m。
冷却部的尺寸，冷却部面积一般采用熔化部面积和冷却部面积的比例来计算，相关经验数据如下表：表3-3 熔化量与冷却部尺寸关系这里选择123.23m2，宽度定为9m，所以长度约为13.69m。
4.4 小炉和蓄热室小炉是使气体或者液体燃料和空气进行混合，组织燃烧的装置，混合是否良好，组织是否合理直接影响燃料能否完全燃烧和火焰的传热情况，小炉的尺寸与采用的燃料种类及熔窑的宽度大小有关，烧重油的和天然气的小炉类似，而发生炉煤气的则不同，考虑到近些年的环境污染加剧，这里以重油燃料为设计基准，小炉脖底即熔窑池壁外侧到蓄热室内测墙处距离一般设计为2.7~3.2m，脖底到操作走台的高度一般为1.6~1.8m。
关于蓄热室，近些年来国内外普遍采用箱形蓄热室，蓄热室的尺寸大小取决于预热空气的流量和预热的温度，一般与熔化面积成正比，其尺寸一般包括长度、宽度和高度，长度取决于小炉的对数和间距，经验公式为：L=d1+(n-1)d2+d3 （5）一般d1=1.2~1.6m d2=2d1 d3=d1 n为小炉对数。
