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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。
一、原始资料1、产品：高白料机制玻璃瓶罐。
2、出料量：每天熔化玻璃60吨。
3、玻璃成分（设计）（%）：SiO2Al2O3CaO+MgO BaO Na2O+K2O71% 3.5% 10.5% 0.5% 14.5%4、料方及原料组成：原料料方%原料化学组成（%）外加水分% SiO2Al2O3CaO MgO Na2O Fe2O3其它失量石英砂51.985 99.350.2 0.1 0.05 0.05 15.0长石28.858 65.1319.940.24 0.11 14.03 0.12 0.43石灰石18.926 1 0.255.260.3 0.02 碳酸钠 99.2硝酸钠 98.12硫酸钠 0.14等等纯碱18.06 57.87 7.0 硝酸钠 1.162 1.5重晶石0.524 1.16 氧化钡 63.35合计119.5155、碎玻璃数量：占配合料量的33%。
6、配合料水分：靠石英砂和纯碱的外加水分带入，不另加水。
7、玻璃熔化温度：1400℃。
8、工作部玻璃液平均温度：1300℃。
9、重油。
元素组成（%）低热值（千卡/公斤）加热温度（℃）C H O N S A W86.42 12.16 0.55 0.2 0.15 0.02 0.5 10000 125 10、雾化介质：用压缩空气，预热到120℃，用量为0.6m3/公斤油。
11、喷嘴砖孔吸入的空气量：0.5m3/公斤油。
12、助燃空气预热温度：1050℃。
13、空气过剩系数a：取1.2。
14、火焰空气内表面温度：熔化部1450℃，工作部1350℃。
15、窑体外表面平均温度（℃）：窑顶侧胸墙前后胸墙电容锆砖池墙池底熔化部250 180 200 160 130 17516、熔化池内玻璃液温度（℃）：液面窑池上部（平均）窑池上下部交接层窑池下部（平均）池底1400 900 1280 1265 1250池深方向玻璃液温降：窑池上部为2℃/cm，窑池下部为1℃/cm。
5参考文献：过程检测仪表王克华主编电子工业出版社2007.8自动控制及仪表李高斗主编武汉理工大学出版社2006.12 过程检测及仪表技术柏逢命主编国防工业出版社2010.2过程控制工程设计孙洪程编著化学工业出版社2001.3过程控制系统与装置何离庆主编重庆大学出版社2003.7过程控制仪表及装置丁炜主编电子工业出版社2007.8过程控制工程实施教程姜秀英编著化学工业出版社2008.5窑炉温度控制系统中的仪表仪表编号仪表位号仪表名称仪表型号B1 TE-101 铂铑-铂铑热电偶WRR-120B2 TIT-101 数字式温度显示仪XMTA-1231B B3 TR-101 电子电位差计XWD1-100 B4 TC-101 调节器DTL-321B5 TY-101 电气转换器DQ-2B6 TV-101 气动薄膜调节器ZMAP-16带控制点工艺流程图仪表位号参数仪表功能安装地点TJYC-101 炉温扫描、记录、控制表盘TI-102 熔化部火焰温度指示表盘TI-103 熔化部火焰温度指示表盘TI-104 工作部温度指示表盘TI-105 池底温度指示表盘TJI-106 左蓄热式上部温度扫描、指示表盘TJI-107 左蓄热式上部温度扫描、指示表盘TJI-108 左蓄热式上部温度扫描、指示表盘TJI-109 右蓄热式上部温度扫描、指示表盘TJI-110 右蓄热式上部温度扫描、指示表盘TJI-111 右蓄热式上部温度扫描、指示表盘TI-112 烟道废气温度指示表盘TI-113 1号供料道玻璃液温度记录、控制就地表盘TJRC-114 2号供料道玻璃液温度扫描、记录、控制就地表盘TRC-115 3号供料道玻璃液温度记录、控制就地表盘TRC-116 4号供料道玻璃液温度指示、控制就地表盘PIC-121 窑压指示、控制表盘PI-122 喷嘴前重油压指示就地PI-123 喷嘴前重油压指示就地PI-124 喷嘴前雾化气压力指示就地PI-125 喷嘴前重油压指示就地PI-126 烟道废气压力指示就地FIQ-131 油量重油指示、积算表盘LRC-141 玻璃液位记录、控制表盘LIC-142 余热锅炉水位指示、控制表盘AI-151 废气成分指示表盘过程控制仪表课程设计题目：燃油蓄热式马蹄焰玻璃窑的热加工控制系统姓名：代佩娟班级：生产过程自动化0901学号：0402090116指导老师：张娓娓日期：2011年6月2日2设计方案及仪表选型2.1、设计过程带控制点的工艺流程图的绘制图1-1 蓄热式玻璃熔窑的带控制点工艺流程图根据玻璃熔窑的平面图及工艺上的要求，可绘制带控制点的工艺流程图如图1-1所示。
第四章砖结构、钢结构设计与计算4.1 砖结构设计与计算4.1.1 砖结构设计池底池底宜采用多层式结构，采用耐侵蚀和保温相结合的结构。
耐侵蚀采用80mm厚电熔AZS砖和50mm锆质捣打层。
主体材料用300mm厚粘土大砖(齐缝排列)。
池壁因池壁直接与玻璃液接触，故要选择耐侵蚀的电熔铸锆刚玉砖。
砌筑池壁时应尽可能减少水平砖缝。
故选用300×400×1000电熔锆刚玉砖，整块立砌。
胸墙胸墙不与玻璃液直接接触，粉料的飞散和拱顶熔融后的流下物，所以胸墙材料要求耐高温耐侵蚀，故选用优质硅砖750×400×300。
大碹大碹要在高温碱蒸汽下使用，但为了使被侵蚀部分不受影响，选用优质硅砖。
这样熔融后流下不致使玻璃出现明显缺陷。
流液洞流液洞通道侧壁与玻璃液接触，并且要接受液流的冲刷，使用环境在1300~1450℃的条件下，故选用F-AZS无缩孔砖（40#）。
规格1000×400×300。
流液洞盖板与玻璃液接触并且有气液相上砖孔侵蚀，在1300～1450℃的条件下选用F-AZS无缩孔砖（40#）。
窑坎窑坎与玻璃液接触有强制冲刷。
同样选用F-AZS无缩孔砖。
加料口拐角砖与玻璃液接触并有温度变化，粉料堆积较大，并有机械冲刷，选用F-AZS 无缩孔砖。
其余熔化部耐火材料默认使用F-AZS 电熔铸锆刚玉砖工作池拱顶及拱脚砖，胸墙工作池因温度变化比较低，所以硅材要求可放宽，使用普通硅砖就行。
其他池壁和铺面材料与熔化池基本相同。
小炉小炉各部位中喷火口及底板前段以及喷火口用41#F-AZS砖，小炉侧墙斜拱采用优质硅砖。
蓄热室蓄热室侧墙上部采用铬镁砖，下部采用粘土砖。
中间隔墙上部采用镁铬砖，下部采用粘土砖。
4.1.2保温池底保温池底采用粘土大砖300mm和轻质粘土砖200mm，外加石棉。
池壁保温池壁保温采用115mm厚的轻质高铝砖和115mm厚的硅酸钙板。
胸墙保温胸墙保温用115mm厚的轻质粘土砖和115mm厚的硅酸铝板砖。
第二章结构设计2.1熔化部设计2.1.1熔化率K值确定瓶罐玻璃池窑设计K值在2.2—2.6t/m2.d为宜。
熔化率取的过小，窑炉不节能，取得过大，熔化操作困难，或是达不到设计容量，本次取2.5t/（m2·d）。
理由如下：目前国外燃油瓶罐玻璃窑炉熔化率均在2.2以上，而我国却在2.0左右，偏低的原因：（1）整个池窑缺少有助于强化熔融的配套设计。
（2）操作管理，设备，材料等使得窑后期生产条件恶化。
由于这些影响熔化能力的因素，现在瓶罐玻璃K值偏小。
在全面改进窑炉结构和有关附属设备后，根据国内耐火材料配套情况和玻璃原料量与制备情况。
采取了K=2.5 t/（m2·d）。
2.1.2熔化池设计（1）确定来了熔化率K值：熔化部面积 100/2.5=40m2。
（2）熔化池的长、宽、深：L×B×H=8000mm×5000mm×1200mm本设计取长宽比值为1.6。
长宽比确定后，在具体确定窑池长度时，要保证玻璃液充分熔化和澄清，并考虑到砖窑材料的质量以及燃烧火焰的情况，一般要求火焰转向点在窑长的2/3处。
窑长应≥4m 。
在确定窑池宽度时，应考虑到火焰的扩展范围，此范围取决于小炉宽度、中墙宽度（两个小炉的间距，小炉的间距，既要便于热修，又不要降低火焰的覆盖面积，一般小炉之间的通道宽度取0.9~1.2 m ）。
窑池宽度约为2~7m。
长宽选定后，当然具体尺寸还要按照池底排砖情况（最好是直缝排砖）作出适量调整，池底一般厚为200~300m。
具体的池底排列会在后面设计的选材方面进行说明。
这里先不做细讲。
综上，本次选用L=8m ，B=5m。
窑池深度一般根据经验确定。
池深一般在900—1200mm为宜。
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。
燃煤气马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计及工艺操作控制朱柏杨马蹄焰玻璃窑炉的小炉是窑炉的关键部位，它承担组织燃料产生火焰的任务，是窑炉火焰的初始燃烧部位；它还是连接熔化池和回收高温废气热回收的通道。
小炉和喷火口的设计尺寸大小、角度和火焰喷出的速度对燃料燃烧和火焰形状有重要的影响，小炉、喷火口的不合理设计会使燃料燃烧不合理，会使火焰冲击胸墙和大碹，并造成燃料不完全燃烧和废气中氮氧化合物升高，对玻璃窑炉的节能环保运行不利。
因此，如何设计好小炉和喷火口，或者对已经定型运行的马蹄焰窑炉如何合理组织小炉火焰的燃烧工艺，下面作如下几个方面的分析和探讨：一、马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计：燃料在玻璃窑炉大璇内的燃烧属于扩散式燃烧，助燃空气从舌拱上部和燃气在舌拱下部喷入小炉的速度、厚度及与喷出的交角、燃气与空气的温度、燃气与空气在小炉的合理配比程度等等；首先取决于小炉和喷火口的原始工艺计算和设计布置，而后续的工艺操作控制管理水平决定了出小炉和喷火口火焰形状、燃料在大璇内的燃烧状况，进而影响到火焰对玻璃熔池的热辐射和玻璃配合料的熔制。
目前小炉和喷火口的设计仍以实践经验设计为主，设计和使用管理人员应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验，下面是一些经验设计数据：1、燃煤气小炉下倾角一般在18°—25°范围内选用，燃油小炉一般选用22°—25°，燃烧焦炉煤气、碳氢化合物含量较高的混合煤气和天然气的小炉下倾角可以大些。
在实际生产行中使用重油和石油焦粉的喷火口处的烧嘴砖喷火口枪有5°左右的上仰角，在采用天然气和焦炉煤气时的仰角还要更大些，其目的是让火焰与玻璃液面平行，烧嘴砖一般安装在距喷火口砖0~600mm的位置。
2、小炉喷火焰出口速度（或喷火口面积），小炉喷出口速度一般参照小炉喷出口处相应温度的空气速度来进行计算比较合适。
同时，小炉内煤气火焰的初期着火燃烧点应控制在小炉长度的1/2~2/3，火焰在喷火口的速度控制在8~10m/s之间，对于碳氢化合物含量较高的混合煤气，小炉的设计宽度以取较大值为好。
燃煤气马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计及工艺操作控制朱柏杨马蹄焰玻璃窑炉的小炉是窑炉的关键部位，它承担组织燃料产生火焰的任务，是窑炉火焰的初始燃烧部位；它还是连接熔化池和回收高温废气热回收的通道。
小炉和喷火口的设计尺寸大小、角度和火焰喷出的速度对燃料燃烧和火焰形状有重要的影响，小炉、喷火口的不合理设计会使燃料燃烧不合理，会使火焰冲击胸墙和大碹，并造成燃料不完全燃烧和废气中氮氧化合物升高，对玻璃窑炉的节能环保运行不利。
因此，如何设计好小炉和喷火口，或者对已经定型运行的马蹄焰窑炉如何合理组织小炉火焰的燃烧工艺，下面作如下几个方面的分析和探讨：一、马蹄焰玻璃窑炉小炉和喷火口的设计：燃料在玻璃窑炉大璇内的燃烧属于扩散式燃烧，助燃空气从舌拱上部和燃气在舌拱下部喷入小炉的速度、厚度及与喷出的交角、燃气与空气的温度、燃气与空气在小炉的合理配比程度等等；首先取决于小炉和喷火口的原始工艺计算和设计布置，而后续的工艺操作控制管理水平决定了出小炉和喷火口火焰形状、燃料在大璇内的燃烧状况，进而影响到火焰对玻璃熔池的热辐射和玻璃配合料的熔制。
目前小炉和喷火口的设计仍以实践经验设计为主，设计和使用管理人员应能用燃烧理论、火焰传热理论去分析、应用和总结实践经验，下面是一些经验设计数据：1、燃煤气小炉下倾角一般在18°—25°范围内选用，燃油小炉一般选用22°—25°，燃烧焦炉煤气、碳氢化合物含量较高的混合煤气和天然气的小炉下倾角可以大些。
在实际生产行中使用重油和石油焦粉的喷火口处的烧嘴砖喷火口枪有5°左右的上仰角，在采用天然气和焦炉煤气时的仰角还要更大些，其目的是让火焰与玻璃液面平行，烧嘴砖一般安装在距喷火口砖0~600mm的位置。
2、小炉喷火焰出口速度（或喷火口面积），小炉喷出口速度一般参照小炉喷出口处相应温度的空气速度来进行计算比较合适。
同时，小炉内煤气火焰的初期着火燃烧点应控制在小炉长度的1/2~2/3，火焰在喷火口的速度控制在8~10m/s之间，对于碳氢化合物含量较高的混合煤气，小炉的设计宽度以取较大值为好。
