玻璃窑炉的理论课

玻璃窑炉的理论课
一、玻璃的熔制过程：
玻璃的熔制过程分为五个阶段：
（一）硅酸盐形成阶段：在高温（约800—1000℃）作用下发生变化：如粉料受热、水分蒸发、盐类分解、多晶转变等，变成不透明的烧结物；（二）玻璃形成阶段
温度升高到1200℃时，各种硅酸盐开始为熔融，继续升高温度，未熔化的硅酸盐和石英砂完全熔解于熔融体中，形成大量可见气泡，这一阶段称为配合料熔化阶段；
（三）玻璃液澄清阶段：当温度达到1400—1500℃时，玻璃液的黏度降低，使气泡大量逸出；
（四）玻璃液均化阶段：达到玻璃液均化主要依靠扩散和对流作用。

高温是一个主要条件，因为它可以减少玻璃液黏度，使扩散作用加强，另外搅拌是提高均匀性的好方法；
（五）玻璃液冷却阶段：澄清均化后的玻璃液黏度太小，不适于成型，必须通过冷却达到成形温度，成形温度比澄清温度低200—300℃。

以上各阶段不一定按顺序进行，各阶段没有明显的界线的二、对窑炉关键部位的了解和掌握以及作用
1）加料口的作用：玻璃池窑将加料池发展为预熔池。

预熔池内的温度保持在1100—1300℃，配合料内各组分之间的硅酸盐反应在预熔池内开始，料堆表面已经开始熔融。

已初步熔化的料堆，当它进入熔化池后，其熔化速度可以加快。

在熔化池面积一定时，熔化速度加快了，相对来说，其澄清时间就延长了。

因此，加料口的作用就是能提高熔化率、改善玻璃质量、降低热
耗的作用；池内粉料飞扬的情况大大减少，格子体堵塞情况大大改善。

2）窑坎：窑坎是放在窑池深层的挡墙，墙高为池深的1/2以上，有的可达到3/4；窑坎是控制玻璃液流，提高熔化率的技术措施。

窑坎作用是：迫使熔化部玻璃液呈一薄层全部流经窑池上层，经高温加热后再进入流液洞，这样提高了玻璃液的温度，有利于气泡的排除，加快澄清速度，从而改善玻璃液质量；设置窑坎后，玻璃液在窑坎处产生回旋，可延迟玻璃液在熔化部停留时间，可阻挡池底脏料流往澄清部。

3）流液洞：流液洞是熔化部和冷却部的玻璃液连通起来的位于池窑底部的涵洞，是由一套特制的优质耐火材料砌筑成的。

流液洞的作用：熔化部玻璃液流到流液洞附近时，受到流液洞上面的桥墙阻挡，大部分玻璃液被挡住而往回流动，只有熔化好的沉入深层的玻璃液才能通过流液洞进入冷却部，有力的阻挡了浮渣、泡沫及未熔化好的玻璃液，起到了选择玻璃液的作用，由于流液洞截面（洞口）很小，又处于窑池深层，故能保证玻璃液的质量，扩大了熔化部利用面积，提高了熔窑熔化能力，可以减少冷却部向熔化部的回流，如果设计得合理还可以消除回流，减少或消除玻璃液二次加热的能耗，有利于节能；由于洞口在玻璃液深处，加之对流液洞桥墙和盖板砖进行冷却，使通过流液洞进入冷却部的玻璃液温度大大降低，洞口位置、尺寸及冷却程度不同，玻璃液温度也不同，起到了对玻璃液的调温作用。

4）小炉：小炉既是热源供给部位，又是排烟供气部位。

天然气热值燃烧的玻璃熔窑，燃料是从喷嘴喷入窑内，燃烧用的二次空气是从小炉进入窑内。

5）蓄热室：当窑内高温费气通过小炉通道进入蓄热室时，将蓄热室内的格子体加热，此时格子体的温度逐步升高，积蓄一定的热量；换火后，助
燃空气由下而上，经蓄热室底烟道进入蓄热室，蓄热室内的格子体用积蓄的热量预热空气，此时格子体的温度逐步降低，蓄热室的工作是周期性，一个周期是格子体的加热期，另一个周期是格子体的冷却期。

因此蓄热室的作用是：利用格子砖作为蓄热体，将废气所含的热量积蓄起来，换火后用积蓄的热量将空气预热到一定温度。

一般空气可以预热到1100—1350℃.
三、司炉工操作要领
1）控制好火焰
窑炉火焰控制，要求火焰刚性有力、明亮、不发飘、火稍不冲刷池壁或挂钩砖；火焰的调整需要通过调整燃料压力、流量、温度，以及雾化气压力、助燃风量、喷枪结构、喷枪角度（水平摆角与仰角）等来达到。

“火烧碹顶”，不一定是火直接冲向碹顶砖、“烧”到了碹顶或火焰“高温气流”冲刷碹，是指火芯区离碹砖太近了，碹砖受到的辐射温度太高而“烧”蚀了（火芯温度1730~1900℃，而硅砖的荷重软化点是1670~1680℃，还不能保证每块砖是达标的）；或者，火稍（火尾）飘到碹砖上，不断“扰动”、冲刷着硅砖砖缝，而从此处“钻”穿了硅砖碹（俗称“鼠洞”）。

2）控制好窑炉窑压
A：窑炉窑压控制非常重要。

碹砖之间是有缝的，窑压过高或不稳定，会从砖缝“挤压”出缝隙，很快就形成鼠洞而穿火。

窑压不稳定、过高或过低，也影响火焰的稳定与形状、和窑炉燃烧效果。

玻璃液面处的压力一般取0~2Pa,即在加料口处观察“热气/烟气”有
进出交替的现象。

玻璃液面处窑压为“零压”、根据帕努力方程简化后，窑压值标准：P二H/120帕（H是玻璃液面到测压孔中心线的高度值，mm）,控制值是微正压时，则是P=H/120+1〜3帕。

B：火焰换向控制很重要，要根据实际窑炉运行指定对应的参数，避免因火焰换向，导致窑压大；需要窑炉有可靠地窑压自动控制系统，烟气排烟系统的抽力足够大，火焰换向的瞬间，迅速排走烟气、以稳定窑炉窑压。

3）窑炉附属设备的管理
对各种风机、加料机、交换闸板等，进行科学管理、设立设备维修档案，有针对性、计划性地进行保养，保证设备的稳定运作，避免设备的故障而影响窑炉运行管理的条理性，最终威胁到窑炉安全。

同时，窑炉需要稳定控制，必要的配套自动控制系统手段是必不可少的。

4）熔化温度管理
窑炉熔化温度（碹顶温度），在任何情况下，均不能超过1560℃。

提高温度是化好料的一个前提，但是其不是唯一的，也不是没有上限的。

窑炉运行与维护，需要勤观察、认真分析总结，早处理好窑炉的小异常就减少大异常发生（这叫“专做小事，不做大事”），控制好窑炉火焰是最基本的操作，在窑炉安全稳定的前提下，保证熔化质量，从而提高窑炉的效率。

三）窑炉安全与维护管理
窑炉的维护保养，应该从窑炉施工开始、到窑炉停产冷却后才结束。

如
果“新窑炉投产两年不用管”，等到窑炉烧损严重穿火、蓄热室堵塞到
没法正常生产了，才想到需要进行窑炉的维护管理，就得不偿失了。

窑炉维护管理基本原则：
①窑炉投产前，就备好一些应急处理的热补材料，如高铝砖、锆莫来石砖、零膨胀硅砖、密封捣打料等；窑炉砌筑施工的监督跟进，是必不可少的窑炉维护工作；
②平时有小毛病，应及时处理；各种缝隙，立即密封好，确保窑炉恢复良好状态；
③窑炉运行半年，蓄热室的蓄热体就要细心检查、清理。

而三通道的蓄热室，运行三个月就要进行有计划的检查处理。

早期检查频次少些，往后就年逐步增加检查的频次；
④对窑炉穿火的碹或墙，不能简单的涂或“覆盖”密封，应该先进行彻底“清淤”、再从“根部”密封；
⑤烤窑结束后的窑炉密封处理，应该纳入窑炉维护管理的项目。

窑炉密封处理是热活、累活、细致活，直接影响到今后窑炉运行的好坏，所谓“细节决定成败”；
⑥控制好窑炉的燃烧火焰，是日常管理的重要工作，必须会“看火”、常“看火”；
⑦窑炉运行温度，不能超过耐火材料能承受的临界温度；或者说，不能长期在耐火材料能承受的临界温度，来运行窑炉。

窑炉熔化温度不是化好料的唯一手段；
⑧控制好窑炉窑压。

按照“零压”或“微正压”进行运行管理。

这也是窑炉操控管理的基本工作。

四）窑炉安全检查与改善管理
窑炉安全检查，从施工就要开始——重点关注隐蔽部位、日后有异常时难以处理的地方，以及日后异常处理时的配套设施完善和处理问题时的空间位置处置。

检查制度与检查（记录）表
检查制度，根据不同时期的窑炉状况、企业的管理水平与员工的基本素质而定。

检查（记录）表，区分重点检查部位（如流液洞、加料口拐角等角落）和重要事项（如炉膛内火焰状态）、以及日常例行检查项目（如窑炉炉体冷却风情况、观测玻璃液面处的窑压）。

这些，根据自己的实际，需要量力而行、不断完善；不能为了检查而检查，不能把窑炉检查变成了一种累赘、导致员工“走形式主义”而随便应付。

检查，有目测检查、人工测温检查、拍照（对比）检查等，还得包括应急设备设施和材料、水电气等的检查。

落实检查制度
不能走形式，检查必须认真、细致、有记录、有总结反思、有整改与整改跟进落实。

这些，也是下一个窑炉修建的改善依据。

3）整理数据
将人工检测的温度数据（定点温度变化）、或者在线监测到的数据，进行整理，生成随时间变化的温度变化曲线图，来判断窑炉状况的变化趋势，及时做出科学合理的有计划处理。

五）窑炉日常修补与维护
窑炉的日常修补维护，主要掌握几点：及时、准备功夫做足、细致处
理、事后跟进与总结。

1、蓄热室的清灰。

新窑炉运行半年就要开始进行日常的例行检查，及时清灰，不要等到系统阻力大、影响窑炉运作才清理。

此工作，包括蓄热体筒子砖或格子砖的堵塞检查清理、和蓄热室底积灰的清理。

注意，蓄热体筒子砖或格子砖
的“倒影”很好，也不说明蓄热体筒子砖或格子砖没有堵塞，需要务实检查。

而三通道蓄热室，运行三个月就要开始全面检查，及时处理异常。

2、平时检查与密封处理，应彻底、及时。

“专做小事、不做大事”—有异常立即处理好，就没大事情发生，减少或避免大异常或事故。

损坏部位和周围的清理十分重要，必须彻底清理干净“软、烂”物，才能进行密封处理。

烤窑后的密封是十分重要的工作。