100吨日产量泡沫玻璃料窑方案

1 100T/D级泡沫玻璃料生产线建设方案

一、总 况

Ⅰ中国泡沫玻璃产业的发展现状

中国于1975年开始由上海耀华玻璃厂研制绝热泡沫玻璃产品。1977年开始小批量商品化生产并用于金山石油化工厂乙稀超低温设备绝热工程。同时，开始在中国国内替代从日本进口的，价格昂贵的美国Foamglas泡沫玻璃产品。此后,经过30多年发展,中国现已成为世界上泡沫玻璃的主要生产国和出口国家之一。

在这30多年时间里,中国发展和研制了多种泡沫玻璃产品。已供应市场的产品有：不同密度等级的绝热泡沫玻璃；彩色吸声泡沫玻璃；高效吸声泡沫玻璃；吸声泡沫玻璃文化装饰石和彩色泡沫玻璃墙面砖等。此外,还有已经取得研究成果,有待进行批量生产的粉煤灰、火山灰泡沫玻璃等产品。

利用废品碎玻璃做主要原料生产各种泡沫玻璃产品是中国泡沫玻璃生产的特色。采用此工艺生产的泡沫玻璃产品与采用专门熔制的原料玻璃工艺生产的泡沫玻璃产品相比, 可节约能源50%，既减少了对环境的污染,又大幅度地降低了泡沫玻璃产品的生产成本。因此,2006年中国绝热泡沫玻璃平板制品的价格只有US$200—220/立方米。绝热泡沫玻璃产品的主要参数已达到或相当接近美国标准ASTMC552—03 Grade2 。

中国泡沫玻璃产品与国外同类产品相比,具有明显的性价比优势。因此,中国泡沫玻璃产品不仅牢固地占有中国90%以上的国内市场,而且正在不断地扩大在东南亚,中东,南美等地区的国际市场份额。随着环境保护要求的提高，建筑节能对泡沫玻璃产品的需求增加,中国泡沫玻璃产业正在沿着一条一边提高技术和质量,一边扩大生产规模的道路迅速发展。

II中国泡沫玻璃的主要品种简介

1 绝热泡沫玻璃产品:

中国现今生产的绝热泡沫玻璃产品,是一种用碎玻璃做原料,通过高温烧结发泡、缓慢冷却退火制成的，黑褐色的,具有完全闭孔结构的泡沫玻璃产品。产品执行中国建筑材料行业标准。制品分为 140

号、160号、180号和200号四个牌号，以适合不同工程的使用要求。此外,生产厂也可按照用户要求,生产其它有特殊密度和强度等要求的非标准产品.

160 号产品: 目前中国生产的主要泡沫玻璃产品之一。大部分用于工业设备和管道的绝热工程。160号产品又分成优等品和合格品两个等级.其中优等品的物理参数指标类似于美国ASTMC552—03 标准中的Grade2牌号的要求。根据中国

2 30多年的使用经验,160号合格品级和优等品级的绝热泡沫玻璃产品,都能达到使用在-196℃的深冷设备和管道上的实际要求，可以完全替代美国品牌Foamglas的同类产品。

180号产品: 也是中国现今生产的主要泡沫玻璃产品之一,该产品的抗压、抗折强度可达0.7-0.9Mpa,主要用于诸如大型低温储罐等承重基础的绝热、房屋建筑的保温等工程领域。180#产品中国国内的市场需求量比较大，约占市场份额的50%以上.

200号产品:是一种为有特殊强度要求而设计生产的产品,生产厂家一般按合同规定进行生产,市场需求相对较少.

140号产品:由于采用废品玻璃作原料来生产泡沫玻璃产品,受到原料玻璃本身物理、化学性能的限制,中国国内没有厂家进行批量生产.中国标准JC/T647-05中制定140号产品参数,主要是为今后有可能采用专门熔制的硼硅酸盐玻璃作原料来生产泡沫玻璃产品做准备.

2 彩色吸声泡沫玻璃:

中国生产的彩色吸声泡沫玻璃,是一种采用废品碎玻璃作原料,按照设计的色彩装饰要求,通过烧结发泡制成的，具有40%以上贯通孔结构的泡沫玻璃产品。在生产时,根据不同的吸声和装饰要求,可制成以下品种:

A,普通彩色吸声泡沫玻璃;平均吸声系数在0.4—0.5之间,密度在180—240kg/m3之间.抗压,抗折强度一般≥0.7Mpa, 导热系数约为0.08w/m.k 。它是一种绿色环保产品。1992年通过中国省级新产品鉴定，曾用于北京人民大会堂，上海、广州、深圳地铁等重点建筑的噪声治理和声学工程.

B,高效吸声泡沫玻璃: 是在普通彩色吸声泡沫玻璃的基础上,为了进一步提高吸声性能,于1998年研制成功,并通过中国省级科研项目鉴定的一种具有高效吸声功能的泡沫玻璃。它的平均吸声系数可达0.55-0.65. 其它物理指标与普通彩色吸声泡沫玻璃相似,高效吸声泡沫玻璃的吸声面(可见的装饰面) 通常制成有凹凸几何形状的饰面,以增加吸声面积和表现装饰效果.

C,吸声泡沫玻璃文化石: 这是一种为了丰富吸声泡沫玻璃在室内的装饰风格,于2003年研制的,具有不规则彩色条纹或色斑的吸声泡沫玻璃。将它粘贴在墙面上后,可用工具劈凿出具有天然文化石装饰风格的墙饰,兼顾吸声与装饰等功能.

III中国生产泡沫玻璃的工艺和设备技术特点

1. 工艺特点与主要工艺流程:

中国现今生产泡沫玻璃的所有厂家和国外一样,都是采用已成为公开公用技术的:

3 “粉沫二步烧成法”工艺。所谓“粉沫二步烧成法”就是先把原料废品碎玻璃和辅料发泡剂等一起磨细并混合成均匀的配合料粉,再把配合料粉装入耐热钢模盒内,一起放进窖炉(发泡窖)加热,使配合料熔融,发泡膨胀充满模盒；然后迅速冷却,使熔融的泡沫体外壳固化后,从模盒中取出(脱模),集中到另一台退火炉中进行缓慢冷却(退火), 消除应力,制成泡沫玻璃毛坯(坯材)；最后采用机械切割等方法,把坯材加工成各种规格形状的成品。这一工艺过程,可简化为以下方框图:

2. 主要原料的选用与特色:

中国目前生产泡沫玻璃产品所采用的主要原料与美国PCC公司的Foamglas产品不同。PCC公司是采用池窑熔制专用的玻璃料做主要原料,它的优点是料性长,无杂质,有利于生产密度更小的绝热泡沫玻璃,但熔制每1KG的专用原料玻璃约需消耗1500大卡的热能(折合于每1m3泡沫玻璃成品板材时的总能耗约为1000KW.H).并增加了对环境的污染,使生产成本大幅度上升。而中国现今都是采用从废品市场回收的浮法平板玻璃碎片做主要原料，占全部原料的99%。每利用1KG废玻璃就可节省1500大卡的热能。中国每生产1m3泡沫玻璃成品板材时的总能耗约为500—550kw.h，相比降低能源消耗50%，有利于环保,同时大幅度地降低了生产成本。

虽然,采用废品玻璃作原料时,它的料性和杂质不利于生产密度在140kg/m3以下的泡沫玻璃,容易产生少量豆子状不均匀孔,但可以获得具有性价比优势的，符合绝大多数工程实用要求的中国标准160号(密度 136—160 kg/m3),180 号

200 号绝热泡沫玻璃产品和彩色吸声泡沫玻璃等产品.

3. 中国泡沫玻璃生产的主要设备及其技术特点:

球磨机, 发泡炉窖 ,退火炉窖是采用“粉末二步烧成法” 工艺流程生产泡沫玻璃产品的三大主要设备,这些设备的设计参数和运行性能直接影响泡沫玻璃生产的成品率,产品质量,以及生产成本。中国主要泡沫玻璃产品生产厂家所采用的设备,几乎都是由我们全权代理的“新光”公司的屈培元工程师经过30多年研究并经多次改进后的专利设计。这些主要设备的技术特点如下:

球磨机: 中国泡沫玻璃主要生产厂家所使用的球磨机,已有80%改用了星光机械厂于2004年共同改进设计的XQM1.5吨罐式干法石衬球磨机。该型球磨机的优点是采用整体结构,稳定性好,安装简便,造价低。采用有槽三角皮带传动,不打滑,不失速,噪音低,无润滑油污染。同时采用硬质硅石作衬里和研磨材料,研磨物的化学成份与原料玻璃相似.有害成份少。该型球磨机的缺点是只能进行间歇式生产,自动化程度不高.需要采用封闭式机房来防止出料时粉尘逸出。该机型适合用

4 于年产5km3-20km3的中小型生产线的磨混料。

我们对该条生产线在制定总体工艺方案时的设想是以如下几点原则进行的：

1、总体制定的工艺方案是以满足所需产品的特性、质量、生产能力和该条生产线所能达到的较为先进的经济技术指标。其包括能耗、成品率、产品成本、劳动生产率等等能达到我国同类型生产线的先进水平。

2、在制定方案过程中，尽可能地与现有生产厂内其他配套设施相结合进行统一规划。

3、按我国同类型生产线的建设经验，为能满足产品质量和档次的要求，在优先采用国内成熟的设备和材料时对关键的局部设备均采用引进设备进行组合。在制定该条生产线的工艺方案时，我们也将采用该类方法进行。

4、玻璃熔窑是该生产线的关键设备，也是占有生产线中最大投资的设备，在制定工艺方案中，通过对各类生产玻璃制品的要求、生产能力与经济技术指标的综合平衡，其包括筹建资本的投入、长期的生产运行成本、日常的能耗等等的统筹兼顾，确立一最佳的窑型和工艺方案。按所需玻璃料生产线的常规配置为依据，现初定的方案是以燃气（天然气）全保温马碲焰一窑二线生产线的基本结构为形式。以此为准确立了如下整体方案和工程承揽的各类型所需的报价。

综上所述，现将燃气（天然气）全保温马碲焰流液洞一窑二线生产线的总体方案说明如下；

二、该生产线总体组合工艺方案

1 生产线建设方案总体要点

1.1生产规模：100T/D合格产品测算。

1.2产品品种：泡沫玻璃颗粒料

1.3生产线主燃料：天然气为主。

1.6原料、配制料车间配套设计.

1．7生产线所需的公用设施尽可能利用原有厂内的设施进行配套。

1．8方案制订范围：主生产线（从过渡料仑至产品包装）。

1．9窑型：马碲焰窑型。一窑二线设置，以单线生产量为40~70T/D设计。

3主生产线工艺方案流程:

该生产线可概括为原料储备、高温熔化、制瓶及检验三个方面的工艺过程。其流程图如下：

5 配合料（由原厂内原料车间供给）

↓

玻璃块破碎 → 熟料 → 计量→ 碎玻璃过渡料料仑、过渡料料仑 （2）

↓ ↓

过渡料仑喂料设备 过渡料仑喂料设备

↓

输送皮带机

↓

投料料仑

↓

投料设备

↓

热工自动控制系统→熔窑 ←燃气喷嘴←换向管道←燃气热工控制管道

↓

流液洞

↓

燃气温度自动控制系统 →工作池

↓

电加热（或燃气）温度自动控制系统 →供料料道（2）

↓

供机组（2）

↓

泡沫玻璃颗粒料生产工艺流程图

三、生产工艺方案

1.原料部分：

玻璃生产线所要求的原料生产工艺规范和保证以高质量的原料提供给熔解车间使用。是产品质量保证的重要因素，也是提高产品成品率、降低生产成本的重要措施，根据现代化玻璃厂的要求如下：

1.1产品用主要原料的要求：

原 料 要 求 化 学 成 份 （%）

原料名称 粒度要求 SIO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO+

K2O Na2CO3 CaF2 Na2SO4

石英砂 24目全通过 977 15 005

长石 30目全通过 7000 176 012 1300

白云石 12目全通过 015 3200 200