E玻璃纤维池窑生产中的若干技术问题

E玻璃纤维池窑生产中的若干技术问题

危良才

(珠海玻璃纤维厂)

珠海玻纤厂自1990年6月15日池窑点火投产以来,已经整整五年了。在这段日子里,我厂走过了一段艰苦创业的道路。全厂员工团结战斗、奋发图强,排除了一个个险阻,渡过了一道道难关,取得了初次年产4000吨池窑顺利投产及再次年产7500吨池窑扩建成功的巨大成绩。尤其是这次年产7500吨池窑扩建工程,从94年11月4日拆除旧窑到12月19日砌好新窑用了46天(其中砌窑筑新窑只用了23天)。从94年10月31日旧窑停产放玻璃水到95年元月28日新窑投产拉丝用了89天,从新窑漏板于2月4日全部装好拉丝到2月19日日产原丝22.4吨,突破日本拉丝日产22.1吨设计指标只用了16天,获得了日本专家的高度赞赏。

第一届年产4000吨池窑自1990年6月15日点火投产到1994年10月31日停窑放玻璃水共运转了1600天,计4年零4个月,超过日本原设计4年的使用寿命。这四年多来,随着操作水平的提高及生产技术管理的加强,窑炉的原丝产量逐年提高:1990年近半年共拉制原丝1361.04吨,1991年3165.61吨,1992年5010.12吨,1993年5124.19吨,1994年10个月为4071.20吨,合计生产玻璃纤维及其制品为18005.15吨,其中主要产品有四种:印制电路板用电子级玻璃布2447.87万米,短切原丝毡5582.81吨,无捻粗纱2160.40吨,方格布172.21万米,产品百分之九十左右远销东南亚、欧美等10多个国家及港澳地区,部份产品返销日本。产品外销金额为3445.82万美元。内销金额5199.88万元。

下面谈谈我厂池窑生产中的几个技术问题。

1　池窑的窑型结构与自动控制

池窑的窑型结构为国外流行的单元窑。采用狭缝式金属换热器预热助燃空气,预热温度可以高达700℃左右。全窑采用了10多种高级耐火材料:与高温玻璃液接触部位,主要使用了致密氧化铬砖;与低温玻璃液接触部位,则使用致密氧化锆砖;火焰空间使用标准锆砖,大碹为熔融莫来石砖,烟道部分使用熔铸莫来石砖;主通路及成型通路的耐火材料与熔化部分相同;漏板流液洞部分采用致密锆砖,主通路口及作业通路口均设置有包复铂膜的挡砖,窑体外层则采用各种粘土砖及不同类型的保温砖。生产证明,这种单元窑结构是较理想的E玻璃池窑结构,砖材的使用部位经过美国、英国及德国有关专家现场考察指出,使用部位正确、有效。

池窑由熔化部、澄清部、主通路及成型通路组成。熔化部采用重油加热,澄清部也用重油加热,主通路及成型通路则采用液化石油气加热,拉丝漏板采用电加热。成型通路为H型,按不同品种分为四个成型区。在主通路未端设有一个放料口,用作排放玻璃液面的浮渣及其它杂质。在熔化部与金属换热器之间的烟道设有一沉降室,烟气中带出的粉料绝大多数在此沉降,以便定期清理。

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窑炉的燃烧、加热分为燃油和燃气两大系统。燃气喷枪为低压外混式喷枪,雾化介质是低压空气,助燃空气的预热温度可以高达680℃～700℃,火焰短而有力,能充分燃烧。窑体南北两侧均匀装置了12对燃油喷枪,全窑温度控制有24个控制点,温度控制精确、稳定。金属换热器的换热效率较高,底部烟气温度高达1300℃,顶部的排放温度约为600℃～680℃。整个燃油系统由中间油罐、过滤器、加热器、流量计、紧急切换安全阀、调节器及燃烧器组成。由于良好的窑体保温,加上燃油能充分燃烧及余热充分利用,所以全窑的热效率较高。我厂四年每吨原丝耗重油平均为0.730吨:其中91年为0.841吨,92年为0.664吨,93年为0.699吨,94年为0.730吨。

窑炉的燃气系统用预先混合的空气和液化石油气体为燃料。它由过滤器、减压阀、电磁安全阀、流量计、空气燃气混合器、火焰阻断器及无焰烧咀等组成。我厂四年来每吨原丝耗液化气平均为0.107吨:其中1991年为0.152吨,1992年为0.093吨,1993年为0.096吨,1994年为0.102吨。

窑炉熔化部的温度、压力、液面和窑内气氛控制,以及主通路和成型通路的温度自动控制设备均采用日本东芝电气公司制造的TOSDIC-211型单回路自动控制仪。全窑的自动控制主要分为三个部分:温度控制系统、窑压控制系统及玻璃液位控制系统。控制仪表都是单迥路可编程直接数字控制仪。通过现场的各控制阀进行直接参数控制,其中玻璃液位与投料系统是变频控制。各系统既可自成体系,又可与其它系统相互配合,形成较科学的控制体系,既有控制点,也有记录点。这些记录下来的温度数据,能够准确地反映出窑炉的温度运行全貌。一些控制点既可用自动方式,进行单一参数的自动控制,又可用手动方式进行联络跟踪。

我厂窑炉由于采用高效率狭缝式金属换热器预热助燃空气,所以不需要进行火焰换向作业,可以绝对保证窑内热工制度稳定。在窑底前后不同部位,还装有两排鼓泡器,以促使刚熔化的玻璃液迅速排除气泡。气泡直径的大小及玻璃澄清的质量,可以通过窑炉控制室内的工业电视屏幕进行监视,并根据工艺要求进行调节。

熔化、澄清好的玻璃液,经过第一道包覆铂金的挡砖,垂直流入主通路,再经过4条成型通路口设置的第二道包覆铂金的挡砖,最后进入成型通路。成型通路的结构特点是窄且浅,以达到减少玻璃液温差的目的。实践证明,包覆铂金的挡砖,可以阻挡不均匀的玻璃液、玻璃浮渣及被侵蚀剥落的耐火材料或未熔化好的生料结石进入成型通路。采用含氧化铬95%以上的致密铬砖和氧化锆65%以上的致密锆砖等特种优质耐火材料,可以使玻璃液第二次污染减少到最低限度,使拉丝工序获得热均匀性及化学稳定性良好的玻璃液,达到优质、高产的目的。

这座窑的熔化面积为196平方英尺,折算成公制为18.2平方米,根据日本原设计每日熔化玻璃14.35吨,熔化率为0.788吨/日・m2,实际上这四年多来,最高熔化率已达0.944吨/日m2。各品种主要技术经济指标已经达到、部分指标并有不同程度突破日本原设计水平。如800孔漏板拉制9微米原丝,日本设计指标为日产570公斤,我厂全年平均可达日产578.68公斤;1600孔漏板拉制11微米原丝,日本设计指标为日产1029公斤,我厂全年平均可达日产1042.32公斤; 2000孔漏板拉制17微米直接无捻粗纱,日本设计指标为日产945公斤,我厂全年平均可达日产1052.46公斤。全员劳动生产率为7.86吨/人・年,工人实物劳动生产率为9.70吨/人・年。

2　锆弥散增强铂铑合金漏板

我厂自1991年1季度起,在池窑生产线上,逐步推广使用锆弥散增强铂铑合金漏板,

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