熔窑组成及熔化工艺
玻璃熔窑结构
玻璃熔窑结构一、引言玻璃是一种常用的建筑材料，它广泛应用于建筑、家居、工业制品等领域。
而玻璃的生产离不开熔窑，熔窑的结构对于玻璃的生产效率和品质起着至关重要的作用。
本文将详细介绍玻璃熔窑的结构。
二、玻璃熔窑基本概念1. 玻璃熔窑定义玻璃熔窑是指将原材料（如二氧化硅、碳酸钠等）在高温下融合成液态玻璃的设备。
2. 玻璃成分玻璃主要由硅酸盐和金属氧化物组成，其中硅酸盐占主导地位。
常见的硅酸盐有二氧化硅、三氧化二铝等，常见的金属氧化物有钙、镁、铝等。
3. 玻璃制备过程将原材料放入玻璃窑中进行加热，使其融化成液态玻璃。
然后通过调节温度和时间来控制玻璃的成分和性质。
三、玻璃熔窑结构1. 熔窑本体熔窑本体是指玻璃熔化的主要区域，通常由炉壳、内衬和保温层组成。
内衬一般采用耐火材料，如高铝砖、硅酸铝板等。
保温层则使用耐高温绝缘材料，如氧化铝纤维毯等。
2. 燃料系统燃料系统是指为加热玻璃提供能量的设备，通常由锅炉、风机、管道和喷嘴等组成。
常见的燃料有天然气、重油和液化气等。
3. 玻璃出口玻璃出口是指将液态玻璃从窑中排出的设备。
通常由出口管道和出口机构组成。
出口机构一般采用液压或电动方式控制。
4. 风冷系统风冷系统是指为降低玻璃温度而设置的设备，通常由风机、散热器和管道等组成。
通过将冷却空气吹入窑内来降低玻璃温度。
5. 玻璃搅拌系统玻璃搅拌系统是指为保证玻璃成分均匀而设置的设备，通常由电机、减速器和搅拌器等组成。
通过搅拌器将液态玻璃搅拌均匀。
四、玻璃熔窑运行过程1. 加料将原材料放入窑内，开始加热。
2. 熔化当温度达到一定程度时，原材料开始融化成液态玻璃。
3. 调温通过调节火力和风冷系统来控制窑内温度，以保证玻璃质量和生产效率。
4. 出口当液态玻璃达到一定浓度时，通过出口机构将其排出。
五、总结本文详细介绍了玻璃熔窑的结构和运行过程。
在实际生产中，需要根据不同的需求和使用环境来选择合适的设备，并加强维护保养工作，以确保生产效率和产品质量。
3 玻璃的熔制及熔(1)讲解
（5）玻璃液冷却阶段 将清澄和均化了的玻璃液均匀降温，使玻璃 液具有成型所需的黏度； 在冷却阶段应不破坏玻璃液的质量； 浮法玻璃冷却阶段结束的温度在1100～ 1050℃左右。
3.1.1 配合料的熔化
(1)配合料的加热及初熔 (2)各种反应简介 多晶转变 盐类分解 水分的逸出 (3)成分的挥发 R2O的挥发 由纯碱引入时:引入量×0.032% 由芒硝引入时:引入量×0.06%
3.1.3 澄清
(1)目的 消除玻璃液中的气泡 (2)玻璃液中的气泡形态和种类 形态：可见气泡、溶解气泡、化学结合的气 体。还有熔体表面上的气体。 种类： CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O、H2
(3) 排泡与去气 澄清是排出玻璃液中的可见气泡； 去气是全部排除玻璃液中的气体，包括化学 结合的气体。
B.二次气泡（灰泡，直径小于0.1mm） ①硫酸盐和其他盐类的继续分解； ②溶解气体的析出； ③耐火材料气泡 ④玻璃液流股间的化学反应； ⑤电化学反应
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa； r＜0.01mm时， 2σ/r ＞ 0.06MPa； R= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。 可以看出，表面张力对大气泡的影响可以忽 略，对小气泡的影响则是巨大的。 玻璃液中存在的微小气泡，在温度降低时， 内部的压力急剧增大，使气泡内的气体分压 明显大于玻璃液中气体的分压，从而溶解于 玻璃液中；温度升高时，气泡又会析出。
B.新气泡的产生 澄清好的玻璃液一般不能再次产生气泡。 原因是： 新生气泡的半径r≈0，需要克服的
2σ/r≈∞。
（8）影响澄清的因素
A.配合料中的气体率 一般15~20% B.澄清温度 温度高，黏度小，有利于澄清；熔窑温度受 耐火材料的限制。 C.窑压 微正延长澄清时间 B.提高澄清温度 C.搅拌 D.鼓泡 E .加澄清剂（最常用）
玻璃熔融工艺
玻璃熔融工艺一、玻璃熔窑的类型、结构及特点按照熔窑的生产能力可分为坩埚窑和池窑。
1.坩埚窑坩埚窑是指在坩埚中熔化玻璃的一种间歇式作业的玻璃熔窑。
其结构主要包括作业室、喷火筒（小炉）、燃烧室、漏料坑、蓄热室等部分。
在作业室内安放8～12只坩埚（要求特殊的玻璃也有仅置放一只坩埚进行熔制）。
配合料可分3～5批加入到各坩埚中。
当配合料在坩埚中完成熔制、澄清和冷却过程后即可进行成型。
在成型结束后，又再重新分批加入配合料，进行下一循环的熔制周期。
坩埚窑的熔制周期从第一次加料开始到此坩埚料成型结束，一般为一昼夜。
对难熔的玻璃也可适当地延长熔制时间，但这样会对其他坩埚的熔制、澄清和成型带来影响。
坩埚窑占地、投资少，同一窑内可熔制多种不同组成或不同颜色的玻璃，生产灵活性大，适用于生产品种多、产量少、质量要求较高或有特殊工艺要求的玻璃。
对要求高温熔制、低温成型的硒硫化镉类着色的玻璃，或低价铁着色类的玻璃尤为合适。
但坩埚窑的生产能力低、燃料消耗大，难以实现机械化和自动化生产。
坩埚窑按废气余热回收设备分为蓄热室和换热器两种；按火焰在窑内的流动方向分为倒焰式、平焰式、联合火焰式；按坩蜗数量分为单坩埚窑、双坩埚窑和多坩埚窑；按燃料品种区分有全煤气、半煤气和燃油坩埚窑等。
以下选取4种坩埚窑进行介绍。
（1）蓄热室坩埚窑采用蓄热室作为废气余热回收设备的坩埚窑。
（2）换热室坩埚窑采用换热器作为废气余热回收设备的坩埚窑。
（3）倒焰式坩埚窑窑内火焰呈倒转流动的坩埚窑。
火焰由位于窑底的喷火口向上喷出，然后沿着坩埚自上向下经窑底吸火孔排出。
其特点是温度沿整个坩埚高度分布比较均匀，上下温差小，由于火焰自窑底排出，窑底部温度较高，因而使窑底和坩埚都容易损坏，限制了窑内温度的提高。
图 2.5（a）为倒焰式坩埚窑示意图。
倒焰式坩埚窑可以配置换热器，也可配置蓄热室。
（4）平焰式坩埚窑图2.5（b）所示为窑内火焰呈水平方向流动的坩埚窑。
火焰在坩埚上部流动，可以提高火焰温度，加强传热过程，有利于提高熔化率。
玻璃熔制及熔窑---熔窑1
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
大碹：平碹：散热面积小。 拱碹：合适的股跨比，燃油的一般在1／7~1 ／8。 股高越小，散热越小，但横推力越大。保证足够强度的前 提下适当减小股高。 材质：楔形的优质硅砖或电熔刚刚玉砖。砖长不得小于砖 厚的一半，砌筑时横向砖缝错开，纵横向砖缝不得大于 1mm，不得用黏土质泥浆砌筑。 厚度：以大碹跨度的1/20~1/25来考虑。 大碹的节数：一般分为3节，每节之间留80~100mm膨胀缝， 两端留要大于120mm的膨胀缝 。
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
投料易控，但易 飞料堵塞格子体。
振动式投料机
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
螺旋式投料机
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
a.投料机：
弧毯式投料机
螺旋式投料机
斜毯式投料机（后端漏料 )
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
弧毯式尺寸： 2.7/2.8/3.0/3.4/ 4.0/4.5/10.3米 斜毯式尺寸： 0.85/1米
弧毯式投料机
玻璃的池窑
(浮法玻璃熔窑各部分结构尺寸)
特点：投料池的宽度一般为熔化池宽度的80%以上。所玻璃 与配合料混合在一起加料，可以连续薄层加料，布料均匀， 覆盖面积大。 为目前使用最普遍的加料机。 b.投料口与投料池 投料口：由投料池与上部挡墙（前脸墙）组成 。 投料池：突出于窑池外面与池窑相通的矩形小池。 要求：配合料能按时按量加入，并且保持薄层和覆盖面尽可能 大，投料池内的玻璃液不冻结，窑内外没有飞料 。 投料口工作环境：温度高，散热慢，受到配合料的化学侵蚀与 机械磨损，尤其在拐角处更易损伤,所以经常选用优质耐火材 料电熔锆刚玉砖。。
玻璃熔制及熔窑---熔制的工艺制度
（4）影响到玻璃的成型作业
熔制的工艺制度
3.温度曲线 热点：不是一个点，而是玻璃液表面的最高温度带 （1）“山”型曲线 小炉序号 1 2 3 4 5 6
温度分布℃ 1430 1480 1530 1550 1520 1440
燃料分配% 16 18 20 21 16 8~9
特点：热点突出，热点与1#小炉及末对小炉间的温差大，玻璃 液对流剧烈，泡界线清晰稳定，容易达到稳定作业；配合料熔 化滞后，难以充分利用窑的潜力。
熔制的工艺制度
“桥形”曲线： 热点前后两对小炉的温度与最高温度相差不大，温度曲线似 拱桥形。 特点：熔化高温带较长，有利于配合料的熔化和玻璃液的澄 清。热点不明显，我浓度梯度小，向投料口的回流弱，易产 生“跑料”现象，但易于控制。 小炉序号 温度分布℃ 燃料分配% 1 1490 15 2 1510 20.3 3 1540 20.7 4 5 6 1500 3.3
熔制的工艺制度
料层跑偏—因各加料机投料不一，致使沿窑宽的料层厚 度不均，数量上产生差异，料层集于一侧，极易导致泡 界线的偏斜。
d.温度
当熔化部温度高时，玻璃液粘度减小，回流速度加快， 参与回流的玻璃液量增多，配合料迅速熔化，泡界线趋 近于投料口； 熔化部温度降低时，玻璃液粘度变大，回流慢，液量少， 未熔配合料增多，泡界线挪后变远；当窑内横向温差变 大时，横向液流明显加剧，泡界线紊乱、模糊，直至偏 斜，发生“跑料”现象。
1570 1550 21.7 19
熔制的工艺制度
“双高”曲线：即“双高热负荷点”温度制度，核心是减少 处在泡沫稠密区的小炉燃料分配量，降低了此处的热负荷； 配合料入窑预助熔。 目前，国内浮法熔窑均采用此法。 小炉序号 1 2 3 4 5 6
1200t熔窑技术参数(08-02-20)
1200t/d浮法玻璃熔窑方案说明一、主要技术指标二、熔窑主要结构尺寸三、主要技术特点1. 采用宽熔化池，并设全等宽投料池结构。
2. 前脸采用45°L型吊墙。
3．熔化部池深采用较深的深池结构，确保熔化池内玻璃液的热容，促进玻璃液的对流和配合料的熔化。
4. 熔窑蓄热室采用“两两分隔”的方式（即2-2-1-2-1），蓄热室的格子砖全选用筒型格子砖。
5. 优化设计1#小炉中心线至前脸的距离，可充分发挥1#小炉的潜力，进一步促进配合料的熔化。
6.设置0#氧枪，促进配合料的熔化。
7.熔化区池底预留辅助电加热装置。
8.在熔窑玻璃液的热点处附近池底设置鼓泡装置。
9.窑池池底采用台阶式结构形式，即在卡脖入口开始池底上抬200mm，既利于促进熔化、澄清又利于节能降耗。
10. 合理设计熔窑的澄清带的长度，使深层微气泡有足够的时间溢出。
11.采用窄长卡脖结构形式，在该处设深层冷却水包，通过调节深层水包的深度，以控制玻璃液的回流量和温降。
窄长卡脖结构，可适当拉长深层水包与水平搅拌器之间的间距，改善玻璃液的质量。
12. 熔化部后山墙设J型吊墙，卡脖顶部设吊平碹结构形式，以最大限度地分隔熔化部火焰空间对冷却部的影响。
13．采用新型高效保温材料，对窑体进行全保温。
四、熔窑耐火材料配置➢熔化部➢卡脖➢冷却部➢蓄热室➢小炉➢烟道1200t/d浮法玻璃退火窑方案说明一、主要技术指标二、退火窑尺寸➢总长: 192.75m➢内宽: 5800mm➢保温段长: 102.45m➢非保温段长: 90.30m具体尺寸见下表a)退火窑结构退火窑壳体采用全钢全电结构，由若干节组成，根据退火曲线纵向划分为若干个区，各区内根据玻璃板温度采用不同的加热冷却系统，以便完成良好的退火和合理的降温。
A、B和C区分别为退火窑的退火前区、退火区和退火后区，是退火窑的关键区，直接影响到玻璃的退火质量。
这三区壳体采用隔热保温的形式，在窑内配置合理的加热冷却系统，进行横向分区控制，有效地控制玻璃板的冷却速度和横向温差。
3 玻璃的熔制及熔窑(2)讲解
（3）泡界线
A.泡界线 泡界线——泡沫稠密区与清净玻璃液之间就 形成了一条整齐明晰的分界线，在线的里面， 玻璃形成反应激烈进行，液面有很多泡沫。 而在线的外面，液面像镜子一样明亮。这条 分界线就是泡界线。
B.泡界线的形成
进入熔窑的配合料受到三方面的作用 ： 投料机将料堆向前推进的力 ； 从热点向投料口的对流对料堆施加的阻止其 前进的反方向的力 ； 高温熔化作用 。 在三者的作用平衡时，料堆就固定在熔窑的 某一位置消失。此后未熔粉料颗粒和反应放 出的气体形成泡沫稠密区，并在三者作用下 完全熔融，形成清净的玻璃液。
d.温度 当熔化部温度高时，玻璃液粘度减小，回流 速度加快，参与回流的玻璃液量增多，配合 料迅速熔化，泡界线趋近于投料口； 熔化部温度降低时，玻璃液粘度变大，回流 慢，液量少，未熔配合料增多，泡界线挪后 变远；当窑内横向温差变大时，横向液流明 显加剧，泡界线紊乱、模糊，直至偏斜，发 生“跑料”现象。
e.生产量的变化 但生产量的多少与拉引速度、品种、厚度变 化有关。当作业流量增加时，泡界线变远， 反之变近。 f.卡脖水包的影响 卡脖水包冷却强度越大，插入玻璃液中越深， 玻璃液回流量越小，泡界线越向后移。 反之，玻璃液回流量大，泡界线向前移。
g.其它因素 如小炉碹、喷火口、小炉舌头的角度、长 度设计得不合理以及熔窑在生产中因受侵蚀、 烧损而变得不合理，使煤气与空气混合得不 好，或火焰上飘、下倾，都使熔化受影响， 泡界线不正常。由于热修等也可引起泡界线 的波动。
D.熔化率与熔化温度的关系
玻璃熔化温度（℃）1370 1420 1470 1500 1530 1600 熔化率（kg/m2· d） 350 700 1050 1500 2000 3000
玻璃熔制及熔窑---熔制的工艺制度
熔制的工艺制度
2.温度制度的作用 （1）影响配合料熔化、玻璃形成、玻璃液的澄清均化速度： 1400~1450℃，熔制温度每提高1℃，可使熔制能力提高2%， 澄清温度提高5℃使玻璃液的再澄清带停留的时间缩短50%。 （2）影响玻璃熔窑的窑龄，增加燃料消耗量。随着熔制温度 的升高和产量的提高，耐火材料的侵蚀加快，窑龄将缩短。 （3）影响到玻璃液的对流。 （4）影响到玻璃的成型作业
熔制的工艺制度
料层跑偏—因各加料机投料不一，致使沿窑宽的料层厚 度不均，数量上产生差异，料层集于一侧，极易导致泡 界线的偏斜。 d.温度 当熔化部温度高时，玻璃液粘度减小，回流速度加快， 参与回流的玻璃降低时，玻璃液粘度变大，回流慢，液量少， 未熔配合料增多，泡界线挪后变远；当窑内横向温差变 大时，横向液流明显加剧，泡界线紊乱、模糊，直至偏 斜，发生“跑料”现象。
熔制的工艺制度
B.气氛制度的制定 主要与配合料组成、澄清剂种类、生产玻璃颜色等有关。 a.采用芒硝做澄清剂 为保证芒硝的高温分解，必须添加煤粉做还原剂，因此， 通常采用的气氛制度为：1#、2#小炉需要还原焰，不使 碳粉烧掉；3#、4#小炉是热点区，需要中性焰，不能用 氧化焰，否则液面会产生致密的泡沫层，使澄清困难； 5#、6#小炉是澄清、均化区，为烧去多余的碳粉，不使 玻璃着色，需用氧化焰。 实际生产中空气过剩系数略大些，提供过量的氧，以保 证燃料完全燃烧。
1570 1550 21.7 19
熔制的工艺制度
“双高”曲线：即“双高热负荷点”温度制度，核心是减少 处在泡沫稠密区的小炉燃料分配量，降低了此处的热负荷； 配合料入窑预助熔。 目前，国内浮法熔窑均采用此法。
小炉序号
1
2
3
4
5
6
玻璃熔制车间工艺流程
1.原料选择和混合：玻璃的主要原料包括石英砂、石灰石、长
石、纯碱和硼酸等。
这些原料按照特定的比例混合，以满足玻璃的物理和化学性能要求。
2.预处理：混合后的原料需要经过筛分、洗涤和干燥等预处理环节，
以确保原料的纯度和均匀性。
3.熔制：预处理后的原料被送入玻璃熔窑中进行熔化。
熔窑的类型
主要有坩埚窑和池窑。
坩埚窑中，玻璃料在坩埚内加热，而池窑中，玻璃料在窑池内熔制。
熔窑内的温度通常在1300至1600摄氏度之间。
4.调温：熔化完成后，玻璃熔液需要经过调温，使其温度达到适宜
的状态，以便进行后续加工。
5.成型：调温完成后，玻璃熔液可以进行成型，常用的方法包括浮
法、拉伸、离心等。
浮法是生产平板玻璃的主要方法，它通过让玻璃液流漂浮在熔融金属（如锡）表面上形成平板玻璃。
6.冷却和退火：成型的玻璃需要经过冷却过程，从粘性液态转变为
可塑态，再转变为脆性固态。
冷却后的玻璃还需要经过退火处理，以消除内部的应力，使其更不容易破裂。
7.后处理：退火后的玻璃可能会通过鼓风吹除表面的灰尘，然后通
过专门的切割机器切割成客户需要的尺寸。
(整理)浮法玻璃熔窑的结构 (自动保存的)
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。
第三部分熔化教材
第三部分熔化教材HEBEICSGGLASSCO.,LTD.槽窑部熔化部分培训教材第三部分熔化部分培训教材第一章熔化工艺流程1、熔化工艺流程：硅酸盐形成阶段配合料中各种原料，在高温下相互反应，生成烧结状的硅酸盐及其溶出物，其中会有大量的石英颗粒、气泡和条纹。
河北南玻玻璃有限公司玻璃形成阶段熔触物中，石英砂粒完全熔解，形成透明的玻璃液，但含有气泡和条纹。
澄清阶段气泡逸出液面或熔解于玻璃液中，但还有条纹，温度也不均匀。
均化阶段通过玻璃液的扩散，对流和搅拌作用，消除了条纹和热不均匀性，但此时玻璃液粘度太小，尚不适合成型要求。
185冷却阶段高温的玻璃液经过合理的冷却，达成成型所要求的粘度。
HEBEICSGGLASSCO.,LTD.槽窑部熔化部分培训教材第二章熔化应知部分1、天然气的主要成分及特点1.1天然气是一种混合气体，主要成分为CH4。
1.2CH4在天然气的体积含量中约占80%～98%。
1.3燃点低，根据其组成变化，着火温度一般在660℃～680℃左右。
1.4爆炸极限为4%～15%，较H2、CO等可燃气体使用安全。
但在烤窑过程中的低温阶段，若操作不当，则可能发生“放炮”事故。
1.5燃烧速度慢，火焰长，易发飘。
1.6密度较空气轻，易集中在房屋上部。
1.7与重油相比较，热值较低。
2、天然气燃烧所需的空气量2.1按天然气主要成分CH4进行理论计算，完全燃烧1Nm3天然气需要空气量约9.53Nm3。
2.2根据其成分差异，实际燃烧1Nm3天然气所需空气量约9.8～10Nm33、料堆、泡界线和热点的定义3.1料堆：窑内漂浮在玻璃上面的未熔化的生料。
3.2泡界线：窑内热点附近泡沫区边缘与熔化好的玻璃液之间整齐、明晰的分界线。
3.3热点：熔化温度曲线上的最高温度点4、影响泡界线的主要因素有哪些？能造成泡界线位置、形状发生变化的因素较多，最主要的因素如下：4.1熔化温度变化(燃料热值变化、燃料量的变化、风火配比变化等)。
窑炉基本结构、耐火材料
硅质耐火材料
指标 SiO2 Al2O3 Fe2O3 显气孔率 真比重 常温耐压强度 优质硅砖
≥96 ≤0.3 ≤0.6 ≤20
普通硅砖
≥95 ≤0.5 ≤1.0 ≤21 ≤2.37 ≥29.4
2.32~2.33
≥40
荷软温度
≥1680
≥1660
粘土质耐火材料
Al2O3 含量在30~48%，其余主要是SiO2。
1、 严格按照砌筑标准进行，泥浆饱合均匀， 砖缝均匀。 2、 烤窑是关键，例如：烤窑温度是否均匀， 不均匀就会出现碹体膨胀不一致，碹体出现横 向掰缝。再如：松紧拉条的控制不当，也会造 成砖体缝隙。 3、 碹体进行强保温，保温可减少碱蒸汽在砖 缝的附着，控制鼠洞侵蚀产生的几率。
耐火材料的侵蚀
2、胸墙、小炉腿、小炉吹出口的侵蚀 此部位温度波动较大，尤其是小炉口周围，必须选用耐 飞料和碱蒸汽侵蚀的耐火材料，在砌筑上要有足够的 结构稳定性。采用全保温除可节能外，还可使热波动 幅度减小，从而减少耐火材料炸裂、剥落等倾向。 3、间隙转、小炉底的侵蚀 此部位既受配合料固体飞料的侵蚀，又受到大量碱蒸汽 的侵蚀，它的侵蚀速率要比单纯暴露的垂直表面高， 应选用抗蚀能力强的耐火材料。 4、小炉脖侧墙及碹的侵蚀 此部位因受换火周期的影响，经受热震荡和碱蒸汽的双 重侵蚀。热震荡和碱蒸汽的侵蚀相结合，会使耐火材 料发生脱片、剥落，剥落物沉积在小炉底上。
熔窑的基本结构
1、投料池
投料机 前脸水包
投料口
熔窑的基本结构
2、前脸墙 目前浮法 玻璃熔窑前脸 墙结构形式大 多为L型吊墙。 L型吊墙 是采用耐热钢 件将砖材吊挂 起来，外形像 大写字母“L”, 因此称其为L 吊墙。
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构浮法玻璃熔窑是制造平板玻璃的关键设备，它的结构设计直接影响到玻璃品质和生产效率。
下面将介绍浮法玻璃熔窑的结构以及各个部件的作用。
一、熔窑的整体结构浮法玻璃熔窑通常由炉体、燃烧室、熔化区、均化区、冷却区和出料装置等部分组成。
1. 炉体：炉体是熔窑的主要部分，通常由耐火砖或耐火材料砌成。
其主要作用是容纳玻璃原料，提供熔融的环境。
2. 燃烧室：燃烧室位于炉体下部，用于燃烧燃料，提供熔化玻璃所需的高温。
3. 熔化区：熔化区是熔窑中的关键区域，也是玻璃原料被加热并熔化的地方。
在熔化区，玻璃原料经过高温燃烧后逐渐熔化成液态玻璃。
4. 均化区：均化区位于熔化区的上方，用于使熔融的玻璃均匀分布在熔窑的整个宽度上。
在均化区，玻璃被均匀加热，使其温度和厚度得到控制，以确保玻璃板的平整度和质量。
5. 冷却区：冷却区位于均化区的上方，通过控制冷却速度来调整玻璃板的性能和厚度。
在冷却区，玻璃板逐渐降温，使其从液态逐渐变为固态。
6. 出料装置：出料装置用于将冷却后的玻璃板从熔窑中取出，并送往后续的加工环节。
通常采用传送带或辊道等方式进行玻璃板的输送。
二、各个部件的作用1. 炉体：炉体是浮法玻璃熔窑的主体，它提供了一个封闭的空间，使玻璃原料能够在高温下熔化。
2. 燃烧室：燃烧室中的燃料燃烧产生高温，通过炉体向上传导，使玻璃原料逐渐熔化。
3. 熔化区：在熔化区，玻璃原料被加热至高温，逐渐熔化成液态玻璃。
熔化区的温度和熔化时间对玻璃的质量有着重要影响。
4. 均化区：均化区通过控制温度和厚度来使熔融的玻璃均匀分布在整个熔窑的宽度上。
这样可以保证玻璃板的平整度和质量。
5. 冷却区：冷却区通过控制冷却速度来调整玻璃板的性能和厚度。
适当的冷却可以使玻璃板达到所需的硬度和耐热性。
6. 出料装置：出料装置用于将冷却后的玻璃板从熔窑中取出，并送往后续的加工环节。
出料装置的设计应考虑到玻璃板的平稳输送和保证生产效率。
总结：浮法玻璃熔窑的结构包括炉体、燃烧室、熔化区、均化区、冷却区和出料装置等部分。
玻璃熔制及熔窑-熔制的工艺制度
汇报范围
01
本报告将全面介绍玻璃熔制及熔 窑工艺制度的各个方面，包括熔 制原理、熔窑结构、操作要点、 工艺参数以及相关设备等。
02
通过深入分析熔制工艺制度对玻 璃质量的影响，提出优化建议， 为实际生产提供指导。
02
玻璃熔制工艺简介
玻璃熔制的定义
玻璃熔制是将各种原料配合在一起， 在高温下加热熔化成均匀的、无气泡 的玻璃液的过程。
环保处理
通过排烟装置的处理，减少熔窑排放的烟气 对环境的影响。
04
熔制的工艺制度
温度制度
温度制度定义
温度制度是玻璃熔制过程中对温度的控制和调节，包括炉温、玻 璃液温度和投料温度等。
温度制度的重要性
温度制度的合理控制对玻璃的熔制质量、熔化效率、节能降耗等方 面具有重要影响。
温度制度的影响因素
温度制度的制定受到多种因素的影响，如原料的性质、熔窑的结构 和尺寸、燃料的种类和燃烧状况等。
投料制度是指熔制过程中对原料和配合料的加入方式、时间和量 的控制。
投料制度的重要性
投料制度的合理控制对玻璃的成分、熔化效率、产品质量等方面 具有重要影响。
投料制度的影响因素
投料制度的制定受到原料的性质、配合料的组分、熔窑的容量和 结构等因素的影响。
玻璃液的澄清与均化
玻璃液的澄清定义
玻璃液的澄清是指通过控制温度和气氛，使玻璃液中的气泡逸出， 达到净化的目的。
玻璃液的均化定义
玻璃液的均化是指通过搅拌、循环等方式，使玻璃液达到成分和温 度的均匀分布。
澄清与均化的重要性
澄清与均化是玻璃熔制过程中的重要环节，对玻璃的质量和性能具有 重要影响。
05
熔制过程中的质量控制
温度控制
玻璃窑
玻璃窑炉
（3）有效热效率 （用于玻璃熔制的耗热量 / 单位耗热量）% （4）窑龄和周期熔化率 连续生产的时间。以年为单位。
周期熔化率=窑龄×熔化率（t/ m2 ）
玻璃窑炉
1.1 玻璃熔窑的分类
横火焰玻璃池窑内运行照片
玻璃窑炉
玻璃窑炉
玻璃窑炉
玻璃窑炉
(1) 玻璃熔制部分 熔化部
投料口 冷却部 分隔装置 气体
胸墙和大碹(见下页图)
池壁与池底 矩形，半圆形，多面形
成型部
花格墙、矮碹、吊矮碹、 吊墙 玻璃液分隔装置 卡脖、冷却水管深层 （流液洞、窑坎） 锡槽和供料道
玻璃窑炉
1.4.1 温度制度
玻璃窑炉
“窑温”指胸墙挂钩砖温度。
依靠燃料消耗比例调节。 马蹄焰和纵焰池窑的热点值取决于熔化
玻璃的品种、燃料和耐材质量。热点位
置选在熔化部的1/2~2/3处，不易控制。
玻璃窑炉
1.4.2 压力制度
压强或静压头，沿气体流程。(见下页图) 玻璃液面处静压微正压（+5Pa），微冒火。 测点在澄清带处大碹或胸墙。 用烟道的开度调节抽力压强。
玻璃窑炉
(2)我国窑型选择情况 a.横焰流液洞池窑。质量要求高的玻璃。 b.蓄热式马蹄焰池窑。20~80m2 ，适应产品多， 造价较低，占地小，热耗低，维修方便。
c.双碹换热式池窑。小于20m2，造价低，温度 稳定，燃耗较马蹄焰窑高。 d.电熔窑：生产微晶玻璃，硼玻璃，铅、氟等 玻璃。
玻璃窑炉
1.4 玻璃池窑作业制度 包括温度制度、压力制度、泡界线制度、 液面制度和气氛制度。 通过温度、气氛的控制满足工艺要求。要 稳定，又要适时调整。
窑炉结构简介
从实践角度看浮法窑炉的设计2009-11-10 03:36窑炉是玻璃厂心脏，无论从投资、能耗、产品质量与产量等各方面，对企业的生产、成本起着举足轻重的作用，本文力求从生产使用角度分析窑炉参数、结构、及设计细节对实际工作状态影响，力求能对国内同行有所参考和帮助几年来，顺应建材行业的大好形势，集团得到飞速发展，我作为一名技术生产负责人，亲身投入了我公司浮法一线（400吨级，02年2月投产）、浮法二线（600t/d，04年2月投产）施工建设、达标达产工作，随之浮法三线（600t/d）进入施工建设阶段。
浮法窑炉是整条线的心脏，无论其投资额在整条线中所占比重，还是其重要程度，都是其他环节所无法比拟的。
窑炉结构尺寸是窑炉设计的细节，直接影响玻璃的产量、质量、能耗等主要生产指标，并对生产成本产生决定性影响。
本人结合本公司浮法一线、二线的几年来实际生产情况，从生产使用角度，谈一下对现有窑炉参数及结构的几点粗浅认识和建议。
1 熔化率熔化率是指玻璃窑池每平方米熔化面积每昼夜熔化的玻璃液量，它反映了窑炉的熔化能力，是一项重要的综合性指标。
目前，国内浮法窑炉熔化率取值一般2.0～2.2左右，我公司浮法一线、二线、三线熔化率取值分别如下：由上可见，三条线熔化率取值均有较大富余量，从已投产两条线实际操作来看，较低的熔化率指标，对生产是极为有利的，表现为以下几方面：①窑炉有较强的熔化能力，玻璃熔化质量好，熔化阶段形成缺陷较少，对料的适应能力强，我公司二线为例，产品质量在用在线自动缺陷检测仪检测的条件下，实际汽车级率12mm在70％以上，10mm及以下厚度在80％左右。
②实际拉引量可在较大范围内调整，以适应生产不同规格板材需要，以我公司二线为例，拉引量可以在560～650吨/日达到较为平稳调整而对生产无影响。
③对窑炉烧损轻，可有效延长窑炉寿命，从目前实际情况来看，已投产两条生产线窑炉运行保持较好状态，窑体烧损较轻，池壁侵蚀量不大，以一线（400t/d）为例，该线已成功运行40个月，池壁最薄处尚有70mm厚，大碹完好，蓄热室畅通，无堵塞感觉，窑压调节自如。
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• 在水包漏水时，窑内温度降低，玻璃液中 有水汽进入，对熔化和澄清均有很大的影 响，造成夹杂物和气泡增加。
• 例如2014年2月22日 一线挡焰水包漏水， 影响质量20个小时。
3、火焰对质量的影响
粉料结石
在混料不匀、熔化温度偏低、石英含量增加、颗 粒度变粗等情况下，均可能在玻璃中留下未熔化的 残留物，最终便形成料粉结石。
耐火材料结石
2、原生气泡
由于澄清不良，残留在 玻璃中的气泡，称为原 生气泡或一次气泡，实 质上是由过量的气体形 成的气相包裹物。 这类气泡通常呈圆形、 椭圆形或纺锤形。
• 3.玻璃液澄清阶段
• 随着温度继续升高，达到1400~1500℃时，玻璃液 在形成阶段的可见气泡和熔解气体，由于温度升高 ，体积增大，玻璃液黏度的降低而逸出。
• 原料中加入澄清剂芒硝在高温玻璃液中可以排除其 它原料中碳酸盐产生的气泡。
• 玻璃液为什么要进行澄清处理？
• 答：玻璃液澄清是指消除玻璃液中气泡的过程， 玻璃液澄清效果的好坏将直接影响玻璃成品的质 量。这是因为经过熔化后的配合料成为玻璃液， 而玻璃液中存在一定量的气泡，如果不及时消除 气泡，就会造成玻璃缺陷，从而影响玻璃质量。
• 对于普通钠-钙硅酸盐玻璃而言，这一阶段结束 后，配合料 转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成 的烧结体。
• 2.玻璃液形成阶段 • 在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸
铝及反应剩余的大量二氧化硅在继续提高温度下 它们相互熔解和扩散，由不透明的半熔烧结物转 化为透明的玻璃液，这一过程称为玻璃的形成阶 段。 • 当温度升到1200℃时，第一阶段烧结物中的低共 熔物开始熔化，出现了一些熔融体，同时硅酸盐 与未反应的石英砂颗粒反应，相互熔解。伴随着 温度的继续升高，硅酸盐和石英砂颗粒完全熔解 与熔融体中，成为含有大量可见气泡、条纹、在 温度和化学组分上不够均匀的透明玻璃液。 • 熔化的关键阶段固体颗粒在硅酸盐熔体中熔解的 过程。
条纹
疖瘤
•1、卡脖水包 缺陷来因
•作用： •1、阻挡浮渣。 •2、降低冷却部温度。 •3、加强澄清部玻璃液的对流。 •在卡脖水包前浮渣较多，窑内波动等工艺 需要等情况下，需要清洗卡脖水包，一般来
说卡脖水包清洗后的两个班，由于池窑内前
区部分杂物被放过进入后区，质量波动会比 较大。
前脸墙水包
2、水包漏水
• 4.玻璃液均化阶段
• 玻璃液长时间处于高温 ，并在对流、扩散 、熔解等作用下，玻璃液中的条纹逐渐消 除，化学组成和温度逐渐趋向均匀。此阶 段结束时的温度略低于澄清温度。
• 5.玻璃液冷却阶段
• 将澄清和均化后的玻璃液逐渐降温，使玻 璃液具有成型所需的黏度。浮法玻璃冷却 结束的温度在1100~1050℃左右。
• （2）硅酸铝质耐火材料： • 1.粘土砖是指氧化铝含量在30%～48%的硅
酸铝质耐火材料。 • 粘土砖的荷重软化开始温度在1350℃左右
。 • 2.高铝砖的氧化铝>48%。其中莫来石中
Al2O3含量为65～75%。荷重软化开始温度 >1600℃ • 3.刚玉砖是指氧化铝含量在95%以上的硅酸 铝质耐火材料。荷重软化开始温度>1700℃
4、条纹和疖瘤
玻璃中的条纹和疖瘤，都是玻璃态物质。 条纹呈线条状或纤维状，形状和粗细都不规则， 与它周围的玻璃有时没有明显的界限，故亦称之为 玻璃态夹杂物。 疖瘤大多是在高温时形成的液态球滴或球团。由 于这部分玻璃的粘度、表面张力比基体玻璃大，因 而易收缩呈圆形或椭圆形。疖瘤也可看成是条纹的 前身，由于扩散不充分而造成。
•投料池
窑炉的基本结构
•蓄热室
•小炉
•熔化区 •澄清区
•卡脖
•熔化部
•冷却部
•蓄热室
•蓄热室
•熔化池
•蓄热室
•烟道
•烟道
耐火材料的选用（常见配置方案）：
火焰空间（大碹、澄清部胸墙）：硅砖； 池 壁：电熔锆刚玉砖； 池 底：刚玉砖+锆质捣打料+粘土砖+保温砖； 小 炉：电熔锆刚玉砖； 蓄热室：硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖耐火材料； 烟 道：粘土砖 L 吊 墙：烧结锆莫来石砖
璃相。
• 锆刚玉砖荷重软化开始温度>1630℃
玻璃的熔化过程
玻璃熔制的五个阶段
• 1.硅酸盐形成阶段 • 配合料进入熔窑后，在800~1000℃温度范围内发
生一系列物理的、化学的和物理化学的反应。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。
没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄 氏温度。
• （1）硅质耐火材料
•
含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火
材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。硅砖以硅石
为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93%，
主要矿物组成为磷石英和方石英。
• 硅砖荷重软化温度高达1640～1670℃
耐火材料的性质和组成
投料池和L吊墙
•烧结锆莫来石砖
熔化区
•优质硅砖
澄清区
小炉、胸墙、池壁
•优质硅砖
•锆刚玉砖 •锆刚玉砖
小炉
•锆刚玉砖
•高纯镁砖
胸墙
•锆刚玉砖
熔化区池壁
•锆刚玉砖
大碹和拉条
蓄热室
格子体
•镁 锆
•镁砖
耐火材料的性质和组成
耐火材料是指耐火度不低于1580℃的一类无 机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在
耐火材料的性质和组成
• （3）镁质耐火材料
• 镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石 为主晶相，MgO含量大于80%的碱性耐火材料。
• 镁砖荷重软化开始温度>1550℃
• （4）含锆耐火材料
•
含锆耐火材料是指以氧化锆（ZrO2）、锆英
石等含锆材料为原料生产的耐火材料。锆刚玉主
晶相为α-Al2O3,次晶相为斜锆石，还存在少量玻
• （2） 压力制度
• 窑压要求保持在微正压，一般不允许呈负 压，因为负压引入冷空气，不仅要降低窑 温，增加热损失，还使窑内温度分布不均 匀，在某些死角处温度偏低。但正压也不 能过大，如正压过大，会使燃耗增大，窑 体烧损加剧，影响澄清速度。
• （3）气氛制度 • 窑炉气氛对熔制过程有至关重要的影响。窑内各
•玻璃熔化的工艺制度
1、温度制度 2、窑压制度 3、气氛的影响 4、液面制度
• （1） 温度制度
• 温度制度包括熔制温度、温度随窑长空间的分布 以及制度的稳定性。最重要的是熔制温度。
• 熔制温度决定熔化速度，温度愈高硅酸盐反应愈 强烈，石英熔化速度愈快，而且对澄清，均化过 程也有显著的促进作用，在1400～1500℃范围内 ，熔化温度每提高1℃，熔化率增加2%，但高温 熔化受耐火材料质量的限制，一般在耐火材料能 承受的条件下尽量提高熔制温度。
处气氛的性质不一定相同，按其组成可分为氧化 、中性或还原状态，视配合料和玻璃的组成以及 各项具体工艺要求确定。 熔制纯碱-芒硝配合料时，窑的熔化部应保持还原 气氛，而且配合料中还要有足够的还原剂，使芒 硝分解完全。若是碳粉作还原剂，则澄清部最后 又必须是氧化气氛，以烧掉过剩的碳粉。 在熔制颜色玻璃时也须保持一定的气氛。比如为 了熔制铜红玻璃，则必须保持还原气氛。
熔窑组成及熔化工艺
2020年7月19日星期日
熔窑工作过程
• 熔制玻璃的窑炉，包括间歇式坩埚窑和连续式池 窑。我们公司采用的均为浮法玻璃池窑。 • 熔窑的工作过程： • 配合料由投料口进入熔化部，燃烧时助燃风从窑炉 的一侧进入，火焰从窑炉一侧的小炉往另一侧喷出， 火焰通过热量辐射使配合料熔化成玻璃液，燃烧后的 废气进入另一侧的小炉，经蓄热室、烟道、烟囱排出 。20分钟进行一次火焰换向。 • 熔化与澄清后的玻璃液进入冷却部，冷却到一定 的成型温度后经流槽口进入锡槽。
• （4）液面制度
• 玻璃液面一定要维持稳定，如果波动幅度 太大、太频，对熔制质量和成型操作都不 利。液面波动大，会加速对液面部位的耐 火材料侵蚀。液面波动是由于加料量和出 料量不均匀引起，同时加料量不稳定又会 引起“跑料”现象。
熔化过程对质量的影响
熔化过程中产生的主要缺陷
1、 熔化残留物 通常来自于未熔化的配合料和从原料带入的难 熔杂质（粉料结石）。耐火材料在使用中的剥落 、侵蚀也会造成末熔残留物（耐火材料结石）。 它们大多是富硅、富铝、富锆的结石。
3、再生气泡
澄清好的玻璃在冷却过程中，由于温度 波动(如重新加热)，或窑内压力、气氛等条 件的改变，破坏了当时已经建立起来的气液平衡，这样，原来溶于玻璃液中的气体 则有可能重新析出形成气泡，这种气泡称 为再生气泡或二次气泡。
再生气泡
再生气泡在玻璃中 数量很多，分布均匀 ，大小在0.1mm以下 ，犹如灰尘，因而又 称灰泡.
•
原料、燃料、温度、窑压、气氛、
液面等工艺的稳定都是熔化稳定的必要前
提。只有每一步操作都精细化，熔化制度
保持稳定，才能生产出高品质的玻璃。
• 干粉火焰差，特别是熔化后区火焰角度偏 低等原因会造成玻璃表面微气泡。
• 主要原因是燃料在玻璃表面燃烧产生CO2 气泡过多，澄清困难。
4、窑炉侵蚀
•大碹下表层鼠洞
池壁上沿炸裂
•池壁炸裂状况
池壁加水包
大碹鼠洞图
•鼠洞
两个大鼠洞
•瓦工正在修补鼠洞情景
• 除了前面提到的一些熔化因素和窑炉因 素，熔化过程对质量产生影响的操作还有 很多。